2024-2025学年北京市海淀区高二上学期期末练习生物试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年北京市海淀区高二上学期期末练习生物试卷（解析版），共24页。
2．在试卷和答题纸上准确填写学校名称、班级名称、姓名。
3．答案一律填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效。
4．在答题纸上，选择题用2B铅笔作答，其余题用黑色字迹签字笔作答。
5．考试结束，请将本试卷和答题纸一并交回。
第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1.研究发现肿瘤微环境中Na+和K+浓度显著高于周围组织，用较高浓度NaCl处理T细胞，能够激活T细胞并增强其细胞毒性效应。下列叙述正确的是（ ）
A.Na+、K+、T细胞均属于内环境成分
B.T细胞杀伤肿瘤细胞的场所是淋巴液
C.Na+和K+参与维持细胞外液渗透压
D.为预防肿瘤的发生，应长期高盐饮食
【答案】C
【分析】内环境又叫细胞外液，由血浆、组织液和淋巴组成。内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官，系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、内环境成分是指存在内环境中的物质，T细胞不属于内环境成分，A错误；
B、肿瘤细胞周围的液体是组织液，因此T细胞杀伤肿瘤细胞的场所是组织液，B错误；
C、细胞外液渗透压是由细胞外液中溶质微粒形成的对水的吸引力，因此Na+和K+参与维持细胞外液渗透压，C正确；
D、根据题意可知，用较高浓度NaCl处理T细胞，能够激活T细胞并增强其细胞毒性效应，进而杀伤肿瘤细胞，但长期高盐饮食，会导致细胞外液渗透压增加，机体抗利尿激素增加，尿量减少，而尿量减少不利于代谢废物随尿液排出，因此不能长期高盐饮食，D错误。
故选C。
2.研究人员对26名运动员马拉松比赛前后血浆生理指标进行测定，结果如下表。下列叙述不正确的是（ ）
A.肌细胞细胞质基质中产生乳酸
B.乳酸对pH的影响被血浆缓冲
C.尿素的生成发生在内环境中
D.血糖稳态受神经-体液共同调节
【答案】C
【分析】内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。内环境的理化性质有渗透压、酸碱度和温度这三个主要方面。
【详解】A、肌细胞通过无氧呼吸产生乳酸，场所在细胞质基质，A正确；
B、乳酸进入血浆中，和血浆中的缓冲物质，例如NaHCO3反应生成乳酸钠，维持pH稳定，所以乳酸对pH的影响被血浆缓冲，B正确；
C、尿素的生成在细胞内，C错误；
D、血糖稳态受神经-体液共同调节，在调节过程中，收到下丘脑发出的神经和激素（胰岛素、胰高血糖素等激素）的共同控制，D正确。
故选C。
3.听觉恐惧条件化（AFC）的建立过程中先给予大鼠特定声音刺激后再电击，一段时间后即使只给声音刺激而不电击，大鼠也会表现出全身僵直等恐惧反应。科研人员用三组大鼠进行实验，结果如图。下列叙述不正确的是（ ）
A.AFC是一种典型的条件反射
B.AFC的结构基础是反射弧
C.AFC的建立依赖于杏仁核
D.AFC消退不需大脑皮层参与
【答案】D
【分析】反射是最基本的神经活动，分为条件反射和非条件反射。其中，非条件反射是动物和人生下来就具有的，即遗传下来的对外部生活条件特有的稳定的反应方式，在心理发展的早期阶段，这种反应方式提供最基本的生存技能，也就是本能，如：食物反射、防御反射等，条件反射是后天训练出来的。
【详解】A、条件反射是在非条件反射的基础上，经过一定的过程，在大脑皮层参与下完成的反射。在听觉恐惧条件化（AFC）中，先给予声音刺激（无关刺激）后再电击（非条件刺激），一段时间后，只给声音刺激就能引起恐惧反应（条件反射），所以AFC是一种典型的条件反射，A正确；
B、反射的结构基础是反射弧，AFC作为一种反射，其结构基础也是反射弧，B正确；
C、从图中可以看出，杏仁核切除后，大鼠的僵直时间几乎为0，说明AFC的建立依赖于杏仁核，C正确；
D、AFC的消退是一个复杂的过程，需要大脑皮层参与对条件反射的抑制等调节，D错误。
故选D。
4.质量分数为5%的葡萄糖溶液为血浆的等渗溶液。给健康人静脉滴注100mL的10%葡萄糖溶液后，一段时间内会发生（ ）
A.尿液中有大量糖原B.血浆中抗利尿激素的浓度降低
C.胰岛A细胞的分泌增强D.组织细胞摄取并氧化葡萄糖增加
【答案】D
【分析】细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉（饮水）。
胰岛素降低血糖，而胰高血糖素是升高血糖，二者是拮抗作用。
【详解】A、糖原是多糖，尿液中不可能含有多糖，A错误；
B、给健康人静脉滴注100mL的10%葡萄糖溶液后，细胞外液的渗透压升高，血浆中抗利尿激素的浓度增加，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，B错误；
C、由于血糖浓度升高，所以胰岛素分泌增加，降低血糖含量，胰岛A细胞分泌的是胰高血糖素，升高血糖含量，C错误；
D、由于血糖浓度升高，所以胰岛素分泌增加，促进组织细胞摄取并氧化葡萄糖增加，D正确。
故选D。
5.下表中相关的生物学内容，与下图中呈现的包含关系不相符的是（ ）
【答案】C
【分析】一、体液包括细胞内液和细胞外液，细胞外液包括血浆、组织液和淋巴液。二、人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。中枢神经系统包括脑（大脑、小脑和脑干）和脊髓。组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类，神经元是神经系统结构和功能的基本单位，由细胞体、树突和轴突等部分组成。
【详解】A、体液包括细胞内液和细胞外液，细胞外液包括血浆、组织液和淋巴液，A不符合题意；
B、人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。中枢神经系统包括脑和脊髓，脑包括大脑、小脑和脑干，B不符合题意；
C、免疫细胞包括吞噬细胞和淋巴细胞，淋巴细胞包括B细胞、辅助T细胞、细胞毒性T细胞、浆细胞等，C符合题意；
D、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类，神经元是神经系统结构和功能的基本单位，由细胞体、树突和轴突等部分组成，D不符合题意。
故选C。
6.坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经-腓肠肌标本，将电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处，如图甲。在坐骨神经Ⅰ处，给一个适当强度的电刺激，指针偏转情况如图乙，其中h1＞h2，t1＜t3。下列叙述不正确的是（ ）
A.h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经数量
B.实验中电位表测量到两次方向相反的电位变化
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1＜t3
D.两个电极之间的距离越远t2的时间可能越长
【答案】A
【分析】静息时，K+外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；受刺激后，Na+内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负。该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动，形成局部电流，在神经纤维上双向传导。
【详解】A、h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处动作电位峰值，不能反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经数量，A错误；
B、由于刺激产生的兴奋依次经过Ⅱ处和Ⅲ处，使Ⅱ处和Ⅲ处膜外电位存在电位差，点位表指针偏转，由于兴奋部位是外负内正的膜电位，而未兴奋部位及已经恢复静息电位的部位为外正内负的膜电位，故指针发生两次方向相反的偏转，即实验中电位表测量到两次方向相反的电位变化，B正确；
C、t1、t3表示兴奋传过该位点所需要的时间，时间不同，表示神经纤维的传导速度不同，即Ⅱ处和Ⅲ处神经纤维的传导速度不同导致t1＜t3，C正确；
D、两个电极之间的距离越远，Ⅱ处和Ⅲ处兴奋间隔越长，即t2的时间越长，D正确。
故选A。
7.科学家使用特定光束激活正常小鼠脑部的不同区域，以研究饮水不足时小鼠脑部神经元对水平衡的调节作用。实验处理及饮水量见下表。下列叙述不正确的是（ ）
注：“+”多代表饮水量多。
A.X区神经元参与了水平衡的调节
B.实验表明水平衡主要依赖于体液调节
C.水分的重吸收受抗利尿激素调控
D.小脑也可存在调控水平衡的神经中枢
【答案】B
【分析】据实验结果分析，激活X脑区饮水量明显增加，激活小脑的某些神经元饮水量也明显增加，说明X脑区和小脑的某些神经元参与水平衡的调节。
【详解】A、1、2组对比，饮水不足时，激活X脑区饮水量明显增加，说明X区神经元参与了水平衡的调节，A正确；
B、通过激活X脑区或小脑的某些神经元饮水量增加，实验表明水平衡主要依赖于神经调节，B错误；
C、抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收，C正确；
D、组别3，通过激活小脑的某些神经元，饮水量明显增加，说明小脑也可存在调控水平衡的神经中枢，D正确。
故选B。
8.下列关于体液免疫的叙述，不正确的是（ ）
A.B细胞激活的信号来自于抗原和辅助性T细胞
B.T细胞分泌的细胞因子是激活B细胞的第二信号
C.激活B细胞增殖、分化为浆细胞和记忆B细胞
D.浆细胞分泌的抗体与抗原的结合是特异性结合
【答案】B
【分析】体液免疫：一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号；一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取；抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、繁殖快，并分泌细胞因子；B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞，细胞因子能促进B细胞的分裂、分化；浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合；抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
【详解】A、机体遭受抗原入侵时，吞噬细胞吞噬抗原并处理抗原，之后将抗原呈递给辅助性T细胞，T细胞再将抗原呈递给B细胞。但也有些抗原直接刺激B细胞，使B细胞活化分化成相应的浆细胞，A正确；
B、辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号，B错误；
C、当B细胞受到两个信号刺激而活化后，就能够增殖、分化为浆细胞和记忆B细胞，C正确；
D、在体液免疫过程中，浆细胞能够产生抗体，这些抗体与抗原发生特异性结合，D正确。
故选B。
9.为研究牵牛花主茎上侧枝B中哪种物质影响侧枝A的生长，研究者去除主茎上端（C），并进行了如下实验。下列叙述不正确的是（ ）

A.去除C排除了C中内源激素的影响
B.甲、乙两组均可作为研究中的对照
C.探究目的是B的生长素对A的影响
D.B产生的生长素抑制A的生长
【答案】D
【分析】生长素的生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长。同一植物的不同器官对生长素的敏感程度不同，根最为敏感，其次是芽，茎最不敏感。
【详解】A、从实验设计来看，生长素集中在生长旺盛的部分（胚芽鞘、芽和根尖的分生组织），所以去除主茎上端（C）可以排除C中可能存在的内源激素的影响，A正确；
B、在这个实验中，甲组是正常对照组，而乙组没有B的存在，并且接受了不含NAA的处理。因此，乙组是实验组之一，甲、乙两组形成相互对照，B正确；
C、研究的目的是明确侧枝B中产生的生长素对于侧枝A生长的影响，C正确；
D、从结果来看，去除B后A的伸长量显著增加，这表明B的生长素不仅没有抑制A的生长，反而可能对其生长有促进作用，D错误。
故选D。
10.下列关于植物生长调节剂应用实例的叙述，不正确的是（ ）
A.播种时，种子细胞内脱落酸与赤霉素比例的适度降低可解除种子休眠
B.扦插时，用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能会相同
C.管理中，一定浓度2，4-D能杀死双子叶植物杂草，可作为除草剂使用
D.采摘后，植物生长调节剂乙烯利作为信息分子直接促进果实的成熟
【答案】D
【分析】不同植物激素的生理作用：生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。细胞分裂素：合成部位：正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能：促进细胞分裂；诱导芽的分化；防止植物衰老。脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。乙烯：合成部位：植物体的各个部位都能产生。主要生理功能：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。
【详解】A、脱落酸抑制种子萌发，赤霉素促进种子萌发，因此播种时，种子细胞内脱落酸与赤霉素比例的适度降低可解除种子休眠，A正确；
B、生长素对扦插枝条生根存在两重性，因此扦插时，用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能会相同，B正确；
C、双子叶植物杂草对生长素类似物敏感，因此管理中，一定浓度2，4-D能杀死双子叶植物杂草，可作为除草剂使用，C正确；
D、采摘后，植物生长调节剂乙烯利分解会释放出乙烯，乙烯作为信息分子促进果实的成熟，D错误。
故选D。
11.如图显示了近代以来全球人口增长的三个不同阶段。下列叙述正确的是（ ）
A.人口数量在BR下降时出现负增长
B.GR大小与BR-DR的差值正相关
C.阶段Ⅰ~Ⅲ的人口增长呈“J”形
D.阶段Ⅲ人口数量会出现大幅下降
【答案】B
【分析】受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。当种群长久处在不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧下降。种群的延续需要以一定的个体数量为基础，当一个种群数量过少，可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
【详解】A、人口数量是否出现负增长取决于出生率（BR）与死亡率（DR）的关系，当BR-DR0，人口数量还是增加的，D错误。
故选B。
12.在地中海区域滨海附近，引入观赏植物C后，C快速成为优势种并威胁当地生物多样性。用机械方式清除C，却引起适应酸性土壤的植物P大量生长，并没有成功恢复当地生态环境。下列叙述不正确的是（ ）
A.植物C与本地植物间存在种间竞争
B.植物C和植物P是互利共生关系
C.优势种变化说明群落发生了演替
D.治理生物入侵不能仅关注入侵物种
【答案】B
【分析】一种生物经自然或人为途径从原来的分布区域迁入一个新的区域，其后代在新的区域里迅速地繁殖、扩散，对迁入地区的生物多样性和生态系统的稳定性造成严重危害的现象称为生物入侵，生物入侵会严重破坏生物的多样性，破坏生态平衡，加速物种的灭绝。
【详解】A、植物C与本地植物间会竞争光照，因而它们之间存在种间竞争，A正确；
B、植物C和植物P是种间竞争关系，B错误；
C、群落演替的本质是优势取代而不是取而代之，因此，优势种变化说明群落发生了演替，C正确；
D、引入入侵生物的天敌，可能造成新的生物入侵，因此，治理生物入侵不能仅关注入侵物种，D正确。
故选B。
13.研究发现，湖泊中沉水植物的恢复导致沉积物中碳含量显著降低。沉积物中碳利用的增加可归因于某些微生物（如S菌、D菌）的种类下降，这些微生物与具有高碳利用能力的L菌存在竞争关系。下列相关叙述正确的是（ ）
A.S菌、D菌和L菌处于不同食物链中最后一个营养级
B.沉水植物和L菌分别是该生态系统的生产者和消费者
C.在湖泊群落与非生物环境之间碳主要以CO2的形式循环
D.沉水植物的恢复可能有助于提高S菌、D菌的种间竞争力
【答案】C
【分析】由题意可知，S菌、D菌和L菌利用沉积物中的碳，属于分解者，而沉水植物可进行光合作用，属于生产者。
【详解】A、由题意可知，S菌、D菌和L菌利用沉积物中的碳，属于分解者，不在食物链中，A错误；
B、沉水植物和L菌分别是该生态系统的生产者和分解者，B错误；
C、碳元素在群落与非生物环境之间主要以CO2的形式进行循环，C正确；
D、沉水植物的恢复导致沉积物中碳含量显著降低，沉积物中碳利用的增加可归因于某些微生物（如S菌、D菌）的种类下降，所以沉水植物的恢复可能有减弱S菌、D菌的种间竞争力，D错误。
故选C。
14.金合欢为金合欢蚁提供花蜜和庇护所，金合欢蚁可叮咬取食金合欢的食草动物。不存在金合欢蚁时，金合欢在被啃食后会产生单宁使自己变得“难吃”，同时释放气体“通知”周围未被取食的金合欢分泌单宁，而食草动物会寻找未接收到气体信号的金合欢进行取食。下列叙述不正确的是（ ）
A.在金合欢之间传递的气味分子属于化学信息
B.三种生物的种间关系是协同进化的结果
C.生态系统中的信息传递沿食物链进行
D.信息传递可存在于同种和不同种生物之间
【答案】C
【分析】一、信息包括：物理信息：如光、声、温度、湿度、磁力等；化学信息：如生物碱、有机酸等物质；行为信息：如动物的行为。
二、协同进化是指不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、气味分子属于化学信息，A正确；
B、协同进化是指不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展，三种生物的种间关系是协同进化的结果，B正确；
C、生态系统的信息传递可以沿着食物链进行，也可以在生物和环境之间进行，C错误；
D、生态系统中的信息传递存在于同种生物之间、不同种生物之间、生物与无机环境之间，D正确。
故选C。
15.红树林是陆地和海洋交错带的湿地生态系统，人类活动导致红树林的面积大量减少。可通过在潮滩、潮沟合理种植以恢复红树林。下列相关叙述不正确的是（ ）
A.红树林是与当地气候、降水等相适应的稳定生态系统
B.潮滩、潮沟在保持水土方面的功能体现了其直接价值
C.红树林生态系统的恢复是保护当地生物多样性的有效手段
D.在潮滩、潮沟种植红树林要避免破坏原有的生态平衡
【答案】B
【分析】、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的；（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）；（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。2、生物多样性的保护：（1）就地保护（自然保护区）：就地保护是保护物种多样性最为有效的措施；（2）易地保护：动物园、植物园；（3）利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护，如建立精子库、种子库等；（4）利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护，如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、红树林是陆地和海洋交错带的湿地生态系统，是与当地气候、降水等相适应的稳定生态系统，是生物与生物之间，生物与无机环境之间长期协同进化的结果，A正确；
B、潮滩、潮沟在保持水土方面的功能体现了其间接价值，B错误；
C、保护生物多样性最有效的措施是就地保护，红树林生态系统的恢复属于就地保护，是保护当地生物多样性的有效手段，C正确；
D、在潮滩、潮沟种植红树林要避免破坏原有的生态平衡，要遵循生态工程的自生、协调等原理，D正确。
故选B。
第二部分
本部分共6题，共70分。
16.在特定海域建造人工鱼礁可修复海域生态系统，实现渔业可持续发展。我国南海某人工鱼礁生态系统的研究结果如下图，Ⅰ~Ⅴ为不同营养级，能量单位为t·km-2·a-1。
（1）浮游植物、底栖海藻属于该生态系统成分中的________。有机碎屑除了可被Ⅱ食用外，其去向还有________。
（2）经调查，流入人工鱼礁生态系统的总能量普遍高于一般海域，原因之一是被建造的人工鱼礁体积大、带孔，有利于藻类附着，并且也为动物生存提供了丰富的________空间。
（3）营养级Ⅱ到Ⅲ的能量传递效率为________%（保留小数点后两位）。
（4）Ⅳ和Ⅴ两个营养级的中大型肉食性鱼类个体数量很少，原因是________。
【答案】（1）①.生产者 ②.被分解者分解利用
（2）栖息
（3）4.68
（4）能量随食物链延长逐级递减，流入Ⅳ和V的能量不足以维持较多的中大型肉食性鱼类个体生存
【分析】一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量十分解者释放的能量。但对于最高营养级的情况有所不同，它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量。
【小问1详解】浮游植物、底栖海藻属于自养型生物，在生态系统成分中为生产者。有机碎屑除了可被Ⅱ食用外，还可流向分解者，被分解者利用。
【小问2详解】人工鱼礁为动物生存提供了丰富的栖息空间。
【小问3详解】能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，该生态系统中Ⅱ、Ⅲ营养级之间能量传递效率为68.41÷1461≈4.68%。
【小问4详解】Ⅳ和Ⅴ两个营养级所处的营养级较高，根据能量流动具有逐级递减的特点，流入Ⅳ和V的能量不足以维持较多的中大型肉食性鱼类个体生存，因而Ⅳ和Ⅴ两个营养级的中大型肉食性鱼类个体数量很少。
17.血液中胆固醇水平与心脑血管疾病的发生密切相关。小肠是外源胆固醇吸收的场所，肝脏是内源胆固醇合成的主要器官。
（1）为了探究胆固醇吸收对肝脏胆固醇合成的影响，给禁食的小鼠分别饲喂正常饮食（RD）和高胆固醇饮食（WD），并检测肝脏细胞胆固醇合成相关基因H的表达，结果如图1。结果说明，短时间内胆固醇吸收增加会________肝脏胆固醇的合成。

（2）研究发现，C蛋白是一种小肠上皮细胞中高表达的蛋白。研究者特异性敲除野生型小鼠小肠上皮细胞中的C蛋白基因，检测血浆中的C蛋白含量，结果如图2。图2结果说明________。
（3）研究者推测C蛋白是一种调节胆固醇合成的激素，通过________并结合肝脏细胞膜上的受体而发挥作用。请完善下列实验方案，验证G蛋白是该受体（写出选用的小鼠及提供的饮食条件）。
实验组小鼠：________。对照组小鼠：________。检测：C蛋白与肝脏细胞膜的结合情况以及________。
（4）根据上述研究，提出开发一种降血脂新药的思路________。
【答案】（1）抑制肝脏胆固醇的合成。
（2）高胆固醇饮食会促进C蛋白基因的表达
（3）①.体液运输 ②.给予高胆固醇的饮食，并特异性敲除小鼠小肠上皮细胞中的G受体蛋白基因 ③.给予高胆固醇的饮食的正常小鼠。 ④.血浆中胆固醇的含量
（4）研制与C蛋白功能相似的药物
【分析】脂质通常包括脂肪、磷脂、固醇等，它们有些是细胞结构的重要组成成分，有些参与重要的生命活动过程，其中脂肪是细胞内良好的储能物质。蛋白质是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸。21种氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化，肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别，这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
【小问1详解】根据图示，高胆固醇饮食（WD）的肝脏细胞的H基因的mRNA的相对含量减少，即短时间内胆固醇吸收增加会抑制肝脏胆固醇的合成。
【小问2详解】根据图示，敲除野生型小鼠小肠上皮细胞中的C蛋白基因，使得血浆中C蛋白含量下降，说明高胆固醇饮食会促进C蛋白基因的表达。
【小问3详解】若C蛋白是一种调节胆固醇合成的激素，则通过体液运输并结合并结合肝脏细胞膜上的受体而发挥作用。实验目的验证是G蛋白是C蛋白的受体，因此实验组小鼠：给予高胆固醇的饮食，并特异性敲除小鼠小肠上皮细胞中的G受体蛋白基因；对照组小鼠：给予高胆固醇的饮食的正常小鼠。
检测：C蛋白与肝脏细胞膜的结合情况以及血浆中胆固醇的含量。
【小问4详解】根据上述研究可知，C蛋白可通过体液运输，与肝脏细胞膜上的G蛋白受体结合而抑制胆固醇合成相关基因H的表达，可以研制与C蛋白功能相似的药物起到降低高胆固醇的作用。
18.动物的摄食、饮水等基本生理需求的量会被维持在相应的“设定点”附近，但随着生理状态的变化，这些设定点也可能随之调整。
（1）正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的________状态叫作稳态。稳态维持过程中，系统调节的效果反过来作为信息调节系统工作，这种调节方式称为________调节。
（2）研究者分别将雄性、未交配雌性和已交配雌性三种果蝇放置在不同小室中，提供等量含有被染料标记蛋白质（染料不被消化吸收）的食物，通过测定________可计算果蝇每日的蛋白质摄入量，结果如图1。依据实验结果可判断这三种果蝇的蛋白质摄入设定点不同，理由是________。
（3）已知D神经元对果蝇蛋白质摄入量的调节至关重要，研究者测定了三种果蝇D神经元的电位变化，如图2。
①D神经元的________和静息电位在三种果蝇中存在稳定性差异。
②研究者推测，D神经元静息电位降低（膜内外的电位差降低）导致果蝇蛋白质摄入设定点提高。为验证该推测，研究者大幅降低D神经元细胞膜上的钾离子通道蛋白基因（K基因）的表达量，发现在雄蝇和未交配雌蝇中，每日蛋白质的摄入量明显增加，而已交配雌蝇无显著变化，分析可能的原因是________。
（4）已知F神经元和M神经元分别释放F因子和M因子，作用于D神经元，改变K基因的表达量。研究发现，雄蝇F神经元的兴奋性最高，未交配雌蝇和已交配雌蝇中F神经元的兴奋性较低，已交配雌蝇的M神经元兴奋性提高，激活F神经元会导致已交配雌蝇蛋白质摄入量降低。综合上述信息，请将恰当的内容填入下图，完善已交配雌蝇蛋白质摄入设定点高的机理________。
【答案】（1）①.相对稳定 ②.反馈
（2）①.果蝇粪便中未被消化吸收的染料的量 ②.三种果蝇在相同天数内蛋白质摄入量不同
（3）①.动作电位 ②.交配（或孕育后代）行为的发生导致D神经元中K基因的表达量没有下降
（4）
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官，系统协调活动，共同维持内环境相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件，其稳态的调节机制是靠神经—体液—免疫调节网络。
【小问1详解】正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。稳态维持过程中，系统调节的效果反过来作为信息调节系统工作，这种调节方式称为反馈调节，通过反馈调节实现内环境稳态，目前认为，机体调节内环境稳态的机制是神经-体液-免疫调节网络。
【小问2详解】研究者分别将雄性、未交配雌性和已交配雌性三种果蝇放置在不同小室中，提供等量含有被染料标记蛋白质的食物，由于染料不被消化吸收，因而通过测定果蝇粪便中未被消化吸收的染料的量来计算果蝇每日的蛋白质摄入量，结果如图1。实验结果显示，三种果蝇在相同天数内蛋白质摄入量不同，因而可判断这三种果蝇的蛋白质摄入设定点不同。
【小问3详解】①根据图示可以做出判断，D神经元的动作电位和静息电位在三种果蝇中存在稳定性差异。
②研究者推测，D神经元静息电位降低（膜内外的电位差降低）导致果蝇蛋白质摄入设定点提高。为验证该推测，研究者大幅降低D神经元细胞膜上的钾离子通道蛋白基因（K基因）的表达量，发现在雄蝇和未交配雌蝇中，每日蛋白质的摄入量明显增加，而已交配雌蝇无显著变化，则可能的原因是交配（或孕育后代）行为的发生导致D神经元中K基因的表达量没有下降。
【小问4详解】已知F神经元和M神经元分别释放F因子和M因子，作用于D神经元，改变K基因的表达量。研究发现，雄蝇F神经元的兴奋性最高，未交配雌蝇和已交配雌蝇中F神经元的兴奋性较低，已交配雌蝇的M神经元兴奋性提高，激活F神经元会导致已交配雌蝇蛋白质摄入量降低。综合上述信息，相应的调节机理如下：
。
19.学习以下材料，回答（1）～（4）题。
新型免疫细胞——类先天性杀伤型T细胞
活化的细胞毒性T细胞（Tc）能识别癌细胞表面抗原，特异性杀伤癌细胞，实现对癌细胞的免疫监视。Tc表面表达的程序性死亡受体——PD–1是一种免疫抑制分子，癌细胞表面往往会大量表达PD–L1，与Tc细胞表面的PD–1结合，抑制T细胞的活性，使癌细胞实现免疫逃逸。
我国科研团队发现了一种类先天性杀伤型T细胞（ILTCK），由于这类细胞缺乏PD–1分子，因此不会像传统Tc一样，被癌细胞表面的PD–L1反复激活而导致功能衰竭。ILTCK识别癌细胞的机制也与传统Tc有差异，传统Tc识别癌细胞特异的突变抗原，而ILTCK能识别广泛表达的自身抗原。此外，ILTCK的激活并不依赖抗原呈递细胞，随时能够被快速激活并杀伤癌细胞。
与传统Tc相比，ILTCK很少在血液、淋巴液与淋巴结之间流动，而是生成后便能直接进入组织，并长期蛰伏于此。现有的T细胞输入疗法，如CAR–T等，大部分基于传统Tc，虽然在治疗血癌上颇有成效，但对实体肿瘤疗效甚微。
虽然T细胞成熟过程中，绝大部分能够识别自身抗原的T细胞通常被有效地清除，但ILTCK却始终具有能识别自身抗原的特征，该类细胞中T细胞受体的下游信号传递被阻遏。ILTCK对白细胞介素15（IL–15，一种细胞因子）更为敏感。IL–15能与ILTCK表面的IL–15受体结合，激活ILTCK。在健康组织中，IL–15的表达水平很低，但在癌细胞中，IL–15的表达往往显著上调。
上述研究表明，基于ILTCK的T细胞输入疗法或许能更有效地抑制实体肿瘤。
（1）免疫系统的三个方面功能除了免疫监视外，还包括________。免疫功能的实现是由________构成的免疫系统完成的。
（2）下列对文中内容的理解，正确的是________。
a．癌细胞通过表面PD–L1向传统Tc传递抑制信号，从而实现免疫逃逸
b．ILTCK与传统Tc识别的癌细胞表面抗原完全相同，都具有特异性
c．ILTCK能识别具有自身抗原的组织细胞，并对其有效清除
d．若识别自身抗原的成熟T细胞未被清除，可能会导致自身免疫病
e．ILTCK的激活依赖于IL–15，IL–15只与ILTCK在机体组织中结合
（3）依据文中信息，研究者若进一步将敲除IL–15基因的癌细胞接种在小鼠体内，一段时间后检测实验组和对照组小鼠肿瘤组织中的ILTCK数量与肿瘤体积，则预期出现的结果为________。
（4）请概括ILTCK杀伤癌细胞的关键特性_____。
【答案】（1）①.免疫自稳和免疫防御 ②.免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质
（2）ad
（3）与对照组相比，实验组ILTCK细胞数量少，肿瘤体积更大
（4）通过IL-15受体被癌细胞产生的IL-15激活，在组织中特异性杀伤癌细胞且能避免免疫逃逸；ILTCK的激活不依赖抗原呈递细胞，免疫反应快；缺乏PD-1不会导致功能衰竭；能识别自身抗原但向胞内信号传递被阻遏，不杀伤自身细胞
【分析】一、体液免疫的过程为：当可以进入人体后，大多数的可以被巨噬细胞吞噬，吞噬细胞可以摄取、处理并呈递抗原给辅助性T细胞，引起辅助性T细胞分泌细胞因子刺激B细胞，少数抗原可以直接刺激B细胞，B细胞受到抗原和细胞因子的刺激后迅速增殖分化为记忆B细胞和浆细胞，浆细胞大量产生抗体。
二、细胞免疫：细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后，增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞，细胞毒性T细胞和靶细胞接触，将靶细胞裂解。
【小问1详解】免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大功能。免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质构成，这些共同完成免疫功能。
【小问2详解】a、根据材料，癌细胞表面的PD-L1与Te细胞表面的PD-1结合，控制T细胞的活性，使癌细胞实现免疫逃逸，也就是癌细胞通过这种方式向传统Te传递抑制信号，从而实现免疫逃逸，a正确；
b、文中提到ILTCK能识别广泛表达的自身抗原，传统Tc识别癌细胞特异的突变抗原，二者识别的癌细胞表面抗原不同，b错误；
c、文中只是说ILTCK能识别具有自身信息的组织细胞，但未提及能否有效清除，c错误；
d、T细胞成熟过程中，绝大部分能够识别自身抗原的T细胞通常被有效地清除，若未被清除，可能会攻击自身组织，导致自身免疫病，d正确；
e、ILTCK对IL-15更为敏感，IL-15能与ILTCK表面的IL-15受体结合，激活ILTCK，但不能说IL-15只与ILTCK在机体组织中结合，e错误。
故选ad。
【小问3详解】因为IL-15能与ILTCK表面的IL-15受体结合，激活ILTCK，若敲除IL-15基因，ILTCK无法被激活。所以预期结果是：与对照组相比，实验组ILTCK细胞数量少，肿瘤体积更大。
【小问4详解】ILTCK杀伤癌细胞的关键特性为：通过IL-15受体被癌细胞产生的IL-15激活，在组织中特异性杀伤癌细胞且能避免免疫逃逸；ILTCK的激活不依赖抗原呈递细胞，免疫反应快；缺乏PD-1不会导致功能衰竭；能识别自身抗原但向胞内信号传递被阻遏，不杀伤自身细胞。
20.细菌群落的菌种之间相互作用、竞争资源并相互影响生长。
（1）当细菌暴露于抗生素时，抗生素对细菌的________作用，会导致菌群发生演化。
（2）金黄色葡萄球菌的两种类型抗生素耐药性不同，其中耐药菌可释放能与游离抗生素结合蛋白L，使其表现为耐药，敏感菌不产生蛋白L，表现为对抗生素敏感。研究者将起始密度相同的敏感菌和耐药菌混合培养，加入抗生素前后的细菌密度变化如图1。若将两类菌起始密度上调至约107个/mL，重复上述实验，结果如图2。
①图1结果表明，无抗生素时，两类金黄色葡萄球菌的竞争力不同。为避免该结果受两类菌初始数量的影响，研究者进行的处理除了加入的菌液起始密度相同外，还应包括________。
②据图1和图2结果可以推测________。
③一种探究并解释上述结果差异的方法是，分别检测并比较图1和2培养体系的________的浓度。
（3）研究者在培养体系加入新的菌种——铜绿假单孢菌（繁殖速率介于耐药菌和敏感菌之间），重复图2所示实验，结果如图3。结果表明________。
【答案】（1）选择
（2）①.等比例加入两类菌菌液 ②.无抗生素时，敏感菌在种内竞争中竞争力更强；在细菌密度达到足够大时，耐药菌释放的L能明显缓解（或“解除”）抗生素对敏感菌繁殖的抑制 ③.抗生素和蛋白L复合物
（3）种间竞争会缓解两类金黄色葡萄球菌间的种内竞争
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【小问1详解】当细菌暴露于抗生素时，抗生素的走向选择导致菌群中抗抗生素基因频率增加，会导致菌群发生演化。
【小问2详解】①图1结果表明，无抗生素时，两类金黄色葡萄球菌的竞争力不同。加入的菌液起始密度相同、等比例加入两类菌菌液，才能排除两类菌初始数量的影响，从而避免影响结果。
②据图1可知，无抗生素时，敏感菌的密度大于耐药菌，则敏感菌在种内竞争中竞争力更强；据图2可知，当细菌密度上调至约107个/mL，在细菌密度达到足够大时，加入抗生素后，第3d后，敏感菌的密度高于耐药菌，则耐药菌释放的L能明显缓解（或“解除”）抗生素对敏感菌繁殖的抑制。
③未来探究并解释，蛋白L能否缓解抗生素对敏感菌繁殖的抑制，则需要分别检测并比较图1和2培养体系的抗生素和蛋白L复合物的浓度。
【小问3详解】据图3可知，加入铜绿假单孢菌加入抗生素以后金黄色葡萄球菌的耐药菌和敏感菌的密度相差不大，则说明种间竞争会缓解两类金黄色葡萄球菌间的种内竞争。
21.光照影响植物向性运动。拟南芥种子在黑暗中萌发时，下胚轴表现出明显的背地性（垂直向上生长），在红光照射下萌发则背地性减弱，生长偏离垂直方向。
（1）研究表明，红光照射引起下胚轴细胞将光信号转换成生长素运输的信号，导致下胚轴中生长素________，从而使下胚轴生长偏离垂直向上的方向，表现为生长方向的随机化。
（2）G蛋白是表达于下胚轴细胞膜上的蛋白。在红光照射下，G基因功能缺失突变体（g）下胚轴始终保持背地性，且与红光受体突变体的背地性表型________，推测G蛋白是红光抑制下胚轴背地生长的关键因子。
（3）研究者测定黑暗和红光处理后，野生型幼苗细胞中G–mRNA的水平，结果如图1。测定野生型幼苗不同条件下的膜蛋白中G蛋白的含量和H+–ATP酶（一种细胞膜上稳定表达的蛋白）的含量，结果如图2和3。
①本实验H+–ATP酶的表达量作为参照，可排除测定的________量对结果的影响。
②图1、2、3的结果表明________。
（4）研究发现，P蛋白是位于细胞膜上的生长素外运载体，G蛋白能降低P蛋白的活性。研究者检测了红光条件下，野生型（WT）、P基因缺失突变体（p）、G基因突变体（g）和双突变体（pg）下胚轴的弯曲度（与水平方向所形成的夹角），请在图4中画出支持“G基因位于P基因的上游”的g和pg的结果_____。
（5）种子萌发时，下胚轴伸长帮助幼苗出土。红光的波长较长，可穿透到土壤中。据此分析，红光照射导致下胚轴背地性减弱的意义_____。
【答案】（1）分布不均
（2）无明显差异
（3）①.样本 ②.G基因转录水平不受光照影响；黑暗过渡到红光时，G蛋白随着红光处理时间延长而积累；黑暗条件下G蛋白易降解，而红光条件下更稳定，不易降解
（4）
（5）下胚轴受到红光刺激后背地性减弱，生长方向随机，有利于幼苗在土壤障碍物的压力下破土长出。
【分析】植物的向光弯曲是由于向光面的生长与背光面生长的不均匀所致，对于植物向光性的机理有两种学说。①生长素学说。这种观点认为由于生长素分布不均匀，单方向的光照会引起生长素向背光面移动，以致引起背光面生长素含量增多，而较高浓度的生长素促进茎细胞生长，因而背光面比向光面生长快而表现向光弯曲。生长素向背光面移动的原因可能与光照引起器官尖端的不同部位产生电势差有关，向光面带负电荷、背光面带正电荷，弱酸性的生长素阴离子被正电荷吸引移向背面。②生长抑制物质学说。该观点认为向光性反应并非是背光侧IAA含量大于向光侧所致，而是由于向光侧的生长抑制物质多于背光侧，向光侧的生长受到抑制的缘故。
【小问1详解】红光照射引起下胚轴细胞将光信号转换成生长素运输的信号，导致下胚轴中生长素的不均匀分布，从而使下胚轴生长偏离垂直向上的方向，表现为生长方向的随机化。红光照射后，生长素的分布可能在下胚轴的一侧增加，导致该侧生长更快，从而引发向光点的弯曲生长。
【小问2详解】G基因功能缺失突变体（g）下胚轴始终保持背地性，且与红光受体突变体的背地性表型无明显差异。这说明在g突变体中，虽然没有G蛋白的作用，但背地性仍然存在，因此可以推测G蛋白的缺失不会引起明显的光照刺激反应。这意味着G蛋白在这个过程中可能起到了调节光照信号的作用，而不是直接决定生长状态。
【小问3详解】①H+–ATP酶是一种稳定表达的膜蛋白，可以作为对照蛋白用来评估G蛋白在实验条件下的表达变化。因此，参照H+–ATP酶的表达量，可以排除测定的样本量对结果影响，确保测定的是由于不同处理条件导致的真实变化。
②由图1可知，黑暗和红光处理后，野生型幼苗细胞中G–mRNA的水平基本一致，说明G基因转录水平不受光照影响；由图2可知，黑暗转入红光时间越长，G蛋白含量越高，所以黑暗过渡到红光时，G蛋白随着红光处理时间延长而积累；由图2可知，黑暗的时间越长，G蛋白含量越少，红光的时间越长，G蛋白含量越高，所以黑暗条件下G蛋白易降解，而红光条件下更稳定，不易降解。
【小问4详解】G基因能抑制P基因的活性，这意味着如果G基因缺失（即g突变体），P蛋白的活性会相对较高，因此下胚轴的弯曲度会有所变化。相对而言，双突变体（pg）包含了P基因缺失和G基因缺失，2个基因的影响可能会比单一缺失（g）更大。g突变体的弯曲度：表现为较大弯曲（偏远离原来的光源）。pg双突变体的弯曲度：可能会更大，显示出与G基因缺失相关的G蛋白对P蛋白活性的影响。
【小问5详解】红光照射导致的下胚轴背地性减弱，生长方向随机，有利于幼苗在土壤障碍物的压力下破土长出，以便在出土后更有效地展开叶片接受光照，获得生长所需的能量。
pH
乳酸（mml/L）
血糖（mml/L）
尿素（mml/L）
赛前
7.30
1.69
5.86
13.40
赛后
7.30
3.14
5.62
21.19
序号
选项
1
2
3
4-6
A
体液
细胞外液
细胞内液
血浆、组织液、淋巴液
B
中枢神经系统
脑
脊髓
大脑、小脑、脑干
C
免疫细胞
淋巴细胞
浆细胞
B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞
D
神经系统的细胞
神经元
神经胶质细胞
胞体、树突、轴突
组别
实验处理
饮水量
1组
未激活X脑区
+
2组
激活X脑区
+++++
3组
激活小脑的某些神经元
+++++
组别
甲组
乙组
丙组
处理
不去除B
去除B，用不含NAA的羊毛脂处理
去除B，用含1％NAA的羊毛脂处理
A的伸长量（cm）
33.7
52.9
56.8