2024年上海市黄浦区高考生物二模试卷及答案解析

2024年上海市黄浦区高考生物二模试卷

一、森林修复

1.（18分）川西亚高山森林是长江上游的生态屏障，曾因遭到大量砍伐而造成退化。1998

年，我国启动森林资源保护工程，全面禁伐封育，并对砍伐区域采取了人工造林（人工

林）或天然更新（天然林）的恢复措施。表为不同恢复模式下的森林植物物种数量变化，

如图表示2020年人工林和天然林的乔木径级结构，径级指乔木树种的胸径大小等级。

年份人工林（种）天然林〈种）

乔木层灌木层草本层乔木层灌木层草本层

200532834112823

20103257072931

201574361153324

2020102856192725

$

400

20O0

40_InnniIIIIIIIrinin

20

寸。寸

zb980—7—一一93.0Z0Z4ZZ9

胸径(cm)

（a）人工林（b）天然林

（1）要获得表中数据，且使数据准确可靠，应采用的研究方法是o（多选）

A.对林地中的植物逐个进行调查

B.选择特定季节开展调查

C.在高密度区域选取多个样方进行调查

D.随机选取多个样方进行调查

（2）两类林地中，乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异，且林地内的不同

区域植被分布也存在差异，这体现了群落的o（编号选填）

①水平结构

②垂直结构

③营养结构

④环境结构

（3）调查显示，天然林恢复过程中，原本处于灌木层的乡土植物锐齿棚株和四川蜡瓣花

等逐渐进入乔木层中，取代青榨械成为优势树种，同时灌木层的优势物种也发生了较大

的变化，这一过程称为;锐齿棚栋和青榨械的种间关系是o

（4）人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松，其灌木层多为喜湿润的耐寒植物;

而天然林的灌木层优势种多为喜光物种。造成这种现象的环境因素包括。

（编号选填）

①光照

②温度

③水分

④土壤

（5）乔木的胸径大小与树龄呈正相关。据图推测，2020年人工林和天然林的乔木中，多

数种群的年龄结构分别为。（单选）

A.增长型、衰退型

B.稳定型、衰退型

C.衰退型、增长型

D.稳定型、增长型

（6）从森林生态系统的组成看，锐齿棚栋和青榨械属于；除表所示组分外，

生态系统至少还应有O

（7）天然更新和人工造林两种方式中，哪种方式更有利于亚高山森林生态系统的恢复？

请比较图表数据，并写出分析过程o

二、豌豆生长的调节

2.（13分）豌豆植株的芽对不同浓度生长素的响应不同（见表）。如图为具有顶端优势现象

的豌豆植株培养于适宜条件下，其中①〜④代表不同器官。

表

生长素浓度（mol/L）芽的生长

1010-10-5促进

10一5〜10-3抑制

（1）对如图植株①处生长素浓度推测正确的是。（单选）

A.可能小于105moi/L

B.可能大于105moi/L

C.可能小于

D.可能大于103mol/L

（2）对如图植株生长素合成与运输的叙述正确的是o（单选）

A.只能由①处合成

B.只能由②处合成

C.可以从①向②处运输

D.可以从④向①处运输

（3）关于①处发育时利用的物质和能量，下列说法正确的是。（多选）

A.物质碳原子可能来自于③处细胞吸收的二氧化碳

B.物质氮原子主要来自于④处细胞从土壤中吸收

C.大部分直接能源物质来自于③处细胞的光反应

D.少部分直接能源物质来自于①处细胞的三竣酸循环

研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素SLs,可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运

输来调控侧芽发育，而生长素可以促进SLs合成。

（4）若去除如图植株的①处，则②处生长素浓度和生长状态的变化是o（单选）

生长素浓度生长状态

A.升高加快

B.降低减慢

C.升高减慢

D.降低加快

（5）据题意推测，SLs对侧芽发育的影响是（促进/抑制）。

（6）据题意，下列外界环境因素中，可能会影响豌豆SLs合成的是o（多

选）

A.温度

B.光照强度

C.土壤pH

D.土壤02浓度

三、大肠杆菌改造

3.（26分）甲醇（分子式CH3OH）是一种重要的有机化工原料，价格低廉，来源广泛，但

不能被大肠杆菌利用。为获得能够高效利用甲醇的大肠杆菌，研究人员根据如图1所示

甲基芽抱杆菌中的甲醇代谢途径，对大肠杆菌进行改造。其中，F6P、FBP是各种细胞进

行糖酵解过程的重要中间产物，而甲醛和H6P是甲醇代谢途径中特有的。

Ininiv

（1）甲基芽抱杆菌甲醇代谢途径中的各种酶都具有相同的。（多选）

A.化学本质

B.活性中心

C.合成场所

D.空间结构

(2)酶4发挥作用的场所是»(单选)

A.质膜

B.细胞质基质

C.线粒体

D.核糖体

对大肠杆菌的改造过程如图2,其中I〜IV代表操作步骤，Amp「表示氨苇青霉素抗性基

因。在步骤IV,研究人员向大肠杆菌中引入突变的dnaQ基因(正常dnaQ基因是DNA

聚合酶保真性的关键)，并利用以甲醇为唯一碳源的液体培养基进行连续培养，即可实现

菌株的定向进化，从而获得高效利用甲醇的大肠杆菌。

(3)图2获取的目的基因应包括甲基芽抱杆菌中的o(编号选填)

①酶1基因

②酶2基因

③酶3基因

④酶4基因

(4)图2步骤II为o

(5)在图2步骤I和步骤II中，应选用的工具酶分别是。(单选)

步骤步骤n

A.DNA解旋酶、限制酶DNA连接酶

B.DNA连接酶、限制酶耐热DNA聚合酶

C.耐热DNA聚合酶、限制酶DNA连接酶

D.耐热DNA聚合酶、DNA连接酶限制酶

(6)引入突变的dnaQ基因影响的是图3所示的过程。(编号选填)

(7)以下对步骤IV中大肠杆菌定向进化过程的分析，正确的是0(多选)

A.甲醇代谢相关基因发生定向突变

B.甲醇代谢相关基因发生随机突变

C.使大肠杆菌更容易在通用培养基中生长

D.使大肠杆菌更容易在以甲醇为唯一碳源的培养基中生长

（8）为尽快获得甲醇利用效率更高的菌株，在配制步骤IV所需培养基时，配方中除甲醇

外至少还应该有。（编号选填）

①葡萄糖

②NH4cl

③Amp

④琼脂

⑤水

（9）图3实验方法①〜⑧中，可用于分离纯化能高效利用甲醇菌株的是，可

用于测定甲醇代谢有关酶活性的是,可用于追踪大肠杆菌细胞中甲醇代谢情况

的是=（编号选填）

①分光光度法

②差速离心法

③显微注射法

④显微镜计数法

⑤平板划线法

⑥凝胶电泳法

⑦稀释涂布法

⑧同位素标记法

（10）图2改造大肠杆菌时涉及的生物工程有o（多选）

A.发酵工程

B.细胞工程

C.基因工程

D.蛋白质工程

四、人类遗传病

4.（16分）F病是一种由X染色体上GLA基因突变引起的全身代谢紊乱疾病，由于异常代

谢物积累部位不同而表现出不同的临床症状，且患者症状随年龄逐渐加重。目前已发现

GLA基因的1000多个突变位点。图1为甲家庭部分成员F病的系谱图，该家庭患病个

体携带的致病基因突变类型相同。

(1)图1中的致病GLA基因是(显性/隐性)基因，II-3是GLA基因型的

(纯合体/杂合体)。

(2)III-2的致病基因来自于o(多选)

A.I-1

B.I-2

C.II-3

D.II-4

(3)不考虑分裂异常，在III-2产生的下列细胞中，一定含有致病基因的是。

(编号选填)

①精原细胞

②初级精母细胞

③次级精母细胞

④精细胞

由GLA基因另一位点突变引起F病的乙家庭中，女孩小萌也患F病，其父亲和妹妹也是

携带相同突变基因的F病患者，而母亲不携带致病基因。目前，小萌的母亲已再次怀孕。

图2为小萌GLA突变基因及其等位基因编码链部分片段的测序结果，其中每种线形表示

一种特定碱基，每个波峰对应序列中的一个碱基位点。

(4)小萌与母亲的GLA蛋白仅第94位氨基酸不同，据图2推测，该突变使正常蛋白质

中的半胱氨酸（密码子：5'-UGU-3'、5'-UGC-3'）变为。（单选）

A.苏氨酸（密码子：5'-ACC-3'）

B.丙氨酸（密码子：5'-GCA-3'）

C.脯氨酸（密码子：5,-CCG-3'）

D.精氨酸（密码子：5'-CGU-37）

（5）小萌的母亲第三胎生出患F病孩子的概率为o

（6）为预防F病患儿出生，同时减少对健康胎儿和母亲的伤害，小萌父母可采取的最有

效措施是。（编号选填）

①不采取任何措施

②对胎儿进行性别检测

③对胎儿进行染色体组成分析

④对胎儿进行GLA基因检测

⑤采用试管婴儿技术辅助生育

（7）若未来小萌与甲家庭中的III-2结婚,则控制F病的相关基因在遗传时0

（多选）

A.遵循分离定律

B.遵循自由组合定律

C.通过配子传递给后代

D.具有伴性遗传特点

五、睡眠与免疫

1

5.（27分）人的一生约有［时间在睡眠中度过。研究发现PGD2是一种睡眠调节物质，可由

脑中的结缔组织细胞或上皮细胞合成，经脑脊液运送，并发挥睡眠调节作用，具体作用

机制如图1,其中字母表示物质，一表示促进，T表示抑制，.♦表示物质分泌。

（1）PGD2和Ado由细胞I和细胞I［分泌后会直接进入脑脊液。脑脊液属于一种

（单选）

A.组织液

B.淋巴液

C.血浆

D.外环境

（2）从作用方式和功能来看，PGD2最可能是一种。（单选）

A.神经递质

B.激素

C.细胞因子

D.抗体

（3）VLPO神经元可通过分泌GABA抑制下一个神经元的兴奋产生。则此时后者的质膜

两侧电荷分布为o（单选）

（4）除作用于中枢神经系统外，Ado还能广泛作用于外周，引起心率减慢、主动脉和冠

状动脉舒张、血压下降。下列选项中，作用效果与其类似的是。（单选）

A.肾上腺素分泌

B.胰岛素分泌

C.交感神经兴奋

D.副交感神经兴奋

（5）脑脊液中的PGD2水平呈昼夜节律性波动，睡眠时浓度逐渐降低，觉醒时浓度逐渐

升高。请结合图1分析机体睡眠-觉醒节律形成的机制。

睡眠不足不仅影响学习与记忆，还对机体健康带来严重不良影响。研究发现，睡眠剥夺

小鼠脑中的高水平PGD2会突破血脑屏障进入循环系统，通过上调IL-6等物质的水平，

使免疫系统过度激活，诱发炎症风暴，损伤组织器官，造成多器官功能障碍（MODS）,

导致小鼠短时间内死亡。

（6）选择正确的编号填入表，形成实验方案并预期实验结果，用来证实：睡眠剥夺造成

的小鼠死亡是由于免疫系统过度激活引起的。（编号选填）

①正常小鼠

②正常睡眠

③存活时间长

④免疫缺陷小鼠

⑤睡眠剥夺

⑥存活时间短

实验材料实验处理预期实验结果

实验组(1)_______(2)_______(3)_______

对照组(4)_______(5)_______(6)_______

（7）巨噬细胞可以释放IL-6o在机体正常免疫过程中，巨噬细胞主要参与

（单选）

A.非特异性免疫

B.特异性免疫

C.细胞免疫

D.体液免疫

（8）睡眠剥夺造成的MODS属于一种o（单选）

A.过敏反应

B.获得性免疫缺陷病

C.自身免疫病

D.先天性免疫缺陷病

（9）下列措施中，对睡眠剥夺引起的MODS有缓解作用的是o（多选）

A.抑制PGD2合成酶活性

B.注射PGD2受体激动剂

C.促进PGD2从脑脊液进入血液

D.注射IL-6抗体

2024年上海市黄浦区高考生物二模试卷

参考答案与试题解析

一、森林修复

1.（18分）川西亚高山森林是长江上游的生态屏障，曾因遭到大量砍伐而造成退化。1998

年，我国启动森林资源保护工程，全面禁伐封育，并对砍伐区域采取了人工造林（人工

林）或天然更新（天然林）的恢复措施。表为不同恢复模式下的森林植物物种数量变化，

如图表示2020年人工林和天然林的乔木径级结构，径级指乔木树种的胸径大小等级。

年份人工林（种）天然林（种）

乔木层灌木层草本层乔木层灌木层草本层

200532834112823

20103257072931

201574361153324

2020102856192725

600-

（a）人工林（b）天然林

（1）要获得表中数据，且使数据准确可靠，应采用的研究方法是BDo（多选）

A.对林地中的植物逐个进行调查

B.选择特定季节开展调查

C.在高密度区域选取多个样方进行调查

D.随机选取多个样方进行调查

（2）两类林地中，乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异，且林地内的不同

区域植被分布也存在差异，这体现了群落的①②。（编号选填）

①水平结构

②垂直结构

③营养结构

④环境结构

（3）调查显示，天然林恢复过程中，原本处于灌木层的乡土植物锐齿棚株和四川蜡瓣花

等逐渐进入乔木层中，取代青榨械成为优势树种，同时灌木层的优势物种也发生了较大

的变化，这一过程称为次生演替；锐齿棚栋和青榨械的种间关系是种间竞争。

（4）人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松，其灌木层多为喜湿润的耐寒植物；

而天然林的灌木层优势种多为喜光物种。造成这种现象的环境因素包括①②③④。

（编号选填）

①光照

②温度

③水分

④土壤

（5）乔木的胸径大小与树龄呈正相关。据图推测，2020年人工林和天然林的乔木中，多

数种群的年龄结构分别为Do（单选）

A.增长型、衰退型

B.稳定型、衰退型

C.衰退型、增长型

D.稳定型、增长型

（6）从森林生态系统的组成看，锐齿棚株和青榨械属于生产者；除表所示组分外，

生态系统至少还应有消费者、分解者、无机环境。

（7）天然更新和人工造林两种方式中，哪种方式更有利于亚高山森林生态系统的恢复？

请比较图表数据，并写出分析过程表1显示2005年至2020年间，两种恢复方式均有

利于植物物种数量上升，其中人工林草本植物种类增长更多，而天然林乔木物种种类增

长更快。图1显示，天然林的乔木总量远多于人工林，而且根据径级结构推测未来乔木

总量还将继续增多。由于乔木作为森林生态系统中的大型生产者，可以起到固定太阳能、

为动物提供栖息场所等重要功能，天然林中大量的乔木有利于整体的物质循环、能量流

动，天然林中的生物量可能比人工林更大，长势更好。因此天然更新更有利于森林生态

系统恢复。

【答案】（1）BD（2）①②

（3）次生演替种间竞争

（4）①②③④

(5)D

(6)生产者消费者、分解者、无机环境

(7)表1显示2005年至2020年间，两种恢复方式均有利于植物物种数量上升，其中人

工林草本植物种类增长更多，而天然林乔木物种种类增长更快。图1显示，天然林的乔

木总量远多于人工林，而且根据径级结构推测未来乔木总量还将继续增多。由于乔木作

为森林生态系统中的大型生产者，可以起到固定太阳能、为动物提供栖息场所等重要功

能，天然林中大量的乔木有利于整体的物质循环、能量流动，天然林中的生物量可能比

人工林更大，长势更好。因此天然更新更有利于森林生态系统恢复

【分析】群落结构形成的原因及意义

(1)原因：群落结构与环境中生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择

的基础上形成的对环境的适应。

(2)意义：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系，有利于提高生物群落整体对

自然资源的充分利用。如植物的垂直结构能显著提高光能的利用率，并为动物创造多种

多样的栖息空间和食物条件。

【解答】解：(1)解：A、林地中植物数量太多，对林地中的植物逐个进行调查有很大困

难，A错误；

B、选择特定季节开展调查，可有效提高调查结果的可靠性，B正确；

CD、随机选取多个样方进行调查，避免主观因素带来的实验误差，C错误、D正确。

故选：BDo

(2)两类林地中，乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异，且林地内的不同

区域植被分布也存在差异，这体现了群落的①水平结构、②垂直结构。

(3)调查显示，天然林恢复过程中，原本处于灌木层的乡土植物锐齿棚栋和四川蜡瓣花

等逐渐进入乔木层中，取代青榨械成为优势树种，同时灌木层的优势物种也发生了较大

的变化，这一过程是在土壤条件下进行的，称为次生演替；锐齿棚栋和青榨械可对水、

无机盐、生存空间等形成种间竞争。

(4)人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松，其灌木层多为喜湿润的耐寒植物;

而天然林的灌木层优势种多为喜光物种。造成这种现象的环境因素包括①光照、②温度、

③水分、④土壤。

(5)由于乔木的胸径大小与树龄呈正相关，2020年与之前相比，乔木的胸径大多保持稳

定或有所增加，所以2020年与之前相比，人工林和天然林的乔木中，多数种群的年龄结

构分别为稳定型、增长型，D正确。

故选：D。

(6)从森林生态系统的组成看，锐齿棚栋和青榨械可以光合作用制造有机物，同时储存

能量，属于生产者；除表所示组分外，生态系统至少还应有消费者、分解者、无机环境。

(7)表1显示2005年至2020年间，两种恢复方式均有利于植物物种数量上升，其中人

工林草本植物种类增长更多，而天然林乔木物种种类增长更快。图1显示，天然林的乔

木总量远多于人工林，而且根据径级结构推测未来乔木总量还将继续增多。由于乔木作

为森林生态系统中的大型生产者，可以起到固定太阳能、为动物提供栖息场所等重要功

能，天然林中大量的乔木有利于整体的物质循环、能量流动，天然林中的生物量可能比

人工林更大，长势更好。因此天然更新更有利于森林生态系统恢复。

故答案为：

(1)BD(2)①②

(3)次生演替种间竞争

(4)①②③④

(5)D

(6)生产者消费者、分解者、无机环境

(7)表1显示2005年至2020年间，两种恢复方式均有利于植物物种数量上升，其中人

工林草本植物种类增长更多，而天然林乔木物种种类增长更快。图1显示，天然林的乔

木总量远多于人工林，而且根据径级结构推测未来乔木总量还将继续增多。由于乔木作

为森林生态系统中的大型生产者，可以起到固定太阳能、为动物提供栖息场所等重要功

能，天然林中大量的乔木有利于整体的物质循环、能量流动，天然林中的生物量可能比

人工林更大，长势更好。因此天然更新更有利于森林生态系统恢复

【点评】本题考查了生物群落、生态系统的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，

把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适

中。

二、豌豆生长的调节

2.(13分)豌豆植株的芽对不同浓度生长素的响应不同(见表)。如图为具有顶端优势现象

的豌豆植株培养于适宜条件下，其中①〜④代表不同器官。

表

生长素浓度（mol/L）芽的生长

1010-10-5促进

105—103抑制

（1）对如图植株①处生长素浓度推测正确的是Ao（单选）

A.可能小于105mol/L

B.可能大于105mol/L

C.可能小于10一"mol/L

D.可能大于103mol/L

（2）对如图植株生长素合成与运输的叙述正确的是Co（单选）

A.只能由①处合成

B.只能由②处合成

C.可以从①向②处运输

D.可以从④向①处运输

（3）关于①处发育时利用的物质和能量，下列说法正确的是ABDo（多选）

A.物质碳原子可能来自于③处细胞吸收的二氧化碳

B.物质氮原子主要来自于④处细胞从土壤中吸收

C.大部分直接能源物质来自于③处细胞的光反应

D.少部分直接能源物质来自于①处细胞的三竣酸循环

研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素SLs,可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运

输来调控侧芽发育，而生长素可以促进SLs合成。

（4）若去除如图植株的①处，则②处生长素浓度和生长状态的变化是Do（单选）

生长素浓度生长状态

A.升高加快

B.降低减慢

C.升高减慢

D.降低加快

（5）据题意推测，SLs对侧芽发育的影响是抑制（促进/抑制）。

（6）据题意，下列外界环境因素中，可能会影响豌豆SLs合成的是ABCD。（多选）

A.温度

B.光照强度

C.土壤pH

D.土壤02浓度

/------③

-*

【答案】(1)A

(2)C

(3)ABD

(4)D

(5)抑制

(6)ABCD

【分析】生长素合成部位主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。生长素的生理作用：在

细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的

生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。

【解答】解：(1)对如图植株①处是芽，由图示芽的生长状态对应的生长素浓度可知，

可能小于10*2345m6ol/L,A正确。

(2)解：AB.生长素主要在芽、幼叶、发育的种子中合成，AB错误；

CD.生长素在植物的尖端进行极性运输，可以从①向②处运输，C正确、D错误。

故选：Co

(3)解：A.物质碳原子可能来自于③叶片光合作用吸收的二氧化碳合成的有机物，A

正确；

B.物质氮原子主要来自于④根处细胞从土壤中吸收的氨盐、硝酸盐，B正确；

C.大部分直接能源物质来自于细胞呼吸产生的ATP,C错误；

D.少部分直接能源物质来自于①处细胞的三残酸循环，D正确。

故选：ABDo

(4)由题干信息可在，生长素可以促进SLs合成抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控

侧芽发育，若去除如图植株的①顶芽处，则②侧芽处生长素浓度降低、生长加快，D正

确。

故选：D。

(5)生长素可以促进SLs合成抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控侧芽发育，SLs对

侧芽发育的影响是抑制。

(6)豌豆SLs合成的过程是一个消耗能量的酶催化的化学反应，需要适宜的温度、光照

强度、土壤pH、土壤02浓度，ABCD正确。

故选：ABCDo

故答案为：

(1)A

(2)C

(3)ABD

(4)D

(5)抑制

(6)ABCD

【点评】本题考查了植物激素调节的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握

知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。

三、大肠杆菌改造

3.(26分)甲醇(分子式CH30H)是一种重要的有机化工原料，价格低廉，来源广泛，但

不能被大肠杆菌利用。为获得能够高效利用甲醇的大肠杆菌，研究人员根据如图1所示

甲基芽抱杆菌中的甲醇代谢途径，对大肠杆菌进行改造。其中，F6P、FBP是各种细胞进

行糖酵解过程的重要中间产物，而甲醛和H6P是甲醇代谢途径中特有的。

Amf7

多代培养

oK叵

7WW

高效利用甲醉的

甲基芽胞杆菌目的基因

大肠杆菌

图3

（1）甲基芽抱杆菌甲醇代谢途径中的各种酶都具有相同的ACo（多选）

A.化学本质

B.活性中心

C.合成场所

D.空间结构

（2）酶4发挥作用的场所是B。（单选）

A.质膜

B.细胞质基质

C.线粒体

D.核糖体

对大肠杆菌的改造过程如图2,其中I〜IV代表操作步骤，Ampr表示氨年青霉素抗性基

因。在步骤IV,研究人员向大肠杆菌中引入突变的dnaQ基因（正常dnaQ基因是DNA

聚合酶保真性的关键），并利用以甲醇为唯一碳源的液体培养基进行连续培养，即可实现

菌株的定向进化，从而获得高效利用甲醇的大肠杆菌。

（3）图2获取的目的基因应包括甲基芽抱杆菌中的①②③。（编号选填）

①酶1基因

②酶2基因

③酶3基因

④酶4基因

（4）图2步骤n为表达载体的构建。

（5）在图2步骤I和步骤n中，应选用的工具酶分别是C。（单选）

步骤步骤II

A.DNA解旋酶、限制酶DNA连接酶

B.DNA连接酶、限制酶耐热DNA聚合酶

C.耐热DNA聚合酶、限制酶DNA连接酶

D.耐热DNA聚合酶、DNA连接酶限制酶

（6）引入突变的dnaQ基因影响的是图3所示的过程（编号选填）

（7）以下对步骤IV中大肠杆菌定向进化过程的分析，正确的是BDo（多选）

A.甲醇代谢相关基因发生定向突变

B.甲醇代谢相关基因发生随机突变

C.使大肠杆菌更容易在通用培养基中生长

D.使大肠杆菌更容易在以甲醇为唯一碳源的培养基中生长

（8）为尽快获得甲醇利用效率更高的菌株，在配制步骤IV所需培养基时，配方中除甲醇

外至少还应该有②⑤（③可选）。（编号选填）

①葡萄糖

②NH4cl

③Amp

④琼脂

⑤水

（9）图3实验方法①〜⑧中，可用于分离纯化能高效利用甲醇菌株的是⑤⑦，可

用于测定甲醇代谢有关酶活性的是①，可用于追踪大肠杆菌细胞中甲醇代谢情况的

是⑧。（编号选填）

①分光光度法

②差速离心法

③显微注射法

④显微镜计数法

⑤平板划线法

⑥凝胶电泳法

⑦稀释涂布法

⑧同位素标记法

(10)图2改造大肠杆菌时涉及的生物工程有ACD,(多选)

A.发酵工程

B.细胞工程

C.基因工程

D.蛋白质工程

【答案】(1)AC(2)B

(3)①②③

(4)表达载体的构建

(5)C

(6)①

(7)BD

(8)②⑤(③可选)

(9)⑤⑦①⑧

(10)ACD

【分析】基因工程的操作步骤：获取目的基因，基因表达载体的构建，将目的基因导入

受体细胞，目的基因的检测和鉴定。

【解答】解：(1)甲基芽抱杆菌甲醇代谢途径中的各种酶化学本质都是蛋白质，合成场

所都是核糖体，AC正确。

(2)大肠杆菌为原核细胞，酶4发挥作用的场所是细胞质基质，B正确。

(3)由题干信息可知，F6P、FBP是各种细胞进行糖酵解过程的重要中间产物，而甲醛

和H6P是甲醇代谢途径中特有的，图2获取的目的基因应包括甲基芽抱杆菌中的①酶1

基因、②酶2基因、③酶3基因，才能保证在受体细胞中能正常合成F6P。

(4)图2步骤II为表达载体的构建，这是基因工程的核心步骤。

(5)在图2步骤I中需要用限制酶切割目的基因和质粒，并用耐热DNA聚合酶连接所

需要DNA序列，步骤II中需要DNA连接酶将目的基因和质粒连接起来，所以应选用的

工具酶分别是Co

(6)由题干信息可知，正常dnaQ基因是DNA聚合酶保真性的关键，所以引入突变的

dnaQ基因影响的是图3所示的过程①DNA复制过程。

(7)AB.基因突变具有随机性，甲醇代谢相关基因发生随机突变，A错误、B正确；

CD.利用以甲醇为唯一碳源的液体培养基进行连续培养，使突变的大肠杆菌更容易在以

甲醇为唯一碳源的培养基中生长，C错误、D正确。

故选：BDo

(8)为尽快获得甲醇利用效率更高的菌株，在配制步骤IV所需培养基时，配方中甲醇是

碳源，除甲醇外至少还应该有②NH4CL充当氮源、③Amp进行重组DNA的筛选、⑤水。

(9)图3实验方法①〜⑧中，可用于分离纯化能高效利用甲醇菌株的是⑤平板划线法、

⑦稀释涂布法；可用于测定甲醇代谢有关酶活性的是①分光光度法

;可用于追踪大肠杆菌细胞中甲醇代谢情况的是⑧同位素标记法。

(10)图2改造大肠杆菌时涉及的生物工程有发酵工程、基因工程、蛋白质工程，ACD

正确。

故答案为：

(1)AC(2)B

(3)①②③

(4)表达载体的构建

(5)C

(6)①

(7)BD

(8)②⑤(③可选)

(9)⑤⑦①⑧

(10)ACD

【点评】本题考查了发酵工程、基因工程等相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，

把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适

中。

四、人类遗传病

4.（16分）F病是一种由X染色体上GLA基因突变引起的全身代谢紊乱疾病，由于异常代

谢物积累部位不同而表现出不同的临床症状，且患者症状随年龄逐渐加重。目前已发现

GLA基因的1000多个突变位点。图1为甲家庭部分成员F病的系谱图，该家庭患病个

体携带的致病基因突变类型相同。

I，□

6正常男性

.O

n正常女性

roo患病男性

患病女性

图1

（1）图1中的致病GLA基因是隐性（显性/隐性）基因,II-3是GLA基因型的纯

合体（纯合体/杂合体）。

（2）in-2的致病基因来自于ABC□（多选）

A.I-1

B.I-2

C.II-3

D.II-4

（3）不考虑分裂异常，在ni-2产生的下列细胞中，一定含有致病基因的是①②。

（编号选填）

①精原细胞

②初级精母细胞

③次级精母细胞

④精细胞

由GLA基因另一位点突变引起F病的乙家庭中，女孩小萌也患F病，其父亲和妹妹也是

携带相同突变基因的F病患者，而母亲不携带致病基因。目前，小萌的母亲已再次怀孕。

图2为小萌GLA突变基因及其等位基因编码链部分片段的测序结果，其中每种线形表示

一种特定碱基，每个波峰对应序列中的一个碱基位点。

（4）小萌与母亲的GLA蛋白仅第94位氨基酸不同，据图2推测，该突变使正常蛋白质

中的半胱氨酸（密码子：5'-UGU-3'、5'-UGC-3'）变为D。（单选）

A.苏氨酸（密码子：5'-ACC-3'）

B.丙氨酸（密码子：5'-GCA-3'）

C.脯氨酸（密码子：5'-CCG-3'）

D.精氨酸（密码子：5'-CGU-3'）

（5）小萌的母亲第三胎生出患F病孩子的概率为

（6）为预防F病患儿出生，同时减少对健康胎儿和母亲的伤害，小萌父母可采取的最有

效措施是②。（编号选填）

①不采取任何措施

②对胎儿进行性别检测

③对胎儿进行染色体组成分析

④对胎儿进行GLA基因检测

⑤采用试管婴儿技术辅助生育

（7）若未来小萌与甲家庭中的川-2结婚，则控制F病的相关基因在遗传时ACDo

（多选）

A.遵循分离定律

B.遵循自由组合定律

C.通过配子传递给后代

D.具有伴性遗传特点

【答案】（1）隐性纯合体

（2）ABC

（3）①②

（4）D

(6)②

(7)ACD

【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由

性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传

方式就称为伴性遗传，又称性连锁遗传。

【解答】解：（D由题干信息可知，F病为伴X染色体遗传，图1中I-1患病，但n

-1正常，说明其致病GLA基因是隐性基因，II-3是GLA基因型的纯合体。

（2）由（1）可知，F病为伴x染色体隐性遗传，in-2的致病基因来自于n-3,而n

-3的基因来自于I-1和I-2,ABC正确。

故选：ABCo

（3）解：不考虑分裂异常，在III-2产生的下列细胞中，一定含有致病基因的是：

①、精原细胞来自于受精卵有丝分裂、分化，遗传物质不发生改变，一定含有致病基因，

①正确；

②、初级精母细胞是精原细胞DNA复制后形成的，遗传物质不发生改变，一定含有致病

基因，②正确；

③、初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中发生了同源染色体分离、非同源染色体的

自由组合，遗传物质发生改变，不一定含有致病基因，③错误；

④、初级精母细胞形成精母细胞的过程中发生了同源染色体分离、非同源染色体的自由

组合，遗传物质发生改变，不一定含有致病基因，④错误。

故选：①②。

（4）小萌与母亲的GLA蛋白仅第94位氨基酸不同，据图2推测，若只改变一个碱基,

该突变使正常蛋白质中的半胱氨酸（密码子：5,-UGU-3'、5,-UGC-3,）变为

精氨酸（密码子：5'-CGU-3'）,D正确。

故选：Do

（5）由题干信息可知，女孩小萌也患F病，其父亲和妹妹也是携带相同突变基因的F病

患者，而母亲不携带致病基因，所以乙家庭F病遗传方式为伴X显性遗传，小萌的母亲

1

第三胎生出患F病孩子女儿都有病，儿子都正常，患病的概率为-o

2

（6）由（5）可知，小萌的母亲生的女儿都有病，儿子都正常，为预防F病患儿出生，

同时减少对健康胎儿和母亲的伤害，小萌父母可采取的最有效措施是②对胎儿进行性别

检测。

(7)乙家庭中，该病为伴X染色体显性遗传，遗传时遵循分离定律、通过配子传递给后

代、具有伴性遗传特点，ACD正确。

故选：ACD=

故答案为：

(1)隐性纯合体

(2)ABC

(3)①②

(4)D

1

(5)-

2

(6)②

(7)ACD

【点评】本题考查了伴性遗传的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识

间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。

五、睡眠与免疫

1

5.(27分)人的一生约有三时间在睡眠中度过。研究发现PGD2是一种睡眠调节物质，可由

脑中的结缔组织细胞或上皮细胞合成，经脑脊液运送，并发挥睡眠调节作用，具体作用

机制如图1,其中字母表示物质，f表示促进，T表不抑制，•♦表不;物质分泌。

(单选)

A.组织液

B.淋巴液

C.血浆

D.外环境

（2）从作用方式和功能来看，PGD2最可能是一种Bo（单选）

A.神经递质

B.激素

C.细胞因子

D.抗体

（3）VLPO神经元可通过分泌GABA抑制下一个神经元的兴奋产生。则此时后者的质膜

两侧电荷分布为A.（单选）

（4）除作用于中枢神经系统外，Ado还能广泛作用于外周，引起心率减慢、主动脉和冠

状动脉舒张、血压下降。下列选项中，作用效果与其类似的是Do（单选）

A.肾上腺素分泌

B.胰岛素分泌

C.交感神经兴奋

D.副交感神经兴奋

（5）脑脊液中的PGD2水平呈昼夜节律性波动，睡眠时浓度逐渐降低，觉醒时浓度逐渐

升高。请结合图1分析机体睡眠-觉醒节律形成的机制觉醒状态下，脑脊液中PGD2

水平升高，会通过细胞II升高Ado水平，进而促进VLPO神经元释放抑制性神经递质

GABA,同时抑制TMN神经元释放兴奋性神经递质HA,使神经系统兴奋性下降，机体

逐渐进入睡眠；而睡眠过程又使脑脊液中PGD2浓度降低，并通过Ado水平激活TMN

神经元、抑制VLPO神经元功能，从而提升神经系统兴奋性，使机体觉醒。如此周而往

复，从而形成睡眠-觉醒节律。

睡眠不足不仅影响学习与记忆，还对机体健康带来严重不良影响。研究发现，睡眠剥夺

小鼠脑中的高水平PGD2会突破血脑屏障进入循环系统，通过上调IL-6等物质的水平，

使免疫系统过度激活，诱发炎症风暴，损伤组织器官，造成多器官功能障碍（MODS）,

导致小鼠短时间内死亡。

（6）选择正确的编号填入表，形成实验方案并预期实验结果，用来证实：睡眠剥夺造成

的小鼠死亡是由于免疫系统过度激活引起的。（编号选填）

①正常小鼠

②正常睡眠

③存活时间长

④免疫缺陷小鼠

⑤睡眠剥夺

⑥存活时间短

实验材料实验处理预期实验结果

实验组(1)④(2)⑤(3)③

对照组(4)①(5)⑤(6)⑥

(7)巨噬细胞可以释放IL-6。在机体正常免疫过程中，巨噬细胞主要参与Ao(单

选)

A.非特异性免疫

B.特异性免疫

C.细胞免疫

D.体液免疫

(8)睡眠剥夺造成的MODS属于一种Co(单选)

A.过敏反应

B.获得性免疫缺陷病

C.自身免疫病

D.先天性免疫缺陷病

(9)下列措施中，对睡眠剥夺引起的MODS有缓解作用的是ADo(多选)

A.抑制PGD2合成酶活性

B.注射PGD2受体激动剂

C.促进PGD2从脑脊液进入血液

D.注射IL-6抗体

【答案】(1)A(2)B

(3)A

(4)D

(5)觉醒状态下，脑脊液中PGD2水平升高，会通过细胞n升高Ado水平，进而促进