精品解析：上海市闵行区2025-2026学年高三上学期一模考试生物试题

2025学年第一学期高三年级学业质量调研 生物学学科 （考试时间60分钟，满分100分） 一、滨鸟与湿地修复（16分） 1. 长江口滩涂湿地生态系统是以通过种子或地下根茎繁殖的海三棱藨草为基础形成的，存在图1所示捕食关系。互花米草入侵对该生态系统产生了极大破坏。研究人员彻底根除互花米草后，发现本地植物海三棱藨草种群难以自然恢复，且使用人工种植进行传统修复也收效甚微。 （1）长江口滩涂湿地为东亚-澳大利亚迁飞通道上的多种候鸟提供了关键停歇栖息地，体现了生物多样性的________价值。 （2）蟹类啃食的植物中的物质和能量，可能会________。（编号选填） ①以粪便形式排出 ②被蟹类同化吸收 ③以热能形式散失 ④用于滨鸟的生长 （3）结合已有知识和本题信息分析，海三棱藨草种群难以自然恢复和人工种植收效甚微的主要原因分别是________、________。（编号选填） ①土壤中缺乏种子库 ②蟹类的持续啃食 ③土壤中缺乏地下根茎 ④滨鸟对蟹类的持续捕食 研究者进一步查到，互花米草入侵后长江口滩涂湿地的滨鸟数量持续下降，且在互花米草清除后仍未恢复。为探究滨鸟对海三棱藨草恢复的影响，研究人员在已根除互花米草的光滩区实施了一项人工种植海三棱藨草的实验，结果如图2。 （4）根据探究目的分析，设置“人工种植+蟹类去除”组的目的是________。（编号选填） ①保护人工种植的海三棱藨草 ②模拟减少滨鸟 ③保持自然状态 ④模拟增加滨鸟 （5）根据图2结果，结合滨鸟数量的变化情况，分析海三棱藨草种群难以恢复的原因，写出分析过程______。 （6）扇动翅膀的鸟形装置实验显示，仅鸟形装置的“威慑”即可使蟹类数量降至近零，证实滨鸟可通过________干扰抑制蟹类。设置该鸟形装置可能影响该生态系统的________，从而可作为传统修复方法的重要补充，为退化湿地修复提供创新思路。（编号选填） ①物理信息 ②化学信息 ③行为信息 ④物质循环 ⑤能量流动 ⑥信息传递 二、小鼠毛色遗传（11分） 2. 小鼠毛色有黑色、鼠灰色和黄色等多种表型，受多种因素调控。将鼠灰色小鼠与黑色小鼠杂交，正交、反交时F1和F2的表型及数量分别如表1所示。 表1 杂交组合 F1 F2 鼠灰色 黑色 鼠灰色 黑色 黄色 ♀鼠灰色♂黑色 108 0 111 35 1 ♂鼠灰色♀黑色 116 0 118 42 0 （1）根据表1分析，控制小鼠毛色的基因位于________（①常染色体/②性染色体）。 研究者发现，小鼠受紫外线刺激后，会产生黑色素细胞刺激素（MSH），调控毛囊黑色素细胞，使毛色呈现黑色；而鼠灰色小鼠含有Agouti基因，其通过控制合成Agouti蛋白来控制毛色。相关机制如图1所示。 （2）根据图1分析，下列有关小鼠毛色生成机制说法正确的是________。 A. MSH通过信号传导最终抑制了Tyrp l基因的表达 B. 黑色小鼠不仅能合成真黑素，也能合成褐黑素 C. 鼠灰色小鼠中，Agouti蛋白与MSH竞争结合受体MCIR D. 鼠灰色小鼠中，褐黑素/真黑素的比值变小 研究者对Agouti基因纯合的鼠灰色小鼠的毛色进行了研究，在毛发生长的6天内测定了基因的表达情况，部分结果如表2。 表2 蛋白质种类 1-3天 4-6天 第6天 Agouti蛋白 Tublin蛋白 注：1. Tublin是一种参照蛋白，在所有细胞中都表达；2.“”表达，“”不表达。 （3）结合图1和表2信息推理，鼠灰色毛色为图2中①④________。（编号选填） （4）为研究表1中F2黄色小鼠毛色生成原因，对鼠灰色和黄色小鼠进行了基因测序，发现DNA片段缺失导致Agouti基因的编码序列被置于raly基因启动子的控制下，形成AY基因（图3）。有关黄色毛色生成的说法合理的是________。（编号选填） ①AY促进Tyrpl基因的表达 ②AY抑制Tyrpl基因的表达 ③AY对Agouti基因为显性 ④AY对Agouti基因为隐性 ⑤AY可持续表达 ⑥AY表达有时间特异性 （5）研究表明小鼠黄色纯合子致死，将鼠灰色纯合子与黄色小鼠杂交，F1表型及比例为________。 A. 黄：灰=1：1 B. 全灰 C. 全黄 D. 黄：灰=3：1 三、APLAID遗传病（20分） 3. APLAID是由PLCG2基因突变引起的一种罕见遗传病。患者通常在没有感染的情况下出现炎症反应，反复出现严重皮肤水疱等症状。研究人员对某个家系中部分成员的PLCG2基因进行测序，差异序列如图1。 （1）根据图1信息，患者PLCG2基因发生了碱基________，APLAID属于________性遗传病。（编号选填） ①插入 ②缺失 ③替换 ④显 ⑤隐 （2）关于该家系的下列分析合理的是________。（单选） A. PLCG2基因突变导致突变位点赖氨酸变为精氨酸 B. 患者的次级卵母细胞可能含有2个突变基因 C. 患者的突变基因不可能来自于父母 D. 患者的突变基因不可能传给子代 （3）患者出现严重皮肤水疱与________有关。（编号选填） ①皮肤组织液渗透压高 ②毛细血管壁通透性增大 ③肾脏水的重吸收 ④非特异性免疫过强 ⑤细菌感染 研究人员发现，细胞因子G-CSF能促进中性粒细胞的产生。APLAID患者体内的G-CSF含量显著高于正常人，且与病症严重程度呈正相关，而其他细胞因子无特异性升高。研究人员构建了与该家系中相同突变的小鼠模型（甲），做了进一步的研究，结果如图2。 注：p<0.05代表比较的数据组间的差异有统计学意义。 （4）以下有关图2结果的分析，合理的是________。（编号选填） ①G-CSF抗体与G-CSF受体结合抑制中性粒细胞分裂 ②G-CSF促进造血干细胞向中性粒细胞分化 ③G-CSF抗体是治疗APLAID患者皮肤水疱的潜在药物 ④对照组应注射与实验组等量的无关抗体 ⑤PLCG2基因突变可能导致表达G-CSF增加 造血细胞（单核细胞和巨噬细胞等）和非造血细胞（成纤维细胞和内皮细胞等）均可以产生G-CSF。为确定引起APLAID过度炎症的G-CSF的来源，研究人员开展了小鼠骨髓移植实验（图3），相关结果如表所示。 检测指标 实验组别 骨髓移植后18天 骨髓移植后70天 皮肤炎症 血浆G-CSF 皮肤炎症 血浆G-CSF 组一 严重 极高 组二 无 极低 开始出现 低 注：“”表示数据因死亡而无法测定。 （5）根据图3，骨髓移植前，实验用的小鼠乙与丙的差异在于________不同；骨髓移植后，组一的小鼠乙体内能表达G-CSF的细胞有________，组二的小鼠丙体内能表达G-CSF的细胞有________。结合表分析，由________产生的G-CSF是引发APLAID过度炎症的主要因素。（编号选填） ①造血细胞 ②非造血细胞 （6）关于APLAID遗传病预防和治疗的下列策略，合理的是________。（编号选填） ①禁止近亲结婚 ②第三代试管婴儿 ③基因检测 ④基因治疗 四、睡眠与生长激素调控（17分） 4. 充足睡眠有助青少年生长发育。有研究揭示了睡眠与生长激素（GH）分泌调控的关系（图），下丘脑中GHRH神经元能通过释放生长激素释放激素（GHRH），影响GH分泌；SST神经元分泌的由14个氨基酸组成的一种环状多肽SST也参与GH分泌调控。 （1）图1中GH分泌细胞存在于________。 A. 下丘脑 B. 垂体 C. 甲状腺 D. 生殖腺 （2）与GHRH有相同靶腺体的激素有________。 A. 促肾上腺皮质激素 B. 促甲状腺激素释放激素 C 抗利尿激素 D. 促性腺激素释放激素 （3）结合题干信息和所学知识，关于的表述合理的是________。 A. 在核糖体上合成 B. 含有14个肽键 C. 可存于内环境中 D. 与双缩脲试剂发生蓝色反应 （4）结合图1信息，若使用化学物质抑制下丘脑A区SST神经元的活动，会导致GH的分泌量________；若抑制下丘脑P区SST神经元的活动，会导致GH的分泌量________。（编号选填） ①增加 ②减少 ③基本不变 如表所示，研究人员发现睡眠期GH分泌量显著高于觉醒期，且睡眠期两大阶段的GH分泌量无显著差异。进一步测定GHRH神经元后发现，仅快速眼动期兴奋性增强。再分别测定A区和P区SST神经元的兴奋性得到相应结果。 睡眠期 GH含量 GHRH神经元 SSTP神经元 SSTA神经元 非快速眼动阶段 较高 0 ↓ 0 快速眼动阶段 较高 ↑↑↑ ↑↑ ↑↑↑ 注：“↑”的多少表示兴奋及其程度；“↓”表示抑制；“0”表示不兴奋。 （5）根据表和图判断，快速眼动期GH含量高主要与________的活动有关，非快速眼动期GH含量高主要与________的活动有关。（编号选填） ①GHRH神经元 ②SSTP神经元 ③SSTA神经元 （6）研究人员发现，睡眠期间GH含量持续较高会激活脑干LC神经元兴奋性过高而引发觉醒。他们由此推测，睡眠期间存在GH的负反馈调节机制，以减少觉醒频率，从而维持睡眠稳态。请结合图9和表4信息，选择合适的选项，用选项序号与箭头完成睡眠期间该负反馈调节的通路：GH含量偏高→________LC神经元兴奋降低。 ①GH含量偏高 ②GH含量降低 ③LC神经元兴奋 ④觉醒 ⑤SSTP神经元兴奋 ⑥SSTA神经元兴奋 五、草莓的成熟（14分） 5. 果实成熟受植物激素、表观遗传调控和环境因素（如光照、温度）的共同影响。草莓成熟过程中，脱落酸（ABA）具有重要作用。研究人员发现，套袋处理草莓果实可以延迟成熟，具体机制如图。 研究人员还查到： ①基因CYP707A4表达产物为ABA-羟化酶，可促进ABA的降解。②CRY1为蓝光受体，可影响CYP707A4启动子的甲基化水平。 （1）与脱落酸在调控成熟方面有协同作用的激素是________。 A. 赤霉素 B. 乙烯 C. 生长素 D. 细胞分裂素 （2）从下列编号中选择，完成图草莓果实套袋处理时延迟成熟机制的推理________。 ①ABA含量增多 ②ABA含量减少③CRY1被激活 ④CYP707A4被抑制⑤CYP707A4启动子甲基化增强 ⑥CYP707A4启动子甲基化减弱⑦ABA-羟化酶增加 ⑧ABA-羟化酶减少 通常草莓经历“小绿果期（0天）→白果期（20天）→红果期（30天）”后成熟。研究人员选取了同一来源的小绿果期组培苗，随机均分为2组：对果实分别进行光照和套袋处理，第30天时进行物质含量测定，部分结果如表。 物质 光照组第30天 套袋组第30天 花青素含量（） 37.1a 2.2b 可溶性糖含量（） 119.3a 94.3b 有机酸含量（） 8.3a 9.2a 注：不同字母代表组间具有显著差异。 （3）下列属于该实验需要控制的无关变量的是________。 A. 病虫害控制 B. 相关物质含量测定的方法 C. 环境温度 D. 确保套袋有足够的遮光性 （4）比较光照组与套袋组第30天的草莓果实，其大小没有显著差异。推测果实套袋不影响________。 A. 光合产物运输入果实 B. 果实中有机物的代谢 C. 叶片中ATP与NADPH的合成 D. 叶片中蔗糖的合成 （5）结合已学和本题信息分析，光照组和套袋组草莓果实________。 A. DNA序列不同 B. mRNA含量不同 C. 液泡的颜色深浅不同 D. 淀粉含量不同 六、高活性迷你基因编辑工具（22分） 6. 是一种简单、准确进行基因定点编辑的系统，可由引导蛋白到一个特定的位点对特定序列进行切割。科研团队通过改造系统得到了高活性迷你基因编辑工具——系统（图1）。 （1）与功能相似的是________。 A. 聚合酶 B. 连接酶 C. 限制性内切核酸酶 D. 解旋酶 （2）将改造为时，研究人员用精氨酸替换相应位点的氨基酸，以增强其与和目标的静电吸附力。由此推测，在生理条件下，精氨酸带有________。该改造策略属于________策略。（编号选填） ①正电荷 ②负电荷 ③定点突变 ④定向进化 ⑤设计全新蛋白质 （3）如图1，的端序列作为靶向序列与目标配对时，可能发生的碱基互补配对有________；的端形成折叠结构可稳定蛋白复合体，该区域内可能存在的碱基互补配对有________。（编号选填） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 系统进一步改造为融合脱氨酶“”系统后可用于单碱基编辑，新系统在的引导下，将结合区域内特定位点的碱基C经脱氨反应后变成尿嘧啶U，然后在未脱氨的互补链上制造一个单链切口，启动修复后实现的不可逆编辑，如图2所示。 （4）有两个具有切割功能的结构域：结构域甲切割与互补的目标链，结构域乙切割另一条链。结合改造目的推测，需要对进行的改造是________。（编号选填） ①使结构域甲失活 ②使结构域乙失活 （5）根据图2，该单碱基编辑的过程________。 A. 发生氢键的断裂和形成 B. 发生磷酸二酯键的断裂和形成 C. 依赖复制 D. 导致基因突变 研究人员通过显微注射系统，靶向编辑小鼠（）7号染色体上黑色素合成关键酶的基因T，成功构建了白化病小鼠模型。 （6）显微注射应选用________。 A. 受精卵 B. 桑椹胚 C. 囊胚 D. 原肠胚 （7）显微注射后培育得到12只实验小鼠，其表型结果如表。请分析小鼠表型出现差异可能的主要原因，选择编号并填入表。 小鼠表型 小鼠数量（只） 可能的主要原因 完全白化 5 ________ 部分白化 4 ________ 未白化 3 ________ ①未成功识别目标序列 ②基因编辑时只破坏一个T基因 ③基因编辑破坏两个T基因 ④卵裂快于基因编辑导致仅部分子细胞成功编辑 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第一学期高三年级学业质量调研 生物学学科 （考试时间60分钟，满分100分） 一、滨鸟与湿地修复（16分） 1. 长江口滩涂湿地生态系统是以通过种子或地下根茎繁殖的海三棱藨草为基础形成的，存在图1所示捕食关系。互花米草入侵对该生态系统产生了极大破坏。研究人员彻底根除互花米草后，发现本地植物海三棱藨草种群难以自然恢复，且使用人工种植进行传统修复也收效甚微。 （1）长江口滩涂湿地为东亚-澳大利亚迁飞通道上的多种候鸟提供了关键停歇栖息地，体现了生物多样性的________价值。 （2）蟹类啃食的植物中的物质和能量，可能会________。（编号选填） ①以粪便形式排出 ②被蟹类同化吸收 ③以热能形式散失 ④用于滨鸟的生长 （3）结合已有知识和本题信息分析，海三棱藨草种群难以自然恢复和人工种植收效甚微的主要原因分别是________、________。（编号选填） ①土壤中缺乏种子库 ②蟹类的持续啃食 ③土壤中缺乏地下根茎 ④滨鸟对蟹类的持续捕食 研究者进一步查到，互花米草入侵后长江口滩涂湿地的滨鸟数量持续下降，且在互花米草清除后仍未恢复。为探究滨鸟对海三棱藨草恢复的影响，研究人员在已根除互花米草的光滩区实施了一项人工种植海三棱藨草的实验，结果如图2。 （4）根据探究目的分析，设置“人工种植+蟹类去除”组的目的是________。（编号选填） ①保护人工种植的海三棱藨草 ②模拟减少滨鸟 ③保持自然状态 ④模拟增加滨鸟 （5）根据图2结果，结合滨鸟数量的变化情况，分析海三棱藨草种群难以恢复的原因，写出分析过程______。 （6）扇动翅膀的鸟形装置实验显示，仅鸟形装置的“威慑”即可使蟹类数量降至近零，证实滨鸟可通过________干扰抑制蟹类。设置该鸟形装置可能影响该生态系统的________，从而可作为传统修复方法的重要补充，为退化湿地修复提供创新思路。（编号选填） ①物理信息 ②化学信息 ③行为信息 ④物质循环 ⑤能量流动 ⑥信息传递 【答案】（1）间接 （2）①②③④ （3） ①. ①②③ ②. ② （4）④ （5）由图2可知，与组1相比，去除滨鸟的组2中海三棱藨草数量下降更多（下 降幅度增加），并与组1有显著差异。去除蟹类的组3（模拟滨鸟增加）中海三棱藨草 数量下降减少（下降减缓），也与组1有显著差异。说明滨鸟可以通过捕食蟹类减少了 蟹类对海三棱藨草的啃食，有利于海三棱藨草种群数量增加。滨鸟数量下降时，捕食蟹类减少，蟹类数量增加造成其对海三棱藨草的啃食增加，使得海三棱藨草种群难以恢复 （6） ①. ③ ②. ④⑤⑥ 【解析】 【分析】1、生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。 2、群落演替是指 一个群落被另一个群落替代的过程，该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。 【小问1详解】 长江口滩涂湿地为东亚-澳大利亚迁飞通道上的多种候鸟提供了关键停歇栖息地，属于对生态方面的价值，所以属于间接价值。 【小问2详解】 蟹类啃食的植物中的物质和能量，属于摄入量，摄入量可以以粪便的形式排出，也可以被蟹自身所同化，同化的能量可以以热能的形式散失，也可以被天敌滨鸟所捕食，①②③④正确。 故选①②③④。 【小问3详解】 海三棱藨草主要通过种子或地下根茎繁殖，所以海三棱藨草种群之所以难以自然恢复，主要是由于①土壤中缺乏种子库 ②蟹类的持续啃食 ③土壤中缺乏地下根茎；人工种植之所以收效甚微，主要是由于②其天敌蟹类的持续啃食。 【小问4详解】 实验目的是探究滨鸟对海三棱藨草恢复的影响，所以自变量为是否投放滨鸟，或投放滨鸟数量的多少，因变量为海三棱藨草植株的数量变化，所以依据图2可知，人工种植组1为对照组，组2（人工种植+滨鸟去除）和组3（人工种植+蟹类去除）为实验组，与组2对比分析可知，人工种植+蟹类去除组模拟的是增加滨鸟，④正确。 故选④。 【小问5详解】 由图2可知，与组1相比，去除滨鸟的组2中海三棱藨草数量下降更多（下降幅度增加），并与组1有显著差异。去除蟹类的组3（模拟滨鸟增加）中海三棱藨草 数量下降减少（下降减缓），也与组1有显著差异。说明滨鸟可以通过捕食蟹类减少了蟹类对海三棱藨草的啃食，有利于海三棱藨草种群数量增加。滨鸟数量下降时，捕食蟹类减少，蟹类数量增加造成其对海三棱藨草的啃食增加，使得海三棱藨草种群难以恢复。 【小问6详解】 扇动翅膀的鸟形装置实验显示，仅鸟形装置的“威慑”即可使蟹类数量降至近零，证实滨鸟可通过行为信息干扰抑制蟹类。设置该鸟形装置可能影响该生态系统的④物质循环 ⑤能量流动 ⑥信息传递，从而可作为传统修复方法的重要补充，为退化湿地修复提供创新思路。 二、小鼠毛色遗传（11分） 2. 小鼠毛色有黑色、鼠灰色和黄色等多种表型，受多种因素调控。将鼠灰色小鼠与黑色小鼠杂交，正交、反交时F1和F2的表型及数量分别如表1所示。 表1 杂交组合 F1 F2 鼠灰色 黑色 鼠灰色 黑色 黄色 ♀鼠灰色♂黑色 108 0 111 35 1 ♂鼠灰色♀黑色 116 0 118 42 0 （1）根据表1分析，控制小鼠毛色的基因位于________（①常染色体/②性染色体）。 研究者发现，小鼠受紫外线刺激后，会产生黑色素细胞刺激素（MSH），调控毛囊黑色素细胞，使毛色呈现黑色；而鼠灰色小鼠含有Agouti基因，其通过控制合成Agouti蛋白来控制毛色。相关机制如图1所示。 （2）根据图1分析，下列有关小鼠毛色生成机制说法正确的是________。 A. MSH通过信号传导最终抑制了Tyrp l基因的表达 B. 黑色小鼠不仅能合成真黑素，也能合成褐黑素 C. 鼠灰色小鼠中，Agouti蛋白与MSH竞争结合受体MCIR D. 鼠灰色小鼠中，褐黑素/真黑素的比值变小 研究者对Agouti基因纯合的鼠灰色小鼠的毛色进行了研究，在毛发生长的6天内测定了基因的表达情况，部分结果如表2。 表2 蛋白质种类 1-3天 4-6天 第6天 Agouti蛋白 Tublin蛋白 注：1. Tublin是一种参照蛋白，在所有细胞中都表达；2.“”表达，“”不表达。 （3）结合图1和表2信息推理，鼠灰色毛色为图2中①④的________。（编号选填） （4）为研究表1中F2黄色小鼠毛色生成原因，对鼠灰色和黄色小鼠进行了基因测序，发现DNA片段缺失导致Agouti基因的编码序列被置于raly基因启动子的控制下，形成AY基因（图3）。有关黄色毛色生成的说法合理的是________。（编号选填） ①AY促进Tyrpl基因的表达 ②AY抑制Tyrpl基因的表达 ③AY对Agouti基因为显性 ④AY对Agouti基因为隐性 ⑤AY可持续表达 ⑥AY表达有时间特异性 （5）研究表明小鼠黄色纯合子致死，将鼠灰色纯合子与黄色小鼠杂交，F1表型及比例为________。 A 黄：灰=1：1 B. 全灰 C. 全黄 D. 黄：灰=3：1 【答案】（1）①常染色体 （2）BC （3）② （4）②③⑤ （5）A 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【小问1详解】 依据表1可知，两组杂交实验是一组正反交实验，正反交实验结果相同，无性别差异，说明控制小鼠毛色的基因位于常染色体上。 【小问2详解】 AB、依据图示信息可知，MSH通过与MCIR的结合，促进ATP转化为cAMP，进而促进PKA进入细胞核，激活MITF，进而促进Tyrp1基因的表达，合成Tyrp1蛋白，Tyrp1蛋白促进DQ多巴醌合成黑色素和褐黑素，A错误，B正确； CD、据图可知，鼠灰色小鼠中，Agouti蛋白与MSH竞争结合受体MCIR，鼠灰色小鼠中，真黑素的合成受到抑制，褐黑素的合成增多，所以褐黑素/真黑素的比值变大，C正确，D错误。 故选BC。 【小问3详解】 依据表2可知，Agouti基因纯合的鼠灰色小鼠的Agouti基因在第1-3天不表达，第4-6天表达，第6天不表达，依据图1可知，Agouti基因纯合的鼠灰色小鼠的Agouti基因表达产生的Agouti蛋白与MCIR受体结合，抑制真黑素的合成，促进褐黑素（黄色）的合成， 所以鼠灰色的毛色为图2中的②。 【小问4详解】 依据表1分析可知，控制鼠灰色和黑色的基因位于常染色体上，且鼠灰色对黑色为显性，若相关基因用A、a基因表示，则鼠灰色的基因型为AA、Aa，黑色的基因型为aa，结合图1可知，A基因对应于Agouti基因，a基因对应于Tyrp1基因，前者表达产生黄色，后者表达产生黑色，依据题干信息可知，表1中F2黄色小鼠毛色的生成，是由于DNA片段缺失导致Agouti基因的编码序列被置于raly基因启动子的控制下，形成AY基因，所以AY对Agouti基因为显性；也说明AY抑制Tyrpl基因的表达，AY只有持续表达，才可以出现黄色小鼠，综上，②③⑤正确，①④⑥错误。 故选②③⑤。 【小问5详解】 结合小问4可知，鼠灰色纯合子的基因型为AA，黄色小鼠的基因型可能为AYA、AYa（黄色纯合子致死，不存在AYAY个体），若黄色小鼠的基因型为AYA，则子代的基因型及比例为AYA:AA=1:1，对应的表型为黄色：灰色=1:1，若黄色小鼠的基因型为AYa，则子代的基因型及比例为AYA:Aa=1:1，对应的表型为黄色：灰色=1:1，综上，A正确，BCD错误。 故选A。 三、APLAID遗传病（20分） 3. APLAID是由PLCG2基因突变引起的一种罕见遗传病。患者通常在没有感染的情况下出现炎症反应，反复出现严重皮肤水疱等症状。研究人员对某个家系中部分成员的PLCG2基因进行测序，差异序列如图1。 （1）根据图1信息，患者PLCG2基因发生了碱基________，APLAID属于________性遗传病。（编号选填） ①插入 ②缺失 ③替换 ④显 ⑤隐 （2）关于该家系的下列分析合理的是________。（单选） A. PLCG2基因突变导致突变位点赖氨酸变为精氨酸 B. 患者的次级卵母细胞可能含有2个突变基因 C. 患者的突变基因不可能来自于父母 D. 患者的突变基因不可能传给子代 （3）患者出现严重的皮肤水疱与________有关。（编号选填） ①皮肤组织液渗透压高 ②毛细血管壁通透性增大 ③肾脏水的重吸收 ④非特异性免疫过强 ⑤细菌感染 研究人员发现，细胞因子G-CSF能促进中性粒细胞的产生。APLAID患者体内的G-CSF含量显著高于正常人，且与病症严重程度呈正相关，而其他细胞因子无特异性升高。研究人员构建了与该家系中相同突变的小鼠模型（甲），做了进一步的研究，结果如图2。 注：p<0.05代表比较的数据组间的差异有统计学意义。 （4）以下有关图2结果的分析，合理的是________。（编号选填） ①G-CSF抗体与G-CSF受体结合抑制中性粒细胞分裂 ②G-CSF促进造血干细胞向中性粒细胞分化 ③G-CSF抗体是治疗APLAID患者皮肤水疱的潜在药物 ④对照组应注射与实验组等量的无关抗体 ⑤PLCG2基因突变可能导致表达G-CSF增加 造血细胞（单核细胞和巨噬细胞等）和非造血细胞（成纤维细胞和内皮细胞等）均可以产生G-CSF。为确定引起APLAID过度炎症的G-CSF的来源，研究人员开展了小鼠骨髓移植实验（图3），相关结果如表所示。 检测指标 实验组别 骨髓移植后18天 骨髓移植后70天 皮肤炎症 血浆G-CSF 皮肤炎症 血浆G-CSF 组一 严重 极高 组二 无 极低 开始出现 低 注：“”表示数据因死亡而无法测定。 （5）根据图3，骨髓移植前，实验用的小鼠乙与丙的差异在于________不同；骨髓移植后，组一的小鼠乙体内能表达G-CSF的细胞有________，组二的小鼠丙体内能表达G-CSF的细胞有________。结合表分析，由________产生的G-CSF是引发APLAID过度炎症的主要因素。（编号选填） ①造血细胞 ②非造血细胞 （6）关于APLAID遗传病预防和治疗的下列策略，合理的是________。（编号选填） ①禁止近亲结婚 ②第三代试管婴儿 ③基因检测 ④基因治疗 【答案】（1） ①. ③ ②. ④ （2）B （3）①②④ （4）②③④⑤ （5） ①. ② ②. ①② ③. ① ④. ② （6）②③④ 【解析】 【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。 【小问1详解】 依据图1可知，患者PLCG2基因发生了碱基的替换，C替换了T，结合题干信息可知，APLAID是由PLCG2基因突变引起的一种罕见遗传病，依据系谱图，Ⅰ-1、Ⅰ-2正常，且碱基序列正常，Ⅱ-2个体患病，且碱基序列发生碱基的替代，可知该病为显性遗传病。 小问2详解】 A、依据图1右图可知，基因序列中的TCT对应的氨基酸为丝氨酸，丝氨酸的密码子为UCU，可知该碱基序列为编码序列，结合Ⅱ-2的碱基序列突变前对应的密码子为CUU，编码亮氨酸，突变后对应的密码子为CCU，编码脯氨酸，A错误； B、若该病的致病基因为A、a，结合小问1可知患者的基因型为Aa，其次级卵母细胞中的基因为a或A，但由于含有姐妹染色单体，或由于姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，故患者的次级卵母细胞可能含有2个突变基因，B正确； C、依据图1右图可知，Ⅰ-1、Ⅰ-2不含致病基因，患者的突变基因可能来自于父母产生的生殖细胞，C错误； D、患者的突变基因可随生殖细胞遗传给子代，D错误。 故选B。 【小问3详解】 皮肤水疱，即组织水肿，当皮肤组织液渗透压升高、皮肤毛细血管壁通透性增大，都会导致组织液增多，引起组织水肿；非特异性免疫过强时，可能引起组织水肿；患者通常在没有感染的情况下出现炎症反应，反复出现严重皮肤水疱等症状，与细菌感染无关；肾脏对水的重吸收不会引起组织水肿，①②④正确。 故选①②④。 【小问4详解】 ①G-CSF抗体与G-CSF结合进而抑制中心粒细胞的分裂，G-CSF不能与G-CSF受体结合，①错误； ②依据题干信息，细胞因子G-CSF能促进中性粒细胞的产生，中性粒细胞的产生来自造血干细胞的增殖分化， 所以G-CSF促进造血干细胞向中性粒细胞分化，②正确； ③依据图2可知，G-CSF抗体组与对照组相比较，皮肤炎症严重程度明显减轻，所以G-CSF抗体是治疗APLAID患者皮肤水疱的潜在药物，③正确； ④对照组应注射与实验组等量的无关抗体，以排除抗体本身的作用，④正确； ⑤APLAID是由PLCG2基因突变引起一种罕见遗传病，PLCG2基因突变可能会导致G-CSF的表达量增加，进而导致机体患病，⑤正确。 综上，②③④⑤正确。 故选②③④⑤。 【小问5详解】 依据图3可知，实验用的小鼠乙与丙均用射线杀死骨髓中的干细胞，二者差异在于①非造血细胞的不同，乙组小鼠为骨髓中的干细胞，丙组小鼠为骨髓中干细胞的G-CSF基因敲除；骨髓移植后，组一的小鼠乙体内能表达G-CSF的细胞有①造血细胞和②非造血细胞，组二中的干细胞G-CSF基因已敲除，所以组二的小鼠丙体内能表达G-CSF的细胞为②非造血细胞。结合表格信息可知，组一的炎症反应明显高于组二，可知，由②非造血细胞产生的G-CSF是引发APLAID过度炎症的主要因素。 【小问6详解】 ①禁止近亲结婚，是为了降低隐性遗传病的发病率，而该病为显性遗传病，①错误； ②第三代试管婴儿即设计试管婴儿，可用于APLAID遗传病预防和治疗，②正确； ③基因检测可用于APLAID遗传病预防，③正确； ④基因治疗可以在基因水平上用于APLAID遗传病的治疗，④正确。 故选②③④。 四、睡眠与生长激素调控（17分） 4. 充足睡眠有助青少年生长发育。有研究揭示了睡眠与生长激素（GH）分泌调控的关系（图），下丘脑中GHRH神经元能通过释放生长激素释放激素（GHRH），影响GH分泌；SST神经元分泌的由14个氨基酸组成的一种环状多肽SST也参与GH分泌调控。 （1）图1中GH分泌细胞存在于________。 A. 下丘脑 B. 垂体 C. 甲状腺 D. 生殖腺 （2）与GHRH有相同靶腺体的激素有________。 A. 促肾上腺皮质激素 B. 促甲状腺激素释放激素 C. 抗利尿激素 D. 促性腺激素释放激素 （3）结合题干信息和所学知识，关于的表述合理的是________。 A. 在核糖体上合成 B. 含有14个肽键 C. 可存在于内环境中 D. 与双缩脲试剂发生蓝色反应 （4）结合图1信息，若使用化学物质抑制下丘脑A区SST神经元的活动，会导致GH的分泌量________；若抑制下丘脑P区SST神经元的活动，会导致GH的分泌量________。（编号选填） ①增加 ②减少 ③基本不变 如表所示，研究人员发现睡眠期GH分泌量显著高于觉醒期，且睡眠期两大阶段的GH分泌量无显著差异。进一步测定GHRH神经元后发现，仅快速眼动期兴奋性增强。再分别测定A区和P区SST神经元的兴奋性得到相应结果。 睡眠期 GH含量 GHRH神经元 SSTP神经元 SSTA神经元 非快速眼动阶段 较高 0 ↓ 0 快速眼动阶段 较高 ↑↑↑ ↑↑ ↑↑↑ 注：“↑”的多少表示兴奋及其程度；“↓”表示抑制；“0”表示不兴奋。 （5）根据表和图判断，快速眼动期GH含量高主要与________的活动有关，非快速眼动期GH含量高主要与________的活动有关。（编号选填） ①GHRH神经元 ②SSTP神经元 ③SSTA神经元 （6）研究人员发现，睡眠期间GH含量持续较高会激活脑干LC神经元兴奋性过高而引发觉醒。他们由此推测，睡眠期间存在GH的负反馈调节机制，以减少觉醒频率，从而维持睡眠稳态。请结合图9和表4信息，选择合适的选项，用选项序号与箭头完成睡眠期间该负反馈调节的通路：GH含量偏高→________LC神经元兴奋降低。 ①GH含量偏高 ②GH含量降低 ③LC神经元兴奋 ④觉醒 ⑤SSTP神经元兴奋 ⑥SSTA神经元兴奋 【答案】（1）B （2）BD （3）ABC （4） ①. ① ②. ① （5） ①. ① ②. ② （6） 【解析】 【分析】负反馈调节是指在一个系统中，系统工作的输出结果反过来抑制或减弱最初引发该结果的过程，从而使系统保持稳定状态的调节机制。它是生物体内普遍存在的一种调节方式，能维持机体的稳态（如激素水平、内环境理化性质等）。 【小问1详解】 GH（生长激素）是由垂体分泌细胞分泌的，所以图1中GH分泌细胞存在于垂体中，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问2详解】 GHRH，即生长激素释放激素，是由下丘脑GHRH神经元分泌的，作用于垂体，即GHRH的靶腺体是垂体，促甲状腺激素释放激素和促性腺激素释放激素的靶腺体也是垂体，促肾上腺皮质激素的靶腺体是肾上腺皮质，抗利尿激素的靶腺体是肾脏，BD正确，AC错误。 故选BD。 【小问3详解】 A、SST是由14个氨基酸组成的环状多肽，是在核糖体上合成的，A正确； B、SST是14个氨基酸组成的环状多肽，肽键的数目等于氨基酸的数目，即含有14个肽键，B正确； C、据图可知，SST抑制GHRH和GH的作用，GHRH和GH作为激素，可以通过体液进行运输，所以SST可以存在于内环境中，C正确； D、SST是环状多肽，含有肽键，能与双缩脲试剂发生反应，出现紫色，D错误。 故选ABC。 【小问4详解】 结合图1可知，若用化学物质抑制下丘脑A区SST神经元的活动，而SST会抑制GHRH释放GH，“双重否定，即是肯定”，所以该化学物质会促进GHRH释放GH，导致GH的分泌量增加，即①；若抑制下丘脑P区SST神经元的活动，而SST会抑制GH的分泌，所以当抑制下丘脑P区SST神经元的活动时，会促进GH的分泌，导致GH的分泌量增加，即②。 【小问5详解】 依据表格信息可知，快速眼动阶段，GHRH神经元兴奋性较高，且SSTA神经元的兴奋性高于SSTP神经元的兴奋性，所以SSTA神经元释放的SSTA比SSTP神经元释放的SSTP要多，从抑制作用来分析，SSTP的抑制作用弱于SSTA，此时GHRH神经元兴奋性增强，所以导致GHRH的释放量增加，进而导致GH分泌量增加，且GH消耗量减少，综上，快速眼动期GH含量高主要与①GHRH神经元 、②SSTP神经元有关；而非快速眼动期，SSTP神经元兴奋，对GH的抑制作用减弱，说明GH的消耗量减少，而GHRH神经元和SSTA神经元不兴奋，所以非快速眼动期GH含量高主要与②SSTP神经元有关。 【小问6详解】 依据题干信息可知，睡眠期间GH含量持续较高会激活脑干LC神经元兴奋性过高而引发觉醒，若要减少觉醒频率，应是GH的含量下降，GH的含量下降，则GHRH的释放量降低，据图可推断，SSTA的兴奋性增强，故睡眠期该负反馈调节的通路为： 或。 五、草莓的成熟（14分） 5. 果实成熟受植物激素、表观遗传调控和环境因素（如光照、温度）的共同影响。草莓成熟过程中，脱落酸（ABA）具有重要作用。研究人员发现，套袋处理草莓果实可以延迟成熟，具体机制如图。 研究人员还查到： ①基因CYP707A4表达产物为ABA-羟化酶，可促进ABA的降解。②CRY1为蓝光受体，可影响CYP707A4启动子的甲基化水平。 （1）与脱落酸在调控成熟方面有协同作用的激素是________。 A. 赤霉素 B. 乙烯 C. 生长素 D. 细胞分裂素 （2）从下列编号中选择，完成图草莓果实套袋处理时延迟成熟机制的推理________。 ①ABA含量增多 ②ABA含量减少③CRY1被激活 ④CYP707A4被抑制⑤CYP707A4启动子甲基化增强 ⑥CYP707A4启动子甲基化减弱⑦ABA-羟化酶增加 ⑧ABA-羟化酶减少 通常草莓经历“小绿果期（0天）→白果期（20天）→红果期（30天）”后成熟。研究人员选取了同一来源的小绿果期组培苗，随机均分为2组：对果实分别进行光照和套袋处理，第30天时进行物质含量测定，部分结果如表。 物质 光照组第30天 套袋组第30天 花青素含量（） 37.1a 2.2b 可溶性糖含量（） 119.3a 94.3b 有机酸含量（） 8.3a 9.2a 注：不同字母代表组间具有显著差异。 （3）下列属于该实验需要控制的无关变量的是________。 A. 病虫害控制 B. 相关物质含量测定的方法 C. 环境温度 D. 确保套袋有足够的遮光性 （4）比较光照组与套袋组第30天的草莓果实，其大小没有显著差异。推测果实套袋不影响________。 A. 光合产物运输入果实 B. 果实中有机物的代谢 C. 叶片中ATP与NADPH合成 D. 叶片中蔗糖的合成 （5）结合已学和本题信息分析，光照组和套袋组草莓果实________。 A. DNA序列不同 B. mRNA含量不同 C. 液泡的颜色深浅不同 D. 淀粉含量不同 【答案】（1）B （2）③⑥⑦② （3）ABC （4）ACD （5）BCD 【解析】 【分析】生长素：①细胞水平：促进细胞伸长，诱导细胞分化。②器官水平：影响器官的生长，发育，如促进侧根和不定根的发生，影响花，叶和果实的发育。 赤霉素：①促进细胞伸长，从而引起植株增高；②促进细胞分裂和分化；③促进种子萌发，开花和果实发育。 细胞分裂素：①促进细胞分裂；②促进芽的 分化，侧枝发育和叶绿素的合成。 乙烯：①促进果实成熟；②促进开花；③促进叶，花，果实脱落。 脱落酸：①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭；③促进叶和果实的衰老和脱落；④维持种子休眠。 【小问1详解】 与脱落酸在调控成熟方面有协同作用的激素是乙烯，乙烯可以促进成熟，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问2详解】 ①②、ABA含量增多会促进成熟，不符合草莓果实套袋处理延迟成熟的机理，应为ABA含量减少，①错误，②正确； ③、套袋后，蓝光受体CRY1被激活，通过信号转导，使CYP707A4启动子甲基化减弱，③正确； ④⑤⑥、依据题干信息，基因CYP707A4表达产物可以促进ABA的降解，ABA可以促进成熟，所以④CYP707A4被抑制时，会导致基因表达产物减少，ABA降解量减少，会促进成熟，⑤CYP707A4启动子甲基化增强时，会导致该基因表达能力较弱，ABA降解量减少，会促进成熟，⑥CYP707A4启动子甲基化减弱时，会导致基因表达能力增强，基因表达产物增多，ABA降解量增多，延迟成熟，④⑤错误，⑥正确； ⑦⑧、ABA羟化酶增加，会促进ABA的降解，延迟成熟，反之，促进成熟，⑦正确，⑧错误。 综上，草莓果实套袋处理时延迟成熟机制为③⑥⑦②。 故选③⑥⑦②。 【小问3详解】 依据表格信息可知，对果实的实验处理（是否套袋）是自变量，花青素含量、可溶性糖含量和有机酸含量为因变量，所以病虫害控制、相关物质含量测定方法、环境温度均属于无关变量，需保持相同，ABC正确。 故选ABC 【小问4详解】 光照组与套袋组第30天的草莓果实，其大小没有显著差异，依据表格信息可知，套袋组的花青素含量、可溶性糖低于光照组，而有机酸的含量高于光照组，说明果实套袋不影响光合产物输入果实、并影响果实中有机物的代谢，但是对于叶片的活动并无影响，AB错误，CD正确。 故选ACD。 【小问5详解】 A、光照组和套袋组来自同一来源，所以DNA序列相同，A错误； B、依据表格信息可知，套袋组的花青素含量、可溶性糖低于光照组，而有机酸的含量高于光照组，说明果实套袋影响光合产物输入果实、并影响果实中有机物的代谢，有机物的代谢需要酶的催化，所以mRNA含量不同，B正确； C、光照组的花青素含量高于对照组，花青素存在于液泡中，所以液泡的颜色深浅不同，C正确； D、套袋组的花青素含量、可溶性糖低于光照组可溶性糖由淀粉转化而来，推测光照组和套袋组的淀粉含量存在差异，D正确。 故选BCD。 六、高活性迷你基因编辑工具（22分） 6. 是一种简单、准确进行基因定点编辑的系统，可由引导蛋白到一个特定的位点对特定序列进行切割。科研团队通过改造系统得到了高活性迷你基因编辑工具——系统（图1）。 （1）与功能相似的是________。 A. 聚合酶 B. 连接酶 C. 限制性内切核酸酶 D. 解旋酶 （2）将改造为时，研究人员用精氨酸替换相应位点的氨基酸，以增强其与和目标的静电吸附力。由此推测，在生理条件下，精氨酸带有________。该改造策略属于________策略。（编号选填） ①正电荷 ②负电荷 ③定点突变 ④定向进化 ⑤设计全新蛋白质 （3）如图1，的端序列作为靶向序列与目标配对时，可能发生的碱基互补配对有________；的端形成折叠结构可稳定蛋白复合体，该区域内可能存在的碱基互补配对有________。（编号选填） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 系统进一步改造为融合脱氨酶的“”系统后可用于单碱基编辑，新系统在的引导下，将结合区域内特定位点的碱基C经脱氨反应后变成尿嘧啶U，然后在未脱氨的互补链上制造一个单链切口，启动修复后实现的不可逆编辑，如图2所示。 （4）有两个具有切割功能的结构域：结构域甲切割与互补的目标链，结构域乙切割另一条链。结合改造目的推测，需要对进行的改造是________。（编号选填） ①使结构域甲失活 ②使结构域乙失活 （5）根据图2，该单碱基编辑的过程________。 A. 发生氢键的断裂和形成 B. 发生磷酸二酯键的断裂和形成 C. 依赖复制 D. 导致基因突变 研究人员通过显微注射系统，靶向编辑小鼠（）7号染色体上黑色素合成关键酶的基因T，成功构建了白化病小鼠模型。 （6）显微注射应选用________。 A. 受精卵 B. 桑椹胚 C. 囊胚 D. 原肠胚 （7）显微注射后培育得到12只实验小鼠，其表型结果如表。请分析小鼠表型出现差异可能的主要原因，选择编号并填入表。 小鼠表型 小鼠数量（只） 可能的主要原因 完全白化 5 ________ 部分白化 4 ________ 未白化 3 ________ ①未成功识别目标序列 ②基因编辑时只破坏一个T基因 ③基因编辑破坏两个T基因 ④卵裂快于基因编辑导致仅部分子细胞成功编辑 【答案】（1）C （2） ①. ① ②. ③ （3） ①. ①④⑥ ②. ④⑥ （4）② （5）ABCD （6）A （7） ①. ③ ②. ④ ③. ①② 【解析】 【分析】基因工程：指按照人们的意愿，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的工具：①限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂；②DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键；③运载体：常用的有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。基因编辑又称基因组编辑或基因组工程，是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术或过程；早期的基因工程技术只能将外源或内源遗传物质随机插入宿主基因组，基因编辑则能定点编辑想要编辑的基因；基因编辑依赖于经过基因工程改造的核酸酶，也称“分子剪刀”，在基因组中特定位置产生位点特异性双链断裂（DSB），诱导生物体通过非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HR）来修复DSB，因为这个修复过程容易出错，从而导致靶向突变，这种靶向突变就是基因编辑；基因编辑以其能够高效率地进行定点基因组编辑，在基因研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力。 【小问1详解】 eIscB-D/eωRNA系统能引导IscB蛋白到特定DNA位点切割特定序列，而限制性内切核酸酶的功能是识别并切割DNA分子上的特定核苷酸序列，二者功能相似；DNA聚合酶负责DNA的合成，DNA连接酶负责连接DNA片段，DNA解旋酶负责解开DNA双链，均与该系统功能不同。 【小问2详解】 静电吸附力增强，说明精氨酸与带负电的RNA、DNA（核酸带负电）的相互作用更强，因此推测生理pH下精氨酸带正电荷。用精氨酸替换IscB相应位点的氨基酸，是对蛋白质的特定氨基酸位点进行改造。 【小问3详解】 ωRNA的5'端与目标DNA配对：RNA的碱基为A、U、C、G，DNA的碱基为A、T、C、G，二者配对的方式为A-T、U-A、C-G、G-C，对应选项为①A-T、④A-U 、⑥C-G。 ωRNA的3'端自身折叠配对：RNA分子内部的碱基互补配对只能发生在RNA的碱基之间，即A-U、C-G，对应选项为④A-U、⑥C-G。 【小问4详解】 改造目的是实现单碱基编辑，需要仅在靶标链制造单链切口（结构域甲切割与ωRNA互补的目标DNA链），而另一条链（结构域乙切割的链）不能被切割，因此需使结构域乙失活，只保留结构域甲的切割功能，启动DNA修复实现C→T编辑。 【小问5详解】 单碱基编辑过程中，DNA解旋会发生氢键的断裂，修复时碱基重新配对会发生氢键的形成；制造单链切口会断裂磷酸二酯键，DNA修复时会重新形成磷酸二酯键；C→T的碱基改变属于基因突变；DNA修复依赖复制。故选ABCD。 【小问6详解】 显微注射选用受精卵作为操作对象，核心原因在于受精卵的全能性最高。 【小问7详解】 1、完全白化，基因编辑破坏了两个T基因，色素合成关键酶的编码基因完全失活，无法合成色素，因此小鼠表现为完全白化。2、部分白化，卵裂的速度快于基因编辑的进程，导致仅部分细胞的T基因被成功编辑，未被编辑的细胞仍能合成色素，最终小鼠表现为部分白化。3、未白化，ωRNA未成功识别目标DNA序列，基因编辑未发生，或只破坏一个T基因，另一个T基因保持正常功能，色素合成不受影响，因此小鼠未白化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $