上海市宝山区2023-2024学年高三上学期期末质量监测生物学试题

上海市宝山区2023-2024学年高三上学期期末质量监测生物学试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、退化草地的修复1．围栏封育作为草地管理的基本方式，具有投资少、见效快、简单易行等优点，是退化草地生态修复应用最广泛的途径之一。在以牦牛、马为主要牧畜的某轻度退化草场部分区域进行围栏封育处理，封育区内禁止放牧，研究人员获得了之后4年草地植物群落的数据变化如表1。处理可食牧草生物量（g/m2）毒害草生物量（g/m2）密度（枝/m2）高度（mm）CK（对照）347.3a323.5a1931.7a69.0a第1年359.7a296.8b1923.0a74.4a第2年565.5b287.6b2113.6b89.2b第3年966.3c245.4c2254.7b111.8c第4年960.3c249.1c2253.9b112.3c注：同列的字母不同表示差异显著（1）本研究获取的CK组数据来自（围栏封育区的当年/围栏外的自由放牧区）较为合理。（2）草地植物群落在该草地生态系统中具有的作用有____。（多选）A．作为该系统能量流动的起点B．作为生产者参与该系统的组成C．可与牧畜之间进行信息传递D．仅参与系统物质循环中的碳循环（3）分析数据结合已学知识，推测围栏封育后植物群落密度、高度变化的可能原因有____。（多选）A．围栏避免了牧畜的采食和践踏 B．环境容纳量增大C．可食牧草繁殖后代的概率增加 D．可食牧草和毒害草竞争加剧（4）草地中高原雪兔主要取食一些低矮的喜阳草本，牦牛喜食株高较高的莎草科植物，若不考虑其他影响因素，随着围栏封育时间的增加，封育区内高原雪兔的种群数量会，请简述你所持观点的理由。（5）系统可如图所示分为封闭系统和开放系统，若将围栏封育区和自由放牧区视作两个单独的生态系统，则围栏封育区属于（封闭/开放）系统。（6）可建议在围栏封育后第年重新放牧，结合表中数据简述理由。基因发生同义突变不会改变其编码的蛋白质结构，非同义突变则相反。分子进化理论认为，可根据基因的非同义突变速率Ka和同义突变速率Ks的比值ω（Ka/Ks）来衡量基因受自然选择压力的大小。牦牛和黄牛是近缘物种，牦牛一般生活在高寒低氧的高海拔地区，黄牛主要生活在低海拔地区。（7）已知部分氨基酸对应的密码子，苯丙氨酸：5’-UUU-3’、5’-UUC-3’组氨酸：5’-CAU-3’、5’-CAC-3’丝氨酸：5’-UCC-3’、5’-UCA-3’、5’-UCG-3’、5’-UCU-3’牦牛基因组分析中，所发现编码链的以下突变为非同义突变的是。（编号选填）①5’-CAT-3’→5’-CAC-3’②5’-TTC-3’→5’-TCA-3’③5’-TCG-3’→5’-TCA-3’④5’-TCG-3’→5’-TCT-3’（8）自然选择对同义突变和非同义突变的压力是不一样的，如果非同义突变能使生物更好地适应环境，则其被保留固定的速率（Ka）会较（低/不变/高），结合相关信息推测，与黄牛相比，牦牛基因组中ω值明显较高的基因可能有。（多选）A.毛色相关基因B.低氧应答相关基因C.免疫相关基因D.线粒体功能相关基因二、水通道蛋白2．科学家发现一种质膜蛋白CHIP28并推测其可能与水分子进出细胞相关，将CHIP28的mRNA注入到非洲爪蟾的卵母细胞，一段时间后将注入和未注入mRNA的两组卵母细胞置于低浓度溶液，持续观察细胞变化结果如图，初步证明科学家的推测是正确的。随后在许多动物植物、微生物中相继发现了类似运输水的通道蛋白，并将其统称为水通道蛋白（AQPs）。（1）结合图文判断，（甲组/乙组）为注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞。该组细胞在置入低浓度溶液前细胞内发生了。（选择编号并按照正确的顺序进行排列）①细胞核CHIP28基因转录②内质网、高尔基体加工CHIP28③核糖体合成CHIP28④囊泡运输CHIP28并整合到质膜（2）该实验选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料，主要原因应是____。（单选）A．该卵母细胞体积较大，便于注入mRNAB．该卵母细胞体积较大，便于观察形态变化C．该卵母细胞胞内溶液浓度较低D．该卵母细胞质膜对水的透过性较低（3）研究发现，甘油分子可经AQPs顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为____。（单选）A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞胞吐（4）不同生物体内AQPs种类和数量差异性较大，与其生活环境、移动的局限性、主动获取水源的能力等相关。已发现大豆约有60多种AQPs，脊椎动物约有11-13种，小球藻约有5种，据此推测，水稻的AQPs种类最可能为___。（单选）A．75种 B．33种 C．15种 D．7种（5）AQP4是中枢神经系统的主要水通道蛋白，在星形胶质细胞上分布较多，若免疫系统产生针对AQP4的抗体，会造成星形胶质细胞的损伤、继而导致髓鞘受损的视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）据资料分析，NMOSD是一种病。AQP4被免疫系统识别为，并引发了机体的免疫。（编号选填）①免疫缺陷病②自身免疫病③免疫活性物质④抗原⑤特异性免疫⑥非特异性免疫⑦细胞免疫⑧体液免疫（6）免疫系统中存有一个补体系统，补体是由系列蛋白质组成，激活后能发挥免疫作用，NMOSD的产生与补体密切相关：抗体与AQP4结合后，激活相应补体，补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，最终导致NMOSD。据此分析，补体应属于（免疫器官/免疫细胞/免疫活性物质），其作用效果与细胞类似。（7）为验证MNOSD的发病机制，研究人员用小鼠脊髓进行实验，请将实验补充完整。组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体组②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体组③：野生型小鼠脊髓+补体组④：。可以作为实验的观察指标。三、改造生物合成乳酸3．以乳酸为主要原料可合成聚乳酸，是一种可生物降解的材料，有广泛应用。为了提高乳酸产量，科研人员以光合生物制造技术构建聚球藻细胞工厂来生产乳酸，下图表示一个天然缺乏乳酸合成途径的聚球藻细胞经改造后的乳酸合成途径，途径①中LdhD是合成乳酸所需的NADH依赖型乳酸脱氢酶，来自保加利亚乳酸菌，途径②中LdhDs是NADPH依赖型的乳酸脱氢酶，虚线部分代表改造后新增的代谢过程。（1）如图所示，聚球藻无核膜包被的细胞核，能进行光合作用，由此可见生物进行光合作用必须具备的内部条件有。（编号选填）①叶绿体②光合色素③适宜光照④相关酶⑤二氧化碳（2）在改造后的聚球藻中，可能发生的能量转换有____。（多选）A．光能转换为活跃化学能 B．活跃化学能转换为稳定化学能C．稳定化学能转换为热能 D．稳定化学能转换为活跃化学能（3）科研人员最初利用来自保加利亚乳酸菌中的LdhD基因构建了通过途径①合成乳酸的聚球菌，构建的表达载体应具备，构建过程中需要用到。（编号选填）①LdhD基因②乳酸转运蛋白基因③标记基因④DNA聚合酶⑤限制性内切核酸酶⑥DNA连接酶（4）经培养后发现，构建了途径①的聚球藻生产乳酸的效率不高，有可能是因为____。（多选）A．聚球藻胞内环境不适合LdhD发挥作用B．聚球藻内表达出来的LdhD结构发生改变C．转入的基因在聚球藻内表达效率低D．乳酸转运蛋白效率低下，细胞内乳酸积累抑制合成速率（5）继续研究发现，若将LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替换为丙氨酸-精氨酸-丝氨酸，则可得到利用NADpH为其主要辅因子的突变酶，即LdhDs，设计引物以PCR获取突变酶目的基因，属于蛋白质工程的（定点突变/定向进化）策略。最终获得目的基因后在聚球藻内构建出途径②，培养发现乳酸产量大增。（6）耐热地衣芽孢杆菌中也有活性较高的LdhD，如图为来自保加利亚乳酸菌和耐热地衣芽孢杆菌的LdhD酶活性比较，试分析将耐热地衣芽孢杆菌的LdhD基因转入聚球藻，是否可以进一步提高其产乳酸的能力。（7）结合以上图文信息，阐述与保加利亚乳酸菌比较，利用改造的聚球藻生产乳酸具有哪些不同之处。四、新生儿疾病筛查4．我国大部分地区将先天性甲状腺功能减低症（CH）、苯丙酮尿症（PKU）等几种先天性遗传性疾病列入新生儿筛查项目，新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线，也是公共卫生防控成功的典范之一。图（a）为苯丙氨酸在机体内的部分代谢过程，已知过高浓度的苯丙氨酸会损伤神经系统，多巴胺是一种神经递质，与认知功能等相关；图（b）为一新生儿PKU患者家系图谱。（1）已知图（b）中家系个体患PKU的原因是位于12号染色体的PAH基因缺陷，导致苯丙氨酸代谢障碍所致。相对于正常人，III-2个体可能会出现有差异的代谢指标或生理特征有____。（多选）A．苯丙氨酸水平偏高 B．肤色较常人偏黑C．多巴胺水平偏高 D．PAH活性低甚至无活性（2）新生儿筛查是出生缺陷三级防控的最后一道防线，以下可能属于第一、二道防线的是____。（多选）A．婚检 B．孕前检查 C．产前筛查 D．产前诊断（3）相关基因用P/p表示，II-2个体的基因型可能为（编号选填）。后家庭成员经基因检测发现男性个体都无p基因，则III-2个体致病基因可能来自于（编号选填）。①PP②Pp③pp④II-3⑤自身的基因突变⑥II-4体细胞基因突变⑦II-4精细胞基因突变（4）已知II-3个体12号染色体上另有一对与阿尔兹海默症相关的基因Aa，以下细胞及其基因组成可能出现在II-3体内的有。（编号选填）（5）图（a）中下列物质可存在于内环境中的是____。（多选）A．苯丙氨酸 B．酪氨酸C．多巴胺 D．大中性氨基酸载体1（6）对新生儿进行先天性甲状腺功能减低症（CH）筛查，检测的项目是促甲状腺激素水平，若该激素水平（偏高/偏低），则为疑似患儿，需要进一步复查确认。（7）若不在新生儿时期就开始采取干预和治疗措施，PKU患者会较常人明显智力低下，结合图文解释其原因，并针对此病在饮食干预上提出一条合理的建议。五、甜味蛋白5．甜味蛋白是一类具有甜度高，热量低等特性的天然甜味剂，有望经生物技术改造和量产后能广泛应用于食品，饮料，药品生产等。莫内林最初是从一种西非植物的浆果中分离提纯到的甜味蛋白，甜度是蔗糖的3000倍左右。图1图示利用大肠杆菌生产莫内林，其中M基因可表达合成莫内林。下表是为PCR扩增M基因设计的引物，画线部分是所需使用的限制性内切核酸酶的识别序列。引物15’GGAATTCCATATGGGCGAATGGGAAATTATCG3’引物25’TTTGGATCCTTACGGCGGCGGAACCGGAC3’（1）引物1的结合位点可能在（选填图6中的编号）。画线部分的序列在A中（有/没有），在B中（有/没有）。（2）已知C中的培养基成分有水、酵母粉、蛋白胨和氯化钠，并按一定比例添加氨苄青霉素。将C中有生长优势的菌落经扩大培养后作为菌种在发酵罐中培养，积累产物，以下操作合理的是____。（多选）A．发酵罐和培养基需严格灭菌B．发酵罐中培养基成分可去掉氨苄青霉素和琼脂C．为避免杂菌污染，培养过程中不能补充培养基D．培养过程中，只需合理控制好温度和pH（3）为了探究莫内林对血糖浓度的影响，将上述大肠菌生产的莫内林配制成与20mg/L蔗糖溶液等甜度阈值的浓度胃灌空腹小鼠，得实验结果如图2（a），另用不同浓度的莫内林溶液胃灌空腹小鼠，实验结果如图2（b）结合相关信息和所学知识，分析实验可知____。（多选）A．莫内林可升高血糖，不适宜作为代糖B．与蔗糖相比，莫内林升血糖的效果不显著C．莫内林和蔗糖原素组成相同，因此可转化为血糖D．一定范围内，莫内林对血糖的影响不随其浓度显著变化（4）通过大肠杆菌生产的莫内林甜度较天然莫内林大为降低，天然莫内林也易因温度等降低甜度甚至甜味消失，请结合所学知识和利用相关的生物技术，分析两种莫内林甜度降低的原因并提出进一步改进的工程思路。

答案解析部分1．【答案】（1）围栏外的自由放牧区（2）A；B；C（3）A；B；C（4）减少；围栏封育后无牦牛采食，高大的莎草科植物得以充分生长，喜阳的低矮草本会因阳光、空间等不足生长受抑制，雪兔食物来源减少，数量下降。（5）开放（6）3；从数据可知，第3年草地可食牧草生物量、植物群落的密度、高度与第1、2年和对照组相比有显著增长，毒害草生物量与第1、2年和对照组相比有显著减少，且都与第4年无显著差异，说明第3年植物群落已恢复到良好状态，从草地恢复、经济效益等考虑，第3年开始放牧较为合理。（7）②（8）高；BD【解析】【解答】(1)据表格可知，本实验研究某轻度退化草场部分区域进行围栏封育处理之后4年草地植物群落的数据变化，自变量为围栏封育后的时间，对照组(CK组)数据应该来自围栏外的自由放牧区较为合理。

(2)A、能量流动的起点是生产者固定的太阳能，因此草地植物群落固定的太阳能可以作为该系统能量流动的起点，A正确；

B、生态系统的组成包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，草地植物群落能进行光合作用，作为生产者参与该系统的组成，B正确；

C、生态系统中不同个体中可以进行信息传递，因此草地植物群落可与牧畜之间进行信息传递，C正确；

D、草地植物群落可以参与该生态系统中的物质循环，包括碳循环、S循环、N循环等，D错误。

故选：ABC。

(3)ABC、牧畜以植物为食，围栏可以避免了牧畜的采食和践踏，植物群落环境容纳量增大，可食牧草繁殖后代的概率增加，进而影响植物群落密度、高度，ABC正确；

D、围栏封育后，可食牧草和毒害草生存空间增大，种间竞争减弱，D错误。故选：ABC。

(4)围栏封育后无牦牛采食，高大的莎草科植物得以充分生长，喜阳的低矮草本会因阳光、空间等不足生长受抑制，雪兔食物来源减少，因此封育区内高原雪兔的种群数量会减小。

(5)围栏封育区仍然需要外界的太阳光能，需要大气中的CO2参与，同时也能释放CO2到外界。因此围栏封育区属于开放系统。

(6)从数据可知，第3年草地可食牧草生物量、植物群落的密度、高度与第1、2年和对照组相比有显著增长，毒害草生物量与第1、2年和对照组相比有显著减少，且都与第4年无显著差异，说明第3年植物群落已恢复到良好状态，从草地恢复、经济效益等考虑，第3年开始放牧较为合理。

(7)基因发生同义突变不会改变其编码的蛋白质结构，非同义突变则相反。

①双链DNA中，不能进行转录的那一条DNA链，叫做编码链，该链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致(在RNA中是以U取代了DNA中的T)，编码链为5'-CAT-3’，则密码子为5'-CAU-3’，编码的是组氨酸，编码链为5'-CAC-3'，则密码子为5'-CAC-3'，编码的是组氨酸，编码的同种氨基酸，不会改变其编码的蛋白质结构，属于同义突变，①错误；

②编码链5'-TTC-3’，则密码子为5'-UUC-3’，编码的是苯丙氨酸，编码链为5'-TCA-3'，则密码子为5'-UCA-3'，编码的是丝氨酸，编码的是不同种氨基酸，可能会改变其编码的蛋白质结构，属于非同义突变，②正确；

③编码链5'-TCG-3’，则密码子为5'-UCG-3'，编码的是丝氨酸，编码链为5-TCA-3'，则密码子为5'-UCA-3'，编码的是丝氨酸，编码的同种氨基酸，不会改变其编码的蛋白质结构，属于同义突变，③错误；

④编码链5'-TCG-3’，则密码子为5'-UCG-3’，编码的是丝氨酸，编码链为5-TCT-3'，则密码子为5'-UCU-3’，编码的是丝氨酸，编码的同种氨基酸，不会改变其编码的蛋白质结构，属于同义突变，④错误。故选：②。

(8)自然选择的结果是适者生存。如果非同义突变能使生物更好地适应环境，则其被保留固定的速率(Ka)会较高。牦牛和黄牛是近缘物种，牦牛一般生活在高寒低氧的高海拔地区，黄牛主要生活在低海拔地区，因此与黄牛相比，牦牛基因组中w值明显较高的基因可能有低氧应答相关基因，低氧下，能量较少，因此需要线粒体功能增强，为生物体生命活动供能，即线粒体功能相关基因w值明显较高，BD正确，AC错误。故选：BD。

【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。

（1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。

（2）营养结构是指食物链和食物网。

2、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素，动物种群数量受生物因素影响的同时，也受气温、日照和降水等非生物因素的影响，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。

3、mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸，每三个这样的碱基称为一个密码子，因此密码子位于mRNA上；反密码子与密码子互补配对，位于tRNA上。2．【答案】（1）甲组；③②④（2）D（3）B（4）B（5）②；④；⑤⑧（6）免疫活性物质；细胞毒性T（7）野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体；髓鞘坏损程度/胶质细胞的损伤或死亡情况【解析】【解答】(1)质膜蛋白CHIP28可能与水分子进出细胞相关，注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞吸水速度更快，故甲组为注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞。将CHIP28蛋白mRNA注入卵母细胞，会发生CHIP28蛋白的翻译、加工和转运，即③核糖体合成CHIP28、②内质网、高尔基体加工CHIP28、④囊泡运输CHIP28并整合到质膜。

(2)AB、该卵母细胞体积较大，便于注入mRNA，且便于观察形态变化，为次要原因，不属于选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料的主要原因，AB错误；

C、该卵母细胞胞内溶液浓度较低，将卵母细胞置于低浓度溶液，无论有无注入CHIP28的mRNA，都不易观察到实验现象，C错误；

D、该卵母细胞质膜对水的透过性较低，注入CHIP28的mRNA卵母细胞迅速吸水，实验现象较为明显，是选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料的主要原因，D正确。故选D。

(3)甘油分子可经水通道蛋白(AQPs)顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为协助扩散，B正确。故选B。

(4)大豆和小球藻对比可知，生活环境越缺水，A0Ps种类越多：大豆和脊椎动物对比可知，移动的局限性越大。AQPs种类越多，大豆的生活环境比水稻缺水，水稻的移动的局限性比脊椎动物大，且水稻主动获取水源的能力较强，因此水稻的AQPs种类最可能为小于大豆，且远大于脊椎动物，故推测水稻的AQPs种类最可能为33种，B正确，ACD错误。故选B。

(5)自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病，NMOSD是一种自身免疫病。AQP4被免疫系统识别为④抗原，免疫系统产生针对AQP4的抗体，可知机体产生了⑧体液免疫，体液免疫属于⑤特异性免疫。

(6)免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，补体应属于免疫活性物质。补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，与细胞毒性T细胞的作用效果类似，细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，

(7)为验证MNOSD的发病机制，由(6)可知，NMOSD的产生与补体密切相关，抗体与AQP4结合后，激活相应补体。该实验的自变量为AQP4、补体有无，因变量为胶质细胞的损伤或死亡情况，实验步骤为：

组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体；

组②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体；组③：野生型小鼠脊髓+补体；

组④：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体。因变量为胶质细胞的损伤或死亡情况，故可通过胶质细胞的损伤或死亡情况作为实验的观察指标。

【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。

2、物质跨膜运输的方式(小分子物质)运输方式运输方向是否需要载体是否消耗能量示例自由扩散高浓度到低浓度否否水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)协助扩散高浓度到低浓度是否葡萄糖进入红细胞主动运输低浓度到高浓度是是几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等

3、免疫系统的组成：

（1）免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。

（2）免疫细胞：①淋巴细胞：位于淋巴液、血液和淋巴结中；包括T细胞（在骨髓迁移到胸腺中成熟）、B细胞（在骨髓中成熟）；②吞噬细胞等。

（3）免疫活性物质：指的是免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，如抗体、淋巴因子、溶菌酶等。

4、体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体，记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞，产生大量的抗体，称为二次免疫（再次免疫）。

5、细胞免疫过程为：（1）感应阶段：吞噬细胞摄取和处理抗原，并暴露出其抗原决定簇，然后将抗原呈递给T细胞；（2）反应阶段：T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞，同时T细胞能合成并分泌淋巴因子，增强免疫功能。（3）效应阶段：效应T细胞发挥效应，激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。

6、免疫失调引起的疾病（1）过敏反应：指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等（因人而异）。（2）自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例：风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。（3）免疫缺陷病是指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起疾病。一类是由于遗传而使机体生来就有的先天性免疫缺陷病；一类是由于疾病和其他因素引起的获得性免疫缺陷病，如艾滋病。3．【答案】（1）②④（2）A；B；C；D（3）①②③；⑤⑥（4）A；C；D（5）定点突变（6）不能，若在一般温度下培养，耐热芽孢杆菌LdhD酶活性低于保加利亚乳酸菌该酶的活性，不能提高产乳酸能力。若在较高温度下培养，耐热地衣芽孢杆菌LdhD酶活性远高于保加利亚乳酸菌该酶的活性，但球聚藻本身的光合作用等生理活动可能无法正常进行，生成乳酸所需的原料等不足，产乳酸能力也不能提高。（若答不一定，需增加30到40度区间合理分析其可能性）（7）与保加利亚乳酸菌相比，因球聚藻可利用光合作用产物转化为乳酸，无需添加有机碳源，培养基成分简单；同时改造后的球聚藻有NADH依赖型和NADPH依赖型两种乳酸脱氢酶催化乳酸生成，保加利亚乳酸菌无NADHP依赖型酶途径；在培养和生产过程中，需给球聚藻提供光照。【解析】【解答】(1)聚球藻无核膜包被的细胞核，为原核生物，原核生物只有唯一的细胞器核糖体，没有叶绿体，聚球藻能进行光合作用，其细胞内含有光合色素和与光合作用有关的酶，由此可见生物进行光合作用必须具备的内部条件有②光合色素和④相关酶。

(2)如图可知，改造后的聚球藻细胞可以吸收光能，将光能转换为NADPH中活跃化学能，NADPH中活跃化学能可以转换为暗反应产生的有机物中稳定的化学能，聚球藻细胞还可以进行无氧呼吸，将稳定化学能转换为热能和ATP中活跃的化学能，ABCD正确。故选：ABCD。

(3)基因表达载体需要含有目的基因插入位点，标记基因，因此用来自保加利亚乳酸菌中的LdhD基因构建了通过途径①合成乳酸的聚球菌，构建的表达载体应具备①LdhD基因和③标记基因，合成的乳酸还需要乳酸转运蛋白将其转运至细胞外，因此表达载体还需要具备②乳酸转运蛋白基因，构建基因表达载体需要用同⑤种限制性内切核酸酶对运载体和目的基因进行切割后，再用⑥DNA连接酶将目的基因与运载体连接。

(4)A、聚球藻胞内环境与保加利亚乳酸菌胞内环境不同，可能聚球藻胞内环境不适合LdhD发挥作用，导致途径①的聚球藻生产乳酸的效率不高，A正确；

B、聚球藻无核膜包被的细胞核，为原核生物，乳酸菌也为原核生物，细胞内均没有内质网和高尔基体，均无法对表达出来的LdhD进行加工修饰，因此聚球藻内表达出来的LdhD结构与乳酸菌细胞内的LdhD应该结构一致，B错误；

C、转入的基因在聚球藻内表达效率低，也可能会导致LdhD合成数量减少，进而聚球藻生产乳酸的效率不高，C正确；

D、乳酸转运蛋白效率低下，导致细胞内乳酸积累，使细胞内pH值下降，抑制乳酸合成速率，D正确。故选：ACD。

(5)由题可知，若将LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替换为丙氨酸-精氨酸-丝氨酸，则需定点突变LdhD基因的特点位点，属于蛋白质工程的定点突变策略。

(6)由图分析可知，若在一般温度下培养，耐热芽孢杆菌LdhD酶活性低于保加利亚乳酸菌该酶的活性，不能提高产乳酸能力。若在较高温度下培养，耐热地衣芽孢杆菌LdhD酶活性远高于保加利亚乳酸菌该酶的活性，但球聚藻本身的光合作用等生理活动可能无法正常进行，生成乳酸所需的原料等不足，产乳酸能力也不能提高，因此将耐热地衣芽孢杆菌的LdhD基因转入聚球藻，不能提高其产乳酸的能力。

(7)与保加利亚乳酸菌比较，利用改造的聚球藻可利用光合作用产物转化为乳酸，无需添加有机碳源，培养基成分简单，同时改造后的球聚藻有NADH依赖型和NADPH依赖型两种乳酸脱氢酶催化乳酸生成，保加利亚乳酸菌无NADHP依赖型酶途径；在培养和生产过程中，需给球聚藻提供光照。

【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。

2、基因表达载体的构建：（1）过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。（2）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。（3）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；②终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。

3、蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。4．【答案】（1）A；D（2）A；B；C；D（3）①②；④⑤⑦（4）①（5）A；B；C（6）偏高（7）原因：因PAH基因缺陷，PKU患者体内PAH活性低，导致苯丙氨酸积累，酪氨酸含量偏低。高浓度苯丙氨酸会直接损伤新生儿的神经系统系统。在通过血脑屏障时，高浓度的苯丙氨酸会和酪氨酸竞争大中性氨基酸载体1，使得进入到脑部神经细胞中的酪氨酸更少，在神经细胞内合成的多巴胺也少，影响新生儿认知功能的发展，导致智力低下。建议：严格控制饮食中苯丙氨酸的摄入/尽量避免进食苯丙氨酸含量高的食物（或同时增加酪氨酸的摄入）等等合理即可【解析】【解答】(1)AD、PKU患者的PAH基因缺陷，PAH活性低甚至无活性，导致苯丙氨酸无法转化为酪氨酸，从而导致苯丙氨酸水平偏高，AD正确；B、PKU患者PAH活性低甚至无活性，苯丙氨酸无法转化为酪氨酸，无法产生黑色素，故PKU患者肤色较常人偏白，B错误；C、PKU患者苯丙氨酸水平偏高，高浓度的苯丙氨酸会损伤神经系统，多巴胺水平偏低，C错误。故选：AD。

(2)婚检、孕前检查、产前筛查、产前诊断都能在一定程度上预防遗传病的产生和发展，大大降低病儿的出生率，属于新生儿筛查的第一、二道防线，ABCD正确。故选：ABCD。

(3)由题意可知“图(b)中家系个体患PKU的原因是位于12号染色体的PAH基因缺陷"可知，该病为常染色体遗传病，II-3、I1-4不患病，生出患病的III-2个体，说明该病为常染色体隐性遗传病，III-2个体的基因型pp，II-3的基因型为Pp，I-1、I-2的基因型都可能为Pp、PP，II-2个体的基因型可能为①PP②Pp。后家庭成员经基因检测发现男性个体都无p基因，说明II-4的基因型为PP，III-2个体致病原因为基因突变，I11-2个体致病基因可能来自于④II-3、⑤自身的基因突变、⑦II-4精细胞基因突变。

(4)①II-3个体的基因型为AaPp，①细胞表示处于减数第一次分裂中期的初级卵母细胞，①正确；

②细胞表示处于减数第二次分裂后期的极体，但分离的子染色体的基因型应该相同，②错误；

③细胞表示有丝分裂后期，但ap、AP应该位于同一条染色体上，③错误；

④细胞表示处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞，但分离的子染色体的基因型应该相同，④错误。故选：①。

(5)ABC、苯丙氨酸、酪氨酸、多巴胺可存在于内环境，ABC正确；D、大中性氨基酸载体1位于细胞膜上，不存于内环境中，D错误。故选：ABC。

(6)当新生儿患有先天性甲状腺功能减低症(CH)时，甲状腺激素的分泌量减少，对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，促甲状腺激素水平偏高。

(7)因PAH基因缺陷，PKU患者体内PAH活性低，导致苯丙氨酸积累，酪氨酸含量偏低。高浓度苯丙氨酸会直接损伤新生儿的神经系统系统。在通过血脑屏障时，高浓度的苯丙氨酸会和酪氨酸竞争大中性氨基酸载体1，使得进入到脑部神经细胞中的酪氨酸更少，在神经细胞内合成的多巴胺也少，影响新生儿认知功能的发展，导致智力低下，因此PKU患者会较常人明显智力低下。对该病在饮食方面的建议：严格控制饮食中苯丙氨酸的摄入/尽量避免进食苯丙氨酸含量高的食物(或同时增加酪氨酸的摄入)等等。

【分析】1、遗传病的监测和预防：遗传病的监测和预防（1）产前诊断：产前诊断需在胎儿出生前进行，进行羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断等，目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。（2）遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。（3）禁止近亲婚配：降低隐性遗传病的发病率。

2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。

3、血浆、淋巴、组织液中物质：

①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输：水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。

②细胞分泌物：抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。

③细胞代谢产物：CO2、水分、尿素等。

4、甲状腺激素的作用是促进新陈代谢，加速体内物质分解，促进动物个体发育，提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节：如果外界条件寒冷等因素的刺激下，下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素，这种激素作用于垂体后，使垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素作用于甲状腺，使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多；甲状腺激素的调节属于反馈调节：当甲状腺激素增多后，反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌，使得机体得到甲状腺激素的调节，同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。5．【答案】（1）②或③；有；有（2）A；B（3）B；D（4）原因：大肠杆菌生产的莫内林甜度降低，可能是因其为原核生物，细胞无法加工修饰合成的莫内林，分子结构与植物中的天然莫内林有差异。因天然莫内林是蛋白质，容易受到温度等条件的影响改变结构，导致甜度下降甚至甜味消失。工程思路：基于甜度下降的原因写出相应的较为完整的工程学思路，即需从基因水平加以改造，导入到合适的受体细胞进行表达，并对新蛋白进行性能检测和筛选。环节参考获取新莫内林基因构建表达载体并导入合适的受体细胞筛选并获取性能优良的莫内林方法或操作参考如：对莫内林基因进行随机突变获得系列突变基因/如：基于提高稳定性又保持甜度的要求设计新的莫内林分子结构，对基因进行定点突变获得新基因/如：基于提高稳定性又保持甜度的要求设计新的莫内林分子结构，自主设计、拼装（人工合成）新基因其他合理亦可将获取的新基因构建表达载体，导入到真核细胞中，如酵母菌、动物细胞、植物细胞等等合理即可通过微生物培养/动物细胞培养/植物细胞培养等等合理操作获得具有新结构的莫内林，分析其稳定性和甜度，筛选性能优良的产品。【解析】【解答】(1)DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，因此要想PCR出M基因，因此引物1的结合位点可能在②或③。画线部分是所需使用的限制性内切核酸酶的识别序列，PCR出的M基因中含有该限制性内切核酸酶的识别序列，那么要想M基因能连接在质粒中，那么质粒A中也应该有该序列，因为M基因和质粒用同种限制酶切割，因此连接之后的重组质粒B中也含有该酶的识别序列。

(2)