精品解析：上海复旦大学附属中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题-等级班

复旦大学附属中学2023学年第二学期 高二年级生物学等级考期中考试试卷 （一）脂肪肝的病理研究（21分） 1. 代谢功能障碍相关性脂肪肝（MAFLD）是全球最常见慢性肝病之一，严重时可发展为肝硬化和肝细胞癌。最新研究发现MAFLD常与高胰岛素血症导致的肝细胞线粒体失调相关，如图所示（左半部分为野生型小鼠患病机理，右半部分为TKT基因敲除或RNA干扰小鼠不患病机理），其中，肝转酮醇酶（TKT）表达量上调是导致MAFLD的关键因素。（A、B代表膜上不同蛋白，代表肌苷分子，┻代表抑制作用） （1）图中A、B均为质膜上的蛋白质，其中功能与胰岛素受体最为相似的是______。 A. A B. B C. 两者都是 D. 两者都不是 （2）已知核糖-5磷酸（R5P）是葡萄糖代谢的中间产物，可参与糖酵解途径，也是核苷酸和肌苷生物合成的前体，据此推测其元素组成是______。 A. C B. O C. P D. H （3）高胰岛素血症是一种代谢异常疾病，常常伴随血糖偏低或胰岛素抵抗的并发症状，请结合胰岛素降低血糖的作用机理，分别阐述出现这两种并发症的原因______。 （4）下列方法可以使小鼠患高胰岛素血症是______。 A. 给小鼠服用大量胰岛素 B. 给小鼠服用大量葡萄糖 C. 给小鼠服用大量高脂食物 D. 给小鼠注射胰岛素受体蛋白 （5）据图分析，野生型小鼠体内TKT表达量上调时，R5P转化成肌苷的量会______（增加/减少），已知PC缺失会导致线粒体失调，肌苷含量与PC含量为______（正相关/负相关）。 （6）研究人员发现，相比野生型小鼠，TKT基因敲除小鼠患MAFLD的风险下降，下列有关这一过程的分析正确的是______。 A. TKT基因敲除小鼠应为患高胰岛素血症的小鼠 B. 野生型小鼠应为不患高胰岛素血症的小鼠 C. TKT基因敲除小鼠肝细胞中肌苷含量比野生型小鼠高 D. TKT基因敲除的小鼠细胞中发生了染色体数目变化 （7）据图分析，使用RNA干扰技术如何降低小鼠患MAFLD的风险______。 【答案】（1）B （2）ABCD （3）靶细胞膜上的胰岛素受体缺乏或异常，使得胰岛素不能与组织细胞上的特异性受体结合进而发挥降血糖作用，出现胰岛素抵抗，此时机体存在一定量的胰岛素抗体，可与胰岛素结合，高胰岛素情况下，若抗胰岛素抗体与胰岛素分离，胰岛素与胰岛素受体结合，可使血糖下降，导致低血糖 （4）BD （5） ①. 减少 ②. 正相关 （6）AC （7）使用RNA干扰技术，抑制TKT表达，TKT表达量下降，R5P转化成肌苷的量增加，PC含量升高，抑制线粒体失调，降低小鼠患MAFLD的风险 【解析】 【分析】胰岛素是惟一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。 【小问1详解】 由图可知，A运输肌苷，B和肌苷可以特异性结合，影响PC反应，故功能与胰岛素受体最为相似的是B。 【小问2详解】 核糖-5磷酸（R5P）是葡萄糖代谢的中间产物，可参与糖酵解途径，也是核苷酸和肌苷生物合成的前体，葡萄糖由C、H、O组成，核苷酸由C、H、O、N、P组成，故核糖-5磷酸（R5P）的元素组成是C、H、O、P，ABCD正确。 故选ABCD。 【小问3详解】 胰岛素与位于细胞膜上的胰岛素受体结合，通过促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖降低，靶细胞膜上的胰岛素受体缺乏或异常，使得胰岛素不能与组织细胞上的特异性受体结合进而发挥降血糖作用，出现胰岛素抵抗，刺激机体分泌更多的胰岛素以维持血糖平衡，此时机体存在一定量的胰岛素抗体，抗胰岛素抗体可与胰岛素结合，高胰岛素情况下，若抗胰岛素抗体与胰岛素分离，胰岛素与胰岛素受体结合，可使血糖下降，导致低血糖。 【小问4详解】 A、胰岛素本质是蛋白质，服用后被消化分解，不会使体内的胰岛素升高，A错误； B、服用大量葡萄糖，使机体内血糖升高，促进胰岛素的分泌，可使小鼠患高胰岛素症，B正确； C、胰岛素促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，高脂食物对胰岛素影响小，C错误； D、注射胰岛素受体蛋白，可与靶细胞上的胰岛素受体竞争结合胰岛素，促进胰岛素的分泌，可使小鼠患高胰岛素症，D正确。 故选BD。 【小问5详解】 由图可知，野生型小鼠体内TKT表达量上调时，促进R5P参与糖酵解过程，R5P转化成肌苷的量会减少，肌苷含量下降，葡萄糖含量下降，线粒体参与下降，PC缺失会导致线粒体失调，肌苷含量与PC含量为正相关。 【小问6详解】 A、相比野生型小鼠，TKT基因敲除小鼠患MAFLD的风险下降，TKT基因敲除小鼠，促进葡萄糖的利用，为患高胰岛素血症小鼠，A正确； B、野生型小鼠和TKT基因敲除小鼠，作为对照，都为患高胰岛素血症小鼠，B错误； C、TKT基因敲除小鼠肝细胞中，R5P转化成肌苷的量增加，肌苷含量比野生型小鼠高，C正确； D、TKT基因敲除的小鼠细胞中未发生染色体数目变化，D错误。 故选AC。 【小问7详解】 由图可知，使用RNA干扰技术，抑制TKT表达，TKT表达量下降，R5P转化成肌苷的量增加，PC含量升高，抑制线粒体失调，降低小鼠患MAFLD的风险。 （二）高温胁迫与光合作用（22分） 2. 温度是影响光合作用的重要因素。研究发现植物的电子传递过程会受高温胁迫的影响发生改变，以增大植物的热耗散对植物起保护作用。部分机制见下图。 注：通过①、②、③途径进行的是线性电子传递（LEF）；依赖NDH和PGR途径进行的是环式电子传递（CEF）；Fd是铁氧还蛋白；FNR是黄素蛋白铁氧还蛋白-NADP还原酶。 （1）图中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ具体分布在______上 A. 细胞质膜 B. 叶绿体内膜 C. 类囊体膜 D. 线粒体内膜 （2）据图分析，①②③在光合作用中的主要作用是______。 A. 传递电子 B. 传递H+（质子） C. 传递光合色素 D. 传递光能 （3）光反应的能量变化是______，图中光反应产物NADPH参与卡尔文循环中的具体环节是______（CO2的固定/C3的还原/C5的再生）。 已知NPQ是植物进行热耗散的主要机制，依赖于跨膜质子梯度的增加，相比LEF途径，CEF途径能够有效增加跨膜质子梯度。 （4）据图和资料分析，在高温胁迫的条件下，CEF途径的强度会______（增大/减小/不变），光反应产生的NADPH/ATP比值会______（增大/减小/不变）。 （5）过量电子积累会对光系统Ⅰ产生较为严重的破坏，下列关于高温胁迫与植物光合作用关系的说法正确的是______。 A. 高温胁迫时，植物可能会通过关闭气孔以减少CO2的进入 B. 高温胁迫也可能会影响膜的流动性从而影响膜上蛋白质的功能 C. 高温胁迫会导致卡尔文循环的速率上升，消耗更多的NADPH D. 在高温胁迫的条件下，LEF途径可能会减弱以避免对光系统Ⅰ的破坏 葡萄果实发育中，高温胁迫会影响花色苷（一种有利于果实着色、与果实含糖量显著相关的有机分子）的合成，研究人员为探究油菜素内酯（EBR）（一种可以促进植物生长发育的植物激素）能否缓解高温胁迫，实验并得到数据如下图。 （6）乙烯对植物提高耐热性也具有一定效果，但也会加速高温下的植物衰老，EBR与乙烯在提高植物耐热性和促进植物生长发育的过程中分别是______关系。 A. 协同协同 B. 拮抗协同 C. 拮抗拮抗 D. 协同拮抗 （7）分析图可知，随着葡萄果实发育，花色苷的含量______，花后104天是葡萄成熟后期，根据此时的结果分析喷施EBR能否有效缓解高温胁迫，写出判断依据______。 【答案】（1）C （2）A （3） ①. 光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能 ②. C3的还原 （4） ①. 增大 ②. 增大 （5）ABD （6）D （7） ①. 增加 ②. 花后104天，喷施EBR组花色苷的含量大于不喷施组，说明能有效缓解高温胁迫 【解析】 【分析】光合作用的过程根据是否需要光能，可以分为光反应和暗反应两个阶段。 光反应阶段必须有光才能进行，这个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有两方面用途：一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合生成NADPH，NADPH作为活泼还原剂，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；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能转化为储存在ATP中的化学能； 暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。 【小问1详解】 光系统Ⅰ和光系统Ⅱ指光合色素与各种蛋白质结合形成的大型复合物，因此图中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ具体分布在类囊体膜上，ABD错误、C正确。 故选C 【小问2详解】 据图和题意分析，①②③在光合作用中的主要作用是传递电子。 故选A； 【小问3详解】 光反应的能量变化是光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，图中光反应产物NADPH为暗反应C3的还原提供能量，因此NADPH参与卡尔文循环中的具体环节是C3的还原； 【小问4详解】 据图和资料分析，在高温胁迫的条件下，CEF途径的强度会增大，光反应产生的NADPH/ATP比值会增大； 【小问5详解】 高温胁迫时，植物可能会通过关闭气孔以减少CO2的进入、也可能会影响膜的流动性从而影响膜上蛋白质的功能、 在高温胁迫的条件下，LEF途径可能会减弱以避免对光系统Ⅰ的破坏，ABD正确、C错误。 故选ABD。 【小问6详解】 由图可知，使用油菜素内酯（EBR）能提高花色苷含量，且可以促进植物生长发育的植物激素，而乙烯对植物提高耐热性也具有一定效果，但也会加速高温下的植物衰老，因此EBR与乙烯在提高植物耐热性和促进植物生长发育的过程中分别是协同和拮抗关系，ABC错误、D正确。 故选D。 【小问7详解】 分析图可知，随着葡萄果实发育，花色苷的含量增加，花后104天是葡萄成熟后期，根据此时的结果分析喷施EBR能有效缓解高温胁迫，因为由图可知花后104天，喷施EBR组花色苷的含量大于不喷施组，说明能有效缓解高温胁迫。 （三）红树林与互花米草（22分） 3. “红树”是生长在海岸潮间带（涨潮及落潮水位之间的滩涂），周期性受海水浸淹的木本植物的统称。因人类活动和互花米草入侵，广东省淇澳岛红树林面积减少至仅剩32公顷，研究人员从南亚引入了速生红树植物——无瓣海桑（Sonneratia apetala）以控制互花米草蔓延，现今淇澳岛红树林面积已恢复至600公顷以上。 （1）对不同种类的红树进行特定基因测序以揭示其亲缘关系是生物进化的______证据。 A. 化石 B. 分子生物学 C. 胚胎学 D. 比较解剖学 （2）下图为红树林群落中植被分布情况，列举2项可能对该群落的结构有影响的非生物因素______。 （3）红树植物的根造型奇特，对该现象的解释不符合生物学原理的有______。 A. 板状根有利于红树承受潮汐冲击 B. 呼吸根有利于根部细胞获取氧气 C. 说明红树能主动适应潮间带环境 D. 是长期的变异与自然选择的结果 （4）调查淇澳岛地区人工引种的无瓣海桑种群密度的常用传统手段是______（样方法/标记重捕法）。现可通过无人机遥感技术进行替代，无人机技术亦可调查无瓣海桑树高、胸径、生物量等指标，试写出一条无人机技术与传统调查手段相比的优点或缺点：______（请注明优点或缺点）。 为揭示无瓣海桑控制互花米草蔓延的机制，研究人员开展实验得出了如表1、表2所示结果。 表1．不同林龄无瓣海桑林的部分生理指标 无瓣海桑林的林龄/a 平均植株高度/m 林冠层郁闭度 平均植株数量株/100m2 5 11.8 84% 19.9 10 14.9 67% 15.4 16 17.8 56% 9.8 表2．无瓣海桑土壤浸出液对互花米草发芽、生长的影响 无瓣海桑土壤浸出液浓度（g/mL） 互花米草发芽率（%） 根长（cm） 苗高（cm） 1.0 86.7 3.9 3.8 0.25 83.3 4.2 4.1 0.5 78.9 3.6 3.7 1.0 73.3 2.6 2.7 注：互花米草植株高度一般为1～3m；林冠郁闭度为林冠在地面的投影面积占林地总面积的比例，影响光透过林冠； 互花米草种子在发芽期对化学物质较为敏感，常用于土壤化感作用（指植物分泌化学物质进入土壤影响其他生物生长）的测定。 （5）无瓣海桑与互花米草的种间关系为：______。结合上述资料推测无瓣海桑控制互花米草蔓延的可能机制______。 （6）科学家设想用引入种无瓣海桑替代入侵物种互花米草，后再用本土红树物种代替无瓣海桑，按照该设想对下图所示的演替过程图片进行排序______。（用编号和箭头排序）该演替过程属于______（初生/次生）演替。 （7）无瓣海桑是否会成为新的入侵物种，需要经过生态学调查、评估与论证，下列事实中支持“无瓣海桑暂不会对本地红树植物造成危害”观点的有______。 A. 无瓣海桑的扩散受海水盐度、极端气温等因素制约，扩张速度有限 B. 无瓣海桑在本地存在天敌，鸟类和螃蟹会捕食其种子 C. 无瓣海桑对部分本地红树植物生长有一定的抑制作用 D. 无瓣海桑在滩涂中低潮段有生存优势，而随着滩涂演替成陆地会逐渐丧失其优势 【答案】（1）B （2）光照强度、土壤的盐碱度、温度和水分等 （3）D （4） ①. 样方法 ②. 无人机技术与传统调查手段相比的优点是快速高效，灵活机动；成本低廉，具有更加广泛的普适性；可视化强，测图结果更加直观；缺点是：受环境条件影响比较大、受续航能力的制约，单词测量范围有限等 （5） ①. 竞争 ②. 无瓣海桑是速生乔木，种植后由于其生长速度较快,与互花米草在阳光等的竞争中占据优势，能有效抑制互花米草的蔓延 （6） ①. ②→①→③→⑤→④ ②. 次生 （7）ABD 【解析】 【分析】1、 随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。群落发生演替的主要标志：群落在物种组成上发生了变化，或者是在一定区域内一个群落逐步被另一个群落替代； 2、初生演替： 起点：从来未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭了原生裸地； 基本环境条件：无有机质和生命胚胎； 主要影响因素：自然因素； 举例：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替； 3、次生演替：次生演替可认为是由原生演替发展途中出现的。这种逐渐发生的演替系列称为后成演替系列。 起点：植被遭受严重破坏后所形成的次生裸地； 基本环境条件：有大量有机质和生命胚胎； 主要影响因素：自然因素、人类活动； 举例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。弃耕的农田上发生的演替：一年生杂草→多年生杂草→灌木丛→乔木林 【小问1详解】 通过基因测序技术的发展，可以通过比较不同物种的基因组，推断它们之间的进化关系，这是生物进化的分子生物学证据； 【小问2详解】 群落的结构包括垂直结构和水平结构,影响群落空间结构的非生物因素主要是光照强度、土壤的盐碱度、温度和水分等； 【小问3详解】 A、红树植物有从茎基伸出拱形下弯的支柱根或宽厚的板状根可以抗御风浪，A正确； B、呼吸根有利于根部细胞吸收氧气，以适应 缺氧的环境，B正确； C、 红树植物的根造型奇特说明红树能主动适应潮间带环境，C正确； D、 变异是不定向的，而自然选择是定向的，因此红树植物的根造型奇特是长期自然选择的结果，D错误。 故选D。 【小问4详解】 调查淇澳岛地区人工引种的无瓣海桑种群密度的常用传统手段是样方法；无人机技术与传统调查手段相比的优点是快速高效，灵活机动；成本低廉，具有更加广泛的普适性；可视化强，测图结果更加直观；缺点是：受环境条件影响比较大、受续航能力的制约，单词测量范围有限等； 【小问5详解】 无瓣海桑与互花米草的种间关系为竞争，无瓣海桑是速生乔木，种植后由于其生长速度较快,与互花米草在阳光等的竞争中占据优势，能有效抑制互花米草的蔓延； 【小问6详解】 科学家设想用引入种无瓣海桑替代入侵物种互花米草，后再用本土红树物种代替无瓣海桑，按照该设想演替过程排序为：②→①→③→⑤→④；由题意可知,红树林植被退化形成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据，之后又形成无瓣海桑群落,这一过程中，原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，故由裸滩经互花米草群落到无瓣海桑群落的过程称为次生演替； 【小问7详解】 支持“无瓣海桑暂不会对本地红树植物造成危害”观点的有无瓣海桑的扩散受海水盐度、极端气温等因素制约，扩张速度有限；无瓣海桑在本地存在天敌，鸟类和螃蟹会捕食其种子；无瓣海桑在滩涂中低潮段有生存优势，而随着滩涂演替成陆地会逐渐丧失其优势，即ABD正确、C错误。 故选ABD。 （四）遗传与进化（21分） 4. 脆性X染色体综合征是一种常见的智力低下综合征，因细胞中X染色体末端可显示如同断裂的脆性部位而得名。研究发现X染色体上F基因的某区域存在n个（CGG）三个核苷酸片段重复，F基因不同变异的相关差异如下图所示，该病严重程度与F蛋白含量负相关。 （1）下列关于 脆性X染色体综合征的叙述中，错误的是______。 A. 只要表达F蛋白的个体，表现即为正常 B. 含f基因的男性一定患病 C. 该病的发病率需在人群中随机调查 D. 含f基因的女性可能患病 （2）脆性X染色体综合征某家系谱图如下图所示，据图分析，Ⅱ-1的基因型可能是______，若经基因检测发现 II-3 体内只含正常基因，则Ⅰ-1的基因型可能是______。 （3）下图表示II-1减数分裂产生精子的过程图（图中所示仅为性染色体）是______。 （4）对II-1进行基因检测，发现其相关序列上存在甲基化现象，这是一种______遗传现象，这一现象主要影响中心法则中哪一过程______（选填编号）。 （5）根据以上信息判断Ⅱ-2患脆性X染色体综合征的概率是______。 （6）若Ⅰ-1和Ⅰ-2准备再生一个孩子，下列建议合理的是______。 A. 通过羊水抽查对胎儿进行染色体分析可判断是否患病 B. 通过B超检测胎儿性别，若为女孩则一定不会患病 C. 若生出患儿，可通过注射F蛋白来彻底治疗该疾病 D. 通过敲除受精卵中的全突变基因可避免生出患儿 （7）已知F蛋白是一种可以与mRNA结合促进翻译的蛋白质，为研究该病的发病机理，研究人员通过基因编辑获得F基因失活的模型小鼠，检测发现模型小鼠大脑皮层神经元树突分支减少，树突的总长度降低。请据此推测该病患者智力低下的原因______。 【答案】（1）A （2） ①. XfY，XF+Y ②. XFY （3）C （4） ①. 表观 ②. ②⑤ （5）1/4##25% （6）AB （7）患者由于缺少正常 F 基因，导致无法产生正常的 F 蛋白，F 蛋白影响树突中某些重要蛋白的合成，从而导致树突分支减少，树突的总长度降低，导致突触传递受阻，患者表现为智力低下 【解析】 【分析】分析题图：F基因（CGG）n重复序列为5-55次，F′基因（CGG）n重复序列在55到200次之间，f基因（CGG）n重复序列大于200次；F基因和F′基因都能编码F蛋白，但f基因不能编码F蛋白。 【小问1详解】 A、题图可知，F+基因也可以编码F蛋白，但其有患病风险，且男性患病风险高于女性，且题干信息：脆性X染色体综合征严重程度与F蛋白含量负相关，可见表达F蛋白的个体，表现不一定正常，A错误； B、题干信息F基因位于X染色体上，且前突变基因F+有患病风险，男性患病风险高于女性，表明脆性X染色体综合征属于伴X染色体隐性遗传病；又f基因无法编码F蛋白，故含f基因的男性一定患病，B正确； C、B项可知该病属于伴X染色体隐性遗传病，为单基因遗传病，调查单基因遗传病的发病率需在人群中随机调查，C正确； D、含有f基因的女性基因型可能是XfXf、XFXf、XF+Xf，只有XfXf患病，其他表现正常，故含f基因的女性可能患病，D正确。 故选A。 【小问2详解】 由小问1可知，脆性X染色体综合征属于伴X染色体隐性遗传病，家系谱图可知，Ⅱ-1患病，则其基因型可能是XfY，或XF+Y，题干信息：前突变基因F+有患病风险，则Ⅰ-2的基因型可能为XFXf、XFXF+、XF+Xf、XF+XF+，由于II-3 表现正常，经基因检测发现 II-3 体内只含正常基因（XFXF），则Ⅰ-1的基因型为XFY，Ⅰ-2的基因型可能为XFXf、XFXF+。 【小问3详解】 A、X和Y染色体属于同源染色体，且大小形态不一样；该细胞表示一对性染色体且大小形态不一样，着丝粒排列在赤道面上，表示有丝分裂中期，不符合题意，A错误； B、该细胞着丝粒分裂，一对性染色体大小形态不一样，表示有丝分裂后期，不符合题意，B错误； C、该细胞一对性染色体相互分离，表示减数第一次分裂后期，且细胞质均等分裂，符合题意，C正确； D、该细胞细胞质不均等分裂，表示卵子形成过程，不符合题意，D错误。 故选C。 【小问4详解】 表观遗传修饰有组蛋白乙酰化、DNA甲基化等，对II-1进行基因检测，发现其相关序列上存在甲基化现象，这是一种表观遗传现象；题图为遗传信息的流动，称为中心法则，DNA甲基化影响RNA聚合酶识别启动子，直接影响转录过程，间接影响翻译过程，而②表示转录，⑤表示翻译，故表观遗传现象主要影响中心法则的②⑤过程。 【小问5详解】 根据小问2分析可知，Ⅰ-1的基因型为XFY，Ⅰ-2的基因型可能为XFXf、XFXF+；则Ⅱ-2患脆性X染色体综合征的概率是1/2×1/2=1/4。 【小问6详解】 A、题干信息可知，脆性X染色体综合征是一种常见的智力低下综合征，因细胞中X染色体末端可显示如同断裂的脆性部位而得名，能通过羊水抽查对胎儿进行染色体分析来判断是否患病，A正确； B、由小问5可知，Ⅰ-1的基因型为XFY，Ⅰ-2的基因型可能为XFXf、XFXF+；再生一个孩子，生女儿不患病，故通过B超检测胎儿性别，若为女孩则一定不会患病，B正确； C、脆性X染色体综合征不能通过注射F蛋白来彻底治疗该疾病，C错误； D、脆性X染色体综合征严重程度与F蛋白含量负相关，通过敲除受精卵中的全突变基因不可避免生出患儿，D错误。 故选AB。 【小问7详解】 F蛋白是一种可以与mRNA结合促进翻译的蛋白质；而模型小鼠缺乏F蛋白，且模型小鼠大脑皮层神经元树突分支减少，树突的总长度降低，可见该病患者智力低下的原因是：患者由于缺少正常 F 基因，导致无法产生正常的 F 蛋白，F 蛋白影响树突中某些重要蛋白的合成，从而导致树突分支减少，树突的总长度降低，导致突触传递受阻，患者表现为智力低下。 （五）神经系统与免疫系统的协作（14分） 5. 科研人员通过小鼠模型研究，发现了一条从大脑中央杏仁核（CeA）和下丘脑室旁核（PVN）共有的一类CRH神经元（分泌促肾上腺皮质激素释放激素）到脾内的神经通路，即脑-脾神经通路，该神经通路可调节体液免疫，调节过程如图所示。 （1）兴奋由CRH神经元传递到脾神经元的过程中，在相邻神经元间传递需要通过的结构是______，去甲肾上腺素与CD4+T细胞膜上的______结合。 （2）激活的CD4+T细胞及其产生的乙酰胆碱分别是______。 A. 细胞毒性T细胞、神经递质 B. 辅助性T细胞、细胞因子 C. 记忆T细胞、细胞因子 D. 辅助性T细胞、神经递质 烟碱类受体是脑-脾神经通路中介导B细胞分化的重要结构。利用以下实验材料及用具，设计实验证明小鼠B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低。 实验材料及用具：生理状况相同的小鼠若干只，正常造血干细胞，异常（不能编码烟碱类受体的）造血干细胞，X抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。 步骤 简要实验操作过程 实验操作的目的 一 去除小鼠自身造血干细胞 获得①的小鼠 二 给步骤一获得的部分小鼠移植异常造血干细胞，注射X抗原 设置实验组 三 给步骤一获得的另一部分小鼠②______ 设置对照组 四 对照组和实验组均测定多只小鼠 ③ 五 抗体定量检测仪器测定 测定两组小鼠的④______ （3）填写对应编号内容，完成实验方案。①______ ②______③______ ④______ 【答案】（1） ①. 突触    ②.  肾上腺素能受体 （2）B （3） ①. 不能产生B细胞 ②. 正常造血干细胞，注射X抗原 ③. 减少实验误差 ④. 抗X抗原的抗体产生量  【解析】 【分析】兴奋在神经元间的传递通过突触完成，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，在突触后膜上有神经递质的特异性受体，当兴奋传至轴突末端时，轴突末端的突触小体释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，使突触后膜所在神经元兴奋或抑制。 【小问1详解】 神经元之间兴奋的传递依赖于突触，因此兴奋由CRH神经元传递到脾神经元的过程中，在相邻神经元间传递需要通过的结构是突触；据图可知，去甲肾上腺素作为一种信号分子会与CD4+T细胞膜上的肾上腺素能受体结合。 【小问2详解】 据图可知，激活的CD4+T细胞会分泌乙酰胆碱，乙酰胆碱作用于B细胞，促进B细胞分化成浆细胞。由此可知，激活的CD4+T细胞及其产生的乙酰胆碱分别是辅助性T细胞和细胞因子，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问3详解】 本实验的目的是证明小鼠B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低，所以实验的自变量是烟碱类受体是否被破坏，实验设计思路为：取生理状态相同的小鼠若干只，去除小鼠自身造血干细胞，获得不产生B细胞的小鼠，随机均分为两组，将其中一组小鼠移植正常造血干细胞并注射X抗原作为对照组，另一组小鼠移植异常造血干细胞并注射X抗原作为实验组，一段时间后，检测两组小鼠抗X抗体的产生量，为了减少实验误差，要对对照组和实验组均测定多只小鼠，预期实验结果为：实验组小鼠的抗X抗体产生量低于对照组的产生量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 复旦大学附属中学2023学年第二学期 高二年级生物学等级考期中考试试卷 （一）脂肪肝的病理研究（21分） 1. 代谢功能障碍相关性脂肪肝（MAFLD）是全球最常见的慢性肝病之一，严重时可发展为肝硬化和肝细胞癌。最新研究发现MAFLD常与高胰岛素血症导致的肝细胞线粒体失调相关，如图所示（左半部分为野生型小鼠患病机理，右半部分为TKT基因敲除或RNA干扰小鼠不患病机理），其中，肝转酮醇酶（TKT）表达量上调是导致MAFLD的关键因素。（A、B代表膜上不同蛋白，代表肌苷分子，┻代表抑制作用） （1）图中A、B均为质膜上的蛋白质，其中功能与胰岛素受体最为相似的是______。 A. A B. B C. 两者都是 D. 两者都不是 （2）已知核糖-5磷酸（R5P）是葡萄糖代谢的中间产物，可参与糖酵解途径，也是核苷酸和肌苷生物合成的前体，据此推测其元素组成是______。 A. C B. O C. P D. H （3）高胰岛素血症是一种代谢异常疾病，常常伴随血糖偏低或胰岛素抵抗的并发症状，请结合胰岛素降低血糖的作用机理，分别阐述出现这两种并发症的原因______。 （4）下列方法可以使小鼠患高胰岛素血症的是______。 A. 给小鼠服用大量胰岛素 B. 给小鼠服用大量葡萄糖 C. 给小鼠服用大量高脂食物 D. 给小鼠注射胰岛素受体蛋白 （5）据图分析，野生型小鼠体内TKT表达量上调时，R5P转化成肌苷的量会______（增加/减少），已知PC缺失会导致线粒体失调，肌苷含量与PC含量为______（正相关/负相关）。 （6）研究人员发现，相比野生型小鼠，TKT基因敲除小鼠患MAFLD的风险下降，下列有关这一过程的分析正确的是______。 A. TKT基因敲除小鼠应为患高胰岛素血症的小鼠 B. 野生型小鼠应为不患高胰岛素血症的小鼠 C. TKT基因敲除小鼠肝细胞中肌苷含量比野生型小鼠高 D. TKT基因敲除的小鼠细胞中发生了染色体数目变化 （7）据图分析，使用RNA干扰技术如何降低小鼠患MAFLD的风险______。 （二）高温胁迫与光合作用（22分） 2. 温度是影响光合作用的重要因素。研究发现植物的电子传递过程会受高温胁迫的影响发生改变，以增大植物的热耗散对植物起保护作用。部分机制见下图。 注：通过①、②、③途径进行的是线性电子传递（LEF）；依赖NDH和PGR途径进行的是环式电子传递（CEF）；Fd是铁氧还蛋白；FNR是黄素蛋白铁氧还蛋白-NADP还原酶。 （1）图中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ具体分布在______上 A. 细胞质膜 B. 叶绿体内膜 C. 类囊体膜 D. 线粒体内膜 （2）据图分析，①②③在光合作用中的主要作用是______。 A. 传递电子 B. 传递H+（质子） C. 传递光合色素 D. 传递光能 （3）光反应的能量变化是______，图中光反应产物NADPH参与卡尔文循环中的具体环节是______（CO2的固定/C3的还原/C5的再生）。 已知NPQ是植物进行热耗散的主要机制，依赖于跨膜质子梯度的增加，相比LEF途径，CEF途径能够有效增加跨膜质子梯度。 （4）据图和资料分析，在高温胁迫的条件下，CEF途径的强度会______（增大/减小/不变），光反应产生的NADPH/ATP比值会______（增大/减小/不变）。 （5）过量电子积累会对光系统Ⅰ产生较为严重的破坏，下列关于高温胁迫与植物光合作用关系的说法正确的是______。 A. 高温胁迫时，植物可能会通过关闭气孔以减少CO2的进入 B. 高温胁迫也可能会影响膜流动性从而影响膜上蛋白质的功能 C. 高温胁迫会导致卡尔文循环的速率上升，消耗更多的NADPH D. 在高温胁迫的条件下，LEF途径可能会减弱以避免对光系统Ⅰ的破坏 葡萄果实发育中，高温胁迫会影响花色苷（一种有利于果实着色、与果实含糖量显著相关的有机分子）的合成，研究人员为探究油菜素内酯（EBR）（一种可以促进植物生长发育的植物激素）能否缓解高温胁迫，实验并得到数据如下图。 （6）乙烯对植物提高耐热性也具有一定效果，但也会加速高温下的植物衰老，EBR与乙烯在提高植物耐热性和促进植物生长发育的过程中分别是______关系。 A 协同协同 B. 拮抗协同 C. 拮抗拮抗 D. 协同拮抗 （7）分析图可知，随着葡萄果实发育，花色苷的含量______，花后104天是葡萄成熟后期，根据此时的结果分析喷施EBR能否有效缓解高温胁迫，写出判断依据______。 （三）红树林与互花米草（22分） 3. “红树”是生长在海岸潮间带（涨潮及落潮水位之间的滩涂），周期性受海水浸淹的木本植物的统称。因人类活动和互花米草入侵，广东省淇澳岛红树林面积减少至仅剩32公顷，研究人员从南亚引入了速生红树植物——无瓣海桑（Sonneratia apetala）以控制互花米草蔓延，现今淇澳岛红树林面积已恢复至600公顷以上。 （1）对不同种类的红树进行特定基因测序以揭示其亲缘关系是生物进化的______证据。 A 化石 B. 分子生物学 C. 胚胎学 D. 比较解剖学 （2）下图为红树林群落中植被分布情况，列举2项可能对该群落的结构有影响的非生物因素______。 （3）红树植物的根造型奇特，对该现象的解释不符合生物学原理的有______。 A. 板状根有利于红树承受潮汐冲击 B. 呼吸根有利于根部细胞获取氧气 C. 说明红树能主动适应潮间带环境 D. 是长期的变异与自然选择的结果 （4）调查淇澳岛地区人工引种的无瓣海桑种群密度的常用传统手段是______（样方法/标记重捕法）。现可通过无人机遥感技术进行替代，无人机技术亦可调查无瓣海桑树高、胸径、生物量等指标，试写出一条无人机技术与传统调查手段相比的优点或缺点：______（请注明优点或缺点）。 为揭示无瓣海桑控制互花米草蔓延的机制，研究人员开展实验得出了如表1、表2所示结果。 表1．不同林龄无瓣海桑林的部分生理指标 无瓣海桑林的林龄/a 平均植株高度/m 林冠层郁闭度 平均植株数量株/100m2 5 11.8 84% 19.9 10 14.9 67% 15.4 16 17.8 56% 9.8 表2．无瓣海桑土壤浸出液对互花米草发芽、生长的影响 无瓣海桑土壤浸出液浓度（g/mL） 互花米草发芽率（%） 根长（cm） 苗高（cm） 1.0 86.7 3.9 38 0.25 83.3 4.2 4.1 0.5 78.9 3.6 3.7 1.0 73.3 2.6 2.7 注：互花米草植株高度一般为1～3m；林冠郁闭度为林冠在地面的投影面积占林地总面积的比例，影响光透过林冠； 互花米草种子在发芽期对化学物质较为敏感，常用于土壤化感作用（指植物分泌化学物质进入土壤影响其他生物生长）的测定。 （5）无瓣海桑与互花米草的种间关系为：______。结合上述资料推测无瓣海桑控制互花米草蔓延的可能机制______。 （6）科学家设想用引入种无瓣海桑替代入侵物种互花米草，后再用本土红树物种代替无瓣海桑，按照该设想对下图所示的演替过程图片进行排序______。（用编号和箭头排序）该演替过程属于______（初生/次生）演替。 （7）无瓣海桑是否会成为新的入侵物种，需要经过生态学调查、评估与论证，下列事实中支持“无瓣海桑暂不会对本地红树植物造成危害”观点的有______。 A. 无瓣海桑的扩散受海水盐度、极端气温等因素制约，扩张速度有限 B. 无瓣海桑在本地存在天敌，鸟类和螃蟹会捕食其种子 C. 无瓣海桑对部分本地红树植物生长有一定的抑制作用 D. 无瓣海桑在滩涂中低潮段有生存优势，而随着滩涂演替成陆地会逐渐丧失其优势 （四）遗传与进化（21分） 4. 脆性X染色体综合征是一种常见的智力低下综合征，因细胞中X染色体末端可显示如同断裂的脆性部位而得名。研究发现X染色体上F基因的某区域存在n个（CGG）三个核苷酸片段重复，F基因不同变异的相关差异如下图所示，该病严重程度与F蛋白含量负相关。 （1）下列关于 脆性X染色体综合征的叙述中，错误的是______。 A. 只要表达F蛋白的个体，表现即为正常 B. 含f基因的男性一定患病 C. 该病的发病率需在人群中随机调查 D. 含f基因的女性可能患病 （2）脆性X染色体综合征某家系谱图如下图所示，据图分析，Ⅱ-1的基因型可能是______，若经基因检测发现 II-3 体内只含正常基因，则Ⅰ-1的基因型可能是______。 （3）下图表示II-1减数分裂产生精子的过程图（图中所示仅为性染色体）是______。 （4）对II-1进行基因检测，发现其相关序列上存在甲基化现象，这是一种______遗传现象，这一现象主要影响中心法则中哪一过程______（选填编号）。 （5）根据以上信息判断Ⅱ-2患脆性X染色体综合征的概率是______。 （6）若Ⅰ-1和Ⅰ-2准备再生一个孩子，下列建议合理的是______。 A. 通过羊水抽查对胎儿进行染色体分析可判断是否患病 B. 通过B超检测胎儿性别，若为女孩则一定不会患病 C. 若生出患儿，可通过注射F蛋白来彻底治疗该疾病 D. 通过敲除受精卵中的全突变基因可避免生出患儿 （7）已知F蛋白是一种可以与mRNA结合促进翻译的蛋白质，为研究该病的发病机理，研究人员通过基因编辑获得F基因失活的模型小鼠，检测发现模型小鼠大脑皮层神经元树突分支减少，树突的总长度降低。请据此推测该病患者智力低下的原因______。 （五）神经系统与免疫系统的协作（14分） 5. 科研人员通过小鼠模型研究，发现了一条从大脑中央杏仁核（CeA）和下丘脑室旁核（PVN）共有的一类CRH神经元（分泌促肾上腺皮质激素释放激素）到脾内的神经通路，即脑-脾神经通路，该神经通路可调节体液免疫，调节过程如图所示。 （1）兴奋由CRH神经元传递到脾神经元的过程中，在相邻神经元间传递需要通过的结构是______，去甲肾上腺素与CD4+T细胞膜上的______结合。 （2）激活的CD4+T细胞及其产生的乙酰胆碱分别是______。 A. 细胞毒性T细胞、神经递质 B 辅助性T细胞、细胞因子 C. 记忆T细胞、细胞因子 D. 辅助性T细胞、神经递质 烟碱类受体是脑-脾神经通路中介导B细胞分化的重要结构。利用以下实验材料及用具，设计实验证明小鼠B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低。 实验材料及用具：生理状况相同的小鼠若干只，正常造血干细胞，异常（不能编码烟碱类受体的）造血干细胞，X抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。 步骤 简要实验操作过程 实验操作的目的 一 去除小鼠自身造血干细胞 获得①的小鼠 二 给步骤一获得的部分小鼠移植异常造血干细胞，注射X抗原 设置实验组 三 给步骤一获得的另一部分小鼠②______ 设置对照组 四 对照组和实验组均测定多只小鼠 ③ 五 抗体定量检测仪器测定 测定两组小鼠的④______ （3）填写对应编号内容，完成实验方案。①______ ②______③______ ④______ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $