精品解析：上海市闵行区华东师大二附中2024-2025学年高二下学期期末生物试卷

华东师大二附中2025学年第二学期期末考试卷高二生物 (考试时间：60分钟 卷面满分：100分) 考生注意： 1. 考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 2. “单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选项”指每空有一个或多个选项为正确答案。 一、“生态工程师”河狸（20分） 1. 资料1：河狸适应半水生生活，以树皮、嫩树叶和水生植物为食，偶尔食粪以维持肠道微生物平衡。它们利用树枝、泥土等材料建造堤坝，形成池塘以保护巢穴。尽管不同地区河狸巢穴结构有明显差异，但基本构造如图1所示。 资料2：由于人类的大量捕猎，曾使某地区河狸种群近乎消失。随着保护措施的推进，河狸重回此地繁衍。研究表明，河狸的筑坝行为可增加该地土壤中氮、磷、钾等主要养分含量，其对当地生态系统的影响详见表1。 年份 面积 森林 湿草甸 润草甸 河狸堰 1927 2563 134 19 47 1988 102 880 457 1323 （1）根据资料1，河狸在生态系统中属于______。（编号选项） ①生产者 ②初级消费者 ③次级消费者 ④第一营养级 ⑤第二营养级 ⑥分解者 （2）根据资料1，有关河狸对环境适应性的分析合理的是______。 A. 因啃咬树枝而进化出了发达的咬肌 B. 将巢穴入口建在水下是自然选择的结果 C. 尾巴宽大扁平如舵利于水中生活 D. 不同地区巢穴结构不同可能与环境差异有关 （3）表2为该生态系统能量流经河狸所在营养级及其下一营养级的情况（表中数值代表能量，单位为×104 kJ），则两者间的营养级效率为________。 用于生长发育繁殖的能量 呼吸作用散失的能量 流向分解者的能量 河狸所在营养级 780 1220 400 下一营养级 150 210 100 （4）结合上述资料，河狸被誉为“生态工程师”的原因是其可以影响或改变该地区的_____。 A. 群落演替方向 B. 水循环、氮循环等物质循环 C. 生态系统的营养结构 D. 生态系统能量的根本来源 在河狸生活的地区，还生存着一种习性与河狸相近的植食性动物——海狸鼠。为探究河狸重新出现对海狸鼠产生的影响，研究人员测定了当地生态系统中河狸与海狸鼠的时间活动模式，研究结果见图2和图3。 （5）下列有关图2的说法正确的是______。 A. 河狸与海狸鼠的生态位完全重叠 B. 河狸与海狸鼠都主要在夜间活动 C. 河狸的昼夜活动强度均高于海狸鼠 D. 河狸与海狸鼠一天中活动时间段错峰 （6）据图3，河狸的存在影响了海狸鼠的时间活动模式，请从种间关系的角度分析该变化的生物学意义______。 （7）结合所学知识与本题所有信息推测，若该地区的河狸种群数量持续增加，可能会对当地生态系统产生的影响有______。（编号选填） ①更多生物时间活动模式改变 ②能量金字塔倒置 ③自我调节能力改变 ④营养级能量传递效率改变 ⑤增加生物多样性 ⑥降低生物多样性 二、遗传性耳聋（19分） 2. 声波经耳廓收集，传至声波感受器“耳蜗”。下图1为耳蜗内部Corti氏器发生的生理活动。其中，耳畸蛋白是内毛细胞中囊泡膜上的蛋白质，协助囊泡运输至质膜。研究发现，编码耳畸蛋白的OTOF基因存在多位点突变，可能引发遗传性耳聋。对耳聋患者小明的父母体细胞中OTOF基因的编码链进行测序，部分结果如图2所示(不考虑基因在性染色体同源区段的情况)。 （1）图1中，组成Corti氏器的细胞形态各异，其根本原因是___________。 （2）当声波传至Corti氏器，会使内毛细胞的纤毛快速摆动，随之产生动作电位，并将信号传递至神经元。在图1的上述过程中，发生在质膜上的信号转换形式有___________。(多选) A. 机械信号→电信号 B. 电信号→化学信号 C. 化学信号→电信号 D. 化学信号→化学信号 （3）据图1推测，由OTOF基因突变引发耳聋的机制可能有___________。(编号选填) ①内毛细胞内Ca2+浓度降低 ②耳畸蛋白无法与囊泡结合 ③耳畸蛋白的肽链无法正确折叠 ④囊泡无法迁移至内毛细胞质膜 （4）据图2推断，小明父亲次级精母细胞中OTOF致病基因有___________个。(不考虑交叉互换) （5）据图2判断，母亲OTOF致病基因编码的耳畸蛋白第698位氨基酸是___________。(单选)(密码子：精氨酸5’-AGG-3’；苏氨酸5’-ACG-3’；谷氨酸5’-GAG-3’；赖氨酸：5’-AAG-3’) A. 苏氨酸 B. 精氨酸 C. 谷氨酸 D. 赖氨酸 （6）据相关信息推断，小明父母再生一胎为耳聋男孩的概率为___________。 （7）据已学知识推测，治疗小明遗传性耳聋的可行策略有___________。(多选) A. 注射含OTOF正常基因的腺相关病毒 B. 佩戴能具有信号转换功能的人工耳蜗 C. 注射能分裂和分化的自身内耳干细胞 D. 注射抑制OTOF致病基因表达的药物 三、短期轻度压力的调节（21分） 3. 短期轻度压力的调节 应激状态下，机体可通过神经-体液-免疫调节以恢复生理稳态。最新研究发现，短期轻度压力引发的适度免疫激活会促进细胞因子IL-22的产生，从而减轻焦虑并对精神健康产生保护作用。部分机制如图1所示。 （1）压力会使“下丘脑-垂体-肾上腺”轴活动增强，进而激活肠道相关细胞的炎症和凋亡信号。下列表述中正确的是_____。 A. 压力状态下通过交感神经，促进肾上腺皮质激素的分泌 B. 肾上腺皮质激素含量较高时，对下丘脑的抑制作用会增强 C. 无压力的状态下，小肠上皮细胞不会发生细胞凋亡现象 D. 压力状态下，肠道蠕动加速，有利于吸收更多营养物质 （2）如图1所示，压力状态会增加小鼠肠道的通透性，从而激活免疫_____。其中，辅助性T细胞可以参与_____过程。（编号选填） ①第一道防线②第二道防线③第三道防线④特异性免疫⑤非特异性免疫⑥细胞免疫⑦体液免疫 （3）据图1写出IL‑22从产生部位到发挥作用过程中依次经过的内环境：_____。（编号选填并排序） ①消化液②组织液③血浆④脑脊液 （4）实验证明，IL-22之所以能够穿过血脑屏障进入大脑隔区，是由于在压力状态下血脑屏障会出现局部的暂时性破坏，与此有关的因素可能包括血管内皮细胞_____。 A. 遗传信息发生改变 B. 细胞骨架发生重构 C. 胞间连接蛋白降解 D. 连接蛋白表达量下降 （5）cFos蛋白可广泛作为神经元接受刺激产生兴奋的标志。检测小鼠大脑隔区内表达cFos蛋白的神经元的数量时会发现：短期轻度压力下正常小鼠相较于IL-22R缺失型小鼠，其表达cFos蛋白的神经元的数量_____。 A. 较多 B. 较少 C. 无明显差异 D. 无法确定 为了研究IL-22的抗抑郁作用，研究人员开展了对小鼠进行药物干预相关实验。将IL-22粉剂用PBS缓冲液溶解，得到稀释液后进行注射，并通过社交互动率评估抑郁样行为。分组处理和实验结果如表1和图2。 表1 组别 处理 1 对照组 + _____ 2 社交挫败模型组 + _____ 3 对照组 + IL-22稀释液 4 社交挫败模型组 + IL-22稀释液 *表示存在差异，*数量越多表示差异越显著。 （6）表1中空格所对应的实验处理方式应该是_____。 A. 不做处理 B. 蒸馏水 C. 生理盐水 D. PBS缓冲液 （7）实验结果表明，注射外源性IL-22可以显著缓解社交挫败应激所导致的小鼠抑郁样行为。据此推测与第4组实验数据存在显著差异的组别有_____。（编号选填） ①第1组②第2组③第3组 （8）据题意和已有知识，分析长期滥用抗生素可能会引发的不良后果：_____。 四、生物能源与微藻（20分） 4. 光合微藻可大量积累油脂，是目前最具潜力的生物燃料来源之一。为研究盐胁迫对微藻脂质合成的影响，科研团队在实验室条件下得到了下表数据。 处理组 生物量 （g·L-1） 生物量产率 （mg·L-1d-1） 油脂含量 （%，干重） 油脂产率 （mg·L-1d-1） 对照 3.92±0.04 424.34±5.71 43.64±0.70 185.19±3.99 1.25g·L-1NaCl 4.01±0.02 430.44±2.86 4633±0.34 199.43±1.72 25g·L-1NaCl 3.9±0.02 414.31±2.79 49.02±1.94* 206.61±5.41* 5g·L-1NaCl 2.73±0.06** 247.68±8.57** 50.81±0.76* 125.84±6.51** 注：*表示与对照组相比，具有显著性差异，*越多差异越大。 （1）实验中，微藻培养的条件应为______。。 ①适宜的光照②适应的温度③含有氮、磷等营养物质的培养基④通入适量的CO₂气体⑤添加血清 ⑥充入氮气作为氮源 （2）将微藻作为生物燃料，根据表2信息选择最优盐度时，应综合考虑主要观测指标是______。 A. 生物量 B. 生物量产率 C. 油脂含量 D. 油脂产率 （3）本实验得出的最优盐度是______。 A. 0g•L-1NaCl B. 1.25g•L-1NaCl C. 2.5g•L-1NaCl D. 5g•L-1NaCl 科研团队进一步研究发现，盐胁迫会引起细胞内ROS（如H2O2和O2-等活性氧）积累，影响微藻的光合作用和油脂合成，部分机制如图1所示。 （4）图1中，淀粉合成、脂肪合成过程发生的场所分别是______、______。 ①类囊体②内质网③高尔基体④线粒体⑤叶绿体基质⑥溶酶体 （5）据图1，盐胁迫下微藻细胞的响应有______。 A. 提高胞内Ca2+水平，加速Na+的外排 B. 抑制脂肪合成相关基因的表达 C. 抑制胞内抗氧化系统，减少ROS积累 D. 形成脂滴缓解ROS积累造成的细胞损伤 植物生长调节物质GABA具有强化微藻积累油脂和抵抗胁迫的作用。为研究外施GABA对盐胁迫下微藻油脂合成的影响，研究人员进一步检测了微藻细胞中淀粉水解酶基因和过氧化氢酶基因的表达水平，结果如图2所示。 （6）据图2分析，盐胁迫下，外施GABA能______（①促进/②抑制）淀粉的降解。 （7）结合图1、图2信息，分析外施GABA强化微藻积累油脂和抵抗胁迫的可能机制______。 （8）为推动生物能源发展，本课题可进一步开展的研究有______。 A. 在大规模培养下进行一系列GABA和盐胁迫共同作用下的验证研究 B. 开发一种有效的光生物反应器以稳定微藻细胞生长和脂质合成 C. 对利用微藻进行大规模脂质生产的经济可行性进行评估 D. 研究微藻在GABA和其他胁迫条件共同作用下产油脂的情况 五、改造中国仓鼠卵巢细胞（20分） 5. 中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是生成治疗性蛋白质的主要工具。但是，大量合成蛋白质会导致细胞内未折叠的蛋白质增多，这些未折叠蛋白在内质网上积累后会破坏内质网，并诱导CHO细胞凋亡。 为改善这些问题，科研人员尝试在能稳定表达某单克隆抗体的中国仓鼠卵巢细胞（CHO-PAb）中导入HsQSOXIb基因和Survivin基因，形成CHO-PAb-QS细胞（如图），其中基因表达盒为导入的多个基因及调控序列的组合。 （1）已知该研究使用的表达载体上，有限制酶HindⅢ（）、BamHⅠ（）、BclⅠ（）的识别序列。为提高基因表达盒与表达载体的重组效率，需在PCR扩增时通过引物设计，向基因表达盒两端添加特定的限制酶识别序列。以下选项最合适的是（ ） A、HindⅢ B、HindⅢ和BamHⅠ C、BcⅡ D、BcⅡ和BamHⅠ 基因表达盒在CMV启动子的调控下会转录成一个mRNA分子，基因表达盒的A、B、C部位包含了如下所示的5个基因及调控序列。 ①HsQSOXIb基因②Survivin基因③荧光蛋白基因EGFP：定位和观察相邻的目的基因在内质网上的表达情况④内质网定位序列KDEL：确保目的基因表达的蛋白质能准确地定位并驻留在内质网中⑤自剪切肽T2A：使一条多肽在T2A所在位置断开 （2）自剪切肽T2A发生作用的时期是（ ） A、DNA复制 B、转录 C、翻译 D、逆转录 （3）根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为：A：_______；B：⑤；C：_______。（编号选填） （4）在对CHO-PAb-QS细胞进行培养时，以下条件必需的是_______。（编号选填） ①适宜温度（37℃左右）②通入纯氧③1%的混合抗生素④定期更换培养液⑤适宜的光照条件⑥稳定的渗透压 下图为两种细胞系的细胞凋亡率检测结果，检测过程中限制培养条件，使细胞内蛋白质的合成处于低水平状态，嘌呤霉素的主要作用为诱导细胞凋亡。图中“**”表示实验数据差异具有高度显著性，”n.s.”表示无显著性差异。 （5）在图中，能说明CHO-PAb-QS细胞系比CHO-PAb细胞系抗凋亡能力更强的组别组合是（ ） A、1、3 B、2、4 C、1、2 D、3、4 （6）在有丝分裂过程中，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用。这些结构可能是（ ） A、着丝粒 B、赤道面 C、核膜 D、纺锤丝 （7）已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶。以下关于CHO-PAb-QS细胞系中HsQSOXIb基因表达的作用，正确的是（ ） A、有助于维持抗体结构稳定 B、有助于维持内质网结构稳定 C、有助于维持高尔基体结构稳定 D、有助于囊泡运输 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 华东师大二附中2025学年第二学期期末考试卷高二生物 (考试时间：60分钟 卷面满分：100分) 考生注意： 1. 考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 2. “单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选项”指每空有一个或多个选项为正确答案。 一、“生态工程师”河狸（20分） 1. 资料1：河狸适应半水生生活，以树皮、嫩树叶和水生植物为食，偶尔食粪以维持肠道微生物平衡。它们利用树枝、泥土等材料建造堤坝，形成池塘以保护巢穴。尽管不同地区河狸巢穴结构有明显差异，但基本构造如图1所示。 资料2：由于人类的大量捕猎，曾使某地区河狸种群近乎消失。随着保护措施的推进，河狸重回此地繁衍。研究表明，河狸的筑坝行为可增加该地土壤中氮、磷、钾等主要养分含量，其对当地生态系统的影响详见表1。 年份 面积 森林 湿草甸 润草甸 河狸堰 1927 2563 134 19 47 1988 102 880 457 1323 （1）根据资料1，河狸在生态系统中属于______。（编号选项） ①生产者 ②初级消费者 ③次级消费者 ④第一营养级 ⑤第二营养级 ⑥分解者 （2）根据资料1，有关河狸对环境适应性的分析合理的是______。 A. 因啃咬树枝而进化出了发达的咬肌 B. 将巢穴入口建在水下是自然选择的结果 C. 尾巴宽大扁平如舵利于水中生活 D. 不同地区巢穴结构不同可能与环境差异有关 （3）表2为该生态系统能量流经河狸所在营养级及其下一营养级的情况（表中数值代表能量，单位为×104 kJ），则两者间的营养级效率为________。 用于生长发育繁殖的能量 呼吸作用散失的能量 流向分解者的能量 河狸所在营养级 780 1220 400 下一营养级 150 210 100 （4）结合上述资料，河狸被誉为“生态工程师”的原因是其可以影响或改变该地区的_____。 A. 群落演替的方向 B. 水循环、氮循环等物质循环 C. 生态系统的营养结构 D. 生态系统能量的根本来源 在河狸生活的地区，还生存着一种习性与河狸相近的植食性动物——海狸鼠。为探究河狸重新出现对海狸鼠产生的影响，研究人员测定了当地生态系统中河狸与海狸鼠的时间活动模式，研究结果见图2和图3。 （5）下列有关图2的说法正确的是______。 A. 河狸与海狸鼠的生态位完全重叠 B. 河狸与海狸鼠都主要在夜间活动 C. 河狸的昼夜活动强度均高于海狸鼠 D. 河狸与海狸鼠一天中活动时间段错峰 （6）据图3，河狸的存在影响了海狸鼠的时间活动模式，请从种间关系的角度分析该变化的生物学意义______。 （7）结合所学知识与本题所有信息推测，若该地区的河狸种群数量持续增加，可能会对当地生态系统产生的影响有______。（编号选填） ①更多生物的时间活动模式改变 ②能量金字塔倒置 ③自我调节能力改变 ④营养级能量传递效率改变 ⑤增加生物多样性 ⑥降低生物多样性 【答案】（1）②⑤ （2）BCD （3）18%或0.18 （4）ABC （5）BD （6）河狸与海狸鼠可能存在种间竞争，海狸鼠通过改变时间活动模式来获取更多食物，与河狸分别占据相对稳定的生态位，从而充分利用环境资源。 （7）①③⑤⑥ 【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。在生态系统中，生产者通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用，因此，生产者可以说是生态系统的基石。消费者通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等)，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。 【小问1详解】 河狸以树皮、嫩树叶和水生植物为食，植食性动物属于初级消费者，即第二营养级，②⑤符合题意。 【小问2详解】 A、生物的适应性特征是自然选择的结果，不是为了适应环境而变异出的结果，因此发达的咬肌是环境选择的结果，不是因啃咬树枝而进化出了发达的咬肌，A错误； B、将巢穴入口建在水下以保护巢穴是一种适应性的特征，是自然选择的结果，B正确； C、尾巴宽大扁平如舵有利于划水，利于水中生活，C正确； D、环境的选择是定向的，因此不同地区巢穴结构不同与环境差异有关，D正确。 故选BCD。 【小问3详解】 同化量=呼吸散失的能量+用于自身生长发育繁殖的能量，因此河狸所在营养级的同化量为（780+1220）×104=2000×104kJ。下一营养级同化量为（150+210）×104=360×104kJ，因此两者所在的营养级之间的传递效率为(360×104)÷(2000×104)100%=18%。 【小问4详解】 A、据表可知，河狸塘多的年份森林面积减小，但湿草甸和润草甸面积增加，因此其可影响该地区群落演替的方向，A正确； B、河狸的筑坝行为可增加该地土壤中氮、磷、钾等主要养分含量，可促进物质循环，即河狸可改变该地区的水循环、氮循环等物质循环，B正确； C、河狸可与该地区的某些生物构建形成食物链，因此其存在可影响或改变该地区的营养结构，C正确； D、生态系统能量的根本来源是生产者固定的太阳能，河狸的存在不影响该生态系统能量的根本来源，D错误。 故选ABC。 【小问5详解】 A、海狸鼠与河狸的习性相近，并非完全相同，因此二者的生态位并非完全重叠，A错误； B、据图2可知，河狸与海狸鼠在白天的活动密度接近为0，而在晚上的活动密度较大，因此可知河狸与海狸鼠都主要在夜间活动，B正确； C、据图2可知，0-6:00段河狸的昼夜活动密度大于海狸鼠，而约在16:00-20:00时间段，海狸鼠的活动密度大于河狸，因此并非河狸的昼夜活动强度均高于海狸鼠，C错误； D、根据图2可知，河狸与海狸鼠的活动密度并非完全重叠，根据图3可知，有河狸与无河狸时海狸鼠活动密度高的时间短存在差异，因此可知河狸与海狸鼠一天中活动时间段错峰，这样可减少种间竞争，D正确。 故选BD。 【小问6详解】 河狸与海狸鼠的习性相近，二者间存在种间竞争，海狸鼠通过改变时间活动模式来获取更多食物，与河狸分别占据相对稳定的生态位，从而充分利用环境资源。 【小问7详解】 ①若该地区河狸种群数量持续增加，会与某些生物的种间竞争加剧，因此可能会导致更多生物的时间活动模式改变，以降低种间竞争，有利于生存，①正确； ②能量流动过程中逐级递减，河狸种群数量持续增加，不会导致能量金字塔倒置，②错误； ③河狸种群数量持续增加，过多的捕食嫩树叶和水生植物，可能会导致生物多样性降低，生态系统的自我调节能力改变，③正确； ④营养级能量传递效率一般不会发生改变，④错误； ⑤河狸种群数量持续增加，可能会使其天敌种类和数量增加，增加生物多样性，⑤正确； ⑥河狸种群数量持续增加，过多的捕食嫩树叶和水生植物，可能会导致生物多样性降低，⑥正确。 故选①③⑤⑥。 二、遗传性耳聋（19分） 2. 声波经耳廓收集，传至声波感受器“耳蜗”。下图1为耳蜗内部Corti氏器发生的生理活动。其中，耳畸蛋白是内毛细胞中囊泡膜上的蛋白质，协助囊泡运输至质膜。研究发现，编码耳畸蛋白的OTOF基因存在多位点突变，可能引发遗传性耳聋。对耳聋患者小明的父母体细胞中OTOF基因的编码链进行测序，部分结果如图2所示(不考虑基因在性染色体同源区段的情况)。 （1）图1中，组成Corti氏器的细胞形态各异，其根本原因是___________。 （2）当声波传至Corti氏器，会使内毛细胞的纤毛快速摆动，随之产生动作电位，并将信号传递至神经元。在图1的上述过程中，发生在质膜上的信号转换形式有___________。(多选) A. 机械信号→电信号 B. 电信号→化学信号 C. 化学信号→电信号 D. 化学信号→化学信号 （3）据图1推测，由OTOF基因突变引发耳聋的机制可能有___________。(编号选填) ①内毛细胞内Ca2+浓度降低 ②耳畸蛋白无法与囊泡结合 ③耳畸蛋白的肽链无法正确折叠 ④囊泡无法迁移至内毛细胞质膜 （4）据图2推断，小明父亲次级精母细胞中OTOF致病基因有___________个。(不考虑交叉互换) （5）据图2判断，母亲OTOF致病基因编码的耳畸蛋白第698位氨基酸是___________。(单选)(密码子：精氨酸5’-AGG-3’；苏氨酸5’-ACG-3’；谷氨酸5’-GAG-3’；赖氨酸：5’-AAG-3’) A. 苏氨酸 B. 精氨酸 C. 谷氨酸 D. 赖氨酸 （6）据相关信息推断，小明父母再生一胎为耳聋男孩的概率为___________。 （7）据已学知识推测，治疗小明遗传性耳聋的可行策略有___________。(多选) A. 注射含OTOF正常基因的腺相关病毒 B. 佩戴能具有信号转换功能的人工耳蜗 C. 注射能分裂和分化的自身内耳干细胞 D. 注射抑制OTOF致病基因表达的药物 【答案】（1）基因选择性表达 （2）ABC （3）②③④ （4）0或2 （5）A （6）1/8 （7）AB 【解析】 【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，导致细胞合成的蛋白质种类不同，进而使细胞的形态、结构和功能出现差异。所以组成Corti氏器的细胞形态各异的根本原因是​​基因的选择性表达​​ 【小问1详解】 细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，导致细胞合成的蛋白质种类不同，进而使细胞的形态、结构和功能出现差异。所以组成Corti氏器的细胞形态各异的根本原因是​​基因的选择性表达​​， 【小问2详解】 ABCD、当声波传至Corti氏器，使内毛细胞的纤毛快速摆动，机械刺激引起内毛细胞产生动作电位，这是将机械信号转换为电信号，即​​机械信号→电信号，动作电位产生后，会使质膜上的离子通道开放，引起Ca²⁺内流等电信号变化，同时可能会触发神经递质的释放，将电信号转换为化学信号，即​​电信号→化学信号​​。并将信号传递至神经元，引发下一神经元产生动作点位即由化学信号变成电信号，ABC正确，D错误。 故选D。 【小问3详解】 ①囊泡无法正常运输到质膜，可能会使内毛细胞内Ca²⁺浓度升高（因为正常情况下囊泡运输和神经递质释放等与Ca²⁺内流有关），而不是降低，①不符合题意 ②若耳畸蛋白无法与囊泡结合（②），则不会表达出有功能的耳畸蛋白，②符合题意 ③基因突变可能导致编码的耳畸蛋白结构异常，耳畸蛋白的肽链无法正确折叠，会影响其功能，使其不能正常协助囊泡运输，③符合题意。 ④囊泡无法迁移至内毛细胞质膜，会导致内毛细胞表面缺乏正常的囊泡相关物质，影响神经递质的释放等过程，进而引发耳聋。④符合题意。 故选②③④。 【小问4详解】 由图2可知，小明父亲的OTOF基因编码链上该位点为A（正常基因是G），说明父亲携带致病基因。父亲是杂合子，在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体分离，分别进入不同的次级精母细胞中。所以次级精母细胞中OTOF致病基因有​​0或2个。 小问5详解】 mRNA是以DNA的模板链转录而来的，图2中给出的是编码链，其碱基序列与mRNA的碱基序列基本相同。根据密码子表，以A开头，以G结尾的密码子中，当中密码子突变，父亲正常为G，所以母亲的不为G，结合选项，对应的是苏氨酸5’-ACG-3’，所以母亲OTOF致病基因编码的耳畸蛋白第698位氨基酸是苏氨酸​​。故选A。 【小问6详解】 由图2可知，父亲是杂合子（设正常基因为G，致病基因为A），母亲也是杂合子，他们产生致病基因的概率均为1/2，所以子代患病（aa）的概率为1/2×1/2 = 1/4。又因为生男生女的概率各为1/2，所以再生一胎为耳聋男孩的概率为1/4×1/2 = 1/8。 【小问7详解】 A、腺相关病毒可以作为载体，将正常的OTOF基因导入细胞，使细胞能够表达正常的耳畸蛋白，从而治疗因OTOF基因突变导致的耳聋，A正确； B、人工耳蜗可以在一定程度上绕过受损的内耳毛细胞，直接将声音信号转换为电信号刺激听神经，帮助患者恢复部分听力，B正确； C、注射能分裂和分化的自身内耳干细胞，干细胞中的遗传物质，不能整合到受体细胞的核DNA上，不能发挥作用，C错误； D、因为OTOF基因突变导致耳畸蛋白功能缺失，抑制其表达可能会加重病情，而不是治疗，D错误。 故选AB。 三、短期轻度压力的调节（21分） 3. 短期轻度压力的调节 应激状态下，机体可通过神经-体液-免疫调节以恢复生理稳态。最新研究发现，短期轻度压力引发的适度免疫激活会促进细胞因子IL-22的产生，从而减轻焦虑并对精神健康产生保护作用。部分机制如图1所示。 （1）压力会使“下丘脑-垂体-肾上腺”轴活动增强，进而激活肠道相关细胞的炎症和凋亡信号。下列表述中正确的是_____。 A. 压力状态下通过交感神经，促进肾上腺皮质激素的分泌 B. 肾上腺皮质激素含量较高时，对下丘脑的抑制作用会增强 C. 无压力的状态下，小肠上皮细胞不会发生细胞凋亡现象 D. 压力状态下，肠道蠕动加速，有利于吸收更多营养物质 （2）如图1所示，压力状态会增加小鼠肠道的通透性，从而激活免疫_____。其中，辅助性T细胞可以参与_____过程。（编号选填） ①第一道防线②第二道防线③第三道防线④特异性免疫⑤非特异性免疫⑥细胞免疫⑦体液免疫 （3）据图1写出IL‑22从产生部位到发挥作用过程中依次经过的内环境：_____。（编号选填并排序） ①消化液②组织液③血浆④脑脊液 （4）实验证明，IL-22之所以能够穿过血脑屏障进入大脑隔区，是由于在压力状态下血脑屏障会出现局部的暂时性破坏，与此有关的因素可能包括血管内皮细胞_____。 A. 遗传信息发生改变 B. 细胞骨架发生重构 C. 胞间连接蛋白降解 D. 连接蛋白表达量下降 （5）cFos蛋白可广泛作为神经元接受刺激产生兴奋的标志。检测小鼠大脑隔区内表达cFos蛋白的神经元的数量时会发现：短期轻度压力下正常小鼠相较于IL-22R缺失型小鼠，其表达cFos蛋白的神经元的数量_____。 A. 较多 B. 较少 C. 无明显差异 D. 无法确定 为了研究IL-22的抗抑郁作用，研究人员开展了对小鼠进行药物干预相关实验。将IL-22粉剂用PBS缓冲液溶解，得到稀释液后进行注射，并通过社交互动率评估抑郁样行为。分组处理和实验结果如表1和图2。 表1 组别 处理 1 对照组 + _____ 2 社交挫败模型组 + _____ 3 对照组 + IL-22稀释液 4 社交挫败模型组 + IL-22稀释液 *表示存在差异，*数量越多表示差异越显著。 （6）表1中空格所对应的实验处理方式应该是_____。 A. 不做处理 B. 蒸馏水 C. 生理盐水 D. PBS缓冲液 （7）实验结果表明，注射外源性IL-22可以显著缓解社交挫败应激所导致的小鼠抑郁样行为。据此推测与第4组实验数据存在显著差异的组别有_____。（编号选填） ①第1组②第2组③第3组 （8）据题意和已有知识，分析长期滥用抗生素可能会引发的不良后果：_____。 【答案】（1）B （2） ①. ②③ ②. ④⑥⑦ （3）②→③→④ （4）BCD （5）B （6）D （7）② （8）长期滥用抗生素破坏肠道菌群，降低微生物刺激免疫细胞产生IL-22的能力。压力状态下，IL-22释放不足，削弱其对隔区神经元的抑制作用，从而易引发焦虑、抑郁。同时，抗生素滥用还可能破坏机体正常菌群的平衡，并可能促使耐药细菌的产生 【解析】 【分析】肾上腺皮质激素的调节过程：下丘脑→促肾上腺皮质激素释放激素→垂体→促肾上腺皮质激素→肾上腺→肾上腺皮质激素，同时肾上腺皮质激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。 【小问1详解】 A、压力状态下，是通过下丘脑-垂体-肾上腺轴促进肾上腺皮质激素的分泌，而不是交感神经直接促进肾上腺皮质激素的分泌，交感神经主要是在应急等情况下调节心跳、血压等，A错误； B、肾上腺皮质激素的分泌存在负反馈调节机制，当肾上腺皮质激素含量较高时，会通过负反馈调节对下丘脑和垂体的抑制作用增强，减少相关促激素的分泌，维持体内激素含量的相对稳定，B正确； C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，在正常生理状态下，小肠上皮细胞也会发生细胞凋亡现象，以实现细胞的更新等，C错误； D、压力状态下，“下丘脑-垂体-肾上腺”轴活动增强，激活肠道相关细胞的炎症和凋亡信号，会对肠道功能产生不良影响，一般不利于营养物质的吸收，而不是肠道蠕动加速有利于吸收更多营养物质，D错误。 故选B。 【小问2详解】 压力状态会增加小鼠肠道的通透性，从而激活免疫反应。人体的免疫防线中，第一道防线是皮肤和黏膜，肠道黏膜属于第一道防线，当病原体突破第一道防线后，会引发②第二道防线和③第三道防线的免疫反应。 辅助性T细胞在特异性免疫中发挥重要作用，可参与细胞免疫和体液免疫过程，即④⑥⑦。  【小问3详解】 IL-22是由免疫细胞产生的细胞因子，首先进入组织液，然后通过毛细血管壁进入血浆，再通过血液循环到达相应部位，穿过毛细血管壁进入脑脊液发挥作用，所以依次经过的内环境为②组织液→③血浆→④脑脊液。 小问4详解】 A、血脑屏障出现局部暂时性破坏是短期的变化，不是遗传信息发生改变导致的，A错误； B、细胞骨架发生重构可能会影响细胞的结构和功能，进而使血脑屏障出现局部暂时性破坏，B正确； C、胞间连接蛋白溶解会破坏细胞间的连接，导致血脑屏障出现局部暂时性破坏，C正确； D、连接蛋白表达量下降会使细胞间连接减弱，可能使血脑屏障出现局部暂时性破坏，D正确。 故选BCD。 【小问5详解】 短期轻度压力下，正常小鼠会产生IL-22，IL-22能减轻焦虑并对精神健康产生保护作用，而IL-22R缺失型小鼠无法接受IL-22的作用，所以短期轻度压力下正常小鼠相较于IL-22R缺失型小鼠，其表达cFos蛋白的神经元的数量较少，因为IL-22发挥作用后会对相关神经元产生影响，减轻其兴奋程度，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问6详解】 因为要研究IL-22的作用，IL-22粉剂用PBS缓冲液溶解，为了排除PBS缓冲液本身的影响，对照组和社交挫败模型组应注射PBS缓冲液，D正确，ABC错误。 故选D。 【小问7详解】 由实验处理结果可知，第2组和第4组形成对照实验，自变量为是否加入 IL-22，第4组是社交挫败模型组+IL-22稀释液，加入外源性IL-22可以显著缓解社交挫败应激所导致的小鼠抑郁样行为，而第2组是社交挫败模型组，没有加入加入外源性IL-22，社交互动率应较低，所以第2组与第4组相比，由于第4组注射IL-22后社交互动率会提高，存在显著差异，②正确，①③错误。 故选②。 【小问8详解】 长期滥用抗生素可能会引发多种不良后果。从微生物角度来看，抗生素会对细菌等微生物进行选择，长期使用会使细菌的抗药性增强，破坏肠道菌群，降低微生物刺激免疫细胞产生IL-22的能力。压力状态下，IL-22释放不足，削弱其对隔区神经元的抑制作用，从而易引发焦虑、抑郁；从人体自身菌群角度分析，人体肠道等部位存在正常菌群，长期使用抗生素会破坏这些正常菌群的平衡，影响人体正常的生理功能。 四、生物能源与微藻（20分） 4. 光合微藻可大量积累油脂，是目前最具潜力的生物燃料来源之一。为研究盐胁迫对微藻脂质合成的影响，科研团队在实验室条件下得到了下表数据。 处理组 生物量 （g·L-1） 生物量产率 （mg·L-1d-1） 油脂含量 （%，干重） 油脂产率 （mg·L-1d-1） 对照 3.92±0.04 424.34±5.71 43.64±0.70 185.19±3.99 1.25g·L-1NaCl 4.01±0.02 430.44±2.86 46.33±0.34 199.43±1.72 2.5g·L-1NaCl 3.9±0.02 414.31±2.79 49.02±1.94* 206.61±5.41* 5g·L-1NaCl 2.73±0.06** 247.68±8.57** 50.81±0.76* 125.84±6.51** 注：*表示与对照组相比，具有显著性差异，*越多差异越大。 （1）实验中，微藻培养的条件应为______。。 ①适宜的光照②适应的温度③含有氮、磷等营养物质的培养基④通入适量的CO₂气体⑤添加血清 ⑥充入氮气作为氮源 （2）将微藻作为生物燃料，根据表2信息选择最优盐度时，应综合考虑的主要观测指标是______。 A. 生物量 B. 生物量产率 C. 油脂含量 D. 油脂产率 （3）本实验得出的最优盐度是______。 A. 0g•L-1NaCl B. 1.25g•L-1NaCl C. 2.5g•L-1NaCl D. 5g•L-1NaCl 科研团队进一步研究发现，盐胁迫会引起细胞内ROS（如H2O2和O2-等活性氧）积累，影响微藻的光合作用和油脂合成，部分机制如图1所示。 （4）图1中，淀粉合成、脂肪合成过程发生的场所分别是______、______。 ①类囊体②内质网③高尔基体④线粒体⑤叶绿体基质⑥溶酶体 （5）据图1，盐胁迫下微藻细胞的响应有______。 A. 提高胞内Ca2+水平，加速Na+的外排 B. 抑制脂肪合成相关基因的表达 C. 抑制胞内抗氧化系统，减少ROS积累 D. 形成脂滴缓解ROS积累造成的细胞损伤 植物生长调节物质GABA具有强化微藻积累油脂和抵抗胁迫的作用。为研究外施GABA对盐胁迫下微藻油脂合成的影响，研究人员进一步检测了微藻细胞中淀粉水解酶基因和过氧化氢酶基因的表达水平，结果如图2所示。 （6）据图2分析，盐胁迫下，外施GABA能______（①促进/②抑制）淀粉的降解。 （7）结合图1、图2信息，分析外施GABA强化微藻积累油脂和抵抗胁迫的可能机制______。 （8）为推动生物能源发展，本课题可进一步开展的研究有______。 A. 在大规模培养下进行一系列GABA和盐胁迫共同作用下的验证研究 B. 开发一种有效的光生物反应器以稳定微藻细胞生长和脂质合成 C. 对利用微藻进行大规模脂质生产的经济可行性进行评估 D. 研究微藻在GABA和其他胁迫条件共同作用下产油脂的情况 【答案】（1）①②③④ （2）D （3）C （4） ① ⑤ ②. ② （5）AD （6）① （7）GABA 作用下，由于淀粉水解酶表达量高，加速淀粉的分解，为油脂合成提供更多的（能量和）原料；同时，过氧化氢酶的表达量也提高，有利于激活抗氧化系统，保证 ROS维持在适量水平，减缓了ROS造成的细胞损伤，同时脂质合成相关基因的表达，促进了微藻细胞脂质的合成，也减缓了细胞损伤 （8）ABCD 【解析】 【分析】1.淀粉的合成车间是叶绿体基质，脂质的合成车间是内质网。 2.实验目的是研究盐胁迫对微藻脂质合成的影响，自变量为不同浓度的NaCl溶液，因变量为生物量、生物量产率、油脂含量和优质产率等。 【小问1详解】 微藻是植物，需要进行光合作用，需要光照、CO2等条件，同时光合作用过程中需要酶的催化，所以需要适宜的温度条件，还需要N、P等矿质营养，动物细胞培养才需要添加血清，微藻的培养不需要充入氮气，①②③④正确，⑤⑥错误。 故选①②③④。 【小问2详解】 实验目的是研究盐胁迫对微藻脂质合成的影响，所以将微藻作为生物燃料，根据表2信息选择最优盐度时，应综合考虑的是油脂产率，D正确，ABC错误。 故选D。 【小问3详解】 结合小问2可知，选择最优盐度时，应综合考虑的是幼稚产率，盐浓度为2.5g·L-1时，优质产率最高，所以左右盐度为2.5g·L-1NaCl，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问4详解】 图1中，淀粉合成的车间在叶绿体基质，脂肪的合成车间在内质网，所以淀粉合成、脂肪合成过程发生的场所分别是⑤、②。 【小问5详解】 A、据图可知，处于盐胁迫条件下，Ca2+内流，提高了胞内Ca2+水平，并促进Na+的外排，A正确； B、依据图示，盐胁迫条件下，适量的ROS会促进脂肪合成相关基因的表达，促进甘油二酯合成脂肪，进而转化为脂滴，缓解ROS积累造成的细胞损伤，B错误，D正确； C、盐胁迫下，Ca2+内流，并激活细胞内的抗氧化系统，C错误。 故选AD。 【小问6详解】 与NaCl组相比较，NaCl+GABA组的淀粉水解酶的基因表达水平提高，说明淀粉水解酶的含量升高，进而说明了外施GABA能促进淀粉的降解，①正确，②错误。 故选①。 【小问7详解】 结合图1和图2可知，GABA 作用下，①由于淀粉水解酶表达量提高高，从而加速了淀粉的分解，为油脂的合成提供更多的原料；②过氧化氢酶的表达量也提高，抗氧化系统由过氧化氢酶等组成，所以有利于激活抗氧化系统，使ROS维持在适量水平，减缓了ROS造成的细胞损伤，同时促进脂质合成相关基因的表达，促进微藻细胞脂质的合成，也减缓了细胞损伤。 【小问8详解】 结合小问7和题干信息可知，为了推动生物能源的发展，还可以开展如下研究：在大规模培养下进行一系列GABA和盐胁迫共同作用下的验证研究 ；开发一种有效的光生物反应器以稳定微藻细胞生长和脂质合成 ；对利用微藻进行大规模脂质生产的经济可行性进行评估；研究微藻在GABA和其他胁迫条件共同作用下产油脂的情况等，ABCD正确。 故选ABCD。 五、改造中国仓鼠卵巢细胞（20分） 5. 中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是生成治疗性蛋白质的主要工具。但是，大量合成蛋白质会导致细胞内未折叠的蛋白质增多，这些未折叠蛋白在内质网上积累后会破坏内质网，并诱导CHO细胞凋亡。 为改善这些问题，科研人员尝试在能稳定表达某单克隆抗体的中国仓鼠卵巢细胞（CHO-PAb）中导入HsQSOXIb基因和Survivin基因，形成CHO-PAb-QS细胞（如图），其中基因表达盒为导入的多个基因及调控序列的组合。 （1）已知该研究使用的表达载体上，有限制酶HindⅢ（）、BamHⅠ（）、BclⅠ（）的识别序列。为提高基因表达盒与表达载体的重组效率，需在PCR扩增时通过引物设计，向基因表达盒两端添加特定的限制酶识别序列。以下选项最合适的是（ ） A、HindⅢ B、HindⅢ和BamHⅠ C、BcⅡ D、BcⅡ和BamHⅠ 基因表达盒在CMV启动子的调控下会转录成一个mRNA分子，基因表达盒的A、B、C部位包含了如下所示的5个基因及调控序列。 ①HsQSOXIb基因②Survivin基因③荧光蛋白基因EGFP：定位和观察相邻目的基因在内质网上的表达情况④内质网定位序列KDEL：确保目的基因表达的蛋白质能准确地定位并驻留在内质网中⑤自剪切肽T2A：使一条多肽在T2A所在位置断开 （2）自剪切肽T2A发生作用的时期是（ ） A、DNA复制 B、转录 C、翻译 D、逆转录 （3）根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为：A：_______；B：⑤；C：_______。（编号选填） （4）在对CHO-PAb-QS细胞进行培养时，以下条件必需的是_______。（编号选填） ①适宜温度（37℃左右）②通入纯氧③1%的混合抗生素④定期更换培养液⑤适宜的光照条件⑥稳定的渗透压 下图为两种细胞系的细胞凋亡率检测结果，检测过程中限制培养条件，使细胞内蛋白质的合成处于低水平状态，嘌呤霉素的主要作用为诱导细胞凋亡。图中“**”表示实验数据差异具有高度显著性，”n.s.”表示无显著性差异。 （5）在图中，能说明CHO-PAb-QS细胞系比CHO-PAb细胞系抗凋亡能力更强的组别组合是（ ） A、1、3 B、2、4 C、1、2 D、3、4 （6）在有丝分裂过程中，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用。这些结构可能是（ ） A、着丝粒 B、赤道面 C、核膜 D、纺锤丝 （7）已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶。以下关于CHO-PAb-QS细胞系中HsQSOXIb基因表达的作用，正确的是（ ） A、有助于维持抗体结构稳定 B、有助于维持内质网结构稳定 C、有助于维持高尔基体结构稳定 D、有助于囊泡运输 【答案】（1）B （2）C （3） ①. ①③④ ②. ②（A和C的答案可交换） （4）①③④⑥ （5）D （6）AD （7）ABD 【解析】 【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。） 【小问1详解】 基因表达载体构建时，为避免反向连接和自身环化，通常选用两种不同酶位点可实现定向插入并提高重组效率，又因为BamHⅠ和BclⅠ切割后产生的的黏性末端相同，故不能同时选择这两种酶，结合所给选项可知，B符合题意。 故选B。 【小问2详解】 分析题意可知，T2A 肽使一条多肽在T2A所在位置断开，是在翻译过程中使多肽链自行“折断”，从而得到多个独立蛋白，故其作用的时期是翻译。 故选C。 【小问3详解】 根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为A区：①HsQSOXIb基因＋③EGFP＋④KDEL；B区：⑤T2A；C区：②Survivin，这样既可在同一条 mRNA 上同时表达两种蛋白，又能借助EGFP与KDEL实现对QSOXIb在内质网中的定位和观察。 【小问4详解】 进行动物细胞培养时，必需条件是①适宜温度（约37 ℃）＋④定期更换培养液＋⑥稳定的渗透压，同时为实现无菌环境，也可加入③1%的混合抗生素，培养哺乳动物细胞通常并不需要纯氧（气体环境是95%空气和5%的CO2）或特意光照。 故选①③④⑥。 【小问5详解】 据图可知，图中对照组(1、2)二者细胞凋亡率无显著差异(n.s.)，而嘌呤霉素处理组(3、4)表现出显著差异(**)，说明在相同诱导凋亡条件下，CHO-PAb-QS(组4)比CHO-PAb(组3)抗凋亡能力更强。 故选D。 【小问6详解】 由题干信息可知，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用，而着丝粒连接着两个姐妹染色单体，纺锤丝与细胞分裂有关，故这些结构可能是着丝粒和纺锤丝。 故选AD。 【小问7详解】 已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶，在CHO-PAb-QS细胞系中，HsQSOXIb基因的表达有助于维持抗体的结构稳定，抗体是一种蛋白质，其功能的正常发挥依赖于其正确的空间结构，通过催化二硫键的形成，HsQSOXIb能够确保抗体分子在合成过程中正确折叠，从而维持其功能活性，且蛋白质中二硫键的形成是在内质网进行的，需要经过囊泡运输。 故选ABD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$