上海市普陀区2023届高三下学期二模生物试卷（Word版附解析）

这是一份上海市普陀区2023届高三下学期二模生物试卷（Word版附解析），共28页。

2．请将答案写在答题纸上，答案写在试卷上一律不得分。
一、酶与植物代谢
1. 黑藻是沉水植物，低浓度CO2会诱导其光合途径由C3转向C4，如图1所示；其叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图2所示。请据图回答下列问题：
（1）黑藻细胞中，参与大亚基肽链合成的RNA有__________（编号选填）；据图1、2分析，图中的X是___________（编号选填）。
①tRNA ②mRNA ③rRNA ④三碳糖 ⑤五碳糖
（2）下列环境条件和物质代谢过程，短时间变化对图2中X浓度有影响的是____。
A. 外界环境的CO2浓度
B. 叶绿体接受的光照强度
C. 三碳糖输出叶绿体的速度
D. 酶R的活性
（3）结合题干信息和所学知识，下列描述中不正确的是____。
A. 叶绿体中可以进行转录，也能进行翻译
B. 酶R的小亚基通过自由扩散进入叶绿体
C. 如果叶绿体中大量累积可溶性糖，可能导致叶绿体吸水涨破
D. 叶绿体DNA上出现碱基对的替换不一定会导致蛋白质功能改变
（4）请简述黑藻细胞在低浓度CO2条件下的暗反应合成途径：___________。
甘蔗光合作用产物蔗糖是重要的糖浆原料。某工厂寻求改进工艺，尝试使用蔗糖酶催化蔗糖水解的方法生产转化糖浆。现有不同来源的三种只含有蔗糖酶的样品溶液A、B、C，为了选出酶活性最高的样品，现取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下：
实验甲：向样品中加入等量的蔗糖溶液，pH=7.4，在不同温度下重复若干次实验，结果记录如图3。
实验乙：向样品中加入等量的蔗糖溶液，温度为36℃，在不同pH下重复若干次实验，结果记录如图4。
（5）根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶___________（选填“A”、“B”或“C”）催化蔗糖水解生产糖浆；催化生产中最佳反应条件是___________（编号选填）。
①温度为36℃ ②温度为60℃ ③pH为7.4 ④pH为5
（6）工厂技术人员根据旧工艺的经验认为，提高温度和降低pH可以促进蔗糖的水解。如果在新工艺中提高温度和降低pH，能否达到促进蔗糖水解的效果?为什么?___________
二、基因与遗传（20分）
2. 某科研团队利用植物染色体杂交技术，将携带R（抗倒伏基因）和A（抗虫基因）的红豆染色质片段直接导入高粱体细胞，两种染色质片段可随机与高粱染色质融合形成杂交细胞，将杂交细胞筛选分化培育成既抗虫又抗倒伏性状的可育植株（F1），过程如图2-1。

（1）杂交细胞发生的可遗传变异类型属于____。
A. 染色体变异B. 基因重组C. 基因突变D. 碱基对的增添
（2）杂交细胞在第一次有丝分裂中期时含有__________（编号选填）个A基因（不考虑变异）。
①1 ②2 ③4 ④6
（3）若杂交植物同源染色体正常分离，则杂交植物在______________（F1/F2）代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体所占比例为_____________。
单唾液四已糖神经节苷脂沉积病是一种单基因（GLB1基因）遗传病，主要发生在婴幼儿时期，随着病情的发展，临床症状多样，常见的有智力发育迟缓、失明、癫痫、肺部感染、跌伤等情况。图2-2为该病患者的家系图。请回答问题：

（4）仅依据图中的系谱图，推测此病的遗传方式最可能是____。
A 常染色体显性遗传B. 常染色体隐性遗传
C. 伴X显性遗传D. 伴X隐性遗传
（5）按上题的推测，基因用A、a表示，则Ⅱ-4中可能存在的细胞有____。
A. B. C. D.
经调查家族病史，发现Ⅱ-3和Ⅱ-4家族均无该致病基因。现对II-3、II-4及II-6的GLB1基因的两个关键片段检测碱基序列，结果如图2-3（显示部分）。（可能用到的密码子：GAA谷氨酸、CAC天冬氨酸、CUU亮氨酸、CUG亮氨酸、ACU酸酸、AUU异亮氨酸、UCA丝氨酸、UCC丝氨酸）

（6）根据图信息，推测此病的遗传方式最可能是____。
A. 常染色体显性遗传B. 常染色体隐性遗传
C. 伴X显性遗传D. 伴X隐性遗传
（7）如果Ⅱ-4再次怀孕，预测其生一个健康孩子概率为____________。
（8）通常孕妇血浆中存在游离的胎儿DNA。为实现优生优育，能否用Ⅱ-4的血液检测胎儿是否含有单唾液四已糖神经节苷脂沉积病致病基因?___________（“能”或“不能”），原因是____________。
三、石油与生态系统
3. 河口生态系统是世界上最大的水生生态系统之一，在连接着陆地和海洋的结构和功能上发挥着重要作用，黄海海域某河口生态系统营养结构图3-1所示。

（1）图中，从营养结构分析，银鲳最高属于第______________（编号选填）营养级。
①二 ②三 ③四 ④五
（2）海洋碎屑包括海洋动物的粪便、陆地河流流入的颗粒物以及海洋生物尸体的分解物等，因此从成分上看头足类（如乌贼、章鱼）属于______________。（编号选填）
①消费者 ②生产者 ③分解者
（3）对上述生态系统的分析正确的有____。
A. 图包含该河口生态系统的所有成分
B. 浮游动物和头足类的食物相同
C. 银鲳和蟹类既存在捕食关系，又存在竞争关系
D. 银鲳和蟹类存在双向的信息传递
（4）下表表示该生态系统能量流经第二和第三营养级的情况（表中数值代表能量，单位为×105kJ）。
表中①的数值为______________。
研究人员对该生态系统中某种藻类进行种群密度调查，取藻细胞样液1mL稀释100倍后，采用血细胞计数板（计数室规格为1mm×1mm×0.1mm，共16个中格）计数，操作步骤如图所示。

（5）指出上述图操作步骤中的错误________。
（6）图为正确操作后显微镜下藻细胞的分布情况，则估算1mL培养液中该藻细胞的总数为 个。
A. 1.92×108B. 1.44×107C. 1.92×107D. 1.44×108
海洋石油污染是一种世界性的海洋污染，石油污染物不仅会干扰生物的摄食、繁殖、生长、行为，且大部分生物难以降解。
（7）研究表明，石油污染物能抑制某种贝类雌性激素的合成。请预测石油污染海域该种贝类种群年龄结构将变为____________。（编号选填）
①稳定型 ②增长型 ③衰退型 ④不确定
（8）生物修复是指利用特定的生物吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。科学家正在研究通过生物修复的途径降低海洋石油污染的危害，下列关于该项方法在河口生态系统运用合理的是_____。
A. 利用可降解石油的微生物清理海洋石油污染物
B. 种植对石油污染物具强耐受性的植物吸收该污染物
C. 烧掉海洋石油污染形成的油膜以防止污染
D. 利用吸附剂把石油污染物从水体中分离出来
四、神经与稳态调节
4. 研究发现，突触效能的核心机制是长时程增强（LTP）。有两个相连的神经元A和B，如果用电极高频率刺激A神经元，重复几次这样的操作后，突触后膜的B神经元产生的电位比原来有了两到三倍的增强，并且这种增强效果能够维持几天。研究者认为是高频刺激使神经细胞产生了“记忆”，图4-1为长时程增强（LTP）的机制。

（1）谷氨酸通过突触前膜的方式属于____________；下列是关于LTP形成过程的几个环节，其正确顺序是___________。（填写编号）
①A神经元兴奋②A受体对钠离子通透性增加
③突触后膜膜外电位由正变负④兴奋在B神经元以电信号传导
⑤突触小泡向突触前膜移动
（2）据图判断，LTP的发生属于____________（编号选填）；谷氨酸的功能是____________。
①神经调节 ②体液调节 ③正反馈 ④负反馈
（3））据图分析，下列关于高频刺激使神经细胞产生“记忆”的机制叙述，其中正确的是
A. 高频率刺激后，激活突触后膜上的N受体，增加对钙离子的通透性
B. 进入神经元B的钙离子与钙调蛋白结合形成复合体，复合体能激活C酶，促进含有A受体的小囊泡与突触后膜结合，增加了突触后膜上受体A的数量
C. 复合体能够促进NO合成
D. 激活的C酶能够促进突触后膜上的A受体磷酸化，增强A受体活性，促进钠离子内流
（4）除了化学突触，神经元间的联结还有一种“电突触”（下图），其突触前膜和突触后膜紧密接触，缝隙接头是相通的离子通道。下列说法不正确的是 。

A. 与化学突触相比，电突触信息传递速度更快
B. 电突触传递具有单向性
C. 电突触传递依赖膜的选择透过性
D. 电突触传递可以实现神经元之间局部回路电流
（5）记忆网络是由一个个神经元连接而成，神经元间的连接点是突触结构。学习相当于建立或调节这个网络连接的过程。结合题干信息和所学知识，判断下列说法正确的是 。
A. 学习和记忆是人脑特有的高级功能
B. 长期记忆可能与新突触的建立有关
C. 记忆的形成可能与突触后膜A受体数量的变化有关
D. 学习是神经系统不断接受刺激，建立条件反射的过程。
研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为了探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响，以小鼠等材料进行以下实验。
（6）配制含有5mml/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。请在表中横线上选填编号完成以下实验设计。
_______
①正常小鼠的海马神经元②敲除cPKCγ基因小鼠的海马神经元③1mL5mml/L葡萄糖的培养液④1mL75mml/L葡萄糖的培养液⑤细胞自噬水平⑥细胞所处环境的葡萄糖浓度⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量⑧神经元中蛋白Tau的数量
（7）血糖平衡调节中，胰岛B细胞分泌胰岛素的刺激可能来自_________。
A. 下丘脑通过激素对胰岛B细胞的刺激
B. 葡萄糖与胰岛B细胞受体结合
C. 下丘脑细胞对胰岛B细胞直接刺激
D. 神经递质的刺激
五、单碱基编辑与生物技术
5. 哈佛大学研究团队开发了一种C-G碱基对转变为T-A碱基对的单碱基编辑工具（简称CBE系统），近年来成为关注的热点。该系统由三个元件构成，其中“dCas9蛋白+脱氨酶”在sgRNA的引导下，对结合区域第4-8位点的碱基C脱氨反应变成U，最终实现C→T的不可逆编辑，不需要DNA链断裂（如图1）。（限制酶识别序列和切割位点如下，XbaI：T^TCGAG SmaI：CCC^GGG EcRI：G^AATTC SacI：C^TCGAG HindI：A^AGCTT）
CBE系统的编辑过程
（1）下列关于CBE系统的说法中不正确的是
A. 过程①中发生了氢键的断裂和形成
B. 过程②中发生了磷酸二酯键的断裂和形成
C. 过程③中以B链为模板进行DNA复制形成碱基编辑DNA
D. 该系统中单碱基编辑属于基因突变
（2）图中CBE系统与靶DNA结合区域可能存在的碱基互补配对有_______。（序号选填）
①A-T ②C-T ③C-U ④A-U ⑤U-T ⑥C-G
（3）根据所学知识分析，CBE系统不可以___
A. 提供更多生物进化的原材料
B. 改变基因库
C. 改变生物进化的方向
D. 改变基因频率
某研究发现在二倍体野生草莓和八倍体栽培草莓中，花青素合成过程的关键转录因子之一MYB10基因自然变异导致草莓果实成白色，严重影响营养价值。科学家利用单碱基编辑系统对二倍体野生草莓果实中MYB10基因定点突变，为培育优良草莓品种提供了有价值的候选基因。
（4）已知二倍体野生草莓中MYB10基因编码链第468-488位碱基序列为5’-ACAGGACATGGGACGGATAA-3’为实现该区域编码多肽链中组氨酸定点突变为酪氨酸，应设计的sgRNA序列是 （组氨酸：CAU、CAC酪氨酸：UAU、UAC）
A. 5’-UGUCCUGUACCCUGCCUAUU-3’
B. 3’-UGUCCUGUACCCUGCCUAUU-5’
C. 5’-ACAGGACAUGGGACGGAUAA-3’
D. 3’-ACAGGACAUGGGACGGAUAA-5’
（5）利用图质粒和目的基因构建CBE系统，为高效连接和筛选，结合pHSE401质粒上限制酶识别位点，推测目的基因上游和下游含有的限制酶识别位点组合可以为_________。（序号选填）
图质粒（左）和目的基因（右）
①XbaI和SacI②EcRI和SacI③XbaI和HindⅢ④SmaI和SacI⑤HindⅢ和EcRI⑥XbaI和EcRI
（6）除上述单碱基编辑技术获得定点突变目的基因，还可以采用PCR技术获得单碱基突变基因。你倾向于选择哪种技术获得定点突变基因，并阐述理由_______。
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失量
尸体残骸流入分解者
未利用
第二营养级
①
1100
300
500
第三营养级
120
170
90
10
组别
实验对象
处理方式
实验结果检测指标
对照组
①
③
____________
实验组1
____________
③
实验组2
____________
____________
实验组3
②
____________
2023学年第二学期普陀区高三质量调研
生物试卷
说明：1．本试卷满分100分，考试时间为60分钟。
2．请将答案写在答题纸上，答案写在试卷上一律不得分。
一、酶与植物代谢
1. 黑藻是沉水植物，低浓度CO2会诱导其光合途径由C3转向C4，如图1所示；其叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图2所示。请据图回答下列问题：
（1）黑藻细胞中，参与大亚基肽链合成的RNA有__________（编号选填）；据图1、2分析，图中的X是___________（编号选填）。
①tRNA ②mRNA ③rRNA ④三碳糖 ⑤五碳糖
（2）下列环境条件和物质代谢过程，短时间变化对图2中X浓度有影响的是____。
A. 外界环境的CO2浓度
B. 叶绿体接受的光照强度
C. 三碳糖输出叶绿体的速度
D. 酶R的活性
（3）结合题干信息和所学知识，下列描述中不正确的是____。
A. 叶绿体中可以进行转录，也能进行翻译
B. 酶R的小亚基通过自由扩散进入叶绿体
C. 如果叶绿体中大量累积可溶性糖，可能导致叶绿体吸水涨破
D. 叶绿体DNA上出现碱基对的替换不一定会导致蛋白质功能改变
（4）请简述黑藻细胞在低浓度CO2条件下的暗反应合成途径：___________。
甘蔗光合作用产物蔗糖是重要的糖浆原料。某工厂寻求改进工艺，尝试使用蔗糖酶催化蔗糖水解的方法生产转化糖浆。现有不同来源的三种只含有蔗糖酶的样品溶液A、B、C，为了选出酶活性最高的样品，现取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下：
实验甲：向样品中加入等量的蔗糖溶液，pH=7.4，在不同温度下重复若干次实验，结果记录如图3。
实验乙：向样品中加入等量的蔗糖溶液，温度为36℃，在不同pH下重复若干次实验，结果记录如图4。
（5）根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶___________（选填“A”、“B”或“C”）催化蔗糖水解生产糖浆；催化生产中最佳反应条件是___________（编号选填）。
①温度为36℃ ②温度为60℃ ③pH为7.4 ④pH为5
（6）工厂技术人员根据旧工艺的经验认为，提高温度和降低pH可以促进蔗糖的水解。如果在新工艺中提高温度和降低pH，能否达到促进蔗糖水解的效果?为什么?___________
【答案】（1） ①. ①②③ ②. ⑤ （2）ABCD （3）B
（4）低浓度CO2在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶作用下与磷酸烯醇式丙酮酸合成草酰乙酸，草酰乙酸进入叶绿体转化为苹果酸，苹果酸分解为丙酮酸和CO2，CO2进入卡尔文循环合成糖类（也可以详述碳的固定和三碳化合物的还原）
（5） ①. A ②. ①④
（6）不能。蔗糖酶是一种蛋白质，酶的催化作用与其特定空间结构密切相关，高温、强酸会破坏蛋白质的空间结构
【解析】
【分析】分析题图：图1：低浓度CO2条件下，CO2在细胞质基质中被固定为草酰乙酸，草酰乙酸进入叶绿体后转变为苹果酸，苹果酸分解为丙酮酸和CO2，其中CO2参与光合作用的暗反应。高浓度CO2条件下，CO2被叶绿体吸收后参与光合作用的暗反应。
图2：X参与CO2固定，所以XC5。
【小问1详解】
黑藻细胞中，参与大亚基肽链合成（翻译）需要三种RNA：tRNA（识别密码子，携带氨基酸）、rRNA（组成核糖体）和mRNA（翻译的模板），故选①②③；据图1、2分析，图中的X是五碳糖，二氧化碳与五碳糖结合生成C3，故选⑤。
【小问2详解】
A、图中的X是C5，外界环境的CO2浓度改变，影响C5转化成C3（C5消耗），A正确；
B、叶绿体接受的光照强度改变，影响ATP和NADPH生成，从而影响C3还原成C5，B正确；
C、C3输出叶绿体的速度影响C3积累，间接影响C5，C正确；
D、酶R的活性影响C5转化成C3，D正确。
故选ABCD。
【小问3详解】
A、叶绿体含有DNA，是半自主性细胞器，可以进行转录和翻译，A正确；
B、酶R的小亚基是生物大分子，不是通过自由扩散进入叶绿体，B错误；
C、如果叶绿体中大量累积可溶性糖，造成渗透压上升，可能导致叶绿体吸水涨破，C正确；
D、由于密码子的简并性，叶绿体DNA上出现碱基对的替换不一定会导致蛋白质功能改变，D正确。
故选B。
【小问4详解】
结合图1可知，黑藻细胞在低浓度CO2条件下的暗反应合成途径为：低浓度CO2在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶作用下与磷酸烯醇式丙酮酸合成草酰乙酸，草酰乙酸进入叶绿体转化为苹果酸，苹果酸分解为丙酮酸和CO2，CO2进入卡尔文循环合成糖类。
【小问5详解】
结合图3、4的结果可知，在改变温度或pH的条件下，蔗糖酶A的活性均较高，故根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶A催化蔗糖水解生产糖浆；催化生产中最佳反应条件是温度为36℃ 、pH为5（酶A活性最高），故选①④。
【小问6详解】
如果在新工艺中提高温度和降低PH，不能达到促进蔗糖水解的效果，因为蔗糖酶是一种蛋白质，酶的催化作用与其特定空间结构密切相关，高温、强酸会破坏蛋白质的空间结构。
二、基因与遗传（20分）
2. 某科研团队利用植物染色体杂交技术，将携带R（抗倒伏基因）和A（抗虫基因）的红豆染色质片段直接导入高粱体细胞，两种染色质片段可随机与高粱染色质融合形成杂交细胞，将杂交细胞筛选分化培育成既抗虫又抗倒伏性状的可育植株（F1），过程如图2-1。

（1）杂交细胞发生的可遗传变异类型属于____。
A. 染色体变异B. 基因重组C. 基因突变D. 碱基对的增添
（2）杂交细胞在第一次有丝分裂中期时含有__________（编号选填）个A基因（不考虑变异）。
①1 ②2 ③4 ④6
（3）若杂交植物同源染色体正常分离，则杂交植物在______________（F1/F2）代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体所占比例为_____________。
单唾液四已糖神经节苷脂沉积病是一种单基因（GLB1基因）遗传病，主要发生在婴幼儿时期，随着病情的发展，临床症状多样，常见的有智力发育迟缓、失明、癫痫、肺部感染、跌伤等情况。图2-2为该病患者的家系图。请回答问题：

（4）仅依据图中的系谱图，推测此病的遗传方式最可能是____。
A. 常染色体显性遗传B. 常染色体隐性遗传
C. 伴X显性遗传D. 伴X隐性遗传
（5）按上题的推测，基因用A、a表示，则Ⅱ-4中可能存在的细胞有____。
A. B. C. D.
经调查家族病史，发现Ⅱ-3和Ⅱ-4家族均无该致病基因。现对II-3、II-4及II-6的GLB1基因的两个关键片段检测碱基序列，结果如图2-3（显示部分）。（可能用到的密码子：GAA谷氨酸、CAC天冬氨酸、CUU亮氨酸、CUG亮氨酸、ACU酸酸、AUU异亮氨酸、UCA丝氨酸、UCC丝氨酸）

（6）根据图信息，推测此病的遗传方式最可能是____。
A. 常染色体显性遗传B. 常染色体隐性遗传
C. 伴X显性遗传D. 伴X隐性遗传
（7）如果Ⅱ-4再次怀孕，预测其生一个健康孩子的概率为____________。
（8）通常孕妇血浆中存在游离的胎儿DNA。为实现优生优育，能否用Ⅱ-4的血液检测胎儿是否含有单唾液四已糖神经节苷脂沉积病致病基因?___________（“能”或“不能”），原因是____________。
【答案】（1）A （2）2
（3） ①. F2 ②. 9/16 （4）B （5）ABC （6）AC
（7）1/2 （8） ①. 能 ②. 母方自身不含（携带）致病基因，不会对胎儿基因型的判定产生干扰
【解析】
【分析】分析题图：图示利用植物染色体杂交技术，将携带R（抗倒伏基因）和A（抗虫基因）的豌豆染色质片段直接导入玉米体细胞，两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞，将杂交细胞筛选分化培育成既抗虫又抗倒伏性状的可育植株。
【小问1详解】
根据题干信息“两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞”可知，杂交细胞发生的是染色体结构变异（易位），A正确，BCD错误。
故选A。
【小问2详解】
杂交细胞是将携带R（抗倒伏基因）和A（抗虫基因）的红豆染色质片段随机与高粱染色质融合形成的，有丝分裂间由于DNA复制导致A基因加倍，因此杂交细胞在第一次有丝分裂中期时含有2个基因，B正确，ACD错误。
故选B。
【小问3详解】
据图可知，F1相当于双杂合子，则该杂交植物在F2代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体（A_R_）所占比例为3/4×3/4＝9/16。
【小问4详解】
由图可知，Ⅱ-3和Ⅱ-4正常，但生下了患病的Ⅲ-5，且Ⅲ-5是女性，符合“无中生有为隐性，生女患病为常隐”，所以该病可能的遗传方式为常染色体隐性遗传病，B正确，ACD错误。
故选B。
【小问5详解】
该病为常染色体隐性遗传病，若基因用A、a表示，则Ⅱ-4的基因型为Aa。
A、该图正在同源染色体分离，处于减数第一次分裂的后期，细胞质不均等分裂，A基因和a基因分离，Ⅱ-4中可能存在的此细胞，A正确；
B、该图细胞处于减数第二次分裂的后期，可能表示第一极体分裂，Ⅱ-4中可能存在的此细胞，B正确；
C、该图细胞A和A、a和a分离，即着丝粒分离，处于有丝分裂的后期，Ⅱ-4中可能存在的此细胞，C正确；
D、该图细胞表示减数第二次分裂后期，应该是A和A或者a和a分离，不会出现Aa分离，Ⅱ-4中不可能存在的此细胞，D错误。
故选ABC。
【小问6详解】
经调查家族病史，发现Ⅱ-3和Ⅱ-4家族均无该致病基因，但Ⅱ-3和Ⅱ-4的后代出现了该病，推测可能是Ⅱ-3和Ⅱ-4可能之一发生了显性基因突变，则该病属于常染色体显性遗传病(父方或母方发生显性基因突变) 或伴X显性遗传病(母方发生显性基因突变)，AC正确，BD错误。
故选AC。
【小问7详解】
若该病属于常染色体显性遗传病(父方或母方发生显性基因突变) ，Ⅱ-3和Ⅱ-4基因型为aa和Aa，生一个健康孩子的概率为1/2；若该病属于伴X显性遗传病(母方发生显性基因突变)，Ⅱ-3基因型为XaY ，Ⅱ-4基因型为XAXa，生一个健康孩子的概率为1/2，因此如果Ⅱ-4再次怀孕，预测其生一个健康孩子的概率为1/2。
【小问8详解】
据图可知，Ⅲ-6患病，其GLB1基因的两个关键片段检测碱基序列与Ⅱ-3相同，推测其致病基因来自Ⅱ-3，Ⅱ-4不含致病基因，通常孕妇血浆中存在游离的胎儿DNA，母方自身不含（携带）致病基因，不会对胎儿基因型的判定产生干扰，因此能用Ⅱ-4的血液检测胎儿是否含有单唾液四已糖神经节苷脂沉积病致病基因。
三、石油与生态系统
3. 河口生态系统是世界上最大的水生生态系统之一，在连接着陆地和海洋的结构和功能上发挥着重要作用，黄海海域某河口生态系统营养结构图3-1所示。

（1）图中，从营养结构分析，银鲳最高属于第______________（编号选填）营养级。
①二 ②三 ③四 ④五
（2）海洋碎屑包括海洋动物的粪便、陆地河流流入的颗粒物以及海洋生物尸体的分解物等，因此从成分上看头足类（如乌贼、章鱼）属于______________。（编号选填）
①消费者 ②生产者 ③分解者
（3）对上述生态系统的分析正确的有____。
A. 图包含该河口生态系统的所有成分
B. 浮游动物和头足类的食物相同
C. 银鲳和蟹类既存在捕食关系，又存在竞争关系
D. 银鲳和蟹类存在双向的信息传递
（4）下表表示该生态系统能量流经第二和第三营养级的情况（表中数值代表能量，单位为×105kJ）。
表中①的数值为______________。
研究人员对该生态系统中某种藻类进行种群密度调查，取藻细胞样液1mL稀释100倍后，采用血细胞计数板（计数室规格为1mm×1mm×0.1mm，共16个中格）计数，操作步骤如图所示。

（5）指出上述图操作步骤中的错误________。
（6）图为正确操作后显微镜下藻细胞的分布情况，则估算1mL培养液中该藻细胞的总数为 个。
A. 1.92×108B. 1.44×107C. 1.92×107D. 1.44×108
海洋石油污染是一种世界性的海洋污染，石油污染物不仅会干扰生物的摄食、繁殖、生长、行为，且大部分生物难以降解。
（7）研究表明，石油污染物能抑制某种贝类雌性激素的合成。请预测石油污染海域该种贝类种群年龄结构将变为____________。（编号选填）
①稳定型 ②增长型 ③衰退型 ④不确定
（8）生物修复是指利用特定生物吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。科学家正在研究通过生物修复的途径降低海洋石油污染的危害，下列关于该项方法在河口生态系统运用合理的是_____。
A. 利用可降解石油的微生物清理海洋石油污染物
B. 种植对石油污染物具强耐受性的植物吸收该污染物
C. 烧掉海洋石油污染形成的油膜以防止污染
D. 利用吸附剂把石油污染物从水体中分离出来
【答案】（1）④ （2）①③ （3）BCD
（4）1090 （5）先滴加细胞悬液再盖盖玻片
（6）A （7）③ （8）AB
【解析】
【分析】在生态系统中，生产者通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用，因此，生产者可以说是生态系统的基石。消费者通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为无机物（CO2、水、氨等），这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
【小问1详解】
在食物链浮游植物→头足类→螺类、贝类→蟹类→银鲳中，银鲳鱼所处的营养级最高，处于第五营养级。
【小问2详解】
头足类既以浮游植物为食，也以食物碎屑为食，因此头足类属于消费者和分解者，故选①③。
【小问3详解】
A、图中并不包括生态系成分中的非生物的物质和能量，A错误；
B、浮游动物和头足类均已浮游植物和食物碎屑为食，两者食性相同，B正确；
C、银鲳捕食蟹类，同时银鲳和蟹类均以螺类和贝类食，两者之间既存在捕食关系，又存在竞争关系，C正确；
D、生态系统的信息传递往往是双向的，银鲳和蟹类存在捕食和竞争关系，两者存在双向的信息传递，D正确。
故选BCD。
【小问4详解】
用于生长发育繁殖的能量=尸体残骸流入分解者+未利用+流向下一营养级的能量，其中流向下一营养级的能量为120+170=290，则表中①的数值为290+300+500=1090。
【小问5详解】
在利用显微镜直接技术法计数时，为确保滴加液体体积准确，应先盖盖玻片再滴加细胞悬液，故图中的错误操作为先滴加细胞悬液再盖盖玻片。
【小问6详解】
根据计数规则：相邻两边及2夹角，一个中格内的细胞数为12，则整个计数室内细胞数为12×16=192，根据C÷V×M=192÷0.1mm3×100=1.92×108个，则估算1mL培养液中该藻细胞的总数为1.92×108个。
【小问7详解】
石油污染物能抑制某种贝类雌性激素的合成，不利于雌性卵细胞的形成，不利于雌雄交配产生后代，将导致出生率下降，该种贝类种群年龄结构将变为③衰退型。
【小问8详解】
生物修复是指利用特定的生物吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。科学家正在研究通过生物修复的途径降低海洋石油污染的危害，生物修复强调利用生物对环境进行修复，故利用可降解石油的微生物、对石油污染物具强耐受性的植物处理污染物符合生物修复的要求，AB符合题意，CD不符合题意。
故选AB。
四、神经与稳态调节
4. 研究发现，突触效能的核心机制是长时程增强（LTP）。有两个相连的神经元A和B，如果用电极高频率刺激A神经元，重复几次这样的操作后，突触后膜的B神经元产生的电位比原来有了两到三倍的增强，并且这种增强效果能够维持几天。研究者认为是高频刺激使神经细胞产生了“记忆”，图4-1为长时程增强（LTP）的机制。

（1）谷氨酸通过突触前膜的方式属于____________；下列是关于LTP形成过程的几个环节，其正确顺序是___________。（填写编号）
①A神经元兴奋②A受体对钠离子通透性增加
③突触后膜膜外电位由正变负④兴奋在B神经元以电信号传导
⑤突触小泡向突触前膜移动
（2）据图判断，LTP的发生属于____________（编号选填）；谷氨酸的功能是____________。
①神经调节 ②体液调节 ③正反馈 ④负反馈
（3））据图分析，下列关于高频刺激使神经细胞产生“记忆”的机制叙述，其中正确的是
A. 高频率刺激后，激活突触后膜上N受体，增加对钙离子的通透性
B. 进入神经元B的钙离子与钙调蛋白结合形成复合体，复合体能激活C酶，促进含有A受体的小囊泡与突触后膜结合，增加了突触后膜上受体A的数量
C. 复合体能够促进NO的合成
D. 激活的C酶能够促进突触后膜上的A受体磷酸化，增强A受体活性，促进钠离子内流
（4）除了化学突触，神经元间的联结还有一种“电突触”（下图），其突触前膜和突触后膜紧密接触，缝隙接头是相通的离子通道。下列说法不正确的是 。

A. 与化学突触相比，电突触信息传递速度更快
B. 电突触传递具有单向性
C. 电突触传递依赖膜的选择透过性
D. 电突触传递可以实现神经元之间的局部回路电流
（5）记忆网络是由一个个神经元连接而成，神经元间的连接点是突触结构。学习相当于建立或调节这个网络连接的过程。结合题干信息和所学知识，判断下列说法正确的是 。
A. 学习和记忆是人脑特有的高级功能
B. 长期记忆可能与新突触的建立有关
C. 记忆的形成可能与突触后膜A受体数量的变化有关
D. 学习是神经系统不断接受刺激，建立条件反射的过程。
研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为了探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响，以小鼠等材料进行以下实验。
（6）配制含有5mml/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。请在表中横线上选填编号完成以下实验设计。
_______
①正常小鼠的海马神经元②敲除cPKCγ基因小鼠的海马神经元③1mL5mml/L葡萄糖的培养液④1mL75mml/L葡萄糖的培养液⑤细胞自噬水平⑥细胞所处环境的葡萄糖浓度⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量⑧神经元中蛋白Tau的数量
（7）血糖平衡调节中，胰岛B细胞分泌胰岛素的刺激可能来自_________。
A. 下丘脑通过激素对胰岛B细胞的刺激
B. 葡萄糖与胰岛B细胞受体结合
C. 下丘脑细胞对胰岛B细胞直接刺激
D. 神经递质的刺激
【答案】（1） ①. 胞吐 ②. ①⑤②③④
（2） ①. ①③ ②. 与突触后膜的受体结合，增强离子的通透性 （3）ABCD （4）B （5）BCD
（6）
（7）BD
【解析】
【分析】分析题图：A神经元受到刺激，引起突触小泡移动到突触前膜以胞吐的形式释放神经递质——谷氨酸，谷氨酸以扩散的形式到达突触后膜，与突触后膜上的受体A、N结合；谷氨酸与N受体结合后，引起Ca2+流入突触后膜所在的神经元内，与钙调蛋白结合形成Ca2+/钙调蛋白，Ca2+/钙调蛋白激活C酶，激活的C酶促进突触后膜上的受体A招募新的A受体嵌入膜中，同时Ca2+/钙调蛋白可以激活NO合成酶合成NO，NO进一步增强突触前膜释放神经递质；谷氨酸与A受体结合，引起Na+内流，导致突触后膜膜电位发生改变。
【小问1详解】
据图可知，谷氨酸是一种神经递质，储存在突触小泡内，以胞吐的形式释放。据图可知，LTP形成过程为用电极高频率刺激A神经元，①A神经元兴奋，导致⑤突触小泡向突触前膜移动，释放神经递质谷氨酸，谷氨酸与突触后膜上A受体结合，②A受体对钠离子通透性增加，钠离子大量内流，③突触后膜膜外电位由正变负，B神经元兴奋，④兴奋在B神经元以电信号传导。
【小问2详解】
据图可知，LTP的发生涉及神经细胞间的传递，属于神经调节，根据题干信息和题图可知，LTP的发生时会产生NO，NO进一步增强突触前膜释放神经递质，属于正反馈调节。谷氨酸的功能是与突触后膜的受体结合，增强离子的通透性。
【小问3详解】
A、据图可知，高频率刺激后，导致A神经元兴奋，释放神经递质谷氨酸，谷氨酸与N受体结合，激活突触后膜上的N受体，增加对钙离子的通透性，A正确；
B、据图可知，进入神经元B的钙离子与钙调蛋白结合形成复合体，复合体能激活C酶，促进含有A受体的小囊泡与突触后膜结合，增加了突触后膜上受体A的数量，B正确；
C、复合体能够促进NO合成酶合成，NO合成酶促进NO的合成，C正确；
D、激活的C酶能够促进突触后膜上的A受体磷酸化，增强A受体活性，促进钠离子内流，D正确。
故选ABCD。
【小问4详解】
A、与化学突触相比，电突触中突触前膜和突触后膜紧密接触，突触间隙狭窄，没有电信号和化学信号的转换，因此电突触传递信号的速率更快，A正确；
B、据图可知，电突触缝隙接头是相通的离子通道，箭头时双向的，说明电突触传递具有双向性，B错误；
C、电突触传递依赖离子通道，依赖膜的选择透过性，C正确；
D、电突触的突触前膜和突触后膜紧密接触，电突触传递可以实现神经元之间的局部回路电流，D正确。
故选B。
【小问5详解】
A、学习和记忆是脑的高级功能，但不是人脑特有的高级功能，人脑特有的高级功能是语言，A错误；
B、短期记忆和神经元的活动及神经联系有关，长期记忆与新突触的建立有关，B正确；
C、据题干中信息可知“高频刺激使神经细胞产生了“记忆”，高频刺激能增加突触后膜A受体数量，推测记忆的形成可能与突触后膜A受体数量的变化有关，C正确；
D、学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，也是建立条件反射的过程，D正确。
故选BCD。
【小问6详解】
本实验要探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响，自变量为是否高糖环境、是否有蛋白激酶cPKCγ，因变量为细胞自噬水平，对照组和实验组1都用③1mL5mml/L葡萄糖的培养液，即都不是高糖环境，那么他们之间的变量应该为是否有蛋白激酶cPKCγ，对照组若用①正常小鼠的海马神经元，那么实验组是用②敲除cPKCγ基因小鼠的海马神经元；实验组2和3应该是高糖环境，处理方式都是④1mL75mml/L葡萄糖的培养液，实验组3是用②敲除cPKCγ基因小鼠的海马神经元，那么实验组2应该用①正常小鼠的海马神经元；本实验因变量为细胞自噬水平，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控，因此实验结果检测指标⑤细胞自噬水平、⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量。
【小问7详解】
血糖浓度降低时，一方面会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素；另一方面通过下丘脑的相关神经调节胰岛B细胞分泌胰岛素。此外，血糖浓度升高时，分泌的胰高血糖素的浓度也还会影响胰岛B细胞分泌胰岛素。因此，影响胰岛B细胞分泌胰岛素的因素有葡萄糖与胰岛B细胞受体结合、神经递质的刺激，BD正确，AC错误。
故选BD。
五、单碱基编辑与生物技术
5. 哈佛大学研究团队开发了一种C-G碱基对转变为T-A碱基对的单碱基编辑工具（简称CBE系统），近年来成为关注的热点。该系统由三个元件构成，其中“dCas9蛋白+脱氨酶”在sgRNA的引导下，对结合区域第4-8位点的碱基C脱氨反应变成U，最终实现C→T的不可逆编辑，不需要DNA链断裂（如图1）。（限制酶识别序列和切割位点如下，XbaI：T^TCGAG SmaI：CCC^GGG EcRI：G^AATTC SacI：C^TCGAG HindI：A^AGCTT）
CBE系统的编辑过程
（1）下列关于CBE系统的说法中不正确的是
A. 过程①中发生了氢键的断裂和形成
B. 过程②中发生了磷酸二酯键的断裂和形成
C. 过程③中以B链为模板进行DNA复制形成碱基编辑DNA
D. 该系统中单碱基编辑属于基因突变
（2）图中CBE系统与靶DNA结合区域可能存在的碱基互补配对有_______。（序号选填）
①A-T ②C-T ③C-U ④A-U ⑤U-T ⑥C-G
（3）根据所学知识分析，CBE系统不可以___
A. 提供更多生物进化的原材料
B. 改变基因库
C. 改变生物进化方向
D. 改变基因频率
某研究发现在二倍体野生草莓和八倍体栽培草莓中，花青素合成过程的关键转录因子之一MYB10基因自然变异导致草莓果实成白色，严重影响营养价值。科学家利用单碱基编辑系统对二倍体野生草莓果实中MYB10基因定点突变，为培育优良草莓品种提供了有价值的候选基因。
（4）已知二倍体野生草莓中MYB10基因编码链第468-488位碱基序列为5’-ACAGGACATGGGACGGATAA-3’为实现该区域编码多肽链中的组氨酸定点突变为酪氨酸，应设计的sgRNA序列是 （组氨酸：CAU、CAC酪氨酸：UAU、UAC）
A. 5’-UGUCCUGUACCCUGCCUAUU-3’
B. 3’-UGUCCUGUACCCUGCCUAUU-5’
C. 5’-ACAGGACAUGGGACGGAUAA-3’
D. 3’-ACAGGACAUGGGACGGAUAA-5’
（5）利用图质粒和目的基因构建CBE系统，为高效连接和筛选，结合pHSE401质粒上限制酶识别位点，推测目的基因上游和下游含有的限制酶识别位点组合可以为_________。（序号选填）
图质粒（左）和目的基因（右）
①XbaI和SacI②EcRI和SacI③XbaI和HindⅢ④SmaI和SacI⑤HindⅢ和EcRI⑥XbaI和EcRI
（6）除上述单碱基编辑技术获得定点突变目的基因，还可以采用PCR技术获得单碱基突变基因。你倾向于选择哪种技术获得定点突变基因，并阐述理由_______。
【答案】（1）B （2）①④⑥ （3）C （4）A
（5）③⑤⑥ （6）开放性问题，只要结合两种技术的优缺点描述，逻辑正确，条理清晰即可给分。若选择单碱基编辑技术，PCR技术获得点突变基因时，需要设计4个引物，经过多次步骤，所获得目的基因仍需要导入细胞内验证突变效果，过程繁琐。单碱基编辑技术不断裂DNA双链，可以通过编辑系统实现胞内编辑。
选择PCR。单碱基编辑技术可能出现脱靶现象，且每种单碱基编辑技术仅适用某种碱基对的替换；PCR技术可以对目的基因任意位点任意碱基点突变
【解析】
【分析】分析题图：过程①中基因组DNA双链先解开，其中的一条链与sgRNA结合；在过程②氨基C脱氨作用下发生了碱基种类的改变：G→U），过程③中以B链为模板进行DNA复制形成碱基编辑DNA。
【小问1详解】
A、过程①中基因组DNA双链先解开，其中的一条链与sgRNA结合，过程①中发生了氢键的断裂和形成，A正确；
B、据图可知，在过程②氨基C脱氨作用下发生了碱基种类的改变：G→U），过程②中并未发生了磷酸二酯键的断裂和形成，B错误；
C、根据A、B链中替换的碱基种类（G、U），以及经DNA复制后形成的相同位点的碱基种类（A、T）可知，过程③中以B链为模板进行DNA复制形成碱基编辑DNA，C正确；
D、该系统中单碱基编辑属于基因突变（发生了碱基种类的改变），D正确。
故选B。
【小问2详解】
图中CBE系统（主要是sgRNA与DNA碱基配对）与靶DNA（含有碱基A、T、G、C）结合区域可能存在的碱基互补配对有A-T 、A-U、C-G，故选①④⑥。
【小问3详解】
CBE系统中单碱基编辑属于基因突变，基因突变属于变异的一种，能改变基因库，改变基频率，能提供更多生物进化的原材料，但是不能改变生物进化的方向，生物进化的方向取决于生物所处的环境，ABD正确，C错误。
故选C。
【小问4详解】
氨基酸是根据密码子读取的，密码子位于mRNA上，组氨酸：CAU、CAC，酪氨酸：UAU、UAC，实现该区域编码多肽链中的组氨酸定点突变为酪氨酸，即CAU→UAU或CAC→UAC，已知二倍体野生草莓中MYB10基因编码链第468-488位碱基序列为5’-ACAGGACATGGGACGGATAA-3’，根据碱基互补配对原则以及链的方向性可知，应设计的sgRNA序列是5’-UGUCCUGUACCCUGCCUAUU-3’，A正确，BCD错误。
故选A。
【小问5详解】
进行限制酶的选择时，选用两种限制酶，有利于目的基因与质粒的正确连接，结合题图可知，质粒上有2种标记基因，保留1个即可，结合复制原点和转录的方向可知，可选用XbaI和HindⅢ或HindⅢ和EcRI或XbaI和EcRI进行切割，故选③⑤⑥。
【小问6详解】
除上述单碱基编辑技术获得定点突变目的基因，还可以采用PCR技术获得单碱基突变基因，若选择单碱基编辑技术，PCR技术获得点突变基因时，需要设计4个引物，经过多次步骤，所获得目的基因仍需要导入细胞内验证突变效果，过程繁琐。单碱基编辑技术不断裂DNA双链，可以通过编辑系统实现胞内编辑。选择PCR。单碱基编辑技术可能出现脱靶现象，且每种单碱基编辑技术仅适用某种碱基对的替换；PCR技术可以对目的基因任意位点任意碱基点突变。
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失量
尸体残骸流入分解者
未利用
第二营养级
①
1100
300
500
第三营养级
120
170
90
10
组别
实验对象
处理方式
实验结果检测指标
对照组
①
③
____________
实验组1
____________
③
实验组2
____________
____________
实验组3
②
____________
组别
实验对象
处理方式
实验结果检测指标
对照组
①
③
⑤⑦
实验组1
②
③
实验组2
①
④
实验组3
②
④