精品解析：2026届上海市嘉定区高三下学期二模生物试卷

2025学年高三年级质量调研 生物学试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．“单选”指每题只有一个正确选项；“多选”指每题有两个或两个以上正确选项；“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。 一 油菜菜籽增产 1. I.油菜是世界第二大油料作物，提供全球15%的植物油和30%的生物柴油原料。图1为植物的脱落酸（ABA）信号通路，植物脱落酸浓度较低时，该信号通路处于低活性状态，既不会促进种子成熟，也不会抑制生长。 （1）图1中的PYR/PYL是位于植物细胞质膜上的特定物质，其最有可能是_______。 A. 激素 B. 酶 C. 受体 D. 基因 （2）据图1分析，关于ABF激活抗逆相关基因的关键条件，下列说法正确的是________。 A. 与ABF基因的表达量无关 B. 依赖低浓度ABA的直接激活 C. 仅需ABF基因表达即可激活 D. 需要SnRK2对ABF进行磷酸化 （3）在干旱、高盐、低温等胁迫下，会出现活性氧ROS过多导致的氧化损伤，抗逆相关基因会高度表达使植物将光合产物优先分配给抗逆代谢，而非生长和繁殖。下面属于繁殖相关基因的是________，属于抗逆相关基因的是________。（编号选填） ①渗透调节相关基因 ②种子储存蛋白基因 ③种子成熟相关基因 ④ROS清除相关基因 ⑤ABA合成关键基因 ⑥生长抑制相关基因 II.褪黑素是植物中的多功能信号分子，其能通过调控脱落酸信号通路有效提升油菜生长和产量。研究结果发现褪黑素对多个基因的表达有不同程度的促进或抑制作用，见图2。 （4）为探究最优生长条件下外源褪黑素提升油菜产量的机制，下列实验设计正确的是_______。 A. 对照组蒸馏水处理 B. 每个处理设置多个重复 C. 实验组设置溶剂为蒸馏水的不同浓度褪黑素处理 D. 培养条件为0-4℃、16/8h光周期的人工气候室 （5）为了解施加褪黑素是否可以提升油菜菜籽的产量和品质，下列可选用的指标有________（编号选填） ①叶绿素含量 ②油菜菜籽脂肪含量 ③根鲜重 ④油菜植株高度 ⑤叶片可溶性糖含量 ⑥油菜菜籽重量 （6）图2中的光系统中相关基因表达的产物主要用于光反应，这些产物主要分布在叶绿体的________。 A. 外膜 B. 内膜 C. 类囊体薄膜 D. 基质 （7）褪黑素能促进ATP酶亚基基因表达进而促进ATP水解，该过程可直接影响碳反应中的过程是______。 A. CO2的固定 B. 五碳糖的再生 C. 三碳化合物的还原 D. 水的光解 （8）综合上述信息和已有知识，完善提升油菜产量的流程图（1）______（2）______（3）______（4）______。（编号选填） ①脱落酸、乙烯、赤霉素含量增多 ②生长素、细胞分裂素、赤霉素含量增多 ③净光合速率上升 ④ABF蛋白数量增多 ⑤PP2C数量减少 ⑥PYR/PYL数量减少 ⑦促进繁殖相关基因表达 ⑧促进抗逆相关基因表达 二 稻-鳖-螺 2. “稻-鳖-螺”种养模式是典型生态农业模式，其中水稻可为中华鳖提供生长环境，根系可净化水质；中华鳖的粪便和残饵可为水稻提供有机肥；方形环棱螺俗称螺蛳，活动能力弱、活动范围小，能滤食浮游植物、浮游动物和生物遗体残骸等，可作为中华鳖的天然鲜活饵料。表为每亩稻田经费投入和产出情况。 支出类别 投入（元） 出售单价 收益 设备、场地租赁费用等 6000 诱虫灯 500 螺蛳、水生植物 800 幼鳖 50元/只 成鳖150元/只 水稻 85 16元/千克 3920 （1）调查螺蛳的种群密度，通常采用的调查方法是_______。 （2）在“稻-鳖-螺”种养模式中，下列各组生物均属于消费者的是_______。 A. 水稻、水藻、浮游植物 B. 中华鳖、螺蛳、稻田害虫 C. 水稻、田螺、中华鳖 D. 浮游植物、稻田害虫、微生物 （3）该种养模式中存在多种种间关系，下列相关叙述正确的是_______。 A. 浮游植物与螺蛳之间为捕食关系 B. 中华鳖与螺蛳之间为捕食关系 C. 稻田害虫与水稻之间都为寄生关系 D. 水稻与部分田间杂草之间为竞争关系 （4）下列关于“稻-鳖-螺”种养模式中，叙述正确的是________。 A. 诱杀害虫可以调整能量流动方向 B. 中华鳖粪便中的能量属于其同化量 C. 螺蛳食入的能量将全部转化为自身同化量 D. 水稻等生产者固定的太阳能是最主要的能量输入来源 （5）该模式有利于水稻增产，下列解释正确的是________。 A. 中华鳖可疏松土壤，促进水稻根系的有氧呼吸 B. 螺蛳的排泄物和遗体直接为水稻的生长提供营养物质 C. 螺蛳摄食浮游植物，减少了浮游植物对营养物质的吸收 D. 该模式实现了物质的循环利用，因此不需要外界补充任何物质 （6）与传统单一种植水稻的农田生态系统相比，“稻-鳖-螺” 种养模式的相关叙述，正确的是_______。 A. 生物种类更多，营养结构更复杂，抵抗力稳定性更高 B. 物种丰富度提高，因此该生态系统的恢复力稳定性显著提高 C. 无需人为管理，仅依靠生态系统的自我调节能力即可长期维持稳定 D. 实现了零农药使用，因此该生态系统完全不会受到外界环境污染的影响 （7）理想状态下，生产者的同化量去向如图所示，如按能量传递效率为10%，每只幼鳖长成需要同化1000kJ，则每亩可以养_______只中华鳖。不考虑中华鳖中途死亡，则每亩去除成本后的最后收益为________元。水稻、中华鳖、螺蛳可作为农产品上市销售体现了生物多样性的_______（直接/间接/潜在）价值。 三 铜代谢与疾病 3. 铜是人体中不可或缺的微量元素之一，当机体内环境遭到破坏时可引起细胞内铜代谢失调，从而诱发疾病。铜死亡是指由于细胞内铜超载导致且受调控的程序性细胞死亡，是一种新型的细胞死亡途径，其机制过程发生在图1结构甲中。 注：FDX1为铁氧还蛋白1，可将Cu2+还原成更具毒性的Cu+；DLAT为二氢硫辛酰转乙酰基酶，可催化丙酮酸转化为乙酰辅酶A；LIAS为硫辛酸合成酶，可催化DLAT脂酰化。 （1）小肠上皮细胞质膜上的CTR1蛋白可不依赖ATP实现对铜的跨膜转运，据已学知识判断，铜被转运入细胞的方式为_______。 A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞 （2）以下物质可存在于内环境的有_______。（编号选填） ①CTR1蛋白 ②Cu2+ ③FDX1 ④LIAS ⑤DLAT ⑥葡萄糖 ⑦CO2 ⑧ATP合酶 （3）据图1判断，以下关于铜死亡机制过程解释较合理的是________。 A. DLAT一旦脂酰化后就会导致铜死亡 B. Cu+只能通过促使脂酰化DLAT聚集导致细胞铜死亡 C. Cu2+能直接促使Fe-S簇蛋白不稳定从而导致细胞铜死亡 D. DLAT聚集后可能间接影响了细胞三羧酸循环过程而导致细胞铜死亡 （4）根据题意并结合已学知识判断，以下叙述正确的有________。 A. 图1中结构甲是细胞有氧呼吸的主要场所 B. 铜死亡是受调控的程序性细胞死亡，因此属于细胞坏死 C. 通过抑制FDX1基因的表达能一定程度地避免细胞铜死亡 D. 成熟红细胞没有结构甲，因此在高浓度铜的诱导下较淋巴细胞更容易发生铜死亡 威尔逊病是一种隐性遗传病（B、b），由人体13号染色体上的ATP7B基因的突变引起，质膜上功能障碍的ATP7B蛋白不能有效地将肝细胞内多余的铜排出而引发肝细胞铜死亡，从而导致肝硬化。图2为甲、乙、丙、丁为四个家系遗传系谱图。 （5）上述遗传系谱图中，不可能属于威尔逊病家系遗传系谱图的家族是_______。 A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 （6）若甲家族患有此病，则Ⅱ-4的基因型是_______；若丙家族患有此病，该系谱图中Ⅱ-4和Ⅱ-5准备生二胎，为避免患病儿的出生，Ⅱ-4怀孕后应对胎儿进行_______。 A．性别检测 B．染色体数量检测 C．染色体结构检测 D．基因检测 研究发现ATP7B基因的突变类型较多，表表示其中三种突变类型的ATP7B蛋白的变化情况。 突变类型 氨基酸序列 氨基酸数目变化 ATP7B蛋白铜转运功能 Ⅰ 一个氨基酸发生替换 数目不变 不变 Ⅱ 一段氨基酸发生错乱 数目改变 丧失 Ⅲ 一个氨基酸发生替换 数目不变 丧失 （7）表中突变类型Ⅰ、Ⅱ发生的原因可能依次是_______、_______。（编号选填） ①ATP7B基因中某个碱基对发生替换 ②ATP7B基因中增加了一个碱基对 ③ATP7B基因中减少了一个碱基对 ④13号染色体中ATP7B基因缺失 ⑤13号染色体中ATP7B基因重复 ⑥13号染色体三体 （8）表中突变类型III的ATP7B蛋白铜转运功能丧失的原因是_______。 （9）由题意可知，威尔逊病患者的内环境中Cu2+浓度可能______。 A. 偏高 B. 偏低 C. 正常 D. 不能确定 （10）以下治疗威尔逊病的方案中，可行的有______（编号选填） ①口服ATP7B蛋白 ②注射ATP7B蛋白 ③铜螯合剂治疗（促进尿液排铜） ④口服铜制剂 ⑤基因治疗 ⑥口服锌盐（减少肠道吸收铜离子） 阿尔茨海默病（AD）的主要病理学标志是大脑受损区域细胞外β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块沉积及细胞内Tau蛋白过度磷酸化形成的神经纤维缠结，最终导致神经元死亡，铜代谢障碍与AD的发生密切相关，其机制如图3。图中脂蛋白受体相关蛋白1（LRP1）能清除大脑内多余的Aβ。 （11）AD患者大脑出现的Aβ斑块会引发持续的炎症反应，进而加剧神经元损伤。下列关于此过程叙述，正确的是______。 A. 该炎症反应属于免疫系统的第一道防线 B. 主要由T淋巴细胞介导，属于获得性免疫 C. 主要通过释放炎症因子等机制发挥作用，属于非特异性免疫 D. 炎症时局部组织肿胀主要是由于毛细血管收缩、血管通透性减弱 （12）AD患者神经元损伤会导致出现脑部突触丢失等异常现象。结合已学知识，下列叙述错误的是______ A. 神经递质通过胞吞作用进入突触后神经元 B. AD患者可能出现痛觉减弱、基本的排尿排便反射消失等症状 C. 神经冲动在突触处传递时，会发生电信号→化学信号→电信号的转变 D. 动作电位到达突触前膜，引起钠离子内流，从而触发突触小泡与前膜融合 （13）研究发现，LRP1基因在脑毛细血管内皮细胞中大量表达，脑内局部可溶性Aβ可通过LRP1转移出大脑。结合图3及所学知识，解释脑组织Cu2+超载导致AD的生物学机制_______。 四 R2逆转座子的研究和改造 4. 目前基因工程技术能实现小片段DNA编辑，但将大片段DNA整合进基因组仍是难题。我国科研团队开发的“R2逆转座子” 工具以RNA为媒介、实现了将DNA大片段基因高效精准整合到基因组的固定位点。图1是R2逆转座子的机制图。图1中的TPRT机制是拿切开的基因组DNA当“引物”，以R2RNA为模板把R2基因元件“缝”进基因组，最终完成大片段DNA整合进基因组。 （1）图1中过程①涉及的酶有________；TPRT机制中R2复合体能够识别DNA中的特定片段并进行切割，具有与之相似功能的酶是_______；过程③涉及的酶有_______。（编号选填） ①DNA解旋酶 ②DNA聚合酶 ③限制性内切核酸酶④逆转录酶 ⑤DNA连接酶 ⑥RNA聚合酶 （2）图1过程⑤形成的DNA中R2基因的α链是________（模板链\编码链）。 （3）根据已学知识，下面关于TPRT机制与PCR技术的说法错误的是_______。 A. TPRT机制和PCR过程中都涉及氢键的破坏和形成 B. TPRT机制中需要DNA引物，PCR过程中需要RNA引物 C. TPRT机制和PCR过程中子链都是从引物的5＇端开始合成 D. TPRT机制和PCR过程所用的原料依次是核糖核苷三磷酸和脱氧核苷三磷酸 天然存在的R2逆转座子在精准识别基因组DNA上存在一些不足，科研团队对此进行改造后，获取新的R2逆转座子工具——donor-R2复合体，并以斑马鱼为对象进行了实验，具体过程如图2。 （4）为使图2中的R2蛋白质能精准识别基因组DNA，科研人员运用蛋白质工程对R2蛋白质进行了改造，合理的蛋白质改造流程为：④→_______→⑥。（选择正确编号并排序） ①将重组DNA导入受体细胞 ②将改变后的R2蛋白的基因与载体重组 ③对突变的R2蛋白进行结构功能分析 ④定点突变改变R2蛋白的基因序列 ⑤培养细胞后提纯突变的R2蛋白 ⑥选择合适的突变基因投入后续使用 （5）图2中涉及的生物工程或技术包括________。（编号选填） ①细胞工程 ②发酵工程 ③基因工程 ④DNA显微注射 ⑤核移植技术 ⑥胚胎移植技术 （6）在对斑马鱼胚胎细胞进行培养时，以下条件必需的是________（编号选填） ①适宜温度和pH ②适宜的光照条件 ③一定量的混合抗生素 ④定期更换培养液 ⑤通入纯氧 ⑥稳定的渗透压 （7）在构建图2中的DNA片段2时，需将目的基因与GFP基因构建为融合基因，目的基因两侧的限制酶识别位点为HapI（5＇-C↓CGG-3＇）和BamHI（5＇-G↓GATCC-3＇），GFP基因两侧的限制酶识别位点为HindIII（5＇-A↓GATCT-3＇）和Sau3AI（5＇-T↓AATAC-3＇），则两基因融合处的核苷酸序列为________。 A. 5＇-TAATAC-3＇ B. 5＇-GGATCT-3＇ C. 5＇-GGATCC-3＇ D. 5＇-AGATCT-3＇ （8）结合图1和图2，简述donor-R2复合体实现大片段目的基因写入的机制和检测目的基因成功表达的方法_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年高三年级质量调研 生物学试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．“单选”指每题只有一个正确选项；“多选”指每题有两个或两个以上正确选项；“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。 一 油菜菜籽增产 1. I.油菜是世界第二大油料作物，提供全球15%的植物油和30%的生物柴油原料。图1为植物的脱落酸（ABA）信号通路，植物脱落酸浓度较低时，该信号通路处于低活性状态，既不会促进种子成熟，也不会抑制生长。 （1）图1中的PYR/PYL是位于植物细胞质膜上的特定物质，其最有可能是_______。 A. 激素 B. 酶 C. 受体 D. 基因 （2）据图1分析，关于ABF激活抗逆相关基因的关键条件，下列说法正确的是________。 A. 与ABF基因的表达量无关 B. 依赖低浓度ABA的直接激活 C. 仅需ABF基因表达即可激活 D. 需要SnRK2对ABF进行磷酸化 （3）在干旱、高盐、低温等胁迫下，会出现活性氧ROS过多导致的氧化损伤，抗逆相关基因会高度表达使植物将光合产物优先分配给抗逆代谢，而非生长和繁殖。下面属于繁殖相关基因的是________，属于抗逆相关基因的是________。（编号选填） ①渗透调节相关基因 ②种子储存蛋白基因 ③种子成熟相关基因 ④ROS清除相关基因 ⑤ABA合成关键基因 ⑥生长抑制相关基因 II.褪黑素是植物中的多功能信号分子，其能通过调控脱落酸信号通路有效提升油菜生长和产量。研究结果发现褪黑素对多个基因的表达有不同程度的促进或抑制作用，见图2。 （4）为探究最优生长条件下外源褪黑素提升油菜产量的机制，下列实验设计正确的是_______。 A. 对照组蒸馏水处理 B. 每个处理设置多个重复 C. 实验组设置溶剂为蒸馏水的不同浓度褪黑素处理 D. 培养条件为0-4℃、16/8h光周期的人工气候室 （5）为了解施加褪黑素是否可以提升油菜菜籽的产量和品质，下列可选用的指标有________（编号选填） ①叶绿素含量 ②油菜菜籽脂肪含量 ③根鲜重 ④油菜植株高度 ⑤叶片可溶性糖含量 ⑥油菜菜籽重量 （6）图2中的光系统中相关基因表达的产物主要用于光反应，这些产物主要分布在叶绿体的________。 A. 外膜 B. 内膜 C. 类囊体薄膜 D. 基质 （7）褪黑素能促进ATP酶亚基基因表达进而促进ATP水解，该过程可直接影响碳反应中的过程是______。 A. CO2的固定 B. 五碳糖的再生 C. 三碳化合物的还原 D. 水的光解 （8）综合上述信息和已有知识，完善提升油菜产量的流程图（1）______（2）______（3）______（4）______。（编号选填） ①脱落酸、乙烯、赤霉素含量增多 ②生长素、细胞分裂素、赤霉素含量增多 ③净光合速率上升 ④ABF蛋白数量增多 ⑤PP2C数量减少 ⑥PYR/PYL数量减少 ⑦促进繁殖相关基因表达 ⑧促进抗逆相关基因表达 【答案】（1）C （2）D （3） ①. ②③ ②. ①④⑤⑥ （4）ABC （5）②⑥ （6）C （7）BC （8） ①. ③ ②. ② ③. ④⑤ ④. ⑦ 【解析】 【小问1详解】 ABA（脱落酸）是植物激素，需与细胞膜上特异性受体结合传递信号，PYR/PYL能特异性结合ABA，因此最可能是ABA的受体。 【小问2详解】 根据图1通路，ABA结合PYR/PYL后，PP2C对SnRK2的抑制被解除，活化的SnRK2使ABF蛋白磷酸化，才能激活ABF调控抗逆相关基因表达，因此关键条件是SnRK2对ABF的磷酸化，D正确；ABF激活依赖ABF基因表达产生ABF蛋白，也依赖高浓度ABA启动通路，A、B、C错误。 【小问3详解】 种子储存蛋白、种子成熟都与繁殖（种子形成发育）直接相关，因此②③属于繁殖相关基因；渗透调节、ROS清除、ABA合成、生长抑制都对应胁迫下的抗逆代谢，因此①④⑤⑥属于抗逆相关基因。 【小问4详解】 A、探究外源褪黑素的作用，对照组用蒸馏水处理（空白对照），A正确； B、每个处理设置多个重复，可以减少偶然误差，B正确； C、探究最优条件需要设置一系列浓度梯度的褪黑素，溶剂与对照组一致为蒸馏水，C正确； D、分析题意，实验目的是探究最优生长条件下的机制，0-4℃是低温胁迫，不属于适宜生长条件，D错误。 【小问5详解】 分析题意可知，本实验要求检测油菜菜籽的产量和品质，菜籽产量直接对应菜籽重量（⑥），油菜作为油料作物，菜籽脂肪含量是重要品质指标（②）；叶绿素含量、根鲜重、植株高度、叶片可溶性糖都不是菜籽产量和品质的直接检测指标。 【小问6详解】 光系统参与光反应，光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，因此光系统相关产物分布在类囊体薄膜。C符合题意。 【小问7详解】 碳反应（暗反应）中，三碳化合物的还原需要ATP水解供能，因此ATP水解过程直接影响三碳化合物的还原；CO₂固定不需要ATP供能，五碳糖再生依赖C₃还原，水的光解属于光反应，故选BC。 【小问8详解】 综合上述信息和已有知识，① 褪黑素促进光系统相关基因表达，光反应增强→净光合速率上升（③）→有机物积累增多→产量上升，因此(1)填③； ② 生长素、细胞分裂素、赤霉素都能促进细胞分裂、延缓叶片衰老，因此褪黑素通过使生长素、细胞分裂素、赤霉素含量增多（②）→促进生长，提高产量，(2)填②； ③ 根据图2，褪黑素促进ABF基因表达→ABF蛋白数量增多，PP2C数量减少（④）→更多ABF被磷酸化，因此(3)填④⑤； ④ 要提升油菜产量，需要光合产物更多分配给繁殖，因此磷酸化ABF后促进繁殖相关基因表达（⑦）→最终产量上升，(4)填⑦。 二 稻-鳖-螺 2. “稻-鳖-螺”种养模式是典型生态农业模式，其中水稻可为中华鳖提供生长环境，根系可净化水质；中华鳖的粪便和残饵可为水稻提供有机肥；方形环棱螺俗称螺蛳，活动能力弱、活动范围小，能滤食浮游植物、浮游动物和生物遗体残骸等，可作为中华鳖的天然鲜活饵料。表为每亩稻田经费投入和产出情况。 支出类别 投入（元） 出售单价 收益 设备、场地租赁费用等 6000 诱虫灯 500 螺蛳、水生植物 800 幼鳖 50元/只 成鳖150元/只 水稻 85 16元/千克 3920 （1）调查螺蛳的种群密度，通常采用的调查方法是_______。 （2）在“稻-鳖-螺”种养模式中，下列各组生物均属于消费者的是_______。 A. 水稻、水藻、浮游植物 B. 中华鳖、螺蛳、稻田害虫 C. 水稻、田螺、中华鳖 D. 浮游植物、稻田害虫、微生物 （3）该种养模式中存在多种种间关系，下列相关叙述正确的是_______。 A. 浮游植物与螺蛳之间为捕食关系 B. 中华鳖与螺蛳之间为捕食关系 C. 稻田害虫与水稻之间都为寄生关系 D. 水稻与部分田间杂草之间为竞争关系 （4）下列关于“稻-鳖-螺”种养模式中，叙述正确的是________。 A. 诱杀害虫可以调整能量流动方向 B. 中华鳖粪便中的能量属于其同化量 C. 螺蛳食入的能量将全部转化为自身同化量 D. 水稻等生产者固定的太阳能是最主要的能量输入来源 （5）该模式有利于水稻增产，下列解释正确的是________。 A. 中华鳖可疏松土壤，促进水稻根系的有氧呼吸 B. 螺蛳的排泄物和遗体直接为水稻的生长提供营养物质 C. 螺蛳摄食浮游植物，减少了浮游植物对营养物质的吸收 D. 该模式实现了物质的循环利用，因此不需要外界补充任何物质 （6）与传统单一种植水稻的农田生态系统相比，“稻-鳖-螺” 种养模式的相关叙述，正确的是_______。 A. 生物种类更多，营养结构更复杂，抵抗力稳定性更高 B. 物种丰富度提高，因此该生态系统的恢复力稳定性显著提高 C. 无需人为管理，仅依靠生态系统的自我调节能力即可长期维持稳定 D. 实现了零农药使用，因此该生态系统完全不会受到外界环境污染的影响 （7）理想状态下，生产者的同化量去向如图所示，如按能量传递效率为10%，每只幼鳖长成需要同化1000kJ，则每亩可以养_______只中华鳖。不考虑中华鳖中途死亡，则每亩去除成本后的最后收益为________元。水稻、中华鳖、螺蛳可作为农产品上市销售体现了生物多样性的_______（直接/间接/潜在）价值。 【答案】（1）样方法 （2）B （3）ABD （4）AD （5）AC （6）A （7） ①. 60 ②. 2535 ③. 直接 【解析】 【小问1详解】 调查活动能力弱、活动范围小的生物（如螺蛳）的种群密度，常用样方法。 【小问2详解】 ACD、生产者是自养生物（主要为绿色植物），消费者是异养生物，依赖现成有机物生存，水稻/浮游植物属于生产者，ACD错误； B、中华鳖、螺蛳、稻田害虫都不能将无机物转化为有机物，均为消费者，B正确。 【小问3详解】 A、螺蛳滤食浮游植物，二者为捕食关系，A正确； B、螺蛳是中华鳖的天然饵料，中华鳖捕食螺蛳，二者为捕食关系，B正确； C、稻田害虫取食水稻组织，二者为捕食关系，不是寄生，C错误； D、水稻与杂草竞争阳光、水分、矿质营养，二者为竞争关系，D正确。 【小问4详解】 A、诱杀害虫可以调整能量流动方向，使能量更多流向对人类有益的部分，正确； B、粪便中的能量属于上一营养级的同化量，不属于中华鳖的同化量，错误； C、螺蛳食入的能量中一部分随粪便排出，未被同化，C错误； D、生产者进行光合作用，该生态系统最主要的能量输入是生产者固定的太阳能，D正确。 【小问5详解】 A、中华鳖活动可疏松土壤，增加土壤透气性，促进水稻根系有氧呼吸，利于根吸收矿质元素，促进增产，A正确； B、排泄物和遗体中的有机物不能直接被水稻吸收，需分解者分解为无机物后才能利用，B错误； C、螺蛳摄食浮游植物，减少了浮游植物对营养物质的消耗，使更多营养可被水稻利用，利于增产，C正确； D、农产品输出会带走物质，该模式仍需要外界补充物质，D错误。 【小问6详解】 A、该模式生物种类更多，营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性更高，A正确； B、物种丰富度提高、营养结构更复杂，一般而言，其恢复力稳定性会降低，错误； C、农田是人工生态系统，自我调节能力有限，仍需要人为管理，C错误； D、由于物质循环具有全球性，该生态系统仍会受到外界污染的影响，D错误。 【小问7详解】 分析题意，每亩生产者总同化量7.50×106 kJ，流向螺蛳的能量占比8%，即7.50×106×8%=6×105 kJ，能量传递效率为10%，因此可流向中华鳖的总能量为6×105×10%=6×104 kJ，每只鳖需要同化1000 kJ，因此可养6×104÷1000=60只；总成本 = 6000+500+800+60×50+85=10385元； 总收益 = 3920+60×150=12920元； 纯收益 = 12920−10385=2535元；水稻、鳖、螺蛳作为农产品销售，体现了生物多样性的直接价值（直接价值包含食用、工业原料等实用意义的价值）。 三 铜代谢与疾病 3. 铜是人体中不可或缺的微量元素之一，当机体内环境遭到破坏时可引起细胞内铜代谢失调，从而诱发疾病。铜死亡是指由于细胞内铜超载导致且受调控的程序性细胞死亡，是一种新型的细胞死亡途径，其机制过程发生在图1结构甲中。 注：FDX1为铁氧还蛋白1，可将Cu2+还原成更具毒性的Cu+；DLAT为二氢硫辛酰转乙酰基酶，可催化丙酮酸转化为乙酰辅酶A；LIAS为硫辛酸合成酶，可催化DLAT脂酰化。 （1）小肠上皮细胞质膜上的CTR1蛋白可不依赖ATP实现对铜的跨膜转运，据已学知识判断，铜被转运入细胞的方式为_______。 A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞 （2）以下物质可存在于内环境的有_______。（编号选填） ①CTR1蛋白 ②Cu2+ ③FDX1 ④LIAS ⑤DLAT ⑥葡萄糖 ⑦CO2 ⑧ATP合酶 （3）据图1判断，以下关于铜死亡机制过程解释较合理的是________。 A. DLAT一旦脂酰化后就会导致铜死亡 B. Cu+只能通过促使脂酰化DLAT聚集导致细胞铜死亡 C. Cu2+能直接促使Fe-S簇蛋白不稳定从而导致细胞铜死亡 D. DLAT聚集后可能间接影响了细胞三羧酸循环过程而导致细胞铜死亡 （4）根据题意并结合已学知识判断，以下叙述正确的有________。 A. 图1中结构甲是细胞有氧呼吸的主要场所 B. 铜死亡是受调控的程序性细胞死亡，因此属于细胞坏死 C. 通过抑制FDX1基因的表达能一定程度地避免细胞铜死亡 D. 成熟红细胞没有结构甲，因此在高浓度铜的诱导下较淋巴细胞更容易发生铜死亡 威尔逊病是一种隐性遗传病（B、b），由人体13号染色体上的ATP7B基因的突变引起，质膜上功能障碍的ATP7B蛋白不能有效地将肝细胞内多余的铜排出而引发肝细胞铜死亡，从而导致肝硬化。图2为甲、乙、丙、丁为四个家系遗传系谱图。 （5）上述遗传系谱图中，不可能属于威尔逊病家系遗传系谱图的家族是_______。 A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 （6）若甲家族患有此病，则Ⅱ-4的基因型是_______；若丙家族患有此病，该系谱图中Ⅱ-4和Ⅱ-5准备生二胎，为避免患病儿的出生，Ⅱ-4怀孕后应对胎儿进行_______。 A．性别检测 B．染色体数量检测 C．染色体结构检测 D．基因检测 研究发现ATP7B基因的突变类型较多，表表示其中三种突变类型的ATP7B蛋白的变化情况。 突变类型 氨基酸序列 氨基酸数目变化 ATP7B蛋白铜转运功能 Ⅰ 一个氨基酸发生替换 数目不变 不变 Ⅱ 一段氨基酸发生错乱 数目改变 丧失 Ⅲ 一个氨基酸发生替换 数目不变 丧失 （7）表中突变类型Ⅰ、Ⅱ发生的原因可能依次是_______、_______。（编号选填） ①ATP7B基因中某个碱基对发生替换 ②ATP7B基因中增加了一个碱基对 ③ATP7B基因中减少了一个碱基对 ④13号染色体中ATP7B基因缺失 ⑤13号染色体中ATP7B基因重复 ⑥13号染色体三体 （8）表中突变类型III的ATP7B蛋白铜转运功能丧失的原因是_______。 （9）由题意可知，威尔逊病患者的内环境中Cu2+浓度可能______。 A. 偏高 B. 偏低 C. 正常 D. 不能确定 （10）以下治疗威尔逊病的方案中，可行的有______（编号选填） ①口服ATP7B蛋白 ②注射ATP7B蛋白 ③铜螯合剂治疗（促进尿液排铜） ④口服铜制剂 ⑤基因治疗 ⑥口服锌盐（减少肠道吸收铜离子） 阿尔茨海默病（AD）的主要病理学标志是大脑受损区域细胞外β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块沉积及细胞内Tau蛋白过度磷酸化形成的神经纤维缠结，最终导致神经元死亡，铜代谢障碍与AD的发生密切相关，其机制如图3。图中脂蛋白受体相关蛋白1（LRP1）能清除大脑内多余的Aβ。 （11）AD患者大脑出现的Aβ斑块会引发持续的炎症反应，进而加剧神经元损伤。下列关于此过程叙述，正确的是______。 A. 该炎症反应属于免疫系统的第一道防线 B. 主要由T淋巴细胞介导，属于获得性免疫 C. 主要通过释放炎症因子等机制发挥作用，属于非特异性免疫 D. 炎症时局部组织肿胀主要是由于毛细血管收缩、血管通透性减弱 （12）AD患者神经元损伤会导致出现脑部突触丢失等异常现象。结合已学知识，下列叙述错误的是______ A. 神经递质通过胞吞作用进入突触后神经元 B. AD患者可能出现痛觉减弱、基本的排尿排便反射消失等症状 C. 神经冲动在突触处传递时，会发生电信号→化学信号→电信号的转变 D. 动作电位到达突触前膜，引起钠离子内流，从而触发突触小泡与前膜融合 （13）研究发现，LRP1基因在脑毛细血管内皮细胞中大量表达，脑内局部可溶性Aβ可通过LRP1转移出大脑。结合图3及所学知识，解释脑组织Cu2+超载导致AD的生物学机制_______。 【答案】（1）B （2）②⑥⑦ （3）D （4）AC （5）D （6） ①. 1/3BB或2/3Bb ②. D （7） ①. ① ②. ②③ （8）ATP7B基因中某碱基对发生替换，表达出ATP7B蛋白的氨基酸序列发生改变，导致其空间结构 发生改变而铜转运功能丧失 （9）B （10）③⑤⑥ （11）C （12）ABD （13）过量Cu2+ 会抑制LRP1清除出大脑中的AP，造成Aβ在脑内沉积，一方面AB与Cu2+ 结合后会促使TaU蛋白过度磷酸化及形成神经纤维缠结，引起AD；另一方面AB沉积还可以促进Cu2+ 还原为Cu+ 并伴随H2O2的产生，二者共同作用导致羟基自由基的产生，使神经元内核酸、蛋白质以及脂质发生氧化，引起AD。 【解析】 【小问1详解】 根据题干，CTR1蛋白是载体蛋白，且不依赖ATP，故铜的跨膜运输属于协助扩散，A、C、D错误，B正确。 【小问2详解】 ①CTR1蛋白位于细胞膜上，不属于内环境成分； ②Cu²⁺可存在于血浆等体液中，属于内环境成分； ③FDX1位于线粒体中，不属于内环境； ④LIAS位于线粒体中，不属于内环境； ⑤DLAT位于线粒体中，不属于内环境； ⑥葡萄糖可存在于血浆中，属于内环境成分； ⑦CO2可存在于血浆和组织液中，属于内环境成分； ⑧ATP合酶位于细胞质基质中、线粒体内、叶绿体类囊体膜上，不属于内环境。 综上，②⑥⑦符合要求。 【小问3详解】 A、DLAT脂酰化后需聚集才能引发蛋白质毒性应激，进而导致铜死亡，A错误； B、Cu+不仅可促使脂酰化DLAT聚集，还可导致Fe-S簇蛋白不稳定，B错误； C、Cu2+需先被FDX1还原为Cu⁺，才能间接导致Fe-S簇蛋白不稳定，C错误； D、DLAT可催化丙酮酸转化为乙酰辅酶A，若DLAT聚集，可能影响三羧酸循环，进而导致细胞代谢紊乱，最终引发铜死亡，D正确。 【小问4详解】 A、结构甲是线粒体，是细胞有氧呼吸的主要场所（第二、三阶段），A正确； B、铜死亡是程序性细胞死亡，属于细胞凋亡，而非细胞坏死，B错误； C、抑制FDX1基因表达可减少Cu²⁺还原为Cu⁺，从而减轻铜毒性，避免铜死亡，C正确； D、成熟红细胞无线粒体，铜死亡主要与线粒体内Cu⁺导致的Fe-S簇蛋白不稳定及DLAT聚集有关，淋巴细胞含有线粒体，因此在高浓度铜的诱导下淋巴细胞更容易发生铜死亡，D错误。 【小问5详解】 分析可知，威尔逊病是一种隐性遗传病（B、b），由人体13号染色体上的ATP7B基因的突变引起，属于常染色体隐性遗传病。甲图、乙图、丙图均是双亲正常生出有病的后代，可能属于常染色体隐性遗传病；而丁图，双亲患病生出正常的后代，说明该病为显性遗传病，故选D。 【小问6详解】 威尔逊病是一种常染色体隐性遗传病（B、b），若甲家族患有此病，则I-1和I-2基因型为Bb，后代II-4基因型为1/3BB或2/3Bb。若丙家族患有此病，分析可知II-4基因型1/3BB或2/3Bb，Ⅱ-5基因型为bb，后代可能生出基因型为bb的患儿，为避免患病儿的出生，Ⅱ-4怀孕后应对胎儿进行基因检测，故选D。 【小问7详解】 突变类型Ⅰ：一个氨基酸替换，数目不变 → 说明密码子改变但长度未变 → 最可能是碱基对替换（①）； 突变类型Ⅱ：一段氨基酸错乱，数目改变 → 说明阅读框移位 → 可能是碱基对增添（②）或缺失（③）； 因此，Ⅰ对应①，Ⅱ对应②③。 【小问8详解】 虽然仅一个氨基酸被替换、蛋白长度未变，但该氨基酸位于ATP7B蛋白的关键功能区（如铜结合位点或转运结构域），其替换导致蛋白质空间构象改变活性中心功能受损无法正常转运Cu2+ ，最终导致铜转运功能丧失。 【小问9详解】 ATP7B蛋白负责铜转运，质膜上功能障碍的ATP7B蛋白不能有效地将肝细胞内多余的铜排出而引发肝细胞铜死亡，导致内环境中Cu2+⁺浓度偏低，故选B。 【小问10详解】 ①口服ATP7B蛋白：蛋白质会被消化分解，无效； ②注射ATP7B蛋白：外源蛋白难进入细胞，且可能被免疫系统清除，无效； ③铜螯合剂治疗：促进铜排泄，降低体内铜含量，可行； ④口服铜制剂：加重铜积累，不可行； ⑤基因治疗：修复或替换突变基因，恢复蛋白功能，可行； ⑥口服锌盐：减少肠道铜吸收，降低铜负荷，可行。 可行方案为③⑤⑥。 【小问11详解】 A、第一道防线是皮肤和黏膜，而炎症反应属于第二道防线，A错误； B、T淋巴细胞介导的免疫属于获得性免疫，但Aβ斑块引发的炎症反应主要由巨噬细胞、小胶质细胞等介导，属于非特异性免疫，B错误； C、炎症反应主要通过释放炎症因子（如细胞因子）等机制发挥作用，是与生俱来的，属于非特异性免疫，C正确； D、炎症时局部组织肿胀是由于毛细血管扩张、血管通透性增强，导致血浆蛋白和液体渗出，D错误。 【小问12详解】 A、神经递质与突触后膜受体结合后，通常被降解或回收，而不是通过胞吞作用进入突触后神经元，A错误； B、AD患者大脑皮层受损，可能导致高级中枢对低级中枢的控制减弱，出现痛觉减弱；排尿、排便反射位于低级中枢脊髓，故排尿排便反射仍然存在，B错误； C、突触处信号转换为电信号→化学信号→电信号，C正确； D、动作电位到达突触前膜，引起Ca²⁺内流，而非Na⁺内流，Ca²⁺内流触发突触小泡与前膜融合，释放神经递质，D错误。 【小问13详解】 Cu2+超载抑制LRP1功能，减少Aβ外排，导致Aβ在大脑中积累，形成Aβ斑块， Aβ与Cu2+结合形成Aβ-Cu2+⁺复合物，促进Tau蛋白过度磷酸化，形成神经纤维缠结， Cu2+被还原为Cu+，与H2O2反应生成羟基自由基，引发氧化应激，导致神经元损伤， 上述过程共同促进AD的发生与发展。 四 R2逆转座子的研究和改造 4. 目前基因工程技术能实现小片段DNA编辑，但将大片段DNA整合进基因组仍是难题。我国科研团队开发的“R2逆转座子” 工具以RNA为媒介、实现了将DNA大片段基因高效精准整合到基因组的固定位点。图1是R2逆转座子的机制图。图1中的TPRT机制是拿切开的基因组DNA当“引物”，以R2RNA为模板把R2基因元件“缝”进基因组，最终完成大片段DNA整合进基因组。 （1）图1中过程①涉及的酶有________；TPRT机制中R2复合体能够识别DNA中的特定片段并进行切割，具有与之相似功能的酶是_______；过程③涉及的酶有_______。（编号选填） ①DNA解旋酶 ②DNA聚合酶 ③限制性内切核酸酶④逆转录酶 ⑤DNA连接酶 ⑥RNA聚合酶 （2）图1过程⑤形成的DNA中R2基因的α链是________（模板链\编码链）。 （3）根据已学知识，下面关于TPRT机制与PCR技术的说法错误的是_______。 A. TPRT机制和PCR过程中都涉及氢键的破坏和形成 B. TPRT机制中需要DNA引物，PCR过程中需要RNA引物 C. TPRT机制和PCR过程中子链都是从引物的5＇端开始合成 D. TPRT机制和PCR过程所用的原料依次是核糖核苷三磷酸和脱氧核苷三磷酸 天然存在的R2逆转座子在精准识别基因组DNA上存在一些不足，科研团队对此进行改造后，获取新的R2逆转座子工具——donor-R2复合体，并以斑马鱼为对象进行了实验，具体过程如图2。 （4）为使图2中的R2蛋白质能精准识别基因组DNA，科研人员运用蛋白质工程对R2蛋白质进行了改造，合理的蛋白质改造流程为：④→_______→⑥。（选择正确编号并排序） ①将重组DNA导入受体细胞 ②将改变后的R2蛋白的基因与载体重组 ③对突变的R2蛋白进行结构功能分析 ④定点突变改变R2蛋白的基因序列 ⑤培养细胞后提纯突变的R2蛋白 ⑥选择合适的突变基因投入后续使用 （5）图2中涉及的生物工程或技术包括________。（编号选填） ①细胞工程 ②发酵工程 ③基因工程 ④DNA显微注射 ⑤核移植技术 ⑥胚胎移植技术 （6）在对斑马鱼胚胎细胞进行培养时，以下条件必需的是________（编号选填） ①适宜温度和pH ②适宜的光照条件 ③一定量的混合抗生素 ④定期更换培养液 ⑤通入纯氧 ⑥稳定的渗透压 （7）在构建图2中的DNA片段2时，需将目的基因与GFP基因构建为融合基因，目的基因两侧的限制酶识别位点为HapI（5＇-C↓CGG-3＇）和BamHI（5＇-G↓GATCC-3＇），GFP基因两侧的限制酶识别位点为HindIII（5＇-A↓GATCT-3＇）和Sau3AI（5＇-T↓AATAC-3＇），则两基因融合处的核苷酸序列为________。 A. 5＇-TAATAC-3＇ B. 5＇-GGATCT-3＇ C. 5＇-GGATCC-3＇ D. 5＇-AGATCT-3＇ （8）结合图1和图2，简述donor-R2复合体实现大片段目的基因写入的机制和检测目的基因成功表达的方法_______。 【答案】（1） ①. ⑥ ②. ③ ③. ④(⑤) （2）编码链 （3）BCD （4）②→①→⑤→③ （5）①③④ （6）①③④⑥ （7）B （8）donor-R2复合体能识别基因组的固定位点，并对基因组的DNA进行切割，随后以复合体中的donorRNA 为模版逆转录形成目的基因和GFP蛋白基因，并将一起其整合至基因组中。由于逆转录而来的GFP 基因能表达出的GFP蛋白能发出绿色荧光，因此若检测到荧光，则说明目的基因已成功表达。 【解析】 【小问1详解】 过程①是转录，转录过程需要RNA聚合酶催化，所以涉及的酶是⑥；TPRT机制中R2复合体能够识别DNA中的特定片段并进行切割，这与限制性内切核酸酶识别特定核苷酸序列并切割DNA的功能相似，所以具有相似功能的酶是③；过程③是以RNA为模板合成DNA，属于逆转录过程，需要逆转录酶，最后把片段连接起来，需要DNA 连接酶（⑤），所以涉及的酶是④⑤。 【小问2详解】 过程⑤形成的双链DNA 中，R2基因的α链，和原来的R2RNA的碱基序列（除了T/U的区别）是一致的。转录时，模板链是和RNA互补的那条链；编码链（有义链）是和RNA 序列（除 T/U 外）相同的那条链。所以这里的α链是编码链。 【小问3详解】 A、TPRT 中 DNA 双链会解开（氢键破坏），新链合成时碱基配对（氢键形成）；PCR 中变性（氢键破坏）、退火 / 延伸（氢键形成），A正确； B、TPRT 中以切开的基因组DNA 作为引物（DNA引物）；但 PCR过程中用的是DNA引物，不是 RNA 引物（体内 DNA复制才用RNA引物），B错误 C、无论是TPRT还是PCR，DNA新链的合成方向都是5'→3'，所以是从引物的3' 端延伸，而不是 5' 端，C错误； D、TPRT过程合成的是DNA，原料是脱氧核苷三磷酸；PCR合成的也是DNA，原料同样是脱氧核苷三磷酸，D错误。 【小问4详解】 蛋白质工程的基本流程是：预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→改造基因（定点突变）→表达与验证→筛选突变体。合理的蛋白质改造流程为：④（定点突变改变 R2 蛋白的基因序列）→②将改变后的 R2 蛋白的基因与载体重组→①将重组 DNA 导入受体细胞→⑤培养细胞后提纯突变的R2蛋白→③对突变的R2蛋白进行结构功能分析→⑥选择合适的突变基因投入后续使用，即正确顺序是：④→②→①→⑤→③→⑥。 【小问5详解】 图2中涉及将目的基因导入受体细胞（基因工程），以及对斑马鱼胚胎细胞进行操作（细胞工程），将 donor-R2 复合体和 DNA 片段注入斑马鱼胚胎，用到显微注射技术，没有涉及发酵工程、核移植技术、胚胎移植技术，所以涉及的生物工程或技术包括①③④。 【小问6详解】 动物细胞培养需要适宜温度和pH，为防止杂菌污染需要一定量的混合抗生素，要定期更换培养液以清除代谢废物，需要稳定的渗透压，动物细胞培养不需要适宜的光照条件，也不能通入纯氧，应通入95%空气和5%二氧化碳的混合气体，所以必需的条件是①③④⑥。 【小问7详解】 目的基因两侧的限制酶识别位点为Hap I（5'-C↓CGG-3'）和BamH I（5'-G↓GATCC-3'），GFP基因两侧的限制酶识别位点为Hind Ⅲ（5'-A↓GATCT-3'）和Sau3AI（5＇-T↓AATAC-3＇），BamH I和Hind Ⅲ切割后形成相同的黏性末端，可以连接，形成的序列为5＇-GGATCT-3＇。 【小问8详解】 donor-R2复合体实现大片段目的基因写入的机制为：donor-R2复合体中的R2能识别基因组DNA特定序列并切割，同时携带目的基因整合到切割位点实现大片段目的基因写入。检测目的基因成功表达的方法：若目的基因表达产生相应蛋白质，可用抗原-抗体杂交检测；若目的基因表达产生的产物有特殊功能或性状，可通过观察相应功能或性状是否出现来检测。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $