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2024年上海市奉贤区高三下学期高考&等级考二模生物试卷含详解
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这是一份2024年上海市奉贤区高三下学期高考&等级考二模生物试卷含详解，共20页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
1. 河马的入侵
上世纪80年代，一个毒枭将4只河马从非洲带到了哥伦比亚，养在私人庄园里，30年间，河马数量由4只增长为50多只。在非洲，河马会被狮子、鳄鱼捕食，在哥伦比亚，河马现已成为最大的入侵物种。河马白天在水里，晚上上岸，一天能吃掉40公斤水草，并排出大量粪便，造成水体富营养化，导致藻类大量繁殖，进而威胁鱼类生存。
（1）根据材料分析，在河马生存的环境中，能量流动的起点是______，河马属于第____营养级。
（2）下列编号①～④中，能正确表示能量流动方向的是_____，能正确表示信息传递方向的是________。（编号选填）
①河马→狮子 ②河马↔狮子 ③狮子→河马 ④狮子↔鳄鱼
（3）在非洲，河马7岁性成熟，而在哥伦比亚，河马3岁即可繁殖。由此可知，哥伦比亚地区河马种群数量的变化直接受________影响。请提出降低哥伦比亚河马数量的合理性建议（一条即可）____________________。
（4）水体富营养化影响鱼类生存的原因是 。
A. 高密度的藻类大量消耗水中的氧气，使鱼类缺氧死亡。
B. 高密度藻类粘附于鱼鳃上，阻碍了鱼类呼吸并导致鱼类窒息死亡。
C. 高密度藻类进行呼吸作用产生大量酒精，导致鱼类酒精中毒死亡。
D. 缺氧使厌氧微生物增加，分解尸体产生硫化氢、甲烷等有毒物质，加重鱼类死亡。
（5）河马从非洲迁入哥伦比亚后，可能发生________。
A. 基因突变B. 基因重组C. 自然选择D. 定向变异
2. 茉莉酸的调控
茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素，调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。下表为植物叶绿体色素的相关数据。
（1）若给拟南芥施加同位素N15标记的氮素，一段时间后，植物体内会出现放射性的物质有____。（编号选填）
①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素
研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关，研究结果如表
（2）上表中叶绿素含量发生变化，测定方法是____。
A. 层析法B. 分光光度法C. 同位素标记法D. PCR扩增技术
（3）根据上表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是_______。
A. 干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失。
B. 干旱胁迫使得叶绿素合成减少，光能利用率下降，光合速率减弱。
C. 干旱胁迫下气孔开放度下降，氧气进入植物体受阻，呼吸作用减弱。
D. 干旱胁迫下Rubis酶含量下降，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱。
（4）茉莉酸（JA）通常与其他植物激素共同工作，通过激素介导的信号传导网络相互调控，从而使植物正常生长发育。
①据图中信息可知，生长素（IAA）与JA的相互作用关系是_______。
A．协同 B．拮抗 C．协同与拮抗 D．既不协同也不拮抗
②为探究a浓度的生长素（IAA）与b浓度的茉莉酸（JA）在根伸长上的复合影响，应设计_____组实验。
3. 线粒体与肝炎
线粒体作为免疫代谢疾病中发挥核心，其基质中的一种环状RNA（SCAR）在脂肪性肝炎发生过程中可调控ROS（引起肝炎的一种因子）的运输，具体过程如图所示。
（1）SCAR通过_____（复制/转录/翻译）过程产生，此过程需要线粒体提供______（编号选填）。
①DNA ②游离的脱氧核苷三磷酸 ③游离的核糖核苷三磷酸
④DNA聚合酶 ⑤DNA解旋酶 ⑥RNA聚合酶 ⑥核糖体
（2）据图和已学知识分析，以下说法正确的是________。
A. 线粒体DNA受到核DNA调控
B. 阻遏蛋白由内质网合成，进入细胞核发挥作用
C. 细胞膜上进行主动运输的部位聚集较多的线粒体
D. P蛋白在细胞核合成后穿过核孔，进入细胞质
（3）结合图中信息和已学知识，请提出2条减轻肝炎症状措施，并说明原因。________
4. 茶氨酸与健康
茶叶中的L－茶氨酸可以缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用，其作用机理如图所示。
（1）结合已学知识和图中信息分析，以下描述错误的_______。
A. L－茶氨酸的镇静机理存在负反馈过程
B. L－茶氨酸的镇静机理存在反射过程
C. 突触后神经元兴奋与膜上的离子通道有关
D. 谷氨酸作为一种小分子物质可以通过兴奋型受体进入突触后膜，引起神经细胞兴奋
（2）结合已学知识和图中信息，分析L－茶氨酸起到放松和镇静作用的机理。______
多巴胺一种“快乐激素”。有研究发现给大白鼠喂食L－茶氨酸后会影响大脑释放多巴胺，结果如下图。
（3）据上图信息，可以得出的结论是 。
A. 对照组应喂食等量的多巴胺B. 茶氨酸对多巴胺的释放具有两重性
C. 茶氨酸服用80分钟后，多巴胺失效D. 茶氨酸服用60min内，多巴胺释放增多
（4）喂食的L－茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程，需要经过的内环境有_________。（用编号和箭头排序）
①消化液 ②组织液 ③血浆 ④淋巴 ⑤细胞内液
（5）茶氨酸还可以激活抗原呈递细胞树突状细胞（吞噬细胞的一种）的活性，将会影响的过程有______________。（编号选填）
①特异性免疫 ②非特异性免疫 ③细胞免疫 ④体液免疫 ⑤第一道防线 ⑥第二道防线 ⑦第三道防线
5. I.人类多囊肾病（ADPKD）是尿毒症的主要病因之一，通常在30~50岁发病。为了解该病的遗传方式，现对某家庭的发病情况进行调查，发现母亲和大女儿均已患病，其余表型正常。对疾病相关基因PKD1的表达产物PC1蛋白质进行电泳分析，结果如图5所示。已知正常的PC1蛋白质由4303个氨基酸脱水缩合而成的一条肽链经折叠、螺旋形成。
（1）根据图中信息判断，ADPKD属于____________（显性/隐性）遗传病。
（2）分析图中异常PC1蛋白质的电泳结果，请推测产生此结果的可能原因是______。
A正常基因PKD1内部替换碱基 B正常基因PKD1内部增添碱基
C异常基因PKD1甲基化程度不同 D相应染色体上的正常基因PKD1缺失
（3）进一步研究发现，基因PKD1位于16号染色体上。据此推测，小女儿的基因型是______，其一个初级卵母细胞含有______个致病基因。（PKD1基因用D、d表示）
（4）不考虑分裂异常，下列关于小女儿正常基因的来源与分布，正确的是______。
A母亲的卵细胞 B母亲的肾细胞 C父亲的精子 D父亲的肾细胞
（5）若小女儿与表型正常的男子结婚，为预防患ADPKD孩子的出生，所采取的措施应包括____________。（编号选填）
①对该男子进行基因检测 ②对该男子进行染色体分析 ③孕前评估发病风险 ④孕后进行羊水检测 ⑤孕后进行B超检查
II.最新研究发现，17号染色体上基因HG的转录产物miRNA－21，也是ADPKD致病原因之一，其致病机理如下图a所示。PDK1基因的作用机制如下图b所示。目前研究发现新药S可特异性降解miRNA－21。
（6）根据图中信息和所学知识，请解释新药S的治疗机理。_________________
6. 生物工程
乙醇是一种绿色、可再生能源。我国研究人员已研究出木糖专用酵母，可以利用非粮食资源的木糖为原料发酵生产乙醇，其合成途径如图。木糖是单糖的一种，属于五碳糖。图中酵母细胞可分别通过木糖/H＋协运系统和木糖/葡萄糖扩散系统吸收木糖，前者消耗ATP，后者不消耗ATP。
（1）图中进出酵母细胞需要转运蛋白的物质________。
A. 木糖B. 葡萄糖C. 乙醇D. H＋
（2）酵母细胞质膜上的转运蛋白从合成到定位，与该过程有关的细胞结构有________。（编号选填）
①细胞核 ②溶酶体 ③核糖体 ④内质网 ⑤高尔基体 ⑥中心体
最新研究发现了一种由基因Xyp29表达的特异性木糖转运蛋白，可实现木糖转运率的大幅度提高，进而加快乙醇合成效率，研究者尝试对木糖专用酵母进行改造，以期实现大规模生产，改造过程如图所示。
注：Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Terr为四环素素抗性基因，氨苄青霉素和四环素均可抑制细菌的生长，对真核生物生长无影响。LacZ’为某种酶蛋白基因，其表达产物可将一种无色化合物（X－gal）水解成蓝色物质，该基因在原核、真核细胞中均可表达。限制性内切核酸酶切割位点如图所示。
（3）为保证最终能获得高产菌种，切割质粒pBR322的限制酶可选取_______。
A. XhI和Sau3AIB. XhI和SacIC. XhI和BamHID. BamHI和SacI
（4）已知目的基因Xyp29的一端已有相应的限制酶序列，通过PCR技术大量扩增Xyp29时需要在另一端添加特定的限制酶序列，预期经过____轮复制可得到目标产物。
A. 1B. 2C. 3D. 4
（5）获得大量重组质粒，培养过程Ⅰ应该为____________。
①将大肠杆菌接种到含有四环素的液体培养基中培养
②将大肠杆菌接种到含有青霉素的液体培养基中培养
③将大肠杆菌接种到含有四环素的固体培养基中培养
④将大肠杆菌接种到含有青霉素的固体培养基中培养
⑤将大肠杆菌接种到含有无色化合物（X－gal）固体培养基中培养
⑥将大肠杆菌从固体培养基上转接至液体培养进行扩大培养
A. ①→③→④→⑥B. ②→④→③→⑥C. ①→③→⑤→⑥D. ②→④→⑤→⑥
若对目的基因Xyp29采用PCR技术扩增时随机改变反应条件，创建一系列新基因序列，导入受体细胞后筛选得到了高亲和性的Xyp29转运蛋白，发现其第4个氨基酸由甘氨酸替换为丙氨酸。
（6）此改造过程属于蛋白质工程操作策略中基因的__________（定向进化/定点突变）。
（7）将改造后的酵母加入发酵罐进行发酵生产乙醇，其过程需要___________。
A. 对培养基进行灭菌B. 定时收集发酵液C. 全程通入无菌空气D. 定时补充菌种和培养基
（8）工作人员监测发酵罐中酵母的活力，发现酵母出现细胞自噬现象。酵母细胞自噬作用是一种“应急”机制，如图。细胞自噬过程是（ ）
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 主动死亡D. 被动死亡
2023学年第二学期高三年级学业质量调研
生物学 试卷
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
1. 河马的入侵
上世纪80年代，一个毒枭将4只河马从非洲带到了哥伦比亚，养在私人庄园里，30年间，河马数量由4只增长为50多只。在非洲，河马会被狮子、鳄鱼捕食，在哥伦比亚，河马现已成为最大的入侵物种。河马白天在水里，晚上上岸，一天能吃掉40公斤水草，并排出大量粪便，造成水体富营养化，导致藻类大量繁殖，进而威胁鱼类生存。
（1）根据材料分析，在河马生存的环境中，能量流动的起点是______，河马属于第____营养级。
（2）下列编号①～④中，能正确表示能量流动方向的是_____，能正确表示信息传递方向的是________。（编号选填）
①河马→狮子 ②河马↔狮子 ③狮子→河马 ④狮子↔鳄鱼
（3）在非洲，河马7岁性成熟，而在哥伦比亚，河马3岁即可繁殖。由此可知，哥伦比亚地区河马种群数量的变化直接受________影响。请提出降低哥伦比亚河马数量的合理性建议（一条即可）____________________。
（4）水体富营养化影响鱼类生存的原因是 。
A. 高密度的藻类大量消耗水中的氧气，使鱼类缺氧死亡。
B. 高密度藻类粘附于鱼鳃上，阻碍了鱼类呼吸并导致鱼类窒息死亡。
C. 高密度藻类进行呼吸作用产生大量酒精，导致鱼类酒精中毒死亡。
D. 缺氧使厌氧微生物增加，分解尸体产生硫化氢、甲烷等有毒物质，加重鱼类死亡。
（5）河马从非洲迁入哥伦比亚后，可能发生________。
A. 基因突变B. 基因重组C. 自然选择D. 定向变异
【答案】1. ①. 水草 ②. 二
2. ①. ① ②. ②④
3. ①. 出生率 ②. 对河马实施安乐死##对雄性河马实施绝育 4. ABD 5. ABC
【分析】能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现，能量流动两大特点：单向流动，逐级递减。
【小问1详解】
生产者能够将无机物转化为有机物，根据材料分析，在河马生存的环境中，能量流动的起点是生产者，即水草；河马以水草为食，属于第二营养级。
【小问2详解】
能量流动是沿着食物链和食物网的方向进行的，是低营养级→高营养级进行的，能正确表示能量流动方向的是①河马→狮；生态系统的信息传递是双向的，能正确表示信息传递方向的是②河马↔狮子 、④狮子↔鳄鱼。
【小问3详解】
分析题意，在非洲，河马7岁性成熟，而在哥伦比亚，河马3岁即可繁殖，说明哥伦比亚地区河马种群数量的变化直接受出生率影响；结合题意可知，降低哥伦比亚河马数量的措施有：对河马实施安乐死、对雄性河马实施绝育。
【小问4详解】
A、水中的溶解氧是有限的，高密度的藻类大量消耗水中的氧气，使鱼类缺氧死亡，A正确；
B、高密度藻类粘附于鱼鳃上，阻碍了鱼类呼吸并导致鱼类窒息死亡，使鱼类数量降低， B正确；
C、鱼类无氧呼吸的产物是乳酸而不是酒精，C错误；
D、缺氧使厌氧微生物增加，分解尸体产生硫化氢、甲烷等有毒物质，加重鱼类死亡，D正确。
故选ABD。
【小问5详解】
突变和基因重组都属于变异，变异是不定向的，自然选择能决定生物进化方向，故河马从非洲迁入哥伦比亚后，可能发生基因突变、基因重组、自然选择。
故选ABC。
2. 茉莉酸的调控
茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素，调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。下表为植物叶绿体色素的相关数据。
（1）若给拟南芥施加同位素N15标记的氮素，一段时间后，植物体内会出现放射性的物质有____。（编号选填）
①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素
研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关，研究结果如表
（2）上表中叶绿素含量发生变化，测定方法是____。
A. 层析法B. 分光光度法C. 同位素标记法D. PCR扩增技术
（3）根据上表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是_______。
A. 干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失。
B. 干旱胁迫使得叶绿素合成减少，光能利用率下降，光合速率减弱。
C. 干旱胁迫下气孔开放度下降，氧气进入植物体受阻，呼吸作用减弱。
D. 干旱胁迫下Rubis酶含量下降，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱。
（4）茉莉酸（JA）通常与其他植物激素共同工作，通过激素介导的信号传导网络相互调控，从而使植物正常生长发育。
①据图中信息可知，生长素（IAA）与JA的相互作用关系是_______。
A．协同 B．拮抗 C．协同与拮抗 D．既不协同也不拮抗
②为探究a浓度的生长素（IAA）与b浓度的茉莉酸（JA）在根伸长上的复合影响，应设计_____组实验。
【答案】（1）②③④⑤ （2）B （3）ABD
（4） ①. C ②. 4##四
【分析】据表可知，表中测定叶绿素含量方法为分光光度法。干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失，同时CO2进入叶肉细胞受阻，Rubis酶含量下降，导致暗反应减弱，叶绿素合成减少，导致光反应减弱，共同导致光合速率下降。
由图可知，IAA和JA均促进根的伸长，表现为协同作用，而IAA促进花的发育，JA抑制花的发育。
【小问1详解】
若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素，一段时间后，植物体内含N的化合物可能会出现放射性，如ATP、ATP合酶、磷脂分子、光合色素等，而淀粉不含N，不可能被标记，综上，②③④⑤正确。
故选②③④⑤。
【小问2详解】
据表可知，表中测定叶绿素含量方法为分光光度法，ACD错误，B正确。
故选B。
【小问3详解】
AC、由题意可知，茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素，调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动，结合表格可知，干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失，同时CO2进入叶肉细胞受阻，导致光合速率下降，A正确，C错误；
B、干旱胁迫使得叶绿素合成减少，导致光反应减弱，光能利用率下降，光合速率减弱，B正确；
D、干旱胁迫下Rubis酶含量下降，二氧化碳的固定减弱，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱，D正确。
故选ABD。
【小问4详解】
①由图可知，IAA和JA均促进根的伸长，表现为协同作用，而IAA促进花的发育，JA抑制花的发育，综上，二者既有协同关系又有抑制关系，ABD错误，C正确。
故选C。
②为探究a浓度的生长素（IAA）与b浓度的茉莉酸（JA）在根伸长上的复合影响，应设计蒸馏水对照、a浓度的生长素（IAA）、b浓度的茉莉酸（JA）、二者同时处理后的影响，共4组实验。
3. 线粒体与肝炎
线粒体作为免疫代谢疾病中发挥核心，其基质中的一种环状RNA（SCAR）在脂肪性肝炎发生过程中可调控ROS（引起肝炎的一种因子）的运输，具体过程如图所示。
（1）SCAR通过_____（复制/转录/翻译）过程产生，此过程需要线粒体提供______（编号选填）。
①DNA ②游离的脱氧核苷三磷酸 ③游离的核糖核苷三磷酸
④DNA聚合酶 ⑤DNA解旋酶 ⑥RNA聚合酶 ⑥核糖体
（2）据图和已学知识分析，以下说法正确是________。
A. 线粒体DNA受到核DNA调控
B. 阻遏蛋白由内质网合成，进入细胞核发挥作用
C. 细胞膜上进行主动运输的部位聚集较多的线粒体
D. P蛋白在细胞核合成后穿过核孔，进入细胞质
（3）结合图中信息和已学知识，请提出2条减轻肝炎症状的措施，并说明原因。________
【答案】（1） ①. 转录 ②. ①③⑥ （2）AC
（3）减少脂肪摄入，以减少对内质网的应激，恢复SCAR的表达，减少ROS的产生及运出细胞的量，以减轻肝炎症状；外源导入SCAR，通过SCAR与通道结合，而使通道保持关闭状态，使得ROS运出细胞的量减少，以减轻肝炎症状；补充外源P蛋白，通过补充P蛋白以维持SCAR的量，保持通道关闭，减少ROS运出细胞，以减轻肝炎症状。
【分析】RNA通过转录过程产生，蛋白质通过翻译过程产生。
【小问1详解】
根据题意可知，SCAR是一种环状RNA，因此SCAR通过转录过程产生，此过程需要线粒体提供DNA作为模板，游离的核糖核苷三磷酸作为原料，以及⑥RNA聚合酶进行催化，故选①③⑥。
【小问2详解】
A、线粒体DNA受到核DNA调控，A正确；
B、阻遏蛋白由核糖体合成，B错误
C、细胞膜上进行主动运输的部位聚集较多的线粒体，因为主动运输需要能量，C正确；
D、根据图示信息可知，P蛋白在细胞质合成，D错误。
故选AC。
【小问3详解】
根据图示信息可知，减少脂肪摄入，以减少对内质网的应激，恢复SCAR的表达，减少ROS的产生及运出细胞的量，以减轻肝炎症状；外源导入SCAR，通过SCAR与通道结合，而使通道保持关闭状态，使得ROS运出细胞的量减少，以减轻肝炎症状；补充外源P蛋白，通过补充P蛋白以维持SCAR的量，保持通道关闭，减少ROS运出细胞，以减轻肝炎症状。
4. 茶氨酸与健康
茶叶中的L－茶氨酸可以缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用，其作用机理如图所示。
（1）结合已学知识和图中信息分析，以下描述错误的_______。
A. L－茶氨酸镇静机理存在负反馈过程
B. L－茶氨酸的镇静机理存在反射过程
C. 突触后神经元兴奋与膜上的离子通道有关
D. 谷氨酸作为一种小分子物质可以通过兴奋型受体进入突触后膜，引起神经细胞兴奋
（2）结合已学知识和图中信息，分析L－茶氨酸起到放松和镇静作用的机理。______
多巴胺是一种“快乐激素”。有研究发现给大白鼠喂食L－茶氨酸后会影响大脑释放多巴胺，结果如下图。
（3）据上图信息，可以得出的结论是 。
A. 对照组应喂食等量的多巴胺B. 茶氨酸对多巴胺的释放具有两重性
C. 茶氨酸服用80分钟后，多巴胺失效D. 茶氨酸服用60min内，多巴胺释放增多
（4）喂食的L－茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程，需要经过的内环境有_________。（用编号和箭头排序）
①消化液 ②组织液 ③血浆 ④淋巴 ⑤细胞内液
（5）茶氨酸还可以激活抗原呈递细胞树突状细胞（吞噬细胞的一种）的活性，将会影响的过程有______________。（编号选填）
①特异性免疫 ②非特异性免疫 ③细胞免疫 ④体液免疫 ⑤第一道防线 ⑥第二道防线 ⑦第三道防线
【答案】4. ABD 5. L－茶氨酸抑制谷氨酰胺转运体，使得神经细胞从星形胶质细胞中获取的谷氨酰胺变少，使得谷氨酸变少，使得突触后膜上的兴奋型受体接受的谷氨酸变少，引起的兴奋变少；L－茶氨酸与谷氨酸竞争兴奋型受体，使得兴奋型受体接收的谷氨酸信息变少；星形胶质细胞回收的谷氨酸变少，使得谷氨酰胺合成变少。 6. D
7. ②→③→② 8. ①②③④⑥⑦
【分析】由上图可知，L－茶氨酸通过抑制谷氨酰胺转运体，从而抑制谷氨酸的形成，进一步减少谷氨酸的释放，同时与谷氨酸竞争性与突触后膜上的兴奋性受体结合，以抑制突触后膜兴奋，达到缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用。
由下图可知，茶氨酸对多巴胺的释放均表现为促进作用，服用60min内，机体内多巴胺的释放量均大于对照组。
【小问1详解】
AB、由图可知，L－茶氨酸通过抑制谷氨酰胺转运体，从而抑制谷氨酸的形成，进一步减少谷氨酸的释放，同时与谷氨酸竞争性与突触后膜上的兴奋性受体结合，以抑制突触后膜兴奋，达到缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用，该过程不存在负反馈调节，L－茶氨酸的作用过程无神经系统得参与，不存在反射过程，AB错误；
C、突触后神经元兴奋是由于Na+内流形成，与膜上的离子通道有关，B正确；
D、谷氨酸与兴奋型受体结合后引起神经细胞兴奋，其不进入突触后膜，D错误。
故选ABD。
【小问2详解】
由图可知，L－茶氨酸通过抑制谷氨酰胺转运体，从而抑制谷氨酸形成，进一步减少谷氨酸的释放，同时与谷氨酸竞争性与突触后膜上的兴奋性受体结合，以抑制突触后膜兴奋，达到缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用。
【小问3详解】
A、对照组应喂食等量的蒸馏水，A错误；
B、由图可知，茶氨酸对多巴胺的释放均表现为促进作用，B错误；
C、由图可知，茶氨酸服用80分钟后，茶氨酸失效，但多巴胺正常发挥作用，C错误；
D、较对照组而言，茶氨酸服用60min内，多巴胺释放增多，D正确。
故选D。
【小问4详解】
喂食的L－茶氨酸运送至大脑并发挥作用首先需经消化液消化（但消化液不属于内环境），随后进入组织液，在进入血浆，随血浆全身循环，随后在进入大脑细胞所在的内环境，最后进入脑细胞的细胞内液（细胞内液不属于内环境），综上，需要经过的内环境为②→④→③→②。
【小问5详解】
由题意可知，茶氨酸还可以激活抗原呈递细胞树突状细胞（吞噬细胞的一种）的活性，吞噬细胞可参与第二道防线（非特异性免疫）和第三道防线（特异性免疫，包括细胞免疫和体液免疫），所以茶氨酸将会影响①②③④⑥⑦。
5. I.人类多囊肾病（ADPKD）是尿毒症的主要病因之一，通常在30~50岁发病。为了解该病的遗传方式，现对某家庭的发病情况进行调查，发现母亲和大女儿均已患病，其余表型正常。对疾病相关基因PKD1的表达产物PC1蛋白质进行电泳分析，结果如图5所示。已知正常的PC1蛋白质由4303个氨基酸脱水缩合而成的一条肽链经折叠、螺旋形成。
（1）根据图中信息判断，ADPKD属于____________（显性/隐性）遗传病。
（2）分析图中异常PC1蛋白质的电泳结果，请推测产生此结果的可能原因是______。
A正常基因PKD1内部替换碱基 B正常基因PKD1内部增添碱基
C异常基因PKD1的甲基化程度不同 D相应染色体上的正常基因PKD1缺失
（3）进一步研究发现，基因PKD1位于16号染色体上。据此推测，小女儿的基因型是______，其一个初级卵母细胞含有______个致病基因。（PKD1基因用D、d表示）
（4）不考虑分裂异常，下列关于小女儿的正常基因的来源与分布，正确的是______。
A母亲的卵细胞 B母亲的肾细胞 C父亲的精子 D父亲的肾细胞
（5）若小女儿与表型正常的男子结婚，为预防患ADPKD孩子的出生，所采取的措施应包括____________。（编号选填）
①对该男子进行基因检测 ②对该男子进行染色体分析 ③孕前评估发病风险 ④孕后进行羊水检测 ⑤孕后进行B超检查
II.最新研究发现，17号染色体上基因HG的转录产物miRNA－21，也是ADPKD致病原因之一，其致病机理如下图a所示。PDK1基因的作用机制如下图b所示。目前研究发现新药S可特异性降解miRNA－21。
（6）根据图中信息和所学知识，请解释新药S的治疗机理。_________________
【答案】（1）显性 （2）ABC
（3） ①. Dd ②. 2 （4）C
（5）①③④ （6）由图b信息知PDK1基因表达产物PC1蛋白可以降低cAMP水平，而cAMP可以促进细胞增殖进而出现多囊肾病，因此PDK1基因正常表达具有抑制多囊肾病的作用。由图a信息知PG基因转录出miRNA－21与PDK1基因转录的PDK1mRNA互补配对，使得PDK1mRNA翻译过程无法进行，导致PDK1基因抑制多囊肾病的作用无法发挥。新药S可特异性降解miRNA－21，使PDK1基因正常表达进而抑制多囊肾病的发生。
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【小问1详解】
分析题意，母亲和大女儿均已患病，其余表型正常，据图分析可知，母亲和大女儿含有的蛋白质电泳结果一致，含有2个条带，说明含有显性基因和隐性基因，说明该病是显性遗传病。
【小问2详解】
正常的PC1蛋白质由4303个氨基酸脱水缩合而成的一条肽链经折叠、螺旋形成，图中的父亲是正常蛋白质，分析可知，异常蛋白质的氨基酸数量减少，可能是因为正常基因PKD1内部替换碱基 、正常基因PKD1内部增添碱基或异常基因PKD1的甲基化程度不同导致转录和翻译过程改变，蛋白质受影响所致，而相应染色体上的正常基因PKD1缺失会导致无对应蛋白质的合成，不符合题意。
故选ABC。
【小问3详解】
进一步研究发现，基因PKD1位于16号染色体上，图示小女儿含有两类蛋白质，则据此推测，小女儿的基因型是Dd（未患病是因为该病在30~50岁发病），复制后的基因加倍，则一个初级卵母细胞含有2个致病基因D。
【小问4详解】
小女儿的基因型是Dd，其正常基因是d，结合电泳图可知，父亲的基因型是dd，母亲是Dd，则小女儿的正常基因的来源是父亲的精子，父亲的肾细胞虽然也是dd，但不能进行减数分裂，无法将d传给女儿。
故选C。
【小问5详解】
若小女儿与表型正常的男子（基因型可能是dd，也可能是DD或Dd，但未到发病年龄而未患病）结婚，为预防患ADPKD孩子的出生，所采取的措施应包括①对该男子进行基因检测 、③孕前评估发病风险 、 ④孕后进行羊水检测 。
故选①③④。
【小问6详解】
据图可知，PDK1基因表达产物PC1蛋白可以降低cAMP水平，而cAMP可以促进细胞增殖进而出现多囊肾病，因此PDK1基因正常表达具有抑制多囊肾病的作用。由图a信息知PG基因转录出miRNA－21与PDK1基因转录的PDK1mRNA互补配对，使得PDK1mRNA翻译过程无法进行，导致PDK1基因抑制多囊肾病的作用无法发挥。新药S可特异性降解miRNA－21，使PDK1基因正常表达进而抑制多囊肾病的发生。
6. 生物工程
乙醇是一种绿色、可再生能源。我国研究人员已研究出木糖专用酵母，可以利用非粮食资源的木糖为原料发酵生产乙醇，其合成途径如图。木糖是单糖的一种，属于五碳糖。图中酵母细胞可分别通过木糖/H＋协运系统和木糖/葡萄糖扩散系统吸收木糖，前者消耗ATP，后者不消耗ATP。
（1）图中进出酵母细胞需要转运蛋白的物质________。
A. 木糖B. 葡萄糖C. 乙醇D. H＋
（2）酵母细胞质膜上的转运蛋白从合成到定位，与该过程有关的细胞结构有________。（编号选填）
①细胞核 ②溶酶体 ③核糖体 ④内质网 ⑤高尔基体 ⑥中心体
最新研究发现了一种由基因Xyp29表达的特异性木糖转运蛋白，可实现木糖转运率的大幅度提高，进而加快乙醇合成效率，研究者尝试对木糖专用酵母进行改造，以期实现大规模生产，改造过程如图所示。
注：Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Terr为四环素素抗性基因，氨苄青霉素和四环素均可抑制细菌的生长，对真核生物生长无影响。LacZ’为某种酶蛋白基因，其表达产物可将一种无色化合物（X－gal）水解成蓝色物质，该基因在原核、真核细胞中均可表达。限制性内切核酸酶切割位点如图所示。
（3）为保证最终能获得高产菌种，切割质粒pBR322的限制酶可选取_______。
A. XhI和Sau3AIB. XhI和SacIC. XhI和BamHID. BamHI和SacI
（4）已知目的基因Xyp29的一端已有相应的限制酶序列，通过PCR技术大量扩增Xyp29时需要在另一端添加特定的限制酶序列，预期经过____轮复制可得到目标产物。
A. 1B. 2C. 3D. 4
（5）为获得大量重组质粒，培养过程Ⅰ应该为____________。
①将大肠杆菌接种到含有四环素的液体培养基中培养
②将大肠杆菌接种到含有青霉素的液体培养基中培养
③将大肠杆菌接种到含有四环素的固体培养基中培养
④将大肠杆菌接种到含有青霉素的固体培养基中培养
⑤将大肠杆菌接种到含有无色化合物（X－gal）固体培养基中培养
⑥将大肠杆菌从固体培养基上转接至液体培养进行扩大培养
A. ①→③→④→⑥B. ②→④→③→⑥C. ①→③→⑤→⑥D. ②→④→⑤→⑥
若对目的基因Xyp29采用PCR技术扩增时随机改变反应条件，创建一系列新基因序列，导入受体细胞后筛选得到了高亲和性的Xyp29转运蛋白，发现其第4个氨基酸由甘氨酸替换为丙氨酸。
（6）此改造过程属于蛋白质工程操作策略中基因的__________（定向进化/定点突变）。
（7）将改造后的酵母加入发酵罐进行发酵生产乙醇，其过程需要___________。
A. 对培养基进行灭菌B. 定时收集发酵液C. 全程通入无菌空气D. 定时补充菌种和培养基
（8）工作人员监测发酵罐中酵母的活力，发现酵母出现细胞自噬现象。酵母细胞自噬作用是一种“应急”机制，如图。细胞自噬过程是（ ）
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 主动死亡D. 被动死亡
【答案】6. ABD 7. ①③④⑤ 8. AC 9. B 10. AB
11 定向进化 12. ABD 13. BC
【分析】1、物质跨膜运输有主动运输、被动运输，以及胞吞胞吐。
2、细胞自噬过程是细胞凋亡，属于主动死亡。
【小问1详解】
图中酵母细胞可分别通过木糖/H＋协运系统和木糖/葡萄糖扩散系统吸收木糖，前者消耗ATP，属于主动运输，所以木糖和H＋进入酵母菌细胞需要转运蛋白，后者不消耗ATP，属于协助扩散，因此葡萄糖进入酵母菌细胞需要转运蛋白。根据图示可知，乙醇运出酵母菌细胞穿过磷脂双分子层，属于自由扩散，因此图中进出酵母细胞需要转运蛋白的物质有木糖、葡萄糖和H＋，故选ABD。
【小问2详解】
酵母细胞质膜上的转运蛋白从合成到定位，与该过程有关的细胞结构有细胞核、核糖体、内质网、高尔基体，故选①③④⑤。
【小问3详解】
根据题意信息可知，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Terr为四环素素抗性基因，可以用作筛选，而且LacZ’为某种酶蛋白基因，其表达产物可将一种无色化合物（X－gal）水解成蓝色物质，该基因在原核、真核细胞中均可表达，因此在进行切割质粒时避免破坏LacZ’，因此切割质粒pBR322的限制酶可选取XhI和Sau3AI，或者是XhI和BamHI。
【小问4详解】
已知目的基因Xyp29的一端已有相应的限制酶序列，通过PCR技术大量扩增Xyp29时需要在另一端添加特定的限制酶序列，预期经过2轮复制可得到目标产物。
【小问5详解】
根据题意信息可知，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Terr为四环素素抗性基因，都可以用作筛选，为获得大量重组质粒，培养过程Ⅰ首先进行筛选，可以将大肠杆菌接种到含有四环素的液体培养基中培养，再用含有四环素的固体培养基中培养；也可以将大肠杆菌接种到含有青霉素的液体培养基中培养，再用含有青霉素的固体培养基中培养，最后都将筛选好的将大肠杆菌从固体培养基上转接至液体培养进行扩大培养，因此选AB。
【小问6详解】
若对目的基因Xyp29采用PCR技术扩增时随机改变反应条件，创建一系列新基因序列，导入受体细胞后筛选得到了高亲和性的Xyp29转运蛋白，发现其第4个氨基酸由甘氨酸替换为丙氨酸。此改造过程属于蛋白质工程操作策略中基因的定向进化。
【小问7详解】
将改造后的酵母加入发酵罐进行发酵生产乙醇，其过程需要对培养基进行灭菌、定时收集发酵液以及定时补充菌种和培养基，酵母加入发酵罐进行发酵生产乙醇，属于无氧呼吸，不需要全程通入无菌空气，故选ABD。
【小问8详解】
酵母细胞自噬作用是一种“应急”机制，根据图示可知，在饥饿环境下，自噬小泡增多，由此可知，细胞自噬过程是细胞凋亡，属于主动死亡。色素名称
化学式
分子量
色素分离结果
叶黄素
C40H56O2
568
胡萝卜素
C40H56
536
叶绿素a
C55H72O5N4Mg
892
叶绿素b
C55H70O6N4Mg
906
组别
JA含量（mg·L-1）
净光合速率（μml·m-2·S-1）
叶绿素含量（mg·g-1）
气孔开放度（m ml·m-2·S-1）
Rubis酶含量（mml·g-1FW）
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
色素名称
化学式
分子量
色素分离结果
叶黄素
C40H56O2
568
胡萝卜素
C40H56
536
叶绿素a
C55H72O5N4Mg
892
叶绿素b
C55H70O6N4Mg
906
组别
JA含量（mg·L-1）
净光合速率（μml·m-2·S-1）
叶绿素含量（mg·g-1）
气孔开放度（m ml·m-2·S-1）
Rubis酶含量（mml·g-1FW）
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
1. 河马的入侵
上世纪80年代，一个毒枭将4只河马从非洲带到了哥伦比亚，养在私人庄园里，30年间，河马数量由4只增长为50多只。在非洲，河马会被狮子、鳄鱼捕食，在哥伦比亚，河马现已成为最大的入侵物种。河马白天在水里，晚上上岸，一天能吃掉40公斤水草，并排出大量粪便，造成水体富营养化，导致藻类大量繁殖，进而威胁鱼类生存。
（1）根据材料分析，在河马生存的环境中，能量流动的起点是______，河马属于第____营养级。
（2）下列编号①～④中，能正确表示能量流动方向的是_____，能正确表示信息传递方向的是________。（编号选填）
①河马→狮子 ②河马↔狮子 ③狮子→河马 ④狮子↔鳄鱼
（3）在非洲，河马7岁性成熟，而在哥伦比亚，河马3岁即可繁殖。由此可知，哥伦比亚地区河马种群数量的变化直接受________影响。请提出降低哥伦比亚河马数量的合理性建议（一条即可）____________________。
（4）水体富营养化影响鱼类生存的原因是 。
A. 高密度的藻类大量消耗水中的氧气，使鱼类缺氧死亡。
B. 高密度藻类粘附于鱼鳃上，阻碍了鱼类呼吸并导致鱼类窒息死亡。
C. 高密度藻类进行呼吸作用产生大量酒精，导致鱼类酒精中毒死亡。
D. 缺氧使厌氧微生物增加，分解尸体产生硫化氢、甲烷等有毒物质，加重鱼类死亡。
（5）河马从非洲迁入哥伦比亚后，可能发生________。
A. 基因突变B. 基因重组C. 自然选择D. 定向变异
2. 茉莉酸的调控
茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素，调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。下表为植物叶绿体色素的相关数据。
（1）若给拟南芥施加同位素N15标记的氮素，一段时间后，植物体内会出现放射性的物质有____。（编号选填）
①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素
研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关，研究结果如表
（2）上表中叶绿素含量发生变化，测定方法是____。
A. 层析法B. 分光光度法C. 同位素标记法D. PCR扩增技术
（3）根据上表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是_______。
A. 干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失。
B. 干旱胁迫使得叶绿素合成减少，光能利用率下降，光合速率减弱。
C. 干旱胁迫下气孔开放度下降，氧气进入植物体受阻，呼吸作用减弱。
D. 干旱胁迫下Rubis酶含量下降，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱。
（4）茉莉酸（JA）通常与其他植物激素共同工作，通过激素介导的信号传导网络相互调控，从而使植物正常生长发育。
①据图中信息可知，生长素（IAA）与JA的相互作用关系是_______。
A．协同 B．拮抗 C．协同与拮抗 D．既不协同也不拮抗
②为探究a浓度的生长素（IAA）与b浓度的茉莉酸（JA）在根伸长上的复合影响，应设计_____组实验。
3. 线粒体与肝炎
线粒体作为免疫代谢疾病中发挥核心，其基质中的一种环状RNA（SCAR）在脂肪性肝炎发生过程中可调控ROS（引起肝炎的一种因子）的运输，具体过程如图所示。
（1）SCAR通过_____（复制/转录/翻译）过程产生，此过程需要线粒体提供______（编号选填）。
①DNA ②游离的脱氧核苷三磷酸 ③游离的核糖核苷三磷酸
④DNA聚合酶 ⑤DNA解旋酶 ⑥RNA聚合酶 ⑥核糖体
（2）据图和已学知识分析，以下说法正确的是________。
A. 线粒体DNA受到核DNA调控
B. 阻遏蛋白由内质网合成，进入细胞核发挥作用
C. 细胞膜上进行主动运输的部位聚集较多的线粒体
D. P蛋白在细胞核合成后穿过核孔，进入细胞质
（3）结合图中信息和已学知识，请提出2条减轻肝炎症状措施，并说明原因。________
4. 茶氨酸与健康
茶叶中的L－茶氨酸可以缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用，其作用机理如图所示。
（1）结合已学知识和图中信息分析，以下描述错误的_______。
A. L－茶氨酸的镇静机理存在负反馈过程
B. L－茶氨酸的镇静机理存在反射过程
C. 突触后神经元兴奋与膜上的离子通道有关
D. 谷氨酸作为一种小分子物质可以通过兴奋型受体进入突触后膜，引起神经细胞兴奋
（2）结合已学知识和图中信息，分析L－茶氨酸起到放松和镇静作用的机理。______
多巴胺一种“快乐激素”。有研究发现给大白鼠喂食L－茶氨酸后会影响大脑释放多巴胺，结果如下图。
（3）据上图信息，可以得出的结论是 。
A. 对照组应喂食等量的多巴胺B. 茶氨酸对多巴胺的释放具有两重性
C. 茶氨酸服用80分钟后，多巴胺失效D. 茶氨酸服用60min内，多巴胺释放增多
（4）喂食的L－茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程，需要经过的内环境有_________。（用编号和箭头排序）
①消化液 ②组织液 ③血浆 ④淋巴 ⑤细胞内液
（5）茶氨酸还可以激活抗原呈递细胞树突状细胞（吞噬细胞的一种）的活性，将会影响的过程有______________。（编号选填）
①特异性免疫 ②非特异性免疫 ③细胞免疫 ④体液免疫 ⑤第一道防线 ⑥第二道防线 ⑦第三道防线
5. I.人类多囊肾病（ADPKD）是尿毒症的主要病因之一，通常在30~50岁发病。为了解该病的遗传方式，现对某家庭的发病情况进行调查，发现母亲和大女儿均已患病，其余表型正常。对疾病相关基因PKD1的表达产物PC1蛋白质进行电泳分析，结果如图5所示。已知正常的PC1蛋白质由4303个氨基酸脱水缩合而成的一条肽链经折叠、螺旋形成。
（1）根据图中信息判断，ADPKD属于____________（显性/隐性）遗传病。
（2）分析图中异常PC1蛋白质的电泳结果，请推测产生此结果的可能原因是______。
A正常基因PKD1内部替换碱基 B正常基因PKD1内部增添碱基
C异常基因PKD1甲基化程度不同 D相应染色体上的正常基因PKD1缺失
（3）进一步研究发现，基因PKD1位于16号染色体上。据此推测，小女儿的基因型是______，其一个初级卵母细胞含有______个致病基因。（PKD1基因用D、d表示）
（4）不考虑分裂异常，下列关于小女儿正常基因的来源与分布，正确的是______。
A母亲的卵细胞 B母亲的肾细胞 C父亲的精子 D父亲的肾细胞
（5）若小女儿与表型正常的男子结婚，为预防患ADPKD孩子的出生，所采取的措施应包括____________。（编号选填）
①对该男子进行基因检测 ②对该男子进行染色体分析 ③孕前评估发病风险 ④孕后进行羊水检测 ⑤孕后进行B超检查
II.最新研究发现，17号染色体上基因HG的转录产物miRNA－21，也是ADPKD致病原因之一，其致病机理如下图a所示。PDK1基因的作用机制如下图b所示。目前研究发现新药S可特异性降解miRNA－21。
（6）根据图中信息和所学知识，请解释新药S的治疗机理。_________________
6. 生物工程
乙醇是一种绿色、可再生能源。我国研究人员已研究出木糖专用酵母，可以利用非粮食资源的木糖为原料发酵生产乙醇，其合成途径如图。木糖是单糖的一种，属于五碳糖。图中酵母细胞可分别通过木糖/H＋协运系统和木糖/葡萄糖扩散系统吸收木糖，前者消耗ATP，后者不消耗ATP。
（1）图中进出酵母细胞需要转运蛋白的物质________。
A. 木糖B. 葡萄糖C. 乙醇D. H＋
（2）酵母细胞质膜上的转运蛋白从合成到定位，与该过程有关的细胞结构有________。（编号选填）
①细胞核 ②溶酶体 ③核糖体 ④内质网 ⑤高尔基体 ⑥中心体
最新研究发现了一种由基因Xyp29表达的特异性木糖转运蛋白，可实现木糖转运率的大幅度提高，进而加快乙醇合成效率，研究者尝试对木糖专用酵母进行改造，以期实现大规模生产，改造过程如图所示。
注：Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Terr为四环素素抗性基因，氨苄青霉素和四环素均可抑制细菌的生长，对真核生物生长无影响。LacZ’为某种酶蛋白基因，其表达产物可将一种无色化合物（X－gal）水解成蓝色物质，该基因在原核、真核细胞中均可表达。限制性内切核酸酶切割位点如图所示。
（3）为保证最终能获得高产菌种，切割质粒pBR322的限制酶可选取_______。
A. XhI和Sau3AIB. XhI和SacIC. XhI和BamHID. BamHI和SacI
（4）已知目的基因Xyp29的一端已有相应的限制酶序列，通过PCR技术大量扩增Xyp29时需要在另一端添加特定的限制酶序列，预期经过____轮复制可得到目标产物。
A. 1B. 2C. 3D. 4
（5）获得大量重组质粒，培养过程Ⅰ应该为____________。
①将大肠杆菌接种到含有四环素的液体培养基中培养
②将大肠杆菌接种到含有青霉素的液体培养基中培养
③将大肠杆菌接种到含有四环素的固体培养基中培养
④将大肠杆菌接种到含有青霉素的固体培养基中培养
⑤将大肠杆菌接种到含有无色化合物（X－gal）固体培养基中培养
⑥将大肠杆菌从固体培养基上转接至液体培养进行扩大培养
A. ①→③→④→⑥B. ②→④→③→⑥C. ①→③→⑤→⑥D. ②→④→⑤→⑥
若对目的基因Xyp29采用PCR技术扩增时随机改变反应条件，创建一系列新基因序列，导入受体细胞后筛选得到了高亲和性的Xyp29转运蛋白，发现其第4个氨基酸由甘氨酸替换为丙氨酸。
（6）此改造过程属于蛋白质工程操作策略中基因的__________（定向进化/定点突变）。
（7）将改造后的酵母加入发酵罐进行发酵生产乙醇，其过程需要___________。
A. 对培养基进行灭菌B. 定时收集发酵液C. 全程通入无菌空气D. 定时补充菌种和培养基
（8）工作人员监测发酵罐中酵母的活力，发现酵母出现细胞自噬现象。酵母细胞自噬作用是一种“应急”机制，如图。细胞自噬过程是（ ）
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 主动死亡D. 被动死亡
2023学年第二学期高三年级学业质量调研
生物学 试卷
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
1. 河马的入侵
上世纪80年代，一个毒枭将4只河马从非洲带到了哥伦比亚，养在私人庄园里，30年间，河马数量由4只增长为50多只。在非洲，河马会被狮子、鳄鱼捕食，在哥伦比亚，河马现已成为最大的入侵物种。河马白天在水里，晚上上岸，一天能吃掉40公斤水草，并排出大量粪便，造成水体富营养化，导致藻类大量繁殖，进而威胁鱼类生存。
（1）根据材料分析，在河马生存的环境中，能量流动的起点是______，河马属于第____营养级。
（2）下列编号①～④中，能正确表示能量流动方向的是_____，能正确表示信息传递方向的是________。（编号选填）
①河马→狮子 ②河马↔狮子 ③狮子→河马 ④狮子↔鳄鱼
（3）在非洲，河马7岁性成熟，而在哥伦比亚，河马3岁即可繁殖。由此可知，哥伦比亚地区河马种群数量的变化直接受________影响。请提出降低哥伦比亚河马数量的合理性建议（一条即可）____________________。
（4）水体富营养化影响鱼类生存的原因是 。
A. 高密度的藻类大量消耗水中的氧气，使鱼类缺氧死亡。
B. 高密度藻类粘附于鱼鳃上，阻碍了鱼类呼吸并导致鱼类窒息死亡。
C. 高密度藻类进行呼吸作用产生大量酒精，导致鱼类酒精中毒死亡。
D. 缺氧使厌氧微生物增加，分解尸体产生硫化氢、甲烷等有毒物质，加重鱼类死亡。
（5）河马从非洲迁入哥伦比亚后，可能发生________。
A. 基因突变B. 基因重组C. 自然选择D. 定向变异
【答案】1. ①. 水草 ②. 二
2. ①. ① ②. ②④
3. ①. 出生率 ②. 对河马实施安乐死##对雄性河马实施绝育 4. ABD 5. ABC
【分析】能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现，能量流动两大特点：单向流动，逐级递减。
【小问1详解】
生产者能够将无机物转化为有机物，根据材料分析，在河马生存的环境中，能量流动的起点是生产者，即水草；河马以水草为食，属于第二营养级。
【小问2详解】
能量流动是沿着食物链和食物网的方向进行的，是低营养级→高营养级进行的，能正确表示能量流动方向的是①河马→狮；生态系统的信息传递是双向的，能正确表示信息传递方向的是②河马↔狮子 、④狮子↔鳄鱼。
【小问3详解】
分析题意，在非洲，河马7岁性成熟，而在哥伦比亚，河马3岁即可繁殖，说明哥伦比亚地区河马种群数量的变化直接受出生率影响；结合题意可知，降低哥伦比亚河马数量的措施有：对河马实施安乐死、对雄性河马实施绝育。
【小问4详解】
A、水中的溶解氧是有限的，高密度的藻类大量消耗水中的氧气，使鱼类缺氧死亡，A正确；
B、高密度藻类粘附于鱼鳃上，阻碍了鱼类呼吸并导致鱼类窒息死亡，使鱼类数量降低， B正确；
C、鱼类无氧呼吸的产物是乳酸而不是酒精，C错误；
D、缺氧使厌氧微生物增加，分解尸体产生硫化氢、甲烷等有毒物质，加重鱼类死亡，D正确。
故选ABD。
【小问5详解】
突变和基因重组都属于变异，变异是不定向的，自然选择能决定生物进化方向，故河马从非洲迁入哥伦比亚后，可能发生基因突变、基因重组、自然选择。
故选ABC。
2. 茉莉酸的调控
茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素，调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。下表为植物叶绿体色素的相关数据。
（1）若给拟南芥施加同位素N15标记的氮素，一段时间后，植物体内会出现放射性的物质有____。（编号选填）
①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素
研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关，研究结果如表
（2）上表中叶绿素含量发生变化，测定方法是____。
A. 层析法B. 分光光度法C. 同位素标记法D. PCR扩增技术
（3）根据上表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是_______。
A. 干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失。
B. 干旱胁迫使得叶绿素合成减少，光能利用率下降，光合速率减弱。
C. 干旱胁迫下气孔开放度下降，氧气进入植物体受阻，呼吸作用减弱。
D. 干旱胁迫下Rubis酶含量下降，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱。
（4）茉莉酸（JA）通常与其他植物激素共同工作，通过激素介导的信号传导网络相互调控，从而使植物正常生长发育。
①据图中信息可知，生长素（IAA）与JA的相互作用关系是_______。
A．协同 B．拮抗 C．协同与拮抗 D．既不协同也不拮抗
②为探究a浓度的生长素（IAA）与b浓度的茉莉酸（JA）在根伸长上的复合影响，应设计_____组实验。
【答案】（1）②③④⑤ （2）B （3）ABD
（4） ①. C ②. 4##四
【分析】据表可知，表中测定叶绿素含量方法为分光光度法。干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失，同时CO2进入叶肉细胞受阻，Rubis酶含量下降，导致暗反应减弱，叶绿素合成减少，导致光反应减弱，共同导致光合速率下降。
由图可知，IAA和JA均促进根的伸长，表现为协同作用，而IAA促进花的发育，JA抑制花的发育。
【小问1详解】
若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素，一段时间后，植物体内含N的化合物可能会出现放射性，如ATP、ATP合酶、磷脂分子、光合色素等，而淀粉不含N，不可能被标记，综上，②③④⑤正确。
故选②③④⑤。
【小问2详解】
据表可知，表中测定叶绿素含量方法为分光光度法，ACD错误，B正确。
故选B。
【小问3详解】
AC、由题意可知，茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素，调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动，结合表格可知，干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失，同时CO2进入叶肉细胞受阻，导致光合速率下降，A正确，C错误；
B、干旱胁迫使得叶绿素合成减少，导致光反应减弱，光能利用率下降，光合速率减弱，B正确；
D、干旱胁迫下Rubis酶含量下降，二氧化碳的固定减弱，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱，D正确。
故选ABD。
【小问4详解】
①由图可知，IAA和JA均促进根的伸长，表现为协同作用，而IAA促进花的发育，JA抑制花的发育，综上，二者既有协同关系又有抑制关系，ABD错误，C正确。
故选C。
②为探究a浓度的生长素（IAA）与b浓度的茉莉酸（JA）在根伸长上的复合影响，应设计蒸馏水对照、a浓度的生长素（IAA）、b浓度的茉莉酸（JA）、二者同时处理后的影响，共4组实验。
3. 线粒体与肝炎
线粒体作为免疫代谢疾病中发挥核心，其基质中的一种环状RNA（SCAR）在脂肪性肝炎发生过程中可调控ROS（引起肝炎的一种因子）的运输，具体过程如图所示。
（1）SCAR通过_____（复制/转录/翻译）过程产生，此过程需要线粒体提供______（编号选填）。
①DNA ②游离的脱氧核苷三磷酸 ③游离的核糖核苷三磷酸
④DNA聚合酶 ⑤DNA解旋酶 ⑥RNA聚合酶 ⑥核糖体
（2）据图和已学知识分析，以下说法正确是________。
A. 线粒体DNA受到核DNA调控
B. 阻遏蛋白由内质网合成，进入细胞核发挥作用
C. 细胞膜上进行主动运输的部位聚集较多的线粒体
D. P蛋白在细胞核合成后穿过核孔，进入细胞质
（3）结合图中信息和已学知识，请提出2条减轻肝炎症状的措施，并说明原因。________
【答案】（1） ①. 转录 ②. ①③⑥ （2）AC
（3）减少脂肪摄入，以减少对内质网的应激，恢复SCAR的表达，减少ROS的产生及运出细胞的量，以减轻肝炎症状；外源导入SCAR，通过SCAR与通道结合，而使通道保持关闭状态，使得ROS运出细胞的量减少，以减轻肝炎症状；补充外源P蛋白，通过补充P蛋白以维持SCAR的量，保持通道关闭，减少ROS运出细胞，以减轻肝炎症状。
【分析】RNA通过转录过程产生，蛋白质通过翻译过程产生。
【小问1详解】
根据题意可知，SCAR是一种环状RNA，因此SCAR通过转录过程产生，此过程需要线粒体提供DNA作为模板，游离的核糖核苷三磷酸作为原料，以及⑥RNA聚合酶进行催化，故选①③⑥。
【小问2详解】
A、线粒体DNA受到核DNA调控，A正确；
B、阻遏蛋白由核糖体合成，B错误
C、细胞膜上进行主动运输的部位聚集较多的线粒体，因为主动运输需要能量，C正确；
D、根据图示信息可知，P蛋白在细胞质合成，D错误。
故选AC。
【小问3详解】
根据图示信息可知，减少脂肪摄入，以减少对内质网的应激，恢复SCAR的表达，减少ROS的产生及运出细胞的量，以减轻肝炎症状；外源导入SCAR，通过SCAR与通道结合，而使通道保持关闭状态，使得ROS运出细胞的量减少，以减轻肝炎症状；补充外源P蛋白，通过补充P蛋白以维持SCAR的量，保持通道关闭，减少ROS运出细胞，以减轻肝炎症状。
4. 茶氨酸与健康
茶叶中的L－茶氨酸可以缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用，其作用机理如图所示。
（1）结合已学知识和图中信息分析，以下描述错误的_______。
A. L－茶氨酸镇静机理存在负反馈过程
B. L－茶氨酸的镇静机理存在反射过程
C. 突触后神经元兴奋与膜上的离子通道有关
D. 谷氨酸作为一种小分子物质可以通过兴奋型受体进入突触后膜，引起神经细胞兴奋
（2）结合已学知识和图中信息，分析L－茶氨酸起到放松和镇静作用的机理。______
多巴胺是一种“快乐激素”。有研究发现给大白鼠喂食L－茶氨酸后会影响大脑释放多巴胺，结果如下图。
（3）据上图信息，可以得出的结论是 。
A. 对照组应喂食等量的多巴胺B. 茶氨酸对多巴胺的释放具有两重性
C. 茶氨酸服用80分钟后，多巴胺失效D. 茶氨酸服用60min内，多巴胺释放增多
（4）喂食的L－茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程，需要经过的内环境有_________。（用编号和箭头排序）
①消化液 ②组织液 ③血浆 ④淋巴 ⑤细胞内液
（5）茶氨酸还可以激活抗原呈递细胞树突状细胞（吞噬细胞的一种）的活性，将会影响的过程有______________。（编号选填）
①特异性免疫 ②非特异性免疫 ③细胞免疫 ④体液免疫 ⑤第一道防线 ⑥第二道防线 ⑦第三道防线
【答案】4. ABD 5. L－茶氨酸抑制谷氨酰胺转运体，使得神经细胞从星形胶质细胞中获取的谷氨酰胺变少，使得谷氨酸变少，使得突触后膜上的兴奋型受体接受的谷氨酸变少，引起的兴奋变少；L－茶氨酸与谷氨酸竞争兴奋型受体，使得兴奋型受体接收的谷氨酸信息变少；星形胶质细胞回收的谷氨酸变少，使得谷氨酰胺合成变少。 6. D
7. ②→③→② 8. ①②③④⑥⑦
【分析】由上图可知，L－茶氨酸通过抑制谷氨酰胺转运体，从而抑制谷氨酸的形成，进一步减少谷氨酸的释放，同时与谷氨酸竞争性与突触后膜上的兴奋性受体结合，以抑制突触后膜兴奋，达到缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用。
由下图可知，茶氨酸对多巴胺的释放均表现为促进作用，服用60min内，机体内多巴胺的释放量均大于对照组。
【小问1详解】
AB、由图可知，L－茶氨酸通过抑制谷氨酰胺转运体，从而抑制谷氨酸的形成，进一步减少谷氨酸的释放，同时与谷氨酸竞争性与突触后膜上的兴奋性受体结合，以抑制突触后膜兴奋，达到缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用，该过程不存在负反馈调节，L－茶氨酸的作用过程无神经系统得参与，不存在反射过程，AB错误；
C、突触后神经元兴奋是由于Na+内流形成，与膜上的离子通道有关，B正确；
D、谷氨酸与兴奋型受体结合后引起神经细胞兴奋，其不进入突触后膜，D错误。
故选ABD。
【小问2详解】
由图可知，L－茶氨酸通过抑制谷氨酰胺转运体，从而抑制谷氨酸形成，进一步减少谷氨酸的释放，同时与谷氨酸竞争性与突触后膜上的兴奋性受体结合，以抑制突触后膜兴奋，达到缓解压力和焦虑，起到放松和镇静的作用。
【小问3详解】
A、对照组应喂食等量的蒸馏水，A错误；
B、由图可知，茶氨酸对多巴胺的释放均表现为促进作用，B错误；
C、由图可知，茶氨酸服用80分钟后，茶氨酸失效，但多巴胺正常发挥作用，C错误；
D、较对照组而言，茶氨酸服用60min内，多巴胺释放增多，D正确。
故选D。
【小问4详解】
喂食的L－茶氨酸运送至大脑并发挥作用首先需经消化液消化（但消化液不属于内环境），随后进入组织液，在进入血浆，随血浆全身循环，随后在进入大脑细胞所在的内环境，最后进入脑细胞的细胞内液（细胞内液不属于内环境），综上，需要经过的内环境为②→④→③→②。
【小问5详解】
由题意可知，茶氨酸还可以激活抗原呈递细胞树突状细胞（吞噬细胞的一种）的活性，吞噬细胞可参与第二道防线（非特异性免疫）和第三道防线（特异性免疫，包括细胞免疫和体液免疫），所以茶氨酸将会影响①②③④⑥⑦。
5. I.人类多囊肾病（ADPKD）是尿毒症的主要病因之一，通常在30~50岁发病。为了解该病的遗传方式，现对某家庭的发病情况进行调查，发现母亲和大女儿均已患病，其余表型正常。对疾病相关基因PKD1的表达产物PC1蛋白质进行电泳分析，结果如图5所示。已知正常的PC1蛋白质由4303个氨基酸脱水缩合而成的一条肽链经折叠、螺旋形成。
（1）根据图中信息判断，ADPKD属于____________（显性/隐性）遗传病。
（2）分析图中异常PC1蛋白质的电泳结果，请推测产生此结果的可能原因是______。
A正常基因PKD1内部替换碱基 B正常基因PKD1内部增添碱基
C异常基因PKD1的甲基化程度不同 D相应染色体上的正常基因PKD1缺失
（3）进一步研究发现，基因PKD1位于16号染色体上。据此推测，小女儿的基因型是______，其一个初级卵母细胞含有______个致病基因。（PKD1基因用D、d表示）
（4）不考虑分裂异常，下列关于小女儿的正常基因的来源与分布，正确的是______。
A母亲的卵细胞 B母亲的肾细胞 C父亲的精子 D父亲的肾细胞
（5）若小女儿与表型正常的男子结婚，为预防患ADPKD孩子的出生，所采取的措施应包括____________。（编号选填）
①对该男子进行基因检测 ②对该男子进行染色体分析 ③孕前评估发病风险 ④孕后进行羊水检测 ⑤孕后进行B超检查
II.最新研究发现，17号染色体上基因HG的转录产物miRNA－21，也是ADPKD致病原因之一，其致病机理如下图a所示。PDK1基因的作用机制如下图b所示。目前研究发现新药S可特异性降解miRNA－21。
（6）根据图中信息和所学知识，请解释新药S的治疗机理。_________________
【答案】（1）显性 （2）ABC
（3） ①. Dd ②. 2 （4）C
（5）①③④ （6）由图b信息知PDK1基因表达产物PC1蛋白可以降低cAMP水平，而cAMP可以促进细胞增殖进而出现多囊肾病，因此PDK1基因正常表达具有抑制多囊肾病的作用。由图a信息知PG基因转录出miRNA－21与PDK1基因转录的PDK1mRNA互补配对，使得PDK1mRNA翻译过程无法进行，导致PDK1基因抑制多囊肾病的作用无法发挥。新药S可特异性降解miRNA－21，使PDK1基因正常表达进而抑制多囊肾病的发生。
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【小问1详解】
分析题意，母亲和大女儿均已患病，其余表型正常，据图分析可知，母亲和大女儿含有的蛋白质电泳结果一致，含有2个条带，说明含有显性基因和隐性基因，说明该病是显性遗传病。
【小问2详解】
正常的PC1蛋白质由4303个氨基酸脱水缩合而成的一条肽链经折叠、螺旋形成，图中的父亲是正常蛋白质，分析可知，异常蛋白质的氨基酸数量减少，可能是因为正常基因PKD1内部替换碱基 、正常基因PKD1内部增添碱基或异常基因PKD1的甲基化程度不同导致转录和翻译过程改变，蛋白质受影响所致，而相应染色体上的正常基因PKD1缺失会导致无对应蛋白质的合成，不符合题意。
故选ABC。
【小问3详解】
进一步研究发现，基因PKD1位于16号染色体上，图示小女儿含有两类蛋白质，则据此推测，小女儿的基因型是Dd（未患病是因为该病在30~50岁发病），复制后的基因加倍，则一个初级卵母细胞含有2个致病基因D。
【小问4详解】
小女儿的基因型是Dd，其正常基因是d，结合电泳图可知，父亲的基因型是dd，母亲是Dd，则小女儿的正常基因的来源是父亲的精子，父亲的肾细胞虽然也是dd，但不能进行减数分裂，无法将d传给女儿。
故选C。
【小问5详解】
若小女儿与表型正常的男子（基因型可能是dd，也可能是DD或Dd，但未到发病年龄而未患病）结婚，为预防患ADPKD孩子的出生，所采取的措施应包括①对该男子进行基因检测 、③孕前评估发病风险 、 ④孕后进行羊水检测 。
故选①③④。
【小问6详解】
据图可知，PDK1基因表达产物PC1蛋白可以降低cAMP水平，而cAMP可以促进细胞增殖进而出现多囊肾病，因此PDK1基因正常表达具有抑制多囊肾病的作用。由图a信息知PG基因转录出miRNA－21与PDK1基因转录的PDK1mRNA互补配对，使得PDK1mRNA翻译过程无法进行，导致PDK1基因抑制多囊肾病的作用无法发挥。新药S可特异性降解miRNA－21，使PDK1基因正常表达进而抑制多囊肾病的发生。
6. 生物工程
乙醇是一种绿色、可再生能源。我国研究人员已研究出木糖专用酵母，可以利用非粮食资源的木糖为原料发酵生产乙醇，其合成途径如图。木糖是单糖的一种，属于五碳糖。图中酵母细胞可分别通过木糖/H＋协运系统和木糖/葡萄糖扩散系统吸收木糖，前者消耗ATP，后者不消耗ATP。
（1）图中进出酵母细胞需要转运蛋白的物质________。
A. 木糖B. 葡萄糖C. 乙醇D. H＋
（2）酵母细胞质膜上的转运蛋白从合成到定位，与该过程有关的细胞结构有________。（编号选填）
①细胞核 ②溶酶体 ③核糖体 ④内质网 ⑤高尔基体 ⑥中心体
最新研究发现了一种由基因Xyp29表达的特异性木糖转运蛋白，可实现木糖转运率的大幅度提高，进而加快乙醇合成效率，研究者尝试对木糖专用酵母进行改造，以期实现大规模生产，改造过程如图所示。
注：Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Terr为四环素素抗性基因，氨苄青霉素和四环素均可抑制细菌的生长，对真核生物生长无影响。LacZ’为某种酶蛋白基因，其表达产物可将一种无色化合物（X－gal）水解成蓝色物质，该基因在原核、真核细胞中均可表达。限制性内切核酸酶切割位点如图所示。
（3）为保证最终能获得高产菌种，切割质粒pBR322的限制酶可选取_______。
A. XhI和Sau3AIB. XhI和SacIC. XhI和BamHID. BamHI和SacI
（4）已知目的基因Xyp29的一端已有相应的限制酶序列，通过PCR技术大量扩增Xyp29时需要在另一端添加特定的限制酶序列，预期经过____轮复制可得到目标产物。
A. 1B. 2C. 3D. 4
（5）为获得大量重组质粒，培养过程Ⅰ应该为____________。
①将大肠杆菌接种到含有四环素的液体培养基中培养
②将大肠杆菌接种到含有青霉素的液体培养基中培养
③将大肠杆菌接种到含有四环素的固体培养基中培养
④将大肠杆菌接种到含有青霉素的固体培养基中培养
⑤将大肠杆菌接种到含有无色化合物（X－gal）固体培养基中培养
⑥将大肠杆菌从固体培养基上转接至液体培养进行扩大培养
A. ①→③→④→⑥B. ②→④→③→⑥C. ①→③→⑤→⑥D. ②→④→⑤→⑥
若对目的基因Xyp29采用PCR技术扩增时随机改变反应条件，创建一系列新基因序列，导入受体细胞后筛选得到了高亲和性的Xyp29转运蛋白，发现其第4个氨基酸由甘氨酸替换为丙氨酸。
（6）此改造过程属于蛋白质工程操作策略中基因的__________（定向进化/定点突变）。
（7）将改造后的酵母加入发酵罐进行发酵生产乙醇，其过程需要___________。
A. 对培养基进行灭菌B. 定时收集发酵液C. 全程通入无菌空气D. 定时补充菌种和培养基
（8）工作人员监测发酵罐中酵母的活力，发现酵母出现细胞自噬现象。酵母细胞自噬作用是一种“应急”机制，如图。细胞自噬过程是（ ）
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 主动死亡D. 被动死亡
【答案】6. ABD 7. ①③④⑤ 8. AC 9. B 10. AB
11 定向进化 12. ABD 13. BC
【分析】1、物质跨膜运输有主动运输、被动运输，以及胞吞胞吐。
2、细胞自噬过程是细胞凋亡，属于主动死亡。
【小问1详解】
图中酵母细胞可分别通过木糖/H＋协运系统和木糖/葡萄糖扩散系统吸收木糖，前者消耗ATP，属于主动运输，所以木糖和H＋进入酵母菌细胞需要转运蛋白，后者不消耗ATP，属于协助扩散，因此葡萄糖进入酵母菌细胞需要转运蛋白。根据图示可知，乙醇运出酵母菌细胞穿过磷脂双分子层，属于自由扩散，因此图中进出酵母细胞需要转运蛋白的物质有木糖、葡萄糖和H＋，故选ABD。
【小问2详解】
酵母细胞质膜上的转运蛋白从合成到定位，与该过程有关的细胞结构有细胞核、核糖体、内质网、高尔基体，故选①③④⑤。
【小问3详解】
根据题意信息可知，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Terr为四环素素抗性基因，可以用作筛选，而且LacZ’为某种酶蛋白基因，其表达产物可将一种无色化合物（X－gal）水解成蓝色物质，该基因在原核、真核细胞中均可表达，因此在进行切割质粒时避免破坏LacZ’，因此切割质粒pBR322的限制酶可选取XhI和Sau3AI，或者是XhI和BamHI。
【小问4详解】
已知目的基因Xyp29的一端已有相应的限制酶序列，通过PCR技术大量扩增Xyp29时需要在另一端添加特定的限制酶序列，预期经过2轮复制可得到目标产物。
【小问5详解】
根据题意信息可知，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Terr为四环素素抗性基因，都可以用作筛选，为获得大量重组质粒，培养过程Ⅰ首先进行筛选，可以将大肠杆菌接种到含有四环素的液体培养基中培养，再用含有四环素的固体培养基中培养；也可以将大肠杆菌接种到含有青霉素的液体培养基中培养，再用含有青霉素的固体培养基中培养，最后都将筛选好的将大肠杆菌从固体培养基上转接至液体培养进行扩大培养，因此选AB。
【小问6详解】
若对目的基因Xyp29采用PCR技术扩增时随机改变反应条件，创建一系列新基因序列，导入受体细胞后筛选得到了高亲和性的Xyp29转运蛋白，发现其第4个氨基酸由甘氨酸替换为丙氨酸。此改造过程属于蛋白质工程操作策略中基因的定向进化。
【小问7详解】
将改造后的酵母加入发酵罐进行发酵生产乙醇，其过程需要对培养基进行灭菌、定时收集发酵液以及定时补充菌种和培养基，酵母加入发酵罐进行发酵生产乙醇，属于无氧呼吸，不需要全程通入无菌空气，故选ABD。
【小问8详解】
酵母细胞自噬作用是一种“应急”机制，根据图示可知，在饥饿环境下，自噬小泡增多，由此可知，细胞自噬过程是细胞凋亡，属于主动死亡。色素名称
化学式
分子量
色素分离结果
叶黄素
C40H56O2
568
胡萝卜素
C40H56
536
叶绿素a
C55H72O5N4Mg
892
叶绿素b
C55H70O6N4Mg
906
组别
JA含量（mg·L-1）
净光合速率（μml·m-2·S-1）
叶绿素含量（mg·g-1）
气孔开放度（m ml·m-2·S-1）
Rubis酶含量（mml·g-1FW）
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
色素名称
化学式
分子量
色素分离结果
叶黄素
C40H56O2
568
胡萝卜素
C40H56
536
叶绿素a
C55H72O5N4Mg
892
叶绿素b
C55H70O6N4Mg
906
组别
JA含量（mg·L-1）
净光合速率（μml·m-2·S-1）
叶绿素含量（mg·g-1）
气孔开放度（m ml·m-2·S-1）
Rubis酶含量（mml·g-1FW）
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
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