精品解析：上海市七宝中学2025-2026学年高三上学期10月月考生物试题

七宝中学高三生物学10月月考 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.所有答案作答必须全部填涂在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3.答卷前，务必在答题纸上正确填写班级、姓名、学号。 蓝藻的光周期现象（20分） 1. 光周期现象是生物对昼夜交替中光照和黑暗长短变化引起的适应性反应。蓝细菌等原核生物生长和繁殖迅速，为探究蓝细菌是否也具有光周期现象，科研人员展开相关研究。 （1）光作为一种信号，能够调控多种生物生长、发育，光的不同（ ）均能影响植物的生长发育。 A. 波长 B. 光照强度 C. 光周期变化 D. 光质 （2）关于T2噬菌体、蓝细菌、黑藻的共同点，表述正确的是（ ） A. 都是原核生物 B. 都具有核糖体 C. 都具有磷脂双分子层 D. 遗传物质都是DNA （3）研究者比较了三种光周期下野生型和昼夜节律基因突变株K转入冰浴环境中的存活率如图1。实验结果说明蓝细菌______（有/无）光周期现象，理由是（ ）（编号选填） ①野生型在不同光周期下转入冰浴环境中的存活率不同 ②突变株K在不同光周期下存活率无显著差异 ③野生型和突变型存活率都随冰浴时间增加而下降 ④野生型和突变型在三种光周期下变化趋势相近 （4）比较不同光周期数对野生型蓝细菌存活率的影响，发现光周期现象随时间逐步建立和增强如图2。已知蓝细菌繁殖一代时间约6小时，据图分析在（ ）代后光周期现象相对稳定。 A. 4 B. 8 C. 16 D. 32 （5）进一步研究发现，野生型蓝细菌感知光周期后，膜脂去饱和化程度提高，推测这种变化可能提高了生物膜的流动性，这一特点对于蓝细菌在低温环境下完成（ ）等功能有重要意义。 A. 细胞质膜的物质运输功能 B. 内质网和高尔基体形成囊泡 C. 大分子通过核孔运输 D. 溶酶体降解进入细胞的异物 （6）结合以上研究，下列说法正确的有（ ） A. 突变株K中导入昼夜节律基因，可恢复光周期现象 B. 突变株K的膜脂去饱和化程度与野生型无显著差异 C. 光周期现象可能在真核生物演化之前已经出现 D. 生物的性状是基因和环境共同作用的结果 （7）请基于本研究提出一项提高农作物抗寒性的措施，并从生物工程技术方面、表观遗传方面、生态安全方面分析其潜在风险： _______________ 气候变暖对生物捕食的影响（18分） 2. 气候变暖对生物捕食会产生影响。研究人员利用人工温室模拟地球气候变暖，以大、小两种蜘蛛作为研究对象，发现捕食者的捕食发生了相关变化。 （1）蜘蛛是一种肉食性节肢动物，它与杂食性、植食性昆虫以及植物通过捕食关系形成食物网。据此可知蜘蛛属于（ ） A. 分解者 B. 生产者 C. 第三营养级 D. 初级消费者 （2）以下关于某地区生态系统的描述，正确的是（ ） A. 信息双向传递 B. 能量双向流动 C. 受全球气候变暖影响 D. 存在能量倒金字塔 实验在两个温室中进行，其中一个温度适宜且恒定，另一个温度较高以模拟气候变暖，每个温室中有大、小两个不同物种的蜘蛛及其猎物。其中，大型昆虫多为肉食性，小型昆虫多取食禾本科植物，中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据，结果如图1和图2。 （3）据图1可知，变暖导致大、小蛛所结蛛网网孔尺寸的变化分别为（ ） A. 变小、变小 B. 变小、变大 C. 变大、变小 D. 变大、变大 （4）结合图1和图2分析，推测高温环境下（ ），因而大蜘蛛蛛网网孔大小发生相应变化，以获得足够的猎物。 A. 小型昆虫增多 B. 中型昆虫增多 C. 大型昆虫减少 （5）蛛网网孔越大，结网吐丝量越低。小蜘蛛的蛛网网孔大小随环境变暖所发生的变化，与高温下温室内生物群落的多种因素有关。综合上述信息，结合猎物的变化，对此进行合理解释：环境温度变暖，禾本科植物占优势，（ ）；另一方面，中型昆虫营养丰富，口感更佳，也获得了小蜘蛛的偏爱。 A. 小型昆虫多取食禾本科植物 B. 小型昆虫数量增加 C. 中型昆虫数量增加 D. 蛛网网孔变大、结网吐丝量减小，减少结网捕食的能量代价 （6）据题干信息和图2可知，高温环境下大蜘蛛和小蜘蛛的种间竞争（ ） A. 加剧 B. 减弱 C. 不变 （7）据本题信息，推测全球气候变暖对生物造成的影响可能有（ ） A. 植食性昆虫数量改变 B. 大型昆虫具生存优势 C. 昆虫等节肢动物种类、数量及分布均不变化 D. 捕食者食物的种类及比例发生变化 脂肪细胞与生物供能（24分） 3. 研究发现肠道菌群在机体体温调节中扮演重要作用。下图为移除肠道菌的小鼠和健康小鼠在寒冷环境下脂肪组织的变化，其中白色脂肪的主要功能是将体内多余的能量以脂肪的形式储存起来，而棕色脂肪细胞相比白色脂肪细胞具有更多的线粒体。 （1）研究者利用不同的抗生素清除肠道菌群来降低肠道微生物的多样性，这里“多样性”的层次主要是指（ ） A. 遗传多样性 B. 物种多样性 C. 生态系统多样性 D. 种群多样性 （2）根据白色脂肪和棕色脂肪的结构和功能特点，健康小鼠在外界温度降低时脂肪组织发生的生理变化是（ ） A. 棕色脂肪有氧呼吸增强，产热增加 B. 棕色脂肪无氧呼吸增强，产热增加 C. 脂肪供能减少，白色脂肪的脂肪储量增加 D. 脂肪供能增加，白色脂肪的脂肪储量减少 （3）下列对于健康小鼠在寒冷环境中体温调节的机制描述正确的是（ ） A. 寒冷刺激冷感受器产生兴奋 B. 下丘脑的体温调节中枢兴奋 C. 下丘脑通过释放促甲状腺激素调控甲状腺素的分泌 D. 皮肤血管收缩，减少散热 动物体内的白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞即白脂棕色化，可促进脂肪消耗，增加产热提高瘦肉率。 （4）图1中，H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过（ ）上的ATP合酶，生成大量ATP。 A. 细胞质膜 B. 类囊体膜 C. 线粒体外膜 D. 线粒体内膜 （5）N9是复合体Ⅰ上的亚基，通过调节NAD′/NADH平衡提高图1中UCP蛋白的合成，促进白脂棕色化，进而（ ）使机体产热增加，加速脂肪消耗补充能量。 A. 使H+通过UCP转运至线粒体基质 B. 减小H+跨膜浓度梯度 C. 减少ATP合成占比 D. 形成更多的水分子 （6）研究发现线粒体的脱氢酶DLD也可影响白脂棕色化,为探究DLD与N9的关系进行了相关实验。将含DLD基因、含N9基因的过表达载体按不同组合转入细胞中，如图所示实验结果说明______。 （7）有人提出可通过研发药物提高DLD基因表达，达到减肥效果。请从稳态与平衡的角度辩证评价该方案并说明理由：___________。 为进一步研究小鼠肥胖形成的内在机制，科学家进行了一系列的探究实验。科学家发现小鼠脂肪组织中穿插着一些交感神经，这些交感神经末梢兴奋时会释放神经递质——去甲肾上腺素，与脂肪细胞膜上相应受体结合进而促进细胞内的脂肪分解。 （8）材料中去甲肾上腺素经过的体液是（ ） A. 血浆 B. 组织液 C. 淋巴液 D. 细胞内液 （9）下列激素与去甲肾上腺素在血糖调节中的作用相似的有（ ） A. 胰岛素 B. 性激素 C. 胰高血糖素 D. 肾上腺素 免疫调节（18分） 4. 每个人细胞表面都带有一组和别人不同的蛋白质，称为组织相容性抗原（MHC），其中MHCI与肿瘤免疫密切相关。 （1）如图所示，肿瘤细胞内的某些蛋白质被蛋白酶体分解为短肽，这些短肽经（ ）加工形成MHC1-抗原肽并呈递到细胞膜表面。 A. 线粒体 B. 核糖体 C. 内质网 D. 高尔基体 （2）肿瘤细胞内的蛋白质IR能够下调MHCI含量。检测人胰腺癌细胞（WT）和IR基因敲除的胰腺癌细胞（KO）相关物质含量。若IR仅通过促进MHCI降解从而降低其含量。请在图中补全第3、4组实验结果。 （3）为探究IR作用于MHCI促进其降解途径，分别用红色、紫色、绿色荧光标记WT中的IR、自噬泡定位蛋白、溶酶体定位膜蛋白。将标记的WT分为两组，实验组用自噬抑制剂处理6h，对照组不处理。观察发现，对照组的三种荧光共定位（分布位置重叠），实验组红色荧光在细胞质基质中弥散分布，与绿色和紫色荧光无共定位。根据以上实验结果，可推测（ ） A. IR可以与MHCI结合 B. 溶解体参与了MHCI的降解 C. IR也被溶酶体降解 D. 用自噬诱导剂处理可能缩短出现荧光共定位的时间 PD-L1抗体可用于治疗多种癌症。有些患者在接受PD-L1抗体治疗后，胰岛B细胞受损，研究者对其机制进行了研究。 （4）活化的细胞毒性T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后，细胞毒性T细胞受到抑制。癌细胞可通过（ ）PD-L1的表达量来逃避细胞毒性T细胞的攻击，而PD-L1抗体能（ ）癌细胞的免疫逃逸。 A. 增大 促进 B. 增加 抑制 C. 减少 促进 D. 减少 抑制 细胞内的HLA能够与多种肽段结合，形成复合物后移动到细胞表面，该过程称为抗原提呈。正常情况下，识别自身正常抗原的细胞毒性T细胞会受抑制甚至凋亡。以避免自身免疫病的发生。胰岛B细胞中可能产生错误翻译的胰岛素，这些异常胰岛素水解产生的肽段与HLA形成的复合物称为ID。研究发现，接受PD-L1抗体治疗后，机体免疫增强，血浆中干扰素IFNγ增多，细胞毒性T细胞群体中特异性识别ID的S型细胞毒性T细胞所占比例也从极低水平显著升高。为研究S型细胞毒性T细胞增加的原因，研究者进行了下图所示实验，图1为图2中乙组的处理过程。 （5）丙组的处理方式是______。 （6）细胞中的免疫蛋白酶体可将细胞中异常胰岛素水解为肽段。研究者推测IFNγ通过作用于免疫蛋白酶体实现对胰岛B细胞的作用，并进行下表所示实验，检测各组MIP分泌量，验证了推测。请完善表中实验处理和实验结果。（编号选填） 胰岛B细胞处理方式 MIP分泌量 培养方式 抑制胰岛B细胞中无关蛋白合成 抑制胰岛B细胞中免疫蛋白酶体特定肽链合成 细胞毒性T细胞与胰岛B细胞共培养 ______ + 细胞毒性T细胞与______共培养 ______ ______ 注：“+”的数量表示MIP分泌量的多少。 ①IFNγ处理过的胰岛B细胞 ②细胞毒性T细胞 ③+ ④++ ⑤++++ （7）如图为两种辅助性T细胞（Th1和Th2）与巨噬细胞之间的相互作用关系，下列说法错误的是（ ） A. 三种免疫细胞均可以特异性识别抗原 B. 三种免疫细胞均来自骨髓的造血干细胞 C. 图中IFNγ、IL-4等属于免疫调节中的“信号”分子 D. 图中既存在正反馈也存在负反馈调节 利用基因工程生产胰岛素 5. 胰岛素是治疗1型糖尿病的特效药，人胰岛素在细胞内合成的部分过程如图1所示。目前，可利用基因工程方法生产药用人胰岛素，图2表示一种早期的技术路线，①—⑥表示过程。（Apr表示氨苄青霉素抗性基因） （1）上述基因工程中，目的基因是______。 （2）基因工程中获得目的基因的方法一般有（ ） A. 聚合酶链式反应 B. 化学方法合成 C. 基于大规模筛选 D. 基因的定点突变 （3）利用PCR扩增目的基因时，如要完成4轮循环，理论上至少加入引物的数量是（ ） A. 14个 B. 16个 C. 30个 D. 32个 （4）关于图2中利用基因工程方法生产药用人胰岛素的过程叙述正确的是（ ） A. 完成过程①②需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶 B. 过程③通常需要对受体细胞进行转化操作 C. 过程④⑤都必需在培养基中添加氨苄青霉素和琼脂 D. 在大肠杆菌中无法完成过程⑥，最终形成胰岛素 （5）下列关于基因工程中运载体的说法正确的是（ ） A. 运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造 B. 质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则 C. 质粒运载体只能在与目的基因重组后进入细胞 D. 质粒运载体只有把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达 已知基因A编码链两端的序列为5’-TACATATGAGCCCTCC…（中间核苷酸序列）…TGGTCGACGCTGGTTCAG-3’，图1表示4种限制酶的识别序列。 （6）根据基因A编码链序列分析，切取基因A时可选择的限制酶是（ ） A. SalⅠ B. NdeⅠ C. XhoⅠ D. SspⅠ （7）经测定图2中质粒运载体为7.5kb（1kb为1000个碱基对）。构建表达载体后用NdeⅠ和SspⅠ对重组质粒联合酶切后获得了6.0和1.2kb的两个片段，则基因A的长度为______kb。 （8）科学家欲替换肽链B中第25位氨基酸来提高胰岛素的稳定性，这种改造蛋白质的策略属于（ ） A. 定点突变 B. 定向进化 C. 人工诱变 D. 全新设计 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 七宝中学高三生物学10月月考 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.所有答案作答必须全部填涂在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3.答卷前，务必在答题纸上正确填写班级、姓名、学号。 蓝藻的光周期现象（20分） 1. 光周期现象是生物对昼夜交替中光照和黑暗长短变化引起的适应性反应。蓝细菌等原核生物生长和繁殖迅速，为探究蓝细菌是否也具有光周期现象，科研人员展开相关研究。 （1）光作为一种信号，能够调控多种生物生长、发育，光的不同（ ）均能影响植物的生长发育。 A. 波长 B. 光照强度 C. 光周期变化 D. 光质 （2）关于T2噬菌体、蓝细菌、黑藻的共同点，表述正确的是（ ） A. 都是原核生物 B. 都具有核糖体 C. 都具有磷脂双分子层 D. 遗传物质都是DNA （3）研究者比较了三种光周期下野生型和昼夜节律基因突变株K转入冰浴环境中的存活率如图1。实验结果说明蓝细菌______（有/无）光周期现象，理由是（ ）（编号选填） ①野生型在不同光周期下转入冰浴环境中的存活率不同 ②突变株K在不同光周期下存活率无显著差异 ③野生型和突变型存活率都随冰浴时间增加而下降 ④野生型和突变型在三种光周期下变化趋势相近 （4）比较不同光周期数对野生型蓝细菌存活率的影响，发现光周期现象随时间逐步建立和增强如图2。已知蓝细菌繁殖一代时间约6小时，据图分析在（ ）代后光周期现象相对稳定。 A. 4 B. 8 C. 16 D. 32 （5）进一步研究发现，野生型蓝细菌感知光周期后，膜脂去饱和化程度提高，推测这种变化可能提高了生物膜的流动性，这一特点对于蓝细菌在低温环境下完成（ ）等功能有重要意义。 A. 细胞质膜的物质运输功能 B. 内质网和高尔基体形成囊泡 C. 大分子通过核孔运输 D. 溶酶体降解进入细胞的异物 （6）结合以上研究，下列说法正确的有（ ） A. 突变株K中导入昼夜节律基因，可恢复光周期现象 B. 突变株K的膜脂去饱和化程度与野生型无显著差异 C. 光周期现象可能在真核生物演化之前已经出现 D. 生物的性状是基因和环境共同作用的结果 （7）请基于本研究提出一项提高农作物抗寒性的措施，并从生物工程技术方面、表观遗传方面、生态安全方面分析其潜在风险： _______________ 【答案】（1）ABCD （2）D （3） ①. 有 ②. ①② （4）C （5）A （6）ACD （7）通过基因工程手段将蓝细菌中与感知光周期及提高膜脂去饱和化程度相关的基因导入农作物中，提高农作物对光周期的感知能力，增加膜脂去饱和化程度，从而提高农作物抗寒性。 潜在风险：基因工程技术方面，可能存在基因导入效率低、基因整合位点不确定等问题，影响相关基因在农作物中的正常表达；表观遗传方面，导入的基因可能与农作物自身的代谢途径产生冲突，影响农作物的正常生长发育；生态安全方面，转基因农作物可能会对生态环境产生潜在影响，如基因漂移到野生近缘种中，改变野生生物的遗传特性等。 【解析】 【分析】1、光合作用是绿色植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物（如葡萄糖）并释放氧气的过程。（1）光反应阶段：光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，需要光能作为驱动力。其主要步骤包括：   ‌①水的光解‌：色素吸收光能，将水分子分解为氧气（O2）、质子（H+）和电子（e-），氧气释放到大气中；②ATP和NADPH的生成‌：质子梯度驱动ATP合酶合成ATP，同时光系统I将电子传递给NADP+，生成NADPH。ATP和NADPH为暗反应提供能量和还原力；（2）暗反应阶段（卡尔文循环）：暗反应发生在叶绿体基质中，不需要光能，但依赖光反应生成的ATP和NADPH。其主要步骤包括：   ‌①二氧化碳的固定‌：二氧化碳与五碳化合物（C5）结合，生成两分子三碳化合物（C3）；②三碳化合物的还原‌：C3在ATP和NADPH的作用下被还原为有机物和C5。 2、蓝细菌是含叶绿素和藻蓝素，但不含叶绿体(区别于真核生物的藻类)、能进行光合作用的单细胞原核生物。 【小问1详解】 科学实验证明，光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育全过程，光的不同波长、光照强度、光质、光周期均能影响植物的生长发育，ABCD正确。 故选ABCD。 【小问2详解】 A、T2噬菌体是病毒，不是原核生物，蓝细菌是原核生物，黑藻是真核生物，A错误； B、蓝细菌和黑藻都具有细胞结构，有细胞器核糖体，T2噬菌体没有细胞结构，没有核糖体，B错误； C、蓝细菌和黑藻都具有细胞结构，都具有磷脂双分子层，T2噬菌体没有细胞结构，没有磷脂双分子层，C错误； D、T2噬菌体是DNA病毒，T2噬菌体、蓝细菌、黑藻的遗传物质都是DNA，D正确。 故选D。 【小问3详解】 分析实验结果可知，在不同光周期下，野生型蓝细菌在转入冰浴环境中的存活率存在差异，而昼夜节律基因突变株K在不同光周期下存活率无显著差异。具体来说，野生型在不同光周期下存活率不同，说明其对光周期的变化产生了不同的反应，即蓝细菌的存活情况受光周期影响，这就表明蓝细菌具有光周期现象；而昼夜节律基因突变株K由于相关基因发生突变，其对光周期变化的反应与野生型不同，进一步从反面说明了野生型正常的光周期反应是依赖于昼夜节律相关基因的，也就更加支持了蓝细菌具有光周期现象这一结论，综上可知，①②正确。 故选①②。 【小问4详解】 蓝细菌繁殖一代时间约6小时，24小时为一个光周期，从图2可以看出，在光周期数为4之后，野生型蓝细菌存活率不再有明显变化，即光周期现象相对稳定，此时经过的代数为4×24÷6 =16代，在16代后光周期现象相对稳定，C正确。 故选C。 【小问5详解】 A、野生型蓝细菌感知光周期后，膜脂去饱和化程度提高，推测这种变化可能提高了生物膜的流动性，有利于蓝细菌在低温环境下完成细胞质膜的物质运输、信息交流等功能，A正确； B、蓝细菌是原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体，B错误； C、蓝细菌没有核孔，C错误； D、蓝细菌没有溶酶体，D错误。 故选A。 【小问6详解】 A、突变株K是昼夜节律基因突变株，导入昼夜节律基因，有可能恢复其光周期现象，A正确； B、由前面分析可知突变株K与野生型对光周期响应不同，推测突变株K的膜脂去饱和化程度与野生型有显著差异，B错误； C、蓝细菌是原核生物，光周期现象在蓝细菌中存在，说明光周期现象可能在真核生物演化之前已经出现，C正确； D、蓝细菌的光周期现象体现了生物对昼夜交替环境的适应性反应，说明生物的性状是基因和环境共同作用的结果，D正确。 故选ACD。 【小问7详解】 通过基因工程手段将蓝细菌中与感知光周期及提高膜脂去饱和化程度相关的基因导入农作物中，提高农作物对光周期的感知能力，增加膜脂去饱和化程度，从而提高农作物抗寒性。 潜在风险：基因工程技术方面，可能存在基因导入效率低、基因整合位点不确定等问题，影响相关基因在农作物中的正常表达；表观遗传方面，导入的基因可能与农作物自身的代谢途径产生冲突，影响农作物的正常生长发育；生态安全方面，转基因农作物可能会对生态环境产生潜在影响，如基因漂移到野生近缘种中，改变野生生物的遗传特性等。 气候变暖对生物捕食的影响（18分） 2. 气候变暖对生物捕食会产生影响。研究人员利用人工温室模拟地球气候变暖，以大、小两种蜘蛛作为研究对象，发现捕食者的捕食发生了相关变化。 （1）蜘蛛是一种肉食性节肢动物，它与杂食性、植食性昆虫以及植物通过捕食关系形成食物网。据此可知蜘蛛属于（ ） A. 分解者 B. 生产者 C. 第三营养级 D. 初级消费者 （2）以下关于某地区生态系统的描述，正确的是（ ） A. 信息双向传递 B. 能量双向流动 C. 受全球气候变暖影响 D. 存在能量倒金字塔 实验在两个温室中进行，其中一个温度适宜且恒定，另一个温度较高以模拟气候变暖，每个温室中有大、小两个不同物种的蜘蛛及其猎物。其中，大型昆虫多为肉食性，小型昆虫多取食禾本科植物，中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据，结果如图1和图2。 （3）据图1可知，变暖导致大、小蛛所结蛛网网孔尺寸的变化分别为（ ） A. 变小、变小 B. 变小、变大 C. 变大、变小 D. 变大、变大 （4）结合图1和图2分析，推测高温环境下（ ），因而大蜘蛛蛛网网孔大小发生相应变化，以获得足够的猎物。 A. 小型昆虫增多 B. 中型昆虫增多 C. 大型昆虫减少 （5）蛛网网孔越大，结网吐丝量越低。小蜘蛛的蛛网网孔大小随环境变暖所发生的变化，与高温下温室内生物群落的多种因素有关。综合上述信息，结合猎物的变化，对此进行合理解释：环境温度变暖，禾本科植物占优势，（ ）；另一方面，中型昆虫营养丰富，口感更佳，也获得了小蜘蛛的偏爱。 A. 小型昆虫多取食禾本科植物 B. 小型昆虫数量增加 C. 中型昆虫数量增加 D. 蛛网网孔变大、结网吐丝量减小，减少结网捕食的能量代价 （6）据题干信息和图2可知，高温环境下大蜘蛛和小蜘蛛的种间竞争（ ） A. 加剧 B. 减弱 C. 不变 （7）据本题信息，推测全球气候变暖对生物造成的影响可能有（ ） A. 植食性昆虫数量改变 B. 大型昆虫具生存优势 C. 昆虫等节肢动物种类、数量及分布均不变化 D. 捕食者食物的种类及比例发生变化 【答案】（1）C （2）AC （3）B （4）BC （5）ABCD （6）A （7）AD 【解析】 【分析】生物之间的关系分种间关系和种内关系两种：种间关系又分互利共生（如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣，二者密不可分）、原始合作（如海葵和寄居蟹在一起，互惠互利）、种间竞争（如水稻与稗草）、捕食（如狼吃羊）和寄生（如蛔虫寄生在人体内）等；种内关系又分种内互助（如蜜蜂之间的合作）和种内斗争（如狼群争抢猎物）等。 【小问1详解】 初级消费者是植食性昆虫（直接吃植物），蜘蛛捕食植食性或杂食性昆虫，处于次级消费者位置，对应第三营养级，C正确。 故选C。 【小问2详解】 A、生态系统中信息传递是双向的（如植物与昆虫间的信号交流），A正确； B、能量流动是单向的（从生产者到消费者，逐级递减），B 错误 C、题干明确实验模拟气候变暖对捕食的影响，说明生态系统受其影响，C正确； D、能量金字塔始终是正金字塔（能量逐级递减），不存在倒金字塔，D错误。 故选AC。 【小问3详解】 结合图 1 趋势，恒温与高温对比，大蜘蛛的网孔数值在高温下降低，小蜘蛛的网孔数值在高温下升高，B正确。 故选B。 【小问4详解】 结合图2结果，推测高温环境下，中型昆虫增加，大型昆虫减少，因而大蜘蛛蛛网网孔大小发生相应变化，以获得足够的猎物， BC正确。 故选BC。 【小问5详解】 环境温度变暖，禾本科植物占优势，取食禾本科植物的小型昆虫增加，中型昆虫也增加，蛛网网孔变大、结网吐丝 量减小的情况下，小蜘蛛猎物依旧充足，减少结网捕食的能量代价，利于生存；另一方面，中型昆虫营养丰富，口感更佳，也获得了小蜘蛛的偏爱，小蜘蛛的蛛网网孔大小随环境变暖所增大，ABCD符合题意。 故选ABCD。 【小问6详解】 种间竞争源于猎物资源重叠，大蜘蛛网孔变小（适配中小型猎物），小蜘蛛网孔变大（适配中小型、中型猎物）。图2说明两者生态位重叠加剧，故种间竞争加剧，A正确。 故选A。 【小问7详解】 A、高温下禾本科植物占优势，小型昆虫（植食性）数量改变，A 正确； B、大型昆虫在高温下无生存优势（图 1、2 暗示其减少），B错误； C、 气候变暖导致蜘蛛网孔、猎物选择变化，说明昆虫的种类、数量或分布会改变，C错误； D、捕食者的食物种类及比例也会调整，D正确。 故选AD。 脂肪细胞与生物供能（24分） 3. 研究发现肠道菌群在机体体温调节中扮演重要作用。下图为移除肠道菌的小鼠和健康小鼠在寒冷环境下脂肪组织的变化，其中白色脂肪的主要功能是将体内多余的能量以脂肪的形式储存起来，而棕色脂肪细胞相比白色脂肪细胞具有更多的线粒体。 （1）研究者利用不同的抗生素清除肠道菌群来降低肠道微生物的多样性，这里“多样性”的层次主要是指（ ） A. 遗传多样性 B. 物种多样性 C. 生态系统多样性 D. 种群多样性 （2）根据白色脂肪和棕色脂肪的结构和功能特点，健康小鼠在外界温度降低时脂肪组织发生的生理变化是（ ） A. 棕色脂肪有氧呼吸增强，产热增加 B. 棕色脂肪无氧呼吸增强，产热增加 C. 脂肪供能减少，白色脂肪的脂肪储量增加 D. 脂肪供能增加，白色脂肪的脂肪储量减少 （3）下列对于健康小鼠在寒冷环境中体温调节的机制描述正确的是（ ） A. 寒冷刺激冷感受器产生兴奋 B. 下丘脑的体温调节中枢兴奋 C. 下丘脑通过释放促甲状腺激素调控甲状腺素的分泌 D. 皮肤血管收缩，减少散热 动物体内的白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞即白脂棕色化，可促进脂肪消耗，增加产热提高瘦肉率。 （4）图1中，H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过（ ）上的ATP合酶，生成大量ATP。 A. 细胞质膜 B. 类囊体膜 C. 线粒体外膜 D. 线粒体内膜 （5）N9是复合体Ⅰ上的亚基，通过调节NAD′/NADH平衡提高图1中UCP蛋白的合成，促进白脂棕色化，进而（ ）使机体产热增加，加速脂肪消耗补充能量。 A. 使H+通过UCP转运至线粒体基质 B. 减小H+跨膜浓度梯度 C. 减少ATP合成占比 D. 形成更多的水分子 （6）研究发现线粒体的脱氢酶DLD也可影响白脂棕色化,为探究DLD与N9的关系进行了相关实验。将含DLD基因、含N9基因的过表达载体按不同组合转入细胞中，如图所示实验结果说明______。 （7）有人提出可通过研发药物提高DLD基因表达，达到减肥效果。请从稳态与平衡的角度辩证评价该方案并说明理由：___________。 为进一步研究小鼠肥胖形成的内在机制，科学家进行了一系列的探究实验。科学家发现小鼠脂肪组织中穿插着一些交感神经，这些交感神经末梢兴奋时会释放神经递质——去甲肾上腺素，与脂肪细胞膜上相应受体结合进而促进细胞内的脂肪分解。 （8）材料中去甲肾上腺素经过的体液是（ ） A. 血浆 B. 组织液 C. 淋巴液 D. 细胞内液 （9）下列激素与去甲肾上腺素在血糖调节中的作用相似的有（ ） A. 胰岛素 B. 性激素 C. 胰高血糖素 D. 肾上腺素 【答案】（1）B （2）AD （3）ABD （4）D （5）ABC （6）DLD和N9均能促进UCP表达，两者共同作用促进UCP表达的效果更明显 （7）合理：通过研发药物提高DLD含量可促进白脂棕色化相关基因基因表达，促进白脂棕色化，消耗更多脂肪，达到减肥效果。不合理：DLD基因表达水平提高后会增加产热，可能会破坏机体体温平衡的稳态。 （8）B （9）CD 【解析】 【分析】由图A可知，移除肠道菌的小鼠棕色脂肪细胞减少；图B曲线随着暴露在寒冷环境中的时间体温逐渐降低，并且实验组降低的更低。有氧呼吸主要在线粒体中进行，分为三个阶段。第一阶段在细胞质基质，葡萄糖分解为丙酮酸和少量[H]，产生少量能量；第二阶段在线粒体基质，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量[H]，产生少量能量；第三阶段在线粒体内膜，O2与[H]结合生成水，产生大量能量。 【小问1详解】 生物多样性包括物种多样性，遗传多样性和生态系统多样性，研究者利用不同的抗生素清除肠道菌群来降低肠道微生物的多样性，这里“多样性”的层次主要是指物种多样性。 故选B。 【小问2详解】 由于“白色脂肪的主要功能是将体内多余的能量以脂肪的形式储存起来，而棕色脂肪细胞相比白色脂肪细胞具有更多的线粒体”，据此推测健康小鼠在外界温度降低时脂肪组织发生的生理变化是：棕色脂肪有氧呼吸增强，产热增加，A正确、B错误；脂肪供能增加，白色脂肪的脂肪储量减少，C错误、D正确。 故选AD。 【小问3详解】 寒冷刺激冷感受器产生兴奋，A正确；下丘脑的体温调节中枢兴奋，B正确；下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素调控甲状腺素的分泌，C错误；皮肤血管收缩，减少散热，D正确。 故选ABD。 【小问4详解】 图中显示H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运至线粒体膜间隙，并能形成浓度梯度通过一定结构上的ATP合酶生成大量ATP，这个结构是线粒体内膜。 故选D。 【小问5详解】 从图1可知，UCP可以使H+不经过ATP合酶回流到线粒体基质，使H+通过UCP转运至线粒体基质，这样原本H+顺浓度梯度通过ATP合酶产生ATP的过程被部分阻断，减小H+跨膜浓度梯度，减少ATP合成占比，使得能量更多地以热能形式释放，从而导致机体产热增加。 故选ABC。 【小问6详解】 将含DLD基因或含N9基因的过表达载体分别导入细胞中，从图中结果可知，空白组作为对照，其UCP基因表达量相对较低；N9组和DLD组的UCP基因表达量均有所升高，DLD+N9组的UCP基因表达量比两组更高，表明两者共同作用促进UCP基因表达的效果更明显。 【小问7详解】 从稳态与平衡角度辩证评价通过研发药物提高DLD基因表达以达到减肥效果的方案。合理方面，根据前面实验可知DLD可与N9结合共同促进白脂棕色化相关基因UCP基因表达，白脂棕色化能消耗更多脂肪，所以从这个角度可以达到减肥效果。不合理方面，UCP基因表达水平提高后会增加产热，如果产热过多，可能会破坏机体体温平衡的稳态。 【小问8详解】 材料中去甲肾上腺素是神经递质，经突触间隙（组织液）作用于突触后膜。 故选B。 【小问9详解】 去甲肾上腺素能够促进细胞内的脂肪分解，胰高血糖素和肾上腺素能起到同样的作用。 故选CD。 免疫调节（18分） 4. 每个人细胞表面都带有一组和别人不同的蛋白质，称为组织相容性抗原（MHC），其中MHCI与肿瘤免疫密切相关。 （1）如图所示，肿瘤细胞内的某些蛋白质被蛋白酶体分解为短肽，这些短肽经（ ）加工形成MHC1-抗原肽并呈递到细胞膜表面。 A. 线粒体 B. 核糖体 C. 内质网 D. 高尔基体 （2）肿瘤细胞内的蛋白质IR能够下调MHCI含量。检测人胰腺癌细胞（WT）和IR基因敲除的胰腺癌细胞（KO）相关物质含量。若IR仅通过促进MHCI降解从而降低其含量。请在图中补全第3、4组实验结果。 （3）为探究IR作用于MHCI促进其降解途径，分别用红色、紫色、绿色荧光标记WT中的IR、自噬泡定位蛋白、溶酶体定位膜蛋白。将标记的WT分为两组，实验组用自噬抑制剂处理6h，对照组不处理。观察发现，对照组的三种荧光共定位（分布位置重叠），实验组红色荧光在细胞质基质中弥散分布，与绿色和紫色荧光无共定位。根据以上实验结果，可推测（ ） A. IR可以与MHCI结合 B. 溶解体参与了MHCI的降解 C. IR也被溶酶体降解 D. 用自噬诱导剂处理可能缩短出现荧光共定位的时间 PD-L1抗体可用于治疗多种癌症。有些患者在接受PD-L1抗体治疗后，胰岛B细胞受损，研究者对其机制进行了研究。 （4）活化的细胞毒性T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后，细胞毒性T细胞受到抑制。癌细胞可通过（ ）PD-L1的表达量来逃避细胞毒性T细胞的攻击，而PD-L1抗体能（ ）癌细胞的免疫逃逸。 A. 增大 促进 B. 增加 抑制 C. 减少 促进 D. 减少 抑制 细胞内的HLA能够与多种肽段结合，形成复合物后移动到细胞表面，该过程称为抗原提呈。正常情况下，识别自身正常抗原的细胞毒性T细胞会受抑制甚至凋亡。以避免自身免疫病的发生。胰岛B细胞中可能产生错误翻译的胰岛素，这些异常胰岛素水解产生的肽段与HLA形成的复合物称为ID。研究发现，接受PD-L1抗体治疗后，机体免疫增强，血浆中干扰素IFNγ增多，细胞毒性T细胞群体中特异性识别ID的S型细胞毒性T细胞所占比例也从极低水平显著升高。为研究S型细胞毒性T细胞增加的原因，研究者进行了下图所示实验，图1为图2中乙组的处理过程。 （5）丙组的处理方式是______。 （6）细胞中的免疫蛋白酶体可将细胞中异常胰岛素水解为肽段。研究者推测IFNγ通过作用于免疫蛋白酶体实现对胰岛B细胞的作用，并进行下表所示实验，检测各组MIP分泌量，验证了推测。请完善表中实验处理和实验结果。（编号选填） 胰岛B细胞处理方式 MIP分泌量 培养方式 抑制胰岛B细胞中无关蛋白合成 抑制胰岛B细胞中免疫蛋白酶体特定肽链合成 细胞毒性T细胞与胰岛B细胞共培养 ______ + 细胞毒性T细胞与______共培养 ______ ______ 注：“+”的数量表示MIP分泌量的多少。 ①IFNγ处理过的胰岛B细胞 ②细胞毒性T细胞 ③+ ④++ ⑤++++ （7）如图为两种辅助性T细胞（Th1和Th2）与巨噬细胞之间的相互作用关系，下列说法错误的是（ ） A. 三种免疫细胞均可以特异性识别抗原 B. 三种免疫细胞均来自骨髓的造血干细胞 C. 图中IFNγ、IL-4等属于免疫调节中的“信号”分子 D. 图中既存在正反馈也存在负反馈调节 【答案】（1）CD （2） （3）BD （4）B （5）细胞毒性 T 细胞单独培养 （6） ①. ④ ②. ① ③. ⑤ ④. ③ （7）A 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成：氨基酸在游离的核糖体上合成肽链，肽链进入粗面内质网初步加工后，以囊泡运至高尔基体进一步加工，成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜，以胞吐的方式运出细胞外，整个过程需要线粒体提供能量。 【小问1详解】 在细胞中，短肽进入内质网和高尔基体进行加工，形成MHCⅠ-抗原肽，AB错误，CD正确。 【小问2详解】 已知IR仅促进MHCⅠ降解降低其含量。第3组是WT细胞（含IR）且添加了蛋白质降解抑制剂，此时MHCⅠ不会被降解，所以MHCⅠ含量应与第1组WT细胞（无蛋白质降解抑制剂，MHCⅠ 正常被 IR 促进降解）相比显著增加，与第 2 组KO细胞（无IR，MHCⅠ不被促进降解）MHCⅠ含量相近的条带；第4组是4KO细胞（无IR）且添加了蛋白质降解抑制剂，由于本身没有IR促进MHCⅠ降解，所以MHCⅠ含量不变，与第 2 组KO细胞 MHCⅠ 含量相同的条带。因此第3、4组实验结果如图所示： 【小问3详解】 A、实验未直接检测 IR 与 MHCⅠ 的结合，无法推出，A错误； B、对照组中 IR（红色）、自噬泡定位蛋白（紫色）、溶酶体定位膜蛋白（绿色）荧光共定位，说明 IR 通过自噬 - 溶酶体途径降解 MHCⅠ；实验组自噬抑制剂处理后，红色荧光弥散，与紫、绿色无共定位，进一步说明自噬 - 溶酶体途径参与，其中溶酶体是降解场所，故可推测溶酶体参与 MHCⅠ 的降解，B正确； C、实验未说明 IR 被溶酶体降解，C错误； D、自噬诱导剂会促进自噬，缩短出现荧光共定位时间，D正确。 故选BD。 【小问4详解】 活化的细胞毒性T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后，细胞毒性T细胞受到抑制，癌细胞可通过增加PD-L1的表达量来与PD-1结合抑制T细胞的活性，从而逃避细胞毒性T细胞的攻击。PD-L1 抗体的作用是结合癌细胞表面的 PD-L1，阻止它和 T 细胞的 PD-1 结合，这样就能抑制癌细胞的免疫逃逸。ACD错误,B正确。 【小问5详解】 研究S型细胞毒性T细胞增加的原因，设置了甲乙丙三组，甲组为细胞毒性T细胞与胰岛B细胞共培养，乙组为细胞毒性T细胞与IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养，MIP（细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子）含量乙组＞甲组＞丙组，因此丙组为细胞毒性T细胞单独培养。 【小问6详解】 研究者推测IFNγ通过作用于免疫蛋白酶体实现对胰岛B细胞的作用，因此实验分为四组，一组为细胞毒性T细胞与胰岛B细胞共培养，抑制胰岛B细胞中无关蛋白合成，结果为MIP分泌量较少，用++表示；另一组为细胞毒性T细胞与IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养，抑制胰岛B细胞中无关蛋白合成，由于IFNγ通过作用于免疫蛋白酶体实现对胰岛B细胞的作用，而免疫蛋白酶体可将细胞中异常胰岛素水解为肽段，因此该组的MIP分泌量较多，用++++表示；另两组为细胞毒性T细胞与胰岛B细胞共培养+抑制胰岛B细胞中免疫蛋白酶体特定肽链合成、细胞毒性T细胞与IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养+抑制胰岛B细胞中免疫蛋白酶体特定肽链合成，由于这两组均抑制胰岛B细胞中免疫蛋白酶体特定肽链合成，而IFNγ通过作用于免疫蛋白酶体实现对胰岛B细胞的作用，因此MIP的分泌量相同，都较少，用+表示。 【小问7详解】 A、Th1、Th2 属于辅助性 T 细胞，能特异性识别抗原；但巨噬细胞识别抗原不具有特异性，A 错误； B、Th1、Th2、巨噬细胞均由骨髓中的造血干细胞分化而来，B 正确； C、IL-2、IFN-γ、IL-4 等属于细胞因子，是免疫调节中的 “信号” 分子，C 正确； D、图中的正反馈和负反馈可以从细胞因子的作用关系判断：正反馈：例如 Th1 分泌的 IFNγ 促进巨噬细胞分泌 IL-12，IL-12 又进一步促进 Th1 的活化，也属于正反馈。负反馈：例如Th1 分泌的IL-2 促进Th2 分泌 IL-10， Th2 分泌的IL-10会抑制 Th1 的活性，减少其分泌 IL-2 等细胞因子，从而限制 Th2的过度活化，属于负反馈调节。D 正确。 故选A。 利用基因工程生产胰岛素 5. 胰岛素是治疗1型糖尿病的特效药，人胰岛素在细胞内合成的部分过程如图1所示。目前，可利用基因工程方法生产药用人胰岛素，图2表示一种早期的技术路线，①—⑥表示过程。（Apr表示氨苄青霉素抗性基因） （1）上述基因工程中，目的基因是______。 （2）基因工程中获得目的基因的方法一般有（ ） A. 聚合酶链式反应 B. 化学方法合成 C. 基于大规模筛选 D. 基因的定点突变 （3）利用PCR扩增目的基因时，如要完成4轮循环，理论上至少加入引物的数量是（ ） A. 14个 B. 16个 C. 30个 D. 32个 （4）关于图2中利用基因工程方法生产药用人胰岛素的过程叙述正确的是（ ） A. 完成过程①②需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶 B. 过程③通常需要对受体细胞进行转化操作 C. 过程④⑤都必需在培养基中添加氨苄青霉素和琼脂 D. 在大肠杆菌中无法完成过程⑥，最终形成胰岛素 （5）下列关于基因工程中运载体的说法正确的是（ ） A. 运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造 B. 质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则 C. 质粒运载体只能在与目的基因重组后进入细胞 D. 质粒运载体只有把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达 已知基因A编码链两端的序列为5’-TACATATGAGCCCTCC…（中间核苷酸序列）…TGGTCGACGCTGGTTCAG-3’，图1表示4种限制酶的识别序列。 （6）根据基因A编码链序列分析，切取基因A时可选择的限制酶是（ ） A. SalⅠ B. NdeⅠ C. XhoⅠ D. SspⅠ （7）经测定图2中质粒运载体为7.5kb（1kb为1000个碱基对）。构建表达载体后用NdeⅠ和SspⅠ对重组质粒联合酶切后获得了6.0和1.2kb的两个片段，则基因A的长度为______kb。 （8）科学家欲替换肽链B中第25位氨基酸来提高胰岛素的稳定性，这种改造蛋白质的策略属于（ ） A. 定点突变 B. 定向进化 C. 人工诱变 D. 全新设计 【答案】（1）基因A和基因B （2）ABC （3）C （4）ABD （5）AB （6）AB （7）1.5 （8）A 【解析】 【分析】1、分析图1，前胰岛素原要切除信号肽，形成胰岛素原，胰岛素原需要切除一条多肽链，然后剩余的两条多肽链通过形成三个二硫键连接在一起形成了具有两条链的胰岛素。 2、分析图2，①是获取目的基因，②是构建表达载体，③是将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定，⑤转基因大肠杆菌的繁殖，⑥合成胰岛素。 【小问1详解】 胰岛素是由两条多肽链构成，即肽链A和肽链B，控制合成肽链A的基因是基因A，控制合成肽链B的基因是基因B，所以该基因工程的目的基因是基因A和基因B。 【小问2详解】 A、已知目的基因的核苷酸序列可以通过聚合酶链式反应获得目的基因，A正确； B、对于基因序列较短，序列明确的目的基因可以通过化学方法合成，B正确； C、对于未知序列的基因，不管是真核或原核基因可以通过基于大规模筛选的方法获取目的基因，C正确； D、基因的定点突变是蛋白质工程中常用的技术，D错误。 故选ABC。 【小问3详解】 PCR扩增目的完成4轮有16个DNA分子，除了母链没有引物外，其余的都有，所以需要引物的数量是16×2-2=30，ABD错误，C正确。 故选C。 【小问4详解】 A、①是获取目的基因，需要限制性内切酶切割DNA分子获取目的基因，②过程是构建表达载体，需要用到DNA连接酶，A正确； B、过程③是把目的基因转入受体细胞，因此需要对受体细胞进行转化操作，如钙离子处理，B正确； C、④和⑤过程需要筛选是否导入目的基因的受体细胞，由于表达载体中的抗性基因是氨苄青霉素抗性基因，所以需要添加。琼脂是固态培养基配制时要加的凝固剂，但大肠杆菌的增殖是在液体培养基中进行的，不需要加入琼脂，所以⑤过程不需要加入，C错误； D、大肠杆菌是原核生物，无加工蛋白质的内质网和高尔基体，所以不可能在细菌体内合成胰岛素，D正确。 故选ABD。 【小问5详解】 A、运载体常用的是质粒，细菌中的DNA，也可以动植物病毒的DNA，A正确； B、质粒的本质是DNA，DNA上的基因的表达要遵循中心法则，B正确； C、质粒本来就是受体细胞的一部分，在没有与目的基因结合后也能进入，不是必须要与目的基因结合才能，所以后面还有筛选目的基因是否导入细胞的情况，C错误； D、质粒载体上有启动子和终止子等与表达相关的结构，不整合依然可以表达，D错误。 故选AB。 【小问6详解】 基因A编码链5’端有NdeⅠ的识别序列CATATG，可以用来切割基因A编码链5’端，基因A编码链3’端有SalⅠ的识别序列GTCGAC，可以用来切割基因A编码链3’端，所以可以用NdeⅠ和SalⅠ来切取基因A，而基因A编码链两端的序列中无XhoⅠ和SspⅠ的识别序列，不能切割获取基因A，CD错误，AB正确。 故选AB。 【小问7详解】 据图分析，用NdeⅠ、XhoⅠ切割质粒后质粒的长度为7.5-1.8=5.7kb，而重组质粒长度=6.0+1.2=7.2kb，因此目的基因的长度=7.2- 5.7=1.5kb。 【小问8详解】 替换特定位置的氨基酸，属于定点突变，针对特定碱基位点改造，BCD错误，A正确。 故选A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $