2024届上海市高三“新高考”最终质量调研生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024届上海市高三“新高考”最终质量调研考生注意：1.本试卷共11页，九个场景，37个小题，满分100分，考试时间60分钟。2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。3.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，部分选对得部分分，选择一个不得分；标注“单选”的试题选择类试题，每小题只能选一个选项；标注“编号选填”的试题，每小题的正确〖答案〗数不做限制，且〖答案〗有少或多均不得分。场景一（11分）1.材料一：星云湖为云南九大高原湖泊之一，属于富营养化湖泊，其水华发生的发展变化很快。科研团队采用国产卫星高分一号，实现高时间频率和空间上连续的监测湖泊藻类动态变化。材料二：通过卫星高分一号以归一化植被指数法（NDVI）对星云湖藻类水华区域特征信息进行分析。归一化植被指数法公式为NDVI=（PNIR-PR）/（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率。材料三：下图1为2017年2月至2018年6月间水华面积变化的卫星数据，图2为水华覆盖区域内NDVI值、污染指数、营养指数的相关数据。（1）蓝藻属于____（填真核或原核）生物，请在下列生物里选出和其是同种类型的生物____。（选填编号）①大肠杆菌②酵母菌③球藻④人类（2）藻类中的叶绿素能反射更多的近红外光和绿光，吸收更多的____。并说明NDVI值与藻细胞数量的关系____。（3）分析并概括材料三中的两张图表____。（4）该湖泊水华的频繁发生与该生态系统的____稳定性下降有关。请结合书本提出几条建议提高该生态系统的稳定性____。〖答案〗（1）①.原核②.①（2）①.红光和蓝紫光②.NDVI值在一定范围内数值越大，藻细胞数量越多（3）图1体现了2017年2月至2018年6月间水华面积变化一直处于不规则的波动状态；图2体现了营养指数、污染指数和NDVI之间表现为正相关。（4）①.抵抗力②.适当引入适应当前环境的生物；减少人类对该生态系统的破坏；对生态系统中的污染物进行一定程度的清理〖祥解〗水体富营养化主要是由以下原因造成的：工业废水和生活污水的排放。工业废水和生活污水中含有大量的氮、磷等营养物质，这些物质通过地表径流或下渗进入水体，导致水体中营养物质过量。【小问1详析】蓝藻属于原核生物，大肠杆菌也是原核生物，酵母菌是真菌，球藻是真核细胞（植物），人类是真核生物。【小问2详析】藻类中的叶绿素主要吸收的是红光和蓝紫光，而对绿光的吸收较少。NDVI=（PNIR-PR）/（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率，NDVI值在一定范围内数值越大，说明藻细胞数量越多，叶绿素越多，PNIR数值越大。【小问3详析】分析图1可知，为2017年2月至2018年6月间水华面积在不断的波动，该时间段内水华的爆发特点为一直处于不规则的波动状态。分析图1和图2，NDVI值、污染指数、营养指数随着水华面积的增加而增加，减少而减少，因此水华面积与NDVI值、污染指数、营养指数之间的相关性为正相关。【小问4详析】该湖泊水华的频繁发生，使得该生态系统的稳定性受到了破坏，说明生态系统的抵抗力稳定性下降。态系统的稳定性和生态系统的组成成分和食物链和食物网有关，为提高该生态系统的稳定性一方面要增加其组分和食物链和食物网（营养结构）的复杂程度；另一方面，要控制对该生态系统的干扰强度不超过该生态系统的自我调节能力。同时，还可科学的施行对环境轻污染的、有效的生物防治。因此提出的措施是适当引入适应当前环境的生物；减少人类对该生态系统的破坏；对生态系统中的污染物进行一定程度的清理。场景二（11分）2.材料一：某天然湿地因游客和垂钓者众多，造成生物多样性下降，近年来水华现象也日趋严重。科研小组研究了导致水华的一种主要硅藻（单细胞藻）在不同环境条件下的增长状况，实验结果如图1所示。材料二：为改善生态状况，科研小组在湿地局部区域尝试水体立体生态养殖，其中的部分能量流动过程如图3所示，图中字母表示能量值（单位：kJ）。（1）据图1分析，下列选项正确的是____A.CO2浓度升高促进该硅藻数量增长B.水体pH下降促进该硅藻数量增长C.CO2浓度升高抑制该硅藻数量增长D.水体pH下降抑制该硅藻数量增长（2）科研小组用图2所示血细胞计数板计数（计数室体积为0.1mm3），培养液稀释10倍，检测四角上方格（如图2阴影所示）中的该藻类数量分别为12、16、14、18，估算培养液中该藻类种群密度约为____个/mL。A.2.4×107 B.2.4×108 C.7.2×107 D.2.6×108（3）养殖中，不慎带入了一条杂食性鱼，一段时间后这条鱼增加XkJ能量，假如这条鱼的食物有1/3来自植物，1/2来自植食性鱼类，1/6来自以植食性鱼类为食的小型肉食鱼类，则该杂食性条鱼生长过程中最少需要消耗植物中的能量____kJ，若水域中不存在肉食鱼类，杂食性鱼类的食物有2/3来自植物，1/3来自植食性鱼类，消耗植物的能量不变，则该条杂食性最多增加____kJ能量。（4）该湿地的水华现象是大量生活污水的进入使____等元素超标所致。科研小组在该湿地引入了鱼苗后，藻类略微减少，后期又引种了本地一些挺水植物，藻类明显减少。请分析说明挺水植物导致藻类明显减少的原因：____。〖答案〗（1）AD（2）A（3）①.220X②.4.5X（4）①.N、P②.挺水植物可以与藻类竞争阳光，也可以吸收水体中的N、P等无机盐，且在竞争中处于优势〖祥解〗流入某一营养级的能量（同化量）=呼吸作用散失的能量+用于生长发育、繁殖的能量（以有机物形式储存起来）=呼吸作用散失的能量+（被同化）流向下一营养级的能量（最高营养级除外）+流向分解者的能量+（未利用的能量）。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和（食物链交织而成的）食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=（下一级同化的能量÷上一级同化的能量）×100%。【小问1详析】从图中看出，随CO2浓度升高对该藻增长起促进作用，pH下降对其增长的抑制作用，故选AD。【小问2详析】根据图2可知该血细胞计数板的规格为16×25，即血细胞计数板有16个中方格、400个小方格，对应的种群密度（12+16+14+18）÷4×16×10×103=2.4×107个/ml，故选A。【小问3详析】根据题意可知，该只动物生长过程中，如果增加1KJ的能量，则消耗植物的数量为：1×1/3÷10%+1×1/2÷10%÷10%+1×1/6÷10%÷10%÷10%=220KJ，所以增加XkJ能量，消耗植物的能量为220X。如果水域中不存在肉食鱼类，杂食性鱼类的食物有2/3来自植物，1/3来自植食性鱼类，则鱼类获得1kJ的能量，消耗植物为1/3÷10%÷10%+2/3÷10%=40KJ，所以植物中含有220XKJ的能量，杂食性鱼类可以获得220X÷40=5.5X，因此杂食性鱼类增加了5.5X-X=4.5XKJ的能量。【小问4详析】N、P元素是植物生长必需的元素，若该湿地公园因大量生活污水的进入导致N、P等元素超标，会引起藻类大量繁殖引起水华。在引入了本地一些挺水植物和鱼苗后，藻类明显减少，这是因为挺水植物可以与藻类竞争阳光，也可以吸收水体中的N、P等无机盐，且在竞争中处于优势。场景三（15分）3.材料一：马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图，图2是蔗糖进入筛分子-伴胞复合体的一种模型。材料二：科研人员以Q9、NB1、G2三个品种的马铃薯为材料，研究不同光周期处理对马铃薯块茎产量的影响，在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗分别进行16h（长日照）、12h（中日照）、8h（短日照）三种光照时间处理，保持其他条件相同且适宜，培养一段时间后，发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和短日照组有块茎生成，结果如图3。（1）图1所示的代谢过程中，需要光反应产物参与的过程是____（编号选填）。为马铃薯叶片提供C18O2，块茎中会出现18O的淀粉，请描述18O转移的路径____（编号选填并排序）.①C5②C3③C18O2④18O⑤淀粉⑥碳酸丙糖⑦蔗糖（2）研究发现，叶绿体中淀粉的大量积累可能会导致____（编号选填）结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，使____，进而抑制暗反应。①类囊体②线粒体③叶绿体④细胞质膜（3）图2中甲应该是____。乙（SUT1）是一种蔗糖转运蛋白，在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUTl的表达水平降低，叶片中可溶性糖和淀粉总量____，最终导致块茎产量____。（4）综合分析材料一与材料二，光影响马铃薯幼苗的生理过程可能有____，（5）概述图3实验结果____。（6）进一步研究表明，在16h光照下，G2无匍匐茎生成，Q9和NB1仅有部分植株产生匍匐茎。下列关于16h光照下没有生成马铃薯块茎的原因可能有____。A.长日照导致暗反应时间不足，光合速率低B.马铃薯匍匐茎是块茎形成的必要条件C.长日照导致马铃薯叶片叶绿素含量下降D.长日照不利于有机物向块茎运输〖答案〗（1）①.②②.③②⑥⑦⑤（2）①.类囊体②.CO2吸收减少（3）①.ATP水解酶②.升高③.降低（4）叶绿素的合成、光合作用、有机物的运输和储存等（5）平均单株产量受到光周期影响程度相对较低的品种是Q9；单位时间内光周期影响平均单株块茎产量增量最高的实验组是NB1中日照组（6）BD〖祥解〗分析图1:①是光合作用的暗反应阶段的CO2的固定阶段，②是暗反应中的C3的还原阶段。从图中可以看出，暗反应在叶绿体基质中进行，其产物磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉，也可以被运出叶绿体，在叶肉细胞中的细胞质基质中合成蔗糖，蔗糖可以进入液泡暂时储存起来；蔗糖也可以通过韧皮部被运至茎块细胞，在茎块细胞内合成淀粉；分析图2：结构甲具有ATP水解酶的功能，同时利用ATP水解释放的能量把H+运出细胞，导致细胞外H+浓度较高,属于主动运输；结构乙能够依靠细胞膜两侧的H+浓度差把H+运入细胞，属于协助扩散，同时把蔗糖分子也运入细胞；分析图3：实验自变量为不同品种、不同光周期处理，因变量检测生长周期种不同时间点的平均单株产量，检测时间以15d为单位，同品种同条件下60d的平均单株产量与45d的平均单株产量差值即为该品种该条件下的平均单株产量增量。【小问1详析】在叶绿体中三碳化合物的还原反应需要光反应提供ATP和NADPH，需要ATP和NADPH功能以及需要NADPH提供还原剂，故选②；为马铃薯叶片提供C18O2,块茎中的淀粉会含18O,由图可知，元素18O转移的路径：C18O2→C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉，故18O转移的路径③②⑥⑦⑤。【小问2详析】光反应的场所是类囊体薄膜，因此叶绿体中淀粉的积累会导致类囊体膜结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，即气孔的开放程度下降，影响二氧化碳的吸收，即二氧化碳的吸收量下降,进而碳(暗)反应速率下降，光合速率下降。【小问3详析】由图可知，在结构甲的作用下，ATP水解，H+逆浓度运输至胞外，说明结构甲是ATP水解酶；成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUTl的表达水平降低，筛分子-伴胞复合体的蔗糖转运蛋白乙含量减少，叶肉细胞中蔗糖分子通过结构乙转运出叶肉细胞的量减少，叶肉细胞中蔗糖积累，可溶性糖和淀粉总量上升，抑制光合作用，最终导致块茎产量降低。【小问4详析】①本实验研究不同光周期处理对马铃薯产量的影响，最终发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和短日照组有块茎生成，由此推断光影响的马铃薯幼苗的代谢过程可能有叶绿素的合成、光合作用、有机物的运输和储存、细胞呼吸、酶的合成等。【小问5详析】由图可知，对三个不同品种分别进行12h的中日照组和8h短日照处理，比较处理45～75d期间平均单株产量的差值，Q9品种12h中日照处理的差值与8h短日照处理的差值差异最小，因此平均单株产量受到光周期影响程度相对较低的品种是Q9；对NB1品种进行12h的中日照组，在处理45～60d期间差值最大即单株产量增量最高。【小问6详析】相比于中日照与短日照，三个不同品种的马铃薯在长日照下匍匐茎都生长异常，具有生长异常的匍匐茎的植株均没有块茎生成，因此推测关于16h光照下没有生成马铃薯块茎的原因可能有马铃薯匍匐茎是块茎形成的必要条件和长日照不利于有机物向块茎运输。故选BD。场景四（13分）4.材料一：矮化是一种重要的农艺性状，对作物产量、抗倒伏和种植密度均有显著影响。矮化果树具有结果早、易管理和成本低等诸多优势。材料二：为研究某果树品种的矮化突变性状是否与GA的合成途径或信号转导途径有关，现对该品种的纯合野生型和纯合矮化突变体幼苗施加适量且适宜浓度的外源性GA溶液，检测植株的地上部分长度，结果如图1所示。材料三：近期研究发现，乙烯、GA与相关基因表达之间的相互作用可实现对植物矮化的调控，其主要分子机制如图2所示（注：转录因子指协助目的基因转录的蛋白质因子）。（1）GA是一种植物激素，可与____（编号选填）发生协同作用，需要与靶细胞上的____结合后发挥作用。①IAA②CTK③ABA④乙烯（2）推测该矮化突变体的____（填“GA合成”或“GA信号转导”）途径被抑制，理由是____。（3）据图分析，与矮化植株相比，正常植株体内的乙烯合成酶基因表达量____，赤霉素合成酶基因表达量____（以上两空填“较高”、“较低”或“相等”）。（4）若植株中基因CiACS4超表达，推测该植株株高的表现型并分析原因____。（5）根据题目中的信息，尝试为防止细胞矮化提供一些预防与控制建议，并且从分子机制角度提出2个方案抑制植株矮化____。〖答案〗（1）①.①②②.特异性受体（2）①.GA信号转导②.矮化突变体幼苗的地上部分和野生型相比增加的不显著，说明GA

溶液对矮化突变体不起作用，推测该矮化突变体的GA信号转导途径被抑制（3）①.较低②.较高（4）植株中基因

CiACS4

超表达，会产生CiACS4

蛋白增多，CiACS4

-CiERF3复合物增多，抑制赤霉素合成酶基因的表达，使得GA减少，导致植株矮化（5）基因敲除乙烯合成酶基因；抑制CiERF3和CiACS4结合〖祥解〗赤霉素合成部位在幼芽，幼根和未成熟的种子。主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高。促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、植株开花和果实发育。【小问1详析】据图分析，植物激素GA减少，植株矮化，说明GA是促进植株的生长，而IAA可以促进细胞伸长生长，CTK促进细胞分裂，两者均可促进植株生长，因此GA可与①②发生协同作用，需要与靶细胞上的特异性受体结合后发挥作用。【小问2详析】分析图，纯合野生型和纯合矮化突变体幼苗施加适量且适宜浓度的外源性

GA

溶液，实验现象是矮化突变体幼苗的地上部分和野生型相比增加的不显著，说明GA

溶液对矮化突变体不起作用，推测该矮化突变体的GA信号转导途径被抑制。【小问3详析】据图分析，矮化植株体内的乙烯的含量增多，GA的含量减少，则与矮化植株相比，正常植株体内的乙烯合成酶基因表达量较低,赤霉素合成酶基因表达量较高。【小问4详析】若植株中基因

CiACS4

超表达，会产生CiACS4

蛋白增多，CiACS4

-CiERF3复合物增多，抑制赤霉素合成酶基因的表达，使得GA减少，导致植株矮化。【小问5详析】据图分析，乙烯合成增多，会促进乙烯响应因子CiERF3和CiACS4结合，进而抑制赤霉素合成酶基因表达，从而导致植株矮化。因此提出了以下方案：基因敲除乙烯合成酶基因；抑制CiERF3和CiACS4结合。场景五（6分）5.某果蝇精原细胞的一对常染色体上有五对等位基因，其中一条染色体b、c、d基因所在的片段发生了染色体结构变异倒位。该精原细胞减数分裂联会时，倒位片段会扭曲与同源片段形成倒位环，且联会后两条非姐妹染色单体在基因B、C（b、c）之间或基因C、D（c、d）之间发生了一次交换，交换后形成了无着丝粒片段和双着丝粒桥，无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥会发生随机断裂，假设断裂处发生在相邻两基因之间。最终该精原细胞完成减数分裂形成四个配子，整个过程如图所示。（1）若一缺失配子基因型为ad，则另一缺失配子可能为____（编号选填），其交换位点应该发生于____之间。①Abc②bce③Abc④bCe（2）若该精原细胞无穷多，且均按图示过程完成减数分裂，可形成多少种配子，并写出你的判断依据____。〖答案〗（1）①.④②.C、D（c、d）（2）形成14种配子，分别是正常配子ABCDE和abcdde、在基因B、C（b、c）之间发生交换后得到两条染色体基因型为ABcDE和adCbe，分别在不同位置断裂可得8种配子，同理，在基因C、D（c、d）之间发生交换后再不同位置断裂可得8种配子，减去两种交换过程断裂后重复的4种配子，则可形成14种配子。〖祥解〗由图可知，最后形成的四个配子中，含有一个正常配子，两个缺失配子，一个倒位配子。【小问1详析】正常情况下，产生四个两种配子，分别为ABCDE和abcde，联会后两条非姐妹染色单体在基因B、C（b、c）之间或基因C、D（c、d）之间发生了一次交换，交换后形成了无着丝粒片段和双着丝粒桥，无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥会发生随机断裂，假设断裂处发生在相邻两基因之间，若一缺失配子基因型为ad，说明发生交换的部位在C、D（c、d）之间，交换后的染色体基因型为adCbe，断裂处发生在cd之间，则另一缺失配子基因型为bCe【小问2详析】若该精原细胞无穷多，且均按图示过程完成减数分裂，则可形成14种配子，分别是正常配子ABCDE和abcdde、在基因B、C（b、c）之间发生交换后得到两条染色体基因型为ABcDE和adCbe，分别在不同位置断裂可得8种配子，同理，在基因C、D（c、d）之间发生交换后再不同位置断裂可得8种配子，减去两种交换过程断裂后重复的4种配子，则可形成14种配子。场景六（15分）6.材料一：血液中含有各种细胞、蛋白质、离子，其中血红蛋白（Hb）是一种含铁的氧转运金属蛋白，在高等生物体内负责运载O2和CO2，血红蛋白含量的变化与很多因素有关。已有研究显示，一方面，人体血压持续升高促使血管弹力纤维和内膜纤维组织增生；血管管腔变窄后，出现缺氧，低氧会刺激肾脏分泌促红细胞生成素（EPO），使红细胞生成和Hb增多。另一方面，高Hb含量使血液黏稠，进一步使血压升高。阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者因睡眠时上气道塌陷、阻寒，导致呼吸暂停和低通气，也会影响其Hb含量。材料二：成人的血红蛋白HbA是由两个α珠蛋白链和两个β珠蛋白链组成的四聚体（α2β2）。人体中每条16号染色体上有两个串联的α珠蛋白基因（HBα1和HBα1），每个基因表达α珠蛋白链的结构和量均相同，每条11号染色体上有1个β珠蛋白基因。如果人体α珠蛋白链的合成不足，会导致其与β珠蛋白链的比例失衡，引起溶血性贫血，这种贫血称为地中海贫血，简称地贫。地贫分为轻度、中度及重度，轻度对健康影响较小，而中重度对患者健康影响较大。一般情况下，α地贫的严重程度与缺失α基因的个数相关，下表显示了α珠蛋白链基因缺少的个数与α地贫表型之间的关系，表中α0表示缺基因，α2+表示正常基因。家族成员表型基因型α链的合成比例重症（早期死亡）α1⁰α2⁰/α1⁰α2⁰0%父亲中度贫血（致残）α1⁺α2⁰/α1⁰α2⁰未知女儿中度贫血（致残）α1⁰α2⁺/α1⁰α2⁰未知儿子1轻度贫血（标准型）α1⁺α2⁺/α1⁰α2⁰未知儿子2静止型（无贫血症状）α1⁺α2⁺/α1⁺α2⁰75%（1）根据题中所描述的Hb含量增高的调节过程，可导致人体Hb含量升高的因素有____；（编号选填）其中对Hb含量变化构成正反馈的因素是____。（编号选填）①血压升高②血液O2含量过高③动脉管腔变窄④血液粘度下降⑤血液粘稠度升高（2）阅读上述材料，推测在OSAHS患者体内会发生现象____（至少2点）（3）如果在减数分裂的DNA复制过程中，β珠蛋白基因上的一条DNA单链发生了碱基改变而未修复，在形成配子时，带有突变基因配子的比例是____。（4）从A-D中选出导致α珠蛋白链含量减少或为0的原因____。A.带有α珠蛋白链基因的染色体片段缺失B.基因的碱基替换导致α珠蛋白链稳定性降低C.因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数减少D.因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数增加（5）根据表中父亲和子女的表型，判断母亲的基因型为____，母亲α链合成的比例为____。（6）若轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在不同染色体上）与基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配，则后代患贫血的程度为____A.重症 B.中度贫血 C.轻度贫血 D.静止型（7）若轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在同一染色体上）与基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配，则后代患轻度贫血的概率为____。〖答案〗（1）①.①③⑤②.①③⑤（2）EPO合成增强；红细胞密度升高；Hb含量升高（3）1/4（4）ABC（5）①.基因型为a1+a2+/a1⁰a2+②.75%（6）D（7）1/2〖祥解〗正反馈是指受控部分发出反馈信息，其方向与控制信息一致，可以促进或加强控制部分的活动。【小问1详析】根据题干信息：人体血压持续升高促使血管弹力纤维和内膜纤维组织增生；血管管腔变窄后，出现缺氧，低氧会刺激肾脏分泌促红细胞生成素（EPO），使红细胞生成和Hb增多。另一方面，高Hb含量使血液黏稠，进一步使血压升高。阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者因睡眠时上气道塌陷、阻寒，导致呼吸暂停和低通气，也会影响其Hb含量。根据题中所描述的Hb含量增高的调节过程，可导致人体Hb含量升高的因素有A血压升高、C动脉管腔变窄、E血液粘稠度升高；其中对Hb含量变化构成正反馈的因素是A血压升高、C动脉管腔变窄、E血液粘稠度升高。【小问2详析】根据题干信息：阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者因睡眠时上气道塌陷、阻寒，导致呼吸暂停和低通气，也会影响其Hb含量。低氧会刺激肾脏分泌促红细胞生成素（EPO），使红细胞生成和Hb增多，推测在OSAHS患者体内会发生的现象是EPO合成增强；红细胞密度升高；Hb含量升高。【小问3详析】如果在减数分裂的DNA复制过程中，β珠蛋白基因上的一条DNA单链发生了碱基改变而未修复，在形成配子时，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成4个配子，但只有其中一个配子中含有突变基因，比例为1/4。【小问4详析】带有α珠蛋白链基因的染色体片段缺失，会导致α珠蛋白基因缺失；基因的碱基替换导致α珠蛋白链稳定性降低，α珠蛋白链容易被破坏；因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数减少，导致α珠蛋白基因数量减少，这些均会导致α珠蛋白链含量减少或为0；而因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数增加，会导致α珠蛋白链含量增加，故选ABC。【小问5详析】其女儿的基因型为α10α2+/α10α2+，说明其母亲16号染色体其中一条染色体上的基因是α10α2+，其儿子的基因型为α1+α2+/α10α20，父亲的基因型为α10α2+/α10α2+，由此判断母亲16号染色体中另外一条染色体上的基因是α1+α2+，所以母亲的基因型为α1+α2+/α10α2+；母亲的基因型与其儿子2的基因型相似，缺失的α基因的个数相同，所以母亲α链合成的比例为75%。【小问6详析】轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在不同染色体上）的基因型α1⁰α2⁺/α1⁰α2+和基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配，则后代的基因型为α1⁺α2⁺/α1⁺α2⁰或者α1⁺α2⁺/α10α2+患贫血的程度静止型，故选D。【小问7详析】若轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在同一染色体上）基因型为α1⁺α2⁺/α1⁰α2⁰与基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配，则后代基因型为α1⁺α2⁺/α1+a2+，α1⁺α2⁺/α1⁰α2⁰轻度贫血的概率为1/2。场景七（11分）7.材料一：为使水稻获得抗除草剂性状，科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株，获得抗草甘膦转基因水稻。材料二：利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。（1）将草甘膦抗性基因作为目的基因，与Ti质粒构建基因表达载体。目的基因表达载体进入细胞后，Ti质粒上的____区段可转移到油菜细胞的基因组中。为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是____。（编号选填）①Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点②草甘膦抗性基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点③酶切后，草甘膦抗性基因形成的两个黏性末端序列不相同④酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同（2）取某品种水稻的幼胚，先进行消毒处理，然后接种到培养基中，用____侵染该愈伤组织。（3）利用PCR技术，可以鉴定被侵染的愈伤组织中是否含有草甘膦抗性基因。草甘膦抗性基因的部分序列如下：5′—ATGGCT…………AGGAAC—3′3′—TACCGA…………TCCTTG—5′根据上述序列应选择引物____（编号选填）进行PCR。①引物：5′—TACCGA—3′②引物：5′—GTTCCT—3′③引物：5′—AUGGCU—3′④引物：5′—ATGGCT—3′（4）第____轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段，第5轮循环后，产物中两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段有____个，若进行30轮循环，需引物A____个。〖答案〗（1）①.T-DNA②.①③（2）农杆菌（3）②④（4）①.3②.22③.230-1〖祥解〗基因工程的基本操作程序：第一步：目的基因的获取；第二步：基因表达载体的构建（核心）；第三步：将目的基因导入受体细胞；第四步：目的基因的检测和表达。【小问1详析】目的基因表达载体进入细胞后，Ti质粒上的T-DNA区段可转移到油菜细胞的基因组中；为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则：①为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是在Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点，①正确；②限制酶是识别并切割DNA的，而不是蛋白质序列，②错误；③④酶切后，草甘膦抗性基因、Ti质粒形成的两个黏性末端序列不相同，可以防止自身环化，③正确，④错误。故选①③。【小问2详析】取某品种水稻的幼胚，先进行消毒处理，然后接种到培养基中，用农杆菌侵染该愈伤组织。【小问3详析】根据已知草甘膦抗性基因的部分序列以及双链DNA分子的结构特点（反向平行），再结合DNA复制（PCR中）的特点，即子链合成的方向是从5′到3′，应选择引物②、④进行PCR扩增，故选②④。【小问4详析】根据DNA半保留复制的特点，由于引物的不同，第一轮和第二轮扩增出现的4个DNA片段虽然都包含目的基因，但是这4条DNA片段的两条链不等长，在第三轮扩增结束后，才会出现2个双链等长的目的基因片段；第5轮循环后，产生的两条脱氧核苷酸链等长DNA均是以第四轮循环产生短链为模板复制而来，其数量=总链条数-中长链条数-长链条数=24×2-2×4-2=22个，PCR过程经过30次循环，需要的引物总个数是231-2，需要A引物的总个数是（231-2）×1/2=230-1。场景八（4分）8.材料一：随着人们生活水平提高，体力劳动强度下降及饮食、生活习惯改变等原因导致糖尿病、肥胖症等一系列影响健康的问题出现。瘦素是一类与糖尿病、肥胖症等有关的主要由脂肪细胞分泌的肽类激素，为研究瘦素引起的神经调节机制，科研人员利用糖尿病模型小鼠进行了相关研究。材料二：研究发现AgRP是下丘脑弓状核（ARC）中一种与食欲有关的神经元，CNO可以抑制AgRP的活性。研究者推测，STZ通过降低瘦素水平，从而提高AgRP活性增加小鼠进食量请完成实验设计验证研究者的推测____。〖答案〗实验思路：取生长状况相似的小鼠若干只，随机均分为四组，编号A、B、C、D；A组注射等量且适量的生理盐水，B组注射等量且适量的CNO＋生理盐水，C组注射等量且适量的STZ+生理盐水，D组注射等量且适量的STZ+瘦素+生理盐水；相同且适宜条件下培养一段时间，测定各组小鼠的相对进食量。〖祥解〗胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度。【详析】分析题意可知，本实验目的是验证STZ通过提高AgRP活性增加小鼠进食量，则实验的自变量是STZ及CNO的有无，且AgRP能增加小鼠的进食量，而STZ能提高AgRP活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，因此实验设计思路是取生长状况相似的小鼠若干只，随机均分为四组，编号A、B、C、D；A组注射等量且适量的生理盐水，B组注射等量且适量的CNO＋生理盐水，C组注射等量且适量的STZ+生理盐水，D组注射等量且适量的STZ+瘦素+生理盐水；相同且适宜条件下培养一段时间，测定各组小鼠的相对进食量。场景九（14分）9.材料一：非编码RNA是近几年的研究热点。DavidP.Bartel实验室的BenjaminKleaveland等4人研究了小鼠脑中四种非编码RNA：Cyrano、miR-671、miR-7、Cdr1as的相互作用关系。材料二：Cyrano有一个非常保守的miR-7结合位点。研究人员敲除了Cyrano（记作KO）后检测到miR-7含量如图1所示材料三：为研究miR-7升高导致的后果，研究人员测量并筛选出了Cdr1as的降低。通过免疫荧光原位杂交技术（FISH）得到的野生型（WT）小鼠和KO小鼠的细胞图像如图2。其中，有颜色部位为细胞核，图中的小黑点为Cdr1as。材料四：之前有研究称miR-671通过与Cdr1as上的互补位点结合介导Cdr1as的剪切与降解（机制A）。研究人员通过构建miR-671在Cdr1as上互补位点的突变体（记作Δ）对Cdr1as降解的机制进行了研究，结果如图3.材料五：转座子又称“跳跃基因”，可以插入到真核细胞基因组的任一位置（此过程称“转座”），造成基因组紊乱。piRNA是沉默转座子的一种重要的非编码RNA，由lncRNA剪切加工形成。（1）miR-7有3个亚型：miR-7a-1，miR-7a-2和miR-7b。敲除miR-7a-2的小鼠表现为不育，且睾丸、卵巢发育不良，检测发现原因是垂体分泌的____激素减少。还表现为葡萄糖刺激的胰岛素分泌升高。在胰岛中过量表达miR-7a导致小鼠的糖尿病，原因是：____。材料中的结果说明Cyrano介导____过程。图1中miR-16的作用是：____。（2）将miR-7a-1和miR-7b敲除小鼠与KO小鼠杂交，子代Cdr1as没有明显的降低，说明Cdr1as的降低不是____导致的，而是完全由miR-7升高导致的。据图2可得出____的结论。（3）根据实验数据，请评价机制A，并说明理由：____。（4）观察发现piRNA合成前lncRNA总是位于线粒体边缘停靠，说明____。piRNA与Piwi蛋白形成复合物后招募H3K9me3甲基化酶对转座子组蛋白进行表观遗传修饰，加剧转座子DNA螺旋化。该过程抑制的是转座子的____过程。〖答案〗（1）①.促性腺激素②.胰岛B细胞对葡萄糖升高刺激的敏感度降低③.miR-7a的降解④.作为对照排除实验其他因素(无关变量)的干扰（2）①.Cyrano被敲除②.KO导致的Cdr1as降解主要发生在细胞质中（3）机制A是Cdr1as降解的主要方式但不是唯一方式（4）①.线粒体外膜上有剪切lncRNA的酶②.转录〖祥解〗基因的表达过程通常分为转录和翻译，转录的模板是DNA的一条链，原料是四种游离的核糖核苷酸，产物是RNA，需要RNA聚合酶的参与；翻译的模板是mRNA，原料是氨基酸，场所是核糖体，产物是蛋白质。【小问1详析】性腺发育不良可能是垂体分泌的促性腺激素不足，敲除miR-7a-2的小鼠表现为葡萄糖刺激的胰岛素分泌升高，在胰岛中过量表达miR-7a导致小鼠的糖尿病，有可能是胰岛B细胞对葡萄糖升高刺激的敏感度降低，由图1可知，敲除了Cyrano即KO的miR-7含量增加了，因此说明Cyrano介导miR-7a的降解，由图1可知，两组miR-16的表达无差异，说明其作为对照排除实验其他因素(无关变量)的干扰。【小问2详析】实验是为了研究miR-7升高导致的后果，由于将miR-7a-1和miR-7b敲除小鼠与KO小鼠杂交，子代Cdr1as没有明显的降低，说明Cdr1as的降低不是Cyrano被敲除导致的，而是完全由miR-7升高导致的。图2可知，有颜色部位为细胞核，图中的小黑点为Cdr1as，因此说明KO导致的Cdr1as降解主要发生在细胞质中。【小问3详析】miR-671通过与Cdr1as上的互补位点结合介导Cdr1as的剪切与降解(机制A)，据图可知，突变体中Cdr1as仍有一定的表达量，推测机制A是Cdr1as降解的主要方式但不是唯一方式。【小问4详析】piRNA是沉默转座子的一种重要的非编码RNA，由lncRNA剪切加工形成。观察发现piRNA合成前lncRNA总是位于线粒体边缘停靠，说明线粒体外膜上有剪切lncRNA的酶。piRNA与Piwi蛋白形成复合物后招募H3K9me3甲基化酶对转座子组蛋白进行表观遗传修饰，加剧转座子DNA螺旋化，推测该过程抑制转座子的转录过程。2024届上海市高三“新高考”最终质量调研考生注意：1.本试卷共11页，九个场景，37个小题，满分100分，考试时间60分钟。2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。3.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，部分选对得部分分，选择一个不得分；标注“单选”的试题选择类试题，每小题只能选一个选项；标注“编号选填”的试题，每小题的正确〖答案〗数不做限制，且〖答案〗有少或多均不得分。场景一（11分）1.材料一：星云湖为云南九大高原湖泊之一，属于富营养化湖泊，其水华发生的发展变化很快。科研团队采用国产卫星高分一号，实现高时间频率和空间上连续的监测湖泊藻类动态变化。材料二：通过卫星高分一号以归一化植被指数法（NDVI）对星云湖藻类水华区域特征信息进行分析。归一化植被指数法公式为NDVI=（PNIR-PR）/（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率。材料三：下图1为2017年2月至2018年6月间水华面积变化的卫星数据，图2为水华覆盖区域内NDVI值、污染指数、营养指数的相关数据。（1）蓝藻属于____（填真核或原核）生物，请在下列生物里选出和其是同种类型的生物____。（选填编号）①大肠杆菌②酵母菌③球藻④人类（2）藻类中的叶绿素能反射更多的近红外光和绿光，吸收更多的____。并说明NDVI值与藻细胞数量的关系____。（3）分析并概括材料三中的两张图表____。（4）该湖泊水华的频繁发生与该生态系统的____稳定性下降有关。请结合书本提出几条建议提高该生态系统的稳定性____。〖答案〗（1）①.原核②.①（2）①.红光和蓝紫光②.NDVI值在一定范围内数值越大，藻细胞数量越多（3）图1体现了2017年2月至2018年6月间水华面积变化一直处于不规则的波动状态；图2体现了营养指数、污染指数和NDVI之间表现为正相关。（4）①.抵抗力②.适当引入适应当前环境的生物；减少人类对该生态系统的破坏；对生态系统中的污染物进行一定程度的清理〖祥解〗水体富营养化主要是由以下原因造成的：工业废水和生活污水的排放。工业废水和生活污水中含有大量的氮、磷等营养物质，这些物质通过地表径流或下渗进入水体，导致水体中营养物质过量。【小问1详析】蓝藻属于原核生物，大肠杆菌也是原核生物，酵母菌是真菌，球藻是真核细胞（植物），人类是真核生物。【小问2详析】藻类中的叶绿素主要吸收的是红光和蓝紫光，而对绿光的吸收较少。NDVI=（PNIR-PR）/（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率，NDVI值在一定范围内数值越大，说明藻细胞数量越多，叶绿素越多，PNIR数值越大。【小问3详析】分析图1可知，为2017年2月至2018年6月间水华面积在不断的波动，该时间段内水华的爆发特点为一直处于不规则的波动状态。分析图1和图2，NDVI值、污染指数、营养指数随着水华面积的增加而增加，减少而减少，因此水华面积与NDVI值、污染指数、营养指数之间的相关性为正相关。【小问4详析】该湖泊水华的频繁发生，使得该生态系统的稳定性受到了破坏，说明生态系统的抵抗力稳定性下降。态系统的稳定性和生态系统的组成成分和食物链和食物网有关，为提高该生态系统的稳定性一方面要增加其组分和食物链和食物网（营养结构）的复杂程度；另一方面，要控制对该生态系统的干扰强度不超过该生态系统的自我调节能力。同时，还可科学的施行对环境轻污染的、有效的生物防治。因此提出的措施是适当引入适应当前环境的生物；减少人类对该生态系统的破坏；对生态系统中的污染物进行一定程度的清理。场景二（11分）2.材料一：某天然湿地因游客和垂钓者众多，造成生物多样性下降，近年来水华现象也日趋严重。科研小组研究了导致水华的一种主要硅藻（单细胞藻）在不同环境条件下的增长状况，实验结果如图1所示。材料二：为改善生态状况，科研小组在湿地局部区域尝试水体立体生态养殖，其中的部分能量流动过程如图3所示，图中字母表示能量值（单位：kJ）。（1）据图1分析，下列选项正确的是____A.CO2浓度升高促进该硅藻数量增长B.水体pH下降促进该硅藻数量增长C.CO2浓度升高抑制该硅藻数量增长D.水体pH下降抑制该硅藻数量增长（2）科研小组用图2所示血细胞计数板计数（计数室体积为0.1mm3），培养液稀释10倍，检测四角上方格（如图2阴影所示）中的该藻类数量分别为12、16、14、18，估算培养液中该藻类种群密度约为____个/mL。A.2.4×107 B.2.4×108 C.7.2×107 D.2.6×108（3）养殖中，不慎带入了一条杂食性鱼，一段时间后这条鱼增加XkJ能量，假如这条鱼的食物有1/3来自植物，1/2来自植食性鱼类，1/6来自以植食性鱼类为食的小型肉食鱼类，则该杂食性条鱼生长过程中最少需要消耗植物中的能量____kJ，若水域中不存在肉食鱼类，杂食性鱼类的食物有2/3来自植物，1/3来自植食性鱼类，消耗植物的能量不变，则该条杂食性最多增加____kJ能量。（4）该湿地的水华现象是大量生活污水的进入使____等元素超标所致。科研小组在该湿地引入了鱼苗后，藻类略微减少，后期又引种了本地一些挺水植物，藻类明显减少。请分析说明挺水植物导致藻类明显减少的原因：____。〖答案〗（1）AD（2）A（3）①.220X②.4.5X（4）①.N、P②.挺水植物可以与藻类竞争阳光，也可以吸收水体中的N、P等无机盐，且在竞争中处于优势〖祥解〗流入某一营养级的能量（同化量）=呼吸作用散失的能量+用于生长发育、繁殖的能量（以有机物形式储存起来）=呼吸作用散失的能量+（被同化）流向下一营养级的能量（最高营养级除外）+流向分解者的能量+（未利用的能量）。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和（食物链交织而成的）食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=（下一级同化的能量÷上一级同化的能量）×100%。【小问1详析】从图中看出，随CO2浓度升高对该藻增长起促进作用，pH下降对其增长的抑制作用，故选AD。【小问2详析】根据图2可知该血细胞计数板的规格为16×25，即血细胞计数板有16个中方格、400个小方格，对应的种群密度（12+16+14+18）÷4×16×10×103=2.4×107个/ml，故选A。【小问3详析】根据题意可知，该只动物生长过程中，如果增加1KJ的能量，则消耗植物的数量为：1×1/3÷10%+1×1/2÷10%÷10%+1×1/6÷10%÷10%÷10%=220KJ，所以增加XkJ能量，消耗植物的能量为220X。如果水域中不存在肉食鱼类，杂食性鱼类的食物有2/3来自植物，1/3来自植食性鱼类，则鱼类获得1kJ的能量，消耗植物为1/3÷10%÷10%+2/3÷10%=40KJ，所以植物中含有220XKJ的能量，杂食性鱼类可以获得220X÷40=5.5X，因此杂食性鱼类增加了5.5X-X=4.5XKJ的能量。【小问4详析】N、P元素是植物生长必需的元素，若该湿地公园因大量生活污水的进入导致N、P等元素超标，会引起藻类大量繁殖引起水华。在引入了本地一些挺水植物和鱼苗后，藻类明显减少，这是因为挺水植物可以与藻类竞争阳光，也可以吸收水体中的N、P等无机盐，且在竞争中处于优势。场景三（15分）3.材料一：马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图，图2是蔗糖进入筛分子-伴胞复合体的一种模型。材料二：科研人员以Q9、NB1、G2三个品种的马铃薯为材料，研究不同光周期处理对马铃薯块茎产量的影响，在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗分别进行16h（长日照）、12h（中日照）、8h（短日照）三种光照时间处理，保持其他条件相同且适宜，培养一段时间后，发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和短日照组有块茎生成，结果如图3。（1）图1所示的代谢过程中，需要光反应产物参与的过程是____（编号选填）。为马铃薯叶片提供C18O2，块茎中会出现18O的淀粉，请描述18O转移的路径____（编号选填并排序）.①C5②C3③C18O2④18O⑤淀粉⑥碳酸丙糖⑦蔗糖（2）研究发现，叶绿体中淀粉的大量积累可能会导致____（编号选填）结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，使____，进而抑制暗反应。①类囊体②线粒体③叶绿体④细胞质膜（3）图2中甲应该是____。乙（SUT1）是一种蔗糖转运蛋白，在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUTl的表达水平降低，叶片中可溶性糖和淀粉总量____，最终导致块茎产量____。（4）综合分析材料一与材料二，光影响马铃薯幼苗的生理过程可能有____，（5）概述图3实验结果____。（6）进一步研究表明，在16h光照下，G2无匍匐茎生成，Q9和NB1仅有部分植株产生匍匐茎。下列关于16h光照下没有生成马铃薯块茎的原因可能有____。A.长日照导致暗反应时间不足，光合速率低B.马铃薯匍匐茎是块茎形成的必要条件C.长日照导致马铃薯叶片叶绿素含量下降D.长日照不利于有机物向块茎运输〖答案〗（1）①.②②.③②⑥⑦⑤（2）①.类囊体②.CO2吸收减少（3）①.ATP水解酶②.升高③.降低（4）叶绿素的合成、光合作用、有机物的运输和储存等（5）平均单株产量受到光周期影响程度相对较低的品种是Q9；单位时间内光周期影响平均单株块茎产量增量最高的实验组是NB1中日照组（6）BD〖祥解〗分析图1:①是光合作用的暗反应阶段的CO2的固定阶段，②是暗反应中的C3的还原阶段。从图中可以看出，暗反应在叶绿体基质中进行，其产物磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉，也可以被运出叶绿体，在叶肉细胞中的细胞质基质中合成蔗糖，蔗糖可以进入液泡暂时储存起来；蔗糖也可以通过韧皮部被运至茎块细胞，在茎块细胞内合成淀粉；分析图2：结构甲具有ATP水解酶的功能，同时利用ATP水解释放的能量把H+运出细胞，导致细胞外H+浓度较高,属于主动运输；结构乙能够依靠细胞膜两侧的H+浓度差把H+运入细胞，属于协助扩散，同时把蔗糖分子也运入细胞；分析图3：实验自变量为不同品种、不同光周期处理，因变量检测生长周期种不同时间点的平均单株产量，检测时间以15d为单位，同品种同条件下60d的平均单株产量与45d的平均单株产量差值即为该品种该条件下的平均单株产量增量。【小问1详析】在叶绿体中三碳化合物的还原反应需要光反应提供ATP和NADPH，需要ATP和NADPH功能以及需要NADPH提供还原剂，故选②；为马铃薯叶片提供C18O2,块茎中的淀粉会含18O,由图可知，元素18O转移的路径：C18O2→C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉，故18O转移的路径③②⑥⑦⑤。【小问2详析】光反应的场所是类囊体薄膜，因此叶绿体中淀粉的积累会导致类囊体膜结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，即气孔的开放程度下降，影响二氧化碳的吸收，即二氧化碳的吸收量下降,进而碳(暗)反应速率下降，光合速率下降。【小问3详析】由图可知，在结构甲的作用下，ATP水解，H+逆浓度运输至胞外，说明结构甲是ATP水解酶；成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUTl的表达水平降低，筛分子-伴胞复合体的蔗糖转运蛋白乙含量减少，叶肉细胞中蔗糖分子通过结构乙转运出叶肉细胞的量减少，叶肉细胞中蔗糖积累，可溶性糖和淀粉总量上升，抑制光合作用，最终导致块茎产量降低。【小问4详析】①本实验研究不同光周期处理对马铃薯产量的影响，最终发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和短日照组有块茎生成，由此推断光影响的马铃薯幼苗的代谢过程可能有叶绿素的合成、光合作用、有机物的运输和储存、细胞呼吸、酶的合成等。【小问5详析】由图可知，对三个不同品种分别进行12h的中日照组和8h短日照处理，比较处理45～75d期间平均单株产量的差值，Q9品种12h中日照处理的差值与8h短日照处理的差值差异最小，因此平均单株产量受到光周期影响程度相对较低的品种是Q9；对NB1品种进行12h的中日照组，在处理45～60d期间差值最大即单株产量增量最高。【小问6详析】相比于中日照与短日照，三个不同品种的马铃薯在长日照下匍匐茎都生长异常，具有生长异常的匍匐茎的植株均没有块茎生成，因此推测关于16h光照下没有生成马铃薯块茎的原因可能有马铃薯匍匐茎是块茎形成的必要条件和长日照不利于有机物向块茎运输。故选BD。场景四（13分）4.材料一：矮化是一种重要的农艺性状，对作物产量、抗倒伏和种植密度均有显著影响。矮化果树具有结果早、易管理和成本低等诸多优势。材料二：为研究某果树品种的矮化突变性状是否与GA的合成途径或信号转导途径有关，现对该品种的纯合野生型和纯合矮化突变体幼苗施加适量且适宜浓度的外源性GA溶液，检测植株的地上部分长度，结果如图1所示。材料三：近期研究发现，乙烯、GA与相关基因表达之间的相互作用可实现对植物矮化的调控，其主要分子机制如图2所示（注：转录因子指协助目的基因转录的蛋白质因子）。（1）GA是一种植物激素，可与____（编号选填）发生协同作用，需要与靶细胞上的____结合后发挥作用。①IAA②CTK③ABA④乙烯（2）推测该矮化突变体的____（填“GA合成”或“GA信号转导”）途径被抑制，理由是____。（3）据图分析，与矮化植株相比，正常植株体内的乙烯合成酶基因表达量____，赤霉素合成酶基因表达量____（以上两空填“较高”、“较低”或“相等”）。（4）若植株中基因CiACS4超表达，推测该植株株高的表现型并分析原因____。（5）根据题目中的信息，尝试为防止细胞矮化提供一些预防与控制建议，并且从分子机制角度提出2个方案抑制植株矮化____。〖答案〗（1）①.①②②.特异性受体（2）①.GA信号转导②.矮化突变体幼苗的地上部分和野生型相比增加的不显著，说明GA

溶液对矮化突变体不起作用，推测该矮化突变体的GA信号转导途径被抑制（3）①.较低②.较高（4）植株中基因

CiACS4

超表达，会产生CiACS4

蛋白增多，CiACS4

-CiERF3复合物增多，抑制赤霉素合成酶基因的表达，使得GA减少，导致植株矮化（5）基因敲除乙烯合成酶基因；抑制CiERF3和CiACS4结合〖祥解〗赤霉素合成部位在幼芽，幼根和未成熟的种子。主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高。促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、植株开花和果实发育。【小问1详析】据图分析，植物激素GA减少，植株矮化，说明GA是促进植株的生长，而IAA可以促进细胞伸长生长，CTK促进细胞分裂，两者均可促进植株生长，因此GA可与①②发生协同作用，需要与靶细胞上的特异性受体结合后发挥作用。【小问2详析】分析图，纯合野生型和纯合矮化突变体幼苗施加适量且适宜浓度的外源性

GA

溶液，实验现象是矮化突变体幼苗的地上部分和野生型相比增加的不显著，说明GA

溶液对矮化突变体不起作用，推测该矮化突变体的GA信号转导途径被抑制。【小问3详析】据图分析，矮化植株体内的乙烯的含量增多，GA的含量减少，则与矮化植株相比，正常植株体内的乙烯合成酶基因表达量较低,赤霉素合成酶基因表达量较高。【小问4详析】若植株中基因

CiACS4

超表达，会产生CiACS4

蛋白增多，CiACS4

-CiERF3复合物增多，抑制赤霉素合成酶基因的表达，使得GA减少，导致植株矮化。【小问5详析】据图分析，乙烯合成增多，会促进乙烯响应因子CiERF3和CiACS4结合，进而抑制赤霉素合成酶基因表达，从而导致植株矮化。因此提出了以下方案：基因敲除乙烯合成酶基因；抑制CiERF3和CiACS4结合。场景五（6分）5.某果蝇精原细胞的一对常染色体上有五对等位基因，其中一条染色体b、c、d基因所在的片段发生了染色体结构变异倒位。该精原细胞减数分裂联会时，倒位片段会扭曲与同源片段形成倒位环，且联会后两条非姐妹染色单体在基因B、C（b、c）之间或基因C、D（c、d）之间发生了一次交换，交换后形成了无着丝粒片段和双着丝粒桥，无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥会发生随机断裂，假设断裂处发生在相邻两基因之间。最终该精原细胞完成减数分裂形成四个配子，整个过程如图所示。（1）若一缺失配子基因型为ad，则另一缺失配子可能为____（编号选填），其交换位点应该发生于____之间。①Abc②bce③Abc④bCe（2）若该精原细胞无穷多，且均按图示过程完成减数分裂，可形成多少种配子，并写出你的判断依据____。〖答案〗（1）①.④②.C、D（c、d）（2）形成14种配子，分别是正常配子ABCDE和abcdde、在基因B、C（b、c）之间发生交换后得到两条染色体基因型为ABcDE和adCbe，分别在不同位置断裂可得8种配子，同理，在基因C、D（c、d）之间发生交换后再不同位置断裂可得8种配子，减去两种交换过程断裂后重复的4种配子，则可形成14种配子。〖祥解〗由图可知，最后形成的四个配子中，含有一个正常配子，两个缺失配子，一个倒位配子。【小问1详析】正常情况下，产生四个两种配子，分别为ABCDE和abcde，联会后两条非姐妹染色单体在基因B、C（b、c）之间或基因C、D（c、d）之间发生了一次交换，交换后形成了无着丝粒片段和双着丝粒桥，无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥会发生随机断裂，假设断裂处发生在相邻两基因之间，若一缺失配子基因型为ad，说明发生交换的部位在C、D（c、d）之间，交换后的染色体基因型为adCbe，断裂处发生在cd之间，则另一缺失配子基因型为bCe【小问2详析】若该精原细胞无穷多，且均按图示过程完成减数分裂，则可形成14种配子，分别是正常配子ABCDE和abcdde、在基因B、C（b、c）之间发生交换后得到两条染色体基因型为ABcDE和adCbe，分别在不同位置断裂可得8种配子，同理，在基因C、D（c、d）之间发生交换后再不同位置断裂可得8种配子，减去两种交换过程断裂后重复的4种配子，则可形成14种配子。场景六（15分）6.材料一：血液中含有各种细胞、蛋白质、离子，其中血红蛋白（Hb）是一种含铁的氧转运金属蛋白，在高等生物体内负责运载O2和CO2，血红蛋白含量的变化与很多因素有关。已有研究显示，一方面，人体血压持续升高促使血管弹力纤维和内膜纤维组织增生；血管管腔变窄后，出现缺氧，低氧会刺激肾脏分泌促红细胞生成素（EPO），使红细胞生成和Hb增多。另一方面，高Hb含量使血液黏稠，进一步使血压升高。阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者因睡眠时上气道塌陷、阻寒，导致呼吸暂停和低通气，也会影响其Hb含量。材料二：成人的血红蛋白HbA是由两个α珠蛋白链和两个β珠蛋白链组成的四聚体（α2β2）。人体中每条16号染色体上有两个串联的α珠蛋白基因（HBα1和HBα1），每个基因表达α珠蛋白链的结构和量均相同，每条11号染色体上有1个β珠蛋白基因。如果人体α珠蛋白链的合成不足，会导致其与β珠蛋白链的比例失衡，引起溶血性贫血，这种贫血称为地中海贫血，简称地贫。地贫分为轻度、中度及重度，轻度对健康影响较小，而中重度对患者健康影响较大。一般情况下，α地贫的严重程度与缺失α基因的个数相关，下表显示了α珠蛋白链基因缺少的个数与α地贫表型之间的关系，表中α0表示缺基因，α2+表示正常基因。家族成员表型基因型α链的合成比例重症（早期死亡）α1⁰α2⁰/α1⁰α2⁰0%父亲中度贫血（致残）α1⁺α2⁰/α1⁰α2⁰未知女儿中度贫血（致残）α1⁰α2⁺/α1⁰α2⁰未知儿子1轻度贫血（标准型）α1⁺α2⁺/α1⁰α2⁰未知儿子2静止型（无贫血症状）α1⁺α2⁺/α1⁺α2⁰75%（1）根据题中所描述的Hb含量增高的调节过程，可导致人体Hb含量升高的因素有____；（编号选填）其中对Hb含量变化构成正反馈的因素是____。（编号选填）①血压升高②血液O2含量过高③动脉管腔变窄④血液粘度下降⑤血液粘稠度升高（2）阅读上述材料，推测在OSAHS患者体内会发生现象____（至少2点）（3）如果在减数分裂的DNA复制过程中，β珠蛋白基因上的一条DNA单链发生了碱基改变而未修复，在形成配子时，带有突变基因配子的比例是____。（4）从A-D中选出导致α珠蛋白链含量减少或为0的原因____。A.带有α珠蛋白链基因的染色体片段缺失B.基因的碱基替换导致α珠蛋白链稳定性降低C.因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数减少D.因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数增加（5）根据表中父亲和子女的表型，判断母亲的基因型为____，母亲α链合成的比例为____。（6）若轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在不同染色体上）与基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配，则后代患贫血的程度为____A.重症 B.中度贫血 C.轻度贫血 D.静止型（7）若轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在同一染色体上）与基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配，则后代患轻度贫血的概率为____。〖答案〗（1）①.①③⑤②.①③⑤（2）EPO合成增强；红细胞密度升高；Hb含量升高（3）1/4（4）ABC（5）①.基因型为a1+a2+/a1⁰a2+②.75%（6）D（7）1/2〖祥解〗正反馈是指受控部分发出反馈信息，其方向与控制信息一致，可以促进或加强控制部分的活动。【小问1详析】根据题干信息：人体血压持续升高促使血管弹力纤维和内膜纤维组织增生；血管管腔变窄后，出现缺氧，低氧会刺激肾脏分泌促红细胞生成素（EPO），使红细胞生成和Hb增多。另一方面，高Hb含量使血液黏稠，进一步使血压升高。阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者因睡眠时上气道塌陷、阻寒，导致呼吸暂停和低通气，也会影响其Hb含量。根据题中所描述的Hb含量增高的调节过程，可导致人体Hb含量升高的因素有A血压升高、C动脉管腔变窄、E血液粘稠度升高；其中对Hb含量变化构成正反馈的因素是A血压升高、C动脉管腔变窄、E血液粘稠度升高。【小问2详析】根据题干信息：阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者因睡眠时上气道塌陷、阻寒，导致呼吸暂停和低通气，也会影响其Hb含量。低氧会刺激肾脏分泌促红细胞生成素（EPO），使红细胞生成和Hb增多，推测在OSAHS患者体内会发生的现象是EPO合成增强；红细胞密度升高；Hb含量升高。【小问3详析】如果在减数分裂的DNA复制过程中，β珠蛋白基因上的一条DNA单链发生了碱基改变而未修复，在形成配子时，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成4个配子，但只有其中一个配子中含有突变基因，比例为1/4。【小问4详析】带有α珠蛋白链基因的染色体片段缺失，会导致α珠蛋白基因缺失；基因的碱基替换导致α珠蛋白链稳定性降低，α珠蛋白链容易被破坏；因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数减少，导致α珠蛋白基因数量减少，这些均会导致α珠蛋白链含量减少或为0；而因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数增加，会导致α珠蛋白链含量增加，故选ABC。【小问5详析】其女儿的基因型为α10α2+/α10α2+，说明其母亲16号染色体其中一条染色体上的基因是α10α2+，其儿子的基因型为α1+α2+/α10α20，父亲的基因型为α10α2+/α10α2+，由此判断母亲16号染色体中另外一条染色体上的基因是α1+α2+，所以母亲的基因型为α1+α2+/α10α2+；母亲的基因型与其儿子2的基因型相似，缺失的α基因的个数相同，所以母亲α链合成的比例为75%。【小问6详析】轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在不同染色体上）的基因型α1⁰α2⁺/α1⁰α2+和基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配，则后代的基因型为α1⁺α2⁺/α1⁺α2⁰或者α1⁺α2⁺/α10α2+患贫血的程度静止型，故选D。【小问7详析】若轻度贫血的女性（若a基因的缺失发生在同一染色体上）基因型为α1⁺α2⁺/α1⁰α2⁰与基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配，则后代基因型为α1⁺α2⁺/α1+a2+，α1⁺α2⁺/α1⁰α2⁰轻度贫血的概率为1/2。场景七（11分）7.材料一：为使水稻获得抗除草剂性状，科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株，获得抗草甘膦转基因水稻。材料二：利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。（1）将草甘膦抗性基因作为目的基因，与Ti质粒构建基因表达载体。目的基因表达载体进入细胞后，Ti质粒上的____区段可转移到油菜细胞的基因组中。为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是____。（编号选填）①Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点②草甘膦抗性基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点③酶切后，草甘膦抗性基因形成的两个黏性末端序列不相同④酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同（2）取某品种水稻的幼胚，先进行消毒处理，然后接种到培养基中，用____侵染该愈伤组织。（3）利用PCR技术，可以鉴定被侵染的愈伤组织中是否含有草甘膦抗性基因。草甘膦抗性基因的部分序列如下：5′—ATGGCT…………AGGAAC—3′3′—TACCGA…………TCCTTG—5′根据上述序列应选择引物____（编号选填）进行PCR。①引物：5′—TACCGA—3′②引物：5′—GTTCCT—3′③引物：5′—AUGGCU—3′④引物：5′—ATGGCT—3′（4）第____轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段，第5轮循环后，产物中两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段有____个，若进行30轮循环，需引物A____个。〖答案〗（1）①.T-DNA②.①③（2）农杆菌（3）②④（4）①.3②.22③.230-1〖祥解〗基因工程的基本操作程序：第一步：目的基因的获取；第二步：基因表达载体的构建（核心）；第三步：将目的基因导入受体细胞；第四步：目的基因的检测和表达。【小问1详析】目的基因表达载体进入细胞后，Ti质粒上的T-DNA区段可转移到油菜细胞的基因组中；为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则：①为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是在Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点，①正确；②限制酶是识别并切割DNA的，而不是蛋白质序列，②错误；③④酶切后，草甘膦抗性基因、Ti质粒形成的两个黏性末端序列不相同，可以防止自身环化，③正确，④错误。故选①③。【小问2详析】取某品种水稻的幼胚，先进行消毒处理，然后接种到培养基中，用农杆菌侵染该愈伤组织。【小问3详析】根据已知草甘膦抗性基因的部分序列以及双链DNA分子的结构特点（反向平行），再结