精品解析：上海市宝山区2025-2026学年高三上学期12月期末能力诊断生物试卷

宝山区2025学年第一学期期终学生学习能力诊断测试 高三生物学（等级）试卷 一、生物入侵 美洲商陆、二十蕊商陆、草地贪夜蛾都原产于美洲，已先后迁入我国多地。二十蕊商陆暂定为非入侵生物，对本地生态暂时没有明显的破坏作用，其余二者都是入侵生物。为了探究三者对本土商陆生物量的影响，科研人员将美洲商陆和本土商陆混合种植，一部分作为对照，另一部分适时种植二十蕊商陆，一段时间后得到实验结果为图1；一部分作为对照，另一部分适时添加草地贪夜蛾取食，一段时间后得到实验结果为图2，*代表有显著差异。 1. 美洲商陆迁入我国适宜地区后，前期种群数量的增长可能较符合______ (S/J)型曲线。 2. 美洲商陆、二十蕊商陆和草地贪夜蛾迁入我国后，会改变本地生态系统______（多选）。 A. 群落的空间结构 B. 物质循环的途径 C. 抵抗力稳定性的大小 D. 能量流动的特点 3. 美洲商陆和草地贪夜蛾之间种间关系是______（多选）。 A. 捕食 B. 共生 C. 负相互作用 D. 正相互作用 4. 若二十蕊商陆在未来成为入侵生物，可能的原因包括______（多选）。 A. 本地群落中的天敌减少 B. 气候变暖扩展了栖息地生态位 C. 本地气候发生变化更适宜其生长繁殖 D. 发生定向变异，增强资源竞争能力 5. 据图1和图2可知______（多选）。 A. 二十蕊商陆的引入显著提高了美洲商陆的生物量 B. 二十蕊商陆引入提高了本土商陆的竞争能力 C. 草地贪夜蛾的取食对本土商陆生物量没有明显影响 D. 草地贪夜蛾的存在可能会放大美洲商陆的竞争优势 6. 据图分析，若在某地已经有美洲商陆和草地贪夜蛾的侵入，为保护本土商陆，下列措施较为可行的有______。（编号选填） ①评估风险后引入二十蕊商陆 ②直接引入美洲商陆的其他天敌 ③人工增投草地贪夜蛾的本土天敌 二、MH综合征的遗传和病因 MH综合征是一种遗传性肌肉代谢异常疾病，主要由19号染色体上的RYR1基因突变导致受体RYR1结构改变引起。MH综合征患者平时无异，常由挥发性麻醉剂或肌松药（如琥珀酰胆碱）诱发严重的急性发病。图为一MH综合征家系的遗传系谱图以及所有家庭成员基因检测结果。 （箭头示先证者，为MH患者，子代中仅II-3、II-7有RYR1突变基因） 7. 结构改变的RYR1与正常受体在氨基酸数目上无差异，但功能却出现了变化，可能原因有______（多选）。 A. RYR1发生了氨基酸种类的改变 B. RYR1发生了空间结构的改变 C. RYR1基因发生了碱基替换 D. RYR1基因发生了空间结构的改变 8. 由题意可初步推测，RYR1基因突变导致的MH遗传方式为______。先证者的基因型为______（相关基因用R/r表示）。II-3个体若有手术______（需/不需）避免使用挥发性麻醉剂。 9. II-7号夫妇计划孕育二胎，为了避免致病基因传递给子代，现取II-7的4个卵母细胞（编号a、b、c、d）进行培养、受精并选取相关细胞进行R/r基因检测，结果如表，请问可以选择哪些编号的卵母细胞所形成的卵子受精，并结合减数分裂过程中染色体和基因的行为进行说明。 。 细胞 a形成的 第一极体 b形成的 第一极体 c形成的 第二极体 d形成的 第二极体 基因组成及比例 只有R基因 只有r基因 R∶r=1∶2 R∶r=2∶1 挥发性麻醉剂或肌松药（如琥珀酰胆碱）诱发MH综合征患者急性发病，原因是与正常人相比，这些药物最终会激活肌质网上结构改变的RYR1，导致其持续性开放，使细胞质Ca2⁺浓度上升，从而快速出现肌肉强直等症状甚至致死。基本过程如图，其中去极化会导致Cav1.1激活结构改变的RYR1. 10. 静息状态下骨骼肌细胞质膜呈外正内负的极化状态，去极化表现为膜内外电位差减小，去极化的形成和维持主要是因为______（编号选填）。 ①Na⁺大量内流②K⁺大量外流③Ca2⁺大量外流 11. AChR是神经递质乙酰胆碱的受体，被琥珀酰胆碱占据后会引发并使质膜维持去极化的状态，可能是因为______（用编号进行正确排序）。 ①琥珀酰胆碱占据AChR ②琥珀酰胆碱无法被酶降解 ③膜内外电位差值减小 ④琥珀酰胆碱与乙酰胆碱结构类似 ⑤质膜离子通透性发生改变 ⑥质膜维持去极化状态 12. MH发病初期，内环境会发生变化的理化性质有______（编号选填）。 ①体温升高②pH降低③血氧浓度降低④血钙升高⑤血钾升高 13. 有部分研究人员认为：琥珀酰胆碱并不直接引发MH症状，而是降低了发病所需的阈值，起主要作用的还是挥发性麻醉剂。以下现象可支持此观点的是______（编号选填）。 ①二者单独使用与联合用药的发病率相当 ②单独使用琥珀酰胆碱几乎不诱发发病 ③单独使用挥发性麻醉剂的发病率低于联合用药 ④挥发性麻醉剂诱发发病所需剂量在单独使用时高于联合用药 ⑤单独使用挥发性麻醉剂诱发的病情程度高于联合用药 14. 针对MH的特效药丹曲林，能迅速抑制肌质网释放，据此推测丹曲林的作用位点最有可能是图中的______。（编号选填） ①RYR1②Cav1.1③AChR 三、低温胁迫下的植物的生理 15. 番茄是喜温作物，低温胁迫会严重影响其光合效率和生长发育。研究团队以野生型（WT）番茄、WRKY基因敲除株（KO-W）、ZF基因过表达株（OE-Z）为材料，探究低温胁迫下调控机制，同时分析脱落酸（ABA）的干预效果，获得实验数据。（KO代表敲除，OE代表过表达） 　　　　　　指标 组别和处理 叶绿素含量 （mg/g） 净光合速率 （μmol/m2/s） 呼吸速率 （μmol/m2/s） ①WT+常温（25℃） 2.86 16.3 2.9 ②WT+低温（10℃） 1.72 5.7 2.7 ③WT+低温+外施ABA 2.31 10.2 2.8 ④KO-W+低温 1.15 2.1 2.6 ⑤OE-Z+低温 2.03 8.9 2.6 （1）据表分析，低温下番茄叶绿素含量降低的原因可能有______（编号选填）。 ①ABA含量过高②WRKY表达降低③ZF表达过强 （2）相对于组①，组②在类囊体生成物质______（编号选填）的速率较低，影响发生在叶绿体基质______过程（编号选填）。 ①NADPH②CO2③ATP④光反应⑤糖酵解⑥碳反应 （3）低温处理下的各组番茄呼吸速率没有明显差异，可能原因有______。（编号选填）。 ①ABA对呼吸作用影响较小②各组呼吸作用的酶活性相当③WRKY、ZF对呼吸作用影响较小 （4）若温度进一步降低，番茄细胞的膜结构流动性降低、通透性增大，会因此直接受到影响的细胞结构是______（多选）。 A内质网 B细胞骨架 C细胞核 D线粒体 （5）若增加组别⑥KO-W+低温+外施ABA，以组别④作为参照，推测该组的生理指标：叶绿素含量______，净光合速率______，呼吸速率______（编号选填）。 ①较高②相近③较低 （6）已知WRKY基因和ZF基因之间具有调控关系，低温条件下其中一个基因会增强另一个基因的转录，若要进一步探究以确定二者之间的关系，还需增设的处理组别、检测指标分别是____________、____________（编号选填）。 ①KO-Z ②KO-Z+低温 ③OE-W ④OE-W+低温 ⑤WRKY的mRNA ⑥ZF的mRNA ⑦叶绿素含量 ⑧净光合速率 四、甲状腺素的合成及其调控 甲状腺素是一类含碘的酪氨酸衍生物，主要有T3和T4。图为甲状腺素在甲状腺滤泡细胞和滤泡腔中的合成分泌过程，其中TG指甲状腺球蛋白，TSHR为促甲状腺激素受体，过氧化物酶由滤泡细胞合成分泌至滤泡腔。人体可能会因为产生促甲状腺激素受体抗体（TRAb）、过氧化物酶抗体（TPOAb）、甲状腺球蛋白抗体（TGAb）而导致甲状腺功能异常。 16. 甲状腺滤泡细胞能富集碘，据此判断，甲状腺滤泡细胞向滤泡腔转运碘和TG的方式分别为______、______（编号选填）。 ①被动运输②主动运输③胞吞④胞吐 17. 垂体分泌的促甲状腺激素需与TSHR结合才能发挥作用，这体现了激素调节的______（单选）。 A. 高效性 B. 特异性 C. 分级调节 D. 反馈调节 18. 在产生TRAb的人体中T3、T4水平往往比正常人偏高，可能的原因是______。（多选） A. TRAb起到类似甲状腺激素的作用 B. TRAb起到类似促甲状腺激素的作用 C. TRAb促进了促甲状腺激素的分泌 D. T3、T4对TRAb的分泌不存在反馈调节 19. 桥本甲状腺炎患者体内往往既有TGAb又有TPOAb，两者结合了相应的抗原分子附于甲状腺滤泡细胞质膜表面后，会导致细胞毒性T细胞作用于甲状腺滤泡细胞。据此分析与正常人相比桥本甲状腺炎患者体内甲状腺素水平______（编号选填），促甲状腺激素水平______（编号选填），此过程中细胞毒性T细胞参与的是______（编号选填）。 ①相当②偏高③偏低④非特异性免疫⑤特异性免疫⑥细胞免疫⑦体液免疫 20. 以上三种抗体导致的甲状腺功能异常都属于______（编号选填）。 ①过敏反应②自身免疫疾病③免疫缺陷病 对于因TRAb导致的甲状腺功能异常，通常采用放射性元素131进行治疗。但也有个体经过治疗后T3、T4水平偏低，并且体内产生TPOAb和TGAb． 21. 放射性元素碘131能释放β与γ两种射线，β射线射程短，超95%可被甲状腺滤泡细胞吸收，导致______（细胞凋亡/细胞坏死），降低了T3、T4水平。 22. 简述部分个体经碘131治疗后体内产生TPOAb和TGAb的过程。______。 五、构建高产色氨酸菌株 23. F菌株可合成色氨酸，T酶是合成过程中的关键酶，为提高色氨酸的产量，现对F菌株进行系列改造。改造步骤一如图，其中色氨酸敏感型启动子可随色氨酸浓度增高而活性增强。 （1）正常的DNA聚合酶能识别并纠正错配的碱基，据此推测导入了质粒1的F菌在增殖的过程中______（编号选填）发生______（编号选填）的概率将增大。 ①T酶基因②所有基因③基因突变④基因重组 （2）培养基B上对F菌进行分离和纯化采用的接种方法是______。 （3）为获得高产色氨酸的F菌株，相对于培养基A来说，本轮淘汰对应使用的培养基B在成分上的变化有______（编号选填），下轮淘汰使用的培养基A在成分上的变化有______（编号选填）。 ①添加了凝固剂②提高了色氨酸的浓度③提高了碳源的比例④提高了卡那霉素的浓度 （4）步骤一改造T酶采用的蛋白质工程策略是______。 经步骤一获得了较高产的菌株F2。已知调节基因GcvB会对T酶基因的表达产生影响，过程如图，基于此，对T酶基因关键位点采用碱基同义替换（碱基改变而氨基酸不变）获得T'基因，继续对F2菌株进行步骤二的改造，过程如图。 （5）T基因的扩增和改造生成T基因的过程都需进行PCR，两个PCR反应体系中肯定不同的物质是______（编号选填） ①DNA模板②引物③DNA聚合酶 （6）据图和题意推测，GcvB对T基因表达产生影响类似于（编号选填），对T基因关键部位进行碱基同义替换的目的是______（编号选填）。 ①DNA甲基化 ②组蛋白修饰 ③RNA干扰 ④不影响T酶的结构 ⑤提高T酶的活性 ⑥提高T、GcvB二者RNA的结合能力 ⑦降低T、GcvB二者RNA的结合能力 （7）在导入了双质粒的F2菌株中检测筛选更高产F3菌株，下列可作为筛选指标的是______（编号选填）。 ①可生长于含庆大霉素和氨苄青霉素的培养基 ②可检测到GcvB调节基因 ③可检测到lac启动子 ④可检测到绿色荧光 ⑤色氨酸产量更高 （8）根据步骤一和步骤二，结合相关的生物学原理和技术阐述更高产菌株F3的构建过程。______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宝山区2025学年第一学期期终学生学习能力诊断测试 高三生物学（等级）试卷 一、生物入侵 美洲商陆、二十蕊商陆、草地贪夜蛾都原产于美洲，已先后迁入我国多地。二十蕊商陆暂定为非入侵生物，对本地生态暂时没有明显的破坏作用，其余二者都是入侵生物。为了探究三者对本土商陆生物量的影响，科研人员将美洲商陆和本土商陆混合种植，一部分作为对照，另一部分适时种植二十蕊商陆，一段时间后得到实验结果为图1；一部分作为对照，另一部分适时添加草地贪夜蛾取食，一段时间后得到实验结果为图2，*代表有显著差异。 1. 美洲商陆迁入我国适宜地区后，前期种群数量的增长可能较符合______ (S/J)型曲线。 2. 美洲商陆、二十蕊商陆和草地贪夜蛾迁入我国后，会改变本地生态系统______（多选）。 A. 群落的空间结构 B. 物质循环的途径 C. 抵抗力稳定性的大小 D. 能量流动的特点 3. 美洲商陆和草地贪夜蛾之间的种间关系是______（多选）。 A. 捕食 B. 共生 C. 负相互作用 D. 正相互作用 4. 若二十蕊商陆在未来成为入侵生物，可能的原因包括______（多选）。 A. 本地群落中的天敌减少 B. 气候变暖扩展了栖息地生态位 C. 本地气候发生变化更适宜其生长繁殖 D. 发生定向变异，增强资源竞争能力 5. 据图1和图2可知______（多选）。 A. 二十蕊商陆的引入显著提高了美洲商陆的生物量 B. 二十蕊商陆的引入提高了本土商陆的竞争能力 C. 草地贪夜蛾的取食对本土商陆生物量没有明显影响 D. 草地贪夜蛾的存在可能会放大美洲商陆的竞争优势 6. 据图分析，若在某地已经有美洲商陆和草地贪夜蛾的侵入，为保护本土商陆，下列措施较为可行的有______。（编号选填） ①评估风险后引入二十蕊商陆 ②直接引入美洲商陆的其他天敌 ③人工增投草地贪夜蛾的本土天敌 【答案】1. J 2. ABC 3. AC 4. ABC 5. BCD 6. ①③ 【解析】 【分析】 【1题详解】 美洲商陆迁入我国适宜地区的前期，环境资源（食物、空间等）充足、缺少天敌，种群数量增长不受环境阻力限制，符合J 型曲线的增长特点（S 型曲线是资源有限、受环境阻力时的增长） 【2题详解】 A、外来物种入侵会改变本地群落的物种组成、种间关系，进而改变群落的空间结构（垂直 / 水平结构），A正确； B、外来物种会参与本地生态系统的物质循环，改变物质循环的途径（如引入新的分解者 / 消费者），B正确； C、外来物种入侵可能降低本地物种多样性，使抵抗力稳定性下降，C正确； D、能量流动的特点（单向流动、逐级递减）是生态系统的固有规律，不会被外来物种改变，D错误。 故选ABC。 【3题详解】 A、草地贪夜蛾取食美洲商陆，二者是捕食关系，A正确； B、共生是双方互利，不符合，B错误； C、捕食属于负相互作用（一方获利、一方受损） ，C正确； D、正相互作用是双方获利（如共生），不符合，D错误。 故选AC。 【4题详解】 A、本地天敌减少，二十蕊商陆的生存压力降低，易大量繁殖，A正确； B、气候变暖扩展栖息地生态位，为其提供更多生存空间，B正确； C、本地气候更适宜其生长繁殖，种群数量易快速增长，C正确； D、 变异是不定向的，“定向变异” 说法错误，D错误。 故选ABC。 【5题详解】 A、图1中，添加二十蕊商陆后，美洲商陆生物量比对照的少，说明其引入降低了美洲商陆生物量，A错误； B、图1中，添加二十蕊商陆后，本土商陆生物量和对照比较有显著差异（有 * 标记），说明其竞争能力提高，B正确； C、图2中，草地贪夜蛾取食后，本土商陆生物量变化不大，说明草地贪夜蛾的取食对本土商陆生物量没有明显影响，C正确； D、 图2中，草地贪夜蛾取食后，美洲商陆生物量变大（显著差异），可能放大美洲商陆的竞争优势，D正确。 故选BCD。 【6题详解】 ①图1显示，引入二十蕊商陆后本土商陆生物量显著提高，美洲商陆生物量减少，评估风险后可引入二十蕊商陆，①正确； ②直接引入美洲商陆的其他天敌：盲目引入新天敌可能造成 “二次入侵”（如天敌无本地制约因素，大量繁殖后威胁本地物种），需严格评估，不能直接引入，②错误； ③人工增投草地贪夜蛾的本地天敌：草地贪夜蛾取食本地商陆（图2中本地商陆生物量因取食大幅下降），增投其本地天敌可控制草地贪夜蛾数量，减少对本地商陆的破坏，同时避免外来物种引入风险，③正确。综上所述，①③正确，②错误，故选①③。 二、MH综合征的遗传和病因 MH综合征是一种遗传性肌肉代谢异常疾病，主要由19号染色体上的RYR1基因突变导致受体RYR1结构改变引起。MH综合征患者平时无异，常由挥发性麻醉剂或肌松药（如琥珀酰胆碱）诱发严重的急性发病。图为一MH综合征家系的遗传系谱图以及所有家庭成员基因检测结果。 （箭头示先证者，为MH患者，子代中仅II-3、II-7有RYR1突变基因） 7. 结构改变的RYR1与正常受体在氨基酸数目上无差异，但功能却出现了变化，可能原因有______（多选）。 A. RYR1发生了氨基酸种类的改变 B. RYR1发生了空间结构的改变 C. RYR1基因发生了碱基替换 D. RYR1基因发生了空间结构的改变 8. 由题意可初步推测，RYR1基因突变导致的MH遗传方式为______。先证者的基因型为______（相关基因用R/r表示）。II-3个体若有手术______（需/不需）避免使用挥发性麻醉剂。 9. II-7号夫妇计划孕育二胎，为了避免致病基因传递给子代，现取II-7的4个卵母细胞（编号a、b、c、d）进行培养、受精并选取相关细胞进行R/r基因检测，结果如表，请问可以选择哪些编号的卵母细胞所形成的卵子受精，并结合减数分裂过程中染色体和基因的行为进行说明。 。 细胞 a形成的 第一极体 b形成的 第一极体 c形成的 第二极体 d形成的 第二极体 基因组成及比例 只有R基因 只有r基因 R∶r=1∶2 R∶r=2∶1 挥发性麻醉剂或肌松药（如琥珀酰胆碱）诱发MH综合征患者急性发病，原因是与正常人相比，这些药物最终会激活肌质网上结构改变的RYR1，导致其持续性开放，使细胞质Ca2⁺浓度上升，从而快速出现肌肉强直等症状甚至致死。基本过程如图，其中去极化会导致Cav1.1激活结构改变的RYR1. 10. 静息状态下骨骼肌细胞质膜呈外正内负的极化状态，去极化表现为膜内外电位差减小，去极化的形成和维持主要是因为______（编号选填）。 ①Na⁺大量内流②K⁺大量外流③Ca2⁺大量外流 11. AChR是神经递质乙酰胆碱的受体，被琥珀酰胆碱占据后会引发并使质膜维持去极化的状态，可能是因为______（用编号进行正确排序）。 ①琥珀酰胆碱占据AChR ②琥珀酰胆碱无法被酶降解 ③膜内外电位差值减小 ④琥珀酰胆碱与乙酰胆碱结构类似 ⑤质膜离子通透性发生改变 ⑥质膜维持去极化状态 12. MH发病初期，内环境会发生变化的理化性质有______（编号选填）。 ①体温升高②pH降低③血氧浓度降低④血钙升高⑤血钾升高 13. 有部分研究人员认为：琥珀酰胆碱并不直接引发MH症状，而是降低了发病所需的阈值，起主要作用的还是挥发性麻醉剂。以下现象可支持此观点的是______（编号选填）。 ①二者单独使用与联合用药的发病率相当 ②单独使用琥珀酰胆碱几乎不诱发发病 ③单独使用挥发性麻醉剂的发病率低于联合用药 ④挥发性麻醉剂诱发发病所需剂量在单独使用时高于联合用药 ⑤单独使用挥发性麻醉剂诱发的病情程度高于联合用药 14. 针对MH的特效药丹曲林，能迅速抑制肌质网释放，据此推测丹曲林的作用位点最有可能是图中的______。（编号选填） ①RYR1②Cav1.1③AChR 【答案】7. ABC 8. ①. 常染色体显性遗传 ②. Rr ③. 需 9. 可选择a和d所形成的卵子受精。II-3 个体的基因型为Rr，这对等位基因分别位于19 号同源染色体上，经复制后，两条19号染色体的姐妹染色单体分别有R、R和r、r基因。减数第一次分裂分离同源染色体，a所形成的第一极体获得了R基因，那么与之同时形成的次级卵母细胞就获得了r基因，会形成含r基因的卵子。减 数第二次分裂姐妹染色单体分离，d形成的第二 极体只有一个细胞含r基因，与此第二极体同时 形成的卵细胞也含r基因。 10. ① 11. ④①⑤③②⑥或④①⑤③②①⑥ 12. ①②③⑤ 13. ②③④ 14. ① 【解析】 【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、 缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。致病基因位于19号常染色体，系谱图中Ⅰ-1（男患者）的子代仅Ⅱ-3、Ⅱ-7患病，且无明显的性别差异，结合“先证者子代仅部分患病”，可判断为常染色体显性遗传。骨骼肌细胞去极化的本质是膜内外电位差减小，其形成和维持的离子基础：①Na⁺大量内流，②Ca²⁺大量内流。 【7题详解】 RYR1基因发生了碱基的替换，可能使密码子改变，对应氨基酸种类改变，使RYR1的空间结构发生改变，进而改变蛋白质功能，ABC正确，D错误。 故选ABC。 【8题详解】 遗传方式：致病基因位于19号常染色体，系谱图中Ⅰ-1（男患者）的子代仅Ⅱ-3、Ⅱ-7患病，且子代中仅II-3、II-7有RYR1突变基因，可判断为常染色体显性遗传。先证者的基因型：设致病基因为R，正常基因为r，先证者（患者）的基因型为Rr（因子代有正常个体，说明先证者为杂合子；若为RR，子代应全患病，与题意“子代中仅Ⅱ-3、Ⅱ-7有RYR1突变基因”矛盾）。题干提及挥发性麻醉剂会诱发MH综合征急性发病，因此Ⅱ-3需避免使用挥发性麻醉剂。 【9题详解】 Ⅱ-7基因型为Rr，卵母细胞减数分裂时，等位基因随同源染色体分离、姐妹染色单体随着丝粒分裂分开。a卵母细胞：第一极体只有R基因→次级卵母细胞含r基因，最终卵子含正常r基因，可选择。b卵母细胞：第一极体只有r基因→次级卵母细胞含R基因，最终卵子含致病R基因，不可选择。c卵母细胞：3个第二极体R:r=1:2→卵子含R，不可选择。d卵母细胞：3个第二极体R:r=2:1，最终卵子含正常r基因，可选择。故选ad。 【10题详解】 骨骼肌细胞去极化的本质是膜内外电位差减小，其形成和维持的离子基础为：Na⁺大量内流：是引发去极化的核心因素，Na⁺内流会使膜内正电荷增多，电位差减小；Ca²⁺大量内流：Ca²⁺内流会进一步促进肌质网释放Ca²⁺，持续维持去极化状态；K⁺大量外流：是形成静息电位（外正内负）的原因，与去极化相反。故选①。 【11题详解】 AChR是神经递质乙酰胆碱的受体，被琥珀酰胆碱占据后会引发并使质膜维持去极化的状态：琥珀酰胆碱与乙酰胆碱结构类似才能占据AChR，占据后使质膜离子通透性发生改变，膜内外电位差值减小，引发去极化，琥珀酰胆碱无法被酶降解，持续占据受体，最终质膜维持去极化状态。顺序为④①⑤③②⑥。 【12题详解】 MH发病初期肌肉过度兴奋、代谢紊乱。体温升高：肌肉代谢亢进产热增加；pH降低：无氧呼吸产生乳酸，内环境酸性增强；血氧浓度降低：肌肉耗氧增加，血氧被大量消耗；血钾升高：肌肉细胞受损，K⁺外流进入内环境。故选①②③⑤。 【13题详解】 ①二者单独与联合发病率相当→无法体现琥珀酰胆碱的阈值作用；②单独用琥珀酰胆碱几乎不诱发发病→说明其不直接引发；③单独用挥发性麻醉剂发病率低于联合用药→说明琥珀酰胆碱降低了发病阈值；④挥发性麻醉剂单独使用所需剂量高于联合用药→说明琥珀酰胆碱降低了发病阈值；⑤单独用挥发性麻醉剂病情重于联合用药→与“降低阈值”的逻辑矛盾。故选②③④。 【14题详解】 丹曲林能抑制肌质网释放Ca²⁺，RYR1是肌质网上的Ca²⁺释放通道，Cav1.1是电压门控钙通道，AChR是乙酰胆碱受体（与Ca²⁺释放无直接关联）。因此作用位点最可能是①RYR1。 三、低温胁迫下的植物的生理 15. 番茄是喜温作物，低温胁迫会严重影响其光合效率和生长发育。研究团队以野生型（WT）番茄、WRKY基因敲除株（KO-W）、ZF基因过表达株（OE-Z）为材料，探究低温胁迫下的调控机制，同时分析脱落酸（ABA）的干预效果，获得实验数据。（KO代表敲除，OE代表过表达） 　　　　　　指标 组别和处理 叶绿素含量 （mg/g） 净光合速率 （μmol/m2/s） 呼吸速率 （μmol/m2/s） ①WT+常温（25℃） 2.86 16.3 2.9 ②WT+低温（10℃） 172 5.7 2.7 ③WT+低温+外施ABA 2.31 10.2 2.8 ④KO-W+低温 1.15 2.1 2.6 ⑤OE-Z+低温 203 8.9 2.6 （1）据表分析，低温下番茄叶绿素含量降低的原因可能有______（编号选填）。 ①ABA含量过高②WRKY表达降低③ZF表达过强 （2）相对于组①，组②在类囊体生成物质______（编号选填）的速率较低，影响发生在叶绿体基质______过程（编号选填）。 ①NADPH②CO2③ATP④光反应⑤糖酵解⑥碳反应 （3）低温处理下的各组番茄呼吸速率没有明显差异，可能原因有______。（编号选填）。 ①ABA对呼吸作用影响较小②各组呼吸作用的酶活性相当③WRKY、ZF对呼吸作用影响较小 （4）若温度进一步降低，番茄细胞的膜结构流动性降低、通透性增大，会因此直接受到影响的细胞结构是______（多选）。 A内质网 B细胞骨架 C细胞核 D线粒体 （5）若增加组别⑥KO-W+低温+外施ABA，以组别④作为参照，推测该组的生理指标：叶绿素含量______，净光合速率______，呼吸速率______（编号选填）。 ①较高②相近③较低 （6）已知WRKY基因和ZF基因之间具有调控关系，低温条件下其中一个基因会增强另一个基因的转录，若要进一步探究以确定二者之间的关系，还需增设的处理组别、检测指标分别是____________、____________（编号选填）。 ①KO-Z ②KO-Z+低温 ③OE-W ④OE-W+低温 ⑤WRKY的mRNA ⑥ZF的mRNA ⑦叶绿素含量 ⑧净光合速率 【答案】（1）② （2） ①. ①③ ②. ⑥ （3）①②③ （4）ACD （5） ①. ① ②. ① ③. ② （6） ①. ② ②. ⑤ 【解析】 【分析】植物叶绿体的色素包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，叶绿素占多数。植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率，光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应的场所在类囊体薄膜上，产物有O2、ATP和NADPH（还原型辅酶II），ATP为C3的还原提供能量，NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；碳反应场所在叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳的还原。 【小问1详解】 ①ABA含量过高：组③（低温+外施 ABA）叶绿素含量高于组②（仅低温），说明ABA可缓解叶绿素降低，并非ABA过高导致，①错误； ②WRKY 表达降低：组④（WRKY 敲除株+低温）叶绿素含量（1.15）低于组②（WT+低温，1.72），说明 WRKY 表达降低会加剧叶绿素减少，②正确； ③ZF表达过强：组⑤（ZF过表达+低温）叶绿素含量（2.03）高于组②，说明ZF过表达可缓解叶绿素降低，并非其过强导致，③错误。综上所述，①③错误，②正确。 故选②。 【小问2详解】 相对于组①，组②叶绿素含量低，因而在类囊体生成物质NADPH①和 ATP③减少，因而组②净光合速率低，原因是因为光反应减弱，NADPH、ATP 生成速率低，为发生在叶绿体基质中的暗反应提供的NADPH和ATP减少，因而暗反应速率下降，组②净光合速率下降，①③和⑥正确。 故选①③和⑥。 【小问3详解】 ①组③（低温+ABA）与组②（仅低温）呼吸速率相近，说明 ABA 对呼吸影响小，①正确； ②低温下各组呼吸速率差异小，推测呼吸酶活性受低温影响的程度相近，②正确； ③组④（WRKY 敲除）、组⑤（ZF过表达）与组②呼吸速率相近，说明这两个基因对呼吸影响小，③正确。 故选①②③。 【小问4详解】 A、内质网：具膜结构，膜功能改变会影响其物质加工、运输，A正确； B、细胞骨架：无膜结构，不受膜流动性影响，B错误； C、细胞核：核膜是具膜结构，把核内物质与细胞质分开，小分子和离子通过核膜进出细胞核，会被影响，C正确； D、线粒体：具膜结构，膜通透性改变会影响其有氧呼吸（如内膜是电子传递链场所），D正确。 故选ACD。 【小问5详解】 外施ABA可缓解叶绿素降低，故较组④（仅 KO-W + 低温）较高，①正确；ABA 可提升净光合速率，故较组④较高，①正确； ③呼吸速率：结合组②、③规律，ABA 对呼吸影响小，故与组④相近，②正确。综上所述，①、①、②正确。 【小问6详解】 已知WRKY基因和ZF基因之间具有调控关系，低温条件下其中一个基因会增强另一个基因的转录，根据实验目的可知，本实验的检测指标应该是基因的转录产物，敲除某一基因，检测另一基因的转录产物，因此增设的实验组处理方法是②KO-Z+低温 ，相应的检测指标应该为⑤WRKY的mRNA。 故选②⑤。 四、甲状腺素的合成及其调控 甲状腺素是一类含碘的酪氨酸衍生物，主要有T3和T4。图为甲状腺素在甲状腺滤泡细胞和滤泡腔中的合成分泌过程，其中TG指甲状腺球蛋白，TSHR为促甲状腺激素受体，过氧化物酶由滤泡细胞合成分泌至滤泡腔。人体可能会因为产生促甲状腺激素受体抗体（TRAb）、过氧化物酶抗体（TPOAb）、甲状腺球蛋白抗体（TGAb）而导致甲状腺功能异常。 16. 甲状腺滤泡细胞能富集碘，据此判断，甲状腺滤泡细胞向滤泡腔转运碘和TG的方式分别为______、______（编号选填）。 ①被动运输②主动运输③胞吞④胞吐 17. 垂体分泌的促甲状腺激素需与TSHR结合才能发挥作用，这体现了激素调节的______（单选）。 A. 高效性 B. 特异性 C. 分级调节 D. 反馈调节 18. 在产生TRAb的人体中T3、T4水平往往比正常人偏高，可能的原因是______。（多选） A. TRAb起到类似甲状腺激素的作用 B. TRAb起到类似促甲状腺激素的作用 C. TRAb促进了促甲状腺激素的分泌 D. T3、T4对TRAb的分泌不存在反馈调节 19. 桥本甲状腺炎患者体内往往既有TGAb又有TPOAb，两者结合了相应的抗原分子附于甲状腺滤泡细胞质膜表面后，会导致细胞毒性T细胞作用于甲状腺滤泡细胞。据此分析与正常人相比桥本甲状腺炎患者体内甲状腺素水平______（编号选填），促甲状腺激素水平______（编号选填），此过程中细胞毒性T细胞参与的是______（编号选填）。 ①相当②偏高③偏低④非特异性免疫⑤特异性免疫⑥细胞免疫⑦体液免疫 20. 以上三种抗体导致甲状腺功能异常都属于______（编号选填）。 ①过敏反应②自身免疫疾病③免疫缺陷病 对于因TRAb导致的甲状腺功能异常，通常采用放射性元素131进行治疗。但也有个体经过治疗后T3、T4水平偏低，并且体内产生TPOAb和TGAb． 21. 放射性元素碘131能释放β与γ两种射线，β射线射程短，超95%可被甲状腺滤泡细胞吸收，导致______（细胞凋亡/细胞坏死），降低了T3、T4水平。 22. 简述部分个体经碘131治疗后体内产生TPOAb和TGAb的过程。______。 【答案】16. ①. ① ②. ④ 17. B 18. BD 19. ①. ③ ②. ② ③. ⑤⑥ 20. ② 21. 细胞坏死 22. 131I治疗导致甲状腺滤泡细胞损伤、死亡，细胞内的甲状腺球蛋白（TG）、过氧化物酶（TPO）等物质释放到内环境中，这些物质作为自身抗原，刺激B细胞增殖分化为浆细胞，浆细胞进而产生抗TG的抗体（TGAb）和抗TPO的抗体（TPOAb） 【解析】 【分析】1、主动运输特点是逆浓度梯度运输，需要能量和载体蛋白协助，大分子物质进出细胞一般是胞吞和胞吐，利用了细胞膜的流动性； 2、机体产生针对自身相关物质的抗体，攻击自身组织细胞，属于自身免疫病； 3、激素调节具有特异性，激素与受体发生特异性结合。 【16题详解】 甲状腺滤泡细胞能富集碘，说明碘是从低浓度向高浓度运输进入甲状腺细胞，而甲状腺滤泡细胞向滤泡腔转运碘属于①被动运输；TG（甲状腺球蛋白）是大分子物质，从细胞内向滤泡腔转运的方式为④胞吐。 【17题详解】 促甲状腺激素需与TSHR（特异性受体）结合才能发挥作用，体现了激素调节的特异性，高效性体现在激素含量低但作用显著，分级调节是指下丘脑-垂体-靶腺的层级调控，反馈调节是指激素作用的结果反过来调节激素的分泌，B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【18题详解】 A、若TRAb起到类似甲状腺激素的作用，会通过反馈调节抑制甲状腺分泌T3、T4，使T3、T4水平降低，A错误； B、若TRAb起到类似促甲状腺激素的作用，会持续刺激甲状腺分泌激素，导致T3、T4高于正常人，B正确； C、促甲状腺激素由垂体分泌，TRAb是抗体，不能促进促甲状腺激素的分泌，C错误； D、若T3、T4对TRAb的分泌不存在反馈调节，那么即使T3、T4升高，也无法抑制TRAb的作用，会导致T3、T4持续升高，D正确。 故选BD。 【19题详解】 与正常人相比，桥本甲状腺炎患者的细胞毒性T细胞破坏甲状腺滤泡细胞，导致其甲状腺激素分泌偏低（③），甲状腺激素减少通过反馈调节使促甲状腺激素分泌偏高（②），此过程细胞毒性T细胞参与的是特异性免疫（⑤）中的细胞免疫（⑥）。 【20题详解】 机体产生针对自身甲状腺相关物质的抗体，攻击自身组织细胞，属于自身免疫疾病（②）。 【21题详解】 β射线导致甲状腺滤泡细胞的死亡，属于细胞坏死。 【22题详解】 131I治疗导致甲状腺滤泡细胞损伤、死亡，细胞内的甲状腺球蛋白（TG）、过氧化物酶（TPO）等物质释放到内环境中，这些物质作为自身抗原，刺激B细胞增殖分化为浆细胞，浆细胞进而产生抗TG的抗体（TGAb）和抗TPO的抗体（TPOAb）。 五、构建高产色氨酸菌株 23. F菌株可合成色氨酸，T酶是合成过程中的关键酶，为提高色氨酸的产量，现对F菌株进行系列改造。改造步骤一如图，其中色氨酸敏感型启动子可随色氨酸浓度增高而活性增强。 （1）正常的DNA聚合酶能识别并纠正错配的碱基，据此推测导入了质粒1的F菌在增殖的过程中______（编号选填）发生______（编号选填）的概率将增大。 ①T酶基因②所有基因③基因突变④基因重组 （2）培养基B上对F菌进行分离和纯化采用的接种方法是______。 （3）为获得高产色氨酸的F菌株，相对于培养基A来说，本轮淘汰对应使用的培养基B在成分上的变化有______（编号选填），下轮淘汰使用的培养基A在成分上的变化有______（编号选填）。 ①添加了凝固剂②提高了色氨酸的浓度③提高了碳源的比例④提高了卡那霉素的浓度 （4）步骤一改造T酶采用的蛋白质工程策略是______。 经步骤一获得了较高产的菌株F2。已知调节基因GcvB会对T酶基因的表达产生影响，过程如图，基于此，对T酶基因关键位点采用碱基同义替换（碱基改变而氨基酸不变）获得T'基因，继续对F2菌株进行步骤二的改造，过程如图。 （5）T基因的扩增和改造生成T基因的过程都需进行PCR，两个PCR反应体系中肯定不同的物质是______（编号选填） ①DNA模板②引物③DNA聚合酶 （6）据图和题意推测，GcvB对T基因表达产生的影响类似于（编号选填），对T基因关键部位进行碱基同义替换的目的是______（编号选填）。 ①DNA甲基化 ②组蛋白修饰 ③RNA干扰 ④不影响T酶的结构 ⑤提高T酶的活性 ⑥提高T、GcvB二者RNA的结合能力 ⑦降低T、GcvB二者RNA的结合能力 （7）在导入了双质粒的F2菌株中检测筛选更高产F3菌株，下列可作为筛选指标的是______（编号选填）。 ①可生长于含庆大霉素和氨苄青霉素的培养基 ②可检测到GcvB调节基因 ③可检测到lac启动子 ④可检测到绿色荧光 ⑤色氨酸产量更高 （8）根据步骤一和步骤二，结合相关的生物学原理和技术阐述更高产菌株F3的构建过程。______。 【答案】（1） ①. ② ②. ③ （2）稀释涂布平板法 （3） ①. ①④ ②. ② （4）通过改造基因来改变T酶的结构，进而获得高产色氨酸的菌株（定向进化） （5）② （6）③ ④⑦ （7）⑤ （8） 导入了质粒粒T的F菌，因为获得了 DnaQ*基因，在进行DNA复制时T酶基因发生基因突变的概率增大，若是突变的T基因合成色氨 酸的效率增强，菌株体内色氨酸浓度增高，色氨酸敏感型启动子的活性也随之增强，卡那霉素抗性基因可随之高表达，菌株卡那霉素抗性也增强，由此通过逐步提高培养基卡那霉素的浓度，可有效筛选得到色氨酸高产的F2菌株。 获得F2菌株后，通过将T酶基因关键部位的碱基进行同义替换，降低了GcvB对其mRNA的降 解，T酶基因的表达更高效，进一步提高了色氨 酸的产量而获得F3菌株 【解析】 【分析】基因工程（又称遗传工程或DNA重组技术）是指按照人们的设计，在分子水平上对生物遗传物质（DNA）进行剪切、拼接、改造和转移，从而定向改变生物性状或创造新生物类型的技术。利用DNA分子的可切割性和可连接性，将不同来源的基因片段重新组合 ，通过体外构建重组DNA分子，再导入宿主细胞表达，实现基因功能的转移或改造 。理论基础：中心法则。操作流程：目的基因获取、表达载体构建、导入受体细胞、筛选与鉴定。 【小问1详解】 正常DNA聚合酶可纠正错配碱基，而质粒1中的DnaQ+是DNA聚合酶突变体基因，导入后F菌的DNA聚合酶纠错能力下降，所有基因基因突变概率升高。 小问2详解】 从图中培养基B上的菌落分布形式（分散的单菌落），可判断采用的是稀释涂布平板法，该方法能实现菌种的分离和纯化。 【小问3详解】 培养基B需要形成单菌落，因此添加了凝固剂（如琼脂），并提高了卡那霉素的浓度；Pmtr是色氨酸敏感型启动子，高色氨酸浓度下能筛选出启动子不受抑制、T酶表达量高的高产菌株，因此下轮淘汰需提高色氨酸的浓度；提高碳源比例和卡那霉素浓度与筛选高产色氨酸菌株无关。 【小问4详解】 步骤一通过导入含DnaQ+的质粒提高F菌的基因突变概率，再通过筛选获得T酶功能优化的菌株，属于蛋白质工程中从基因水平进行突变改造，再筛选获得目标蛋白的策略 【小问5详解】 PCR反应的基本条件包括引物、DNA聚合酶（Taq酶）、dNTP、缓冲液等；T基因扩增的模板是T基因，而改造生成T'基因的模板也是T基因，通过引物引物突变碱基，DNA聚合酶是肯定相同的。故选②。 【小问6详解】 从图中可看出GcvB的RNA与T基因的RNA结合，进而抑制T基因的表达，这一机制类似于RNA干扰（通过RNA之间的相互作用抑制基因表达）；碱基同义替换是指碱基改变但氨基酸序列不变，因此不影响T酶的结构，同时该替换的目的是降低T与GcvB的RNA结合能力，减少GcvB对T基因表达的抑制，从而提高T酶的表达量。 【小问7详解】 筛选更高产菌株的核心指标是色氨酸产量更高，故选⑤。 【小问8详解】 更高产菌株F3的构建过程：导入了质粒粒T的F菌，因为获得了 DnaQ*基因，在进行DNA复制时T酶基因发生基因突变的概率增大，若是突变的T基因合成色氨 酸的效率增强，菌株体内色氨酸浓度增高，色氨酸敏感型启动子的活性也随之增强，卡那霉素抗性基因可随之高表达，菌株卡那霉素抗性也增强，由此通过逐步提高培养基卡那霉素的浓度，可有效筛选得到色氨酸高产的F2菌株。 获得F2菌株后，通过将T酶基因关键部位的碱基进行同义替换，降低了GcvB对其mRNA的降 解，T酶基因的表达更高效，进一步提高了色氨 酸的产量而获得F3菌株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $