高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1上海市楊浦區(qū)2025屆高三下學(xué)期二?？忌⒁猓?．本試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。2．本考試設(shè)試卷和答題紙兩部分，試卷包括試題與答題要求；所有答題必須涂（單選、多選、編號(hào)選填）或?qū)懀ㄌ羁?、編?hào)選填排序、簡(jiǎn)答題）在答題紙上。3．答題前，考生務(wù)必在答題紙上用黑色鋼筆或水筆清楚填寫姓名、準(zhǔn)考證號(hào)，并將核對(duì)后的條形碼貼在指定位置上。4．“單選”指每題只有一個(gè)正確選項(xiàng)；“多選”指每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確選項(xiàng)；“編號(hào)選填”指用試題中所列出的數(shù)字編號(hào)答題，每空的正確選項(xiàng)有一個(gè)或多個(gè)。一、霍林河煤田土地復(fù)墾1.霍林河煤田是我國(guó)五大露天煤礦之一，煤礦開采會(huì)對(duì)生態(tài)造成一定影響。為恢復(fù)露天煤礦的生物多樣性，某研究團(tuán)隊(duì)首先調(diào)查了該煤礦排土場(chǎng)土地復(fù)墾三年間群落的演替狀況。（1）該研究團(tuán)隊(duì)統(tǒng)計(jì)排土場(chǎng)中植物物種的數(shù)量時(shí)，宜采用的方法是______。A.樣線法 B.標(biāo)志重捕法C.樣方法 D.逐個(gè)計(jì)數(shù)法（2）經(jīng)統(tǒng)計(jì)，排土場(chǎng)土地復(fù)墾后第1、第2和第3年中，分別有植物29、43和74種，該數(shù)值體現(xiàn)的是______。A.遺傳多樣性 B.物種多樣性C.生境多樣性 D.生態(tài)系統(tǒng)多樣性（3）排土場(chǎng)土地復(fù)墾后的1~3年中，發(fā)生的群落演替類型為______。（4）復(fù)墾地區(qū)地形起伏較大，低洼處多分布諸如油菜之類的喜濕物種，高處則分布著紫花苜蓿等耐旱物種，該現(xiàn)象體現(xiàn)了群落的______。A.營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) B.垂直結(jié)構(gòu)C.水平結(jié)構(gòu) D.時(shí)間結(jié)構(gòu)（5）復(fù)墾區(qū)中還生活著多種動(dòng)物。其中，狼攝食狐貍（30%）和兔子（70%），狐貍主要捕食兔子，兔子采食紫花苜蓿。狼每增加1kg體重，需要消耗紫花苜蓿約______千克。（假設(shè)該生態(tài)系統(tǒng)中從生產(chǎn)者到消費(fèi)者、消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率分別為20%和10%。）（6）生態(tài)位寬度是指一個(gè)種群所能利用的各種資源的總和。為進(jìn)一步研究排土場(chǎng)復(fù)墾后8種主要植物的種內(nèi)與種間關(guān)系，研究人員調(diào)查了它們的生態(tài)位寬度變化狀況（圖1）。結(jié)合圖1信息及所學(xué)知識(shí)判斷，下列說(shuō)法合理的是______。A.隨著復(fù)墾時(shí)間延長(zhǎng)，主要植物的生態(tài)位寬度逐漸增加B.復(fù)墾期間，排土場(chǎng)生境與植物生態(tài)位寬度變化相互作用C.隨著復(fù)墾時(shí)間延長(zhǎng)，紫花苜蓿等多年生植物將發(fā)展為頂級(jí)的群落D.該地紫花苜蓿等多年生植物生態(tài)位寬度變大，易發(fā)展為優(yōu)勢(shì)類群（7）研究人員還調(diào)查了該區(qū)域豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)在復(fù)墾期間的變化趨勢(shì)（圖）。從圖中可以看出兩者的變化趨勢(shì)不同，試描述兩者差異并結(jié)合圖1、圖2及題干信息解釋產(chǎn)生該差異的原因______。（注：多樣性指數(shù)與該區(qū)域的物種豐富度以及各物種個(gè)體數(shù)量的接近程度正相關(guān)）【答案】（1）C（2）B（3）次生演替（4）C（5）185（6）BD（7）復(fù)墾期間，該地的豐富度指數(shù)上升，但多樣性指數(shù)先升后降/變化不顯著。可能原因是：復(fù)墾期間該地的物種多樣性提高，但不同物種間個(gè)體數(shù)量均衡度變差（表現(xiàn)為多年生植物種類數(shù)增多、一年生植物減少），因此豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)的變化存在差異〖祥解〗（1）隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過(guò)程，叫作群落演替，包括初生演替和次生演替。（2）生物圈內(nèi)所有的植物、動(dòng)物和微生物等，它們所擁有的全部基因，以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。生物多樣性包括遺傳多樣性（基因多樣性）、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。遺傳多樣性是指地球上所有生物攜帶的遺傳信息的總和；自然界中每個(gè)物種都具有獨(dú)特性，從而構(gòu)成了物種的多樣性；生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指地球上的生境、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的多樣化，還包括生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能等隨著時(shí)間變化而變化的多樣性?！窘馕觥浚?）植物物種數(shù)量的調(diào)查，宜采用樣方法，C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（2）自然界中每個(gè)物種都具有獨(dú)特性，從而構(gòu)成了物種的多樣性。排土場(chǎng)土地復(fù)墾后第1、第2和第3年中，分別有植物29、43和74種，該數(shù)值就體現(xiàn)了物種多樣性，B符合題意，ACD不符合題意。故選B。（3）在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替叫次生演替。排土場(chǎng)土地復(fù)墾是在原有生態(tài)系統(tǒng)被破壞后進(jìn)行的恢復(fù)工作，因此屬于次生演替。（4）由于地形的變化，不同地段往往分布著不同的種群，這體現(xiàn)的是群落的水平結(jié)構(gòu)。復(fù)墾地區(qū)低洼處多分布諸如油菜之類的喜濕物種，高處則分布著紫花苜蓿等耐旱物種，該現(xiàn)象就體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)，C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（5）依題意，狼攝食狐貍和兔子的比例分別為30%和70%，生態(tài)系統(tǒng)中從生產(chǎn)者到消費(fèi)者、消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率分別為20%和10%，則狼從紫花苜蓿→兔→狐貍→狼這條食物鏈消耗的紫花苜蓿是：1×30%÷10%÷10%÷20%=150；狼從紫花苜?！谩沁@條食物鏈消耗的紫花苜蓿是：1×70%÷10%÷20%=35。故狼每增加1kg體重，需要消耗紫花苜蓿約150+35=185千克。（6）A、據(jù)圖可知，隨著復(fù)墾時(shí)間延長(zhǎng)，多年生草本植物的生態(tài)位寬度逐漸增加，但二年生草本植物的生態(tài)位寬度先增加后減小，一年生草本植物的生態(tài)位寬度減小，A錯(cuò)誤；B、復(fù)墾期間，生境條件的變化會(huì)影響植物的生態(tài)位寬度，同時(shí)植物的生態(tài)位寬度變化也會(huì)影響生境，B正確；C、紫花苜蓿等多年生植物不能構(gòu)成群落，群落是一定地域中所有生物的總和，C錯(cuò)誤；D、該地紫花苜蓿等多年生植物生態(tài)位寬度變大，它們所能利用的各種資源的總和變大，易發(fā)展為優(yōu)勢(shì)類群，D正確。故選BD。（7）據(jù)圖可知，復(fù)墾期間，該地的豐富度指數(shù)顯著上升，但多樣性指數(shù)先升后降（變化不顯著）。依題意，多樣性指數(shù)與該區(qū)域的物種豐富度以及各物種個(gè)體數(shù)量的接近程度正相關(guān)，雖然復(fù)墾期間該地的物種多樣性提高，但不同物種間個(gè)體數(shù)量均衡度變差（表現(xiàn)為多年生植物種類數(shù)增多、一年生植物減少），因此豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)的變化存在差異。二、慢呼吸回路2.盡管呼吸主要受自主控制，但焦慮情緒會(huì)導(dǎo)致呼吸頻率上升，日常生活中我們可以通過(guò)主動(dòng)降低呼吸頻率從而緩解焦慮。最新研究在小鼠中鑒別了一條腦部的“慢呼吸回路”（圖1），揭示了該現(xiàn)象的機(jī)理。（1）呼吸主要受自主神經(jīng)控制，據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷，自主神經(jīng)_______（編號(hào)選填）①受意識(shí)支配②受腦部控制③屬于傳出神經(jīng)④將沖動(dòng)傳向神經(jīng)中樞（2）神經(jīng)元興奮的基礎(chǔ)是離子的跨膜運(yùn)輸，該離子應(yīng)是______。A.Cl- B.Na+ C.Ca2+ D.（3）已知圖1中PnC神經(jīng)元對(duì)VLM具有抑制作用，關(guān)于兩者之間的信息傳遞，下列描述正確的是______。（編號(hào)選填）①PnC通過(guò)電信號(hào)作用于VLM②PnC釋放神經(jīng)遞質(zhì)需消耗ATP③神經(jīng)遞質(zhì)可在兩者間雙向傳遞④神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用需經(jīng)過(guò)組織液⑤PnC神經(jīng)元不能釋放神經(jīng)遞質(zhì)因而抑制VLM研究人員在鑒別圖1所示的神經(jīng)調(diào)節(jié)回路時(shí)，將綠藻來(lái)源的光敏通道（藍(lán)光）轉(zhuǎn)基因至小鼠腦部dACC神經(jīng)元內(nèi)。用藍(lán)光刺激該區(qū)域，進(jìn)而測(cè)定呼吸頻率和焦慮程度。（4）研究人員采用轉(zhuǎn)基因方式引入植物來(lái)源的光敏通道，而不是直接研究小鼠體內(nèi)的離子通道，其原因是_______。A.小鼠體內(nèi)的離子通道活性較低B.便于人為控制刺激強(qiáng)度C.排除小鼠腦內(nèi)其他神經(jīng)元參與D.便于人為控制通道開放狀態(tài)（5）為了獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該項(xiàng)研究中對(duì)照組應(yīng)設(shè)置為______。A.導(dǎo)入空載載體的小鼠 B.未經(jīng)轉(zhuǎn)基因操作的小鼠C.導(dǎo)入光敏通道的小鼠 D.移植神經(jīng)干細(xì)胞的小鼠（6）觀察結(jié)果如圖2所示，據(jù)圖和所學(xué)知識(shí)判斷，圖1中dACC對(duì)PnC、焦慮程度對(duì)dACC的影響的效應(yīng)，合理的是______。A.促進(jìn)/促進(jìn) B.促進(jìn)/抑制C.抑制/促進(jìn) D.抑制/抑制（7）研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期焦慮會(huì)經(jīng)下丘腦和垂體作用于腎上腺皮質(zhì)，最終導(dǎo)致血糖上升。該調(diào)節(jié)過(guò)程屬于激素的________。（編號(hào)選填）①分級(jí)調(diào)節(jié)②反饋調(diào)節(jié)③協(xié)同作用④拮抗作用（8）當(dāng)焦慮導(dǎo)致血糖上升時(shí)，機(jī)體通過(guò)調(diào)節(jié)相應(yīng)的生理過(guò)程使血糖水平恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，該生理過(guò)程包括______。A.脂肪合成增加 B.腎上腺素分泌增加C.胰島素分泌增加 D.胰高血糖素分泌增加（9）根據(jù)以上研究成果，對(duì)長(zhǎng)期被焦慮情緒困擾的人，合理的建議是_______。A.經(jīng)常參加瑜伽、慢跑等體育活動(dòng)B.服用藥物提高dACC神經(jīng)元活性C.日常生活中有意識(shí)地多照射藍(lán)光D.服用抑制性神經(jīng)遞質(zhì)或其替代劑【答案】（1）②③（2）B（3）②④（4）CD（5）A（6）B（7）①（8）AC（9）AB〖祥解〗神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射，反射活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧，反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器，人體在完成一項(xiàng)反射活動(dòng)時(shí)，必須保持反射弧結(jié)構(gòu)的完整?！窘馕觥浚?）①自主神經(jīng)不受意識(shí)支配，①錯(cuò)誤；②自主神經(jīng)受腦部控制，例如呼吸中樞位于腦干，腦干屬于腦部結(jié)構(gòu)，②正確；③自主神經(jīng)屬于傳出神經(jīng)，負(fù)責(zé)將神經(jīng)中樞的指令傳至效應(yīng)器，③正確；④自主神經(jīng)是將沖動(dòng)從神經(jīng)中樞傳向效應(yīng)器，而不是傳向神經(jīng)中樞，④錯(cuò)誤。故選②③。（2）神經(jīng)元興奮時(shí)，Na+內(nèi)流，形成動(dòng)作電位，所以神經(jīng)元興奮的基礎(chǔ)是Na+的跨膜運(yùn)輸。Cl-內(nèi)流會(huì)使神經(jīng)元抑制，Ca2+在神經(jīng)遞質(zhì)釋放等過(guò)程有作用，但不是興奮的基礎(chǔ)離子，HCO3-主要參與酸堿平衡調(diào)節(jié)等，與神經(jīng)元興奮基礎(chǔ)關(guān)系不大，ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。（3）①PnC與VLM之間通過(guò)化學(xué)信號(hào)（神經(jīng)遞質(zhì)）傳遞信息，①錯(cuò)誤；②神經(jīng)遞質(zhì)的釋放屬于胞吐過(guò)程，需消耗ATP，②正確；③神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜，不能雙向傳遞，③錯(cuò)誤；④神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙，突觸間隙充滿組織液，神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用需經(jīng)過(guò)組織液，④正確；⑤PnC神經(jīng)元能釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)因而抑制VLM，⑤錯(cuò)誤。故選②④。（4）A、題干中未提及小鼠體內(nèi)離子通道活性高低與采用轉(zhuǎn)基因方式引入植物來(lái)源光敏通道的關(guān)系，A錯(cuò)誤；B、引入植物來(lái)源的光敏通道主要目的不是為了控制刺激強(qiáng)度，刺激強(qiáng)度與是否轉(zhuǎn)基因關(guān)系不大，主要取決于藍(lán)光本身等因素，B錯(cuò)誤；C、引入植物來(lái)源的光敏通道，能夠更有針對(duì)性地研究相關(guān)神經(jīng)元活動(dòng)，排除小鼠腦內(nèi)其他神經(jīng)元的參與干擾，C正確；D、光敏通道能通過(guò)光照人為地控制其開放狀態(tài)，方便研究，D正確。故選CD。（5）A、導(dǎo)入空載載體的小鼠，可作為對(duì)照組，排除載體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，A正確；B、未經(jīng)轉(zhuǎn)基因操作的小鼠與實(shí)驗(yàn)組相比，變量不只是是否導(dǎo)入目的基因（光敏通道基因），還有載體等因素，不能很好地作為對(duì)照組，B錯(cuò)誤；C、導(dǎo)入光敏通道的小鼠是實(shí)驗(yàn)組，C錯(cuò)誤；D、移植神經(jīng)干細(xì)胞的小鼠與本實(shí)驗(yàn)研究的轉(zhuǎn)基因引入光敏通道的變量無(wú)關(guān)，不能作為對(duì)照組，D錯(cuò)誤。故選A。（6）由圖2可知，藍(lán)光照射后，實(shí)驗(yàn)組小鼠的焦慮程度升高，而對(duì)照組小鼠的焦慮程度沒(méi)有變化。這表明光敏通道蛋白的激活可以降低焦慮程度。因此，dACC對(duì)PnC的效應(yīng)是促進(jìn)，而PnC對(duì)焦慮程度的效應(yīng)是抑制，B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。（7）分級(jí)調(diào)節(jié)是一種分層控制的方式，比如下丘腦會(huì)分泌促激素釋放激素作用于垂體，垂體再分泌促激素作用于相應(yīng)的內(nèi)分泌腺。在長(zhǎng)期焦慮導(dǎo)致血糖上升的調(diào)節(jié)過(guò)程中，經(jīng)下丘腦和垂體作用于腎上腺皮質(zhì)，符合分級(jí)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。反饋調(diào)節(jié)是指在一個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身工作的效果，反過(guò)來(lái)又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作。協(xié)同作用是指不同激素對(duì)同一生理效應(yīng)都發(fā)揮作用，從而達(dá)到增強(qiáng)效應(yīng)的結(jié)果。拮抗作用是指不同激素對(duì)某一生理效應(yīng)發(fā)揮相反的作用。這里均不符合反饋調(diào)節(jié)、協(xié)同作用和拮抗作用的特點(diǎn)，①正確。故選①。（8）A、當(dāng)血糖上升時(shí)，機(jī)體要使血糖水平恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，需要降低血糖。脂肪合成增加可以將血糖轉(zhuǎn)化為脂肪儲(chǔ)存起來(lái)，從而降低血糖，A正確；B、腎上腺素分泌增加會(huì)升高血糖，B錯(cuò)誤；C、胰島素是唯一能降低血糖的激素，胰島素分泌增加可以降低血糖，C正確；D、胰高血糖素分泌增加會(huì)升高血糖，D錯(cuò)誤。故選AC。（9）A、經(jīng)常參加瑜伽、慢跑等體育活動(dòng)可以緩解焦慮情緒，A正確；B、服用藥物提高dACC神經(jīng)元活性可能會(huì)緩解焦慮情緒的困擾，B正確；C、日常生活中有意識(shí)地多照射藍(lán)光不一定能緩解焦慮情緒，C錯(cuò)誤；D、服用抑制性神經(jīng)遞質(zhì)或其替代劑可能會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，且不一定能針對(duì)性地緩解焦慮，D錯(cuò)誤。故選AB。三、二氧化碳施肥效應(yīng)3.人類活動(dòng)導(dǎo)致大氣CO2增加，升高的CO2通常會(huì)增加水稻等植物的產(chǎn)量，即CO2施肥效應(yīng)。在正常CO2條件（aCO2）和高CO2條件（eCO2）下，秈稻和粳稻的產(chǎn)量如圖1所示。（1）根據(jù)題干信息和已學(xué)知識(shí)，判斷下列說(shuō)法合理的是______。A.秈稻比粳稻對(duì)高CO2的響應(yīng)更顯著B.相同CO2條件下秈稻比粳稻產(chǎn)量更高C.CO2濃度直接影響碳反應(yīng)從而影響產(chǎn)量D.水稻固定CO2需要消耗細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量（2）植物光合作用所需的CO2可來(lái)自大氣和細(xì)胞呼吸。當(dāng)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2供給光合作用時(shí)，需經(jīng)過(guò)的場(chǎng)所包括_______。①類囊體③葉綠體基質(zhì)②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)⑤線粒體基質(zhì)④線粒體內(nèi)膜A.①→②→⑤ B.⑤→②→①C.④→⑤→③ D.⑤→②→③前期研究發(fā)現(xiàn)，秈稻和粳稻對(duì)CO2響應(yīng)不同在于DRNI基因差異。為了確定DRNI基因變異是導(dǎo)致水稻對(duì)CO2響應(yīng)不同的因素，科學(xué)家選取了從粳稻及粳稻DRNI突變株分離純化的DRN1蛋白質(zhì)，并進(jìn)行凝膠電泳，結(jié)果如圖2所示。（3）根據(jù)凝膠電泳的基本原理，能進(jìn)行凝膠電泳分離的物質(zhì)應(yīng)具備_______。A.凈電荷 B.高分子量C.復(fù)雜結(jié)構(gòu) D.低水溶性（4）圖2中蛋白條帶是用同位素標(biāo)記的抗體處理后顯示的，其目的是_______。A.加快電泳速度 B.使目標(biāo)蛋白變性C.僅顯示DRN1蛋白 D.能顯示低濃度蛋白（5）本實(shí)驗(yàn)電泳需要大量抗體，但不一定選用單克隆抗體，理由是_______。A.單克隆抗體特異性較高B.DRN1蛋白含所有蛋白質(zhì)的通用結(jié)構(gòu)C.單克隆抗體制備涉及動(dòng)物細(xì)胞融合，成本較高D.包括DRN1在內(nèi)的蛋白質(zhì)一般都有多個(gè)抗原決定簇（6）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，科學(xué)家選用粳稻及粳稻DRNI突變株，而不是秈稻和粳稻，該設(shè)計(jì)是考慮到_______。A.設(shè)置對(duì)照 B.控制變量C.平行重復(fù) D.隨機(jī)樣本（7）研究人員測(cè)定了粳稻DRNI功能缺失突變株在不同CO2濃度下的相應(yīng)指標(biāo)，結(jié)果如圖3所示。對(duì)該測(cè)定結(jié)果的分析，合理的是_______。（編號(hào)選填）①圖乙與圖甲不存在因果關(guān)系②圖乙和圖丙的結(jié)果無(wú)相關(guān)性③圖丙結(jié)果是圖甲現(xiàn)象的原因（8）研究顯示，在水稻DRNI功能缺失突變株中，葉片面積相較野生株呈不同程度的增加，下列現(xiàn)象與此相關(guān)的是______。A.葉綠體色素的種類變多 B.光能的捕獲與轉(zhuǎn)換加快C.葉綠體色素吸收光譜變寬 D.ATP和NADPH合成上升（9）綜合上述所有信息，推測(cè)DRNI基因表達(dá)量與水稻響應(yīng)高CO2時(shí)產(chǎn)量之間的關(guān)系；并結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析高CO2導(dǎo)致秈稻產(chǎn)量上升的機(jī)理______?！敬鸢浮浚?）ABC（2）D（3）A（4）C（5）D（6）B（7）③（8）BD（9）據(jù)蛋白質(zhì)凝膠電泳結(jié)果：高CO2下DRNI基因表達(dá)量低，突變株DRNI基因不表達(dá)；又據(jù)圖3，水稻DNRI基因功能缺失突變株的根系長(zhǎng)度等有利于光合作用的指標(biāo)升高。綜合以上信息可判斷DNRI基因表達(dá)量低，有利于提高高CO2濃度下水稻產(chǎn)量。據(jù)此分析，秈稻在高CO2濃度下，產(chǎn)量顯著提升的原因包括：內(nèi)因：據(jù)以上DNRI基因表達(dá)量和水稻產(chǎn)量的關(guān)系，可推知秈稻體內(nèi)DNRI基因的表達(dá)量較低（或無(wú)表達(dá)），故在高CO2濃度下，其產(chǎn)量增加顯著。外因：高CO2濃度下，供給碳反應(yīng)的CO2相對(duì)較多，碳反應(yīng)加快，同時(shí)基于水稻DNRI基因功能喪失性突變株的表現(xiàn)，可推知在高CO2濃度下，秈稻的葉片面積會(huì)增加，光反應(yīng)更強(qiáng)，可見(jiàn)，高CO2濃度下，水稻光合作用增強(qiáng)；此外，據(jù)圖3可知，高CO2濃度下，水稻體內(nèi)生長(zhǎng)素濃度增加，有利于植物生長(zhǎng)；根系長(zhǎng)度增加，有利于吸收充足水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)；同時(shí)NO3吸收率上升，有利于酶、ATP等化學(xué)物合成，同時(shí)加快光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移，從而促進(jìn)光合。綜上所述，在高CO2濃度下，秈稻的產(chǎn)量會(huì)提高?！枷榻狻交蛲蛔兪腔蚪Y(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對(duì)的增添、缺失或替換?；蛲蛔儼l(fā)生的時(shí)間主要是細(xì)胞分裂的間期?；蛲蛔兊奶卣鳎夯蛲蛔?cè)谧匀唤缡瞧毡榇嬖诘?；變異是隨機(jī)發(fā)生的、不定向的；基因突變的頻率是很低的；多數(shù)是有害的，但不是絕對(duì)的，有利還是有害取決于生物變異的性狀是否適應(yīng)環(huán)境?！窘馕觥浚?）分析圖1可知，在正常CO2條件下，秈稻產(chǎn)量高于粳稻；與正常CO2條件相比，高CO2條件下秈稻產(chǎn)量增加非常顯著，而粳稻產(chǎn)量變化不明顯；CO2濃度直接影響碳反應(yīng)的CO2的固定從而影響產(chǎn)量，水稻固定CO2不需要消耗細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量，可見(jiàn)ABC正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。（2）乙醇發(fā)酵產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)，而植物光合作用消耗CO2的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，故當(dāng)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2供給光合作用時(shí)，需經(jīng)過(guò)的場(chǎng)所包括⑤線粒體基質(zhì)?②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)?③葉綠體基質(zhì)，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。（3）DNA分子具有可解離的基團(tuán)，在一定的pH下，這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷。在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與它所帶電荷相反的電極移動(dòng)，這個(gè)過(guò)程就是電泳。能進(jìn)行凝膠電泳分離的物質(zhì)應(yīng)具備凈電荷，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。（4）采用抗原-抗體雜交可以檢測(cè)蛋白質(zhì)，圖2中蛋白條帶是用同位素標(biāo)記的抗體處理后顯示的，其目的是僅顯示DRN1蛋白，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C，（5）單克隆抗體靈敏度高，特異性強(qiáng)，本實(shí)驗(yàn)電泳需要大量抗體，但不一定選用單克隆抗體，理由是DRN1在內(nèi)的蛋白質(zhì)一般都有多個(gè)抗原決定簇，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。（6）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵捍_定DRNI基因變異是導(dǎo)致水稻對(duì)CO2響應(yīng)不同的因素，自變量是DRNI基因是否發(fā)生變異，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，科學(xué)家選用粳稻及粳稻DRNI突變株，而不是秈稻和粳稻，該設(shè)計(jì)是考慮到控制變量，B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。（7）生長(zhǎng)素是由色氨酸經(jīng)過(guò)一系列變化而產(chǎn)生的小分子有機(jī)物，生長(zhǎng)素濃度相對(duì)變化與NO3－吸收率有關(guān)，即圖乙與圖甲存在因果關(guān)系，圖乙和圖丙的結(jié)果有相關(guān)性，生長(zhǎng)素低具有促進(jìn)生根的作用，圖丙的結(jié)果是圖甲現(xiàn)象的原因，①②錯(cuò)誤，③正確。故選③。（8）在水稻DRNI功能缺失突變株中，葉片面積相較野生株呈不同程度的增加，則光能的捕獲與轉(zhuǎn)換加快，光反應(yīng)增強(qiáng)，ATP和NADPH合成上升，但葉綠體色素的種類不變，葉綠體色素吸收光譜無(wú)明顯變化，AC錯(cuò)誤，BD正確。故選BD。（9）綜合分析題干信息和題圖信息，蛋白質(zhì)凝膠電泳結(jié)果表明高CO2下DRNI基因表達(dá)量低，突變株DRNI基因不表達(dá)；又據(jù)圖3，水稻DNRI基因功能缺失突變株的根系長(zhǎng)度等有利于光合作用的指標(biāo)升高。綜合以上信息可判斷DNRI基因表達(dá)量低，有利于提高高CO2濃度下水稻產(chǎn)量。據(jù)此分析，秈稻在高CO2濃度下，產(chǎn)量顯著提升的原因包括：（1）內(nèi)因：據(jù)以上DNRI基因表達(dá)量和水稻產(chǎn)量的關(guān)系，可推知秈稻體內(nèi)DNRI基因的表達(dá)量較低（或無(wú)表達(dá)），故在高CO2濃度下，其產(chǎn)量增加顯著。（2）外因：高CO2濃度下，供給碳反應(yīng)的CO2相對(duì)較多，碳反應(yīng)加快，同時(shí)基于水稻DNRI基因功能喪失性突變株的表現(xiàn)，可推知在高CO2濃度下，秈稻的葉片面積會(huì)增加，光反應(yīng)更強(qiáng)，可見(jiàn)，高CO2濃度下，水稻光合作用增強(qiáng)；此外，據(jù)圖3可知，高CO2濃度下，水稻體內(nèi)生長(zhǎng)素濃度增加，有利于植物生長(zhǎng)；根系長(zhǎng)度增加，有利于吸收充足水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)；同時(shí)NO3-吸收率上升，有利于酶、ATP等化學(xué)物合成，同時(shí)加快光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移，從而促進(jìn)光合。綜上所述，在高CO2濃度下，秈稻的產(chǎn)量會(huì)提高。四、ATR-X綜合征4.ATR-X綜合征又稱α地中海貧血伴智力低下綜合征，是一種罕見(jiàn)遺傳病?；颊咧橇Φ拖?、面容異常，但其染色體（核型）正?！，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一個(gè)家系，先證者為6歲男性，系譜圖見(jiàn)圖1。研究人員獲取該家系三名成員外周靜脈血，測(cè)序ATR-X基因位點(diǎn)，得到圖2結(jié)果。（1）據(jù)圖1和圖2信息可判斷，該遺傳病的遺傳方式為伴X染色體隱性遺傳，有助于完成該判斷的最關(guān)鍵信息是______。A.先證者患病 B.先證者母親序列C.先證者序列 D.先證者父親序列（2）若對(duì)圖1所示的家族成員進(jìn)一步開展基因測(cè)序，測(cè)序結(jié)果一定與圖9中先證者母親相同的是______。（編號(hào)選填）①I-1②I-2③I-3④I-4⑤Ⅲ-2（3）圖2所示突變導(dǎo)致ATR-X蛋白第179位氨基酸由天冬酰胺（AAU）變?yōu)榻z氨酸（AGU）。試寫出突變基因方框內(nèi)所示序列轉(zhuǎn)錄出的mRNA應(yīng)為5'______3'。（4）圖3所示為野生型和突變型ATR-X蛋白的空間結(jié)構(gòu)（箭頭所指為第179位氨基酸），分析造成兩者結(jié)構(gòu)差異的原因是兩者的_____。（編號(hào)選填）①氨基酸數(shù)目差異②氨基酸排序不同③肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同④第179位氨基酸不同（5）為了快速獲得檢測(cè)結(jié)果，臨床上通常需要采用PCR提取基因的關(guān)鍵部分進(jìn)行局部測(cè)序。構(gòu)建PCR體系需依次加入反應(yīng)緩沖液、dNTP、_______、DNA聚合酶、DNA模板。（6）構(gòu)建好PCR體系后，置入PCR儀器進(jìn)行擴(kuò)增，常規(guī)PCR每一輪擴(kuò)增反應(yīng)的溫度變化順序?yàn)開______。（圖中縱坐標(biāo)表示操作溫度，橫坐標(biāo)表示反應(yīng)進(jìn)程）A. B.C. D.（7）若測(cè)序結(jié)果顯示，I-1與圖2中“先證者父親”該基因的測(cè)序結(jié)果完全相同，對(duì)此現(xiàn)象的解釋，合理的是_______。A.I-1產(chǎn)生的卵細(xì)胞發(fā)生突變B.I-2產(chǎn)生的精細(xì)胞發(fā)生突變C.發(fā)育成I-1的受精卵發(fā)生突變D.發(fā)育成Ⅱ-1的受精卵發(fā)生突變研究顯示，ATR-X蛋白可改變?nèi)旧|(zhì)上核小體的致密程度；反過(guò)來(lái)，染色質(zhì)的致密程度也會(huì)影響ATR-X蛋白發(fā)揮調(diào)控的性質(zhì)和程度。ATR-X綜合征呈顯著的臨床異質(zhì)性（即存在很多表型），即使同一突變位點(diǎn)也可造成臨床異質(zhì)性。表是三位患者ATR-X基因發(fā)生圖2所示突變的臨床表型。表1ATR-X基因突變所致的表型（A536G表示ATR-X基因第536位核苷酸由A突變?yōu)镚）突變類型面容畸形智力低下地中海貧血生殖道異常骨骼異常流口水A536G有有無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)A536G有有不詳有有有A536G有有不詳有不詳不詳（8）ATR-X蛋白通過(guò)改變?nèi)旧|(zhì)上核小體的致密程度調(diào)控相關(guān)基因表達(dá)，繼而影響個(gè)體表型。據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷，該現(xiàn)象在遺傳學(xué)上屬于______。（9）同一突變產(chǎn)生臨床異質(zhì)性的原因很多，據(jù)題干和所學(xué)知識(shí)解釋，表中三位患者臨床表型出現(xiàn)差異的可能原因，合理的是_______。（編號(hào)選填）①不同個(gè)體染色體的化學(xué)組成存在差異②不同個(gè)體染色體的表觀修飾狀態(tài)不同③同一個(gè)體不同組織細(xì)胞，染色體數(shù)目不同④同一個(gè)體不同組織細(xì)胞，染色體表觀修飾不同【答案】（1）D（2）①（3）5'CAGUCAU3'（4）②③④（5）引物（引物1和引物2）（6）D（7）ABD（8）表觀遺傳（9）②④〖祥解〗（1）可遺傳變異包括基因突變、染色體變異和基因重組；（2）生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳，主要有DNA甲基化，構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?；??！窘馕觥浚?）根據(jù)圖1的遺傳家系圖，可以觀察到該遺傳病在家族中的傳遞模式。由于該病只在男性中出現(xiàn)，且女性攜帶者不發(fā)病，這提示該遺傳病可能是伴X染色體隱性遺傳；分析圖2的測(cè)序結(jié)果圖2顯示了正常序列、先證者序列、先證者母親序列和先證者父親序列。通過(guò)比較這些序列，可以發(fā)現(xiàn)先證者父親的序列與正常序列相同，而先證者的序列與正常序列不同，說(shuō)明父親為正常純合子，但生育了患病的孩子，這有助于確定該遺傳病的遺傳方式，D正確。故選D。（2）因?yàn)樵摬榘閄染色體隱性遺傳，先證者母親為攜帶者。Ⅰ-1作為先證者的外祖母，其女兒（先證者母親）為攜帶者，所以Ⅰ-1一定是攜帶者，基因測(cè)序結(jié)果一定與先證者母親相同；Ⅱ-2是先證者的父親，其基因正常；Ⅰ-3和Ⅰ-4不一定是攜帶者；Ⅲ-2有可能是攜帶者，但不一定與先證者母親基因測(cè)序結(jié)果相同，①正確；（3）已知正常序列為CAATCAT，突變后先證者序列為CAGTCAT（變化部分為方框內(nèi)），根據(jù)轉(zhuǎn)錄時(shí)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A-U、T-A、G-C、C-G），圖2所示突變導(dǎo)致ATR-X蛋白第179位氨基酸由天冬酰胺（AAU）變?yōu)榻z氨酸（AGU）。因此可知圖中序列為編碼鏈，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，可知突變基因方框內(nèi)所示序列轉(zhuǎn)錄出的mRNA應(yīng)為5'CAGUCAU3'；（4）①觀察中野生型和突變型ATR-X蛋白的空間結(jié)構(gòu)，箭頭所指第179位氨基酸處有明顯差異。①圖中未顯示氨基酸數(shù)目有差異，所以①不符合；②從整體結(jié)構(gòu)看，氨基酸排序不同會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，這里兩者結(jié)構(gòu)有差異，有可能是氨基酸排序不同，②符合；③圖中明顯看到兩者肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同，③符合；④箭頭所指第179位氨基酸不同，這是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)差異的一個(gè)原因，④符合。故選②③④。（5）PCR體系中除緩沖液、dNTP、DNA聚合酶和模板外，還需加入與目的序列互補(bǔ)的引物。（6）常規(guī)PCR每輪擴(kuò)增溫度依次是高溫變性（約94℃）→低溫退火（約55～60℃）→中溫延伸（約72℃），ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。（7）若I‐1（先證者的外祖母）與圖2中“先證者父親”該基因的測(cè)序結(jié)果完，說(shuō)明I‐1不攜帶致病基因，該病為伴X染色體隱性遺傳病，Ⅱ-1為攜帶者，因此可推測(cè)產(chǎn)生的原因是，I-1產(chǎn)生的卵細(xì)胞發(fā)生突變，也可能是I-2產(chǎn)生的精細(xì)胞發(fā)生突變，或是由于發(fā)育成Ⅱ-1的受精卵發(fā)生突變，ABD正確，C錯(cuò)誤。故選ABD。（8）ATR-X蛋白通過(guò)改變?nèi)旧|(zhì)上核小體的致密程度調(diào)控相關(guān)基因表達(dá)，繼而影響個(gè)體表型。未改變基因而改變表型，可知該現(xiàn)象在遺傳學(xué)上屬于表觀遺傳。（9）同一基因突變?cè)诓煌瑐€(gè)體甚至同一個(gè)體不同組織中，因表觀修飾狀態(tài)（如染色質(zhì)開放程度）不同，會(huì)導(dǎo)致基因?qū)嶋H表達(dá)水平差異，②④正確；染色體化學(xué)組成或染色體數(shù)目在正常個(gè)體/組織中并無(wú)此種差異，①③錯(cuò)誤。故合理原因②④。五、新型核酶5.近年來(lái)，科學(xué)家們開發(fā)了一種新型核酶，其催化機(jī)理如圖1，其中該酶的5'和3’端的臂具有靶向識(shí)別作用，環(huán)狀部位為催化活性部位。因此，可通過(guò)人工化學(xué)合成不同序列的新型核酶，“指哪打哪”，對(duì)目標(biāo)核酸底物進(jìn)行特異性切割。（1）據(jù)圖1可推知，構(gòu)成該新型核酶的基本單位是________。A.氨基酸 B.核糖核苷酸C.葡萄糖 D.脫氧核苷酸（2）據(jù)圖1和所學(xué)知識(shí)判定，該新型核酶可能具有的酶學(xué)性質(zhì)包括________。A.催化具有高效性 B.催化切割單鏈RNAC.催化具有序列特異性 D.高溫會(huì)使其喪失穩(wěn)定性若改變實(shí)驗(yàn)條件，使DNA局部區(qū)域拆分為單鏈，那么該新型核酶也可以對(duì)目標(biāo)DNA的特定位點(diǎn)進(jìn)行切割，如圖2所示。（3）該新型核酶與限制酶相比，不同之處包括________。（編號(hào)選填）①只能切割單鏈②可切割DNA和RNA③可人為設(shè)計(jì)該酶的序列，隨意定位（4）由圖2可推知，可利用該新型核酶代替限制酶進(jìn)行重組DNA操作。進(jìn)行此項(xiàng)操作，在反應(yīng)體系中加入質(zhì)粒后，后續(xù)的流程應(yīng)為______。（編號(hào)選填并排序）①添加新型核酶②添加DNA聚合酶③導(dǎo)入受體細(xì)胞④添加目的基因⑤添加DNA連接酶⑥篩選含重組質(zhì)粒的細(xì)胞（5）為了比較新型核酶重組和限制酶切重組的效率，可通過(guò)統(tǒng)計(jì)最后得到的含重組質(zhì)粒的菌落數(shù)進(jìn)行比較，為此采用的微生物分離純化方法應(yīng)選擇_______。結(jié)直腸癌（CRC）是我國(guó)最常見(jiàn)的惡性腫瘤，大約40%的CRC是因KRAS基因突變導(dǎo)致的。為了驗(yàn)證該新型核酶的作用，科學(xué)家們?nèi)斯ず铣闪碎L(zhǎng)度為14個(gè)核苷酸（14nt）的KRAS-mRNA區(qū)域（含突變位點(diǎn)，其5'端用同位素標(biāo)記），然后再用該新型核酶進(jìn)行切割，電泳結(jié)果如圖3所示。（6）據(jù)圖3和題干信息判斷，圖中切割產(chǎn)物的長(zhǎng)度應(yīng)為________nt。（7）為了研究該核酶在細(xì)胞內(nèi)是否有效運(yùn)行，首先需要培養(yǎng)細(xì)胞。培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)，在低限量培養(yǎng)基（包含無(wú)機(jī)鹽、微量元素、氨基酸、維生素、碳水化合物等）的基礎(chǔ)上，還需要通入或添加的氣體或物質(zhì)包含________。（編號(hào)選填）①牛肉膏②蛋白胨③動(dòng)物血清④95%的空氣⑤5%的CO2（8）為了驗(yàn)證該酶在癌細(xì)胞內(nèi)是否也能把KRAS-mRNA切成兩段，需要將來(lái)自靶細(xì)胞的mRNA擴(kuò)增到足夠數(shù)量才能進(jìn)行檢測(cè)。為達(dá)此目的，下列操作中必須進(jìn)行的包括_______。A.PCR B.限制酶切割C.逆轉(zhuǎn)錄 D.連接酶連接【答案】（1）D（2）ABC（3）①②③（4）④①⑤③⑥/①④⑤③⑥（5）稀釋涂布法（6）7（7）③④⑤（8）AC〖祥解〗基因工程中的限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂?！窘馕觥浚?）根據(jù)圖1中新型核酶的環(huán)狀部位含有堿基T，可知新型核酶是一條DNA單鏈，組成單位是脫氧核苷酸，D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。（2）A、該核酶與其它酶一樣具有催化的高效性，A正確；B、據(jù)圖1可知，該核酶可催化切割單鏈RNA中的磷酸二酯鍵，B正確；C、根據(jù)題意可知，該酶的5'和3’端的臂與底物之間具有靶向識(shí)別作用，因此催化具有序列特異性，C正確；D、圖中新型核酶是一條DNA單鏈，高溫不會(huì)使DNA單鏈變性，D錯(cuò)誤。故選ABC。（3）①②限制酶可識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，而該酶只能切割單鏈的底物（DNA局部區(qū)域拆分為單鏈才能被該新型核酶對(duì)特定位點(diǎn)切割），根據(jù)圖1可圖2可知，該核酶可切割DNA和RNA，①②符合題意；③根據(jù)題意，可通過(guò)人工化學(xué)合成不同序列的新型核酶，“指哪打哪”，對(duì)目標(biāo)核酸底物進(jìn)行特異性切割，因此該核酶可人為設(shè)計(jì)相應(yīng)的序列，隨意定位，③符合題意。故選①②③。（4）若要進(jìn)行重組DNA操作，需要將目的基因和質(zhì)粒同時(shí)加入反應(yīng)體系，且需要加入新型核酶對(duì)目的基因及質(zhì)粒特定位點(diǎn)進(jìn)行切割，然后通過(guò)DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒兩個(gè)片段進(jìn)行拼接，并將重組的DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞，最后篩選含重組質(zhì)粒的細(xì)胞，即在反應(yīng)體系中加入質(zhì)粒后，后續(xù)的流程應(yīng)為④添加目的基因、①添加新型核酶、⑤添加DNA連接酶、③導(dǎo)入受體細(xì)胞、⑥篩選含重組質(zhì)粒的細(xì)胞。（5）利用稀釋涂布平板法接種微生物可對(duì)菌體進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此為統(tǒng)計(jì)最后得到的含重組質(zhì)粒的菌落數(shù)需要用稀釋涂布法接種以純化菌種。（6）根據(jù)圖1可知，切割位點(diǎn)在新型核酶5'端向3'端與RNA底物堿基互補(bǔ)配對(duì)的一側(cè)序列的最后面，根據(jù)給出的KRAS-mRNA區(qū)域序列以及新型核酶結(jié)合的序列，可知被切割位點(diǎn)在mRNA中間沒(méi)有與核酶互補(bǔ)的堿基G的右側(cè)，因此切割產(chǎn)物的長(zhǎng)度應(yīng)為左側(cè)片段的7個(gè)堿基和右側(cè)片段的7個(gè)堿基，即切割產(chǎn)物的長(zhǎng)度應(yīng)為7nt。（7）培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞除需要加入無(wú)機(jī)鹽、微量元素、氨基酸、維生素、碳水化合物等，還需要加入動(dòng)物血清，需要的氣體條件為95%的空氣和5%的CO2，即③④⑤符合題意。（8）若要將來(lái)自靶細(xì)胞的mRNA擴(kuò)增到足夠數(shù)量，需要先將mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA，再用PCR技術(shù)擴(kuò)增，即AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。上海市楊浦區(qū)2025屆高三下學(xué)期二?？忌⒁猓?．本試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。2．本考試設(shè)試卷和答題紙兩部分，試卷包括試題與答題要求；所有答題必須涂（單選、多選、編號(hào)選填）或?qū)懀ㄌ羁?、編?hào)選填排序、簡(jiǎn)答題）在答題紙上。3．答題前，考生務(wù)必在答題紙上用黑色鋼筆或水筆清楚填寫姓名、準(zhǔn)考證號(hào)，并將核對(duì)后的條形碼貼在指定位置上。4．“單選”指每題只有一個(gè)正確選項(xiàng)；“多選”指每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確選項(xiàng)；“編號(hào)選填”指用試題中所列出的數(shù)字編號(hào)答題，每空的正確選項(xiàng)有一個(gè)或多個(gè)。一、霍林河煤田土地復(fù)墾1.霍林河煤田是我國(guó)五大露天煤礦之一，煤礦開采會(huì)對(duì)生態(tài)造成一定影響。為恢復(fù)露天煤礦的生物多樣性，某研究團(tuán)隊(duì)首先調(diào)查了該煤礦排土場(chǎng)土地復(fù)墾三年間群落的演替狀況。（1）該研究團(tuán)隊(duì)統(tǒng)計(jì)排土場(chǎng)中植物物種的數(shù)量時(shí)，宜采用的方法是______。A.樣線法 B.標(biāo)志重捕法C.樣方法 D.逐個(gè)計(jì)數(shù)法（2）經(jīng)統(tǒng)計(jì)，排土場(chǎng)土地復(fù)墾后第1、第2和第3年中，分別有植物29、43和74種，該數(shù)值體現(xiàn)的是______。A.遺傳多樣性 B.物種多樣性C.生境多樣性 D.生態(tài)系統(tǒng)多樣性（3）排土場(chǎng)土地復(fù)墾后的1~3年中，發(fā)生的群落演替類型為______。（4）復(fù)墾地區(qū)地形起伏較大，低洼處多分布諸如油菜之類的喜濕物種，高處則分布著紫花苜蓿等耐旱物種，該現(xiàn)象體現(xiàn)了群落的______。A.營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) B.垂直結(jié)構(gòu)C.水平結(jié)構(gòu) D.時(shí)間結(jié)構(gòu)（5）復(fù)墾區(qū)中還生活著多種動(dòng)物。其中，狼攝食狐貍（30%）和兔子（70%），狐貍主要捕食兔子，兔子采食紫花苜蓿。狼每增加1kg體重，需要消耗紫花苜蓿約______千克。（假設(shè)該生態(tài)系統(tǒng)中從生產(chǎn)者到消費(fèi)者、消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率分別為20%和10%。）（6）生態(tài)位寬度是指一個(gè)種群所能利用的各種資源的總和。為進(jìn)一步研究排土場(chǎng)復(fù)墾后8種主要植物的種內(nèi)與種間關(guān)系，研究人員調(diào)查了它們的生態(tài)位寬度變化狀況（圖1）。結(jié)合圖1信息及所學(xué)知識(shí)判斷，下列說(shuō)法合理的是______。A.隨著復(fù)墾時(shí)間延長(zhǎng)，主要植物的生態(tài)位寬度逐漸增加B.復(fù)墾期間，排土場(chǎng)生境與植物生態(tài)位寬度變化相互作用C.隨著復(fù)墾時(shí)間延長(zhǎng)，紫花苜蓿等多年生植物將發(fā)展為頂級(jí)的群落D.該地紫花苜蓿等多年生植物生態(tài)位寬度變大，易發(fā)展為優(yōu)勢(shì)類群（7）研究人員還調(diào)查了該區(qū)域豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)在復(fù)墾期間的變化趨勢(shì)（圖）。從圖中可以看出兩者的變化趨勢(shì)不同，試描述兩者差異并結(jié)合圖1、圖2及題干信息解釋產(chǎn)生該差異的原因______。（注：多樣性指數(shù)與該區(qū)域的物種豐富度以及各物種個(gè)體數(shù)量的接近程度正相關(guān)）【答案】（1）C（2）B（3）次生演替（4）C（5）185（6）BD（7）復(fù)墾期間，該地的豐富度指數(shù)上升，但多樣性指數(shù)先升后降/變化不顯著?？赡茉蚴牵簭?fù)墾期間該地的物種多樣性提高，但不同物種間個(gè)體數(shù)量均衡度變差（表現(xiàn)為多年生植物種類數(shù)增多、一年生植物減少），因此豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)的變化存在差異〖祥解〗（1）隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過(guò)程，叫作群落演替，包括初生演替和次生演替。（2）生物圈內(nèi)所有的植物、動(dòng)物和微生物等，它們所擁有的全部基因，以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。生物多樣性包括遺傳多樣性（基因多樣性）、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。遺傳多樣性是指地球上所有生物攜帶的遺傳信息的總和；自然界中每個(gè)物種都具有獨(dú)特性，從而構(gòu)成了物種的多樣性；生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指地球上的生境、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的多樣化，還包括生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能等隨著時(shí)間變化而變化的多樣性?！窘馕觥浚?）植物物種數(shù)量的調(diào)查，宜采用樣方法，C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（2）自然界中每個(gè)物種都具有獨(dú)特性，從而構(gòu)成了物種的多樣性。排土場(chǎng)土地復(fù)墾后第1、第2和第3年中，分別有植物29、43和74種，該數(shù)值就體現(xiàn)了物種多樣性，B符合題意，ACD不符合題意。故選B。（3）在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替叫次生演替。排土場(chǎng)土地復(fù)墾是在原有生態(tài)系統(tǒng)被破壞后進(jìn)行的恢復(fù)工作，因此屬于次生演替。（4）由于地形的變化，不同地段往往分布著不同的種群，這體現(xiàn)的是群落的水平結(jié)構(gòu)。復(fù)墾地區(qū)低洼處多分布諸如油菜之類的喜濕物種，高處則分布著紫花苜蓿等耐旱物種，該現(xiàn)象就體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)，C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（5）依題意，狼攝食狐貍和兔子的比例分別為30%和70%，生態(tài)系統(tǒng)中從生產(chǎn)者到消費(fèi)者、消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率分別為20%和10%，則狼從紫花苜?！谩偂沁@條食物鏈消耗的紫花苜蓿是：1×30%÷10%÷10%÷20%=150；狼從紫花苜?！谩沁@條食物鏈消耗的紫花苜蓿是：1×70%÷10%÷20%=35。故狼每增加1kg體重，需要消耗紫花苜蓿約150+35=185千克。（6）A、據(jù)圖可知，隨著復(fù)墾時(shí)間延長(zhǎng)，多年生草本植物的生態(tài)位寬度逐漸增加，但二年生草本植物的生態(tài)位寬度先增加后減小，一年生草本植物的生態(tài)位寬度減小，A錯(cuò)誤；B、復(fù)墾期間，生境條件的變化會(huì)影響植物的生態(tài)位寬度，同時(shí)植物的生態(tài)位寬度變化也會(huì)影響生境，B正確；C、紫花苜蓿等多年生植物不能構(gòu)成群落，群落是一定地域中所有生物的總和，C錯(cuò)誤；D、該地紫花苜蓿等多年生植物生態(tài)位寬度變大，它們所能利用的各種資源的總和變大，易發(fā)展為優(yōu)勢(shì)類群，D正確。故選BD。（7）據(jù)圖可知，復(fù)墾期間，該地的豐富度指數(shù)顯著上升，但多樣性指數(shù)先升后降（變化不顯著）。依題意，多樣性指數(shù)與該區(qū)域的物種豐富度以及各物種個(gè)體數(shù)量的接近程度正相關(guān)，雖然復(fù)墾期間該地的物種多樣性提高，但不同物種間個(gè)體數(shù)量均衡度變差（表現(xiàn)為多年生植物種類數(shù)增多、一年生植物減少），因此豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)的變化存在差異。二、慢呼吸回路2.盡管呼吸主要受自主控制，但焦慮情緒會(huì)導(dǎo)致呼吸頻率上升，日常生活中我們可以通過(guò)主動(dòng)降低呼吸頻率從而緩解焦慮。最新研究在小鼠中鑒別了一條腦部的“慢呼吸回路”（圖1），揭示了該現(xiàn)象的機(jī)理。（1）呼吸主要受自主神經(jīng)控制，據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷，自主神經(jīng)_______（編號(hào)選填）①受意識(shí)支配②受腦部控制③屬于傳出神經(jīng)④將沖動(dòng)傳向神經(jīng)中樞（2）神經(jīng)元興奮的基礎(chǔ)是離子的跨膜運(yùn)輸，該離子應(yīng)是______。A.Cl- B.Na+ C.Ca2+ D.（3）已知圖1中PnC神經(jīng)元對(duì)VLM具有抑制作用，關(guān)于兩者之間的信息傳遞，下列描述正確的是______。（編號(hào)選填）①PnC通過(guò)電信號(hào)作用于VLM②PnC釋放神經(jīng)遞質(zhì)需消耗ATP③神經(jīng)遞質(zhì)可在兩者間雙向傳遞④神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用需經(jīng)過(guò)組織液⑤PnC神經(jīng)元不能釋放神經(jīng)遞質(zhì)因而抑制VLM研究人員在鑒別圖1所示的神經(jīng)調(diào)節(jié)回路時(shí)，將綠藻來(lái)源的光敏通道（藍(lán)光）轉(zhuǎn)基因至小鼠腦部dACC神經(jīng)元內(nèi)。用藍(lán)光刺激該區(qū)域，進(jìn)而測(cè)定呼吸頻率和焦慮程度。（4）研究人員采用轉(zhuǎn)基因方式引入植物來(lái)源的光敏通道，而不是直接研究小鼠體內(nèi)的離子通道，其原因是_______。A.小鼠體內(nèi)的離子通道活性較低B.便于人為控制刺激強(qiáng)度C.排除小鼠腦內(nèi)其他神經(jīng)元參與D.便于人為控制通道開放狀態(tài)（5）為了獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該項(xiàng)研究中對(duì)照組應(yīng)設(shè)置為______。A.導(dǎo)入空載載體的小鼠 B.未經(jīng)轉(zhuǎn)基因操作的小鼠C.導(dǎo)入光敏通道的小鼠 D.移植神經(jīng)干細(xì)胞的小鼠（6）觀察結(jié)果如圖2所示，據(jù)圖和所學(xué)知識(shí)判斷，圖1中dACC對(duì)PnC、焦慮程度對(duì)dACC的影響的效應(yīng)，合理的是______。A.促進(jìn)/促進(jìn) B.促進(jìn)/抑制C.抑制/促進(jìn) D.抑制/抑制（7）研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期焦慮會(huì)經(jīng)下丘腦和垂體作用于腎上腺皮質(zhì)，最終導(dǎo)致血糖上升。該調(diào)節(jié)過(guò)程屬于激素的________。（編號(hào)選填）①分級(jí)調(diào)節(jié)②反饋調(diào)節(jié)③協(xié)同作用④拮抗作用（8）當(dāng)焦慮導(dǎo)致血糖上升時(shí)，機(jī)體通過(guò)調(diào)節(jié)相應(yīng)的生理過(guò)程使血糖水平恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，該生理過(guò)程包括______。A.脂肪合成增加 B.腎上腺素分泌增加C.胰島素分泌增加 D.胰高血糖素分泌增加（9）根據(jù)以上研究成果，對(duì)長(zhǎng)期被焦慮情緒困擾的人，合理的建議是_______。A.經(jīng)常參加瑜伽、慢跑等體育活動(dòng)B.服用藥物提高dACC神經(jīng)元活性C.日常生活中有意識(shí)地多照射藍(lán)光D.服用抑制性神經(jīng)遞質(zhì)或其替代劑【答案】（1）②③（2）B（3）②④（4）CD（5）A（6）B（7）①（8）AC（9）AB〖祥解〗神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射，反射活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧，反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器，人體在完成一項(xiàng)反射活動(dòng)時(shí)，必須保持反射弧結(jié)構(gòu)的完整。【解析】（1）①自主神經(jīng)不受意識(shí)支配，①錯(cuò)誤；②自主神經(jīng)受腦部控制，例如呼吸中樞位于腦干，腦干屬于腦部結(jié)構(gòu)，②正確；③自主神經(jīng)屬于傳出神經(jīng)，負(fù)責(zé)將神經(jīng)中樞的指令傳至效應(yīng)器，③正確；④自主神經(jīng)是將沖動(dòng)從神經(jīng)中樞傳向效應(yīng)器，而不是傳向神經(jīng)中樞，④錯(cuò)誤。故選②③。（2）神經(jīng)元興奮時(shí)，Na+內(nèi)流，形成動(dòng)作電位，所以神經(jīng)元興奮的基礎(chǔ)是Na+的跨膜運(yùn)輸。Cl-內(nèi)流會(huì)使神經(jīng)元抑制，Ca2+在神經(jīng)遞質(zhì)釋放等過(guò)程有作用，但不是興奮的基礎(chǔ)離子，HCO3-主要參與酸堿平衡調(diào)節(jié)等，與神經(jīng)元興奮基礎(chǔ)關(guān)系不大，ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。（3）①PnC與VLM之間通過(guò)化學(xué)信號(hào)（神經(jīng)遞質(zhì)）傳遞信息，①錯(cuò)誤；②神經(jīng)遞質(zhì)的釋放屬于胞吐過(guò)程，需消耗ATP，②正確；③神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜，不能雙向傳遞，③錯(cuò)誤；④神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙，突觸間隙充滿組織液，神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用需經(jīng)過(guò)組織液，④正確；⑤PnC神經(jīng)元能釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)因而抑制VLM，⑤錯(cuò)誤。故選②④。（4）A、題干中未提及小鼠體內(nèi)離子通道活性高低與采用轉(zhuǎn)基因方式引入植物來(lái)源光敏通道的關(guān)系，A錯(cuò)誤；B、引入植物來(lái)源的光敏通道主要目的不是為了控制刺激強(qiáng)度，刺激強(qiáng)度與是否轉(zhuǎn)基因關(guān)系不大，主要取決于藍(lán)光本身等因素，B錯(cuò)誤；C、引入植物來(lái)源的光敏通道，能夠更有針對(duì)性地研究相關(guān)神經(jīng)元活動(dòng)，排除小鼠腦內(nèi)其他神經(jīng)元的參與干擾，C正確；D、光敏通道能通過(guò)光照人為地控制其開放狀態(tài)，方便研究，D正確。故選CD。（5）A、導(dǎo)入空載載體的小鼠，可作為對(duì)照組，排除載體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，A正確；B、未經(jīng)轉(zhuǎn)基因操作的小鼠與實(shí)驗(yàn)組相比，變量不只是是否導(dǎo)入目的基因（光敏通道基因），還有載體等因素，不能很好地作為對(duì)照組，B錯(cuò)誤；C、導(dǎo)入光敏通道的小鼠是實(shí)驗(yàn)組，C錯(cuò)誤；D、移植神經(jīng)干細(xì)胞的小鼠與本實(shí)驗(yàn)研究的轉(zhuǎn)基因引入光敏通道的變量無(wú)關(guān)，不能作為對(duì)照組，D錯(cuò)誤。故選A。（6）由圖2可知，藍(lán)光照射后，實(shí)驗(yàn)組小鼠的焦慮程度升高，而對(duì)照組小鼠的焦慮程度沒(méi)有變化。這表明光敏通道蛋白的激活可以降低焦慮程度。因此，dACC對(duì)PnC的效應(yīng)是促進(jìn)，而PnC對(duì)焦慮程度的效應(yīng)是抑制，B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。（7）分級(jí)調(diào)節(jié)是一種分層控制的方式，比如下丘腦會(huì)分泌促激素釋放激素作用于垂體，垂體再分泌促激素作用于相應(yīng)的內(nèi)分泌腺。在長(zhǎng)期焦慮導(dǎo)致血糖上升的調(diào)節(jié)過(guò)程中，經(jīng)下丘腦和垂體作用于腎上腺皮質(zhì)，符合分級(jí)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。反饋調(diào)節(jié)是指在一個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身工作的效果，反過(guò)來(lái)又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作。協(xié)同作用是指不同激素對(duì)同一生理效應(yīng)都發(fā)揮作用，從而達(dá)到增強(qiáng)效應(yīng)的結(jié)果。拮抗作用是指不同激素對(duì)某一生理效應(yīng)發(fā)揮相反的作用。這里均不符合反饋調(diào)節(jié)、協(xié)同作用和拮抗作用的特點(diǎn)，①正確。故選①。（8）A、當(dāng)血糖上升時(shí)，機(jī)體要使血糖水平恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，需要降低血糖。脂肪合成增加可以將血糖轉(zhuǎn)化為脂肪儲(chǔ)存起來(lái)，從而降低血糖，A正確；B、腎上腺素分泌增加會(huì)升高血糖，B錯(cuò)誤；C、胰島素是唯一能降低血糖的激素，胰島素分泌增加可以降低血糖，C正確；D、胰高血糖素分泌增加會(huì)升高血糖，D錯(cuò)誤。故選AC。（9）A、經(jīng)常參加瑜伽、慢跑等體育活動(dòng)可以緩解焦慮情緒，A正確；B、服用藥物提高dACC神經(jīng)元活性可能會(huì)緩解焦慮情緒的困擾，B正確；C、日常生活中有意識(shí)地多照射藍(lán)光不一定能緩解焦慮情緒，C錯(cuò)誤；D、服用抑制性神經(jīng)遞質(zhì)或其替代劑可能會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，且不一定能針對(duì)性地緩解焦慮，D錯(cuò)誤。故選AB。三、二氧化碳施肥效應(yīng)3.人類活動(dòng)導(dǎo)致大氣CO2增加，升高的CO2通常會(huì)增加水稻等植物的產(chǎn)量，即CO2施肥效應(yīng)。在正常CO2條件（aCO2）和高CO2條件（eCO2）下，秈稻和粳稻的產(chǎn)量如圖1所示。（1）根據(jù)題干信息和已學(xué)知識(shí)，判斷下列說(shuō)法合理的是______。A.秈稻比粳稻對(duì)高CO2的響應(yīng)更顯著B.相同CO2條件下秈稻比粳稻產(chǎn)量更高C.CO2濃度直接影響碳反應(yīng)從而影響產(chǎn)量D.水稻固定CO2需要消耗細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量（2）植物光合作用所需的CO2可來(lái)自大氣和細(xì)胞呼吸。當(dāng)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2供給光合作用時(shí)，需經(jīng)過(guò)的場(chǎng)所包括_______。①類囊體③葉綠體基質(zhì)②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)⑤線粒體基質(zhì)④線粒體內(nèi)膜A.①→②→⑤ B.⑤→②→①C.④→⑤→③ D.⑤→②→③前期研究發(fā)現(xiàn)，秈稻和粳稻對(duì)CO2響應(yīng)不同在于DRNI基因差異。為了確定DRNI基因變異是導(dǎo)致水稻對(duì)CO2響應(yīng)不同的因素，科學(xué)家選取了從粳稻及粳稻DRNI突變株分離純化的DRN1蛋白質(zhì)，并進(jìn)行凝膠電泳，結(jié)果如圖2所示。（3）根據(jù)凝膠電泳的基本原理，能進(jìn)行凝膠電泳分離的物質(zhì)應(yīng)具備_______。A.凈電荷 B.高分子量C.復(fù)雜結(jié)構(gòu) D.低水溶性（4）圖2中蛋白條帶是用同位素標(biāo)記的抗體處理后顯示的，其目的是_______。A.加快電泳速度 B.使目標(biāo)蛋白變性C.僅顯示DRN1蛋白 D.能顯示低濃度蛋白（5）本實(shí)驗(yàn)電泳需要大量抗體，但不一定選用單克隆抗體，理由是_______。A.單克隆抗體特異性較高B.DRN1蛋白含所有蛋白質(zhì)的通用結(jié)構(gòu)C.單克隆抗體制備涉及動(dòng)物細(xì)胞融合，成本較高D.包括DRN1在內(nèi)的蛋白質(zhì)一般都有多個(gè)抗原決定簇（6）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，科學(xué)家選用粳稻及粳稻DRNI突變株，而不是秈稻和粳稻，該設(shè)計(jì)是考慮到_______。A.設(shè)置對(duì)照 B.控制變量C.平行重復(fù) D.隨機(jī)樣本（7）研究人員測(cè)定了粳稻DRNI功能缺失突變株在不同CO2濃度下的相應(yīng)指標(biāo)，結(jié)果如圖3所示。對(duì)該測(cè)定結(jié)果的分析，合理的是_______。（編號(hào)選填）①圖乙與圖甲不存在因果關(guān)系②圖乙和圖丙的結(jié)果無(wú)相關(guān)性③圖丙結(jié)果是圖甲現(xiàn)象的原因（8）研究顯示，在水稻DRNI功能缺失突變株中，葉片面積相較野生株呈不同程度的增加，下列現(xiàn)象與此相關(guān)的是______。A.葉綠體色素的種類變多 B.光能的捕獲與轉(zhuǎn)換加快C.葉綠體色素吸收光譜變寬 D.ATP和NADPH合成上升（9）綜合上述所有信息，推測(cè)DRNI基因表達(dá)量與水稻響應(yīng)高CO2時(shí)產(chǎn)量之間的關(guān)系；并結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析高CO2導(dǎo)致秈稻產(chǎn)量上升的機(jī)理______?！敬鸢浮浚?）ABC（2）D（3）A（4）C（5）D（6）B（7）③（8）BD（9）據(jù)蛋白質(zhì)凝膠電泳結(jié)果：高CO2下DRNI基因表達(dá)量低，突變株DRNI基因不表達(dá)；又據(jù)圖3，水稻DNRI基因功能缺失突變株的根系長(zhǎng)度等有利于光合作用的指標(biāo)升高。綜合以上信息可判斷DNRI基因表達(dá)量低，有利于提高高CO2濃度下水稻產(chǎn)量。據(jù)此分析，秈稻在高CO2濃度下，產(chǎn)量顯著提升的原因包括：內(nèi)因：據(jù)以上DNRI基因表達(dá)量和水稻產(chǎn)量的關(guān)系，可推知秈稻體內(nèi)DNRI基因的表達(dá)量較低（或無(wú)表達(dá)），故在高CO2濃度下，其產(chǎn)量增加顯著。外因：高CO2濃度下，供給碳反應(yīng)的CO2相對(duì)較多，碳反應(yīng)加快，同時(shí)基于水稻DNRI基因功能喪失性突變株的表現(xiàn)，可推知在高CO2濃度下，秈稻的葉片面積會(huì)增加，光反應(yīng)更強(qiáng)，可見(jiàn)，高CO2濃度下，水稻光合作用增強(qiáng)；此外，據(jù)圖3可知，高CO2濃度下，水稻體內(nèi)生長(zhǎng)素濃度增加，有利于植物生長(zhǎng)；根系長(zhǎng)度增加，有利于吸收充足水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)；同時(shí)NO3吸收率上升，有利于酶、ATP等化學(xué)物合成，同時(shí)加快光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移，從而促進(jìn)光合。綜上所述，在高CO2濃度下，秈稻的產(chǎn)量會(huì)提高?！枷榻狻交蛲蛔兪腔蚪Y(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對(duì)的增添、缺失或替換?；蛲蛔儼l(fā)生的時(shí)間主要是細(xì)胞分裂的間期?；蛲蛔兊奶卣鳎夯蛲蛔?cè)谧匀唤缡瞧毡榇嬖诘?；變異是隨機(jī)發(fā)生的、不定向的；基因突變的頻率是很低的；多數(shù)是有害的，但不是絕對(duì)的，有利還是有害取決于生物變異的性狀是否適應(yīng)環(huán)境?！窘馕觥浚?）分析圖1可知，在正常CO2條件下，秈稻產(chǎn)量高于粳稻；與正常CO2條件相比，高CO2條件下秈稻產(chǎn)量增加非常顯著，而粳稻產(chǎn)量變化不明顯；CO2濃度直接影響碳反應(yīng)的CO2的固定從而影響產(chǎn)量，水稻固定CO2不需要消耗細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量，可見(jiàn)ABC正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。（2）乙醇發(fā)酵產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)，而植物光合作用消耗CO2的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，故當(dāng)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2供給光合作用時(shí)，需經(jīng)過(guò)的場(chǎng)所包括⑤線粒體基質(zhì)?②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)?③葉綠體基質(zhì)，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。（3）DNA分子具有可解離的基團(tuán)，在一定的pH下，這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷。在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與它所帶電荷相反的電極移動(dòng)，這個(gè)過(guò)程就是電泳。能進(jìn)行凝膠電泳分離的物質(zhì)應(yīng)具備凈電荷，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。（4）采用抗原-抗體雜交可以檢測(cè)蛋白質(zhì)，圖2中蛋白條帶是用同位素標(biāo)記的抗體處理后顯示的，其目的是僅顯示DRN1蛋白，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C，（5）單克隆抗體靈敏度高，特異性強(qiáng)，本實(shí)驗(yàn)電泳需要大量抗體，但不一定選用單克隆抗體，理由是DRN1在內(nèi)的蛋白質(zhì)一般都有多個(gè)抗原決定簇，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。（6）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵捍_定DRNI基因變異是導(dǎo)致水稻對(duì)CO2響應(yīng)不同的因素，自變量是DRNI基因是否發(fā)生變異，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，科學(xué)家選用粳稻及粳稻DRNI突變株，而不是秈稻和粳稻，該設(shè)計(jì)是考慮到控制變量，B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。（7）生長(zhǎng)素是由色氨酸經(jīng)過(guò)一系列變化而產(chǎn)生的小分子有機(jī)物，生長(zhǎng)素濃度相對(duì)變化與NO3－吸收率有關(guān)，即圖乙與圖甲存在因果關(guān)系，圖乙和圖丙的結(jié)果有相關(guān)性，生長(zhǎng)素低具有促進(jìn)生根的作用，圖丙的結(jié)果是圖甲現(xiàn)象的原因，①②錯(cuò)誤，③正確。故選③。（8）在水稻DRNI功能缺失突變株中，葉片面積相較野生株呈不同程度的增加，則光能的捕獲與轉(zhuǎn)換加快，光反應(yīng)增強(qiáng)，ATP和NADPH合成上升，但葉綠體色素的種類不變，葉綠體色素吸收光譜無(wú)明顯變化，AC錯(cuò)誤，BD正確。故選BD。（9）綜合分析題干信息和題圖信息，蛋白質(zhì)凝膠電泳結(jié)果表明高CO2下DRNI基因表達(dá)量低，突變株DRNI基因不表達(dá)；又據(jù)圖3，水稻DNRI基因功能缺失突變株的根系長(zhǎng)度等有利于光合作用的指標(biāo)升高。綜合以上信息可判斷DNRI基因表達(dá)量低，有利于提高高CO2濃度下水稻產(chǎn)量。據(jù)此分析，秈稻在高CO2濃度下，產(chǎn)量顯著提升的原因包括：（1）內(nèi)因：據(jù)以上DNRI基因表達(dá)量和水稻產(chǎn)量的關(guān)系，可推知秈稻體內(nèi)DNRI基因的表達(dá)量較低（或無(wú)表達(dá)），故在高CO2濃度下，其產(chǎn)量增加顯著。（2）外因：高CO2濃度下，供給碳反應(yīng)的CO2相對(duì)較多，碳反應(yīng)加快，同時(shí)基于水稻DNRI基因功能喪失性突變株的表現(xiàn)，可推知在高CO2濃度下，秈稻的葉片面積會(huì)增加，光反應(yīng)更強(qiáng)，可見(jiàn)，高CO2濃度下，水稻光合作用增強(qiáng)；此外，據(jù)圖3可知，高CO2濃度下，水稻體內(nèi)生長(zhǎng)素濃度增加，有利于植物生長(zhǎng)；根系長(zhǎng)度增加，有利于吸收充足水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)；同時(shí)NO3-吸收率上升，有利于酶、ATP等化學(xué)物合成，同時(shí)加快光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移，從而促進(jìn)光合。綜上所述，在高CO2濃度下，秈稻的產(chǎn)量會(huì)提高。四、ATR-X綜合征4.ATR-X綜合征又稱α地中海貧血伴智力低下綜合征，是一種罕見(jiàn)遺傳病?；颊咧橇Φ拖?、面容異常，但其染色體（核型）正?！，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一個(gè)家系，先證者為6歲男性，系譜圖見(jiàn)圖1。研究人員獲取該家系三名成員外周靜脈血，測(cè)序ATR-X基因位點(diǎn)，得到圖2結(jié)果。（1）據(jù)圖1和圖2信息可判斷，該遺傳病的遺傳方式為伴X染色體隱性遺傳，有助于完成該判斷的最關(guān)鍵信息是______。A.先證者患病 B.先證者母親序列C.先證者序列 D.先證者父親序列（2）若對(duì)圖1所示的家族成員進(jìn)一步開展基因測(cè)序，測(cè)序結(jié)果一定與圖9中先證者母親相同的是______。（編號(hào)選填）①I-1②I-2③I-3④I-4⑤Ⅲ-2（3）圖2所示突變導(dǎo)致ATR-X蛋白第179位氨基酸由天冬酰胺（AAU）變?yōu)榻z氨酸（AGU）。試寫出突變基因方框內(nèi)所示序列轉(zhuǎn)錄出的mRNA應(yīng)為5'______3'。（4）圖3所示為野生型和突變型ATR-X蛋白的空間結(jié)構(gòu)（箭頭所指為第179位氨基酸），分析造成兩者結(jié)構(gòu)差異的原因是兩者的_____。（編號(hào)選填）①氨基酸數(shù)目差異②氨基酸排序不同③肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同④第179位氨基酸不同（5）為了快速獲得檢測(cè)結(jié)果，臨床上通常需要采用PCR提取基因的關(guān)鍵部分進(jìn)行局部測(cè)序。構(gòu)建PCR體系需依次加入反應(yīng)緩沖液、dNTP、_______、DNA聚合酶、DNA模板。（6）構(gòu)建好PCR體系后，置入PCR儀器進(jìn)行擴(kuò)增，常規(guī)PCR每一輪擴(kuò)增反應(yīng)的溫度變化順序?yàn)開______。（圖中縱坐標(biāo)表示操作溫度，橫坐標(biāo)表示反應(yīng)進(jìn)程）A. B.C. D.（7）若測(cè)序結(jié)果顯示，I-1與圖2中“先證者父親”該基因的測(cè)序結(jié)果完全相同，對(duì)此現(xiàn)象的解釋，合理的是_______。A.I-1產(chǎn)生的卵細(xì)胞發(fā)生突變B.I-2產(chǎn)生的精細(xì)胞發(fā)生突變C.發(fā)育成I-1的受精卵發(fā)生突變D.發(fā)育成Ⅱ-1的受精卵發(fā)生突變研究顯示，ATR-X蛋白可改變?nèi)旧|(zhì)上核小體的致密程度；反過(guò)來(lái)，染色質(zhì)的致密程度也會(huì)影響ATR-X蛋白發(fā)揮調(diào)控的性質(zhì)和程度。ATR-X綜合征呈顯著的臨床異質(zhì)性（即存在很多表型），即使同一突變位點(diǎn)也可造成臨床異質(zhì)性。表是三位患者ATR-X基因發(fā)生圖2所示突變的臨床表型。表1ATR-X基因突變所致的表型（A536G表示ATR-X基因第536位核苷酸由A突變?yōu)镚）突變類型面容畸形智力低下地中海貧血生殖道異常骨骼異常流口水A536G有有無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)A536G有有不詳有有有A536G有有不詳有不詳不詳（8）ATR-X蛋白通過(guò)改變?nèi)旧|(zhì)上核小體的致密程度調(diào)控相關(guān)基因表達(dá)，繼而影響個(gè)體表型。據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷，該現(xiàn)象在遺傳學(xué)上屬于______。（9）同一突變產(chǎn)生臨床異質(zhì)性的原因很多，據(jù)題干和所學(xué)知識(shí)解釋，表中三位患者臨床表型出現(xiàn)差異的可能原因，合理的是_______。（編號(hào)選填）①不同個(gè)體染色體的化學(xué)組成存在差異②不同個(gè)體染色體的表觀修飾狀態(tài)不同③同一個(gè)體不同組織細(xì)胞，染色體數(shù)目不同④同一個(gè)體不同組織細(xì)胞，染色體表觀修飾不同【答案】（1）D（2）①（3）5'CAGUCAU3'（4）②③④（5）引物（引物1和引物2）（6）D（7）ABD（8）表觀遺傳（9）②④〖祥解〗（1）可遺傳變異包括基因突變、染色體變異和基因重組；（2）生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳，主要有DNA甲基化，構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?；??！窘馕觥浚?）根據(jù)圖1的遺傳家系圖，可以觀察到該遺傳病在家族中的傳遞模式。由于該病只在男性中出現(xiàn)，且女性攜帶者不發(fā)病，這提示該遺傳病可能是伴X染色體隱性遺傳；分析圖2的測(cè)序結(jié)果圖2顯示了正常序列、先證者序列、先證者母親序列和先證者父親序列。通過(guò)比較這些序列，可以發(fā)現(xiàn)先證者父親的序列與正常序列相同，而先證者的序列與正常序列不同，說(shuō)明父親為正常純合子，但生育了患病的孩子，這有助于確定該遺傳病的遺傳方式，D正確。故選D。（2）因?yàn)樵摬榘閄染色體隱性遺傳，先證者母親為攜帶者。Ⅰ-1作為先證者的外祖母，其女兒（先證者母親）為攜帶者，所以Ⅰ-1一定是攜帶者，基因測(cè)序結(jié)果一定與先證者母親相同；Ⅱ-2是先證者的父親，其基因正常；Ⅰ-3和Ⅰ-4不一定是攜帶者；Ⅲ-2有可能是攜帶者，但不一定與先證者母親基因測(cè)序結(jié)果相同，①正確；（3）已知正常序列為CAATCAT，突變后先證者序列為CAGTCAT（變化部分為方框內(nèi)），根據(jù)轉(zhuǎn)錄時(shí)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A-U、T-A、G-C、C-G），圖2所示突變導(dǎo)致ATR-X蛋白第179位氨基酸由天冬酰胺（AAU）變?yōu)榻z氨酸（AGU）。因此可知圖中序列為編碼鏈，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，可知突變基因方框內(nèi)所示序列轉(zhuǎn)錄出的mRNA應(yīng)為5'CAGUCAU3'；（4）①觀察中野生型和突變型ATR-X蛋白的空間結(jié)構(gòu)，箭頭所指第179位氨基酸處有明顯差異。①圖中未顯示氨基酸數(shù)目有差異，所以①不符合；②從整體結(jié)構(gòu)看，氨基酸排序不同會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，這里兩者結(jié)構(gòu)有差異，有可能是氨基酸排序不同，②符合；③圖中明顯看到兩者肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同，③符合；④箭頭所指第179位氨基酸不同，這是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)差異的一個(gè)原因