高二期中模拟卷-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物上学期期中真题分类汇编（上海专用）

高二期中模拟模拟卷 一．篮球运动（22分） 1． 篮球运动一次进攻的时间限制是24s，因此需要运动员在短时间内进行高强度运动，剧烈运动时心跳过快，血压升高；此时机体可以通过动脉压力反射来调节，使心率和血压恢复正常，其过程示意图如图1所示。 （1）进行剧烈运动时，交感神经活动占优势，心跳加快，血压升高，随后位于血管壁上的_______（编号选填）感受刺激并产生兴奋，沿传入神经传导，引起副交感神经活动_________，使血压降低。 ①感受器 ②传入神经 ③神经中枢 ④传出神经 ⑤效应器 （2）交感神经和副交感神经的作用通常是______（填“相同”或“相反”）的，其意义是______________________。 （3）离体心脏在营养液中可保持正常跳动。电刺激离体心脏的副交感神经可引起副交感神经释放物质甲，会抑制心脏跳动。为验证物质甲会影响心脏跳动，请在下表1中完成实验设计并预测实验结果。 实验组 对照组 材料 离体蛙心脏＋营养液 离体蛙心脏＋营养液 处理方法 向心脏灌注① 向心脏灌注等量的营养液 预期实验结果 ② 心跳正常 ①②分别是___________、___________ 高强度运动结束后运动员感到肌肉酸痛、疲劳。为减轻运动员高强度运动训练后的肌肉酸痛感，将24名运动员随机分成2组，训练结束后，实验组增加30min低强度整理运动，而对照组直接休息。检测血液乳酸半时反应时间（乳酸浓度下降一半时所用时间），结果如图2。 （4）据图2可知，实验组的乳酸半时反应时间低于对照组，说明30min整理运动可________（填“促进”或“抑制”）血清乳酸的消除。据此，请为篮球运动员提出一条有关缓解肌肉酸痛的合理建议： _______________ （5）研究发现，葡萄糖分解产生的乳酸从肌细胞扩散到血液中，进而在肝脏中重新转化为葡萄糖再释放到血液中，最终又回到肌细胞中。从物质与能量的角度解释出现这种变化的意义是__________。 （6）科学家研究发现，尽管有乳酸等物质的干扰，人的血浆pH通常在7.35~7.45之间，其维持稳定的原因有__________。 A. 血浆中过多的碳酸氢盐可通过肾脏随尿液排出体外 B. 神经系统对呼吸运动强度的调节有利于排出CO2 C. 小肠中的碱性物质与代谢产生的酸性物质的缓冲作用 D. H2CO3/NaHCO3等缓冲物质对血浆酸碱度的缓冲作用 二、糖尿病的治疗（19分） 2． 糖尿病的治疗是现代医学仍未很好解决的难题。研究人员通过多种实验试图找到治疗或减轻糖尿病患者症状的方法。 方法一：研究者用一种金属有机骨架纳米载体（简称U）装载胰岛素，制备成口服胰岛素。图7所示分别为内源胰岛素、皮下注射胰岛素以及口服胰岛素的循环途径，图中箭头代表血液流经方向。 （1）健康人体内，胰岛分泌的胰岛素有约80%为肝所利用，而皮下注射胰岛素有时会引发“低血糖”或是“肥胖”，可能的原因是皮下注射相比内源胰岛素____。 A. 各组织细胞对糖的利用减弱 B. 肝糖原合成增强 C. 脂肪细胞对葡萄糖的摄取增加 D. 肝细胞内糖大量转化为脂肪 （2）结合图1判断，下表中与U各结构特点对应的“设计意图说明”正确的有____。（填写编号） U的结构 （补充说明） 设计意图说明 内部多孔 （胰岛素可嵌于孔内） ①提高胰岛素的装载量 孔的直径为2.6nm （胃蛋白酶直径约6nm） ②避免胃蛋白酶水解胰岛素 表面可附着铁转蛋白 （小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受体） ③便于细胞识别并吸收 耐酸且稳定 （在血浆中可分解） ④消除毒性或副作用 （3）U能够逃避细胞内的一种膜状细胞器，来避免所装载物被分解。U能够逃避的细胞器是____。 A. 高尔基体 B. 内质网 C. 溶酶体 D. 液泡 方法二：研究人员人工设计了HEK-β细胞（图2），在其细胞膜上添加了葡萄糖转运蛋白和钙离子通道蛋白，当血液中葡萄糖偏高时，能引起胰岛素分泌增加，从而维持血糖稳定。 （4）HEK-β细胞膜上的葡萄糖转运蛋白和钙离子通道蛋白功能不同的原因是____。 A. 氨基酸的空间结构不同 B. 肽链的空间结构不同 C. 肽键的空间结构不同 D. 蛋白质的空间结构不同 （5）据图2分析，胞外钙离子进入HEK-β细胞的方式是____。钙离子进入后，HEK-β细胞产生兴奋，其细胞膜两侧电荷分布变为____。 A．B． C．D． （6）人体中与胰岛素有拮抗作用的是____。 A. 抗利尿激素 B. 胰高血糖素 C. 肾上腺素 D. 维生素 （7）HEK-β细胞通过实时感知血糖浓度变化产生所需的胰岛素。请结合图2信息和已有的知识，描述该细胞有助于精准治疗糖尿病的降糖机制____。 三、新冠病毒与机体免疫（共20分） 4． 匈牙利科学家Katalin Kariko和Drew Weissman通过对RNA分子碱基修饰开发出了有效的抗新冠肺炎病毒的mRNA疫苗，获得了2023年诺贝尔生理学或医学奖。RNA疫苗进入人体后，常会被免疫系统识别引发炎症反应，同时影响相关蛋白质的合成进而影响疫苗的效果。炎症反应是机体对于外界刺激的一种防御反应，炎症部位常出现红、肿、热、痛和功能障碍，并伴有全身发热等变化。出现炎症反应时，损伤或濒死细胞释放出ATP，作用于靶细胞膜上的P2X7受体，促进靶细胞产生并分泌细胞因子，加剧炎症反应。一种纳米抗体可以阻断炎症反应并减轻疼痛，作用过程如下图所示。 （1）根据图及所学知识，以下说法正确的是（ ）。 A. 抗体是由B淋巴细胞产生的一类免疫活性物质 B. 免疫反应一定会引起炎症反应 C. 图中的ATP为整个活动提供能量 D. 纳米抗体与P2X7受体结合，阻断ATP与P2X7受体结合，从而阻断炎症反应 （2）在免疫防御过程中，主要靠抗体“作战”的是__________免疫（填写编号）。 ①细胞免疫②体液免疫③特异性免疫④非特异性免疫⑤先天性免疫⑥获得性免疫 Katalin Kariko发现，人体自身细胞产生的mRNA不会被自身免疫系统免疫，这与自身细胞中的RNA常常被碱基修饰有关。为了研究这个问题，他们制造了不同的mRNA变体（如下图），每种变体的碱基都有独特的化学变化，并将其传递给树突状细胞。结果发现：当mRNA中包含碱基修饰时，炎症反应几乎被消除。同时还发现，经碱基修饰的mRNA还能在细胞内合成更多的蛋白质。 （3）细胞中组成DNA的碱基也会被基团修饰从而发生甲基化或乙酰化等，影响基因的表达。下列有关DNA甲基化的叙述，正确的是（ ） A. 甲基化的DNA不再受细胞的内外环境因素影响 B. DNA甲基化会改变基因的碱基序列 C. 过量甲基化的抑癌基因可能会影响细胞正常凋亡 D. 甲基化的DNA可能影响其与核糖体的结合，从而影响细胞的分化 （4）根据上图，在经过碱基修饰的mRNA合成蛋白质的过程中，需要下列哪些物质或结构的参与_________（填写编号）。 ①tRNA②氨基酸③ATP④核糖体⑤DNA mRNA疫苗是以病原体抗原蛋白对应的mRNA为基础，通过一定的方式递送至人体细胞内，引起机体免疫反应的疫苗产品。下图表示某种新冠病毒mRNA疫苗引起机体产生免疫反应的部分过程，其中I~VI表示细胞，①~③表示物质，甲、乙表示细胞器。 （5）据图分析可知，III和VI表示的细胞分别是_________和_________（填写编号）。 ①辅助性T细胞②细胞毒性T细胞③浆细胞④记忆B细胞 （6）与分子①相比，分子②可能发生的变化有（ ） A. 空间结构改变 B. 肽链长度改变 C. 肽键结构改变 D. 肽键数目改变 （7）据图分析，下列物质或结构中，能和分子③特异性结合的是（ ） A. 新冠病毒表面的S蛋白 B. 新冠病毒的衣壳 C. 新冠病毒表面的磷脂 D. 新冠病毒的核心 （8）下列关于新冠病毒mRNA疫苗的叙述正确的是（ ） A. 包裹疫苗的载体进入细胞体现了质膜的流动性 B. 其中的mRNA可直接参与翻译过程 C. 包裹疫苗的载体易被免疫系统识别为抗原 D. 其中的mRNA包含病毒的全部基因 四、肥胖与基因（共20分） 5． 肥胖与基因及环境密切相关，是影响人类健康的重要因素之一。弗里德曼利用基因定位技术，发现了第一个肥胖基因ob基因。这一基因在脂肪细胞中高度表达，会生成一种分泌性蛋白，被称之为瘦素（leptin）。 （1）研究发现，肥胖小鼠ob基因的模板链部分序列“5’-TCGGAG-3’”中的一个G被A替换，突变为决定终止密码（UAA或UGA或UAG）的序列，导致瘦素不能正常合成，突变后的序列是__________，这种突变__________（填“能”或“不能”）使基因的转录终止。 （2）瘦素可作用于下丘脑调节人的食欲，机体脂肪储存量越大，瘦素分泌越多，其作用机理如图所示（图中信号分子X、Y、Z均能引起下一个神经元兴奋）。下列说法错误的是（ ） A. 图中有3个突触，此处信号转换过程是电信号→化学信号→电信号 B. 瘦素的受体分布在下丘脑神经元细胞膜上 C. 人体脂肪量偏高时，瘦素释放增加导致食欲降低，此时神经元B兴奋，信号分子Y、Z释放增加 D. 多数肥胖者血液中瘦素水平较高，但食欲不低，推测其原因可能是瘦素受体异常 （3）目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb（A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传），从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是__________，体重低于父母的基因型为__________。 （4）有学者认为，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，表明__________决定生物进化的方向。 人类基因组中存在至少七对等位基因的单基因突变可不依赖环境因素而导致个体严重肥胖，即单基因肥胖。某家族的单基因肥胖不仅由第18号染色体上的R、r基因决定，而且还与第2号染色体上的M、m基因有关；R基因存在时不能形成黑皮素4受体，m基因纯合时不能形成阿黑皮素原，其机理如图甲所示。 （5）M与R基因的根本区别是___________，这两种基因传递遵循的遗传规律是___________（填写编号）。 ①分离规律②自由组合规律③连锁交换规律④以上都有 （6）图乙显示该家族的肥胖遗传系谱，其中I-1是纯合体，I-2的基因型为mmRr。II-4的基因型为___________，若II-4与其他家族中的正常女性（纯合体）婚配，生出严重肥胖男孩的概率是___________。 五、生命活动的调节（19分） 5． 褪黑素是松果体分泌的具有昼夜节律的激素，其分泌规律如图1所示。褪黑素在调节睡眠质量，生殖系统的发育等方面均具有重要作用，图2为褪黑素调节生殖系统发育的作用机制。 （1）分析图2,光暗信号调节的反射弧，作为效应器的是________;长时间的光照会使褪黑素分泌_____________（增加/减少）;褪黑素对下丘脑的作用属于_____（分级/反馈）调节。 （2）褪黑素能够与双缩脲试剂反应显紫色，说明褪黑素的化学本质是________ A. 还原糖 B. 脂肪 C. 蛋白质 D. 固醇 （3）松果体萎缩的中老年人每日仅需补充0.1-5mg褪黑素就能明显改善睡眠质量，说明褪黑素的作用具有的特点是________。 A. 特异性 B. 专一性 C. 高效性 D. 以上都有 （4）性激素的分泌受下丘脑和垂体的调控，下列激素与性激素调控路径类似的是 A. 肾上腺素 B. 甲状腺素 C. 肾上腺皮质激素 D. 胰高血糖素 （5）结合图像信息和所学知识，下列关于褪黑素推测合理的是________ A. 褪黑素在凌晨三点左右达到分泌高峰 B. 临床上可通过抽血检测机体内褪黑素水平 C. 褪黑素发挥作用后可能会被降解或灭活 D. 破坏下丘脑会影响褪黑素的分泌 （6）研究发现，儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到过强光照刺激（如电视、手机屏幕灯光等）可能导致出现性早熟的现象。请据图分析原因：___________________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二期中模拟模拟卷 一．篮球运动（22分） 1． 篮球运动一次进攻的时间限制是24s，因此需要运动员在短时间内进行高强度运动，剧烈运动时心跳过快，血压升高；此时机体可以通过动脉压力反射来调节，使心率和血压恢复正常，其过程示意图如图1所示。 （1）进行剧烈运动时，交感神经活动占优势，心跳加快，血压升高，随后位于血管壁上的_______（编号选填）感受刺激并产生兴奋，沿传入神经传导，引起副交感神经活动_________，使血压降低。 ①感受器 ②传入神经 ③神经中枢 ④传出神经 ⑤效应器 （2）交感神经和副交感神经的作用通常是______（填“相同”或“相反”）的，其意义是______________________。 （3）离体心脏在营养液中可保持正常跳动。电刺激离体心脏的副交感神经可引起副交感神经释放物质甲，会抑制心脏跳动。为验证物质甲会影响心脏跳动，请在下表1中完成实验设计并预测实验结果。 实验组 对照组 材料 离体蛙心脏＋营养液 离体蛙心脏＋营养液 处理方法 向心脏灌注① 向心脏灌注等量的营养液 预期实验结果 ② 心跳正常 ①②分别是___________、___________ 高强度运动结束后运动员感到肌肉酸痛、疲劳。为减轻运动员高强度运动训练后的肌肉酸痛感，将24名运动员随机分成2组，训练结束后，实验组增加30min低强度整理运动，而对照组直接休息。检测血液乳酸半时反应时间（乳酸浓度下降一半时所用时间），结果如图2。 （4）据图2可知，实验组的乳酸半时反应时间低于对照组，说明30min整理运动可________（填“促进”或“抑制”）血清乳酸的消除。据此，请为篮球运动员提出一条有关缓解肌肉酸痛的合理建议： _______________ （5）研究发现，葡萄糖分解产生的乳酸从肌细胞扩散到血液中，进而在肝脏中重新转化为葡萄糖再释放到血液中，最终又回到肌细胞中。从物质与能量的角度解释出现这种变化的意义是__________。 （6）科学家研究发现，尽管有乳酸等物质的干扰，人的血浆pH通常在7.35~7.45之间，其维持稳定的原因有__________。 A. 血浆中过多的碳酸氢盐可通过肾脏随尿液排出体外 B. 神经系统对呼吸运动强度的调节有利于排出CO2 C. 小肠中的碱性物质与代谢产生的酸性物质的缓冲作用 D. H2CO3/NaHCO3等缓冲物质对血浆酸碱度的缓冲作用 【答案】（1）①. ① ②. 增强 （2）①. 相反 ②. 可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化 （3）①. 适量的物质甲 ②. 心跳速率减慢 （4）①. 促进 ②. 篮球运动员高强度训练后进行一段时间的低强度整理运动 （5）可以减少机体内物质和能量的浪费 （6）ABD 【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；当人处于安静状态时，副交感神经活动占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的调节作用通常是相反的，可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好的适应环境的变化。 （1）进行剧烈运动时，交感神经活动占优势，心跳加快，血压升高，随后位于血管壁上的血管壁上的①感受器感受刺激产生兴奋，沿传入神经传导，引起副交感神经活动增强，使血压降低。 （2）交感神经和副交感神经的作用通常是相反的，这样可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。 （3）由题意可知，实验目的是验证物质甲会影响心脏跳动，因此自变量是物质甲的有无，因变量是心跳的状态是否正常，对照组向心脏灌注等量的营养液，则实验组是向心脏灌注①适量的物质甲。该实验是验证性实验，其结论是已知的，即物质甲会抑制心脏跳动，因此预期的实验结果是：实验组的②心跳速率减慢。 （4）细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累过多会造成肌肉酸痛。该实验的自变量为是否进行了30min低强度整理运动，因变量为血液乳酸半时反应（乳酸浓度下降一半时所用时间）。图2显示：进行了30min整理运动后的实验组，其乳酸浓度下降的时间几乎是没有做整理运动的对照组的一半，即说明30min整理运动可促进血清乳酸消除。据此，对于篮球运动员来说，能够缓解肌肉酸痛的建议就是：篮球运动员高强度训练后进行一段时间的低强度整理运动。 （5）肌细胞产生的乳酸在肝脏中重新转化为葡萄糖，再回到肌细胞，从物质与能量的角度解释出现这种变化的意义是：乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖，可以减少机体内物质和能量的浪费，使有机物和能量再次被利用。 （6）A、当碳酸钠进入血浆后，就与血浆中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，而过多的碳酸氢盐可通过肾脏随尿液排出体外，使血浆pH不会发生很大的变化，A正确； B、血液中CO2增多，可导致脑干中的呼吸中枢的兴奋性增强，引起呼吸频率加快，增加通气量。可见，神经系统对呼吸运动强度的调节有利于排出CO2，B正确； C、小肠中的碱性物质被机体吸收进入血液后，会与血浆中的酸性物质发生作用，从而削弱血浆pH的变化，C错误； D、血浆中存在H2CO3/NaHCO3等缓冲物质，每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成，对血浆酸碱度（pH）起缓冲作用，D正确。 故选ABD。 二、糖尿病的治疗（19分） 2． 糖尿病的治疗是现代医学仍未很好解决的难题。研究人员通过多种实验试图找到治疗或减轻糖尿病患者症状的方法。 方法一：研究者用一种金属有机骨架纳米载体（简称U）装载胰岛素，制备成口服胰岛素。图7所示分别为内源胰岛素、皮下注射胰岛素以及口服胰岛素的循环途径，图中箭头代表血液流经方向。 （1）健康人体内，胰岛分泌的胰岛素有约80%为肝所利用，而皮下注射胰岛素有时会引发“低血糖”或是“肥胖”，可能的原因是皮下注射相比内源胰岛素____。 A. 各组织细胞对糖的利用减弱 B. 肝糖原合成增强 C. 脂肪细胞对葡萄糖的摄取增加 D. 肝细胞内糖大量转化为脂肪 （2）结合图1判断，下表中与U各结构特点对应的“设计意图说明”正确的有____。（填写编号） U的结构 （补充说明） 设计意图说明 内部多孔 （胰岛素可嵌于孔内） ①提高胰岛素的装载量 孔的直径为2.6nm （胃蛋白酶直径约6nm） ②避免胃蛋白酶水解胰岛素 表面可附着铁转蛋白 （小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受体） ③便于细胞识别并吸收 耐酸且稳定 （在血浆中可分解） ④消除毒性或副作用 （3）U能够逃避细胞内的一种膜状细胞器，来避免所装载物被分解。U能够逃避的细胞器是____。 A. 高尔基体 B. 内质网 C. 溶酶体 D. 液泡 方法二：研究人员人工设计了HEK-β细胞（图2），在其细胞膜上添加了葡萄糖转运蛋白和钙离子通道蛋白，当血液中葡萄糖偏高时，能引起胰岛素分泌增加，从而维持血糖稳定。 （4）HEK-β细胞膜上的葡萄糖转运蛋白和钙离子通道蛋白功能不同的原因是____。 A. 氨基酸的空间结构不同 B. 肽链的空间结构不同 C. 肽键的空间结构不同 D. 蛋白质的空间结构不同 （5）据图2分析，胞外钙离子进入HEK-β细胞的方式是____。钙离子进入后，HEK-β细胞产生兴奋，其细胞膜两侧电荷分布变为____。 A．B． C．D． （6）人体中与胰岛素有拮抗作用的是____。 A. 抗利尿激素 B. 胰高血糖素 C. 肾上腺素 D. 维生素 （7）HEK-β细胞通过实时感知血糖浓度变化产生所需的胰岛素。请结合图2信息和已有的知识，描述该细胞有助于精准治疗糖尿病的降糖机制____。 【答案】（1）C （2）①②③ （3）C （4）BD （5） ①. 协助扩散 ②. C （6）BC （7）当血液中葡萄糖偏高时，通过葡萄糖转运蛋白进入HEK-β细胞的葡萄糖增加，引起钙离子通道打开，钙离子大量内流，活化钙调蛋白，激活NFAT，进而诱导胰岛素基因的表达，产生所需的胰岛素降糖。 【分析】1、与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度。胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。 2、人和动物体的生命活动除了受神经系统的调节外，还存在着另一种调节方式——由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节，这就是激素调节。 3、蛋白质结构多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同，根本原因是基因中的碱基对的排列顺序不同；蛋白质结构多样性决定功能多样性。 详解】（1）皮下有大量脂肪细胞，相比内源胰岛素，皮下注射胰岛素会使脂肪细胞对葡萄糖的摄取增加，从而引发“低血糖”或是“肥胖”，即C正确。 故选C。 （2）研究者用一种金属有机骨架纳米载体（简称U）装载胰岛素，胰岛素可嵌于孔内，内部多孔提高胰岛素的装载量；孔的直径比胃蛋白酶直径小，可以避免胃蛋白酶水解胰岛素；小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受体，便于细胞识别并吸收；胰岛素口服被吸收后通过血液运输，在血浆中分解会大大降低其作用。 故选①②③。 （3）U能够逃避细胞内的一种膜状细胞器，来避免所装载物被分解，溶酶体是细胞中的消化车间，据此可推测，U能够逃避的细胞器是溶酶体，即C正确。故选C。 （4）A、氨基酸没有空间结构，蛋白质结构的不同不会因为氨基酸的空间结构导致，A错误；B、蛋白质结构多样性决定功能多样性，蛋白质结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同，B正确； C、肽键没有空间结构，蛋白质结构的不同于肽键无关，C错误； D、根据结构与功能相适应的原理推测，HEK-β细胞膜上的葡萄糖转运蛋白和钙离子通道蛋白功能不同的原因是其空间结构不同，D正确。 故选BD。 （5）据图可知，胞外钙离子进入HEK-β细胞是顺浓度梯度进行的，且需要通道蛋白，因此其转运方式是协助扩散。钙离子进入后，HEK-β细胞产生兴奋，其细胞膜两侧电荷分布变表现为外负内正，即C正确。 （6）胰岛素能促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，从而使血糖下降，而胰高血糖素和肾上腺素能促进肝糖原分解和非糖物质转化，进而是血糖水平上升，可见与胰岛素有拮抗作用的是胰高血糖素和肾上腺素，即BC正确。 故选BC。 （7）由图可知，当血液中葡萄糖偏高时，通过葡萄糖转运蛋白进入HEK-β细胞的葡萄糖增加，引起钙离子通道打开，钙离子大量内流，活化钙调蛋白，激活NFAT，进而诱导胰岛素基因的表达，产生的胰岛素增多，胰岛素发挥降糖作用，有助于精准治疗糖尿病。 三、新冠病毒与机体免疫（共20分） 4． 匈牙利科学家Katalin Kariko和Drew Weissman通过对RNA分子碱基修饰开发出了有效的抗新冠肺炎病毒的mRNA疫苗，获得了2023年诺贝尔生理学或医学奖。RNA疫苗进入人体后，常会被免疫系统识别引发炎症反应，同时影响相关蛋白质的合成进而影响疫苗的效果。炎症反应是机体对于外界刺激的一种防御反应，炎症部位常出现红、肿、热、痛和功能障碍，并伴有全身发热等变化。出现炎症反应时，损伤或濒死细胞释放出ATP，作用于靶细胞膜上的P2X7受体，促进靶细胞产生并分泌细胞因子，加剧炎症反应。一种纳米抗体可以阻断炎症反应并减轻疼痛，作用过程如下图所示。 （1）根据图及所学知识，以下说法正确的是（ ）。 A. 抗体是由B淋巴细胞产生的一类免疫活性物质 B. 免疫反应一定会引起炎症反应 C. 图中的ATP为整个活动提供能量 D. 纳米抗体与P2X7受体结合，阻断ATP与P2X7受体结合，从而阻断炎症反应 （2）在免疫防御过程中，主要靠抗体“作战”的是__________免疫（填写编号）。 ①细胞免疫②体液免疫③特异性免疫④非特异性免疫⑤先天性免疫⑥获得性免疫 Katalin Kariko发现，人体自身细胞产生的mRNA不会被自身免疫系统免疫，这与自身细胞中的RNA常常被碱基修饰有关。为了研究这个问题，他们制造了不同的mRNA变体（如下图），每种变体的碱基都有独特的化学变化，并将其传递给树突状细胞。结果发现：当mRNA中包含碱基修饰时，炎症反应几乎被消除。同时还发现，经碱基修饰的mRNA还能在细胞内合成更多的蛋白质。 （3）细胞中组成DNA的碱基也会被基团修饰从而发生甲基化或乙酰化等，影响基因的表达。下列有关DNA甲基化的叙述，正确的是（ ） A. 甲基化的DNA不再受细胞的内外环境因素影响 B. DNA甲基化会改变基因的碱基序列 C. 过量甲基化的抑癌基因可能会影响细胞正常凋亡 D. 甲基化的DNA可能影响其与核糖体的结合，从而影响细胞的分化 （4）根据上图，在经过碱基修饰的mRNA合成蛋白质的过程中，需要下列哪些物质或结构的参与_________（填写编号）。 ①tRNA②氨基酸③ATP④核糖体⑤DNA mRNA疫苗是以病原体抗原蛋白对应的mRNA为基础，通过一定的方式递送至人体细胞内，引起机体免疫反应的疫苗产品。下图表示某种新冠病毒mRNA疫苗引起机体产生免疫反应的部分过程，其中I~VI表示细胞，①~③表示物质，甲、乙表示细胞器。 （5）据图分析可知，III和VI表示的细胞分别是_________和_________（填写编号）。 ①辅助性T细胞②细胞毒性T细胞③浆细胞④记忆B细胞 （6）与分子①相比，分子②可能发生的变化有（ ） A. 空间结构改变 B. 肽链长度改变 C. 肽键结构改变 D. 肽键数目改变 （7）据图分析，下列物质或结构中，能和分子③特异性结合的是（ ） A. 新冠病毒表面的S蛋白 B. 新冠病毒的衣壳 C. 新冠病毒表面的磷脂 D. 新冠病毒的核心 （8）下列关于新冠病毒mRNA疫苗的叙述正确的是（ ） A. 包裹疫苗的载体进入细胞体现了质膜的流动性 B. 其中的mRNA可直接参与翻译过程 C. 包裹疫苗的载体易被免疫系统识别为抗原 D. 其中的mRNA包含病毒的全部基因 【答案】（1）D （2）② （3）C （4）①②③④ （5） ①. ② ②. ④ （6）ABD （7）A （8）AB 【分析】1、体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给 T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。 2、表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。 3、题图分析：图示表示某种新冠病毒mRNA疫苗引起机体产生免疫反应的部分过程，其中Ⅰ是T细胞，Ⅱ是B细胞，Ⅲ是细胞毒性性T细胞，Ⅳ是记忆T细胞，Ⅴ是浆细胞，Ⅵ是记忆B细胞。甲为内质网，乙为高尔基体。 【详解】（1）A、抗体是由浆（效应B）细胞合成并分泌的、能与抗原特异性结合的蛋白质，A错误； B、由图分析可知：一种纳米抗体可以阻断炎症反应并减轻疼痛，故免疫反应不一定会引起炎症反应，B错误； C、ATP是细胞中生命活动的直接能源物质；据图可知此题中的ATP还可以促进靶细胞产生并分泌细胞因子（或作为信号分子传递信息），C错误； D、纳米抗体可以减少ATP与P2X7受体结合的机会，从而阻断炎症反应的发生，D正确。 故选D。 （2）主要靠抗体“作战”是②体液免疫。 （3）A、DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化，且甲基化的DNA仍会收到细胞内外环境因素影响，A错误； B、DNA甲基化是表观遗传的一种，而表观遗传的DNA序列不发生变化，B错误； C、抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖，过量甲基化可能会导致抑癌基因的转录过程受到抑制，影响细胞正常凋亡，C正确； D、DNA不会与核糖体结合，甲基化的DNA可能会影响其与RNA聚合酶的结合，影响转录过程，从而影响细胞分化，D错误。 故选C。 （4）mRNA合成蛋白质的过程即翻译，需要原料②氨基酸，合成场所④核糖体，转运氨基酸的①tRNA，以及由③ATP提供能量，故选①②③④。 （5）图中显示，Ⅲ产生了穿孔素等，因而是②细胞毒性T细胞，则Ⅰ表示T淋巴细胞；Ⅴ产生了抗体，因而是浆细胞，则Ⅵ表示④记忆B细胞。 （6）分子①是经内质网加工的蛋白质，分子②表示再次经过高尔基体加工的蛋白质，与分子①相比，分子②可能发生了空间结构改变、肽链长度改变、肽键数目改变，但肽键的结构不会发生改变。综上分析，ABD正确，C错误。 故选ABD。 （7）分子③是在新冠病毒表面的S蛋白刺激下产生的相应抗体，故图示能和分子③特异性结合的是新冠病毒表面的S蛋白，即A正确，BCD错误。 故选A。 （8）A、细胞膜的基本骨架为磷脂双分子层，根据相似相溶原理，新冠病毒mRNA疫苗包裹脂质微粒有利于疫苗进入细胞，A正确； B、新冠病毒的mRNA是翻译的模板，可直接参与翻译过程，B正确； C、脂质微粒不是抗原，因而不能被免疫系统识别，C错误； D、mRNA疫苗是病原体抗原蛋白对应的mRNA，故mRNA未包含病毒的全部基因，D错误。 故选AB。 四、肥胖与基因（共20分） 5． 肥胖与基因及环境密切相关，是影响人类健康的重要因素之一。弗里德曼利用基因定位技术，发现了第一个肥胖基因ob基因。这一基因在脂肪细胞中高度表达，会生成一种分泌性蛋白，被称之为瘦素（leptin）。 （1）研究发现，肥胖小鼠ob基因的模板链部分序列“5’-TCGGAG-3’”中的一个G被A替换，突变为决定终止密码（UAA或UGA或UAG）的序列，导致瘦素不能正常合成，突变后的序列是__________，这种突变__________（填“能”或“不能”）使基因的转录终止。 （2）瘦素可作用于下丘脑调节人的食欲，机体脂肪储存量越大，瘦素分泌越多，其作用机理如图所示（图中信号分子X、Y、Z均能引起下一个神经元兴奋）。下列说法错误的是（ ） A. 图中有3个突触，此处信号转换过程是电信号→化学信号→电信号 B. 瘦素的受体分布在下丘脑神经元细胞膜上 C. 人体脂肪量偏高时，瘦素释放增加导致食欲降低，此时神经元B兴奋，信号分子Y、Z释放增加 D. 多数肥胖者血液中瘦素水平较高，但食欲不低，推测其原因可能是瘦素受体异常 （3）目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb（A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传），从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是__________，体重低于父母的基因型为__________。 （4）有学者认为，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，表明__________决定生物进化的方向。 人类基因组中存在至少七对等位基因的单基因突变可不依赖环境因素而导致个体严重肥胖，即单基因肥胖。某家族的单基因肥胖不仅由第18号染色体上的R、r基因决定，而且还与第2号染色体上的M、m基因有关；R基因存在时不能形成黑皮素4受体，m基因纯合时不能形成阿黑皮素原，其机理如图甲所示。 （5）M与R基因的根本区别是___________，这两种基因传递遵循的遗传规律是___________（填写编号）。 ①分离规律②自由组合规律③连锁交换规律④以上都有 （6）图乙显示该家族的肥胖遗传系谱，其中I-1是纯合体，I-2的基因型为mmRr。II-4的基因型为___________，若II-4与其他家族中的正常女性（纯合体）婚配，生出严重肥胖男孩的概率是___________。 【答案】（1）①. 5'- TCAGAG -3' ②. 不能 （2）C （3）①. 5/16 ②. aaBb 、Aabb 、aabb （4）自然选择 （5）①. 碱基对的排列顺序不同 ②. ①② （6）①. MmRr ②. 1/4 【分析】基因通常是具有遗传效应的 DNA 片段，基因中碱基对的排列顺序代表了遗传信息，基因之间的不同主要是由于碱基对的排列顺序不同；等位基因是控制相对性状的基因，位于同源染色体的相同位置，随同源染色体的分开而分离，符合分离定律，而位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律。 【详解】（1）“5'- TCGGAG -3'”是基因的模板链，转录出的 mRNA 序列为5'- CUCCGA -3'，基因中的一个 G 被 A 替换，突变为决定终止密码（ UAA 或 UGA 或 UAG ）的序列，说明 mRNA 中的第4个碱基变成了 U ，即 DNA 模板链突变为5'- TCAGAG -3'；这种突变导致合成的肽链变短，基因的转录正常进行，并没有终止。 （2）A、突触是两个神经元之间连接形成的结构，根据图示信息，图中有3个突触，突触处信号转换过程是电信号→化学信号→电信号， A 正确； B、根据图示信息，瘦素可以作用于下丘脑中的神经元 A 和神经元 B 的膜上，故瘦素的受体分布在下丘脑神经元细胞膜上， B 正确； C、因为 X 、 Y 和 Z 都引起下一个神经元兴奋，人体脂肪量偏高时，瘦素释放增加导致食欲降低，即饱中枢兴奋，饥中枢抑制，此时神经元 B 抑制，信号分子 Y 、Z释放减少， C 错误； D、多数肥胖者血液中瘦素水平较高，但食欲不低，可能是瘦素受体异常，导致饱中枢不兴奋，食欲不低， D 正确。 故选C。 （3）假如一对夫妇的基因型均为AaBb ，由于 A 、B 基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传，需要考虑显性基因的个数，其子女体重超过父母的基因型为 AABB 、AABb 、AaBB ，其概率是1/4×1/4+1/4×2/4+2/4×1/4=5/16，体重低于父母的孩子基因型为 aaBb 、Aabb、aabb 。 （4）在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，故决定进化方向的是自然选择。 （5）基因和基因的差别在于碱基对的排列顺序不同；由于 M 和 R 位于两对同源染色体上，符合自由组合定律，成对的基因符合分离定律，故两种基因在传递时同时符合分离和自由组合定律,，故选①②。 （6）根据图示信息，含有 M 不含有 R 的个体为正常个体，即 M _ rr 是正常个体， I -1是纯合体，不患病，说明基因型是 MMrr ， I -2的基因型为 mmRr ，II -4患病说明基因型为 MmRr ；若 II -4与其他家族中的正常女性（纯合体） MMrr 婚配，患病和不患病的概率各占一半，患病的孩子中男女各占一半，故生出严重肥胖男孩的概率为1/2×1/2=1/4。 五、生命活动的调节（19分） 5． 褪黑素是松果体分泌的具有昼夜节律的激素，其分泌规律如图1所示。褪黑素在调节睡眠质量，生殖系统的发育等方面均具有重要作用，图2为褪黑素调节生殖系统发育的作用机制。 （1）分析图2,光暗信号调节的反射弧，作为效应器的是________;长时间的光照会使褪黑素分泌_____________（增加/减少）;褪黑素对下丘脑的作用属于_____（分级/反馈）调节。 （2）褪黑素能够与双缩脲试剂反应显紫色，说明褪黑素的化学本质是________ A. 还原糖 B. 脂肪 C. 蛋白质 D. 固醇 （3）松果体萎缩的中老年人每日仅需补充0.1-5mg褪黑素就能明显改善睡眠质量，说明褪黑素的作用具有的特点是________。 A. 特异性 B. 专一性 C. 高效性 D. 以上都有 （4）性激素的分泌受下丘脑和垂体的调控，下列激素与性激素调控路径类似的是 A. 肾上腺素 B. 甲状腺素 C. 肾上腺皮质激素 D. 胰高血糖素 （5）结合图像信息和所学知识，下列关于褪黑素推测合理的是________ A. 褪黑素在凌晨三点左右达到分泌高峰 B. 临床上可通过抽血检测机体内褪黑素水平 C. 褪黑素发挥作用后可能会被降解或灭活 D. 破坏下丘脑会影响褪黑素的分泌 （6）研究发现，儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到过强光照刺激（如电视、手机屏幕灯光等）可能导致出现性早熟的现象。请据图分析原因：___________________________________。 【答案】（1） ①. 松果体 ②. 减少 ③. 反馈 （2）C （3）C （4）BC （5）BCD （6）儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到过强光照刺激，褪黑素分泌减少，对下丘脑一垂体一性腺轴的抑制作用减弱，导致性激素分泌增加，促进性腺和第二性征的发育 【分析】分析图1可知，褪黑素在白天水平相对较低，在晚上水平较高，由此可知，褪黑素的分泌可能与光照信息刺激有关；分析图2可知：褪黑素分泌减少，对“下丘脑-垂体-性腺轴”的抑制作用减弱，导致性激素分泌增加，促进性腺和第二性征的发育，则儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到过强光照刺激可能会导致出现性早熟的现象。 【详解】（1）效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体，在该反射弧中，效应器指的是传出神经末梢及所支配的松果体细胞；长时间光照会抑制褪黑素分泌，使其分泌减少；褪黑素分泌增加会抑制下丘脑的作用，该过程属于反馈调节。 （2）双缩脲试剂可用于鉴定蛋白质，褪黑素能够与双缩脲试剂反应显紫色，说明褪黑素的化学本质是蛋白质。 故选C。 （3）松果体萎缩的中老年人每日仅需补充0.1-5mg褪黑素就能明显改善睡眠质量，说明微量的褪黑素既可发挥较好的效果，体现了褪黑素的作用具有的特点是高效性。 故选C。 （4）性激素的分泌受下丘脑和垂体的调控，即存在下丘脑-垂体-性腺的分级调节轴线，此外肾上腺皮质激素和甲状腺激素的分泌也存在分级调节过程。 故选BC。 （5）A、图1所示为褪黑素的水平，凌晨3点左右褪黑素含量最高，但分泌量最高对应的区段应是斜率最高的21:00-24:00左右，A错误； B、褪黑素属于激素，激素随体液运输，故临床上可通过抽血检测机体内褪黑素水平，B正确； C、激素一经与靶细胞结合并起作用后就会被灭活，故褪黑素发挥作用后可能会被降解或灭活，C正确； D、结合图2可知，下丘脑可参与褪黑素的分泌，故破坏下丘脑会影响褪黑素的分泌，D正确。 故选BCD。 （6）依据题干信息可知，褪黑素在黑暗时分泌增多，光照时分泌的少，儿童晚上睡觉时不关灯或在夜间长时间受到来自手机或电脑屏幕等强光刺激会使褪黑素分泌减少，导致对“下丘脑-垂体-性腺轴”的抑制作用减弱，使性激素分泌增加，性激素具有促进性腺发育和第二性征形成的作用，从而引起性早熟。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$