2024年上海高考生物模拟试卷及答案

这是一份2024年上海高考生物模拟试卷及答案，共57页。试卷主要包含了生物最基本的组织单位——细胞，生物中最核心的研究——人类本身，场景一，场景二，场景三等内容，欢迎下载使用。

（一）
第I卷（基础知识）
一、生物最基本的组织单位——细胞（共26分）
1. 下列细胞原理重要叙述，正确的是____（选填下列编号）
①水分子之间的氢键使水具有较高的比热容，不利于维持生命系统的稳定性；
②细胞中无机盐含量很少且大多数是以离子形式存在；
③包扎伤口时，选用松软的创可贴，是为了让伤口处细胞进行有氧呼吸；
④堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸和无氧呼吸时，都产生了热量和水；
⑤水稻稻田需要定期排水“晒田”，是为了避免根系进行酒精发酵；
⑥若给植株提供H218O，一段时间后周围空气中会检测出放射性C18O2；
【答案】②⑤
2. 下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为H+中的运输过程。以下说法错误的是（ ）
A. ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H+顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成
B. 图中电子传递的过程，最初提供电子的物质为水，最终接受电子的物质为NADP+
C. 类囊体两侧H+浓度差的建立是由H2O光解产生H+和PQ主动运输H+进入类囊体腔形成的
D. 光反应产生的氧气可用于细胞的有氧呼吸，且在线粒体内膜消耗
【答案】C
3. SREBP蛋白裂解激活蛋白(S蛋白)可协助SREBP前体从内质网转运到高尔基体。在高尔基体中SREBP前体经酶切后，产生具有转录调节活性的结构域，随后转运到细胞核激活胆固醇合成途径相关基因的表达。白桦醋醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列说法正确的是（ ）
A. SREBP前体从内质网转运到高尔基体需要消耗能量
B. S蛋白可以调节胆固醇合成酶基因在细胞核内转录
C. 胆固醇参与血液中脂质的运输，也是动物细胞细胞膜的重要成分
D. 白桦醋醇可通过影响SREBP前体转录调节活性结构域的产生而降低血液中胆固醇的含量
【答案】ACD
4. 2013年诺贝尔生理医学奖授予了发现细胞内部囊泡运输调控机制的三位科学家。甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，乙图是甲图的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①~⑤表示不同的细胞结构，请分析回答以下问题（[ ]内填数字）
（1）囊泡膜和细胞膜的主要成分一样，都有___________。囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的___________。
（2）以分泌蛋白 胰岛素为例：首先在___________合成一段肽链后，转移到[③]___________上继续合成，如甲图所示，包裹在囊泡___________（填X或Y）中离开，到达[ ] ___________使与之融合成为其一部分，对蛋白质进一步加工、折叠。形成包裹着蛋白质的囊泡，转运到细胞膜，最后经过乙图所示过程，与细胞膜融合，分泌到细胞外。
（3）乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”（胰岛素）运送到细胞膜，据图推测其原因是囊泡膜上的蛋白A可以和细胞膜上的___________特异性识别并结合，此过程体现了细胞膜具有___________和___________的功能。
（4）已知囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测细胞器⑤是___________。
【答案】（1） ①. 脂质和蛋白质（磷脂和蛋白质） ②. 生物膜系统
（2） ①. 核糖体 ②. 内质网 ③. X ④. ④高尔基体
（3） ①. 蛋白质B ②. 控制物质进出 ③. 信息交流
（4）溶酶体
5. 图甲为基因型为 AaBb 的某哺乳动物几个细胞分裂图像（部分染色体），其中②③④来自于同一个初级细胞；图乙是利用流式细胞仪（可根据细胞中 DNA 含量的不同对细胞分别计数）测出洋葱根尖分生区细胞周期中DNA 含量不同的细胞数，请回答下列相关问题：

（1）甲图中含有两个染色体组的细胞是____；细胞③的名称是____，该细胞继续分裂，得到的子细胞基因型最可能为____。
（2）已知图乙为加入某种药物前后的测量结果（⑤为用药前），该药物的作用可能是____，乙图的 b组细胞中染色体与 DNA 的比值为____。若用低温处理材料后（不使用药物处理），一段时间后用流式细胞仪检测，有丝分裂中期细胞中的 DNA 相对含量可能是____。
【答案】（1） ①. ①②④ ②. 次级卵母细胞 ③. aB和ab
（2） ①. 阻断DNA复制 ②. 1∶1或1∶2 ③. 80或160
二、生态系统最基本的构成要素——生产者（共21分）
6. “长江春水绿堪染，莲叶出水大如钱。”古诗词中蕴含着许多生物知识，下列叙述正确的是____（选填下列编号）。
①整条长江属于一个生态系统
②莲叶属于生命系统结构层次中的系统层次
③莲是生态系统中的生产者，是食物链中的第一营养级
④诗人看到莲写出诗句，体现了生物多样性的直接价值
【答案】①③④
7. 在四个暗箱中培养蚕豆幼苗，暗箱的开孔和光线射入情况如图1所示；不同浓度生长素与植物生长的关系如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A. 选择①③进行实验，可探究蚕豆茎的生长方向与重力的关系
B. 选择①②进行实验，可比较重力和单侧光对蚕豆茎生长方向影响的大小
C. ③中幼苗出现顶端优势现象时，若顶芽生长素浓度为g，则侧芽生长素浓度大于c
D. ④中幼苗出现向光弯曲生长时，若伸长区背光侧生长素浓度为2m，则向光侧生长素浓度为m -2m
【答案】D
8. 富营养化水体中，微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难以降解的藻毒素，严重威胁水生生物的生存和人类健康。研究者在不同时期采集某湖水样本，测定微囊藻及部分水生动物可食用组织的藻毒素含量，结果如下表所示，下列分析正确的是（ ）
A. 微囊藻的增殖必然导致湖泊的生物多样性降低
B. 表中生物不同分布体现了湖泊群落具有垂直结构
C. 鲢鱼与鲤鱼不同食性说明两者占有不同的生态位
D. 翘嘴红鲌属于所调查水域的最高营养级生物
【答案】BCD
9. 关于如图曲线的意义，下列说法正确的是（ ）
A. 若此图表示草鱼数量呈“S”型增长的增长速率，则捕捞鱼之后的数量应不低于P点
B. 若此图表示黑藻细胞在某种溶液中失水量的变化，则可观察质壁分离后的自动复原
C. 若此图表示温度对酶活性的影响，则曲线中O点不应与横轴相交
D. 若此图表示生长素类似物的促进生长的作用，则PM段代表浓度较高时抑制生长
【答案】ABC
10. 食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中按比例获得能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。
（1）在如图1食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为____。
（2）若a表示海鸟食物中甲壳类食物所占的比例，若要使海鸟的体重增加x，至少需要生产者的量为y，那么x与y的关系式可表示为：____。
（3）某生态系统中存在如图3所示的食物网，如将丙的食物比例由甲：乙=1：1调整为2：1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的____倍
（4）简述丙的数量发生变化的理由____。
【答案】（1）900g
（2）y＝625x－600ax
（3）1.375 （4）根据能量流动的逐级递减的特点,食物链越长,消耗的能量越多,甲的能量流向长的食物链的比例减少, 则丙获取能量增多,丙的数量增多
11. 夏季，小麦常受到高温和强光的双重胁迫。当光照过强，植物吸收的光能超过其需要时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。研究表明，D、蛋白是叶绿体光系统中的一种蛋白，由叶绿体内的基因psbA控制编码，过剩的光能可使D1蛋白失活，导致光合结构损伤。图1为正常光照强度下PSII的工作示意图。图2是A、B、C三个品系的小麦由30℃移植到42℃的高温环境中，测定的相关数据。回答下列问题：
（1）小麦种子收获之后，常放在低温、干燥、低氧的环境中储存，其目的是_________。
（2）据图可知，D1蛋白具有_________功能。与适宜条件相比，强光条件下光反应产生的_________多于暗反应消耗的量，导致NADP+不足；而三碳化合物的含量则较适宜条件下_________（填“高”或“低”）。
（3）图2表明高温处理条件下小麦光合速率下降，试分析光合速率下降的原因___________（答出2点即可）。
【答案】（1）降低种子的呼吸作用强度，减少有机物消耗
（2） ①. 传递电子 ②. ATP和NADPH ③. 低
（3）高温下光合速率降低是因为温度较高导致气孔关闭，气孔关闭导致吸收的CO2减少，同时高温导致光能捕获效率降低，最终导致净光合速率下降
三、生物中最核心的研究——人类本身（共727分）
12. 机体和生态系统一样，对同一变化过程可能存在相反的调节，犹如汽车的油门和刹车，以使机体和生态系统达到或保持稳态。下列调节过程属于此类的是____（选填下列编号）
①胰岛素分泌量对血糖浓度的影响
②运动强度对汗腺分泌的影响
③降雨量对土壤动物存活率的影响
④害虫数量对其天敌鸟类数量的影响
【答案】①④
13. 下列有关糖代谢及调节的叙述正确的是_____________（选填下列编号）
①胰岛B细胞分泌的激素促进④、⑤、⑥、⑦等过程
②胰岛B细胞分泌的激素促进①、③过程
③胰岛A细胞分泌的激素促进④过程
④在肌肉、肝脏细胞中，②过程均可发生
⑤胰岛素和胰高血糖素都作用于肝脏，但二者发挥作用的效果不同
⑥结扎动物的胰导管后导致腺泡组织变性，但胰岛无变化，结扎的动物不产生糖尿
⑦机体内、外环境的变化不影响激素的分泌
⑧通过转录的调节可影响肾上腺素的合成量进而影响糖类的代谢
【答案】①⑤⑥
14. 下列有关反射与反射弧的叙述，错误的是____（选填下列编号）
①膝跳反射属于非条件反射，望梅止渴属于条件反射
②反射弧是反射活动完成的结构基础，反射弧完整，反射就一定能进行
③反射弧是由感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器五部分结构组成
④感受器是指感觉神经末梢，效应器是指运动神经末梢
⑤反射弧不完整就不能完成反射，但受刺激后可能产生反应
⑥刺激某一反射弧的感受器或传出神经，可使效应器产生相同的反应
⑦神经中枢的兴奋可以使感受器敏感性减弱
⑧食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射
⑨脊髓缩手反射中枢受损时，刺激传出神经处仍可产生正常的反射活动
⑩铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
【答案】②③④⑦⑧⑨⑩
15. 神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。当BC末梢有神经冲动传来时，甲膜内的突触小泡释放谷氨酸，与乙膜上的谷氨酸受体结合，使GC兴奋，诱导其释放内源性大麻素，内源性大麻素与甲膜和丙膜上的大麻素受体结合，发生相应的作用。据此分析，相关的叙述正确的是（ ）
A. 内源性大麻素作用于甲膜，使BC释放的谷氨酸增多
B. 内源性大麻素作用于丙膜，进而使甘氨酸受体活化程度降低导致Ca²⁺通道活性下降
C. 细胞 AC 与细胞BC间突触的突触前膜为甲膜
D. 正常情况下，甘氨酸受体和Ca²⁺通道不会成为内环境的成分
【答案】BD
16. 人体内肾上腺素与激素X参与血糖调节的部分调节机理如图。下列说法正确的是（ ）

A. 下丘脑的一定区域通过兴奋交感神经直接作用于肝脏，能促进肝糖原的分解
B. 激素X与肾上腺素具有协同作用，调节激素X分泌的信号分子有神经递质等
C. 某病人出现高血糖一定是其体内出现蛋白偶联受体的抗体所致
D. 若激素X受体的控制基因发生突变，患者体内激素X相对正常人降低
【答案】A
17. 白癜风是一种常见多发的色素性皮肤病。该病以局部或泛发性色素脱失形成白斑为特征，全身各部位可发生，常见于指背、腕、前臂、颜面、颈项及生殖器周围等。研究发现部分患者的发病机制如图所示。下列分析合理的是（ ）

A. 黑色素细胞内各种氧化反应，会产生物质X，破坏细胞内生物分子，导致释放黑色素细胞特异性抗原。推测物质X为自由基
B. 树突状细胞可将黑色素细胞特异性抗原摄取处理，机体中起类似作用的免疫细胞还有B细胞、巨噬细胞
C. 据图分析，细胞毒性T细胞经两条途径共同作用而被激活。激活的T细胞会增殖、分化，从而产生更多的免疫细胞
D. 白癜风病人的黑色素细胞内不是酪氨酸酶的活性低，就是控制酪氨酸酶基因缺失，导致黑色素不能合成
【答案】ABC
18. 人体的一切生命活动都离不开神经系统的调节和控制。运动中的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成，如伸肘动作的完成需要伸肌收缩的同时屈肌舒张。下图为完成伸肘动作在脊髓水平的反射弧的基本结构示意图。回答下列问题。
（1）图中反射弧的效应器是运动神经末梢及其支配的____________。神经元未兴奋时，神经元细胞膜两侧可测得静息电位，静息电位产生和维持的主要原因是___________。
（2）若感受器受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处膜内外电位应表现为___________。伸肘时，图中抑制性中间神经元的作用是____________，使屈肌舒张。
（3）脊髓是调节机体运动的低级中枢，______________是调节机体运动的最高级中枢。高级中枢会发出指令对低级中枢进行调控，这是神经系统的____________调节，这种调节使运动变得更加有条不紊和精准。
【答案】（1） ①. 伸肌和屈肌 ②. 膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内
（2） ①. 内正外负 ②. 释放抑制性递质，抑制屈肌运动神经元产生兴奋（使屈肌运动神经元处于抑制状态）
（3） ①. 大脑皮层 ②. 分级
19. 下图1为正常成人血液中X的含量随时间的变化情况图，下图2为机体血糖调节过程图，其中m、n为相关激素。回答下列问题：
（1）若X代表甲状腺激素，则a→b时段甲状腺激素含量升高时，与之相关的_________（激素）分泌减少，以调节甲状腺激素的分泌。甲状腺激素的分泌过程中存在着分级调节和
__________机制。
⑵若X代表抗利尿激素，则当细胞外液渗透压___________（填“升高”或“降低）时，c→d时段该激素分泌增加，则肾小管和集合管_________增强，最终维持渗透压的平衡。
（3）图2中的n由胰腺中的______合成和分泌。m和n在血糖平衡的调节中为__________关系。若组织细胞表面缺乏胰岛素受体，则组织细胞将_______________（填“加快”或“减缓）摄取血糖。
【答案】 ①. 促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素 ②. 反馈调节 ③. 升高 ④. 对水的重吸收 ⑤. 胰岛B细胞 ⑥. 拮抗 ⑦. 减缓
1、甲状腺激素分泌的分级和反馈调节
A、促甲状腺激素释放激素 B、促甲状腺激素 C、甲状腺激素
2、水盐平衡调节
四、生物学当前最大的热门——生物遗传与进化（共26分）
20. 真核生物的基因可以位于细胞质、常染色体、X染色体、Y染色体以及X和Y染色体的同源区段。科研团队为确定基因在真核细胞中的位置，利用某种XY型动物的纯合白毛和纯合黑毛个体为亲本进行互交实验：①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀，下列说法不正确的是（ ）
A. 若①子代均为白毛，②子代均为黑毛，则相关基因位于细胞质
B. 根据互交结果可区分相关基因是位于常染色体还是X染色体
C. 假设白毛对黑毛为显性，根据互交结果无法区分相关基因是位于X染色体还是X和Y染色体的同源区段
D. 若基因位于X染色体上，且白毛对黑毛为显性，实验②可根据性状判断子代性别。
【答案】C
故选C。
21. 黄瓜植株有雌株（仅花的雌蕊发育）、雄株（仅花的雄蕊发育）与两性植株（花的雌雄蕊均发育）之分。位于非同源染色体上的基因A和B均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜的性别决定有重要作用。基因A和B的作用机制如图所示。下列表述错误的是（ ）
A. B基因的表达与乙烯的产生之间存在负反馈调节
B. 雄花黄瓜植株的基因型为aaBB、aaBb和aabb
C. 基因型为aaBb与AaBb的黄瓜植株杂交，F1中雌蕊能发育的植株比例为1/2
D. 对两性植株外源施加乙烯，可以使其转化为雌株
【答案】AD
22. 某二倍体高等动物（2n =4）的基因型为AaBb，现将其一个精原细胞的DNA都用放射性同位素32P标记并放入含31P的培养基中培养并分裂，其中某个子细胞染色体及其基因位置如图所示，且形成该细胞的过程中只发生了一次遗传物质的异常变化。下列叙述错误的是（ ）
A. 若只有1条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了基因突变
B. 若只有2条染色体有放射性，说明该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂
C. 若只有3条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了染色体互换
D. 若4条染色体均有放射性，说明该精原细胞经过一次有丝分裂后进行减数分裂。
【答案】ABD
23. 科研人员用一种甜瓜（2n）的纯合亲本进行杂交得到F1，F1经自交得到F2，结果如表所示。已知A、E基因同在一条染色体上，a、e基因同在另一条染色体上，当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑染色体互换、突变，下列分析错误的是（ ）
A. 母本、父本的基因型分别是aaeeFF、AAEEff
B. F1的基因型为AaEeFf，产生的配子类型有8种
C. F2的表型有4种，基因型有9种
D. F2中黄绿色无覆纹果皮植株所占的比例为3/16
【答案】ABC
24. 已知布偶猫（2n=38）的性别决定是XY型。布偶猫的毛色黑色和巧克力色由常染色体上等位基因B、b控制；另一对等位基因为R、r，其中R控制毛色为红色，r不直接控制毛色（若有基因r，基因B和b能正常表达毛色）。研究布偶猫毛色遗传机制的杂交实验，结果如下表。
回答下列问题：
（1）根据实验结果推测，控制巧克力色的基因为_____（填“B”或“b”），毛色黑色和巧克力色两者显性的相对性为_____。若要研究布偶猫的基因组，需要测定布偶猫_____条染色体的DNA碱基序列。
（2）根据杂交实验结果，可以判断等位基因R、r位于_____（填“常”或“X”）染色体上，控制红色的基因R与基因B和b的关系是_____。
（3）组合丙中母本的基因型为_____。若组合丙中F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中巧克力色雌性布偶猫占_____。
（4）写出组合乙雌雄布偶猫为亲本的杂交过程的遗传图解。_____。
【答案】（1） ①. b ②. 完全显性 ③. 20
（2） ①. X ②. 当基因R纯合时，基因B和b不能正常表达毛色
（3） ①. BbXRXr ②. 27/256
（4）
25. 下图为甲、乙两种遗传病（其中一种为伴性遗传）的某遗传家系图，家系中无基因突变发生，且I4无乙病基因。人群中甲病的发病率均为1/400。
（1）根据系谱图可判断甲病为______遗传病，乙病最可能是______遗传病。
（2）若Ⅳ2的性染色体组成为XXY，异常配子可能来自______。
（3）若Ⅲ4与Ⅲ5再生一个孩子，患甲病概率是______，只患乙病概率是______。
（4）Ⅱ1与Ⅳ3基因型相同的概率是______，与Ⅲ5基因型相同的概率是______。
（5）若Ⅱ1与人群中某正常男性结婚，所生子女患病的概率是______。
【答案】 ①. 常染色体隐性 ②. 伴Y染色体 ③. 父方或母方 ④. 1/21 ⑤. 10/21 ⑥. 2/3 ⑦. 23/63 ⑧. 1/63
第II卷（场景分析与工程）
五、场景一（共10分）
26. 乳糖操纵子在转基因动物中的应用前景
材料一：乳糖操纵子只存在原核生物中，由调节基因（Ⅰ）、启动子（P）、操纵基因（O）、结构基因（Z、Y、A）组成（如下图）。
材料二：玉米-豆粕饲料是畜牧养殖中重要的蛋白质饲料，但饲料中含有半乳糖苷（抗营养因子）等物质，由于畜禽动物胃肠道内缺乏半乳糖苷酶，导致半乳糖苷在肠道内积聚，进而影响营养物质的吸收。半乳糖苷经肠道微生物发酵产生的NH3等气体还使动物产生胀气，甚至腹泻。因此生产能在动物肠道内表达半乳糖苷酶的转基因动物，可提高饲料中营养物质的利用率，但外源半乳糖苷酶基因在转基因动物中出现过量表达的现象，严重影响转基因动物的健康。
综合利用所学知识以及场景一中的信息，书写一段文字，这段文字中需要包含以下要点：
（1）概述材料一乳糖操纵子的工作原理____。
（2）分析材料二的信息，为什么材料二最后说会严重影响转基因动物的健康____。
（3）尝试利用材料一中的原理提供一条解决材料二问题的思路____。
【答案】（1）调节基因I在其自身启动子的作用下编码阻遏蛋白，其分子构象能识别O序列并与之结合，阻止RNA聚合酶与P的结合，使结构基因无法表达相应的酶，所以当诱导物与阻遏蛋白结合，导致该蛋白的构象发生改变，进而启动结构基因的转录过程。
（2）源半乳糖苷酶基因在转基因动物中出现过量表达，产生过量的半乳糖苷酶，它能将乳糖(半乳糖苷)降解为半乳糖和葡萄糖，而半乳糖可以转化为葡萄糖，使的转基因动物体内的血糖升高 ，引起糖尿病。
（3）①提高I的表达量，避免乳糖操纵子失效。②可使半乳糖苷酶基因在特定组织中表达，避免细胞中物质和能量的浪费。
六、场景二（共20分）
27. 材料一：白细胞表面抗原2（SLA-2）在抗原呈递、机体器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能，科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料，构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株，过程如下图。其中，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Purr为嘌呤霉素抗性基因，BclI、NtI、XbaI、San3AI为限制酶酶切位点，括号内数值表示距复制原点的长度。
材料二：研究中，一般利用最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度）的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。
（1）简要概述材料一中实验过程____。
（2）采用PCR电泳设计实验鉴定重组质粒3，需包括实验过程以及结论（电泳图）____。
（3）概述材料二的实验以及判断那种细胞更好，并说明理由____。
【答案】（1）提取细胞总RNA通过RT-PCR，获得目的基因（SLA-2基因），质粒1和目的基因同时使用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶进行切割，再使用DNA连接酶连接，构建重组表达载体，将其导入大肠杆菌细胞内增殖，提取质粒，再用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶切割该质粒和质粒2，使用DNA连接酶连接后获得质粒3，将其导入猪肾上皮细胞，从中筛选出产抗原肽猪肾上皮细胞。
（2）PCR实验过程及结论：①变性：高温解开DNA的两条链；②复性：引物与解开的DNA单链进行结合；③延伸：在Taq酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成子链DNA，重复上述过程30个循环后，将PCR产物（重组质粒3）用NtⅠ和San3AⅠ完全酶切获得的序列为963、1277、3305，之后进行电泳，则对应的电泳如图：
（3）
为确定最小致死浓度，科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验，结果如图，随着嘌呤霉素溶液浓度的增加，细胞数量在下降，当嘌霉素筛选浓度为4.0μg·mL-1时，细胞数量为0，此时的浓度即为最佳浓度。根据结果最佳致死浓度既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡，在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡，能存活生长的即为已转化的细胞。
七、场景三（共20分）
28. 材料一：
放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图，
补充信息：①前体mRNA可被剪切成circRNA等多种RNA
材料二：
氟比洛芬酯（FA）是一种非甾体类药物，研究人员欲探究FA是否能通过影响心肌细胞中P基因的表达，从而治疗放射性心脏损伤。
综合利用所学知识以及场景一中的信息，书写一段文字，这段文字中需要包含以下要点：
（1）根据图像简述此调控机制________。
（2）简述circRNA的作用机理________。
（3）利用所学知识，简述P基因mRNA表达为P蛋白的具体过程________。
【答案】（1）以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则转录合成前体mRNA，前体mRNA 可被剪切成circRNA等多种RNA，circRNA 可以通过与 miRNA结合促进P基因表达，使P蛋白含量升高，P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
（2）细胞内circRNA与miRNA的结合，减少miRNA与P基因的mRNA结合，解除miRNA对P蛋白翻译的抑制作用，从而提高P基因的表达量，P蛋白合成增多，抑制细胞凋亡
（3）P基因mRNA通过与核糖体结合在RNA聚合酶的作用下，合成多肽链，最终合成P蛋白
（二）
一、海獭与蔓草（15分）
1. 海獭是一种海洋哺乳动物，鳗草是一种生长在浅海的高等植物。海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），但一段时间后这些“觅食坑”又可被鳗草重新覆盖。为探究海獭的行为对鳗草的影响，研究人员在加拿大西海岸9个观察点针对鳗草的基因丰富度和基因型多样性展开调查，如图1所示。

（1）研究人员调查海獭的种群密度，宜采用的调查方法是___。
A. 样方法B. 标志重捕法C. 描述法D. 显微镜观察
（2）由于海上毛皮贸易，加拿大西海岸的海獭于20世纪初灭绝，随后于1969至1972年间被重新引入。重引入后该地区海獭的种群增长最终呈__________。（“J”型增长/“S”型增长）
（3）海獭是杂食性动物，其食物中有1/5来自水生植物，2/5来自小型肉食动物，2/5来自植食性动物，假如能量传递效率为10%，那么海獭每增加1千克体重，总共需消耗植物约____________千克。
（4）鳗草丛中的“觅食坑”一段时间后又被鳗草覆盖，该现象属于群落的____________。由于海底鳗草区域物种种类较少，因此该区域生态系统表现为____________（抵抗力稳定性/恢复力稳定性）较弱。
（5）鳗草丛中的硅藻等单细胞藻类与鳗草的生长高度相关，因而研究人员借助血细胞计数板估算硅藻的种群密度。计数时某一显微镜视野如图2所示，则该视野中的硅藻细胞数量应记录为_____________个。

（6）试根据题干信息及图1判断，下列推测合理的是______。
A. 海獭与鳗草之间的信息传递呈单向性
B. 九个观察点的选择遵循随机取样原则
C. 海獭行为丰富了鳗草的遗传多样性
D. 海獭行为改变了鳗草生长区的生境
二、菠菜与骨关节炎治疗（19分）
2. 骨关节炎是因软骨细胞的能量（ATP和NADPH）供应不足所致的关节软骨损伤退变。我国研究团队将菠菜类囊体投送至小鼠损伤退变的软骨细胞内，使关节健康状况得到改善。其研究过程如图1。
（1）光合作用依赖光合色素吸收和转换光能，在菠菜叶肉细胞内光合色素位于_____。
A. 叶绿体膜B. 叶绿体基质
C. 类囊体膜D. 细胞质基质
（2）小鼠软骨细胞内置类囊体后，类囊体在光刺激下可为软骨细胞提供能量，同时还产生_______________。
（3）在内置类囊体的软骨细胞内，能提供ATP的生理过程包括______。
A. 碳反应B. 电子传递C. 糖酵解D. 三羧酸循环
（4）研究人员创新性地采用软骨细胞膜包裹NTU，其目的是_______________。（编号选填）
①防止溶酶体降解②便于胞吞进细胞③防止巨噬细胞吞噬④排除膜组成差异的影响
科研人员将CM-NTU递送到小鼠损伤退变的软骨细胞后，研究了光照对其的影响。结果如图2所示。
图注：“对照”是正常小鼠；“IL-1β”是指用白介素-1β处理过的小鼠。
（5）使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，该过程属于_______________。
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 细胞分化D. 细胞分裂
（6）实验组小鼠与经IL-1β处理过的小鼠之间，区别在于_______________。
A. 年龄是否存在差异
B. 是否表现为骨关节炎症
C. 软骨细胞内线粒体是否部分退化
D. 软骨细胞是否内置了菠菜类囊体
（7）活体小鼠研究发现，随光照强度提高，ATP的含量上升。为进一步验证光照因素在骨关节中发挥的作用，除光照强度外，还可选择_______________。（编号选填）
①光照时间 ②温度 ③光质 ④二氧化碳浓度
（8）研究发现过高光强会造成类囊体表面和光合作用有关的关键蛋白D1的降解，导致反应能力下降。为保证治疗效果，科研人员选用离体叶绿体，研究外源物质对D1蛋白的影响，结果见图3。据图和所学知识判断，合理的是______________。
A. 叶绿体可自主表达部分基因
B. 使用水杨酸前需确定浓度范围
C. 链霉素可抑制ATP和NADPH的合成
D. Ca2+与水杨酸对提高光合速率的效应是拮抗的
（9）在将此技术应用于临床之前，还应关注的问题包括_______________。（编号选填）
①NTU的使用寿命②人和鼠生理特征存在差异
③类囊体的转基因很难实现④光反应和碳反应的高效连结
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢的副作用
三、NF-κB信号转导与糖尿病（21分）
3. NF-κB信号通路是神经、激素和免疫调节的枢纽（如图所示），在人体内环境稳态调节中起到非常重要的作用。
首先，NF-κB信号转导通路长期激活会极大诱发细胞因子的生成，从而诱发炎症反应。
（1）细胞因子是免疫调节的物质基础，从免疫系统的组成看，它属于_____。
A. 抗原B. 免疫细胞
C. 抗体D. 免疫活性物质
（2）据图分析，细胞因子和受体结合，经NF-κB促进细胞因子基因表达，这一途径中存___。
A. 协同作用B. 正反馈调节
C. 拮抗作用D. 负反馈调节
（3）大部分细胞因子来自T细胞，T细胞在机体内执行___。
A 体液免疫B. 特异性免疫
C. 细胞免疫D. 非特异性免疫
（4）T细胞在免疫过程起到重要作用，免疫治疗中利用抗体靶向T淋巴细胞的抗原受体，该疗法直接阻断了体内的___。
A. 抗原呈递过程
B. 细胞毒性T细胞裂解靶细胞
C. T淋巴细胞的增殖分化
D. 辅助性T细胞分泌细胞因子
（5）使用肾上腺皮质激素可抑制NF-KB的活性，从而起到抗炎作用。但是大量使用外源性肾上腺皮质激素后突然停药，易导致机体肾上腺皮质功能减退，其原因是_______________。
其次，NF-kB信号转导通路还参与激素调节，同时该信号转导通路又受到GABA（y-氨基丁酸）的调控（GABA是一种抑制性神经递质，可作用于突触后膜，使后膜更难兴奋）。
（6）GABA与受体结合后，突触后膜可能出现的现象有____。
A. 释放神经递质B. 氯离子大量内流
C. 膜电位发生改变D. 钠离子大量内流
（7）GABA与受体结合后，会被神经元质膜上的GAT转运体回收并降解。若GAT转运体活性降低，可能导致____。
A. 嗜睡症B. 肌张力减弱
C. 多动症D. 癫痫（细胞异常兴奋）
（8）据图判定，葡萄糖进入细胞的方式为____________。
（9）用分光光度法测定血糖水平，需要预先制备标准曲线如下图．若测定某人的血清样品得到吸光度为0.568，则下列计算样品中葡萄糖浓度的方案，合理的是_______。
A. 将吸光度直接代入标准曲线的方程进行计算
B. 重新制作标准曲线，再代入测定的吸光度进行计算
C. 将该样品稀释后，重新测定样品的吸光度再进行计算
D. 将标准曲线据图外延至测定的吸光度后，再进行计算
（10）据图及所学知识分析，下列描述合理的____。
A. IKK抑制剂有利于降血糖
B. SIRT抑制剂有利于降血糖
C. γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应
D. 图中的细胞因子存在诱发糖尿病的风险
四、PRMT7基因突变与人类疾病（23分）
4. 研究显示，PRMT7基因（位于16号染色体）突变导致的主要症状为身材矮小、短指等；而PRPF8基因（位于17号染色体）突变则表现为色素性视网膜炎。携带PRMT7突变基因的甲家族中，一位男性患者的父母健康，其弟弟健康，妹妹患病。
（1）据题干信息判断，PRMT7基因突变所致的遗传病类型为___。
A. 常染色体显性遗传
B. 伴X染色体显性遗传
C. 常染色体隐性遗传
D. 伴X染色体隐性遗传
（2）若仅考虑PRMT7基因突变导致的遗传病，甲家族中的弟弟与一表型正常的女性婚配，欲生育一健康的孩子，以下措施合理的是___。
A. 弟弟进行基因检测
B. 怀孕后进行性别筛查
C. 胎儿进行基因检测
D. 弟弟配偶进行基因检测
（3）据资料及所学知识分析，某一携带PRMT7基因染色体与另一条携带PRPF8基因的染色体在亲子代传递过程中，可能会__________。
A. 易位B. 到同一子细胞C. 交叉互换D. 到不同子细胞
已知PRMT7基因的转录产物加工为PRMT7₁mRNA，该基因的另一突变形式转录出的产物会被PRPF8基因编码出的PRPF8蛋白（具有广泛功能）重新加工为PRMT72mRNA（如图1所示），后者的翻译产物会使该基因所处区域的组蛋白局部甲基化，提高人类结直肠癌患病率。
（4）包括结直肠癌在内的癌细胞通常具有无限增殖能力，在癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括__。
A. B. C. D.
（5）据图1写出突变PRMT7mRNA中标注区域所对应的完整编码链序列_______________。
（6）据图2及所学知识判断，PRMT7基因突变时发生改变的部位为_________。（编号选填）
（7）已知由PRMT72mRNA翻译出的突变蛋白（PRMT72蛋白）可催化组蛋白发生甲基化，从而导致结肠癌。据所学知识判断下列不属于表观遗传现象的过程是__________。
A. PRMT72蛋白催化组蛋白甲基化
B. PRMT7基因的碱基序列发生变化
C. PRMT72mRNA指导PRMT72蛋白合成
D. PRPF8蛋白重新加工生成PRMT72mRNA
为证实PRMT7基因的突变会诱发PRMT7mRNA重新加工生成PRMT72mRNA，研究人员选择未突变和突变的组织样本，分别抽取细胞中PRMT7基因的mRNA，并将之转换为相应DNA后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定，结果如图3所示。
（8）从组织样品中抽取的RNA量通常种类较多且含量较低，要达到足够的量并用于琼脂糖凝胶电泳，从而完成分析和鉴定，需涉及的过程是____。
A. PCRB. 逆转录C. 细胞分化D. 细胞增殖
（9）图3中条带①产生的可能原因包括______。
A. 初始点样样品的浓度不同
B. 上样缓冲液的染料浓度过低
C. 各样本所在点样孔大小不同
D. 突变组织存在未发生突变的细胞
（10）据题干可知，预防和治疗结直肠癌的关键在于防止该区域组蛋白的局部甲基化。开发PRMT72蛋白的抑制剂或移除PRPF8基因均能达到该目的，但研究人员倾向于前者，理由是_______。
五、PET解聚酶与塑料降解（22分）
5. PET是一种聚酯类塑料，全球每分钟生产约100万个PET塑料瓶。科学家从能够利用PET作为碳源的细菌中分离出了一种能降解PET的解聚酶。PET在70℃时才能完全变为液态，便于降解，但PET解聚酶不耐高温。为此，科研人员借助定向进化策略，提高PET解聚酶耐受高温的能力。该策略经历多轮定向进化（每一轮均在上一轮筛选出的目标菌株上开展），其涉及的信息如表所示。
（1）研究人员从土壤样品中分离能产生PET解聚酶的细菌时，所使用的培养基成分应包括____________（编号选填）。
①（NH4）2SO4 ②淀粉 ③PET ④无机盐
（2）据所学知识判断，分离PET解聚酶的细菌所使用的培养基类型属于____________．（编号选填）
①天然培养基 ②合成培养基 ③液体培养基
④通用培养基 ⑤固体培养基 ⑥选择培养基
（3）表中流程②宜选用接种方法为_____________（平板划线/稀释涂布），其目的是_______。
A.对大肠杆菌进行计数
B．扩大大肠杆菌种群数量
C．便于分离提取PET解聚酶
D．将导入不同突变基因的大肠杆菌分离开
（4）本研究采用的定向进化策略，相比自然界的进化过程，区别是_______。
A. 发生基因突变B. 实现个体进化
C. 加快进化速度D. 模拟自然选择
（5）据题干及所学知识分析，研究人员在第6轮中设置70℃且长时间保温（7小时）的目的是______________。
（6）据题干信息判断，获取耐高温PET解聚酶的过程涉及_____。
A 基因工程B. 细胞工程C. 发酵工程D. 蛋白质工程
天然PET解聚酶基因（792bp）部分编码链序列以及用于表达载体构建的质粒结构如下图所示：
5’ATGCAGACTAACCCCTATGCTCGCGGG………GATTTTCGCACTGCTAACTGCAGC3'
（7）已知天然PET解聚酶基因不含合适的酶切位点，但可借助PCR解决该问题。据图信息判断，为了便于表达载体的构建，在设计PET解聚酶基因PCR反应体系时，应选择引物_____________。（编号选填）
①5’TACATATGCAGACTAACCCCTATGCTCG3’
②5’TGCTCGAGATGCAGACTAACCCCTATGC3’
③5’TACATATGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
④5’TGCTCGAGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
（8）为鉴定表达载体构建是否正确，研究人员从目标菌株中提取质粒，并经XhI和NdeI充分处理后进行凝胶电泳。根据下图结果判断，含目的基因的菌落是___________。
水生生物种类
分布
食性
藻毒素含量（ug/g干重）
微囊藻暴发初期
微囊藻暴发期
微囊藻
浮游
——
2．03
7．14
铜锈环菱螺
底栖
以有机碎屑、浮游藻类等为食
0．63
3．69
鲢鱼
水体上层
主要以浮游藻类为食
1．05
12．936
翘嘴红鲌
水体中上层
以鱼、虾为食
1．11
35．91
鲤鱼
水体下层
以有机碎屑、幼螺、藻类等为食
0．47
11．07
性状
控制基因及其所在染色体
母本
父本
F1
F2
果皮底色
A/a位于4号染色体
黄绿色
黄色
黄绿色
黄绿色：黄色≈3：1
果皮覆纹
E/e位于4号染色体，F/f位于2号染色体
无覆纹
无覆纹
有覆纹
有覆纹：无覆纹≈9：7
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
黑色
巧克力色
黑色
黑色
乙
红色
巧克力色
红-黑色
红色
丙
红-黑色
巧克力色
红-黑色：黑色：红-巧克力色：巧克力色=1：1：1：1
红色：黑色：巧克力色=2：1：1
限制酶
BclⅠ
NtⅠ
XbaⅠ
San3AⅠ
识别序列及切割位点
T↓GATCA
GC↓GGCCGC
T↓CTAGA
↓GATC
PCR电泳图：
每一轮的基本流程
定向进化（轮次）
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
第五轮
第六轮
①基因突变和转化
将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌
②分离纯化和鉴定的菌株
5种
13种
4种
3种
5种
9种
③提取出的PET解聚酶预保温和酶活测定条件
1h/55℃
1h/60℃
1h/65℃
1h/70℃
1h/80℃
7h/70℃
④选出的PET解聚酶中变化的位点数
2个
1个
2个
3个
3个
5个
杨浦区2023学年度第二学期高中等级考模拟质量调研
高三年级生物学学科试卷
2024.03
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答题必须涂（单选、多选、编号选填）或写（填空、简答题）在答题纸上；做在试卷上一律不得分。
3．答题前，考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。
4．“单选”指每题只有一个正确选项；“多选”指每题有两个或两个以上正确选项；“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。
一、海獭与蔓草（15分）
1. 海獭是一种海洋哺乳动物，鳗草是一种生长在浅海的高等植物。海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），但一段时间后这些“觅食坑”又可被鳗草重新覆盖。为探究海獭的行为对鳗草的影响，研究人员在加拿大西海岸9个观察点针对鳗草的基因丰富度和基因型多样性展开调查，如图1所示。

（1）研究人员调查海獭的种群密度，宜采用的调查方法是___。
A. 样方法B. 标志重捕法C. 描述法D. 显微镜观察
（2）由于海上毛皮贸易，加拿大西海岸的海獭于20世纪初灭绝，随后于1969至1972年间被重新引入。重引入后该地区海獭的种群增长最终呈__________。（“J”型增长/“S”型增长）
（3）海獭是杂食性动物，其食物中有1/5来自水生植物，2/5来自小型肉食动物，2/5来自植食性动物，假如能量传递效率为10%，那么海獭每增加1千克体重，总共需消耗植物约____________千克。
（4）鳗草丛中的“觅食坑”一段时间后又被鳗草覆盖，该现象属于群落的____________。由于海底鳗草区域物种种类较少，因此该区域生态系统表现为____________（抵抗力稳定性/恢复力稳定性）较弱。
（5）鳗草丛中的硅藻等单细胞藻类与鳗草的生长高度相关，因而研究人员借助血细胞计数板估算硅藻的种群密度。计数时某一显微镜视野如图2所示，则该视野中的硅藻细胞数量应记录为_____________个。

（6）试根据题干信息及图1判断，下列推测合理的是______。
A. 海獭与鳗草之间的信息传递呈单向性
B. 九个观察点的选择遵循随机取样原则
C. 海獭行为丰富了鳗草的遗传多样性
D. 海獭行为改变了鳗草生长区的生境
【答案】（1）B （2）“S”型增长
（3）442 （4） ①. 次生演替 ②. 抵抗力稳定性
（5）6 （6）BCD
二、菠菜与骨关节炎治疗（19分）
2. 骨关节炎是因软骨细胞的能量（ATP和NADPH）供应不足所致的关节软骨损伤退变。我国研究团队将菠菜类囊体投送至小鼠损伤退变的软骨细胞内，使关节健康状况得到改善。其研究过程如图1。
（1）光合作用依赖光合色素吸收和转换光能，在菠菜叶肉细胞内光合色素位于_____。
A. 叶绿体膜B. 叶绿体基质
C 类囊体膜D. 细胞质基质
（2）小鼠软骨细胞内置类囊体后，类囊体在光刺激下可为软骨细胞提供能量，同时还产生_______________。
（3）在内置类囊体的软骨细胞内，能提供ATP的生理过程包括______。
A. 碳反应B. 电子传递C. 糖酵解D. 三羧酸循环
（4）研究人员创新性地采用软骨细胞膜包裹NTU，其目的是_______________。（编号选填）
①防止溶酶体降解②便于胞吞进细胞③防止巨噬细胞吞噬④排除膜组成差异的影响
科研人员将CM-NTU递送到小鼠损伤退变的软骨细胞后，研究了光照对其的影响。结果如图2所示。
图注：“对照”是正常小鼠；“IL-1β”是指用白介素-1β处理过的小鼠。
（5）使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，该过程属于_______________。
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 细胞分化D. 细胞分裂
（6）实验组小鼠与经IL-1β处理过的小鼠之间，区别在于_______________。
A. 年龄是否存在差异
B. 是否表现为骨关节炎症
C. 软骨细胞内线粒体是否部分退化
D. 软骨细胞是否内置了菠菜类囊体
（7）活体小鼠研究发现，随光照强度提高，ATP的含量上升。为进一步验证光照因素在骨关节中发挥的作用，除光照强度外，还可选择_______________。（编号选填）
①光照时间 ②温度 ③光质 ④二氧化碳浓度
（8）研究发现过高光强会造成类囊体表面和光合作用有关的关键蛋白D1的降解，导致反应能力下降。为保证治疗效果，科研人员选用离体叶绿体，研究外源物质对D1蛋白的影响，结果见图3。据图和所学知识判断，合理的是______________。
A. 叶绿体可自主表达部分基因
B. 使用水杨酸前需确定浓度范围
C. 链霉素可抑制ATP和NADPH的合成
D. Ca2+与水杨酸对提高光合速率的效应是拮抗的
（9）在将此技术应用于临床之前，还应关注的问题包括_______________。（编号选填）
①NTU的使用寿命②人和鼠生理特征存在差异
③类囊体的转基因很难实现④光反应和碳反应的高效连结
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢的副作用
【答案】（1）C （2）NADPH （3）BCD （4）①②③ （5）B （6）C （7）①②③ （8）ABC （9）①②⑤
三、NF-κB信号转导与糖尿病（21分）
3. NF-κB信号通路是神经、激素和免疫调节的枢纽（如图所示），在人体内环境稳态调节中起到非常重要的作用。
首先，NF-κB信号转导通路长期激活会极大诱发细胞因子的生成，从而诱发炎症反应。
（1）细胞因子是免疫调节的物质基础，从免疫系统的组成看，它属于_____。
A. 抗原B. 免疫细胞
C. 抗体D. 免疫活性物质
（2）据图分析，细胞因子和受体结合，经NF-κB促进细胞因子基因表达，这一途径中存在___。
A. 协同作用B. 正反馈调节
C. 拮抗作用D. 负反馈调节
（3）大部分细胞因子来自T细胞，T细胞在机体内执行___。
A. 体液免疫B. 特异性免疫
C. 细胞免疫D. 非特异性免疫
（4）T细胞在免疫过程起到重要作用，免疫治疗中利用抗体靶向T淋巴细胞的抗原受体，该疗法直接阻断了体内的___。
A. 抗原呈递过程
B. 细胞毒性T细胞裂解靶细胞
C. T淋巴细胞的增殖分化
D. 辅助性T细胞分泌细胞因子
（5）使用肾上腺皮质激素可抑制NF-KB的活性，从而起到抗炎作用。但是大量使用外源性肾上腺皮质激素后突然停药，易导致机体肾上腺皮质功能减退，其原因是_______________。
其次，NF-kB信号转导通路还参与激素调节，同时该信号转导通路又受到GABA（y-氨基丁酸）的调控（GABA是一种抑制性神经递质，可作用于突触后膜，使后膜更难兴奋）。
（6）GABA与受体结合后，突触后膜可能出现的现象有____。
A. 释放神经递质B. 氯离子大量内流
C. 膜电位发生改变D. 钠离子大量内流
（7）GABA与受体结合后，会被神经元质膜上的GAT转运体回收并降解。若GAT转运体活性降低，可能导致____。
A. 嗜睡症B. 肌张力减弱
C. 多动症D. 癫痫（细胞异常兴奋）
（8）据图判定，葡萄糖进入细胞的方式为____________。
（9）用分光光度法测定血糖水平，需要预先制备标准曲线如下图．若测定某人的血清样品得到吸光度为0.568，则下列计算样品中葡萄糖浓度的方案，合理的是_______。
A. 将吸光度直接代入标准曲线的方程进行计算
B. 重新制作标准曲线，再代入测定的吸光度进行计算
C. 将该样品稀释后，重新测定样品的吸光度再进行计算
D. 将标准曲线据图外延至测定的吸光度后，再进行计算
（10）据图及所学知识分析，下列描述合理的____。
A. IKK抑制剂有利于降血糖
B. SIRT抑制剂有利于降血糖
C. γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应
D. 图中的细胞因子存在诱发糖尿病的风险
【答案】（1）D （2）B （3）BC （4）A
（5）大量使用外源性肾上腺皮质激素，会反馈抑制促肾上腺皮质激素及促肾上腺皮质激素释放素的分泌，而促肾上腺皮质激素具有促进肾上腺皮质发育和分泌激素的功能。 （6）BC （7）AB
（8）协助扩散 （9）BC （10）ACD
四、PRMT7基因突变与人类疾病（23分）
4. 研究显示，PRMT7基因（位于16号染色体）突变导致的主要症状为身材矮小、短指等；而PRPF8基因（位于17号染色体）突变则表现为色素性视网膜炎。携带PRMT7突变基因的甲家族中，一位男性患者的父母健康，其弟弟健康，妹妹患病。
（1）据题干信息判断，PRMT7基因突变所致的遗传病类型为___。
A. 常染色体显性遗传
B. 伴X染色体显性遗传
C. 常染色体隐性遗传
D. 伴X染色体隐性遗传
（2）若仅考虑PRMT7基因突变导致的遗传病，甲家族中的弟弟与一表型正常的女性婚配，欲生育一健康的孩子，以下措施合理的是___。
A. 弟弟进行基因检测
B. 怀孕后进行性别筛查
C. 胎儿进行基因检测
D. 弟弟配偶进行基因检测
（3）据资料及所学知识分析，某一携带PRMT7基因的染色体与另一条携带PRPF8基因的染色体在亲子代传递过程中，可能会__________。
A. 易位B. 到同一子细胞C. 交叉互换D. 到不同子细胞
已知PRMT7基因的转录产物加工为PRMT7₁mRNA，该基因的另一突变形式转录出的产物会被PRPF8基因编码出的PRPF8蛋白（具有广泛功能）重新加工为PRMT72mRNA（如图1所示），后者的翻译产物会使该基因所处区域的组蛋白局部甲基化，提高人类结直肠癌患病率。
（4）包括结直肠癌在内的癌细胞通常具有无限增殖能力，在癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括__。
A. B. C. D.
（5）据图1写出突变PRMT7mRNA中标注区域所对应的完整编码链序列_______________。
（6）据图2及所学知识判断，PRMT7基因突变时发生改变的部位为_________。（编号选填）
（7）已知由PRMT72mRNA翻译出的突变蛋白（PRMT72蛋白）可催化组蛋白发生甲基化，从而导致结肠癌。据所学知识判断下列不属于表观遗传现象的过程是__________。
A. PRMT72蛋白催化组蛋白甲基化
B. PRMT7基因的碱基序列发生变化
C. PRMT72mRNA指导PRMT72蛋白合成
D. PRPF8蛋白重新加工生成PRMT72mRNA
为证实PRMT7基因的突变会诱发PRMT7mRNA重新加工生成PRMT72mRNA，研究人员选择未突变和突变的组织样本，分别抽取细胞中PRMT7基因的mRNA，并将之转换为相应DNA后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定，结果如图3所示。
（8）从组织样品中抽取的RNA量通常种类较多且含量较低，要达到足够的量并用于琼脂糖凝胶电泳，从而完成分析和鉴定，需涉及的过程是____。
A. PCRB. 逆转录C. 细胞分化D. 细胞增殖
（9）图3中条带①产生的可能原因包括______。
A. 初始点样样品的浓度不同
B. 上样缓冲液的染料浓度过低
C. 各样本所在点样孔大小不同
D. 突变组织存在未发生突变的细胞
（10）据题干可知，预防和治疗结直肠癌的关键在于防止该区域组蛋白的局部甲基化。开发PRMT72蛋白的抑制剂或移除PRPF8基因均能达到该目的，但研究人员倾向于前者，理由是_______。
【答案】4. C 5. ACD 6. ABD 7. BD
8. 5’GCTCCTACTG-3'
9. ⑤ 10. BCD 11. AB 12. BCD
13. 使用PRMT72蛋白的抑制剂防止该PRMT72所处区域的组蛋白局部甲基化的效果更明显
五、PET解聚酶与塑料降解（22分）
5. PET是一种聚酯类塑料，全球每分钟生产约100万个PET塑料瓶。科学家从能够利用PET作为碳源的细菌中分离出了一种能降解PET的解聚酶。PET在70℃时才能完全变为液态，便于降解，但PET解聚酶不耐高温。为此，科研人员借助定向进化策略，提高PET解聚酶耐受高温的能力。该策略经历多轮定向进化（每一轮均在上一轮筛选出的目标菌株上开展），其涉及的信息如表所示。
（1）研究人员从土壤样品中分离能产生PET解聚酶的细菌时，所使用的培养基成分应包括____________（编号选填）。
①（NH4）2SO4 ②淀粉 ③PET ④无机盐
（2）据所学知识判断，分离PET解聚酶的细菌所使用的培养基类型属于____________．（编号选填）
①天然培养基 ②合成培养基 ③液体培养基
④通用培养基 ⑤固体培养基 ⑥选择培养基
（3）表中流程②宜选用的接种方法为_____________（平板划线/稀释涂布），其目的是_______。
A.对大肠杆菌进行计数
B．扩大大肠杆菌种群数量
C．便于分离提取PET解聚酶
D．将导入不同突变基因的大肠杆菌分离开
（4）本研究采用的定向进化策略，相比自然界的进化过程，区别是_______。
A. 发生基因突变B. 实现个体进化
C. 加快进化速度D. 模拟自然选择
（5）据题干及所学知识分析，研究人员在第6轮中设置70℃且长时间保温（7小时）的目的是______________。
（6）据题干信息判断，获取耐高温PET解聚酶的过程涉及_____。
A. 基因工程B. 细胞工程C. 发酵工程D. 蛋白质工程
天然PET解聚酶基因（792bp）部分编码链序列以及用于表达载体构建的质粒结构如下图所示：
5’ATGCAGACTAACCCCTATGCTCGCGGG………GATTTTCGCACTGCTAACTGCAGC3'
（7）已知天然PET解聚酶基因不含合适的酶切位点，但可借助PCR解决该问题。据图信息判断，为了便于表达载体的构建，在设计PET解聚酶基因PCR反应体系时，应选择引物_____________。（编号选填）
①5’TACATATGCAGACTAACCCCTATGCTCG3’
②5’TGCTCGAGATGCAGACTAACCCCTATGC3’
③5’TACATATGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
④5’TGCTCGAGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
（8）为鉴定表达载体构建是否正确，研究人员从目标菌株中提取质粒，并经XhI和NdeI充分处理后进行凝胶电泳。根据下图结果判断，含目的基因的菌落是___________。
【答案】5. ①③④ 6. ②⑤⑥
7. ①. 稀释涂布 ②. D 8. C
9. 检测PET解聚酶耐受高温的能力 10. AD 11. ①④
12. 菌落2
（三）
一、碳汇林(14分)
碳汇是指减少大气中二氧化碳的过程。以碳汇为主要目的而营造的人工林，称为碳汇林。在我国西北某干旱荒漠中，通过植树造林，营建了由片状林地(片林)和围绕农田的林带(农田防护林)组成的碳汇林(图1)，主要植物见表1。农田中主要种植小麦等作物。

1.(2分)以下关于碳汇和碳汇林的说法正确的是______。(多选)
A.碳汇是碳循环的一个环节B.碳汇可以增加碳汇林生物量
C.碳汇林一旦建成就不再演替D.碳汇林将无机形式的碳转化为有机形式的碳
2.(2分)图1和表1分别体现了该区域植物群落的(1)_____、(2)_____。(编号选填)
①垂直结构②水平结构③营养结构
3.(2分)图1农田与片林中，可能存在差异的有______。(编号选填)
①食物网 ②植物的营养级 ③能量流动特征 ④信息传递过程 ⑤抵抗力稳定性
在农田防护林与农田的交界线处，挖掘有一定宽度和深度的壕沟，能够提升农田中作物的产量。为探究其原因，研究人员设计了两组试验田(图2)，在无自然降水的旱季浇灌农田后，采集土壤样品，并用烘干法测定其含水量，结果如表2所示。
组1 组2
图2 试验田组别及设计示意图
表2 土壤平均含水量
土壤含水量%=(采集时土壤样品的重量-烘干后土壤样品的重量)/ 采集时土壤样品的重量
4.(3分)试验中应注意______。(编号选填)
①试验田必须远离其他水源地 ②农田应均匀浇灌
③两组浇灌水量必须相同 ④两组采集的土壤重量必须相同
⑤采集随机深度的土壤样品 ⑥采集同一深度的土壤样品
⑦各采样点应采集多份土壤样品
5.(2分)综合以上信息，判断表2中影响土壤含水量变化的因素有________。(编号选填)
①采样日期 ②采样点离防护林的距离 ③采样深度 ④挖掘壕沟
6.(3分)根据图2和表2，可推测壕沟能够_______。(多选)
A.提升农田中的土壤含水量
B.减弱防护林树种与农作物的正相互作用
C.缓解防护林树种与农作物的负相互作用
D.能一定程度阻碍防护林树种根系向农田延伸
二、植物的营养(13分)
适量氮肥对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。土壤中的NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，相关转运机制如图3所示。
图3
7.(2分)肥料中的氮元素可用于合成_______。(多选)
A.氨基酸 B.核糖 C.ATP D.碱基
8.(2分)据图3分析，根细胞吸收NO3-和NH4+的跨膜运输方式是_______的。(编号选填)
①相同 ②不同 ③无法判断
9.(2分)据图3推测，以下正确的是_______。(多选)
A.结构A、B、C的化学成分相同
B.NO3-的吸收受H+浓度梯度驱动
C.图中的ATP可来自于光合作用和呼吸作用
D.结构C可运输两种物质，故不具有特异性
利用水氮互作效应进行合理施肥，既能提高农作物产量，又能减少氮肥的浪费。研究人员在不同水氮条件下处理燕麦，测定相关生理数据。图4为处理后连续测量60天后的平均数据。其中，水分胁迫是指缺水条件，气孔导度反映气孔的开放程度。
图4
10.(2分)根据所学知识和图4，水分胁迫可通过____来影响光合作用速率。(编号选填)
①光反应 ②碳反应
11.(3分)高氮处理时，与充分灌溉相比，中度水分胁迫下的燕麦平均净光合速率却基本不变，据图分析可能的原因。
12.(2分)根据本实验研究结果，选用 的水肥条件，最有利于燕麦的生长。
三、DNA复制与端粒(16分)
DNA复制时，子链的合成与延伸需要RNA引物引导，引物的3'羟基端作为新合成子链的起始。图5、图6分别为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图，每条链5'→3'的方向由箭头指示，粗线代表母链(a链和b链)，细线代表新生链(滞后链和前导链)。
图4

图5 图6
13.(3分)图5中，滞后链延伸的方向和DNA解旋酶的移动方向______(相同/相反)；前导链的合成需要_______(一个/多个)RNA引物。
14.(2分)DNA复制结束阶段，需去除引物并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5'→3'方向进行，导致图6中___(编号选填)处的引物去除后，缺口无法填补，造成DNA缩短。
端粒位于真核生物染色体两端，是由若干串联的DNA重复序列(四膜虫: 5'-TTGGGG-3'；哺乳动物:5'-TTAGGG-3')和蛋白质形成的复合体。端粒重复序列随着细胞分裂次数的增加而不断减少，导致端粒缩短；当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂并开始凋亡。而细胞中存在的端粒酶则可以合成并延伸端粒。图7为真核生物四膜虫端粒合成延伸过程。
图7
15.(4分)四膜虫的一个端粒重复序列所含氢键数____(大于/等于/小于)人类的一个端粒重复序列所含氢键数。正常情况下，人类有丝分裂中期的一个细胞中，含有____个端粒。
16.(4分)端粒重复序列修复使用的原料是(1)__，端粒酶的作用与(2)__类似。(编号选填)
①脱氧核苷三磷酸 ②核糖核苷三磷酸 ③逆转录酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶
17.(3分)下列有关端粒的叙述中，正确的是______。(多选)
A.端粒酶对维持染色体DNA的完整性起重要作用
B.人类的少数细胞如造血干细胞，端粒酶活性较高
C.人体大部分细胞因缺乏端粒酶基因，故不能延伸端粒
D.癌细胞内可能存在延伸端粒的机制，使其能够无限增殖
四、“神经-内分泌-免疫”网络(15分)
“神经-内分泌-免疫”网络是指神经系统、内分泌系统、免疫系统通过共同的化学信号和受体，共同维持人体内环境稳态的调控网络，图8为其局部示意。
图8
18.(2分)图8b中呈现的内环境有______。(多选)
A.血浆 B.组织液 C.淋巴液D.细胞内液
19.(2分)以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有______。(编号选填)
①体内肾上腺皮质激素的运输 ②消化道中蛋白质分解为多肽
③免疫活性物质的合成 ④血红蛋白与氧气的结合
⑤乳酸与碳酸氢钠反应生成乳酸钠 ⑥抗体与抗原结合
20.(2分)图8b中免疫细胞接受的信息分子有______。(编号选填)
①激素 ②神经递质③免疫活性物质
21.(2分)图8b中，神经末梢与免疫细胞之间的结构类似于______。(单选)
A.感受器 B.神经中枢C.树突 D.突触
22.(3分)图8a表示神经末梢局部放大后膜内外电荷的分布情况，请回答以下问题。
(1)Ⅱ区域表示_______区。(编号选填)
①兴奋②未兴奋
(2)兴奋会向_______方向传导。(编号选填)
①Ⅰ ②Ⅱ ③Ⅲ
(3)兴奋传导方向与_______局部电流方向相同。(编号选填)
①膜外 ②膜内
23.(4分)假设图8b中激素为胸腺激素，免疫细胞为T淋巴细胞。临床上，采用切除胸腺，来治疗因自身抗体攻击自身正常组织和器官而导致的重度自身免疫疾病。请分析采用此疗法的原因，并说明其主要副作用。
五、线粒体糖尿病(20分)
糖尿病是一种常见内分泌疾病，主要由于体内外各种因素影响，导致激素Y分泌不足或机体组织细胞对激素Y反应不灵敏，引起血糖浓度增高。图9为细胞A分泌激素Y的机制。
图9
24.(2分)图9中，细胞A与激素Y分别是(1)_____、(2) _____。(编号选填)
①胰岛α细胞 ②胰岛β细胞 ③胰岛素④胰高血糖素
25.(3分)根据题意和已学知识，以下______原因可能引起糖尿病。(多选)
A.激素Y结构异常 B.细胞A的Ca2+转运蛋白结构异常
C.细胞A核糖体数目减少 D.组织细胞的激素Y受体数目减少
线粒体糖尿病(MDM)是一种特殊类型的糖尿病，是由线粒体DNA突变导致。受精作用时，精子的线粒体不进入卵子。小王患有MDM，表3为其家族主要成员与MDM发病有关的基因M的测序结果(显示转录编码链起始段)。基因M控制线粒体电子传递链蛋白合成。
表3
(可能用到的密码子: 5’-AUG-3’为起始密码子，5’-UAU-3’编码酪氨酸，5’-AAG-3’编码赖氨酸，5’-CAU-3’编码组氨酸)
26.(2分)根据题干信息，以下说法中正确的是________。(多选)
A.小王的外甥女也患有MDM
B.MDM的遗传不遵循基因分离定律
C.小王只有一半的次级精母细胞含致病基因
D.小王的基因M来自其母亲体内图9细胞A发生的基因突变
27.(4分)结合题干信息和图9，说明小王所患的MDM发病机制。
28.(5分)已知小王父亲不患MDM。请结合题干和表3信息推测，小王夫妇生下的孩子是否患有MDM，并阐明理由。
线粒体置换技术(MRT)是预防线粒体遗传病的新型手段，其基本流程如图10所示。
图10
29.(2分)图10所示过程中，运用到的生物技术有_____。(编号选填)
①动物细胞融合技术②体外受精技术③胚胎移植技术④动物细胞培养技术
30.(2分)以下说法中正确的是_______。(多选)
A.MRT可能面临伦理争议 B.MRT没有任何生物安全隐患
C.MRT可用于治疗小王的MDM D.需要政策法规对MRT应用范围作出规定
六、双抗转基因克隆山羊(22分)
羊结核病、羊瘙痒症都是导致羊畜牧业减产的原因。结核杆菌通常寄生于肺泡巨噬细胞内，巨噬细胞破裂后，结核杆菌在体内进一步扩散。小鼠SP110基因的表达产物可抑制结核杆菌在巨噬细胞内的增殖。羊瘙痒症是由PRNP基因表达的非致病性朊蛋白异构化为致病性朊蛋白所致。研究人员拟在山羊PRNP基因中，定点插入SP110基因，则可获得既抗羊结核病、又抗羊瘙痒症的双抗转基因克隆山羊(双抗羊)。
31.(6分)为使SP110基因只在山羊肺泡巨噬细胞内表达，将MRS(巨噬细胞特异性启动子)与小鼠SP110基因形成融合基因。欲验证MRS不影响SP110基因正常表达，设计表4所示实验。请根据已有信息，选择合适的编号补充表4。(编号选填)
表4
图11
①空载质粒 ②只含MRS的质粒 ③只含PRNP基因的质粒 ④含融合基因的质粒
⑤等量的结核杆菌 ⑥等量的朊病毒 ⑦等量生理盐水 ⑧等量蒸馏水
32.(2分)要获得图11所示的结果，应将细胞裂解液用___________法进行接种。
33.(2分)图11所示结果验证了MRS不影响SP110基因正常表达，请简述理由。
研究人员拟在羊成纤维细胞中，运用基因敲除(敲入)技术，对羊第13号染色体上的PRNP基因某一区域(图12)进行改造，其技术原理如图13所示，需要用到的重组质粒如图14所示。
图12
图14(箭头示转录方向)
图13

34.(3分)分析图12和图13，指出图14中的数字1和2的分别代表的结构：(1)_______；(2)_______。(编号选填)
①MRS ②L4序列 ③融合基因 ④R1序列 ⑤终止子
35.(5分)欲检测融合基因是否成功插入，设计如下实验。请根据题干和图12信息，补充实验思路。可能用到的限制性内切核酸酶见表5，酶切位点仅考虑图12所示部分。(编号选填)
第一步：提取羊成纤维细胞中的DNA；
第二步：根据(1)_____设计引物进行PCR；
①启动子 ②L4序列 ③R1序列 ④终止子
第三步：添加(2)_____作用于PCR产物；
EcRⅠ ②PstⅠ ③BamHⅠ
第四步：进行凝胶电泳鉴定。若获得(3)____DNA电泳条带，说明定点敲除成功。
①1条 ②2条 ③3条
36.(2分)改造成功的羊成纤维细胞中PRNP基因和SP110基因的表达情况应是__。(单选)
A.两者均表达 B.两者均不表达 C.前者表达、后者不表达 D.前者不表达、后者表达
37.(2分)将改造成功的羊成纤维细胞的细胞核转移到山羊去核卵母细胞中，可培育出双抗羊，这一过程属于________。(单选)
A.发酵工程 B.基因工程 C.细胞工程 D.蛋白质工程
每一轮基本流程
定向进化（轮次）
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
第五轮
第六轮
①基因突变和转化
将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌
②分离纯化和鉴定的菌株
5种
13种
4种
3种
5种
9种
③提取出的PET解聚酶预保温和酶活测定条件
1h/55℃
1h/60℃
1h/65℃
1h/70℃
1h/80℃
7h/70℃
④选出的PET解聚酶中变化的位点数
2个
1个
2个
3个
3个
5个
采样点离防护林的距离(m)
浇灌后第6日(%)
浇灌后第11日(%)
浇灌后第16日(%)
浇灌后第21日(%)
组1
组2
组1
组2
组1
组2
组1
组2
2.5
26.2
22.8
24.3
17.8
23.8
17.1
21.9
14.7
5
25.1
24.2
23.4
20.4
21.1
19.2
18.9
16.9
7.5
24.3
22.2
20.6
17.9
17.0
15.4
16.5
13.4
10
23.2
20.7
17.4
14.4
15.6
12.9
13.0
8.3
12.5
23.6
19.8
18.1
15.1
15.1
13.7
12.8
9.4
15
22.4
18.7
17.7
15.0
15.8
14.1
13.6
12.2
家族成员
体细胞中的基因M
家族成员
体细胞中的基因M
小王
5’-ATGGGGAAGTGCCA-3’
小王姐姐
拒绝检测
母亲
5’-ATGGGGAAGTGCCA-3’
姐夫
拒绝检测
父亲
5’-ATGGGGTATTGCCA-3’
外甥女
拒绝检测
妻子
5’-ATGGGGCATTGCCA-3’
组别
第一步
第二步
第三步
第四步
组1
(1)___导入山羊肺泡巨噬细胞。
分别将各组巨噬细胞与(3)___同步接种至培养基。
培养三天后，加入(4)___使巨噬细胞破裂，得到细胞裂解液。
取等量的三个组别细胞裂解液，分别接种于平板并培养，最终得到图11结果。
组2
只含SP110基因的质粒导入山羊肺泡巨噬细胞。
组3
(2)___导入山羊肺泡巨噬细胞。