精品解析：2023年5月上海普通高中学业水平等级性考试生物试题（参考版）

2023上海市学业水平等级考试 生物 考生注意： “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、全球变暖与花粉传播（17分） 1. 研究人员调查了我国某生态系统的结构及生物多样性，并用模拟增温的方式，研究全球变暖对该草地生态系统特征的影响。如图显示了该生态系统中不同口器类型昆虫与不同蜜距花型植物之间的传粉关系。昆虫与花朵之间的连线表示有传粉关系。图中L表示蜜距。 （1）下列生态系统的组分①-④中，A~D花型的植物属于该草地生态系统的___；a-d口器类型的昆虫属于该草地生态系统的___；除了图中所示的生态系统组分外，该草地生态系统至少还应有___（编号选填）。 ①无机环境②分解者③消费者④生产者 （2）下列①~④中，能正确表示生物之间信息传递关系的有___；能正确表示生物之间能量流动方向的有___（编号选填）。 ①a型口器昆虫↔d型口器昆虫 ②C花型植物↔b型口器昆虫 ③a型口器昆虫→D花型植物 ④C花型植物→b型口器昆虫 （3）要获得图中所示的研究结果，且使研究结果准确和具有代表性，应选择下列实验方法中的___（多选）。 A. 禁止放牧区随机取样 B. 记录昆虫口器形态 C. 在放牧区域固定地点取样 D. 测量花蜜距 a型口器昆虫熊蜂是A花型植物蓝翠雀花主要的传粉者。研究人员通过模拟增温，研究全球气候变暖对两者关系的影响，部分研究数据如表所示。 蓝翠雀花的指标 对照组 实验组（模拟增温） 第一朵花开放时间 一年中的第214天 一年中的第211天 平均花寿命（天） 13 10 平均蜜距长度（毫米） 25 21 总种子数目（粒） 99±5 90±2 种子发芽率（%） 80 70 （4）据表1推测，全球气候变暖对蓝翠雀花的影响是___（单选）。 A. 只影响花期 B 种群数量和花期都受影响 C. 只影响种群数量 D. 种群数量和花期都不受影响 （5）据图和表推测，全球气候变暖过程中，熊蜂的长口器基因最可能发生___（单选）。 A. 定向突变且基因频率升高 B. 定向突变且基因频率降低 C. 非定向突变且基因频率升高 D. 非定向突变且基因频率降低 （6）据图中信息，下列关于全球气候变暖对该草地生态系统影响效应的预测中，最合理的是___（单选）。 A. 若a型口器昆虫的种群数量显著减少会引起四种花型植物种群数量增加 B. 若四种花型植物种群数量波动会引起a型口器昆虫的种群数量波动 C. 若d型口器昆虫的种群数量显著增加会导致b、c型口器昆虫形成竞争关系 D. 若b型口器昆虫的种群数量显著增加会导致c、d型口器昆虫形成竞争关系 二、弹性纤维和血管（16分） 2. 图1显示了人体结缔组织中弹性纤维的形成机制。弹性蛋白借助E蛋白定位在微纤维束上，并由P蛋白协助L酶交联弹性蛋白形成弹性纤维。 （1）弹性蛋白与弹性纤维的相同之处在于___（单选）。 A. 多肽链的数量 B. 肽键的结构 C. 氨基酸的数量 D. 肽键的数量 弹性纤维合成受阻，对结缔组织中的血管会产生严重后果，如全身性动脉迂曲。某家庭有两男两女四个孩子，两个儿子均出现全身性动脉迂曲的症状，双亲和两个女儿均表型正常。对全体家庭成员进行基因测序，发现所有人均含有致病E基因。图2显示了致病E基因表达的部分氨基酸序列，其中一个字母表示一种氨基酸，*表示终止。 （2）据题中信息分析，该家庭成员所含的致病E基因是___（显性/隐性）基因，该病属于___（伴X/常）染色体遗传病。 （3）不考虑分裂异常，下列关于大儿子的致病E基因的来源与分布，正确的是___（单选）。 A. 其所有次级精母细胞均含有 B. 仅源自其父亲的精子 C. 仅其部分次级精母细胞含有 D. 仅源自其母亲的卵细胞 （4）据图2分析，致病E基因所表达的蛋白功能异常，其可能原因是由于E基因___（编号选填）。 ①转录后的翻译提前终止 ②替换了一个碱基对 ③缺失了一个碱基对 ④插入了一个碱基对 （5）理论上，下列基因治疗方案中对缓解大儿子的全身性动脉迂曲最有效的是___（单选）。 A. 修复P蛋白的基因 B. 修复LOX酶的基因 C. 降低致病E基因表达量 D. 修复致病E基因 （6）大女儿与表型正常的男性结婚后，为预防患全身性动脉迂曲的孩子出生，所采取的措施中应包括___（编号选填）。 ①孕前对大女儿配偶做基因检测 ②孕后开始高蛋白饮食 ③孕前评估该疾病的再发风险率 ④孕前对大女儿配偶做血管 B 超检查 三、血液中的分子X（13分） 3. 人体血液中微量的分子X可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白合成，从而影响肾小管上皮细胞对Na+、K+的转运，如图。 （1）从下列①~⑥中选择并按顺序表示Na+转运蛋白从合成到定位的路径：___。 ①核糖体②内质网③溶酶体④高尔基体⑤质膜⑥胞外 （2）据图分析，健康人体内分子X的含量升高时，肾小管腔的Na+浓度会___（升高/降低/不变），血液中的K+浓度会___（升高/降低/不变）。 （3）下列与分子X有关的事件中，发生在人体内环境的是___（单选）。 A. 分子X的合成 B. 肾小管腔中Na+浓度变化 C. 分子X的运输 D. 分子X与分子的受体结合 （4）根据X发挥作用的过程，可归纳分子X的特点是___（多选）。 A. 属于信号分子 B. 少量即可对细胞产生较广泛的影响 C. 属于无机盐 D. 只与特定分子发生作用 （5）下列因素中，会对分子X的作用效果产生影响的是___（编号选填）。 ①饮水量②膳食营养结构③外界环境温度④神经系统兴奋性 四、磷对植物的影响（14分） 4. 磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员在相同光照强度、CO2浓度等条件下，对长势一致的4组当归植株，分别补充P1、P2、P3、P4量的磷，测定其叶肉细胞的净光合速率（指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）和总叶绿素含量，结果如图1。 （1）当归叶肉细胞内的下列物质或结构中，含有磷元素的有___（单选）。 A. 淀粉 B. 高能电子 C. 麦芽糖 D. 叶绿体外膜 （2）根据图1数据判断，P3组一定高于P1组是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积___（单选）。 A. 生成H2O的量 B. 吸收CO2的量 C. 吸收O2的量 D. 释放CO2的量 （3）分析图1数据可得到的结论是___（单选）。 A. 磷元素是当归叶肉细胞合成光合色素的原料 B. 总叶绿素含量随光照强度的增加先升高再降低 C. 过高浓度的磷会抑制当归叶肉细胞的净光合速率 D. 当归叶肉细胞的净光合速率提高可促进对P的吸收 研究人员发现，植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6。环境中P缺乏时，H6的数量会发生变化，同时其功能受一种胞内蛋白M6的调节。图2是该机制示意图，♡表示无机磷。 （4）从下列①~④中选择并形成实验方案，以探究缺磷对植物根细胞质膜上H6数量的影响。对照组___；实验组：___。 ①选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷充足培养基 ②选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷不足培养基 ③检测H6基因转录水平 ④检测光合作用相关基因转录水平 （5）结合题中信息分析植物根细胞对外界磷浓度变化的反应，并用下列编号表示。外界磷充足时：___。外界磷缺乏时：___。 ①质膜上的H6数量少 ②质膜上的H6数量多 ③M6抑制H6的转运功能 ④M6促进H6转运功能 ⑤M6不影响H6的转运功能 ⑥细胞内磷元素维持在正常水平 ⑦细胞内外磷含量一致 五、神经系统二三事（18分） 5. 人体中枢神经系统中，少突胶质细胞的突起包裹神经元的轴突，形成髓鞘（图1）。 （1）图1中的部位①~③中，能形成突触的是___。 （2）图1所示髓鞘形成过程中，少突胶质细胞发生了___（单选）。 A. 细胞凋亡 B. 有丝分裂 C. 细胞分化 D. 细胞生长 （3）根据图1中信息，下列对髓鞘物质组成的推测正确的是___（单选）。 A. 含有脂质 B. 不含蛋白质 C. 含有纤维素 D. 不含碳骨架 （4）根据图1中髓鞘的位置与形态，下列对髓鞘功能的推测正确的是___（多选）。 A. 促进神经元增殖 B. 阻断同一轴突上电信号的传导 C. 保护轴突 D. 减少相邻轴突间的电信号干扰 MS症是一种发生在中枢神经系统的疾病，关于该病发生机制的一种假说见图2。1～V表示发病过程各阶段。 （5）据图2，MS症发病阶段I中，参与免疫应答的免疫细胞表面必须具有___（单选）。 A. 病原体 B. 自身抗原受体 C. 溶菌酶 D. 自身抗原抗体 （6）据图2，体内中枢神经系统细胞首次被攻击时，下列免疫细胞①~④中，在阶段IV参与免疫应答的是___;在阶段V能合成抗体的是___。与病情反复髓鞘损伤加重有关的免疫细胞是___（编号选填）。 ①记忆B细胞 ②记忆T细胞 ③浆细胞 ④细胞毒性T细胞（致敏T细胞） （7）在反射弧的五个环节中，MS症患者体内完成一次反射时，与健康者相比，其神经冲动传导异常的环节是___。 六、改造大肠杆菌（22分） 6. 精氨酸可以促进细胞生长因子的分泌，从而促进伤口愈合。其可通过微生物发酵大量生产。研究人员研究了大肠杆菌的精氨酸合成过程，并对菌株进行改造，获得了高产菌株。以下是该项研究的部分内容及结果。 【精氨酸合成机制研究】 精氨酸在大肠杆菌体内的合成过程如图1所示。在大肠杆菌细胞内，过多的精氨酸会抑制ArgA的活性。 （1）图1所示LysE转运精氨酸至胞外的方式属于___（单选）。 A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吐 （2）据图1推测，下列蛋白质中，降低其表达量可提高精氨酸产量的是___（单选）。 A. ArgE B. ArgF C. ArgG D. ArgH （3）将另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，发现该酶不受过量精氨酸抑制。这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比___（单选）。 A. 催化类型不同 B. 分子结构不同 C. 底物不同 D. 最适温度不同 【筛选方法设计】 为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图10。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图2中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。 （4）据图2解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量：___。 【菌株诱变和筛选】 将上述重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株A。对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过程如图3，图中1～V是操作步骤。 （5）图3的步骤I～V中，须无菌操作的是___；须对菌株进行培养的是___。 （6）结合实验目的，下列关于培养基①~④的叙述正确的是___（多选）。 A. ②是选择培养基 B. ①~④的碳源的种类可以完全相同 C. ④是选择培养基 D. ①②的氮源及其比例可以与③④的不同 【高产机制分析】 研究人员对筛选到的高产精氨酸菌株B进行基因测序，发现10个基因存在突变，将这10个突变基因分别替换菌株A中的相应基因，获得A1～A10菌株，并测定精氨酸产量，结果如图4所示。 （7）分析并阐述菌株A6的精氨酸产量介于A、B之间的原因：___。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023上海市学业水平等级考试 生物 考生注意： “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、全球变暖与花粉传播（17分） 1. 研究人员调查了我国某生态系统的结构及生物多样性，并用模拟增温的方式，研究全球变暖对该草地生态系统特征的影响。如图显示了该生态系统中不同口器类型昆虫与不同蜜距花型植物之间的传粉关系。昆虫与花朵之间的连线表示有传粉关系。图中L表示蜜距。 （1）下列生态系统的组分①-④中，A~D花型的植物属于该草地生态系统的___；a-d口器类型的昆虫属于该草地生态系统的___；除了图中所示的生态系统组分外，该草地生态系统至少还应有___（编号选填）。 ①无机环境②分解者③消费者④生产者 （2）下列①~④中，能正确表示生物之间信息传递关系的有___；能正确表示生物之间能量流动方向的有___（编号选填）。 ①a型口器昆虫↔d型口器昆虫 ②C花型植物↔b型口器昆虫 ③a型口器昆虫→D花型植物 ④C花型植物→b型口器昆虫 （3）要获得图中所示的研究结果，且使研究结果准确和具有代表性，应选择下列实验方法中的___（多选）。 A. 在禁止放牧区随机取样 B. 记录昆虫口器形态 C. 在放牧区域固定地点取样 D. 测量花蜜距 a型口器昆虫熊蜂是A花型植物蓝翠雀花主要的传粉者。研究人员通过模拟增温，研究全球气候变暖对两者关系的影响，部分研究数据如表所示。 蓝翠雀花的指标 对照组 实验组（模拟增温） 第一朵花开放时间 一年中的第214天 一年中的第211天 平均花寿命（天） 13 10 平均蜜距长度（毫米） 25 21 总种子数目（粒） 99±5 90±2 种子发芽率（%） 80 70 （4）据表1推测，全球气候变暖对蓝翠雀花的影响是___（单选）。 A. 只影响花期 B. 种群数量和花期都受影响 C. 只影响种群数量 D. 种群数量和花期都不受影响 （5）据图和表推测，全球气候变暖过程中，熊蜂的长口器基因最可能发生___（单选）。 A. 定向突变且基因频率升高 B. 定向突变且基因频率降低 C. 非定向突变且基因频率升高 D. 非定向突变且基因频率降低 （6）据图中信息，下列关于全球气候变暖对该草地生态系统影响效应的预测中，最合理的是___（单选）。 A. 若a型口器昆虫的种群数量显著减少会引起四种花型植物种群数量增加 B. 若四种花型植物种群数量波动会引起a型口器昆虫的种群数量波动 C. 若d型口器昆虫的种群数量显著增加会导致b、c型口器昆虫形成竞争关系 D. 若b型口器昆虫的种群数量显著增加会导致c、d型口器昆虫形成竞争关系 【答案】（1） ①. ④ ②. ③ ③. ①② （2） ①. ①② ②. ④ （3）ABD （4）B （5）D （6）B 【解析】 【分析】生态系统的结构包含组成成分和营养结构。前者包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。 【小问1详解】 A~D花型的植物可通过光合作用讲二氧化碳转化为有机物，属于自养型生物，在生态系统中属于生产者；a~d口器类型的昆虫通过口器吸食花蜜，属于异养型生物，在生态系统中属于消费者；生态系统的组成成分除生产者和消费者外，还有非生物的物质和能量以及分解者，因此除图中所示的生态系统组分外，该草地生态系统至少还应有无机环境与分解者。 【小问2详解】 昆虫传粉的过程中，花朵开放以及分泌化学物质产生香气吸引昆虫前往吸蜜是植物向昆虫传递了物理信息和化学信息，研究表明，当昆虫口器伸入到花朵蜜腺，触碰到花丝，整个雄蕊会迅速向花的中心弹起，使得花粉粘附到昆虫的身上，过程中昆虫向植物传递了物理信息，因此该过程中的信息传递是双向的，例如C型花植物与其对应的b型口器昆虫进行传粉时，便会进行生态系统中的双向的信息传递，同时a型口器昆虫和d型口器昆虫可吸食同种花型花朵的花蜜，存在种间竞争关系，二者的信息传递也可双向传递，能正确表示生物之间信息传递关系的有①和②； 生态系统中的能量具有单向传递的特点，题中昆虫与植物之间可通过吸食花蜜建立能量流动关系，能量从提供花蜜的植物传向吸食花蜜的昆虫，如b类型口器昆虫从C花型植物获取能量，能正确表示生物之间能量流动方向的有④。 【小问3详解】 ACD、图中所示的研究结果需要取样研究该生态系统中的花朵类型并根据蜜距进行分类，在采用样方法统计花朵类型时，取样关键是随机取样，取样后需要测量花蜜距，以对花朵进行分类，为避免放牧导致花朵类型及数目减少，应禁止放牧，AD正确，C错误； B、观察统计吸食不同蜜距花型花朵的昆虫并根据不同类型的口器进行分类，因此需要记录昆虫口器形态，B正确。 故选ABD。 【小问4详解】 由表格数据可知，模拟增温后，平均花朵寿命（花期）变短，平均蜜距长度变短，总种子数目变少，种子发芽率也变低，种子数量及种子发芽率均减少将导致该种植物种群出生率降低，种群数量减少，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问5详解】 雄蜂种群在生长繁殖的过程中会发生不定向的变异，由于气候变暖导致花朵蜜距变短，口器较短的雄蜂更适应花朵的蜜距，自然选择导致雄蜂短口器基因频率增加，长口器基因频率降低，D正确，ABC错误。 故选D。 【小问6详解】 A、a型口器昆虫可帮助四种花型植物传粉，若A型口器昆虫减少，将导致四种植物的传粉率降低，降低种群出生率，四种植物种群数量将减少，A错误； B、a型口器昆虫以四种植物花朵花蜜为食，四种植物种群数量波动将会引起a型口器昆虫的种群数量波动，B正确； C、b、c型口器类昆虫均可以C、D两种花型的花蜜为食，两种昆虫本身就具有竞争关系，二者种间竞争关系与d型口器类昆虫的种群数量无关；若d型口器昆虫的种群数量显著增加，将导致D型植物的花蜜被d型口器类昆虫吸食得更多，b、c型口器类昆虫的食物来源减少，种间竞争关系变得更激烈，C错误； D、c、d型口器昆虫均可以D型花朵的花蜜为食，二者本身具有种间竞争关系，该种竞争关系与b型口器类昆虫的种群数量无关，但c、d型口器昆虫的种间竞争关系的激烈程度与b型口器类昆虫的种群数量有关，D错误。 故选B。 二、弹性纤维和血管（16分） 2. 图1显示了人体结缔组织中弹性纤维的形成机制。弹性蛋白借助E蛋白定位在微纤维束上，并由P蛋白协助L酶交联弹性蛋白形成弹性纤维。 （1）弹性蛋白与弹性纤维的相同之处在于___（单选）。 A. 多肽链的数量 B. 肽键的结构 C. 氨基酸的数量 D. 肽键的数量 弹性纤维合成受阻，对结缔组织中的血管会产生严重后果，如全身性动脉迂曲。某家庭有两男两女四个孩子，两个儿子均出现全身性动脉迂曲的症状，双亲和两个女儿均表型正常。对全体家庭成员进行基因测序，发现所有人均含有致病E基因。图2显示了致病E基因表达的部分氨基酸序列，其中一个字母表示一种氨基酸，*表示终止。 （2）据题中信息分析，该家庭成员所含的致病E基因是___（显性/隐性）基因，该病属于___（伴X/常）染色体遗传病。 （3）不考虑分裂异常，下列关于大儿子的致病E基因的来源与分布，正确的是___（单选）。 A. 其所有次级精母细胞均含有 B. 仅源自其父亲的精子 C. 仅其部分次级精母细胞含有 D. 仅源自其母亲的卵细胞 （4）据图2分析，致病E基因所表达的蛋白功能异常，其可能原因是由于E基因___（编号选填）。 ①转录后的翻译提前终止 ②替换了一个碱基对 ③缺失了一个碱基对 ④插入了一个碱基对 （5）理论上，下列基因治疗方案中对缓解大儿子的全身性动脉迂曲最有效的是___（单选）。 A. 修复P蛋白的基因 B. 修复LOX酶的基因 C. 降低致病E基因表达量 D. 修复致病E基因 （6）大女儿与表型正常的男性结婚后，为预防患全身性动脉迂曲的孩子出生，所采取的措施中应包括___（编号选填）。 ①孕前对大女儿配偶做基因检测 ②孕后开始高蛋白饮食 ③孕前评估该疾病的再发风险率 ④孕前对大女儿配偶做血管 B 超检查 【答案】（1）B （2） ①. 隐性 ②. 常 （3）A （4）①③④ （5）D （6）①②③④ 【解析】 【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、 先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。 【小问1详解】 弹性纤维是弹性蛋白借助E蛋白定位在微纤维束上，并由P蛋白协助L酶交联弹性蛋白形成的，因此弹性蛋白与弹性纤维是两种蛋白质，多肽链的数量、氨基酸的数量、肽键的数量均不同，但所有蛋白质中肽键的结构均一样。 故选B。 【小问2详解】 双亲和两个女儿均表型正常，两个儿子均出现全身性动脉迂曲的症状，说明该病为隐性病，而所有人均含有致病E基因，因此为常染色体隐性，若为伴X隐性，则父亲为XBY，不含致病基因，因此致病E基因为隐性基因， 位于常染色体上。 【小问3详解】 A、两个儿子均出现全身性动脉迂曲的症状，故基因型为EE，所有次级精母细胞均含有，A正确； B、大儿子的致病E基因一个来自于母亲，一个来自于父亲，B错误； C、所有次级精母细胞均含有E基因，C错误； D、致病E基因也来自于精子，D错误。 故选A。 【小问4详解】 ①致病E基因所表达的蛋白后面氨基酸序列全部改变，可能是转录后的翻译提前终止导致，①正确； ②如果是替换了一个碱基对，氨基酸只改变一个，后面的氨基酸序列不会变，②错误； ③基因中缺失了一个碱基对，会导致后面的氨基酸顺序全部改变，③正确； ④基因中插入了一个碱基对，也会导致后面的氨基酸顺序全部改变，④正确。 故选①②③④。 【小问5详解】 A、P蛋白只是弹性纤维的一部分，修复P蛋白的基因不一定可以有效缓解大儿子的全身性动脉迂曲，A错误； B、P蛋白协助L酶交联弹性蛋白形成弹性纤维，修复LOX酶的基因不一定可以有效缓解大儿子的全身性动脉迂曲，B错误； C、大儿子的基因型为EE，降低致病E基因表达量也可能较严重，C错误； D、大儿子的全身性动脉迂曲是致病基因E引起的，基因控制性状，修复致病E基因对缓解大儿子的全身性动脉迂曲最有效，D正确。 故选D。 【小问6详解】 ①大女儿表型正常，含致病E基因，表型正常的男性，也可能含致病E基因，因此为预防患全身性动脉迂曲（EE）的孩子出生，可以在孕前对大女儿配偶做基因检测，①正确； ②全身性动脉迂曲是由于弹性纤维合成受阻，孕后开始高蛋白饮食有助于蛋白质的合成，②正确； ③孕前评估该疾病的再发风险率，预防患全身性动脉迂曲的孩子出生，③正确； ④孕前对大女儿配偶做血管 B 超检查，看是否存在血管动脉迂曲的情况，④正确。 故选①②③④。 三、血液中的分子X（13分） 3. 人体血液中微量的分子X可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白合成，从而影响肾小管上皮细胞对Na+、K+的转运，如图。 （1）从下列①~⑥中选择并按顺序表示Na+转运蛋白从合成到定位的路径：___。 ①核糖体②内质网③溶酶体④高尔基体⑤质膜⑥胞外 （2）据图分析，健康人体内分子X的含量升高时，肾小管腔的Na+浓度会___（升高/降低/不变），血液中的K+浓度会___（升高/降低/不变）。 （3）下列与分子X有关的事件中，发生在人体内环境的是___（单选）。 A. 分子X的合成 B. 肾小管腔中Na+浓度变化 C. 分子X的运输 D. 分子X与分子的受体结合 （4）根据X发挥作用的过程，可归纳分子X的特点是___（多选）。 A. 属于信号分子 B. 少量即可对细胞产生较广泛的影响 C. 属于无机盐 D. 只与特定分子发生作用 （5）下列因素中，会对分子X的作用效果产生影响的是___（编号选填）。 ①饮水量②膳食营养结构③外界环境温度④神经系统兴奋性 【答案】（1）①→②→④→⑤ （2） ①. 降低 ②. 降低 （3）C （4）ABD （5）①②③④ 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在 游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合 成过程，并且边合成边转移到内质网腔内， 再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一 部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修 饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融 合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。 【小问1详解】 Na+转运蛋白属于膜蛋白，其合成场所在核糖体，加工场所是内质网和高尔基体，其在细胞膜上发挥作用，故Na+转运蛋白从合成到定位的路径为①→②→④→⑤。 【小问2详解】 据图分析可知，分子X可以促进Na+转运蛋白将Na+从肾小管腔转入肾小管上皮细胞，促进K+从毛细血管进入肾小管上皮细胞，若健康人体内分子X的含量升高时，肾小管腔的Na+浓度会降低，血液中的K+浓度会降低。 【小问3详解】 题图可知分子X与细胞内的相应受体结合而发挥作用，可见分子X属于信息分子，其在细胞内合成，然后分泌到细胞外，通过体液运输。 A、分子X的合成是在细胞内，不符合题意，A错误； B、肾小管腔与外界相通，属于外环境，不属于内环境，不符合题意，B错误； C、分子X的运输是通过体液来实现的，发生在内环境，符合题意，C正确； D、由图2可知，分子X与X的受体结合是发生在肾上管上皮细胞内，不符合题意，D错误。 故选C。 【小问4详解】 根据题干信息可知，分子X可能是某种激素，X属于信息分子，其具有微量高效、与相应受体结合而发挥作用，具有特异性等特点，ABD正确，C错误。 故选ABD。 【小问5详解】 由题干信息和题图分析可知，分子X可能是某种激素，饮水量、膳食营养结构、外界环境温度、神经系统兴奋性等均会对分子X的作用效果产生影响，故选①②③④。 四、磷对植物的影响（14分） 4. 磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员在相同光照强度、CO2浓度等条件下，对长势一致的4组当归植株，分别补充P1、P2、P3、P4量的磷，测定其叶肉细胞的净光合速率（指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）和总叶绿素含量，结果如图1。 （1）当归叶肉细胞内的下列物质或结构中，含有磷元素的有___（单选）。 A. 淀粉 B. 高能电子 C. 麦芽糖 D. 叶绿体外膜 （2）根据图1数据判断，P3组一定高于P1组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积___（单选）。 A. 生成H2O的量 B. 吸收CO2的量 C. 吸收O2的量 D. 释放CO2的量 （3）分析图1数据可得到的结论是___（单选）。 A. 磷元素是当归叶肉细胞合成光合色素的原料 B. 总叶绿素含量随光照强度的增加先升高再降低 C. 过高浓度的磷会抑制当归叶肉细胞的净光合速率 D. 当归叶肉细胞的净光合速率提高可促进对P的吸收 研究人员发现，植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6。环境中P缺乏时，H6的数量会发生变化，同时其功能受一种胞内蛋白M6的调节。图2是该机制示意图，♡表示无机磷。 （4）从下列①~④中选择并形成实验方案，以探究缺磷对植物根细胞质膜上H6数量的影响。对照组___；实验组：___。 ①选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷充足培养基 ②选取长势一致的同种植物幼苗若干种植于磷不足培养基 ③检测H6基因转录水平 ④检测光合作用相关基因转录水平 （5）结合题中信息分析植物根细胞对外界磷浓度变化的反应，并用下列编号表示。外界磷充足时：___。外界磷缺乏时：___。 ①质膜上H6数量少 ②质膜上的H6数量多 ③M6抑制H6的转运功能 ④M6促进H6的转运功能 ⑤M6不影响H6的转运功能 ⑥细胞内磷元素维持在正常水平 ⑦细胞内外磷含量一致 【答案】（1）D （2）B （3）C （4） ①. ①③ ②. ②③ （5） ①. ①③⑥ ②. ②⑤⑥ 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【小问1详解】 A、淀粉只含有C、H、O元素，不含P，A错误； B、高能电子不含有元素，B错误； C、麦芽糖只含有C、H、O元素，不含P，C 错误； D、叶绿体外膜主要成分是蛋白质和磷脂，含有P元素，D正确。 故选D。 【小问2详解】 图1中因变量指标之一为净光合速率，可用单位时间单位面积植物吸收CO2的量表示；根据图1数据判断，P3组一定高于P1组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积吸收CO2的量，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问3详解】 A、组成叶绿素的元素是C、H、O、N、Mg，所以磷元素不是当归叶肉细胞合成叶绿素的原料，A错误； B、由图1可知，该实验自变量为磷元素的含量，因此总叶绿素含量随磷元素的增加先升高再降低，B错误； C、400kg/hm2的磷含量溶液中净光合速率低于0kg/hm2的磷含量的净光合速率，所以过高浓度的磷会抑制当归叶肉细胞的净光合速率，C正确； D、在一定范围内，当归叶片磷含量的提高促进叶肉细胞净光合速率，但没有显示净光合速率升高可促进磷元素的吸收，D错误。 故选C。 【小问4详解】 由于磷含量的变化会对植物根细胞质膜上H6数量的影响，则探究短期缺磷对小麦磷稳态的影响时，对照组①选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷充足培养液中，③检测H6基因转录水平，故选①③。实验组②选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷不足培养液中，③检测H6基因转录水平，根据根细胞质膜上磷转运蛋白的数量的大小来判断，故选②③。 【小问5详解】 植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6，外界磷浓度变化会影响根细胞质膜上磷转运蛋白的数量，根据图中信息可知，外界磷充足时①质膜上的H6数量少、③M6抑制H6的转运功能、⑥细胞内磷元素维持在正常水平；外界缺磷时，②质膜上的H6数量多、⑤失活的M6不影响H6的转运功能、⑥细胞内磷元素维持在正常水平。 五、神经系统二三事（18分） 5. 人体中枢神经系统中，少突胶质细胞的突起包裹神经元的轴突，形成髓鞘（图1）。 （1）图1中的部位①~③中，能形成突触的是___。 （2）图1所示髓鞘形成过程中，少突胶质细胞发生了___（单选）。 A. 细胞凋亡 B. 有丝分裂 C. 细胞分化 D. 细胞生长 （3）根据图1中信息，下列对髓鞘物质组成的推测正确的是___（单选）。 A. 含有脂质 B. 不含蛋白质 C. 含有纤维素 D. 不含碳骨架 （4）根据图1中髓鞘的位置与形态，下列对髓鞘功能的推测正确的是___（多选）。 A. 促进神经元增殖 B. 阻断同一轴突上电信号的传导 C. 保护轴突 D. 减少相邻轴突间的电信号干扰 MS症是一种发生在中枢神经系统的疾病，关于该病发生机制的一种假说见图2。1～V表示发病过程各阶段。 （5）据图2，MS症发病阶段I中，参与免疫应答的免疫细胞表面必须具有___（单选）。 A. 病原体 B. 自身抗原受体 C. 溶菌酶 D. 自身抗原抗体 （6）据图2，体内中枢神经系统细胞首次被攻击时，下列免疫细胞①~④中，在阶段IV参与免疫应答是___;在阶段V能合成抗体的是___。与病情反复髓鞘损伤加重有关的免疫细胞是___（编号选填）。 ①记忆B细胞 ②记忆T细胞 ③浆细胞 ④细胞毒性T细胞（致敏T细胞） （7）在反射弧的五个环节中，MS症患者体内完成一次反射时，与健康者相比，其神经冲动传导异常的环节是___。 【答案】（1）①③ （2）C （3）A （4）CD （5）B （6） ①. ④ ②. ③ ③. ①② （7）神经中枢 【解析】 【分析】神经元的末梢经过多次分支，最后每个分支末端膨大，呈杯状或球状叫做突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触。突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。 【小问1详解】 据图1可知，①是细胞体，②是轴突外表的髓鞘，③是突触小体，突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触，故图中能形成突触的是①③。 【小问2详解】 细胞分化是指细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。在髓鞘形成的过程中，少突胶质细胞祖细胞通过分化成为成熟的少突胶质细胞，进一步形成髓鞘包裹神经元轴突，从而实现髓鞘的正常功能，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问3详解】 髓鞘是包裹在神经元轴突外的一层结构，主要由脂质构成，尤其是髓磷脂，这是一种富含脂质的物质。髓鞘的形成和维持对于神经信号的快速传递至关重要，A正确，BCD错误。 故选A。 【小问4详解】 许多神经元的轴突周围包以髓鞘，具有绝缘作用，可防止神经冲动向周围扩散，以保证传导的准确性，也可以加快神经冲动的传递速度，同时当轴突受损的情况下引导轴突的再生。有髓鞘的轴突传导动作电位的速度较快。故髓鞘的功能：保护轴突，引导轴突再生，修复神经损伤；减少相邻轴突间的信号干扰，CD正确，AB错误。 故选CD。 【小问5详解】 自身抗原刺激细胞，和免疫细胞表面受体结合使得免疫细胞被激活，故MS症发病阶段中，参与免疫应答的免疫细胞表面必须具有自身抗原受体，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问6详解】 抗原进入体内后，经吞噬细胞吞噬处理后呈递给细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞开始分裂分化成新的细胞毒性T细胞，它们可以识别并接触、裂解被病毒感染的靶细胞。记忆B细胞、浆细胞参与的是体液免疫，故在阶段IV参与细胞免疫应答的是细胞毒性T细胞，即④。在阶段V能合成抗体的是浆细胞，即③。与病情反复髓鞘损伤加重有关的免疫细胞是记忆细胞，记忆细胞包括记忆T细胞和记忆B细胞，即①②。 【小问7详解】 反射活动的结构基础称为反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，由图可知MS症患者中枢神经系统髓鞘损伤，故与健康人相比，其神经冲动传导异常的环节是神经中枢。 六、改造大肠杆菌（22分） 6. 精氨酸可以促进细胞生长因子的分泌，从而促进伤口愈合。其可通过微生物发酵大量生产。研究人员研究了大肠杆菌的精氨酸合成过程，并对菌株进行改造，获得了高产菌株。以下是该项研究的部分内容及结果。 【精氨酸合成机制研究】 精氨酸在大肠杆菌体内的合成过程如图1所示。在大肠杆菌细胞内，过多的精氨酸会抑制ArgA的活性。 （1）图1所示LysE转运精氨酸至胞外的方式属于___（单选）。 A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吐 （2）据图1推测，下列蛋白质中，降低其表达量可提高精氨酸产量是___（单选）。 A. ArgE B. ArgF C. ArgG D. ArgH （3）将另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，发现该酶不受过量精氨酸抑制。这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比___（单选）。 A. 催化类型不同 B. 分子结构不同 C. 底物不同 D. 最适温度不同 【筛选方法设计】 为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图10。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图2中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。 （4）据图2解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量：___。 【菌株的诱变和筛选】 将上述重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株A。对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过程如图3，图中1～V是操作步骤。 （5）图3的步骤I～V中，须无菌操作的是___；须对菌株进行培养的是___。 （6）结合实验目的，下列关于培养基①~④的叙述正确的是___（多选）。 A. ②是选择培养基 B. ①~④的碳源的种类可以完全相同 C. ④是选择培养基 D. ①②的氮源及其比例可以与③④的不同 【高产机制分析】 研究人员对筛选到的高产精氨酸菌株B进行基因测序，发现10个基因存在突变，将这10个突变基因分别替换菌株A中的相应基因，获得A1～A10菌株，并测定精氨酸产量，结果如图4所示。 （7）分析并阐述菌株A6的精氨酸产量介于A、B之间的原因：___。 【答案】（1）C （2）A （3）B （4）精氨酸含量较低时，ArgP蛋白基因表达出的ArgP蛋白能与启动子2结合，影响RNA聚合酶与启动子2的结合，导致荧光蛋白基因表达量下降。当精氨酸含量升高时，精氨酸能与ArgP蛋白结合，解除ArgP蛋白对启动子2的影响，荧光蛋白基因表达形成的荧光蛋白增多 （5） ①. I～V ②. I、Ⅱ、Ⅳ （6）BD （7）A6和A、B的基因的碱基序列不同，导致转录和翻译产生相关的酶不同，所以催化底物转化为精氨酸的量不同 【解析】 【分析】物质进出细胞的方式有主动运输、协助扩散、自由扩散、胞吞和胞吐。 【小问1详解】 由图可知，精氨酸至胞外需要载体并消耗能量，所以运输方式是主动运输，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问2详解】 由图可知，谷氨酸会在ArgA的作用下转化为鸟氨酸，在ArgE的作用下转化为乙酸，为了提高精氨酸产量，可降低ArgE表达量，A正确，BCD错误。 故选A 【小问3详解】 两种不同来源的ArgA均可以催化谷氨酸经过一系列反应转化为精氨酸，但发现从另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，不受过量精氨酸抑制，这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比分子结构不同，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问4详解】 荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量，其原因是精氨酸含量较低时，ArgP蛋白基因表达出的ArgP蛋白能与启动子2结合，影响RNA聚合酶与启动子2的结合，导致荧光蛋白基因表达量下降。当精氨酸含量升高时，精氨酸能与ArgP蛋白结合，解除ArgP蛋白对启动子2的影响，荧光蛋白基因表达形成的荧光蛋白增多。 【小问5详解】 由题图信息可知，该操作是为了对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，为了保证实验结果更准确，整个操作流程都需要保证无菌，即对应步骤I～V，由图3操作步骤可知，须对菌株进行培养的是I、Ⅱ、Ⅳ。 【小问6详解】 A、②是固体培养基，目的是可以形成单菌落，便于挑取单菌落并转接，A错误； B、①~④的培养基都是培养菌种A，碳源的种类可以完全相同，B正确； C、④是液体培养基，扩大培养，C错误； D、该操作的目的是筛选精氨酸产量高的菌株，所以①②的氮源及其比例可以与③④的不同，D正确。 故选BD。 【小问7详解】 由题干信息可知，研究人员对筛选到的高产精氨酸菌株B进行基因测序，发现10个基因存在突变，将这10个突变基因分别替换菌株A中的相应基因，获得A1～A10菌株，发现菌株A6的精氨酸产量介于A、B之间，其原因是A6和A、B的基因的碱基序列不同，导致转录和翻译产生相关的酶不同，所以催化底物转化为精氨酸的量不同。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $