精品解析：上海市上海中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试生物试题（B卷）

2024学年度上海中学高一第二学期期中教学质量调研（B卷） 生物试卷 （考试时间60分钟 满分100分） 考生注意： 1. 选择题如无说明，则为单选，不定项选择有2~4个正确答案 2. 试卷共7页，答题纸共3页 一、小肠上皮细胞（本大题共16分） 1. 图1所示为小肠上皮细胞，其中SGLT1、GLUT2、Na⁺-K⁺泵都是质膜上的蛋白质，ATP水解为 ADP+ Pi的过程会释放能量用于细胞生命活动。（肠）腔面一侧的质膜突起形成微绒毛，研究发现，小肠上皮细胞内的囊泡上的SGLT1与（肠）腔面一侧的质膜上的SGLT1存在转移现象。 （1）微绒毛的主要成分是______。 （2）与小肠上皮细胞微绒毛处SGLT1 数量变化无关的细胞器是______。 （3）用3H-亮氨酸标记小肠上皮细胞内的SGLT1，追踪不同时间具有放射性的SGLT1在细胞内分布情况和运输过程，其中正确的是______。 A. B. C. D. （4）根据图1，SGLT1运输葡萄糖所需要的能量直接来自______。 A. Na⁺浓度梯度提供势能 B. K⁺浓度梯度提供势能100 C. 线粒体 D. ATP 水解 （5）科学家根据不同葡萄糖浓度下的运输效率绘制了如图2所示的曲线，结合图1判断下列说法不正确的是______。 A. 葡萄糖协助扩散的速率最高约为主动运输的3倍 B. 在较低浓度下，葡萄糖主动运输速率先达到饱和 C. 在较高浓度下，小肠上皮细胞主要依赖主动运输增大总葡萄糖转运速率 D. 小肠上皮细胞对葡萄糖的两种运输方式是同时进行的 （6）结合图1推测与能维持肠腔和小肠上皮细胞内葡萄糖浓度梯度的原因，下列推测可能正确的是______。 A. 小肠上皮细胞（肠）腔面的质膜突起形成微绒毛能提升葡萄糖的吸收速率 B. 小肠上皮细胞（肠）腔面的质膜上共转运葡萄糖和Na⁺的SGLT1的特异性 C. 小肠上皮细胞（基）膜面持续地吸K⁺排Na⁺ D. 小肠上皮细胞（肠）腔面的质膜上的SGLT1 可以得到补充 II、中药藿香、苍术等具“理气、消食、化湿”作用。为研究其作用机制，研究人员培养了来自健康大鼠的成熟小肠上皮细胞的IEC-6细胞，用中药提取物处理后测定SGLT1、GLUT2、Na⁺-K⁺泵等的mRNA表达量，结果如表1所示。 蛋白质相对合成量 组别 SGLT1 GLUT2 Na⁺-K⁺泵 对照 1.00 100 1.00 藿香 1.10 1.35* 1.40 苍术 1.50* 1.05 2.85* 注：“*”表示与对照组存在显著差异（p<0.05） （7）结合图1和表1中的数据，以下推测不合理的是______。 A. 藿香提取物作用于小肠上皮细胞（基）膜面的葡萄糖运输 B. 藿香提取物显著影响小肠上皮细胞吸K⁺排Na⁺的过程 C. 藿香和苍术提取物对小肠葡萄糖吸收的影响机制基本相同 D. 苍术提取物不能影响小肠上皮细胞（肠）腔面的葡萄糖运输 二、莱茵衣藻（本大题共19分） 2. 莱茵衣藻是一种自养型的单细胞真核生物。它可进行光合作用将太阳能转化为氢能，其光合电子传递和产氢过程如下图1所示，PSI、PSII、Cytb6f表示结构。请回答下列问题： （1）下列关于莱茵衣藻的叙述正确的是_______。 A. 莱茵衣藻有蛋白质构成的细胞骨架 B. 莱茵衣藻质膜的脂质中含有胆固醇 C. 莱茵衣藻有核膜包被的细胞核 D. 在有丝分裂前期，其中心体复制并移向细胞两极 （2）据图1分析，Cytb6f、PC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）光反应产物NADPH参与卡尔文循环中的具体环节是______（编号选填）。 ①CO2的固定 ②C3的还原 ③C5的再生 （4）氢酶对氧气极其敏感，当氧分压达到2%时即可迅速失活。下列有关叙述正确的是_______。 A. 莱茵衣藻产生的H+与水的光解有关 B. 莱茵衣藻细胞中氢酶的失活与光反应有关 C. 莱茵衣藻产生氢气的场所是叶绿体基质 D. 莱茵衣藻产生的氢气会促进其细胞中有机物的积累 研究人员用TAP培养液和TAP-S培养液（缺硫）及优化培养条件，来研究莱因衣藻的光合产氢量，结果如图2所示。 （5）分析图2的实验数据，阐述TAP-S培养液对莱茵衣藻产氢的影响：________。 （6）结合图2的实验结果，可推测硫对PSII或Cytb6f的功能的影响为________（促进/抑制/无法判断），从而使类囊体腔中的H+浓度________（升高/降低/不变）。 研究发现：在弱光及黑暗条件下，莱茵衣藻通过无氧呼吸产生的弱酸会进入类囊体腔并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。 （7）结合题干信息，下列有关类囊体腔酸化的相关叙述正确的是________。 A. 黑暗条件下，莱茵衣藻细胞质基质中PH低于类囊体腔 B. 与H+相比，弱酸更易穿过类囊体膜 C. 类囊体腔酸化可能有利于莱茵衣藻的光合作用 D. 类囊体腔内的酸化程度可能与无氧呼吸产生的弱酸总积累量呈成正相关 三、T细胞（共25分） 3. 回答下列有关细胞的问题 T细胞是机体内的一种免疫细胞，T淋巴细胞在长时间持续的抗原（可诱发免疫反应的物质）刺激下可出现功能障碍，一般表现为增殖能力丧失。癌症（恶性肿瘤）患者体内的肿瘤产生及形成的异常内环境，称为肿瘤微环境。肿瘤微环境很容易导致T细胞耗竭，从而引发免疫功能障碍。 低氧会导致线粒体损伤，线粒体损伤或衰老后会释放mtROS。细胞为了自我保护，会进行线粒体自噬，即溶酶体分解衰老或损伤的线粒体。近期研究表明，线粒体自噬和T细胞耗竭有一定的关联： （1）图1中①是_________（细胞器），它的功能是_______________________ （2）T细胞可通过胞吐释放淋巴因子，体现了细胞膜的____________。 （3）葡萄糖转运蛋白（Glut1蛋白）是葡萄糖进入T淋巴细胞的“必经之路”，下列叙述中，正确的是（ ）（多选） A. 葡萄糖转运蛋白属于膜蛋白 B. 葡萄糖进入T淋巴细胞的跨膜运输方式与进入红细胞相同 C. 葡萄糖进入T淋巴细胞后，在线粒体中被氧化分解 D. 葡萄糖吸收速度与膜上Glut1蛋白的数量有关 （4）根据图1和图2提供的信息，结合所学知识，判断下列叙述中，正确的是（ ）（多选） A. 与正常环境相比，肿瘤微环境下细胞膜上Glut1蛋白数量增加 B. 肿瘤微环境下，细胞吸收更多葡萄糖，所以可生成更多ATP C. 低氧导致线粒体受损，细胞有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强 D. 低氧可以直接影响有氧呼吸过程中线粒体内膜上的反应 （5）结合图1和图2，阐述肿瘤微环境下如何导致T细胞耗竭？_______________ 上述线粒体自噬过程中，溶酶体起到重要作用。在酵母菌中，液泡功能类似于动物细胞的溶酶体，可进行细胞内“消化”。API蛋白是一种存在于酵母菌液泡中的蛋白质，前体API蛋白进入液泡后才能形成成熟蛋白。已知前体API蛋白通过生物膜包被的小泡进入液泡的途径分为饥饿和营养充足两种情况（如图3）。 （6）在营养充足时，酵母菌细胞质中会形成体积较小的Cvt小泡，该小泡与液泡特异结合与膜上_______________有关。 （7）在饥饿时，细胞质中会形成较大的双层膜包被的自噬小泡，自噬小泡携带着API蛋白及部分细胞质基质和部分细胞器与液泡膜融合。相较于营养充足时的Cvt途径，饥饿时发生的细胞自噬的意义是___________________________。 （8）像溶酶体、液泡等含有多种水解酶的细胞结构，自身膜却不会被这些水解酶分解，请你尝试提出一种假说，解释这种现象。_________________________________ （9）酵母菌往往聚集在一起生活，在营养物质匮乏状态下，酵母菌菌落中衰老的个体会发生程序性死亡，下列相关叙述正确的是（ ）（多选） A. 程序性死亡方式是机体自主性和生理性的 B. 营养匮乏下，酵母菌程序性死亡，是一种被动的死亡现象 C. 程序性死亡的细胞，内容物释放到细胞外，会对周围健康细胞造成影响 D. 酵母菌细胞增殖过程染色体复制后精确的平分到两个子细胞中 四、蚕豆病（共22分） 4. 蚕豆病是一种单基因遗传病，患者因红细胞膜缺乏正常的G6PD（葡萄糖-6-磷酸脱氢酶）导致红细胞易受损伤而发生破裂溶血，图1为一蚕豆病家系遗传图谱，相关基因用G/g表示。 （1）在进行遗传病调查和分析的活动中，需注意___（多选）。 A. 真实地记录数据 B. 采用科学的方法处理数据 C 进行调查时注重隐私保密 D. 应取得被调查者的同意 （2）若要调查蚕豆病发病率，调查对象应是___（人群/患者家系），若要调查并分析蚕豆病的遗传方式，调查对象应是___（人群/患者家系）。 （3）由图1可知，蚕豆病可能属于___（编号选填）。 ①常染色体隐性遗传病 ②常染色体显性遗传病 ③X染色体隐性遗传病 ④X染色体显性遗传病 （4）对图1中的家系个体进一步进行基因检测，发现I-2个体无蚕豆病致病基因，据此推测Ⅱ-1个体的基因型应为___（编号选填）。 ①GG②GG或Gg③Gg④XGXG⑤XGXG或XGXg⑥XGXg （5）若I-1和I-2个体再生育一个孩子，孩子患病的概率为___（单选）。 A. 0 B. 1 C. 1/2 D. 1/4 （6）Ⅱ-2个体的下列细胞时期会发生XY染色体分离的是___（单选）。 A. 造血干细胞分裂后期 B. 造血干细胞分裂前期 C. 初级精母细胞分裂后期 D. 次级精母细胞分裂后期 （7）Ⅱ-2个体从亲代获得的致病基因所经历的传递途径为___（编号选填）。 ①I-1初级卵母细胞→第一极体→卵细胞→Ⅱ-2 ②I-1初级卵母细胞→次级卵母细胞→卵细胞→Ⅱ-2 ③I-2初级精母细胞→第一极体→精细胞→Ⅱ-2 ④I-2初级精母细胞→次级精母细胞→精细胞→Ⅱ-2 （8）将正常人与蚕豆病患者红细胞分别和疟原虫一起进行培养，观察到相对于正常人红细胞，蚕豆病患者红细胞内少见寄生活虫，据此推测，在疟疾高发的地区，蚕豆病的发病率与其他地区相比较会___（编号选填）。 ①较高②较低③无显著差异 对图1中的Ⅱ-2个体的G6PD基因进行碱基检测，并与正常的G6PD基因进行对比，结果如图2，未呈现的部分碱基序列完全相同，涉及的密码子编码的氨基酸如表。 密码子 UAC UAU CUU CGU 氨基酸 酪氨酸 酪氨酸 亮氨酸 精氨酸 （9）据图2可知，Ⅱ-2个体G6PD基因发生了两个位点的突变，结合相关信息判断并解释：该个体红细胞易受损伤而发生破裂溶血，是仅仅位点1或位点2突变导致，还是两个位点突变都对其有影响___。 五、获得性肥胖（共18分） 5. 成年后营养过度会导致肥胖，即获得性肥胖。研究者为探究父代获得性肥胖对子代的影响进行多项实验。 （1）父子传代效应可能由___改变引起，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体___不变，但___和表型发生可遗传变化的现象。 （2）科研人员通过高脂饮食建立获得性肥胖小鼠模型，将高脂饮食组（HFD）和对照饮食组（CD）雄鼠分别与正常成年雌鼠交配得到F1。统计两组F1在不同条件下的体重增长（图1a、图1b）。结果显示：子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著，说明父代获得性肥胖使得___。观察并比较各组小鼠肝脏切片 （图1c），进一步在___水平支持上述结论。 注：N-CD：正常鼠子代+正常喂养N-HFD：肥胖鼠子代+正常喂养 H-CD：正常鼠子代+高脂喂养H-HFD：肥胖鼠子代+高脂喂养 （3）水迷宫实验用于测试小鼠的空间学习记忆能力。实验时动物需要利用视觉线索来学习并记住水池中逃生平台的位置，以最短时间爬上平台（图2）。科研人员对实验组和对照组的F1小鼠均采取正常饮食喂养，每天进行水迷宫实验，两组F1小鼠找到平台所用时间如图3所示，结果表明___。 （4）海马区BDNF（脑源性神经营养因子）与空间学习记忆能力密切相关。科研人员检测了亲子代不同细胞中BDNF基因的甲基化程度及其转录水平，结果如图4。据此分析两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因：___。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024学年度上海中学高一第二学期期中教学质量调研（B卷） 生物试卷 （考试时间60分钟 满分100分） 考生注意： 1. 选择题如无说明，则为单选，不定项选择有2~4个正确答案 2. 试卷共7页，答题纸共3页 一、小肠上皮细胞（本大题共16分） 1. 图1所示为小肠上皮细胞，其中SGLT1、GLUT2、Na⁺-K⁺泵都是质膜上的蛋白质，ATP水解为 ADP+ Pi的过程会释放能量用于细胞生命活动。（肠）腔面一侧的质膜突起形成微绒毛，研究发现，小肠上皮细胞内的囊泡上的SGLT1与（肠）腔面一侧的质膜上的SGLT1存在转移现象。 （1）微绒毛的主要成分是______。 （2）与小肠上皮细胞微绒毛处SGLT1 数量变化无关的细胞器是______。 （3）用3H-亮氨酸标记小肠上皮细胞内的SGLT1，追踪不同时间具有放射性的SGLT1在细胞内分布情况和运输过程，其中正确的是______。 A. B. C. D. （4）根据图1，SGLT1运输葡萄糖所需要的能量直接来自______。 A. Na⁺浓度梯度提供势能 B. K⁺浓度梯度提供势能100 C. 线粒体 D. ATP 水解 （5）科学家根据不同葡萄糖浓度下的运输效率绘制了如图2所示的曲线，结合图1判断下列说法不正确的是______。 A. 葡萄糖协助扩散的速率最高约为主动运输的3倍 B. 在较低浓度下，葡萄糖主动运输速率先达到饱和 C. 在较高浓度下，小肠上皮细胞主要依赖主动运输增大总葡萄糖转运速率 D. 小肠上皮细胞对葡萄糖的两种运输方式是同时进行的 （6）结合图1推测与能维持肠腔和小肠上皮细胞内葡萄糖浓度梯度的原因，下列推测可能正确的是______。 A. 小肠上皮细胞（肠）腔面的质膜突起形成微绒毛能提升葡萄糖的吸收速率 B. 小肠上皮细胞（肠）腔面的质膜上共转运葡萄糖和Na⁺的SGLT1的特异性 C. 小肠上皮细胞（基）膜面持续地吸K⁺排Na⁺ D. 小肠上皮细胞（肠）腔面的质膜上的SGLT1 可以得到补充 II、中药藿香、苍术等具“理气、消食、化湿”作用。为研究其作用机制，研究人员培养了来自健康大鼠的成熟小肠上皮细胞的IEC-6细胞，用中药提取物处理后测定SGLT1、GLUT2、Na⁺-K⁺泵等的mRNA表达量，结果如表1所示。 蛋白质相对合成量 组别 SGLT1 GLUT2 Na⁺-K⁺泵 对照 1.00 1.00 1.00 藿香 1.10 1.35* 1.40 苍术 1.50* 1.05 2.85* 注：“*”表示与对照组存在显著差异（p<0.05） （7）结合图1和表1中的数据，以下推测不合理的是______。 A. 藿香提取物作用于小肠上皮细胞（基）膜面的葡萄糖运输 B. 藿香提取物显著影响小肠上皮细胞吸K⁺排Na⁺的过程 C. 藿香和苍术提取物对小肠葡萄糖吸收的影响机制基本相同 D. 苍术提取物不能影响小肠上皮细胞（肠）腔面的葡萄糖运输 【答案】（1）磷脂和蛋白质 （2）CE （3）C （4）A （5）C （6）B （7）BCD 【解析】 【分析】图1分析：SGLT1和GLUT2，前者是主动运输的载体，后者是协助扩散的载体；分析题图曲线可知，协助扩散发生的同时，主动运输也在发生．只不过很低浓度下，主动运输的载体就达到饱和，高浓度情况下，需要依赖于协助扩散和主动运输提高吸收速率，主要吸收方式是协助扩散，协助扩散是主动运输方式的3倍。 【小问1详解】 细胞膜的成分主要是磷脂分子和蛋白质分子，小肠上皮细胞面向肠腔一侧的细胞膜突起形成微绒毛，故微绒毛的主要成分是磷脂和蛋白质。 【小问2详解】 SGLT1 为载体蛋白，所以其合成过程是在核糖体上合成多肽链，经过内质网和高尔基体的加工，再发送至细胞膜，需要线粒体提供能量，故与小肠上皮细胞微绒毛处SGLT1数量变化有关的细胞器是ABDF。 故选CE。 小问3详解】 含3H−亮氨酸的分泌蛋白，首先由附着在内质网上的核糖体合成，之后进入内质网中进行加工，而后由高尔基体包装形成分泌小泡。因此放射性开始在附有核糖体的内质网中较高，随后放射性在高尔基体中逐渐积累，最后，分泌小泡的放射性逐渐升高，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问4详解】 由图1可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输，消耗的是Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞产生的势能。即SGLT1 运输葡萄糖所需要的能量直接来自Na+浓度梯度提供势能，A正确，BCD错误。 故选A。 【小问5详解】 A、分析题图曲线可知，协助扩散最高速率是30，主动运输的最高速率是10，协助扩散（易化扩散）的速率最高约为主动运输的3倍，A正确； B、分析题图可知，较低浓度下，主动运输速率最先达到最大值，即主动运输的载体先达到饱和状态，B正确； C、在较高浓度下，细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率，C错误； D、由题图可知，小肠绒毛细胞对葡萄糖的吸收既有协助扩散也有主动运输，D正确。 故选C。 【小问6详解】 据图分析小肠上皮细胞吸收葡萄糖是通过（肠）腔面的质膜上SGLT1完成的，质膜上SGLT1将葡萄糖运输到小肠上皮细胞内，维持小肠上皮细胞葡萄糖相对高的浓度，B符合题意。 故选B。 【小问7详解】 A、结合表中的数据可知：在藿香提取物作用下，SGLT1、GLUT2、Na+-K+泵等的mRNA表达量都增加，可见藿香提取物能作用于小肠上皮细胞（基）膜面的葡萄糖运输，A正确； B、比较藿香和苍术组，苍术提高SGLT1、GLUT2、Na+-K+泵等的mRNA表达量更高，所以苍术比藿香提取物显著影响小肠上皮细胞吸钾排钠的过程，B错误； C、分析表格数据：藿香提取物对SGLT1、Na+-K+泵mRNA表达量的促进作用不显著，而显著促进GLUT2的mRNA表达，苍术提取物显著促进SGLT1、GLUT2、Na+-K+泵等的mRNA表达量增加。可见藿香和苍术提取物对小肠葡萄糖吸收的影响机制不同，C错误； D、结合表中的数据可知：在苍术提取物作用下，SGLT1、GLUT2、Na+-K+泵等的mRNA表达量都增加，可见苍术提取物能影响小肠上皮细胞（肠）腔面的葡萄糖运输，D错误。 故选BCD。 二、莱茵衣藻（本大题共19分） 2. 莱茵衣藻是一种自养型的单细胞真核生物。它可进行光合作用将太阳能转化为氢能，其光合电子传递和产氢过程如下图1所示，PSI、PSII、Cytb6f表示结构。请回答下列问题： （1）下列关于莱茵衣藻的叙述正确的是_______。 A. 莱茵衣藻有蛋白质构成的细胞骨架 B. 莱茵衣藻质膜的脂质中含有胆固醇 C. 莱茵衣藻有核膜包被的细胞核 D. 在有丝分裂前期，其中心体复制并移向细胞两极 （2）据图1分析，Cytb6f、PC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）光反应产物NADPH参与卡尔文循环中的具体环节是______（编号选填）。 ①CO2的固定 ②C3的还原 ③C5的再生 （4）氢酶对氧气极其敏感，当氧分压达到2%时即可迅速失活。下列有关叙述正确的是_______。 A. 莱茵衣藻产生的H+与水的光解有关 B. 莱茵衣藻细胞中氢酶的失活与光反应有关 C. 莱茵衣藻产生氢气的场所是叶绿体基质 D. 莱茵衣藻产生的氢气会促进其细胞中有机物的积累 研究人员用TAP培养液和TAP-S培养液（缺硫）及优化培养条件，来研究莱因衣藻的光合产氢量，结果如图2所示。 （5）分析图2的实验数据，阐述TAP-S培养液对莱茵衣藻产氢的影响：________。 （6）结合图2的实验结果，可推测硫对PSII或Cytb6f的功能的影响为________（促进/抑制/无法判断），从而使类囊体腔中的H+浓度________（升高/降低/不变）。 研究发现：在弱光及黑暗条件下，莱茵衣藻通过无氧呼吸产生的弱酸会进入类囊体腔并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。 （7）结合题干信息，下列有关类囊体腔酸化的相关叙述正确的是________。 A. 黑暗条件下，莱茵衣藻细胞质基质中PH低于类囊体腔 B. 与H+相比，弱酸更易穿过类囊体膜 C. 类囊体腔酸化可能有利于莱茵衣藻的光合作用 D. 类囊体腔内的酸化程度可能与无氧呼吸产生的弱酸总积累量呈成正相关 【答案】（1）AC （2）A （3）② （4）ABC （5）TAP-S培养液可使莱茵衣藻产氢量增多且产氢的持续时间长 （6） ①. 抑制 ②. 降低 （7）BCD 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【小问1详解】 A、莱茵衣藻属于真核生物，有由蛋白质构成的细胞骨架，A正确； B、莱茵衣藻更类似于植物细胞，其质膜的脂质中含磷脂分子，而动物细胞细胞膜中才含有胆固醇，B错误； C、莱茵衣藻是一种自养型的单细胞真核生物，所以有核膜包被的细胞核，C正确； D、中心体复制发生在分裂间期，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 据图1分析，Cytb6f可以传递电子给PC，PC传递电子给NADP+，生成NADPH，A正确，BCD错误。 故选A。 【小问3详解】 NADPH和ATP是光反应产物，直接催化的反应过程是暗反应中②C3物质的还原。 【小问4详解】 A、莱茵衣藻可以进行光合作用，其光反应阶段中水的光解可以产生H+，A正确； B、分析题意，氢酶对氧气极其敏感，当氧分压达到2%时即可迅速失活，光合作用的光反应阶段会产生氧气，氧气浓度升高使氢酶失活而不能生成氢气，B正确； C、由题图可知，类囊体腔内建立了高浓度H+，H+除了来源于水的光解，还来源于Cytb6f的传递，图上方表示叶绿体基质，因此衣藻光合作用产生氢气的场所是叶绿体基质，C正确； D、莱茵衣藻产生的氢气时会消耗电子和H+，从而减弱了光合作用速率，抑制其细胞中有机物的积累，D错误。 故选ABC。 【小问5详解】 由题图2可知，TAP-S培养液对莱困衣藻产氢的影响是持续产氢时间长，产氢量多。 【小问6详解】 由于H+除了来源于水的光解，还来源于Cytb6f的传递，推测硫可能抑制了PSⅡ或Cytb6f的功能，使类囊体腔中的H+浓度降低，从而使叶绿体基质中的H+浓度降低。 【小问7详解】 A、在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+，导致叶绿体类囊体腔酸化，所以黑暗条件下莱茵衣藻细胞质基质内的pH高于类囊体腔，A错误； B、弱酸分子可进入类囊体腔，并解离出氢离子，而氢离子无法直接穿过类囊体膜，B正确； C、根据题图可知类囊体腔酸化时，类囊体中H+浓度较高，H+通过ATP合成酶以协助扩散的运输方式顺浓度运输至叶绿体基质，利用顺浓度梯度运输H+的势能合成ATP，可以促进暗反应的发生，所以类囊体腔酸化可能有利于莱茵衣藻的光合作用，C正确； D、类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关，即无氧呼吸产生弱酸的总积累量多，进而类囊体腔内的酸化程度高，可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，D正确。 故选BCD。 三、T细胞（共25分） 3. 回答下列有关细胞的问题 T细胞是机体内的一种免疫细胞，T淋巴细胞在长时间持续的抗原（可诱发免疫反应的物质）刺激下可出现功能障碍，一般表现为增殖能力丧失。癌症（恶性肿瘤）患者体内的肿瘤产生及形成的异常内环境，称为肿瘤微环境。肿瘤微环境很容易导致T细胞耗竭，从而引发免疫功能障碍。 低氧会导致线粒体损伤，线粒体损伤或衰老后会释放mtROS。细胞为了自我保护，会进行线粒体自噬，即溶酶体分解衰老或损伤的线粒体。近期研究表明，线粒体自噬和T细胞耗竭有一定的关联： （1）图1中①是_________（细胞器），它的功能是_______________________ （2）T细胞可通过胞吐释放淋巴因子，体现了细胞膜的____________。 （3）葡萄糖转运蛋白（Glut1蛋白）是葡萄糖进入T淋巴细胞的“必经之路”，下列叙述中，正确的是（ ）（多选） A. 葡萄糖转运蛋白属于膜蛋白 B. 葡萄糖进入T淋巴细胞的跨膜运输方式与进入红细胞相同 C. 葡萄糖进入T淋巴细胞后，在线粒体中被氧化分解 D. 葡萄糖吸收速度与膜上Glut1蛋白的数量有关 （4）根据图1和图2提供的信息，结合所学知识，判断下列叙述中，正确的是（ ）（多选） A. 与正常环境相比，肿瘤微环境下细胞膜上Glut1蛋白数量增加 B. 肿瘤微环境下，细胞吸收更多葡萄糖，所以可生成更多ATP C. 低氧导致线粒体受损，细胞有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强 D. 低氧可以直接影响有氧呼吸过程中线粒体内膜上的反应 （5）结合图1和图2，阐述肿瘤微环境下如何导致T细胞耗竭？_______________ 上述线粒体自噬过程中，溶酶体起到重要作用。在酵母菌中，液泡的功能类似于动物细胞的溶酶体，可进行细胞内“消化”。API蛋白是一种存在于酵母菌液泡中的蛋白质，前体API蛋白进入液泡后才能形成成熟蛋白。已知前体API蛋白通过生物膜包被的小泡进入液泡的途径分为饥饿和营养充足两种情况（如图3）。 （6）在营养充足时，酵母菌细胞质中会形成体积较小的Cvt小泡，该小泡与液泡特异结合与膜上_______________有关。 （7）在饥饿时，细胞质中会形成较大的双层膜包被的自噬小泡，自噬小泡携带着API蛋白及部分细胞质基质和部分细胞器与液泡膜融合。相较于营养充足时的Cvt途径，饥饿时发生的细胞自噬的意义是___________________________。 （8）像溶酶体、液泡等含有多种水解酶的细胞结构，自身膜却不会被这些水解酶分解，请你尝试提出一种假说，解释这种现象。_________________________________ （9）酵母菌往往聚集在一起生活，在营养物质匮乏状态下，酵母菌菌落中衰老的个体会发生程序性死亡，下列相关叙述正确的是（ ）（多选） A. 程序性死亡方式是机体自主性和生理性的 B. 营养匮乏下，酵母菌程序性死亡，是一种被动的死亡现象 C. 程序性死亡的细胞，内容物释放到细胞外，会对周围健康细胞造成影响 D. 酵母菌细胞增殖过程染色体复制后精确的平分到两个子细胞中 【答案】（1） ①. 线粒体 ②. 有氧呼吸的主要场所 （2）半流动性##一定的流动性 （3）ABD （4）ACD （5）肿瘤微环境形成的低氧环境导致线粒体损伤，抗原长期持续刺激TCR，使得线粒体自噬过程受到抑制，导致细胞内mtROS大量积累，引起效应基因表达异常，从而使T细胞失去自我更新即增殖能力，导致T细胞耗竭 （6）特异性受体##糖蛋白##蛋白质 （7）在营养缺乏条件下，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量 （8）假说1：膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；假说2：膜周围的环境（如pH）不适合酶发挥作用（答案合理即得分） （9）AD 【解析】 【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞的“动力车间”。 【小问1详解】 分析题图可知：①是线粒体，其是是有氧呼吸的主要场所，细胞的“动力车间”。 【小问2详解】 T细胞通过胞吐释放淋巴因子，淋巴因子属于分泌蛋白，因此属于胞吐方式，利用了细胞膜的一定流动性（半流动性）。 【小问3详解】 分析图1可知：葡萄糖进入T淋巴细胞是由高浓度向低浓度的运输，依靠膜上Glut1蛋白，属于协助扩散，与葡萄糖进入红细胞的方式相同，并且葡萄糖吸收速率与膜上Glut1蛋白的数量有关，并且葡萄糖会在细胞质基质中进行氧化分解，ABD正确，C错误。 故选ABD。 【小问4详解】 A、分析图2可知：与正常环境相比，肿瘤微环境下细胞膜上Glut1蛋白数量增加，A正确； B、分析题意可知：肿瘤细胞通过无氧呼吸供能，无氧呼吸供能效率低，所以细胞需要吸收更多的葡萄糖，B错误； C、分析图2可知：低氧导致线粒体受损，细胞有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强，C正确； D、低氧可以直接影响有氧呼吸过程中线粒体内膜上的反应，D正确。 故选ACD。 【小问5详解】 肿瘤微环境形成的低氧环境导致线粒体损伤，抗原长期持续刺激TCR，使得线粒体自噬过程受到抑制，导致细胞内mtROS大量积累，引起效应基因表达异常，从而使T细胞失去自我更新能力，即失去增殖能力，导致T细胞耗竭。 【小问6详解】 在营养充足时，酵母菌中会形成体积较小的Cvt小泡，该小泡特异性地携带API与液泡膜融合，依赖于膜上的特异性受体（糖蛋白或蛋白质）。 【小问7详解】 在营养缺乏条件下，通过细胞自噬降解这些非必需物质和结构获得维持生存所需的物质和能量。 【小问8详解】 像溶酶体、液泡等含有多种水解酶的细胞结构，自身膜却不会被这些水解酶分解，原因可能是这些结构的膜经过了特殊的加工和修饰，避免了水解酶的破坏；或者膜上可能因为所带电荷或所带基团而能使酶远离自身；或者膜周围的环境（如pH）不适合酶发挥作用等。 【小问9详解】 A、程序性死亡是受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是细胞主动结束生命活动，具有自主性，在生理上会清除多余、无用的细胞；所以程序性死亡是机体生理性和自主性的，A正确； B、营养物质匮乏时，酵母菌细胞自噬作用增强，严重时引起细胞主动结束生命活动，属于细胞凋亡，是一种主动的死亡现象，B错误； C、人体内程序性死亡的细胞，会被免疫系统及时清除，从而不会对周围健康细胞产生影响，C错误； D、酵母菌属于真核生物，其细胞分裂时，细胞核中的染色体会在复制后精确地平分到两个子细胞中，保证了遗传的稳定性和连续性，D正确。 故选AD。 四、蚕豆病（共22分） 4. 蚕豆病是一种单基因遗传病，患者因红细胞膜缺乏正常的G6PD（葡萄糖-6-磷酸脱氢酶）导致红细胞易受损伤而发生破裂溶血，图1为一蚕豆病家系遗传图谱，相关基因用G/g表示。 （1）在进行遗传病调查和分析的活动中，需注意___（多选）。 A. 真实地记录数据 B. 采用科学的方法处理数据 C. 进行调查时注重隐私保密 D. 应取得被调查者的同意 （2）若要调查蚕豆病的发病率，调查对象应是___（人群/患者家系），若要调查并分析蚕豆病的遗传方式，调查对象应是___（人群/患者家系）。 （3）由图1可知，蚕豆病可能属于___（编号选填）。 ①常染色体隐性遗传病 ②常染色体显性遗传病 ③X染色体隐性遗传病 ④X染色体显性遗传病 （4）对图1中的家系个体进一步进行基因检测，发现I-2个体无蚕豆病致病基因，据此推测Ⅱ-1个体的基因型应为___（编号选填）。 ①GG②GG或Gg③Gg④XGXG⑤XGXG或XGXg⑥XGXg （5）若I-1和I-2个体再生育一个孩子，孩子患病的概率为___（单选）。 A. 0 B. 1 C. 1/2 D. 1/4 （6）Ⅱ-2个体的下列细胞时期会发生XY染色体分离的是___（单选）。 A. 造血干细胞分裂后期 B. 造血干细胞分裂前期 C. 初级精母细胞分裂后期 D. 次级精母细胞分裂后期 （7）Ⅱ-2个体从亲代获得的致病基因所经历的传递途径为___（编号选填）。 ①I-1初级卵母细胞→第一极体→卵细胞→Ⅱ-2 ②I-1初级卵母细胞→次级卵母细胞→卵细胞→Ⅱ-2 ③I-2初级精母细胞→第一极体→精细胞→Ⅱ-2 ④I-2初级精母细胞→次级精母细胞→精细胞→Ⅱ-2 （8）将正常人与蚕豆病患者的红细胞分别和疟原虫一起进行培养，观察到相对于正常人红细胞，蚕豆病患者红细胞内少见寄生活虫，据此推测，在疟疾高发的地区，蚕豆病的发病率与其他地区相比较会___（编号选填）。 ①较高②较低③无显著差异 对图1中的Ⅱ-2个体的G6PD基因进行碱基检测，并与正常的G6PD基因进行对比，结果如图2，未呈现的部分碱基序列完全相同，涉及的密码子编码的氨基酸如表。 密码子 UAC UAU CUU CGU 氨基酸 酪氨酸 酪氨酸 亮氨酸 精氨酸 （9）据图2可知，Ⅱ-2个体G6PD基因发生了两个位点的突变，结合相关信息判断并解释：该个体红细胞易受损伤而发生破裂溶血，是仅仅位点1或位点2突变导致，还是两个位点突变都对其有影响___。 【答案】（1）ABCD （2） ①. 人群 ②. 患者家系 （3）①③ （4）⑤ （5）D （6）C （7）② （8）① （9）仅位点2的突变对其有影响。位点1发生突变后，转录形成的密码子决定的氨基酸还是酪氨酸（或氨基酸未发生改变），对G6PD酶的结构和功能没有影响；点位2突变后，转录形成的密码子决定的氨基酸由精氨酸变成了亮氨酸，改变了G6PD的结构，使其功能受到影响，导致红细胞易受损伤而发生破裂溶血 【解析】 【分析】遗传图谱的分析方法和步骤： （1）无中生有为隐性，有中生无为显性； （2）再判断致病基因的位置：①无中生有为隐性，隐性遗传看女病，女病男正非伴性； ②有中生无为显性，显性遗传看男病，男病女正非伴性；③特点分析：伴X显性遗传病：女性患者多于男性；伴X隐性遗传病：男性患者多于女性；常染色体：男女患者比例相当。 【小问1详解】 在进行遗传病调查和分析的活动中，需注意要真实地记录数据、采用科学的方法处理数据、进行调查时注重隐私保密、应取得被调查者的同意，ABCD均正确，故选ABCD。 【小问2详解】 若要调查蚕豆病的发病率，调查对象应是人群，若要调查并分析蚕豆病的遗传方式，调查对象应是患者家系； 【小问3详解】 由图1可知，双亲正常，Ⅱ-2患病，则蚕豆病为隐性遗传病，且致病基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上，故选①③； 【小问4详解】 对图1中的家系个体进一步进行基因检测，发现I-2个体无蚕豆病致病基因，说明Ⅱ-2的致病基因只能来自I-1，因此该病为伴X染色体隐性遗传病，据此推测Ⅱ-1个体的基因型应为XGXG或XGXg，故选⑤； 【小问5详解】 若I-1和I-2个体再生育一个孩子，孩子患病的概率为1/4，ABC错误、D正确。 故选D。 【小问6详解】 XY染色体是同源染色体，同源染色体分离发生在减数分裂I后期，即初级精母细胞分裂后期，ABD错误、C正确。 故选C。 【小问7详解】 Ⅱ-2个体从亲代获得的致病基因所经历的传递途径为I-1初级卵母细胞→次级卵母细胞→卵细胞→Ⅱ-2，①③④错误、②正确。 故选②。 【小问8详解】 由题意可知，相对于正常人红细胞，蚕豆病患者红细胞内少见寄生活虫，据此推测，在疟疾高发的地区，蚕豆病的发病率与其他地区相比较会较高，①正确、②③错误。 故选① 【小问9详解】 据图2可知，Ⅱ-2个体G6PD基因发生了两个位点的突变，结合相关信息判断并解释：该个体红细胞易受损伤而发生破裂溶血，是仅仅位点1或位点2突变导致，还是两个位点突变都对其有影响是仅位点2的突变对其有影响。位点1发生突变后，转录形成的密码子决定的氨基酸还是酪氨酸（或氨基酸未发生改变），对G6PD酶的结构和功能没有影响；点位2突变后，转录形成的密码子决定的氨基酸由精氨酸变成了亮氨酸，改变了G6PD的结构，使其功能受到影响，导致红细胞易受损伤而发生破裂溶血。 五、获得性肥胖（共18分） 5. 成年后营养过度会导致肥胖，即获得性肥胖。研究者为探究父代获得性肥胖对子代的影响进行多项实验。 （1）父子传代效应可能由___改变引起，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体___不变，但___和表型发生可遗传变化的现象。 （2）科研人员通过高脂饮食建立获得性肥胖小鼠模型，将高脂饮食组（HFD）和对照饮食组（CD）雄鼠分别与正常成年雌鼠交配得到F1。统计两组F1在不同条件下的体重增长（图1a、图1b）。结果显示：子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著，说明父代获得性肥胖使得___。观察并比较各组小鼠肝脏切片 （图1c），进一步在___水平支持上述结论。 注：N-CD：正常鼠子代+正常喂养N-HFD：肥胖鼠子代+正常喂养 H-CD：正常鼠子代+高脂喂养H-HFD：肥胖鼠子代+高脂喂养 （3）水迷宫实验用于测试小鼠的空间学习记忆能力。实验时动物需要利用视觉线索来学习并记住水池中逃生平台的位置，以最短时间爬上平台（图2）。科研人员对实验组和对照组的F1小鼠均采取正常饮食喂养，每天进行水迷宫实验，两组F1小鼠找到平台所用时间如图3所示，结果表明___。 （4）海马区BDNF（脑源性神经营养因子）与空间学习记忆能力密切相关。科研人员检测了亲子代不同细胞中BDNF基因的甲基化程度及其转录水平，结果如图4。据此分析两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因：___。 【答案】（1） ①. 遗传物质 ②. 基因碱基序列 ③. 基因的表达 （2） ①. 子代在高脂饮食时更容易肥胖 ②. 组织、细胞 （3）亲本获得性肥胖，使子代小鼠的空间学习记忆能力下降 （4）高脂饮食导致父本精子BDNF基因1、2、5位点甲基化程度增高，遗传给子代，子代海马区细胞中BDNF基因转录减弱，BDNF减少，使HFDF1空间学习记忆能力下降 【解析】 【分析】可遗传的变异是由遗传物质改变引起的，可以遗传给后代；由环境改变引起的变异，是不可遗传的变异，不能遗传给后代。 【小问1详解】 父子传代效应是指由父亲遗传给子女的基因,它们可以影响子女的生理特征、行为习惯以及其他生物特征，基因这种现象可能是由遗传物质发生改变引起的，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体基因碱基序列不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象； 【小问2详解】 由题意“子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著”可知，父代获得性肥胖使得子代在高脂饮食时更容易肥胖，观察并比较各组小鼠肝脏切片，进一步在组织、细胞水平支持上述结论； 【小问3详解】 由图3可知，喂养相同天数时对照组小鼠找到平台的时间短，表明亲本获得性肥胖使子代小鼠的空间学习记忆能力下降； 【小问4详解】 由图4可知，两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因是高脂饮食导致父本精子的BDNF基因1、2、5位点甲基化程度增高，遗传给子代，子代海马区细胞中BDNF基因转录减弱，BDNF减少，使HFDF1空间学习记忆能力下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$