2024-2025学年上海市四校高三下学期3月联考生物试题（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE1上海市四校2024-2025学年高三下学期3月联考考试时间：60分钟满分：100分1.坡鹿与生态海南大田保护区地势较为平坦，植被类型属于热带稀树灌丛草原，生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。（1）保护区有各种灌丛草原，体现了群落的______结构（水平/垂直）。工作人员采用火烧法更新牧草，这属于群落演替中的______演替（初生/次生）。（2）科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究，结果如图，以下分析正确的是（）。（多选）A.采食次数增加与牧草繁盛有关B.采食次数增加可导致牧草繁盛C.研究时不必区分坡鹿的雌雄D.研究时需保持火烧地与非火烧地的样方面积相同（3）科研人员在野外调查基础上绘制了保护区食物网，部分结构如图所示。以下说法错误的有______（编号选填）。①若坡鹿数量减少，则兔的数量将增加②该图没有显示的生态系统成分是分解者③动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系④有的鸟类在相应食物链上为三级消费者、第四营养级⑤采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度（4）根据已学知识分析，下列有关坡鹿种群数量的叙述正确的是（）（多选）。A.坡鹿种群数量达到K/2时，种内竞争强度最小B.坡鹿种群数量达到K/2时，种内竞争强度最大C.坡鹿种群数量低的年份，环境容纳量可能不变D.坡鹿种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用（5）以下有关大田保护区生态系统的分析错误的是（）（多选）。A.火烧后初期，牧草数量呈“J”型增长B.火烧可加快该生态系统物质和能量的循环C.火烧后生态系统的恢复力稳定性在不断增加D.火烧后生态系统营养级增多取决于植物种类的增加（6）请结合题意和已学知识评价工作人员采用火烧法更新牧草的做法______。【答案】（1）①.水平②.次生（2）ACD（3）①②③⑤（4）CD（5）BCD（6）工作人员采用火烧法的做法需从两方面考虑。一方面火烧法更新牧草为草原中的坡鹿、兔和昆虫及时提供了充足的食物，保证了生态系统中能量的输入；另一方面火烧法可能会破坏部分动物的栖息地，影响其在自然环境中的生活。因此需要辩证地看待火烧法的做法，在实际操作中通过控制火烧法的频率、范围等来维持大田保护区生态系统的平衡。〖祥解〗群落的空间结构分为垂直结构和水平结构：（1）群落的垂直结构：指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照，影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间。（2）群落水平结构：在水平方向上，由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往分布着不同的种群，种群密度也有差别。【解析】（1）水平结构是指在水平方向上，由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往分布着不同的种群，保护区有各种灌丛草原，体现了群落的水平结构；工作人员采用火烧法更新牧草，该过程中具备土壤和一定的植被条件，故属于次生演替。（2）AB、据图可知，与非火烧地相比，火烧地采食数量增加，而休息数量减少，据此推测，火烧后，牧草更新，可能更加繁盛，吸引坡鹿增加采食次数，而采食次数增加可能导致牧草减少，而不是繁盛，A正确，B错误；C、本研究是调查坡鹿的采食与休息行为，故不必区分坡鹿的雌雄，C正确；D、保持样方面积相同可以确保数据的可比性，避免面积差异对研究结果的影响研究时需保持火烧地与非火烧地的样方面积相同，D正确。故选ACD。（3）①若坡鹿数量减少，蟒蛇对兔的捕食增加，则兔的数量可能减少，①错误；②该图没有显示的生态系统成分是分解者、非生物的物质和能量，②错误；③营养关系主要是指不同物种之间的捕食关系（种间关系），而种内关系通常是指同一物种个体之间的竞争、合作等关系，不属于营养关系，③错误；④食物链中，初级消费者是第二营养级，次级消费者是第三营养级，三级消费者是第四营养级，若某食物链中鸟类捕食次级消费者，那么它们就是三级消费者、第四营养级，④正确；⑤标记重捕法是估算种群密度的方法，不能精确计算，⑤错误。故选①②③⑤。（4）AB、种群数量达到K/2时，种内竞争强度并不是最小，而是逐渐增强，此时种内竞争强度液并未达到最大，随着种群数量接近环境容纳量（K），竞争强度会逐渐增强，AB错误；C、环境容纳量（K）主要由环境资源决定，与种群数量无关。即使种群数量低，环境容纳量也可能保持不变，C正确；D、坡鹿种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用，如种群密度过高时，资源竞争加剧，导致种群数量下降，D正确。故选CD。（5）A、火烧后初期，牧草资源丰富，种群数量可能呈指数增长，即“J”型增长，A正确；B、生态系统中能量不能循环，B错误；C、火烧后生态系统的恢复力稳定性可能暂时降低，因为生态系统需要时间恢复结构和功能，C错误；D、营养级的增多不仅取决于植物种类，还与食物链的复杂性和物种间的相互作用有关，D错误。故选BCD。（6）分析题意，工作人员采用火烧法做法需从两方面考虑。一方面火烧法更新牧草为草原中的坡鹿、兔和昆虫及时提供了充足的食物，保证了生态系统中能量的输入；另一方面火烧法可能会破坏部分动物的栖息地，影响其在自然环境中的生活。因此需要辩证地看待火烧法的做法，在实际操作中通过控制火烧法的频率、范围等来维持大田保护区生态系统的平衡。2.EV与健康糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT－EV）中有高含量的miR－9－3p（一种miRNA），使神经细胞结构功能改变。下图示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。（1）据上图和已学知识分析，AT－EV进入神经细胞的过程涉及（）。（多选）A.消耗ATP B.受体蛋白识别 C.载体蛋白协助 D.细胞质膜的流动性（2）据题意分析，以下有关AT－EV的说法正确的是（）。（多选）A.减少AT－EV可有效治疗IRB.AT－EV的作用过程存在反馈调节C.AT－EV的释放可能与胰岛素受体有关D.AT－EV不会影响神经细胞的遗传物质（3）为研究miR－9－3p对突触的影响，采集正常鼠和IR鼠的AT－EV置于缓冲液中，分别注入b、c组实验鼠，a组的处理是______。2周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图。根据题意分析糖尿病对认知的影响______。EV与高血压的形成也有较大的关系，而人体血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高，机体会发生减压反射（如图所示）以维持血压的相对稳定。（4）据图补充减压反射的反射弧：压力感受器→传入神经→延髓心血管中枢→______→______。（编号选填）①交感神经②副交感神经③血管④心脏为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号，科学家设计了如图所示的实验：①制备A、B两个离体蛙心，保留支配心脏A的副交感神经，剪断支配心脏B的全部神经；②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动，心脏A输出的液体直接进入心脏B．（5）刺激支配心脏A的副交感神经，心脏A的收缩变慢变弱如图所示。经分析可知，神经细胞和效应器细胞之间的传递信号是______信号，预测心脏B收缩的变化，在图中补全心脏B的收缩曲线______。【答案】（1）ABD（2）CD（3）①.注入等量的缓冲液②.由图4可知，b组与a组相比，正常鼠AT－EV不影响突触数量，c组与b组相比，Ⅱ型糖尿病的IR鼠在注射AT－EV后突触数量减少，降低了信息在神经细胞之间传递的效率，促使认知障碍的发生（4）①.①②②.③④（5）①.化学②.〖祥解〗（1）静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。（2）兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。【解析】（1）外泌囊泡(AT‐EV)通常以受体介导的方式经胞吞作用进入靶细胞，既需要细胞膜的流动性、也需特异性受体蛋白的识别并消耗ATP，ABD正确，C错误。故选ABD。（2）A、“减少AT‐EV可有效治疗IR”缺少依据，A错误；B、据图分析，AT－EV的作用过程不存在反馈调节，B错误；C、“IR”属于胰岛素抵抗，AT－EV的释放可能与胰岛素受体有关，C正确；D、AT－EV影响转录过程，不会影响神经细胞的遗传物质，D正确。故选CD。（3）本实验目的是研究miR-9-3p对突触的影响，则实验的自变量是小鼠类型及miR-9-3p的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，据图可知，图中的a是对照组，b、c组是分别注射正常鼠和IR鼠置于缓冲液中的AT-EV，则a对照组应是注射等量的缓冲液。由图4可知，b组与a组相比，正常鼠AT－EV不影响突触数量，c组与b组相比，Ⅱ型糖尿病的IR鼠在注射AT－EV后突触数量减少，降低了信息在神经细胞之间传递的效率，促使认知障碍的发生。（4）血压突然升高时，延髓心血管中枢通过增强副交感(抑制心脏)和减弱交感(使血管舒张)共同降低血压，故减压反射的反射弧：压力感受器→传入神经→延髓心血管中枢→①②→③④。（5）神经细胞和效应器细胞之间的传递信号是化学信号。支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质(神经递质)，可随灌流液在一定时间后到达心脏B，使心脏B跳动变慢，故心脏B的收缩曲线如下：。3.谷子生长谷子是我国北方的重要作物。为探究氮肥与干旱处理对谷子生理特性的影响，研究人员进行了相关实验，结果如图1、2所示。正常水+不施氮苗期干旱+不施氮孕穗期干旱+不施氮正常水+施氮苗期干旱+施氮孕穗期干旱+施氮注：①柱形图从左至右分别为：、、、、、；②谷子生长历经苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期。（1）据图1分析和已学知识分析，谷子干旱时，______（自由水/结合水）含量增加，抽穗期脱落酸含量______（增加/减少），可促进根系生长，因此其与生长素之间存在______（协同/拮抗）作用关系。（2）由图2可知，干旱处理对谷子的净光合作用的效应表现为______。（编号选填）①苗期干旱处理提高净光合速率②苗期干旱处理降低净光合速率③孕穗期干旱处理提高净光合速率④孕穗期干旱处理降低净光合速率⑤无法确定（3）据图1、2分析可知，施氮会______（提高/降低）谷子的开花期的净光合速率，其可能原因是（）（多选）A．施氮可以增加光合相关蛋白质的含量B．施氮能降低脱落酸的含量，增加气孔开度C．拔节期脱落酸含量升高促进苗期对氮肥的吸收D．施氮能促进谷子对水和无机盐的吸收（4）据题意和已学知识分析，下列描述正确的是（）（多选）A.低温、无氧、干燥等条件有利于谷子的保存B.为增加产量可在苗期对谷子进行干旱处理C.如将谷子种在南方，其花期可能会发生改变D.开花期尽量提高光照强度更有利于提高产量【答案】（1）①.结合水②.增加③.协同（2）①④（3）①.提高②.ABD（4）BC〖祥解〗（1）光合作用可以分为两个阶段，即光反应阶段和暗反应阶段，暗反应阶段也称为碳反应阶段。实际上，光反应和暗反应不仅同时进行，而且耦合在一起，共同完成光合作用过程。光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，必须在有光的条件下才能进行。光合色素和与光反应有关的酶就分布在类体膜上。在类囊体膜上，叶绿素等光合色素吸收光能，使某些基态叶绿素分子(接受了最初由水的裂解传递而来的电子)受到激发释放电子，电子在不同的物质(电子传递体)之间传递，最后NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)接受电子被还原成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，能量也由光能转换为电能，再由电能转换为化学能，储存在ATP和NADPH中。这一过程涉及水的裂解、电子传递、ATP生成和NADP+还原。在光反应中，光合色素吸收光能，水裂解释放O2、电子传递、ATP和NADPH的形成是耦合在一起的，共同完成光反应，即将太阳能最终转换为化学能并产生O2。（2）脱落酸生理作用主要有以下方面：促进作用：叶、花、果脱落，气孔关闭，侧芽生长，种子、芽和块茎休眠，叶片衰老，光合作用产物运向发育着的种子，种子成熟，果实产生乙烯，果实成熟。抑制作用：种子发芽，生长素的运输，植物生长，气孔张开。【解析】（1）谷子干旱时，结合水含量增加，抗逆性增强。抽穗期脱落酸含量增加，促进种子休眠、果实脱落，根系生长，生长素也具有促进根系生长的作用，所以二者之间存在协同关系。（2）据图2可知，与CKN0组比，W1N0组净光合速率大，与CKN0组比，W2N0组的净光合作用速率更小，说明苗期干旱处理提高净光合速率、孕穗期干旱处理降低净光合速率。故选①④。（3）A、蛋白质和叶绿素含N元素，氮肥被叶肉细胞吸收后可用于合成叶绿素和蛋白质，因此，施氮肥可增加叶绿素和蛋白质的含量，有利于光合产物的合成，A正确；BCD、据图2可知，与不施氮肥组比，施氮肥可降低ABA的含量，ABA具有抑制气孔张开的作用，因此，施氮肥可降低ABA含量，叶片气孔开度增大，蒸腾作用增强，从而促进水和无机盐的吸收，加速了养分的运输，促进光合作用，BD正确，C错误。故选ABD。（4）A、低温、低氧、干燥等条件有利于谷子的保存，A错误；B、由（2）可知，苗期干旱处理可提高净光合速率，为增加产量可在苗期对谷子进行干旱处理，B正确；C、如将谷子种在南方，由于温度、光照时长的改变，其花期可能会发生改变，C正确；D、由图2可知，开花期在一定范围提高光照强度有利于提高产量，但光照强度过会导致净光合速率降低，D错误。故选BC。4.雷特综合征雷特综合征（简称RTT）是一种罕见的遗传病，由MECP2基因突变引起。临床特征为孤独症行为，刻板动作及步态异常等。下图为某RTT患者家谱图。（1）结合图10信息，可推测该病可能的遗传方式有______种。为确定此病的遗传方式，可用正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体______（填图中编号）进行核酸杂交，如果只出现一条杂交带，则该个体的基因型可表示为______（用B、b表示相关基因）。（2）一对表型正常的夫妻生了一个RTT患儿，经基因检测，患儿为杂合子，父母基因均正常。经推测，可能是精原细胞在产生精细胞过程中产生了基因突变。那么随机选取一个次级精母细胞，其可能含有的突变基因数为______个。BDNF作为神经营养因子，能抑制或缓解神经元的程序性死亡。某研究团队发现，补充BHBA（β－羟基丁酸）可以使小鼠体内的BDNF水平显著上升，其部分作用机制如下图。（3）经研究发现，MECP2与BDNF的合成有关。请根据所给信息及上图推测，MECP2会______（促进/抑制）BDNF基因的表达。推测RTT患者体内H2AK修饰/H3K4修饰比值比健康人______（高/低）。（4）根据题干信息及已学知识，下列叙述错误的是（）（多选）。A.MECP2基因、BDNF等物质可与双缩脲试剂发生显色反应，结果呈现紫色B.细胞在合成BDNF物质时，DNA和RNA的种类、数量均发生改变C.BHBA促进通道通透性增大，促进CaMKⅡ磷酸化，促进BDNF基因表达D.若BDNF由119个氨基酸构成，则BDNF基因至少含357个碱基研究显示BDNF基因和Tum基因（肿瘤抑素蛋白基因）可能通过共同信号通路互相作用，影响肿瘤生长和转移。为研究肿瘤抑素的作用，研究人员构建了转Tum基因的人神经胶质瘤细胞株U251并设计了三组实验：组1为未转基因的U251，组2为转入空白载体的U251，组3为转Tum基因的U251，相关检测结果如图1、图2。注：**表示与对照组相比均有显著性差异。（5）三组实验中属于对照组的是______。图2中组2实验数据能否支持导入空白载体具有与组3相似作用的结论？______（能/不能）（6）据图1、2分析肿瘤抑素发挥作用的机理：______。（7）在肿瘤抑素的合成和转运过程中细胞的某些结构会发生膜面积的变化，如图3所示，曲线f表示的结构为（）。（单选）A.细胞质膜 B.高尔基体 C.内质网 D.核糖体【答案】（1）①.2或二或两②.③.（2）0或1（3）①.促进②.高（4）ABD（5）①.组1、组2②.不能（6）肿瘤抑素可以被U251分泌到细胞外，并促进细胞凋亡（7）B〖祥解〗由图可知，Ⅱ-4、Ⅱ-5患病，生出正常后代，但正常后代均为男孩，据此可推测该病可能为伴X显性遗传或常染色体显性遗传。由图可知，BHBA促进Ca2+通道通透性增大，促进CaMKⅡ磷酸化，促进BDNF基因表达，抑制H2AK修饰BDNF基因，促进H3K4修饰BDNF基因。【解析】（1）由图可知，Ⅱ-4、Ⅱ-5患病，生出正常后代，但正常后代均为男孩，据此可推测该病可能为伴X显性遗传或常染色体显性遗传。为确定此病的遗传方式，可用正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体Ⅱ-4进行核酸杂交，如果只出现一条杂交带（Ⅱ-4为纯合子），说明该病为伴X显性遗传，则该个体的基因型可表示为XBY。（2）由于父母基因正常，可能是精原细胞在产生精细胞过程中DNA复制时产生了基因突变，由于基因突变具有低频性，突变后的精原细胞为杂合子细胞，所产生的次级精母细胞，其可能含有的突变基因数为0个或1个。（3）BDNF作为神经营养因子，能抑制或缓解神经元的程序性死亡，经研究发现，MECP2与BDNF的合成有关，MECP2基因突变会导致发病，所以MECP2会促进BDNF基因的表达，从而缓解神经元程序性死亡，降低发病率。补充BHBA（β－羟基丁酸）可以使小鼠体内的BDNF水平显著上升，据图可知，BHBA可间接激活BNDF基因转录，抑制H2AK修饰BDNF基因，促进H3K4修饰BDNF基因，所以RTT患者体内H2AK修饰/H3K4修饰比值比健康人高。（4）A、MECP2基因的本质是核酸，与双缩脲试剂发生紫色反应的物质是蛋白质，A错误；B、细胞在合成BDNF物质时，DNA种类和数量不变，由于转录和翻译，RNA的种类、数量均发生改变，B错误；C、由图可知，BHBA促进Ca2+通道通透性增大，促进CaMKⅡ磷酸化，促进BDNF基因表达，C正确；D、蛋白质所含氨基酸与对应的基因所含碱基数之比=1：6，若BDNF由119个氨基酸构成，则BDNF基因至少含119×6=714个碱基，D错误。故选ABD。（5）由题意可知，组1为未转基因的U251，组2为转入空白载体的U251，均为对照组。因为组2（转入空白载体）的实验结果与组1（未转基因）相比没有显著性差异，而组3（转Tum基因）的结果与组1相比有显著性差异，说明空白载体并未产生与Tum基因相似的作用，所以图2中组2实验数据不能支持导入空白载体具有与组3相似作用的结论。（6）从图1可以看出，转Tum基因的U251细胞（组3）的上清液，即分泌出的肿瘤抑素含量明显高于组1和组2，从图2可以看出，转Tum基因的U251细胞（组3）的凋亡率显组1和组2，说明肿瘤抑素可以被U251分泌到细胞外，并促进细胞凋亡。（7）在分泌蛋白合成过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积先增大后减小，细胞膜面积增大，所以图中d表示内质网、e表示细胞膜、f表示高尔基体，ACD错误，B正确。故选B。5.转基因斑马鱼pdx1蛋白是决定胰岛形成的最为关键的蛋白质。为验证其作用，科研人员以斑马鱼为模式生物，先获得在胰岛区域特异性表达GFP（绿色荧光蛋白）的转基因斑马鱼（G品系）。特异性敲除G品系的pdx1基因，获得N品系斑马鱼。研究过程如下：Ⅰ、制备G品系斑马鱼。（1）先以含______基因的质粒作为模板进行PCR扩增。（2）再将______基因的启动子和______基因相连后，再与质粒相连。然后将重组质粒导入斑马鱼的______中。（3）若在荧光显微镜下观察小鱼的各个器官时发现____________，表明成功得到G品系斑马鱼。（4）为鉴定GFP插入的位置，针对插入位点的上下游设计了引物1、2，针对GFP基因自身序列设计了引物3、4，各引物的位置如图1所示。将G品系斑马鱼相互交配，提取不同子代个体的DNA用引物1、2进行PCR并电泳，结果如图2所示，加样孔______（填编号）对应的个体是纯合G品系斑马鱼。若改用引物3、4进行PCR并电泳，结果如图3所示，加样孔______（填编号）对应的个体是纯合野生型斑马鱼。引物1、2的PCR结果图引物3、4的PCR结果图Ⅱ、制备N品系斑马鱼。（5）CRISPR－Cas9技术能特异性敲除基因，先制备针对pdx1基因的CRISPR－Cas9体系，然后导入G品系斑马鱼。若筛选获得了1个pdx1突变品系（N），经测序得到了如图4所示的序列（图中“－”表示缺失1个碱基）。请预计突变品系N的pdxl蛋白含______个氨基酸。（已知密码子：CCU－脯氨酸；UAA、UGA和UAG为终止密码子）（6）上述Ⅰ、Ⅱ实验过程涉及到的生物技术有______（编号选填）。①DNA重组技术②细胞核移植技术③胚胎移植技术④显微注射技术⑤基因编辑技术（7）目前科学家们通过蛋白质工程还制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：______（编号选填）。①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）④表达出蓝色荧光蛋白【答案】（1）GFP（绿色荧光蛋白）（2）①.胰岛素/pdx1基因/胰高血糖素/胰岛特异性表达基因②.GFP③.受精卵（3）仅胰岛发出绿色荧光（4）①.1②.1（5）36（6）①④⑤（7）②①③④〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。【解析】（1）分析题意可知，该过程中目的基因是GFP基因，故可以含GFP基因的质粒作为模板进行PCR，扩增得到大量GFP基因。（2）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可驱动基因的转录，将胰岛特异性表达基因（dx1基因/胰高血糖素/胰岛特异性表达基因）的启动子和GFP基因相连后，再与质粒相连，构建基因表达载体，使GFP基因只在胰岛区域特异性表达；由于受精卵的全能性高，故将重组质粒导入到斑马鱼的受精卵中。（3）由于是将胰岛特异性表达基因的启动子和GFP基因相连，再与质粒相连，构建的基因表达载体，若在荧光显微镜下观察小鱼的各个器官时发现仅胰岛发出绿色荧光，表明成功得到G品系斑马鱼（4）用引物1、2进行PCR并电泳，若子代是插入GFP基因成功的纯合G品系斑马鱼，DNA分子量均最大，电泳后的条带离加样孔均最近，为加样口1对应条带；若改用引物3、4进行PCR并电泳，野生型无GEP基因，即无法扩增出对应DNA条带，为加样口1对应条带。（5）由题意可知，筛选获得了1个pdx1突变品系（N），PCR后进行测序，可得到图3对应序列，由脯氨酸密码子CCU可知，且UGA是终止密码子，图3序列为转录的非模板链（编码链），将突变品系N的序列转录为mRNA可得：CCU（32位）CCA（33位）ACC（34位）UUU（35位）AUA（36位）UGA（终止密码子不编码氨基酸），故预计突变品系N的pdx1蛋白含36个氨基酸。（6）上述Ⅰ、Ⅱ实验过程涉及到的生物技术有DNA重组技术（基因工程）、显微注射技术（将目的基因导入动物细胞）、基因编辑技术（编辑相关基因），故选①④⑤。（7）蛋白质工程的过程为:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因），采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列→①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸→③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）→④表达出蓝色荧光蛋白。上海市四校2024-2025学年高三下学期3月联考考试时间：60分钟满分：100分1.坡鹿与生态海南大田保护区地势较为平坦，植被类型属于热带稀树灌丛草原，生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。（1）保护区有各种灌丛草原，体现了群落的______结构（水平/垂直）。工作人员采用火烧法更新牧草，这属于群落演替中的______演替（初生/次生）。（2）科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究，结果如图，以下分析正确的是（）。（多选）A.采食次数增加与牧草繁盛有关B.采食次数增加可导致牧草繁盛C.研究时不必区分坡鹿的雌雄D.研究时需保持火烧地与非火烧地的样方面积相同（3）科研人员在野外调查基础上绘制了保护区食物网，部分结构如图所示。以下说法错误的有______（编号选填）。①若坡鹿数量减少，则兔的数量将增加②该图没有显示的生态系统成分是分解者③动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系④有的鸟类在相应食物链上为三级消费者、第四营养级⑤采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度（4）根据已学知识分析，下列有关坡鹿种群数量的叙述正确的是（）（多选）。A.坡鹿种群数量达到K/2时，种内竞争强度最小B.坡鹿种群数量达到K/2时，种内竞争强度最大C.坡鹿种群数量低的年份，环境容纳量可能不变D.坡鹿种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用（5）以下有关大田保护区生态系统的分析错误的是（）（多选）。A.火烧后初期，牧草数量呈“J”型增长B.火烧可加快该生态系统物质和能量的循环C.火烧后生态系统的恢复力稳定性在不断增加D.火烧后生态系统营养级增多取决于植物种类的增加（6）请结合题意和已学知识评价工作人员采用火烧法更新牧草的做法______。【答案】（1）①.水平②.次生（2）ACD（3）①②③⑤（4）CD（5）BCD（6）工作人员采用火烧法的做法需从两方面考虑。一方面火烧法更新牧草为草原中的坡鹿、兔和昆虫及时提供了充足的食物，保证了生态系统中能量的输入；另一方面火烧法可能会破坏部分动物的栖息地，影响其在自然环境中的生活。因此需要辩证地看待火烧法的做法，在实际操作中通过控制火烧法的频率、范围等来维持大田保护区生态系统的平衡。〖祥解〗群落的空间结构分为垂直结构和水平结构：（1）群落的垂直结构：指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照，影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间。（2）群落水平结构：在水平方向上，由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往分布着不同的种群，种群密度也有差别。【解析】（1）水平结构是指在水平方向上，由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往分布着不同的种群，保护区有各种灌丛草原，体现了群落的水平结构；工作人员采用火烧法更新牧草，该过程中具备土壤和一定的植被条件，故属于次生演替。（2）AB、据图可知，与非火烧地相比，火烧地采食数量增加，而休息数量减少，据此推测，火烧后，牧草更新，可能更加繁盛，吸引坡鹿增加采食次数，而采食次数增加可能导致牧草减少，而不是繁盛，A正确，B错误；C、本研究是调查坡鹿的采食与休息行为，故不必区分坡鹿的雌雄，C正确；D、保持样方面积相同可以确保数据的可比性，避免面积差异对研究结果的影响研究时需保持火烧地与非火烧地的样方面积相同，D正确。故选ACD。（3）①若坡鹿数量减少，蟒蛇对兔的捕食增加，则兔的数量可能减少，①错误；②该图没有显示的生态系统成分是分解者、非生物的物质和能量，②错误；③营养关系主要是指不同物种之间的捕食关系（种间关系），而种内关系通常是指同一物种个体之间的竞争、合作等关系，不属于营养关系，③错误；④食物链中，初级消费者是第二营养级，次级消费者是第三营养级，三级消费者是第四营养级，若某食物链中鸟类捕食次级消费者，那么它们就是三级消费者、第四营养级，④正确；⑤标记重捕法是估算种群密度的方法，不能精确计算，⑤错误。故选①②③⑤。（4）AB、种群数量达到K/2时，种内竞争强度并不是最小，而是逐渐增强，此时种内竞争强度液并未达到最大，随着种群数量接近环境容纳量（K），竞争强度会逐渐增强，AB错误；C、环境容纳量（K）主要由环境资源决定，与种群数量无关。即使种群数量低，环境容纳量也可能保持不变，C正确；D、坡鹿种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用，如种群密度过高时，资源竞争加剧，导致种群数量下降，D正确。故选CD。（5）A、火烧后初期，牧草资源丰富，种群数量可能呈指数增长，即“J”型增长，A正确；B、生态系统中能量不能循环，B错误；C、火烧后生态系统的恢复力稳定性可能暂时降低，因为生态系统需要时间恢复结构和功能，C错误；D、营养级的增多不仅取决于植物种类，还与食物链的复杂性和物种间的相互作用有关，D错误。故选BCD。（6）分析题意，工作人员采用火烧法做法需从两方面考虑。一方面火烧法更新牧草为草原中的坡鹿、兔和昆虫及时提供了充足的食物，保证了生态系统中能量的输入；另一方面火烧法可能会破坏部分动物的栖息地，影响其在自然环境中的生活。因此需要辩证地看待火烧法的做法，在实际操作中通过控制火烧法的频率、范围等来维持大田保护区生态系统的平衡。2.EV与健康糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT－EV）中有高含量的miR－9－3p（一种miRNA），使神经细胞结构功能改变。下图示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。（1）据上图和已学知识分析，AT－EV进入神经细胞的过程涉及（）。（多选）A.消耗ATP B.受体蛋白识别 C.载体蛋白协助 D.细胞质膜的流动性（2）据题意分析，以下有关AT－EV的说法正确的是（）。（多选）A.减少AT－EV可有效治疗IRB.AT－EV的作用过程存在反馈调节C.AT－EV的释放可能与胰岛素受体有关D.AT－EV不会影响神经细胞的遗传物质（3）为研究miR－9－3p对突触的影响，采集正常鼠和IR鼠的AT－EV置于缓冲液中，分别注入b、c组实验鼠，a组的处理是______。2周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图。根据题意分析糖尿病对认知的影响______。EV与高血压的形成也有较大的关系，而人体血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高，机体会发生减压反射（如图所示）以维持血压的相对稳定。（4）据图补充减压反射的反射弧：压力感受器→传入神经→延髓心血管中枢→______→______。（编号选填）①交感神经②副交感神经③血管④心脏为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号，科学家设计了如图所示的实验：①制备A、B两个离体蛙心，保留支配心脏A的副交感神经，剪断支配心脏B的全部神经；②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动，心脏A输出的液体直接进入心脏B．（5）刺激支配心脏A的副交感神经，心脏A的收缩变慢变弱如图所示。经分析可知，神经细胞和效应器细胞之间的传递信号是______信号，预测心脏B收缩的变化，在图中补全心脏B的收缩曲线______。【答案】（1）ABD（2）CD（3）①.注入等量的缓冲液②.由图4可知，b组与a组相比，正常鼠AT－EV不影响突触数量，c组与b组相比，Ⅱ型糖尿病的IR鼠在注射AT－EV后突触数量减少，降低了信息在神经细胞之间传递的效率，促使认知障碍的发生（4）①.①②②.③④（5）①.化学②.〖祥解〗（1）静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。（2）兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。【解析】（1）外泌囊泡(AT‐EV)通常以受体介导的方式经胞吞作用进入靶细胞，既需要细胞膜的流动性、也需特异性受体蛋白的识别并消耗ATP，ABD正确，C错误。故选ABD。（2）A、“减少AT‐EV可有效治疗IR”缺少依据，A错误；B、据图分析，AT－EV的作用过程不存在反馈调节，B错误；C、“IR”属于胰岛素抵抗，AT－EV的释放可能与胰岛素受体有关，C正确；D、AT－EV影响转录过程，不会影响神经细胞的遗传物质，D正确。故选CD。（3）本实验目的是研究miR-9-3p对突触的影响，则实验的自变量是小鼠类型及miR-9-3p的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，据图可知，图中的a是对照组，b、c组是分别注射正常鼠和IR鼠置于缓冲液中的AT-EV，则a对照组应是注射等量的缓冲液。由图4可知，b组与a组相比，正常鼠AT－EV不影响突触数量，c组与b组相比，Ⅱ型糖尿病的IR鼠在注射AT－EV后突触数量减少，降低了信息在神经细胞之间传递的效率，促使认知障碍的发生。（4）血压突然升高时，延髓心血管中枢通过增强副交感(抑制心脏)和减弱交感(使血管舒张)共同降低血压，故减压反射的反射弧：压力感受器→传入神经→延髓心血管中枢→①②→③④。（5）神经细胞和效应器细胞之间的传递信号是化学信号。支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质(神经递质)，可随灌流液在一定时间后到达心脏B，使心脏B跳动变慢，故心脏B的收缩曲线如下：。3.谷子生长谷子是我国北方的重要作物。为探究氮肥与干旱处理对谷子生理特性的影响，研究人员进行了相关实验，结果如图1、2所示。正常水+不施氮苗期干旱+不施氮孕穗期干旱+不施氮正常水+施氮苗期干旱+施氮孕穗期干旱+施氮注：①柱形图从左至右分别为：、、、、、；②谷子生长历经苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期。（1）据图1分析和已学知识分析，谷子干旱时，______（自由水/结合水）含量增加，抽穗期脱落酸含量______（增加/减少），可促进根系生长，因此其与生长素之间存在______（协同/拮抗）作用关系。（2）由图2可知，干旱处理对谷子的净光合作用的效应表现为______。（编号选填）①苗期干旱处理提高净光合速率②苗期干旱处理降低净光合速率③孕穗期干旱处理提高净光合速率④孕穗期干旱处理降低净光合速率⑤无法确定（3）据图1、2分析可知，施氮会______（提高/降低）谷子的开花期的净光合速率，其可能原因是（）（多选）A．施氮可以增加光合相关蛋白质的含量B．施氮能降低脱落酸的含量，增加气孔开度C．拔节期脱落酸含量升高促进苗期对氮肥的吸收D．施氮能促进谷子对水和无机盐的吸收（4）据题意和已学知识分析，下列描述正确的是（）（多选）A.低温、无氧、干燥等条件有利于谷子的保存B.为增加产量可在苗期对谷子进行干旱处理C.如将谷子种在南方，其花期可能会发生改变D.开花期尽量提高光照强度更有利于提高产量【答案】（1）①.结合水②.增加③.协同（2）①④（3）①.提高②.ABD（4）BC〖祥解〗（1）光合作用可以分为两个阶段，即光反应阶段和暗反应阶段，暗反应阶段也称为碳反应阶段。实际上，光反应和暗反应不仅同时进行，而且耦合在一起，共同完成光合作用过程。光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，必须在有光的条件下才能进行。光合色素和与光反应有关的酶就分布在类体膜上。在类囊体膜上，叶绿素等光合色素吸收光能，使某些基态叶绿素分子(接受了最初由水的裂解传递而来的电子)受到激发释放电子，电子在不同的物质(电子传递体)之间传递，最后NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)接受电子被还原成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，能量也由光能转换为电能，再由电能转换为化学能，储存在ATP和NADPH中。这一过程涉及水的裂解、电子传递、ATP生成和NADP+还原。在光反应中，光合色素吸收光能，水裂解释放O2、电子传递、ATP和NADPH的形成是耦合在一起的，共同完成光反应，即将太阳能最终转换为化学能并产生O2。（2）脱落酸生理作用主要有以下方面：促进作用：叶、花、果脱落，气孔关闭，侧芽生长，种子、芽和块茎休眠，叶片衰老，光合作用产物运向发育着的种子，种子成熟，果实产生乙烯，果实成熟。抑制作用：种子发芽，生长素的运输，植物生长，气孔张开。【解析】（1）谷子干旱时，结合水含量增加，抗逆性增强。抽穗期脱落酸含量增加，促进种子休眠、果实脱落，根系生长，生长素也具有促进根系生长的作用，所以二者之间存在协同关系。（2）据图2可知，与CKN0组比，W1N0组净光合速率大，与CKN0组比，W2N0组的净光合作用速率更小，说明苗期干旱处理提高净光合速率、孕穗期干旱处理降低净光合速率。故选①④。（3）A、蛋白质和叶绿素含N元素，氮肥被叶肉细胞吸收后可用于合成叶绿素和蛋白质，因此，施氮肥可增加叶绿素和蛋白质的含量，有利于光合产物的合成，A正确；BCD、据图2可知，与不施氮肥组比，施氮肥可降低ABA的含量，ABA具有抑制气孔张开的作用，因此，施氮肥可降低ABA含量，叶片气孔开度增大，蒸腾作用增强，从而促进水和无机盐的吸收，加速了养分的运输，促进光合作用，BD正确，C错误。故选ABD。（4）A、低温、低氧、干燥等条件有利于谷子的保存，A错误；B、由（2）可知，苗期干旱处理可提高净光合速率，为增加产量可在苗期对谷子进行干旱处理，B正确；C、如将谷子种在南方，由于温度、光照时长的改变，其花期可能会发生改变，C正确；D、由图2可知，开花期在一定范围提高光照强度有利于提高产量，但光照强度过会导致净光合速率降低，D错误。故选BC。4.雷特综合征雷特综合征（简称RTT）是一种罕见的遗传病，由MECP2基因突变引起。临床特征为孤独症行为，刻板动作及步态异常等。下图为某RTT患者家谱图。（1）结合图10信息，可推测该病可能的遗传方式有______种。为确定此病的遗传方式，可用正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体______（填图中编号）进行核酸杂交，如果只出现一条杂交带，则该个体的基因型可表示为______（用B、b表示相关基因）。（2）一对表型正常的夫妻生了一个RTT患儿，经基因检测，患儿为杂合子，父母基因均正常。经推测，可能是精原细胞在产生精细胞过程中产生了基因突变。那么随机选取一个次级精母细胞，其可能含有的突变基因数为______个。BDNF作为神经营养因子，能抑制或缓解神经元的程序性死亡。某研究团队发现，补充BHBA（β－羟基丁酸）可以使小鼠体内的BDNF水平显著上升，其部分作用机制如下图。（3）经研究发现，MECP2与BDNF的合成有关。请根据所给信息及上图推测，MECP2会______（促进/抑制）BDNF基因的表达。推测RTT患者体内H2AK修饰/H3K4修饰比值比健康人______（高/低）。（4）根据题干信息及已学知识，下列叙述错误的是（）（多选）。A.MECP2基因、BDNF等物质可与双缩脲试剂发生显色反应，结果呈现紫色B.细胞在合成BDNF物质时，DNA和RNA的种类、数量均发生改变C.BHBA促进通道通透性增大，促进CaMKⅡ磷酸化，促进BDNF基因表达D.若BDNF由119个氨基酸构成，则BDNF基因至少含357个碱基研究显示BDNF基因和Tum基因（肿瘤抑素蛋白基因）可能通过共同信号通路互相作用，影响肿瘤生长和转移。为研究肿瘤抑素的作用，研究人员构建了转Tum基因的人神经胶质瘤细胞株U251并设计了三组实验：组1为未转基因的U251，组2为转入空白载体的U251，组3为转Tum基因的U251，相关检测结果如图1、图2。注：**表示与对照组相比均有显著性差异。（5）三组实验中属于对照组的是______。图2中组2实验数据能否支持导入空白载体具有与组3相似作用的结论？______（能/不能）（6）据图1、2分析肿瘤抑素发挥作用的机理：______。（7）在肿瘤抑素的合成和转运过程中细胞的某些结构会发生膜面积的变化，如图3所示，曲线f表示的结构为（）。（单选）A.细胞质膜 B.高尔基体 C.内质网 D.核糖体【答案】（1）①.2或二或两②.③.（2）0或1（3）①.促进②.高（4）ABD（5）①.组1、组2②.不能（6）肿瘤抑素可以被U251分泌到细胞外，并促进细胞凋亡（7）B〖祥解〗由图可知，Ⅱ-4、Ⅱ-5患病，生出正常后代，但正常后代均为男孩，据此可推测该病可能为伴X显性遗传或常染色体显性遗传。由图可知，BHBA促进Ca2+通道通透性增大，促进CaMKⅡ磷酸化，促进BDNF基因表达，抑制H2AK修饰BDNF基因，促进H3K4修饰BDNF基因。【解析】（1）由图可知，Ⅱ-4、Ⅱ-5患病，生出正常后代，但正常后代均为男孩，据此可推测该病可能为伴X显性遗传或常染色体显性遗传。为确定此病的遗传方式，可用正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体Ⅱ-4进行核酸杂交，如果只出现一条杂交带（Ⅱ-4为纯合子），说明该病为伴X显性遗传，则该个体的基因型可表示为XBY。（2）由于父母基因正常，可能是精原细胞在产生精细胞过程中DNA复制时产生了基因突变，由于基因突变具有低频性，突变后的精原细胞为杂合子细胞，所产生的次级精母细胞，其可能含有的突变基因数为0个或1个。（3）BDNF作为神经营养因子，能抑制或缓解神经元的程序性死亡，经研究发现，MECP2与BDNF的合成有关，MECP2基因突变会导致发病，所以MECP2会促进BDNF基因的表达，从而缓解神经元程序性死亡，降低发病率。补充BHBA（β－羟基丁酸）可以使小鼠体内的BDNF水平显著上升，据图可知，BHBA可间接激活BNDF基因转录，抑制H2AK修饰BDNF基因，促进H3K4修饰BDNF基因，所以RTT患者体内H2AK修饰/H3K4修饰比值比健康人高。（4）A、MECP2基因的本质是核酸，与双缩脲试剂发生紫色反应的物质是蛋白质，A错误；B、细胞在合成BDNF物质时，DNA种类和数量不变，由于转录和翻译，RNA的种类、数量均发生改变，B错误；C、由图可知，BHBA促进Ca2+通道通透性增大，促进CaMKⅡ磷酸化，促进BDNF基因表达，C正确；D、蛋白质所含氨基酸与对应的基因所含碱基数之比=1：6，若BDNF由119个氨基酸构成，则BDNF基因至少含119×6=714个碱基，D错误。故选ABD。（5）由题意可知，组1为未转基因的U251，组2为转入空白载体的U251，均为对照组。因为组2（转入空白载体）的实验结果与组1（未转基因）相比没有显著性差异，而组3（转Tum基因）的结果与组1相比有显著性差异，说明空白载体并未产生与Tum基因相似的作用，所以图2中组2实验数据不能支持导入空白载体具有与组3相似作用的结论。（6）从图1可以看出，转Tum基因的U251细胞（组3）的上清液，即分泌出的肿瘤抑素含量明显高于组1和组2，从图2可以看出，转Tum基因的U251细胞（组3）的凋亡率显组1和组2，说明肿瘤抑素可以被U251分泌到细胞外，并促进细胞凋亡。（7）在分泌蛋白合成过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积先增大后减小，细胞膜面积增大，所以图中d表示