上海市松江区2023-2024学年高三上学期生物学12月期末质量监控试卷
一、松江鲈（16分）
1．（2023高三上·松江月考）松江鲈（Trachidermus fasciatus）远近闻名，但并非仅产于松江。历史上该物种从辽东半岛的鸭绿江流域到台湾海峡一带连续分布。至2000年，松江鲈已退缩成辽宁鸭绿江流域、山东青龙河流域和长江口-杭州湾流域三个隔离的地方种群，濒临灭绝。
（1）图1为松江鲈种群数量特征模型，图中I、V、VI分别代表（ ）。
A．出生率、性别比例、年龄结构 B．出生率、年龄结构、性别比例
C．迁入率、性别比例、年龄结构 D．迁入率、年龄结构、性别比例
（2）复旦大学团队历时多年，成功攻克松江鲈人工养殖难题，并在其历史分布区域放流，进行重新引入。从保护生物多样性的角度看，这属于（ ）。
A．保护栖息地 B．保护物种 C．就地保护 D．迁地保护
（3）图2所示为放流的松江鲈在野外生存时所处的一个食物网。对图2所示食物网的分析，正确的是（ ）。
A．图中共有6条食物链
B．图中所有生物构成了一个生态系统
C．松江鲈和虾虎鱼存在捕食和竞争关系
D．使松江鲈体内积累水体污染物最多的食物链是浮游藻类→虾虎鱼→松江鲈
（4）图2中，假设青虾获得的能量60%来自浮游藻类，40%来自枝角类。若营养级效率为5%-20%，且不考虑虾虎鱼和松江鲈，为使青虾增重100g，需至少消耗浮游藻类（ ）。
A．1000g B．1300g C．1700g D．4600g
（5）历史上，人类活动也曾对松江鲈所在的水域生态系统产生过不利影响，但并未导致生态失衡，这体现了生态系统具有 （抵抗力/恢复力）稳定性，这种自我调节是通过 机制实现的。
（6）研究人员拟测定并比较现存辽宁鸭绿江流域、山东青龙河流域以及长江口-杭州湾流域三个松江鲈种群间的遗传多样性。有两种方案可供选择：一是使用DNA分子钟，二是使用蛋白质分子钟。请推荐使用何种方案，并说明理由。
【答案】（1）B
（2）B；D
（3）C
（4）B
（5）抵抗力；负反馈
（6）选蛋白质分子钟，因为蛋白质相对来说取材可能更方便
【知识点】种群的特征；生态系统的结构；生态系统的稳定性；生态系统的能量流动；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)图中的I能够导致种群数量增加，III导致种群数量减少，且VI通过影响I影响种群数量，据此推测，图中I、V、VI分别代表出生率、年龄结构、性别比例。故选：B。
(2)攻克松江鲈人工养殖难题，并在其历史分布区域放流，进行重新引入，从保护生物多样性的角度看，这属于保护物种和迁地保护。故选：BD。
(3)A、分析题图，图中的食物链有浮游藻类→青虾→虾虎鱼→松江鲈、浮游藻类→青虾→松江鲈、浮游藻类→枝角类→虾虎鱼→松江鲈、浮游藻类→枝角类→松江鲈、浮游藻类→虾虎鱼→松江鲈、浮游藻类→枝角类→青虾→松江鲈、浮游藻类→枝角类→青虾→虾虎鱼→松江鲈，共7条食物链，A错误；
B、生态系统是指一定区域的所有生物及其无机环境，图中的所有生物不能构了一个生态系统，B错误；
C、松江鲈可以捕食虾虎鱼，且两者均可捕食枝角类和青虾，故两者之间存在捕食和竞争关系，C正确；
D、生物富集现象会随着食物链递增，故食物链越长，最高营养级积累越多，使松江鲈体内积累水体污染物最多的食物链是浮游藻类→枝角类→青虾→虾虎鱼→松江鲈，D错误。故选：C。
(4)要计算至少消耗浮游藻类的数量，则能量传递效率应按照20%计算，若青虾获得的能量60%来自浮游藻类，40%来自枝角类，则需至少消耗浮游藻类=(100x3/5÷20%) +(100x2/5÷20%÷20%) =1300g。故选：B。
(5)生物系统的抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，历史上，人类活动也曾对松江鲈所在的水域生态系统产生过不利影响，但并未导致生态失衡，这体现了生态系统具有抵抗力稳定性；生态系统的自我调节能力是通过负反馈机制实现的。
(6)松江鲈的三个种群属于同一物种，亲缘关系尚近，选择蛋白质分子钟，因为蛋白质相对来说取材可能更方便。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄结构：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，有增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、生物多样性保护的措施：（1）就地保护：自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。（2）易地保护：动物园、植物园、濒危物种保护中心。（3）建立精子库、种子库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。（4）加强宣传和执法力度。
3、食物链：在生态系统中，各种生物之间由于捕食关系而形成的一种联系；食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此交错连接成的复杂营养结构。
4、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
5、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，称为生态系统的稳定性；生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，该能力的基础是负反馈调节；物种数目越多，营养结构越复杂，自我调节能力越大，抵抗力稳定性越高；而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力，恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性，当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时，便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
二、冬小麦和春小麦（12分）
2．（2023高三上·松江月考）冬小麦一般在秋季播种，冬季进入休眠期，然后在春季重新开始生长，并于春末夏初成熟。春小麦一般在春季播种，生长周期较短，经3~4个月的生长后，在夏末秋初即可成熟。图3中的甲、乙两地为上述两种小麦在我国的分布区域。
（1）根据生物进化与适应的原理推测，图3中代表冬小麦分布区的是 （甲/乙）。
（2）若将冬小麦种子春播，其只进行营养生长，不能抽穗开花。我国古代劳动人民发明的“七九法”和“闷麦法”（图4），可成功解决这一问题。据此分析，限制冬小麦春播开花的因素是（ ）。（单选）
A．水分供应不足 B．光照时间不足
C．缺少低温诱导 D．缺少营养物质
（3）小麦旗叶（图5）是其麦穗下的第一片叶子，细胞中叶绿体数目较多，对小麦籽粒的产量有决定性作用。图6为旗叶细胞中光合作用过程示意图。（数字代表物质）
图6编号中，能通过自由扩散进出细胞的是 ；活跃化学能的载体分子有 ；若用14C标记CO2 ，一段时间后放射性信号可以在 被检测到。（编号选填）
（4）研究人员对冬小麦旗叶在不同时期的光合特性指标进行了测定，结果如表1。
表1
光合参数 生长阶段 叶片温度/ ℃ 胞间CO2浓度/ vpm 蒸腾速率/ mmol·m-2·s-1 气孔导度/ mol·m-2·s-1 光合速率/ μmolCO2·m-2·s-1
拔节期 27.5 222.1 3.40 0.18 13.49
抽穗期 32.2 200.5 4.45 0.20 16.22
灌浆后期 34.7 232.9 3.28 0.10 7.83
气孔导度与气孔开放程度正相关。相关分析中，正确的有（ ）。（多选）
A．抽穗期胞间CO2浓度降低是因为蒸腾旺盛、导致气孔关闭
B．抽穗期胞间CO2浓度降低是因为光合速率增大、CO2利用加强
C．灌浆后期蒸腾速率降低是因为气孔导度下降
D．灌浆后期蒸腾速率降低是因为叶片温度升高需要加速散热
【答案】（1）乙
（2）C
（3）①；③⑤；⑥⑦
（4）B；C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由题意可知，冬小麦一般在秋季播种，冬季进入休眠期，然后在春季重新开始生长，并于春末夏初成熟，结合我国地理气候特征可知，图1中代表冬小麦分布区的是乙。
(2)对比七九法和闷麦法可知，均使用低温处理小麦种子，即限制小麦春播开花的因素是缺少低温诱导，ABD错误，C正确。故选C。
(3)由图4可知，图中①表示氧气，可通过自由扩散进出细胞，活跃化学能的载体分子是③和⑤，即NADPH和ATP。若用14C标记CO2，一段时间后放射性信号可以在⑥C3和⑦碳水化合物中被检测到。
(4)AB、由表可知，抽穗期胞间气孔导度大于其他时期，该时期胞间CO2浓度降低是因为暗反应增强，导致光合速率增强导致的，A错误，B正确；
CD、灌浆后期气孔导度明显小于其他时期，说明该时期蒸腾速率降低，是因为气孔导度下降导致的，C正确，D错误。
故选：BC。
【分析】1、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
2、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。
3、影响光合作用的环境因素：（1）温度对光合作用的影响 ：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
三、火龙果酒和火龙果醋（12分）
3．（2023高三上·松江月考）火龙果不仅味道香甜，还具有很高的营养价值。用火龙果制作的果酒具有镇静、助消化、利尿、预防便秘等多种作用。火龙果酒的酿造并不复杂，一般用火龙果、大米和酒曲（含酵母菌等微生物）为原材料，图7为简易的发酵瓶，图8为细胞呼吸的相关代谢途径。
（1）火龙果榨汁时，破除细胞壁可提高出汁率，可使用的酶是 。（编号选填）
①纤维素酶
②蛋白酶
③磷脂酶
④果胶酶
（2）从培养基成分角度分析，火龙果汁为酵母菌提供的营养物质有 。（编号选填）
①碳源
②氮源
③水
④生长因子
⑤无机盐
（3）将火龙果汁、大米、酒曲等原料装入图7所示发酵瓶时，需留出1/3的空间。然后塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管，静置即可。留出1/3空间的目的是（ ）。
A．便于观察发酵程度
B．给酒曲中的酵母菌增殖提供空气
C．对发酵液中的pH变化起调节作用
D．发酵过程会产气体，防止瓶内气压过大
（4）按上题操作，静置时，发酵瓶内酵母菌可进行图8中的 过程。（编号选填）
（5）火龙果酒酿造过程中，发酵瓶内酵母菌的种群数量变化符合曲线（ ）。
A． B．
C． D．
（6）酿好的火龙果酒若置于某种特定的条件下，酒味会逐渐消失并出现醋酸味，火龙果酒逐渐转变为火龙果醋。关于该过程的分析，正确的是（ ）
A．果酒中的乙醇转化为乙醛，再转化为醋酸
B．果酒转变为果醋的菌种与制作酸奶所用的菌种相同
C．若要加速果酒转变为果醋，发酵瓶应继续保持密封
D．若要加速果酒转变为果醋，应打开发酵瓶的进、出气管
【答案】（1）①④
（2）①②③④⑤
（3）B；D
（4）①②③
（5）D
（6）A；D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；果酒果醋的制作；培养基概述及其分类；细胞壁
【解析】【解答】(1)细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，破除细胞壁时可使用纤维素酶和果胶酶。
(2)培养基一般含有碳源、碳源、水、无机盐，生长因子，火龙果汁含有大量水分、有机物和部分无机盐，可为酵母菌提供碳源、碳源、水、无机盐，生长因子。
(3)进行酒精发酵时，应预留1/3的空间，然后塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管，预留1/3空间的目的是给酒曲中的酵母菌增殖提供空气，使酵母菌进行有氧呼吸、大量繁殖，由于发酵过程会产气体，预留空间可防止瓶内气压过大；塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管的目的是使酵母菌消耗完瓶内氧气后进行无氧呼吸，开始酒精发酵，产生酒精，AC错误，BD正确。故选BD。
(4)按上题操作，静置时，发酵瓶内酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)，图2 中①-④依次表示呼吸作用第一阶段，有氧呼吸第二、三阶段，酒精发酵第二阶段，乳酸发酵第二阶段。即静置时，发酵瓶内酵母菌同时进行①②③。
(5)火龙果酒酿造过程中，发酵瓶内酵母菌的种群数量先随着有氧呼吸的进行，快速增加，随后由于氧气的消耗导致其种群数量趋于平稳，由于代谢产物的积累，导致最后种群数量开始下降，ABC错误，D正确。故选D。
(6)A、由题意可知，酒味逐渐消失并出现醋酸味，火龙果酒逐渐转变为火龙果醋，说明该过程是果酒被氧化为果醋的过程，该过程首先是乙醇转化为乙醛，随后再转化为醋酸，A正确；
B、果酒转变为果醋的菌种(醋酸菌)与制作酸奶所用的菌种(乳酸菌)不同，B错误；
CD、醋酸菌是好氧细菌，酵母菌是兼性厌氧型真菌，若要加速果酒转变为果醋，应打开发酵瓶的进、出气管，C错误，D正确。
故选AD。
【分析】1、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，起着支撑和保护的作用。
2、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基，液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基；固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数，液态培养基常用于扩大化生产，观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等；根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
3、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
4、有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
5、无氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
四、罕见病（20分）
4．（2023高三上·松江月考）华东某医院接收到一位特殊患者：男，九岁，左手手指肿胀严重、皮肤局部温度升高、剧烈疼痛已持续5小时。
（1）医生初步猜测为撞击引起的炎症反应。参与炎症反应的主要细胞是（ ）。（单选）
A．吞噬细胞 B．B淋巴细胞 C．T淋巴细胞 D．辅助性T细胞
（2）患者母亲否认发生过撞击的可能。经检查发现，患者红细胞呈镰刀状、血红蛋白异常，指端毛细血管堵塞引发炎症，初步诊断为镰状细胞贫血症。该病是一种罕见遗传病，患者家属（父母、姐姐）没有患病，但医生建议全家进行基因检测，结果如图9所示。
（注：探针是带有检测标记，且可与待测基因互补的核酸序列）
图9
根据已有信息，绘制该家庭四位成员的遗传系谱图。
（3）推测镰状细胞贫血症的遗传方式为（ ）。（单选）
A．常染色体显性遗传 B．常染色体隐性遗传
C．伴X染色体显性遗传 D．伴X染色体隐性遗传
（4）若镰状细胞贫血症的相关基因用A/a表示，则姐姐的基因型为 ，姐姐将该致病基因传递给下一代的概率是 。
血红蛋自由α珠蛋白和β珠蛋白组成。研究表明，镰状细胞贫血症是由β珠蛋白基因突变引起的，突变导致其表达产物第6位谷氨酸转变为缬氨酸。
（5）β珠蛋白基因的突变是碱基对的 （插入/替换/缺失）引起的；突变基因的转录产物长度 （变长/变短/不变）。
（6）患者的姐姐已经与一名表型正常的男子婚配。
⑴她将遗传物质传递给后代的过程中，以下说法正确的是 。（多选）
A．初级卵母细胞可能含致病基因 B．次级卵母细胞一定含致病基因
C．第一极体可能含致病基因 D．第二极体一定含致病基因
⑵两人想生下不患镰状细胞贫血的孩子。结合遗传病预防措施，提出合理的生育建议。
【答案】（1）A
（2）
（3）B
（4）AA或Aa；1/3
（5）替换；不变
（6）AC；对该男子也进行基因检测，若两人中有任何一人为AA，则后代都不患病，可安心生育。若两人均为杂合体，则应在怀孕后尽早对胎儿进行基因检测，若非aa则选择生育，若为aa可终止妊娠（或生育后进行相关治疗/进一步采取辅助生殖技术/试管婴儿技术等）
【知识点】基因突变的特点及意义；人类遗传病的类型及危害；人类遗传病的监测和预防；体液免疫
【解析】【解答】(1)炎症反应是机体对于外界刺激的一种防御反应，炎症部位常出现红、肿、热、痛和功能障碍，并伴有全身发热等变化，参与炎症反应的主要细胞是吞噬细胞。故选A。
(2)分析题意，患者家属(父母、姐姐)没有患病，但生出患病的儿子，遗传系谱图中方形表示男性，圆形表示女性，故可绘制系谱图如下：
(3)分析题意，患者家属(父母、姐姐)没有患病，但生出患病的儿子，说明该病是隐性遗传病，结合基因检测结果可知，儿子是隐性纯合子，而父母均携带致病基因，说明该病是常染色体隐性遗传病。故选B。
(4)若镰状细胞贫血症的相关基因用A/a表示，双亲基因型均为Aa，则姐姐的基因型为AA(1/3)或Aa(2/3)；姐姐将该致病基因传递给下一代的概率是2/3x1/2=1/3。
(5)分析题意，镰状细胞贫血症是由β珠蛋白基因突变引起的，突变导致其表达产物第6位谷氨酸转变为缬氨酸，即该变异只改变了一个氨基酸，最可能是发生了碱基对的替换；由于替换后仍可翻译出蛋白质，且终止密码子并未提前出现，故可推测突变基因的转录产物长度不变。
(6) （1）AB、患者姐姐的基因型是1/3AA、2/3Aa，若其是Aa，则初级卵母细胞含致病基因，但若是AA，则不含致病基因，由于在减数第一次分裂后期同源染色体分离，故次级卵母细胞不一定含致病基因，A正确， B错误；
C、若姐姐的基因型是Aa，且在减数第一次次分裂后期含有a的染色体分配到第一极体中，则第一极体可能含致病基因，C正确；
D、第二极体不一定含致病基因：如姐姐的基因型是AA，则不含致病基因，D错误。
故选AC。
（2）为生下不患镰状细胞贫血的孩子，可对该男子也进行基因检测，若两人中有任何一人为AA，则后代都不患病，可安心生育。若两人均为杂合体，则应在怀孕后尽早对胎儿进行基因检测，若非aa则选择生育，若为aa可终止妊娠(或生育后进行相关治疗/进一步采取辅助生殖技术/试管婴儿技术等)。
【分析】1、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。
2、几种常见的单基因遗传病及其特点：
（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。
（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
（5）伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
3、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。
4、遗传病的监测和预防：（1）产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。（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。
五、凝乳酶的生产（17分）
5．（2023高三上·松江月考）在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，其凝乳及蛋白水解功能可使奶制品形成特殊风味和质地，被广泛应用于奶酪和酸奶生产。图10为利用生物工程技术生产凝乳酶的过程，①-④为具体操作步骤。
（1）根据题干信息及所学知识，步骤①中提取的质粒中应含有（ ）。（多选）
A．目的基因 B．启动子和终止子
C．标记基因 D．起始密码子和终止密码子
（2）图11是从小牛胃中分离得到的含凝乳酶基因的DNA，其两端的序列已知。限制性内切核酸酶的酶切位点如图所示。
可以采用 扩增该DNA。（编号选填）
①化学合成法 ②聚合酶链式反应 ③大规模筛选法
（3）要成功扩增出凝乳酶基因，所设计的引物应结合在图11中的 位置。（用图11中的编号选填）
（4）切割目的基因选用的限制性内切核酸酶是 。（编号选填）
①HindⅢ ②EcoRⅠ ③Bam HⅠ
（5）图12是研究人员利用平板划线法，分离纯化得到的含重组质粒的大肠杆菌。由菌落分布规律可知，划线顺序应为 。（用编号和箭头表示）
（6）挑取图12中的菌落转接至图13所示培养基，用于扩大培养。下列步骤可能涉及图13培养基的配制过程，请选择正确的编号并排序 。（用编号和箭头表示）
①倒平板 ②调整pH ③溶解 ④灭菌 ⑤称量 ⑥分装
（7）研究发现，通过图10过程获得的凝乳酶活性较低，请分析可能的原因。
（8）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序 。（用编号和箭头表示）
①重组DNA分子导入大肠杆菌 ②随机改变凝乳酶基因的序列
③对突变蛋白进行结构和功能分析 ④改变凝乳酶基因的特定序列
⑤培养细胞后提纯突变蛋白 ⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组
【答案】（1）B；C
（2）②
（3）②③
（4）②③
（5）③→①→②
（6）⑤→③→②→⑥→④
（7）凝乳酶是真核细胞合成的蛋白质，有内质网和高尔基体的加工过程（或其他真核细胞对蛋白质合成、加工的机制），而图10所用的受体细胞是大肠杆菌，未经过内质网和高尔基体的加工，所合成的凝乳酶空间结构可能不同，影响了酶的功能，导致活性减弱
（8）④→⑥→①→⑤→③
【知识点】微生物的分离和培养；PCR技术的基本操作和应用；蛋白质工程；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)将目的基因插入载体质粒后，要想目的基因得到成功表达，还需要在目的基因前插入启动子，在目的基因后插入终止子，此外为了便于筛选出含有目的基因的受体细胞，还要求运载体上有标记基因。因此，作为载体应具备的结构有启动子、终止子、标记基因等。故选BC。
(2)PCR(聚合酶链式反应)技术是一项体外扩增DNA的技术，故若两端的序列已知，可用聚合酶链式反应扩增DNA。故选②。
（3）引物需要与模板的3'端结合，故要成功扩增出凝乳酶基因，所设计的引物应结合在图中的②③位置。
（4）据图可知，HindIII会破坏目的基因，故不能选择，且为避免反向连接和自身环化，通常需要选择两种限制酶进行切割，故可选择EcoRI和BamHI。故选②③。
(5)采用划线接种时，通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，在数次划线后，就可以得到单菌落，据此分析图示可知：划线的顺序依次是③→①→②。
(6)培养基的配置过程为：⑤称量 →③溶解 →②调整pH→⑥分装→④倒平板。
(7)分析题意可知，通过图A过程获得的凝乳酶活性较低，原因是：凝乳酶是真核细胞合成的蛋白质，有内质网和高尔基体的加工过程(或其他真核细胞对蛋白质合成、加工的机制)，而图所用的受体细胞是大肠杆菌，未经过内质网和高尔基体的加工，所合成的凝乳酶空间结构可能不同，影响了酶的功能，导致活性减弱。
(8)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)，其前提是基因工程，故运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，具体过程为：④改变凝乳酶基因的特定序列→⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组→①重组DNA分子导入大肠杆菌→⑤培养细胞后提纯突变蛋白→③对突变蛋白进行结构和功能分析。
【分析】1、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。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA—分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、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。
4、“分子手术刀”-限制性核酸内切酶（限制酶）
（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
5、 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。
六、毛发生长与精神压力（23分）
6．（2023高三上·松江月考）毛发生长具有周期性，每个周期包含生长阶段、衰退阶段、休止阶段。生长阶段，毛囊干细胞（HFSC）分裂，可分化为毛囊细胞（HFC），使毛发生长；黑素干细胞（MeSC）分裂，可分化为黑素细胞（MC），对毛发着色。衰退和休止阶段，未发生分化的HFSC和MeSC进入休眠状态，HFC和MC程序性死亡，毛发停止生长并脱落。新一轮生长周期产生新毛发，需重新着色。一般情况下，HFSC和MeSC会在动物年老时耗竭。
（1）从分化潜能上分析，HFSC属于（ ）。（单选）
A．单能干细胞 B．多能干细胞
C．诱导性多能干细胞 D．胚胎干细胞
（2）图14中，正常的MeSC和MC中均能发生的过程是 。（编号选填）
在精神压力下，机体会合成某些物质以兴奋神经系统、提高代谢水平应对压力。但长期的精神压力会影响毛发正常生长，引起脱发、白发。利用黑色小鼠进行研究，得出相关调节机制如图15所示。（ 为促进， 为抑制，①②为调节过程，abc为物质，？为未知过程）
（3）下列蛋白质的加工、分泌过程与Gas6蛋白类似的是（ ）。（多选）
A．血红蛋白 B．唾液淀粉酶 C．ATP合酶 D．胰岛素
（4）据图15推测，NE可能是一种 。（编号选填）
①酶 ②激素 ③抗体 ④抗原 ⑤神经递质 ⑥淋巴因子
（5）结合所学知识分析图15，能够得出的是（ ）。（多选）
A．①作用持续时间大于② B．①作用速度快于②
C．a的受体只分布于垂体细胞 D．c的受体只分布于成纤维细胞
（6）研究发现，在精神压力下，小鼠毛囊中的MeSC数量先增加、后减少。综合有关信息，推测图15中NE对MeSC的未知作用过程应是（ ）。（多选）
A．促进分裂 B．抑制分裂 C．促进分化 D．抑制分化
（7）设计实验验证图15调节机制。取生理状况相近的黑色小鼠若干并分为四组，处理方式如表2所示，请推测可能的实验现象。（编号选填）
表2
组别 处理方式 实验现象 组别 处理方式 实验现象
对照组 不作处理 毛量正常 毛色黝黑 实验组1 长期束缚 ⑴
实验组2 切除肾上腺 ⑵ 实验组3 切除肾上腺并长期束缚 ⑶
（长期束缚可给予小鼠精神压力）
①毛量正常、毛色黝黑
②毛量减少、毛色变白
③毛量减少、毛色黝黑
④毛量增多、毛色变白
⑤毛量增多、毛色黝黑
⑥毛量正常、毛色变白
（8）综合有关信息，阐述长期精神压力导致小鼠毛发改变的原因。
【答案】（1）A
（2）②③
（3）B；D
（4）②⑤
（5）B；C
（6）A；C
（7）②；⑤；④
（8）长期精神压力的刺激，会通过大脑、脊髓，传递到交感神经和肾上腺髓质，分泌过多NE，引起MeSC过度分裂分化而耗竭。由于没有MeSC分化成MC，后续生长周期产生的新毛发不能被着色，导致毛发变白。
【知识点】细胞器之间的协调配合；中心法则及其发展；神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】(1)由题意可知，毛囊干细胞(HFSC)分裂，可分化为毛囊细胞(HFC)，使毛发生长，其只能分化为毛囊细胞，说明属于单能干细胞，A正确，BCD错误。故选A。
(2)图1中①-⑤依次表示DNA复制、转录、翻译、RNA复制、逆转录，MeSC可进行分裂，所以可进行①②③，MC是高度分化的细胞，只能进行②③，所以正常的MeSC和MC中均能发生的过程是②③。
(3)Gas6蛋白属于分泌蛋白，唾液淀粉酶、胰岛素均为分泌蛋白，它们与Gas6蛋白的加工、分泌过程类似，而血红蛋白和ATP合酶为胞内酶，它们的形成无需在内质网和高尔基体上加工，AC错误，BD正确。故选 BD。
(4)据图可知，NE可由神经细胞分泌，可能是一种神经递质，也能有肾上腺髓质分泌，可能是一种激素，②⑤正确。故选②⑤。
(5)AB、①属于神经调节，②属于体液调节，①作用持续时间小于②，①作用速度快于②， A错误，B正确；
C、根据激素调节的分级调节和反馈调节可知，a的受体只分布于垂体细胞，c的受体可分布于成纤维细胞、垂体和下丘脑，C正确，D错误。故选BC。
(6)由题意可知，在精神压力下，小鼠毛囊中的MeSC数量先增加、后减少，其数量增加是因为NE对MeSC有促进分裂的作用，随后数量减少是因为MeSC分化导致，即NE对 MeSC有促进分裂和分化的作用，AC正确，BD错误。故选 AC。
(7)由图2可知，在长期精神压力下，交感神经和肾上腺髓质分泌NE促进MeSC分裂、分化，导致MeSC耗竭，将会出现毛发变白；肾上腺皮质合成c抑制成纤维细胞合成Gas6蛋白，从而抑制HFSC分化为HFC，使得毛发变少。所以实验1长期束缚，导致小鼠精神压力过大，从而导致毛量减少、毛色变白：实验2切除肾上腺，机体合成的NE减少，不能对成纤维细胞合成Gas6蛋白产生抑制，所以毛量增多、毛色黝黑；实验3切除肾上腺并长期束缚，在有精神压力的情况下，交感神经合成的NE增多，但成纤维细胞合成Gas6蛋白没有受到抑制，所以毛量增多、毛色变白。
(8)由图2可知，长期精神压力刺激会传递给下丘脑，通过分级调节产生肾上腺皮质激素，抑制成纤维细胞分泌Gas6蛋白，进而抑制HFSC增殖分化为HFC，减少新毛发的产生和生长，造成毛量减少；长期精神压力的刺激，会通过大脑、脊髓，传递到交感神经和肾上腺髓质，分泌过多NE，引起McSC过度分裂分化而耗竭。由于没有McSC分化成MC，后续生长周期产生的新毛发不能被着色，导致毛发变白。
【分析】1、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、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。
3、神经调节与体液调节的比较：
比较项目 神经调节 体液调节
传递方式 电信号（神经冲动）、化学信号（递质） 激素及其他化学物质
调节方式 反射 激素﹣﹣特定的组织细胞
作用途径 反射弧 体液运输
作用对象 效应器 靶细胞膜上的受体
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
1 / 1上海市松江区2023-2024学年高三上学期生物学12月期末质量监控试卷
一、松江鲈（16分）
1．（2023高三上·松江月考）松江鲈（Trachidermus fasciatus）远近闻名，但并非仅产于松江。历史上该物种从辽东半岛的鸭绿江流域到台湾海峡一带连续分布。至2000年，松江鲈已退缩成辽宁鸭绿江流域、山东青龙河流域和长江口-杭州湾流域三个隔离的地方种群，濒临灭绝。
（1）图1为松江鲈种群数量特征模型，图中I、V、VI分别代表（ ）。
A．出生率、性别比例、年龄结构 B．出生率、年龄结构、性别比例
C．迁入率、性别比例、年龄结构 D．迁入率、年龄结构、性别比例
（2）复旦大学团队历时多年，成功攻克松江鲈人工养殖难题，并在其历史分布区域放流，进行重新引入。从保护生物多样性的角度看，这属于（ ）。
A．保护栖息地 B．保护物种 C．就地保护 D．迁地保护
（3）图2所示为放流的松江鲈在野外生存时所处的一个食物网。对图2所示食物网的分析，正确的是（ ）。
A．图中共有6条食物链
B．图中所有生物构成了一个生态系统
C．松江鲈和虾虎鱼存在捕食和竞争关系
D．使松江鲈体内积累水体污染物最多的食物链是浮游藻类→虾虎鱼→松江鲈
（4）图2中，假设青虾获得的能量60%来自浮游藻类，40%来自枝角类。若营养级效率为5%-20%，且不考虑虾虎鱼和松江鲈，为使青虾增重100g，需至少消耗浮游藻类（ ）。
A．1000g B．1300g C．1700g D．4600g
（5）历史上，人类活动也曾对松江鲈所在的水域生态系统产生过不利影响，但并未导致生态失衡，这体现了生态系统具有 （抵抗力/恢复力）稳定性，这种自我调节是通过 机制实现的。
（6）研究人员拟测定并比较现存辽宁鸭绿江流域、山东青龙河流域以及长江口-杭州湾流域三个松江鲈种群间的遗传多样性。有两种方案可供选择：一是使用DNA分子钟，二是使用蛋白质分子钟。请推荐使用何种方案，并说明理由。
二、冬小麦和春小麦（12分）
2．（2023高三上·松江月考）冬小麦一般在秋季播种，冬季进入休眠期，然后在春季重新开始生长，并于春末夏初成熟。春小麦一般在春季播种，生长周期较短，经3~4个月的生长后，在夏末秋初即可成熟。图3中的甲、乙两地为上述两种小麦在我国的分布区域。
（1）根据生物进化与适应的原理推测，图3中代表冬小麦分布区的是 （甲/乙）。
（2）若将冬小麦种子春播，其只进行营养生长，不能抽穗开花。我国古代劳动人民发明的“七九法”和“闷麦法”（图4），可成功解决这一问题。据此分析，限制冬小麦春播开花的因素是（ ）。（单选）
A．水分供应不足 B．光照时间不足
C．缺少低温诱导 D．缺少营养物质
（3）小麦旗叶（图5）是其麦穗下的第一片叶子，细胞中叶绿体数目较多，对小麦籽粒的产量有决定性作用。图6为旗叶细胞中光合作用过程示意图。（数字代表物质）
图6编号中，能通过自由扩散进出细胞的是 ；活跃化学能的载体分子有 ；若用14C标记CO2 ，一段时间后放射性信号可以在 被检测到。（编号选填）
（4）研究人员对冬小麦旗叶在不同时期的光合特性指标进行了测定，结果如表1。
表1
光合参数 生长阶段 叶片温度/ ℃ 胞间CO2浓度/ vpm 蒸腾速率/ mmol·m-2·s-1 气孔导度/ mol·m-2·s-1 光合速率/ μmolCO2·m-2·s-1
拔节期 27.5 222.1 3.40 0.18 13.49
抽穗期 32.2 200.5 4.45 0.20 16.22
灌浆后期 34.7 232.9 3.28 0.10 7.83
气孔导度与气孔开放程度正相关。相关分析中，正确的有（ ）。（多选）
A．抽穗期胞间CO2浓度降低是因为蒸腾旺盛、导致气孔关闭
B．抽穗期胞间CO2浓度降低是因为光合速率增大、CO2利用加强
C．灌浆后期蒸腾速率降低是因为气孔导度下降
D．灌浆后期蒸腾速率降低是因为叶片温度升高需要加速散热
三、火龙果酒和火龙果醋（12分）
3．（2023高三上·松江月考）火龙果不仅味道香甜，还具有很高的营养价值。用火龙果制作的果酒具有镇静、助消化、利尿、预防便秘等多种作用。火龙果酒的酿造并不复杂，一般用火龙果、大米和酒曲（含酵母菌等微生物）为原材料，图7为简易的发酵瓶，图8为细胞呼吸的相关代谢途径。
（1）火龙果榨汁时，破除细胞壁可提高出汁率，可使用的酶是 。（编号选填）
①纤维素酶
②蛋白酶
③磷脂酶
④果胶酶
（2）从培养基成分角度分析，火龙果汁为酵母菌提供的营养物质有 。（编号选填）
①碳源
②氮源
③水
④生长因子
⑤无机盐
（3）将火龙果汁、大米、酒曲等原料装入图7所示发酵瓶时，需留出1/3的空间。然后塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管，静置即可。留出1/3空间的目的是（ ）。
A．便于观察发酵程度
B．给酒曲中的酵母菌增殖提供空气
C．对发酵液中的pH变化起调节作用
D．发酵过程会产气体，防止瓶内气压过大
（4）按上题操作，静置时，发酵瓶内酵母菌可进行图8中的 过程。（编号选填）
（5）火龙果酒酿造过程中，发酵瓶内酵母菌的种群数量变化符合曲线（ ）。
A． B．
C． D．
（6）酿好的火龙果酒若置于某种特定的条件下，酒味会逐渐消失并出现醋酸味，火龙果酒逐渐转变为火龙果醋。关于该过程的分析，正确的是（ ）
A．果酒中的乙醇转化为乙醛，再转化为醋酸
B．果酒转变为果醋的菌种与制作酸奶所用的菌种相同
C．若要加速果酒转变为果醋，发酵瓶应继续保持密封
D．若要加速果酒转变为果醋，应打开发酵瓶的进、出气管
四、罕见病（20分）
4．（2023高三上·松江月考）华东某医院接收到一位特殊患者：男，九岁，左手手指肿胀严重、皮肤局部温度升高、剧烈疼痛已持续5小时。
（1）医生初步猜测为撞击引起的炎症反应。参与炎症反应的主要细胞是（ ）。（单选）
A．吞噬细胞 B．B淋巴细胞 C．T淋巴细胞 D．辅助性T细胞
（2）患者母亲否认发生过撞击的可能。经检查发现，患者红细胞呈镰刀状、血红蛋白异常，指端毛细血管堵塞引发炎症，初步诊断为镰状细胞贫血症。该病是一种罕见遗传病，患者家属（父母、姐姐）没有患病，但医生建议全家进行基因检测，结果如图9所示。
（注：探针是带有检测标记，且可与待测基因互补的核酸序列）
图9
根据已有信息，绘制该家庭四位成员的遗传系谱图。
（3）推测镰状细胞贫血症的遗传方式为（ ）。（单选）
A．常染色体显性遗传 B．常染色体隐性遗传
C．伴X染色体显性遗传 D．伴X染色体隐性遗传
（4）若镰状细胞贫血症的相关基因用A/a表示，则姐姐的基因型为 ，姐姐将该致病基因传递给下一代的概率是 。
血红蛋自由α珠蛋白和β珠蛋白组成。研究表明，镰状细胞贫血症是由β珠蛋白基因突变引起的，突变导致其表达产物第6位谷氨酸转变为缬氨酸。
（5）β珠蛋白基因的突变是碱基对的 （插入/替换/缺失）引起的；突变基因的转录产物长度 （变长/变短/不变）。
（6）患者的姐姐已经与一名表型正常的男子婚配。
⑴她将遗传物质传递给后代的过程中，以下说法正确的是 。（多选）
A．初级卵母细胞可能含致病基因 B．次级卵母细胞一定含致病基因
C．第一极体可能含致病基因 D．第二极体一定含致病基因
⑵两人想生下不患镰状细胞贫血的孩子。结合遗传病预防措施，提出合理的生育建议。
五、凝乳酶的生产（17分）
5．（2023高三上·松江月考）在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，其凝乳及蛋白水解功能可使奶制品形成特殊风味和质地，被广泛应用于奶酪和酸奶生产。图10为利用生物工程技术生产凝乳酶的过程，①-④为具体操作步骤。
（1）根据题干信息及所学知识，步骤①中提取的质粒中应含有（ ）。（多选）
A．目的基因 B．启动子和终止子
C．标记基因 D．起始密码子和终止密码子
（2）图11是从小牛胃中分离得到的含凝乳酶基因的DNA，其两端的序列已知。限制性内切核酸酶的酶切位点如图所示。
可以采用 扩增该DNA。（编号选填）
①化学合成法 ②聚合酶链式反应 ③大规模筛选法
（3）要成功扩增出凝乳酶基因，所设计的引物应结合在图11中的 位置。（用图11中的编号选填）
（4）切割目的基因选用的限制性内切核酸酶是 。（编号选填）
①HindⅢ ②EcoRⅠ ③Bam HⅠ
（5）图12是研究人员利用平板划线法，分离纯化得到的含重组质粒的大肠杆菌。由菌落分布规律可知，划线顺序应为 。（用编号和箭头表示）
（6）挑取图12中的菌落转接至图13所示培养基，用于扩大培养。下列步骤可能涉及图13培养基的配制过程，请选择正确的编号并排序 。（用编号和箭头表示）
①倒平板 ②调整pH ③溶解 ④灭菌 ⑤称量 ⑥分装
（7）研究发现，通过图10过程获得的凝乳酶活性较低，请分析可能的原因。
（8）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序 。（用编号和箭头表示）
①重组DNA分子导入大肠杆菌 ②随机改变凝乳酶基因的序列
③对突变蛋白进行结构和功能分析 ④改变凝乳酶基因的特定序列
⑤培养细胞后提纯突变蛋白 ⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组
六、毛发生长与精神压力（23分）
6．（2023高三上·松江月考）毛发生长具有周期性，每个周期包含生长阶段、衰退阶段、休止阶段。生长阶段，毛囊干细胞（HFSC）分裂，可分化为毛囊细胞（HFC），使毛发生长；黑素干细胞（MeSC）分裂，可分化为黑素细胞（MC），对毛发着色。衰退和休止阶段，未发生分化的HFSC和MeSC进入休眠状态，HFC和MC程序性死亡，毛发停止生长并脱落。新一轮生长周期产生新毛发，需重新着色。一般情况下，HFSC和MeSC会在动物年老时耗竭。
（1）从分化潜能上分析，HFSC属于（ ）。（单选）
A．单能干细胞 B．多能干细胞
C．诱导性多能干细胞 D．胚胎干细胞
（2）图14中，正常的MeSC和MC中均能发生的过程是 。（编号选填）
在精神压力下，机体会合成某些物质以兴奋神经系统、提高代谢水平应对压力。但长期的精神压力会影响毛发正常生长，引起脱发、白发。利用黑色小鼠进行研究，得出相关调节机制如图15所示。（ 为促进， 为抑制，①②为调节过程，abc为物质，？为未知过程）
（3）下列蛋白质的加工、分泌过程与Gas6蛋白类似的是（ ）。（多选）
A．血红蛋白 B．唾液淀粉酶 C．ATP合酶 D．胰岛素
（4）据图15推测，NE可能是一种 。（编号选填）
①酶 ②激素 ③抗体 ④抗原 ⑤神经递质 ⑥淋巴因子
（5）结合所学知识分析图15，能够得出的是（ ）。（多选）
A．①作用持续时间大于② B．①作用速度快于②
C．a的受体只分布于垂体细胞 D．c的受体只分布于成纤维细胞
（6）研究发现，在精神压力下，小鼠毛囊中的MeSC数量先增加、后减少。综合有关信息，推测图15中NE对MeSC的未知作用过程应是（ ）。（多选）
A．促进分裂 B．抑制分裂 C．促进分化 D．抑制分化
（7）设计实验验证图15调节机制。取生理状况相近的黑色小鼠若干并分为四组，处理方式如表2所示，请推测可能的实验现象。（编号选填）
表2
组别 处理方式 实验现象 组别 处理方式 实验现象
对照组 不作处理 毛量正常 毛色黝黑 实验组1 长期束缚 ⑴
实验组2 切除肾上腺 ⑵ 实验组3 切除肾上腺并长期束缚 ⑶
（长期束缚可给予小鼠精神压力）
①毛量正常、毛色黝黑
②毛量减少、毛色变白
③毛量减少、毛色黝黑
④毛量增多、毛色变白
⑤毛量增多、毛色黝黑
⑥毛量正常、毛色变白
（8）综合有关信息，阐述长期精神压力导致小鼠毛发改变的原因。
答案解析部分
1．【答案】（1）B
（2）B；D
（3）C
（4）B
（5）抵抗力；负反馈
（6）选蛋白质分子钟，因为蛋白质相对来说取材可能更方便
【知识点】种群的特征；生态系统的结构；生态系统的稳定性；生态系统的能量流动；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)图中的I能够导致种群数量增加，III导致种群数量减少，且VI通过影响I影响种群数量，据此推测，图中I、V、VI分别代表出生率、年龄结构、性别比例。故选：B。
(2)攻克松江鲈人工养殖难题，并在其历史分布区域放流，进行重新引入，从保护生物多样性的角度看，这属于保护物种和迁地保护。故选：BD。
(3)A、分析题图，图中的食物链有浮游藻类→青虾→虾虎鱼→松江鲈、浮游藻类→青虾→松江鲈、浮游藻类→枝角类→虾虎鱼→松江鲈、浮游藻类→枝角类→松江鲈、浮游藻类→虾虎鱼→松江鲈、浮游藻类→枝角类→青虾→松江鲈、浮游藻类→枝角类→青虾→虾虎鱼→松江鲈，共7条食物链，A错误；
B、生态系统是指一定区域的所有生物及其无机环境，图中的所有生物不能构了一个生态系统，B错误；
C、松江鲈可以捕食虾虎鱼，且两者均可捕食枝角类和青虾，故两者之间存在捕食和竞争关系，C正确；
D、生物富集现象会随着食物链递增，故食物链越长，最高营养级积累越多，使松江鲈体内积累水体污染物最多的食物链是浮游藻类→枝角类→青虾→虾虎鱼→松江鲈，D错误。故选：C。
(4)要计算至少消耗浮游藻类的数量，则能量传递效率应按照20%计算，若青虾获得的能量60%来自浮游藻类，40%来自枝角类，则需至少消耗浮游藻类=(100x3/5÷20%) +(100x2/5÷20%÷20%) =1300g。故选：B。
(5)生物系统的抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，历史上，人类活动也曾对松江鲈所在的水域生态系统产生过不利影响，但并未导致生态失衡，这体现了生态系统具有抵抗力稳定性；生态系统的自我调节能力是通过负反馈机制实现的。
(6)松江鲈的三个种群属于同一物种，亲缘关系尚近，选择蛋白质分子钟，因为蛋白质相对来说取材可能更方便。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄结构：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，有增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、生物多样性保护的措施：（1）就地保护：自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。（2）易地保护：动物园、植物园、濒危物种保护中心。（3）建立精子库、种子库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。（4）加强宣传和执法力度。
3、食物链：在生态系统中，各种生物之间由于捕食关系而形成的一种联系；食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此交错连接成的复杂营养结构。
4、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
5、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，称为生态系统的稳定性；生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，该能力的基础是负反馈调节；物种数目越多，营养结构越复杂，自我调节能力越大，抵抗力稳定性越高；而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力，恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性，当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时，便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
2．【答案】（1）乙
（2）C
（3）①；③⑤；⑥⑦
（4）B；C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由题意可知，冬小麦一般在秋季播种，冬季进入休眠期，然后在春季重新开始生长，并于春末夏初成熟，结合我国地理气候特征可知，图1中代表冬小麦分布区的是乙。
(2)对比七九法和闷麦法可知，均使用低温处理小麦种子，即限制小麦春播开花的因素是缺少低温诱导，ABD错误，C正确。故选C。
(3)由图4可知，图中①表示氧气，可通过自由扩散进出细胞，活跃化学能的载体分子是③和⑤，即NADPH和ATP。若用14C标记CO2，一段时间后放射性信号可以在⑥C3和⑦碳水化合物中被检测到。
(4)AB、由表可知，抽穗期胞间气孔导度大于其他时期，该时期胞间CO2浓度降低是因为暗反应增强，导致光合速率增强导致的，A错误，B正确；
CD、灌浆后期气孔导度明显小于其他时期，说明该时期蒸腾速率降低，是因为气孔导度下降导致的，C正确，D错误。
故选：BC。
【分析】1、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
2、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。
3、影响光合作用的环境因素：（1）温度对光合作用的影响 ：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
3．【答案】（1）①④
（2）①②③④⑤
（3）B；D
（4）①②③
（5）D
（6）A；D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；果酒果醋的制作；培养基概述及其分类；细胞壁
【解析】【解答】(1)细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，破除细胞壁时可使用纤维素酶和果胶酶。
(2)培养基一般含有碳源、碳源、水、无机盐，生长因子，火龙果汁含有大量水分、有机物和部分无机盐，可为酵母菌提供碳源、碳源、水、无机盐，生长因子。
(3)进行酒精发酵时，应预留1/3的空间，然后塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管，预留1/3空间的目的是给酒曲中的酵母菌增殖提供空气，使酵母菌进行有氧呼吸、大量繁殖，由于发酵过程会产气体，预留空间可防止瓶内气压过大；塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管的目的是使酵母菌消耗完瓶内氧气后进行无氧呼吸，开始酒精发酵，产生酒精，AC错误，BD正确。故选BD。
(4)按上题操作，静置时，发酵瓶内酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)，图2 中①-④依次表示呼吸作用第一阶段，有氧呼吸第二、三阶段，酒精发酵第二阶段，乳酸发酵第二阶段。即静置时，发酵瓶内酵母菌同时进行①②③。
(5)火龙果酒酿造过程中，发酵瓶内酵母菌的种群数量先随着有氧呼吸的进行，快速增加，随后由于氧气的消耗导致其种群数量趋于平稳，由于代谢产物的积累，导致最后种群数量开始下降，ABC错误，D正确。故选D。
(6)A、由题意可知，酒味逐渐消失并出现醋酸味，火龙果酒逐渐转变为火龙果醋，说明该过程是果酒被氧化为果醋的过程，该过程首先是乙醇转化为乙醛，随后再转化为醋酸，A正确；
B、果酒转变为果醋的菌种(醋酸菌)与制作酸奶所用的菌种(乳酸菌)不同，B错误；
CD、醋酸菌是好氧细菌，酵母菌是兼性厌氧型真菌，若要加速果酒转变为果醋，应打开发酵瓶的进、出气管，C错误，D正确。
故选AD。
【分析】1、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，起着支撑和保护的作用。
2、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基，液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基；固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数，液态培养基常用于扩大化生产，观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等；根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
3、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
4、有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
5、无氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
4．【答案】（1）A
（2）
（3）B
（4）AA或Aa；1/3
（5）替换；不变
（6）AC；对该男子也进行基因检测，若两人中有任何一人为AA，则后代都不患病，可安心生育。若两人均为杂合体，则应在怀孕后尽早对胎儿进行基因检测，若非aa则选择生育，若为aa可终止妊娠（或生育后进行相关治疗/进一步采取辅助生殖技术/试管婴儿技术等）
【知识点】基因突变的特点及意义；人类遗传病的类型及危害；人类遗传病的监测和预防；体液免疫
【解析】【解答】(1)炎症反应是机体对于外界刺激的一种防御反应，炎症部位常出现红、肿、热、痛和功能障碍，并伴有全身发热等变化，参与炎症反应的主要细胞是吞噬细胞。故选A。
(2)分析题意，患者家属(父母、姐姐)没有患病，但生出患病的儿子，遗传系谱图中方形表示男性，圆形表示女性，故可绘制系谱图如下：
(3)分析题意，患者家属(父母、姐姐)没有患病，但生出患病的儿子，说明该病是隐性遗传病，结合基因检测结果可知，儿子是隐性纯合子，而父母均携带致病基因，说明该病是常染色体隐性遗传病。故选B。
(4)若镰状细胞贫血症的相关基因用A/a表示，双亲基因型均为Aa，则姐姐的基因型为AA(1/3)或Aa(2/3)；姐姐将该致病基因传递给下一代的概率是2/3x1/2=1/3。
(5)分析题意，镰状细胞贫血症是由β珠蛋白基因突变引起的，突变导致其表达产物第6位谷氨酸转变为缬氨酸，即该变异只改变了一个氨基酸，最可能是发生了碱基对的替换；由于替换后仍可翻译出蛋白质，且终止密码子并未提前出现，故可推测突变基因的转录产物长度不变。
(6) （1）AB、患者姐姐的基因型是1/3AA、2/3Aa，若其是Aa，则初级卵母细胞含致病基因，但若是AA，则不含致病基因，由于在减数第一次分裂后期同源染色体分离，故次级卵母细胞不一定含致病基因，A正确， B错误；
C、若姐姐的基因型是Aa，且在减数第一次次分裂后期含有a的染色体分配到第一极体中，则第一极体可能含致病基因，C正确；
D、第二极体不一定含致病基因：如姐姐的基因型是AA，则不含致病基因，D错误。
故选AC。
（2）为生下不患镰状细胞贫血的孩子，可对该男子也进行基因检测，若两人中有任何一人为AA，则后代都不患病，可安心生育。若两人均为杂合体，则应在怀孕后尽早对胎儿进行基因检测，若非aa则选择生育，若为aa可终止妊娠(或生育后进行相关治疗/进一步采取辅助生殖技术/试管婴儿技术等)。
【分析】1、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。
2、几种常见的单基因遗传病及其特点：
（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。
（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
（5）伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
3、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。
4、遗传病的监测和预防：（1）产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。（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。
5．【答案】（1）B；C
（2）②
（3）②③
（4）②③
（5）③→①→②
（6）⑤→③→②→⑥→④
（7）凝乳酶是真核细胞合成的蛋白质，有内质网和高尔基体的加工过程（或其他真核细胞对蛋白质合成、加工的机制），而图10所用的受体细胞是大肠杆菌，未经过内质网和高尔基体的加工，所合成的凝乳酶空间结构可能不同，影响了酶的功能，导致活性减弱
（8）④→⑥→①→⑤→③
【知识点】微生物的分离和培养；PCR技术的基本操作和应用；蛋白质工程；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)将目的基因插入载体质粒后，要想目的基因得到成功表达，还需要在目的基因前插入启动子，在目的基因后插入终止子，此外为了便于筛选出含有目的基因的受体细胞，还要求运载体上有标记基因。因此，作为载体应具备的结构有启动子、终止子、标记基因等。故选BC。
(2)PCR(聚合酶链式反应)技术是一项体外扩增DNA的技术，故若两端的序列已知，可用聚合酶链式反应扩增DNA。故选②。
（3）引物需要与模板的3'端结合，故要成功扩增出凝乳酶基因，所设计的引物应结合在图中的②③位置。
（4）据图可知，HindIII会破坏目的基因，故不能选择，且为避免反向连接和自身环化，通常需要选择两种限制酶进行切割，故可选择EcoRI和BamHI。故选②③。
(5)采用划线接种时，通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，在数次划线后，就可以得到单菌落，据此分析图示可知：划线的顺序依次是③→①→②。
(6)培养基的配置过程为：⑤称量 →③溶解 →②调整pH→⑥分装→④倒平板。
(7)分析题意可知，通过图A过程获得的凝乳酶活性较低，原因是：凝乳酶是真核细胞合成的蛋白质，有内质网和高尔基体的加工过程(或其他真核细胞对蛋白质合成、加工的机制)，而图所用的受体细胞是大肠杆菌，未经过内质网和高尔基体的加工，所合成的凝乳酶空间结构可能不同，影响了酶的功能，导致活性减弱。
(8)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)，其前提是基因工程，故运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，具体过程为：④改变凝乳酶基因的特定序列→⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组→①重组DNA分子导入大肠杆菌→⑤培养细胞后提纯突变蛋白→③对突变蛋白进行结构和功能分析。
【分析】1、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。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA—分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、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。
4、“分子手术刀”-限制性核酸内切酶（限制酶）
（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
5、 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。
6．【答案】（1）A
（2）②③
（3）B；D
（4）②⑤
（5）B；C
（6）A；C
（7）②；⑤；④
（8）长期精神压力的刺激，会通过大脑、脊髓，传递到交感神经和肾上腺髓质，分泌过多NE，引起MeSC过度分裂分化而耗竭。由于没有MeSC分化成MC，后续生长周期产生的新毛发不能被着色，导致毛发变白。
【知识点】细胞器之间的协调配合；中心法则及其发展；神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】(1)由题意可知，毛囊干细胞(HFSC)分裂，可分化为毛囊细胞(HFC)，使毛发生长，其只能分化为毛囊细胞，说明属于单能干细胞，A正确，BCD错误。故选A。
(2)图1中①-⑤依次表示DNA复制、转录、翻译、RNA复制、逆转录，MeSC可进行分裂，所以可进行①②③，MC是高度分化的细胞，只能进行②③，所以正常的MeSC和MC中均能发生的过程是②③。
(3)Gas6蛋白属于分泌蛋白，唾液淀粉酶、胰岛素均为分泌蛋白，它们与Gas6蛋白的加工、分泌过程类似，而血红蛋白和ATP合酶为胞内酶，它们的形成无需在内质网和高尔基体上加工，AC错误，BD正确。故选 BD。
(4)据图可知，NE可由神经细胞分泌，可能是一种神经递质，也能有肾上腺髓质分泌，可能是一种激素，②⑤正确。故选②⑤。
(5)AB、①属于神经调节，②属于体液调节，①作用持续时间小于②，①作用速度快于②， A错误，B正确；
C、根据激素调节的分级调节和反馈调节可知，a的受体只分布于垂体细胞，c的受体可分布于成纤维细胞、垂体和下丘脑，C正确，D错误。故选BC。
(6)由题意可知，在精神压力下，小鼠毛囊中的MeSC数量先增加、后减少，其数量增加是因为NE对MeSC有促进分裂的作用，随后数量减少是因为MeSC分化导致，即NE对 MeSC有促进分裂和分化的作用，AC正确，BD错误。故选 AC。
(7)由图2可知，在长期精神压力下，交感神经和肾上腺髓质分泌NE促进MeSC分裂、分化，导致MeSC耗竭，将会出现毛发变白；肾上腺皮质合成c抑制成纤维细胞合成Gas6蛋白，从而抑制HFSC分化为HFC，使得毛发变少。所以实验1长期束缚，导致小鼠精神压力过大，从而导致毛量减少、毛色变白：实验2切除肾上腺，机体合成的NE减少，不能对成纤维细胞合成Gas6蛋白产生抑制，所以毛量增多、毛色黝黑；实验3切除肾上腺并长期束缚，在有精神压力的情况下，交感神经合成的NE增多，但成纤维细胞合成Gas6蛋白没有受到抑制，所以毛量增多、毛色变白。
(8)由图2可知，长期精神压力刺激会传递给下丘脑，通过分级调节产生肾上腺皮质激素，抑制成纤维细胞分泌Gas6蛋白，进而抑制HFSC增殖分化为HFC，减少新毛发的产生和生长，造成毛量减少；长期精神压力的刺激，会通过大脑、脊髓，传递到交感神经和肾上腺髓质，分泌过多NE，引起McSC过度分裂分化而耗竭。由于没有McSC分化成MC，后续生长周期产生的新毛发不能被着色，导致毛发变白。
【分析】1、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、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。
3、神经调节与体液调节的比较：
比较项目 神经调节 体液调节
传递方式 电信号（神经冲动）、化学信号（递质） 激素及其他化学物质
调节方式 反射 激素﹣﹣特定的组织细胞
作用途径 反射弧 体液运输
作用对象 效应器 靶细胞膜上的受体
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
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