2024届上海市虹口区高三二模生物试题（原卷版+解析版）

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2024.4
考生注意：
1. 本试卷满分100分，考试时间60分钟。
2. 本考试分设试卷和答题纸两部分。所有答案必须涂（选择题）或写（简答题）在答题纸上；做在试卷上一律不得分。
3. 答题前，务必在答题纸正面用钢笔或圆珠笔正确、清楚地填写姓名、学校、班级，并将核对后的条形码贴在规定位置上。
1. 治理公园的生态环境
上海市虹口区精武体育公园，昔日以“曲阳公园”之名著称。在20世纪80年代，曲阳公园因其显著的人流量、常年开放的钓鱼项目、中心湖与周边湖泊的隔离状态以及湖畔密集的落叶植物等特点，一度遭遇了严重的中心湖水体富营养化问题。这一问题源于水中N、P含量过高，最终导致蓝藻大量滋生，严重影响了公园的生态系统。近年来，通过构建图1所示的“沉水生态系统”，中心湖的生态系统逐渐恢复。
（1）据图1及相关信息推测，中心湖生态系统稳态被破坏的进程依次是______。（编号排序）
① 中心湖的生态系统中食物网被严重破坏
② 水体富营养化导致蓝藻爆发，消耗水体溶解氧
③ 残饵、垃圾、落叶等沉积水底，释放氮、磷营养物质
（2）1985~1995年间中心湖水污染严重，生态系统随之发生了很大变化，但还能维持一定的功能，这反映了该生态系统具有______。（单选）
A. 较强抵抗力稳定性B. 较弱的抵抗力稳定性
C. 较强的恢复力稳定性D. 较弱的恢复力稳定性
（3）据图1及已学知识推测，建构“沉水生态系统”能有效改善中心湖水体富营养化现象的原因包括______。（多选）
A. 拦污帘拦截水生动物的尸体避免污染物排放
B. 水生植物吸收水体中的N、P等营养物质用于生长
C. 吸附在生物栅栏上的固氮菌吸收并固定水体中的N
D. 水生动物通过食物网降低水体中的N、P等营养物质
（4）研究人员测定了常见挺水植物“菰”的部分生理指标，如图2所示。据图2推测，在中心湖深水区域种植“菰”的优点包括______。（多选）
A. 吸收水体中更多的营养物质B. 为水生微生物附着提供空间
C. 避免因过度繁殖成为优势种D. 为好氧细菌分解有机物供氧
（5）研究人员利用生态瓶探究水生动植物治理水污染的效果，相关内容如表所示。据表及相关信息分析，下列关于水体氨氮去除率的推理合理的是______。（多选）
A. 6~7月水生植物生长快，加速营养物质的吸收，氨氮去除率提高
B. 6~7月鲤鱼摆尾强烈，促进水生植物吸收营养物质，氨氮去除率提高
C. 8月鲤鱼活动力差，睡莲与伊乐藻种间竞争激烈，氨氮去除率下降
D. 9月人工捕捞鲤鱼，导致对睡莲和伊乐藻的捕食率降低，氨氮去除率提高
（6）曲阳公园中心湖“沉水生态系统”利用食物链（蓝藻→浮游动物→滤食性鱼类→肉食性鱼类）来净化水质。据题干信息及已学知识分析，投放肉食性鱼类净化水质的优势及风险。___
2. 探究植物应对盐胁迫的机制
盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一。盐分滞留在土壤表层及种植层，会对农作物造成盐胁迫，从而影响其产量。在盐胁迫环境下，番茄叶肉细胞的部分调节机制如图1所示。其中，①~⑩表示过程；I~IX表示物质分子。

（1）据图1推断，在盐胁迫环境下，番茄叶肉细胞排钠所需的能量来源有______。（多选）
A. IX氧化分解供能B. 光合作用产生的IV
C. ATP磷酸基团转移D. 光合作用产生的VI
（2）盐胁迫会破坏生物膜的结构，据此推测，图1中直接受盐胁迫影响的过程有______。（用图3中的数字编号填空）
（3）盐胁迫处理1周后，研究人员检测番茄叶肉细胞的相关指标，结果如表所示。据表及图1推测，盐胁迫使番茄产量降低的原因可能是______。（多选）
注：CK与S分别表示对照组和盐胁迫组；小写字母不同表示盐胁迫组与对照组相比差异显著；小写字母相同表示盐胁迫组与对照组相比差异不显著；PGK为图3过程⑩的关键酶；cyt为线粒体内膜上的电子传递蛋白。
A. 气孔导度下降会使过程⑨生成的化合物减少
B. PGK含量降低使过程⑩糖类的合成速率下降
C. cyt含量降低从而导致过程⑨、⑩的速率降低
D. Mg2+浓度降低从而导致过程⑦、⑧的产物减少
（4）据图1推测，番茄叶肉细胞应对盐胁迫的“策略”可能是______。（多选）
A. SOS1磷酸化激活B. SOS2和SOS3分离
C. NHX蛋白活性增强D. HKT基因表达量增加
研究人员探究了盐胁迫下，乙烯和茉莉酸对番茄胚根生长的影响，实验结果如图2所示。

（5）据图2分析，概述实验结果是______。
（6）研究人员进一步针对盐胁迫影响番茄胚根生长的机制提出以下2种假设：
假设1：盐胁迫分别调控乙烯和茉莉酸的合成影响胚根生长
假设2：盐胁迫通过乙烯调控茉莉酸的合成影响胚根生长
针对上述假设，请设计实验方案并预测结果。 _____
3. 利用生物工程生产宫颈癌疫苗
人乳头瘤病毒（HPV）是一类DNA病毒，持续感染高危型HPV可能引发宫颈癌。感染HPV后，人体内发生的部分生理过程如图1所示，其中，Ⅰ~Ⅳ表示免疫细胞；L1为HPV病毒表面抗原，E6和E7皆为HPV病毒内部蛋白；p53蛋白和pRb蛋白皆为抑癌蛋白。
（1）人体感染HPV后，图1中细胞Ⅱ的功能是______。（多选）
A. 分泌免疫活性物质 B. 清除被病毒入侵的细胞I
C. 清除被病毒入侵的上皮细胞 D. 识别靶细胞抗原肽-MHC分子复合体
（2）图1中细胞Ⅲ参与的免疫应答属于______。（多选）
A. 非特异性免疫 B. 特异性免疫
C. 体液免疫 D. 细胞免疫
（3）据图1分析，长期感染高危型HPV诱发宫颈癌的原因可能是HPV的______。（多选）
A. E7蛋白降解pRb蛋白，促进上皮细胞DNA的复制
B. E7蛋白与pRb蛋白结合，促进上皮细胞由G1期进入S期
C. E6蛋白与p53蛋白结合，抑制上皮细胞DNA聚合酶的合成
D. E6蛋白激活p53蛋白，促进上皮细胞纺锤体相关蛋白的合成
注射HPV疫苗是预防宫颈癌的有效手段。制备预防型HPV疫苗的部分流程如图2所示，其中，Ⅰ~Ⅳ表示过程；kb表示1000碱基对；AbAr为真菌类抗生素（AbA）的抗性基因；α-半乳糖苷酶基因表达的酶蛋白可将一种无色化合物（X-α-gal）水解成蓝色产物；pMD上仅在α-半乳糖苷酶基因的两端存在BamHI和XhI的酶切位点。
（4）据图2判断，基因工程生产预防型HPV疫苗所需要的工具酶有______。（编号选填）
① BamHI ② MbI ③ XhI ④ DNA连接酶
（5）据图1、2推断，基因工程制备预防型HPV疫苗的目的基因是______。（编号选填）
① L1基因 ② E6基因 ③ E7基因 ④ MHC
（6）图2中过程Ⅳ所用的选择培养基需在通用液体培养基的基础上添加______。（编号选填）
① 琼脂 ② 生长因子 ③ 水
④ AbA ⑤ X-α-gal ⑥ 无机盐
（7）据图2判断，将______（蓝色/白色）菌落中的pMD-HPV分子用过程Ⅱ中的限制性内切核酸酶完全酶切后，理论上凝胶电泳上出现的条带的长度为______kb。
（8）为提高HPV疫苗对免疫系统的激活能力，据相关信息及已学知识推测，可采取的做法有______。（多选）
A. 利用定向进化技术获得新型抗原蛋白
B. 利用定点突变技术获得天然抗原蛋白
C. 避免接种期间使用免疫抑制剂类药物
D. 根据年龄、感染风险等制定接种方案
4. 分析遗传性青光眼的致病机理
眼球中的小梁网由小梁网细胞构成，小梁网细胞凋亡可能引发青光眼，最终损伤视神经。线粒体是小梁网细胞凋亡的调控中心，部分机理如图（1）所示。其中APAF1为细胞凋亡激活因子；Bcl-2与Bax是调控线粒体凋亡的相关蛋白，两者结合后会使线粒体外膜通透性改变，导致线粒体内膜上的电子传递蛋白细胞色素c外流。检测发现，小李患JOAG型青光眼，该病由位于1号染色体的MYOC基因突变所致。MYOC基因编码链上部分碱基序列以及小李家庭成员MYOC基因扩增、酶切后的电泳结果如图（2）所示。
（1）据已学知识推测，组成视神经的神经纤维受损，最可能引发的现象是______。（单选）
A. 光信号不能转化为电信号B. 视神经传递神经冲动受阻
C. 无法在视网膜上形成视觉D. 视神经传递化学信号受阻
（2）研究发现，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞中MYOC突变蛋白因肽链折叠出错会阻碍其进一步加工。据图（1）及已学知识推断，折叠错误的肽链最可能堆积在______。（单选）
A. 核糖体B. 细胞核C. 高尔基体D. 内质网
（3）进一步研究发现，小梁网细胞内MYOC蛋白肽链折叠错误会促进Bax与Bcl-2结合。据图（1）及相关信息推测，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞内可能会发生的生理变化有______。（编号选填）
① 在线粒体内膜上合成ATP增多 ② H+与O2结合生成的水减少
③ 细胞色素c抑制APAF1蛋白活性 ④ 释放内容物危害周围的细胞
（4）研究发现，JOAG型青光眼是由MYOC基因的编码链第733位碱基“T”替换为“G”所致。突变后，MYOC蛋白第245位氨基酸由______变为______。若想利用PCR扩增MYOC突变基因开展研究，设计其引物的部分序列是______。（通用遗传密码：GAG为谷氨酸；CUC为亮氨酸；GGU为甘氨酸；UGU为半胱氨酸；ACA为苏氨酸；CCA为脯氨酸）
（5）据图（2）判断，小李家系JOAG型青光眼的遗传方式是______，其父母再生育二胎为患病男孩的概率是______。
（6）调查发现，小李还患有红绿色盲（由OPN1LW基因突变所致）。一般情况下，小李体内OPN1LW突变基因与MYOC突变基因进行重组的过程发生在______。（编号选填）
① 精细胞 ② 小梁网细胞
③ 精原细胞 ④ 初级精母细胞
（7）研究还发现，TGF-β蛋白过量也会影响小梁网的功能，从而引发青光眼。据已学知识推测，TGF-β蛋白过量的原因可能是______。（单选）
A. TGF-β基因启动子区域甲基化程度下降
B. TGF-β基因启动子区域与其他蛋白质结合
C. TGF-β基因的mRNA上终止密码子结构改变
D. 体内部分RNA片段与TGF-β基因转录的产物结合
（8）结合题干及已学知识推测，为缓解青光眼所引发的症状，下列方案合理的有______。（多选）
A. 移植正常的神经干细胞修复或再生视神经
B. 阻断Bax与Bcl-2结合降低小梁网细胞凋亡
C. 基因治疗修正MYOC突变基因并注入眼球组织
D. 诱导多能干细胞产生小梁网细胞并注入眼球组织
5. 探究睡眠对人体健康的影响
研究发现，睡眠时大脑会释放促睡眠因子（PGD2）。长期睡眠不足可能引发PGD2在脑毛细血管中大量积累、肾上腺糖皮质激素过度分泌、抗病毒能力下降等，部分机制如图1所示。其中，VLPO神经元通过释放抑制性神经递质诱发睡眠；I表示免疫细胞；IL-6是一种促进炎症反应的细胞因子、IFNA是一种抗病毒的细胞因子；①~⑩表示过程。
（1）据图1及相关信息推测，睡眠状态下，机体内含量增加的物质有______。（多选）
A. 腺苷B. PGD2C. IL-6D. 肾上腺素
（2）据图1及已学知识分析，当“促睡眠”的信息传递至VLPO时，该细胞的质膜上可能发生的变化有______。（编号选填）
① K+通道开放程度增大 ② Na+-K+泵的活动加强
③ Cl-通道开放程度增大 ④ Na+通道开放程度增大
（3）研究发现，脑中还存在激发觉醒的神经元（TMN）。有学者提出“VLPO-TMN‘跷跷板’模型”，以解释机体在睡眠与觉醒之间的调节机制。据图1及已学知识推测，与上述调节机制类似的过程有______。（多选）
A. ②B. ③C. ④D. ⑤
（4）据图1及相关信息，阐述长期睡眠不足人更容易患病毒性感冒的可能原因是______。
（5）研究人员分别检测身体状况良好志愿者在正常睡眠（睡眠时间为23：00~6：00）与睡眠剥夺（睡眠时间为3：00~6：00）两种情况下，体内IL-6的含量变化，结果如图2所示。为进一步探究睡眠与IL-6含量的关系，以下推断与图2中的数据相吻合的是______。（编号选填）
① IL-6含量变化受昼夜节律的调控
② IL-6的含量与白天疲劳程度呈正相关
③ 白天IL-6的含量与夜晚睡眠时间呈负相关
④ 夜晚深度睡眠质量与IL-6的含量成负相关生态瓶的成分
沉水植物
30株伊乐藻（6~10月生长旺盛、9月初人工捕捞）
浮叶植物
1株睡莲（5~9月生长旺盛、10月下旬进入休眠期）
水生动物
2条鲤鱼（6~7月食量大、8月后食量下降）
含氨氮量高的污水
Mg2+
(mg·g-1)
胞间CO2浓度
（μml·ml-1）
气孔导度（ml·m-2·s-1）
PGK
（U·g-1）
cyt
(nml·g-1·h-1)
净光合速率
（μml·m-2·s-1）
CK
4.7 a
356.0 a
0.43 a
70.1 a
166.3 a
8.3 a
S
2.8 b
335.4 a
0.12 b
36.2 b
53.7 b
3.5 b