精品解析：上海市宝山区2024—2025学年高三下学期二模考试生物试卷

2025年上海市宝山区二模生物试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．所有答案必须填涂或填写在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3．单选题只有一个正确答案，多选题有两个及以上正确答案，编号选填题有一个或多个正确答案。 4．答题前，在答题纸上填写姓名、班级、学校和准考证号。 一、草地生态系统及生态修复 1. 新疆地处亚洲中部的干旱区，自然植被稀疏，主要以草地和荒漠植被为主。如图为大气CO2浓度和气候事件对新疆草地初级净生产力（NPP）的影响，其中“＋”代表正相关关系，“－”代表负相关关系。 （1）大气CO2浓度、土壤含水、气候等属于草地生态系统组分的______。 （2）植被初级净生产力（NPP）是单位时间和空间内植物群落积累有机物总量，下列关于NPP描述正确的是______。 A. 是植物群落光合作用合成的有机物总量 B. NPP中的能量即植物群落固定的太阳能 C. NPP中的全部能量将流入下一营养级 D. 为生态系统中的其他生物提供物质和能量 （3）结合新疆实际情况，用“+”或“－”表示相关关系对图进行完善： ①______，②______，③______，④______。 （4）高温对新疆草地NPP的影响具有两面性，其原因可能是______。（编号选填） ①一定范围内的高温促进NPP的增加 ②超出范围的高温导致光合作用效率降低 ③高温可引发降水，促进NPP增加 新疆矿产资源丰富，但在长期的开发过程中，留下了大量的历史遗留废弃矿区，地貌破坏、土壤缺失、植被损毁，影响了区域生态功能。表为对废弃矿区进行生态修复的方式及修复效果，其中样点4选自自然未破坏区域，物种多样性指数越大代表物种越丰富。 修复样点 修复方式 植被密度（个/ m2） 物种多样性指数 土壤有机碳含量（g/Kg） 1 土壤种子库修复 85 0.87 25 2 泥浆拌种喷播 40 0.40 13 3 种植黑加仑 17 0.23 12 4 78 0.92 35 （5）相较于森林生态系统，新疆草地生态系统的抵抗力稳定性相对较弱的原因是______（编号选填）。 ①物种多样性指数较低 ②物质循环和能量流动的路径较多 ③自我调节的通道较少 （6）土壤有机碳是指土壤中所有来源于生物体的含碳有机物质的总和。新疆地处干旱地区，土壤有机碳含量较低，对这一现象解释的合理是______（编号选填）。 ①干旱使土壤中分解者生物量较少，有机碳来源减少 ②干旱使生产者生长受限，土壤获得的植物凋落物较少 ③营养结构复杂，营养级传递效率较高，进入土壤的有机碳下降 （7）土壤种子库修复是收集当地未破坏区域表层0~2 cm的表土及上部残留的枯枝落叶，按每公顷105kg进行撒播，由此推测该方法修复效果较好的原因是______。 A. 表土中含有本地生物的种子，萌发生长后增加了植被密度 B. 表土中含有本地生物的种子，萌发生长后增加了物种多样性指数 C. 表土带有的枯枝落叶可提高修复样点土壤有机碳含量 D. 表土和枯枝落叶为修复区植物提供生长基质 （8）若要知道各修复方式是否具有修复效果，实验还需增加的一组数据是______。 二、小球藻光合作用产氢 2. 氢气是清洁能源，工业产氢可大量制备氢气，但容易产生污染。小球藻光合产氢是在光合系统与氢酶的共同作用下产生氢气，其过程如图1所示，PSI和PSII分别为光系统I和光系统II，PQ、PC是电子载体。氢酶遇氧会发生不可逆失活。 （1）PSⅡ中叶绿素的作用是______。 A. 吸收光 B. 转化光 C. 传递光 D. 产H2 （2）图1中传递的e-直接来自于______。 （3）氢酶遇氧发生不可逆失活，可能原因是______（编号选填）。 ①氧气改变了细胞的pH导致氢酶结构发生改变 ②氢酶的活性中心被氧气氧化导致失去催化功能 ③氧气作为竞争性抑制剂导致氢酶结构发生改变 （4）高温胁迫下过剩的光能会使PSⅡ的某蛋白受损，此时电子传递过程Ⅰ会增强，短时间内ATP/NADPH的比例变化为______（变大/变小/无法确定）。 （5）自然状态下小球藻产氢效率低，可能原因是______。 A. 白天光照条件下，水光解产生氧气使氢酶失活 B. 白天光照条件下，H+作为反应物参与ATP的合成 C. 夜晚黑暗条件下，PSII无大量H+生成 D. 夜晚黑暗条件下，PSII无大量e- 生成 （6）以下措施可能提高小球藻光合产氢效率的是______。 A. 调控培养条件提高小球藻光合效率 B. 定点突变改造氢酶分子结构 C. 基因工程构建小球藻耗氧酶体系 D. 降低PQ、PC传递e- 的效率 硫酸亚铁常用于絮集水体中的藻类，研究人员用不同浓度的硫酸亚铁诱导游离的小球藻絮集在一起形成球形聚集体，测量聚集体的产氢量,实验结果如图2。（Fe2+浓度代表硫酸亚铁浓度） （7）诱导形成聚集体后，聚集体内部的小球藻主要因______不足，光合作用速率有所降低，但______仍在进行，使得内部小球藻处于低氧环境，一定程度保持了氢酶的活性而产氢量增加。 （8）对于该实验结果分析正确的是______。 A. Fe2+浓度越高，小球藻聚集体的产氢量越多 B. 用浓度为200mg/LFe2+ 诱导形成的聚集体36h后氢酶活性达到最高 C. 持续产氢时间最长的是300mg/L和400mg/LFe2+ 诱导处理组 D. 400mg/LFe2+诱导处理组可能在36h后因小球藻繁殖，聚集体崩裂影响了产氢 三、络氨酸激酶与炎症反应 3. 一些细胞因子主要依赖酪氨酸激酶JAK1促进过敏性炎症，JAK1可在多种细胞和组织中进行信号传导。研究发现JAK1经细胞因子受体结合并激活后，在皮肤过敏性炎症中会引起瘙痒，而在肺部过敏性炎症中却能抑制炎症反应维持免疫稳态。相关机制如图。 （1）细胞因子受体和神经肽受体功能差异是因二者的编码基因______。（编号选填） ①存在于不同细胞 ②甲基化程度不同 ③空间结构不同 ④碱基序列不同 （2）图中属于内环境的物质或结构有______。（编号选填） ①JAK1 ② JAK1受体 ③ 神经肽 ④ 神经肽受体 ⑤ 淋巴细胞 ⑥ 细胞因子 （3）JAK1激活后，皮肤的神经元局部产生电信号是因为______（编号选填），而电信号的传导是因为______（编号选填）。 ①钠离子内流产生动作电位 ②钾离子内流产生动作电位 ③钠离子内流产生静息电位 ④兴奋部位和未兴奋部位间形成局部电流 ⑤电流刺激兴奋部位产生动作电位 ⑥电流刺激未兴奋部位产生动作电位 （4）据图分析，下列关于皮肤过敏性炎症中的JAK1叙述正确的是______。 A. JAK1和细胞因子竞争细胞因子受体 B. JAKI的激活依赖于结合了细胞因子的受体 C. JAKI信号传导可引起化学信号→电信号的转换 D. JAKI信号传导最终产生瘙痒感觉是非条件反射 （5）为验证JAK1在皮肤过敏性炎症中促进信号转导的作用进行如表所示实验，其中JAK1GoF为JAKI功能增强突变小鼠。完成表格：①处______，②处______，③处较为合理的数据应为______（16/23/35）。 组别 处理和记录 ① JAK1GoF小鼠 过敏原 接触处理 ② 平均每天搔抓次数 22 ③ （6）除了图示作用外，细胞因子在特异性免疫中的作用还有______。 A. 裂解肿瘤细胞 B. 促进B淋巴细胞活化 C. 促进浆细胞对抗原的识别 D. 促进T淋巴细胞分化 （7）乌帕替尼是一种JAK抑制剂，可有效抑制JAK1的信号传导，请推测乌帕替尼在治疗过敏性皮炎和过敏性肺炎疗效方面有何差异，并阐明理由______。 四、肝豆状核变性与遗传变异 4. I.肝豆状核变性（HLD）是一种铜代谢障碍性疾病，由ATP7B基因发生改变导致，该基因表达合成铜转运P型ATP酶，酶缺陷会导致铜无法排出而蓄积在肝脏或脑，引起病变。有一患者家系该基因检测结果如表，该基因正常编码链碱基序列用···CGG···CAG···,显示的碱基部分分别决定酶的第778和第1078位氨基酸。 个体 表型 ATP7B基因测序结果 父亲 正常 已故未知 母亲 正常 ···CTG···CAG··· 患者（女性） 患病 ···CTG···CAG··· ···CGG···CAA··· 妹妹 患病 ···CTG···CAG··· ···CGG···CAA··· 儿子 正常 ···CGG···CAA··· 女儿 正常 ···CGG···CAA··· 注：测序结果只给一条链代表同源染色体上只一个ATP7B基因发生改变，另一ATP7B基因未发生碱基序列改变；给两条链代表两个基因碱基序列都改变。 （1）由表信息推测，该家系HLD的遗传方式为______（常/X）染色体______（显/隐）性遗传。 （2）由表信息推测，已故父亲ATP7B基因的编码链序列应该有______。（编号选填） ①···CGG···CAG·· ② ···CTG···CAG· ③ ···CGG···CAA··· （3）已知密码子CGG决定精氨酸，CUG决定亮氨酸，CAA和CAG决定谷氨酸，理论上与患者铜转运P型ATP酶分子结构和功能完全相同的家系个体应是______。（编号选填） ①父亲 ② 母亲 ③ 妹妹 ④ 儿子 ⑤ 女儿 II.以上结论与家系个体的表型有冲突，为进一步确定患者患病的原因，对其转录后形成的mRNA进行测序分析，结果如图。 （4）结合图可进一步判断，患者体内的铜转运P型ATP酶的类型有______（编号选填），母亲体内该酶的类型有______（编号选填）。 ①结构和功能正常 ②第778号精氨酸被亮氨酸取代，功能发生变化 ③氨基酸数目减少，功能发生变化 （5）由以上结果可知，导致患者患病的根本原因是______（基因突变/表观遗传）。 （6）以下措施可以缓解或治疗HLD的是______。A、饮食控制铜的摄入 B、使用铜螯合药物，促进铜随尿液排出 C、口服铜转运P型ATP酶 D、改变mRNA前体的剪切位点 五、PA荧光探针与生物工程 5. 磷脂酸（PA）既是一种结构膜脂，也是植物的一个关键信号分子，为验证盐碱胁迫下植物的PA响应，研究人员构建PA荧光探针：将特异性PA结合蛋白结合域（PABD）基因与绿色荧光蛋白（GFD）基因通过无缝克隆技术连接构建重组DNA，导入拟南芥。DNA无缝连接的原理如图1（a），重组DNA的构建过程如图1（b），P1-P4为引物。 （1）磷脂酸是合成磷脂和三酰甘油等的原料，据此推测细胞中游离的磷脂酸聚集较多的场所是______。 A. 线粒体 B. 叶绿体 C. 高尔基体 D. 内质网 （2）关于图1（a）中T5核酸外切酶描述合理的是______。 A. 作用部位是磷酸二酯键 B. 可使DNA分子形成单链末端 C. 可将DNA分子切割为多个片段 D. 与限制性内切核酸酶活性中心相同 （3）图1中①处需使用酶为______（编号选填），②处需使用的酶应为______（编号选填）。 ①RNA聚合酶 ②DNA解旋酶 ③DNA连接酶 ④限制性内切核酸酶 ⑤核酸外切酶 （4）图1（b）中引物P1碱基序列也会存在于引物______。（编号选填）。 ①P2 ②P3 ③P4 （5）以下是在拟南芥受体细胞组织培养的培养基中所添加的物质，这些物质中不属于营养成分的有______（编号选填）。 ①琼脂 ②生长素 ③硝酸铵（NH4NO3） ④草铵膦 ⑤甘氨酸 ⑥氯化钙（CaCl2） 绿色荧光蛋白的发色团受到光子辐射后吸收能量从低能级状态跃迁到高能级状态，高能级状态不稳定，再跃迁至低能级状态过程中发出绿色荧光，原理如图2（a）。在等量光子辐射和相同盐碱胁迫下，与仅转入GFD基因的拟南芥相比，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥发出的绿色荧光明显增强。（已知PABD不影响GFD的荧光强度） （6）等量光子辐射下，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥绿色荧光增强是因为在高能级向低能级状态跃迁过程中释放的能量______（更多/更少）用于非辐射能量的损耗。 （7）若实验结果说明盐碱胁迫下植物PA发生了响应。尝试解释：为什么转入PABD-GFD融合基因的拟南芥经上述处理后，绿色荧光较仅转入GFD基因的拟南芥增强，且随处理时间增加荧光强度会发生如图2变化？______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年上海市宝山区二模生物试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．所有答案必须填涂或填写在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3．单选题只有一个正确答案，多选题有两个及以上正确答案，编号选填题有一个或多个正确答案。 4．答题前，在答题纸上填写姓名、班级、学校和准考证号。 一、草地生态系统及生态修复 1. 新疆地处亚洲中部的干旱区，自然植被稀疏，主要以草地和荒漠植被为主。如图为大气CO2浓度和气候事件对新疆草地初级净生产力（NPP）的影响，其中“＋”代表正相关关系，“－”代表负相关关系。 （1）大气CO2浓度、土壤含水、气候等属于草地生态系统组分的______。 （2）植被初级净生产力（NPP）是单位时间和空间内植物群落积累的有机物总量，下列关于NPP描述正确的是______。 A. 是植物群落光合作用合成的有机物总量 B. NPP中的能量即植物群落固定的太阳能 C. NPP中的全部能量将流入下一营养级 D. 为生态系统中的其他生物提供物质和能量 （3）结合新疆实际情况，用“+”或“－”表示相关关系对图进行完善： ①______，②______，③______，④______。 （4）高温对新疆草地NPP的影响具有两面性，其原因可能是______。（编号选填） ①一定范围内的高温促进NPP的增加 ②超出范围的高温导致光合作用效率降低 ③高温可引发降水，促进NPP增加 新疆矿产资源丰富，但在长期的开发过程中，留下了大量的历史遗留废弃矿区，地貌破坏、土壤缺失、植被损毁，影响了区域生态功能。表为对废弃矿区进行生态修复的方式及修复效果，其中样点4选自自然未破坏区域，物种多样性指数越大代表物种越丰富。 修复样点 修复方式 植被密度（个/ m2） 物种多样性指数 土壤有机碳含量（g/Kg） 1 土壤种子库修复 85 0.87 25 2 泥浆拌种喷播 40 0.40 13 3 种植黑加仑 17 0.23 12 4 78 0.92 35 （5）相较于森林生态系统，新疆草地生态系统的抵抗力稳定性相对较弱的原因是______（编号选填）。 ①物种多样性指数较低 ②物质循环和能量流动的路径较多 ③自我调节的通道较少 （6）土壤有机碳是指土壤中所有来源于生物体的含碳有机物质的总和。新疆地处干旱地区，土壤有机碳含量较低，对这一现象解释的合理是______（编号选填）。 ①干旱使土壤中分解者生物量较少，有机碳来源减少 ②干旱使生产者生长受限，土壤获得的植物凋落物较少 ③营养结构复杂，营养级传递效率较高，进入土壤的有机碳下降 （7）土壤种子库修复是收集当地未破坏区域表层0~2 cm的表土及上部残留的枯枝落叶，按每公顷105kg进行撒播，由此推测该方法修复效果较好的原因是______。 A. 表土中含有本地生物的种子，萌发生长后增加了植被密度 B. 表土中含有本地生物的种子，萌发生长后增加了物种多样性指数 C. 表土带有的枯枝落叶可提高修复样点土壤有机碳含量 D. 表土和枯枝落叶为修复区植物提供生长基质 （8）若要知道各修复方式是否具有修复效果，实验还需增加的一组数据是______。 【答案】（1）无机环境/非生物因素 （2）D （3） ①. + ②. + ③. + ④. - （4）①② （5）①③ （6）①② （7）ABCD （8）样点修复前植被密度、物种多样性、土壤有机碳含量的数据 【解析】 【分析】生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。大气CO2浓度、土壤含水、气候等属于草地生态系统组分的​​非生物的物质和能量 【小问1详解】 生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。大气CO2浓度、土壤含水、气候等属于草地生态系统组分的​​非生物的物质和能量​​ 【小问2详解】 A、植物群落光合作用合成的有机物总量是总初级生产量（GPP），而NPP是单位时间和空间内植物群落积累的有机物总量，即NPP=GPP−植物呼吸作用消耗的有机物量，A错误； B、植物群落固定的太阳能是总初级生产量（GPP），NPP中的能量是植物光合作用固定的太阳能减去植物呼吸作用消耗的能量，B错误； C、NPP中的能量一部分用于自身呼吸作用消耗，一部分流入下一营养级，还有一部分被分解者利用，C错误； D、NPP是植物群落积累的有机物总量，可为生态系统中的其他生物提供物质和能量，D正确。 故选D。 【小问3详解】 由图可知，大气CO2 浓度增加会增加光合速率，使草地NPP增加，所以①处应填“+” 降水会使土壤水分增加，土壤水分增加有利于植物的生长，光合速率增加，会使草地NPP增加，所以②处应填“+” 土壤水分与降水呈正相关，降水可以增加草地NPP，所以③处应填“+”。 干旱不利于植物的生长，光合作用减弱，会使草地NPP减少，所以干旱会使草地NPP减少，④处应填“−”。 【小问4详解】 高温对新疆草地NPP的影响具有两面性，其原因可能是一定范围内的高温可能促进植物的生理活动等，从而促进NPP的增加，当超出一定范围的高温时，可能会破坏植物的光合作用相关结构和酶的活性等，导致光合作用效率降低，进而使NPP减少，高温与降水之间没有因果关系，故选①②。 【小问5详解】 生态系统的抵抗力稳定性与生态系统的成分和营养结构有关，一般来说，生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。 ①新疆草地生态系统物种多样性指数较低，营养结构简单，自我调节能力弱，所以抵抗力稳定性相对较弱，①正确。 ②物质循环和能量流动的路径越多，说明生态系统的营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高，而新疆草地生态系统物质循环和能量流动的路径相对较少，②错误。 ③新疆草地生态系统营养结构相对简单，自我调节的通道较少，自我调节能力弱，抵抗力稳定性较低，③正确。 因此，相较于森林生态系统，新疆草地生态系统的抵抗力稳定性相对较弱的原因是①③。 【小问6详解】 土壤有机碳是指土壤中所有来源于生物体的含碳有机物质的总和，其含量与生产者的凋落物以及分解者的分解作用有关。 ①干旱地区水分条件差，会使土壤中分解者生物量较少，分解者数量少会导致对有机碳的分解慢，但同时也会使有机碳来源减少（因为生产者生长受限，凋落物少），总体上会使土壤有机碳含量较低，①正确。 ②干旱使生产者生长受限，产生的植物凋落物较少，那么进入土壤的有机碳就会减少，从而导致土壤有机碳含量较低，②正确。 ③新疆地处干旱地区，营养结构相对简单，而不是复杂，且营养级传递效率与土壤有机碳含量关系不大，③错误。 所以，新疆土壤有机碳含量较低的解释合理的是①②。 【小问7详解】 A、表土中含有本地生物的种子，萌发生长后可以增加植被密度，从而改善生态环境，A正确； B、表土中含有本地生物的种子，萌发生长后可以增加物种多样性指数，使生态系统的营养结构更复杂，增强生态系统的稳定性，B正确； C、表土带有的枯枝落叶可以被分解者分解，增加土壤中的有机碳含量，改善土壤肥力，有利于植物生长，C正确； D、表土和枯枝落叶可以为修复区植物提供生长基质，为植物生长创造良好的条件，D正确。 故选ABCD。 【小问8详解】 要判断各修复方式是否具有修复效果，需要有一个对照实验。还需要一组未进行任何修复的废弃矿区作为实验对照，即样点修复前植被密度、物种多样性、土壤有机碳含量的数据，这样才能更全面地说明各种修复方式的效果。 二、小球藻光合作用产氢 2. 氢气是清洁能源，工业产氢可大量制备氢气，但容易产生污染。小球藻光合产氢是在光合系统与氢酶的共同作用下产生氢气，其过程如图1所示，PSI和PSII分别为光系统I和光系统II，PQ、PC是电子载体。氢酶遇氧会发生不可逆失活。 （1）PSⅡ中叶绿素的作用是______。 A. 吸收光 B. 转化光 C. 传递光 D. 产H2 （2）图1中传递的e-直接来自于______。 （3）氢酶遇氧发生不可逆失活，可能原因______（编号选填）。 ①氧气改变了细胞的pH导致氢酶结构发生改变 ②氢酶的活性中心被氧气氧化导致失去催化功能 ③氧气作为竞争性抑制剂导致氢酶结构发生改变 （4）高温胁迫下过剩的光能会使PSⅡ的某蛋白受损，此时电子传递过程Ⅰ会增强，短时间内ATP/NADPH的比例变化为______（变大/变小/无法确定）。 （5）自然状态下小球藻产氢效率低，可能原因是______。 A. 白天光照条件下，水光解产生的氧气使氢酶失活 B. 白天光照条件下，H+作为反应物参与ATP的合成 C. 夜晚黑暗条件下，PSII无大量H+生成 D. 夜晚黑暗条件下，PSII无大量e- 生成 （6）以下措施可能提高小球藻光合产氢效率的是______。 A. 调控培养条件提高小球藻光合效率 B. 定点突变改造氢酶分子结构 C. 基因工程构建小球藻耗氧酶体系 D. 降低PQ、PC传递e- 的效率 硫酸亚铁常用于絮集水体中的藻类，研究人员用不同浓度的硫酸亚铁诱导游离的小球藻絮集在一起形成球形聚集体，测量聚集体的产氢量,实验结果如图2。（Fe2+浓度代表硫酸亚铁浓度） （7）诱导形成聚集体后，聚集体内部的小球藻主要因______不足，光合作用速率有所降低，但______仍在进行，使得内部小球藻处于低氧环境，一定程度保持了氢酶的活性而产氢量增加。 （8）对于该实验结果分析正确的是______。 A. Fe2+浓度越高，小球藻聚集体的产氢量越多 B. 用浓度为200mg/LFe2+ 诱导形成的聚集体36h后氢酶活性达到最高 C. 持续产氢时间最长的是300mg/L和400mg/LFe2+ 诱导处理组 D. 400mg/LFe2+诱导处理组可能在36h后因小球藻繁殖，聚集体崩裂影响了产氢 【答案】（1）ABC （2）叶绿素a （3）② （4）变大 （5）ACD （6）BC （7） ①. 光照 ②. 细胞呼吸（或有氧呼吸） （8）CD 【解析】 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。 【小问1详解】 PSⅡ中叶绿素可以在光下将水裂解，产生高能电子，因此叶绿素具有吸收、转化、传递光能的作用。 故选ABC。 【小问2详解】 少数的叶绿素a具有传递、转化的功能，图1中传递的e-直接来自于叶绿素a 。 【小问3详解】 ①氢酶催化H+形成H2，pH不会发生改变，①错误； ②氢酶的活性中心被氧气氧化导致失去催化功能，使其遇氧发生不可逆失活，②正确； ③氢酶与H+结合，氧气不会与氢酶结合，不会作竞争性抑制剂导致氢酶结构发生改变，③错误。 故选②。 【小问4详解】 PSⅡ催化水的光解产生H+，H+经过H+通道（ATP合成酶）会将H+势能转变为ATP的化学能，PSⅡ受损，ATP减少，PSⅠ产生的电子经Fd有3条途径，由于经PSⅡ传递给PQ的e-更少，因此Fd经过程Ⅰ传递给PQ的更多，经过程Ⅱ产生的NADPH减少，且减少值大于ATP的减少值，因此短时间内ATP/NADPH的比例变化为变大。 【小问5详解】 A、白天光照条件下，水光解产生的氧气可能导致氢酶失活，小球藻产氢效率低，A正确； B、白天光照条件下，H+不作为反应物参与ATP的合成，ATP由ADP和Pi合成，ATP合成酶既是H+通道又能催化ATP的合成，H+势能转变为ATP的化学能，B错误； C、PSII进行水的光解需要光，夜晚黑暗条件下，PSII无大量H+生成，C正确； D、PSII进行水的光解需要光，夜晚黑暗条件下，PSII无大量e- 生成，D正确。 故选ACD。 【小问6详解】 A、调控培养条件提高小球藻光合效率，产生更多的氧气，氢酶遇氧会发生不可逆失活，导致产氢效率下降，A错误； B、氢酶催化形成H2，定点突变改造氢酶分子结构，提高产氢效率，B正确； C、基因工程构建小球藻耗氧酶体系，减少氧对氢酶的损伤，提高小球藻光合产氢效率，C正确； D、降低PQ、PC传递e- 的效率，产H2需要过程Ⅲ传递电子，产氢效率下降，D错误。 故选BC。 【小问7详解】 聚集体内部的小球藻主要因光照不足，导致光合速率下降；细胞呼吸消耗氧气，且一直在进行，氢酶遇氧会发生不可逆失活，氧气的降低有助于保持氢酶的活性而产氢量增加。 【小问8详解】 A、结合图示可知，500mol/L的Fe2+氢气产量低于300mol/L，因此Fe2+浓度越高，小球藻聚集体的产氢量不一定越多，A错误； B、用浓度为200mg/LFe2+ 诱导形成的聚集体36h后产氢量不再增加，说明反应速率此时为0，氢酶活性此时较低，B错误； C、结合图示可知，持续产氢时间最长的是300mg/L和400mg/LFe2+ 诱导处理组，产氢量一直增加，C正确； D、400mg/LFe2+诱导处理组可能在36h后因小球藻繁殖，聚集体崩裂影响了产氢，导致产氢速率下降，D正确。 故选CD。 三、络氨酸激酶与炎症反应 3. 一些细胞因子主要依赖酪氨酸激酶JAK1促进过敏性炎症，JAK1可在多种细胞和组织中进行信号传导。研究发现JAK1经细胞因子受体结合并激活后，在皮肤过敏性炎症中会引起瘙痒，而在肺部过敏性炎症中却能抑制炎症反应维持免疫稳态。相关机制如图。 （1）细胞因子受体和神经肽受体功能差异是因二者的编码基因______。（编号选填） ①存在于不同细胞 ②甲基化程度不同 ③空间结构不同 ④碱基序列不同 （2）图中属于内环境的物质或结构有______。（编号选填） ①JAK1 ② JAK1受体 ③ 神经肽 ④ 神经肽受体 ⑤ 淋巴细胞 ⑥ 细胞因子 （3）JAK1激活后，皮肤的神经元局部产生电信号是因为______（编号选填），而电信号的传导是因为______（编号选填）。 ①钠离子内流产生动作电位 ②钾离子内流产生动作电位 ③钠离子内流产生静息电位 ④兴奋部位和未兴奋部位间形成局部电流 ⑤电流刺激兴奋部位产生动作电位 ⑥电流刺激未兴奋部位产生动作电位 （4）据图分析，下列关于皮肤过敏性炎症中的JAK1叙述正确的是______。 A. JAK1和细胞因子竞争细胞因子受体 B. JAKI的激活依赖于结合了细胞因子的受体 C. JAKI信号传导可引起化学信号→电信号的转换 D. JAKI信号传导最终产生瘙痒感觉是非条件反射 （5）为验证JAK1在皮肤过敏性炎症中促进信号转导的作用进行如表所示实验，其中JAK1GoF为JAKI功能增强突变小鼠。完成表格：①处______，②处______，③处较为合理的数据应为______（16/23/35）。 组别 处理和记录 ① JAK1GoF小鼠 过敏原 接触处理 ② 平均每天搔抓次数 22 ③ （6）除了图示作用外，细胞因子在特异性免疫中的作用还有______。 A. 裂解肿瘤细胞 B. 促进B淋巴细胞活化 C. 促进浆细胞对抗原的识别 D 促进T淋巴细胞分化 （7）乌帕替尼是一种JAK抑制剂，可有效抑制JAK1的信号传导，请推测乌帕替尼在治疗过敏性皮炎和过敏性肺炎疗效方面有何差异，并阐明理由______。 【答案】（1）④ （2）③⑥ （3） ①. ① ②. ④⑥ （4）BC （5） ①. JAK1功能正常小鼠（或野生型小鼠） ②. 接触处理 ③. 35 （6）BD （7）乌帕替尼对过敏性皮炎治疗效果应较好，对过敏性肺炎治疗效果可能不理想。接触过敏源后，淋巴细胞释放依赖JAK1的细胞因子，细胞因子受体结合细胞因子后可激活JAK1信号传导，使得神经元产生电信号引起瘙痒，而JAK1被乌帕替尼抑制后，瘙痒症状缓解达到治疗过敏性皮炎的效果。但对于肺部组织中的神经元，JAK1被激活后会释放神经肽，神经肽作用于淋巴细胞抑制其产生细胞因子维持免疫稳态，若JAK1被乌帕替尼抑制，则淋巴细胞产生细胞因子增加，肺部炎症反应得不到缓解 【解析】 【分析】1、过敏反应是指已产生免疫的机体再次接受相同抗原的刺激时所发生的组织损伤或者功能紊乱的反应。 2、过敏反应的原理是：机体第一次接触过敏原时，机体会产生抗体，吸附在某些细胞表面（比如肥大细胞）；当机体再次接触到过敏原时，被抗体吸附的细胞与过敏原结合后会释放组织胺等物质，进而引起过敏反应。 【小问1详解】 ①由图可知，细胞因子受体和神经肽受体存在于不同的细胞，但这不是二者功能不同的原因，①错误； ②基因甲基化程度不同，影响基因的表达，细胞因子受体和神经肽受体功能差异无关，②错误； ③细胞因子受体和神经肽受体的编码基因的空间结构均为双螺旋结构，③错误； ④编码基因碱基序列不同，故形成的受体结构不同，功能不同，④正确。 故选④。 【小问2详解】 ① JAK1 是酪氨酸激酶，属于细胞内的成分，不属于内环境，①错误； ② JAK1受体是细胞膜上的结构，不属于内环境，②错误； ③ 神经肽属于神经递质，属于内环境，③正确；   ④ 神经肽受体细胞膜上的结构，不属于内环境，④错误； ⑤ 淋巴细胞属于细胞，不属于内环境，⑤ 错误；    ⑥ 细胞因子是由免疫细胞分泌的，属于内环境，⑥正确。 故选③⑥。 【小问3详解】 JAK1激活后，皮肤的神经元局部钠离子内流产生动作电位，即产生电信号；因为兴奋部位和未兴奋部位间形成局部电流，电流刺激未兴奋部位产生动作电位，导致兴奋由兴奋部位向未兴奋部位传导。 【小问4详解】 A、由图可知，JAKI和细胞因子与细胞因子受体结合部位不同，两者之间无竞争关系，A错误； B、由题干信息“JAK1经细胞因子受体结合并激活”，可知JAKI的激活依赖于结合了细胞因子的受体，B正确； C、由图可知，JAKI信号传导可引起化学信号→电信号的转换，C正确； D、感觉是在大脑皮层产生的，JAKI信号传导最终产生瘙痒感觉不属于反射，D错误。  故选BC。                                                                                                          【小问5详解】 为验证JAK1在皮肤过敏性炎症中促进信号转导的作用，自变量是JAK1的有无，因此②实验组用一种皮肤过敏原接触处理JAKIGOF（功能增强突变体），①对照组用同种等量的过敏原接触处理正常小鼠（或野生型小鼠）；结合题意可知，JAK1经细胞因子受体结合并激活后，在皮肤过敏性炎症中会引起瘙痒，故实验组的平均每天搔抓次数高于对照组的22次，故③为35次比较合理。 【小问6详解】 A、细胞毒性T细胞裂解肿瘤细胞，A错误； B、细胞因子能促进B淋巴细胞活化，B正确； C、浆细胞不能识别抗原，C错误； D、细胞因子能促进细胞毒性T细胞增殖分化，D正确。  故选BD。  【小问7详解】 乌帕替尼对过敏性皮炎治疗效果应较好，对过敏性肺炎治疗效果可能不理想。接触过敏源后，淋巴细胞释放依赖JAK1的细胞因子，细胞因子受体结合细胞因子后可激活JAK1信号传导，使得神经元产生电信号引起瘙痒，而JAK1被乌帕替尼抑制后，瘙痒症状缓解达到治疗过敏性皮炎的效果。但对于肺部组织中的神经元，JAK1被激活后会释放神经肽，神经肽作用于淋巴细胞抑制其产生细胞因子维持免疫稳态，若JAK1被乌帕替尼抑制，则淋巴细胞产生细胞因子增加，肺部炎症反应得不到缓解。 四、肝豆状核变性与遗传变异 4. I.肝豆状核变性（HLD）是一种铜代谢障碍性疾病，由ATP7B基因发生改变导致，该基因表达合成铜转运P型ATP酶，酶缺陷会导致铜无法排出而蓄积在肝脏或脑，引起病变。有一患者家系该基因检测的结果如表，该基因正常编码链碱基序列用···CGG···CAG···,显示的碱基部分分别决定酶的第778和第1078位氨基酸。 个体 表型 ATP7B基因测序结果 父亲 正常 已故未知 母亲 正常 ···CTG···CAG··· 患者（女性） 患病 ···CTG···CAG··· ···CGG···CAA··· 妹妹 患病 ···CTG···CAG··· ···CGG···CAA··· 儿子 正常 ···CGG···CAA··· 女儿 正常 ···CGG···CAA··· 注：测序结果只给一条链代表同源染色体上只一个ATP7B基因发生改变，另一ATP7B基因未发生碱基序列改变；给两条链代表两个基因碱基序列都改变。 （1）由表信息推测，该家系HLD的遗传方式为______（常/X）染色体______（显/隐）性遗传。 （2）由表信息推测，已故父亲ATP7B基因的编码链序列应该有______。（编号选填） ①···CGG···CAG·· ② ···CTG···CAG· ③ ···CGG···CAA··· （3）已知密码子CGG决定精氨酸，CUG决定亮氨酸，CAA和CAG决定谷氨酸，理论上与患者铜转运P型ATP酶分子结构和功能完全相同的家系个体应是______。（编号选填） ①父亲 ② 母亲 ③ 妹妹 ④ 儿子 ⑤ 女儿 II.以上结论与家系个体的表型有冲突，为进一步确定患者患病的原因，对其转录后形成的mRNA进行测序分析，结果如图。 （4）结合图可进一步判断，患者体内的铜转运P型ATP酶的类型有______（编号选填），母亲体内该酶的类型有______（编号选填）。 ①结构和功能正常 ②第778号精氨酸被亮氨酸取代，功能发生变化 ③氨基酸数目减少，功能发生变化 （5）由以上结果可知，导致患者患病根本原因是______（基因突变/表观遗传）。 （6）以下措施可以缓解或治疗HLD的是______。A、饮食控制铜的摄入 B、使用铜螯合药物，促进铜随尿液排出 C、口服铜转运P型ATP酶 D、改变mRNA前体的剪切位点 【答案】（1） ①. 常 ②. 隐 （2）①③ （3）②③ （4） ①. ②③ ②. ①② （5）基因突变 （6）ABD 【解析】 【分析】人类遗传病一般是指由遗传物质改变引起的人类疾病，包括单基因遗传病，多基因遗传病和染色体异常遗传病。单基因遗传病是由1对等位基因控制的遗传病；多基因遗传病是指受2对或2对以上等位基因控制的遗传病；染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病和染色体数目异常遗传病。 【小问1详解】 从家系表中可以看出，父母表型正常，但子女中有患病个体（患者和妹妹），说明该病可能是隐性遗传，又因为女儿患病但父亲正常，不符合X染色体隐性遗传的特点，故该病更可能是常染色体隐性遗传。 【小问2详解】 患者(以及妹妹)各有两条发生改变基因序列(“CTG…CAG…”与“CGG…CAA…”)，其中“CTG…CAG…”来自母亲，则另一“CGG…CAA…”只能来自父亲，又父亲表型正常，说明他另一条等位基因应是正常的“CGG…CAG…”，故父亲应同时具有①和③。 【小问3详解】 与正常蛋白完全相同的个体：“CGG”与“CAA”“CAG”都可编码原氨基酸对(Arg 和 Gln)，因此父亲(①+③)、儿子(只有③)和女儿(只有③)合成的酶在氨基酸序列上与正常相同，编号为①、④、⑤，则理论上与患者铜转运P型ATP酶分子结构和功能完全相同的家系个体应是 ② 母亲、   ③ 妹妹。 【小问4详解】 分析题意， 母亲带有“CTG…CAG…”(778位 Arg→Leu，功能改变)和正常“CGG…CAG…”(功能正常)，故母亲同时有①和②型酶，患者除从母亲得到②型外，又从父亲得到会异常剪切的③型，故患者同时具有②和③型酶。 【小问5详解】 患者的ATP7B基因发生了突变，导致铜转运P型ATP酶功能异常，进而引起铜代谢障碍，导致肝豆状核变性，即根本原因是基因突变。 【小问6详解】 A、减少铜的摄入可以减轻铜在体内的蓄积，缓解病情，A正确； B、铜螯合药物可以与体内的铜结合，促进其通过尿液排出，减少铜在体内的蓄积，B正确； C、口服酶会导致酶被分解而失去作用，C错误； D、mRNA是翻译的模板，改变mRNA前体的剪切位点可以缓解或治疗HLD的，D正确。 故选ABD。 五、PA荧光探针与生物工程 5. 磷脂酸（PA）既是一种结构膜脂，也是植物的一个关键信号分子，为验证盐碱胁迫下植物的PA响应，研究人员构建PA荧光探针：将特异性PA结合蛋白结合域（PABD）基因与绿色荧光蛋白（GFD）基因通过无缝克隆技术连接构建重组DNA，导入拟南芥。DNA无缝连接的原理如图1（a），重组DNA的构建过程如图1（b），P1-P4为引物。 （1）磷脂酸是合成磷脂和三酰甘油等的原料，据此推测细胞中游离的磷脂酸聚集较多的场所是______。 A. 线粒体 B. 叶绿体 C. 高尔基体 D. 内质网 （2）关于图1（a）中T5核酸外切酶描述合理的是______。 A. 作用部位是磷酸二酯键 B. 可使DNA分子形成单链末端 C. 可将DNA分子切割为多个片段 D. 与限制性内切核酸酶活性中心相同 （3）图1中①处需使用的酶为______（编号选填），②处需使用的酶应为______（编号选填）。 ①RNA聚合酶 ②DNA解旋酶 ③DNA连接酶 ④限制性内切核酸酶 ⑤核酸外切酶 （4）图1（b）中引物P1的碱基序列也会存在于引物______。（编号选填）。 ①P2 ②P3 ③P4 （5）以下是在拟南芥受体细胞组织培养的培养基中所添加的物质，这些物质中不属于营养成分的有______（编号选填）。 ①琼脂 ②生长素 ③硝酸铵（NH4NO3） ④草铵膦 ⑤甘氨酸 ⑥氯化钙（CaCl2） 绿色荧光蛋白的发色团受到光子辐射后吸收能量从低能级状态跃迁到高能级状态，高能级状态不稳定，再跃迁至低能级状态过程中发出绿色荧光，原理如图2（a）。在等量光子辐射和相同盐碱胁迫下，与仅转入GFD基因的拟南芥相比，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥发出的绿色荧光明显增强。（已知PABD不影响GFD的荧光强度） （6）等量光子辐射下，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥绿色荧光增强是因为在高能级向低能级状态跃迁过程中释放的能量______（更多/更少）用于非辐射能量的损耗。 （7）若实验结果说明盐碱胁迫下植物PA发生了响应。尝试解释：为什么转入PABD-GFD融合基因的拟南芥经上述处理后，绿色荧光较仅转入GFD基因的拟南芥增强，且随处理时间增加荧光强度会发生如图2变化？______。 【答案】（1）D （2）AB （3） ①. ③ ②. ③⑤ （4）③ （5）①②④ （6）更少 （7）与仅转入GFD基因的拟南芥相比，转入融合基因的拟南芥表达出的融合蛋白因有PABD可结合PA，改变了分子的结构，使得荧光蛋白的发色团从高能级状态跃迁到低能级状态释放的能量更多转化为辐射能量，荧光增强。随着处理时间增加，更多的融合蛋白结合PA，所以荧光先增强，一段时间后，结合的PA可能被降解或转移，融合蛋白发出的荧光强度下降 【解析】 【分析】PCR由变性-复性-延伸三个基本反应步骤构成：（1）模板DNA的变性：模板DNA经加热至90℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下一轮反应作准备。（2）模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至50℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。（3）延伸：DNA聚合酶由降温时结合上的引物开始沿着DNA链合成互补链。此阶段的温度依赖于DNA聚合酶。该步骤时间依赖于聚合酶以及需要合成的DNA片段长度。 【小问1详解】 内质网与脂质代谢有关，磷脂和三酰甘油均属于脂质，故根据题意可推测细胞中游离的磷脂酸聚集较多的场所是内质网，ABC错误，D正确。 故选D。 【小问2详解】 由图1中的图a可知，T5核酸外切酶使 DNA 1和DNA 2形成了单链末端，且产生了多个游离核苷酸，可见T5核酸外切酶作用部位是磷酸二酯键，可使DNA分子形成单链末端，AB正确，CD错误。 故选AB。 【小问3详解】 图1中图a中①处是DNA 1和DNA 2单链末端连接，需要③DNA连接酶形成磷酸二酯键，图b中②处为了实现无缝对接需要使用⑤核酸外切酶和 ③DNA连接酶。 【小问4详解】 图b可知，GFD基因和PABD基因形成融合基因，且GFD基因右侧与PABD基因左侧实现无缝对接，则扩增GFD基因时P4含有部分PABD基因左侧部分序列，而P4扩增后的需要也含有PABD基因，故图1（b）中引物P1的碱基序列也会存在于引物③P4。 【小问5详解】 培养基中的营养成分包括水、无机盐、碳源、氮源、维生素等，而①琼脂属于凝固剂，②生长素属于植物激素，④草铵膦属于非选择性除草剂能起到筛选作用，①②④不属于营养成分。 【小问6详解】 图2中图a可知，高能级状态跃迁至低能级状态过程中释放能量中辐射能量导致形成绿色荧光，图2可知等量光子辐射下，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥绿色荧光增强，可见在高能级向低能级状态跃迁过程中释放的能量更少用于非辐射能量的损耗。 【小问7详解】 图2可知，等量光子辐射下，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥绿色荧光增强，且适当盐胁迫荧光增强；若实验结果说明盐碱胁迫下植物PA发生了响应，分析可知，与仅转入GFD基因的拟南芥相比，转入融合基因的拟南芥表达出的融合蛋白因有PABD可结合PA，改变了分子的结构，使得荧光蛋白的发色团从高能级状态跃迁到低能级状态释放的能量更多转化为辐射能量，荧光增强。随着处理时间增加，更多的融合蛋白结合PA，所以荧光先增强，一段时间后，结合的PA可能被降解或转移，融合蛋白发出的荧光强度下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$