精品解析：上海市延安中学2025-2026学年高三下学期4月质量调研生物试卷

上海市延安中学2025学年第二学期四月质量调研 高三年级生物学 试卷 （考试时间：60分钟，满分100分） 考生注意： 本考试所有答案请按要求做在答题纸相应位置，答案写在非指定位置的无效。考试结束请上交答题纸。 一、塔克拉玛干沙漠绿色阻沙防护带 1. 2024年环绕塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带实现全面锁边“合龙”。“锁边”主要通过植物的生长来固定沙丘、阻止沙源扩散，恢复生态环境，同时其独特的景观吸引了游客前往。在持续的人工治理下，固定沙丘上的植被逐渐发生演替。 （1）人工种植的植物中，种群数量一般呈现“S”型增长，其原因有________（多选）。 A. 环境、气候不是最适宜 B. 生存资源有限 C. 环境中存在天敌 D. 存在种间竞争 （2）由图1可知，红砂和珍珠柴适应干旱环境的原因是____________________________________________（答出一点即可）。 （3）白尾地鸦是中国新疆特有的鸟类，仅分布在新疆塔克拉玛干沙漠周围分散的绿洲及胡杨林带。调查发现，由于绿洲间沙漠的阻隔，白尾地鸦种群被分割成众多隔离小种群，导致种群数量下降，分析种群数量下降的原因是____________________________________________。 （4）关于“锁边”工程下列说法正确的是________（多选）。 A. “锁边”工程中人类活动改变了演替的速度，未改变演替的方向 B. “锁边”工程中的演替不同于自然演替，体现了人类对生态的积极作用 C. 制约沙漠中某植物种群数量增长的主要因素为水分 D. “锁边”工程中生物的作用可以体现生物多样性的直接价值 （5）在固定沙丘上，植被演替经历了如下阶段：流沙固定→一年生草本群落→多年生草本群落→灌木群落→乔木群落。上述演替类型属于______（选填“初生演替”或“次生演替”）。 塔克拉玛干沙漠主要种植的农作物为小麦。小麦田中小麦、蚜虫和杂食鸟之间的食物关系及其能量去向如图2所示，图中字母表示该小麦田中流入不同去向的能量值（c和e表示同化量），b、f、i表示呼吸作用散失的能量，d、j、h表示流向分解者的能量。 （6）若营养级效率为10%，则蚜虫的摄入量为__________（单选）。 A. a/10 B. 10a C. f+g+h+i+j D. 条件不足，无法计算 （7）结合题干信息及所学知识，下列论述错误的是________（多选）。 A. 杂食鸟的能量流向甲和乙，因此能量并非单向流动 B. 图2体现了生态系统中的物质循环 C. 由于有人工的管理，该小麦生态系统的稳定性一定比自然区域高 D. 小麦和蚜虫的信息传递是双向的 （8）为践行环境友好农业，对此小麦田可采取的措施有_________（多选）。 A. 交替喷施不同品种化学农药 B. 施放蚜虫幼虫的天敌 C. 喷施白僵菌等生物源农药 D. 设置高空探照灯诱捕蚜虫成虫 二、植物的光合作用 2. 类囊体电子传递有线性电子传递链（用实线表示）和环式电子传递链（用虚线表示）两类，如图1所示。PSⅡ是一种光合色素-蛋白质复合体，PSⅡ光能吸收性的重要保护机制有叶黄素循环的热耗散机制和D1蛋白周转依赖的PSⅡ修复机制。 （1）图1结构中的色素可用________法进行分离。 （2）环式电子传递与线性电子传递相比，能够___________（选填“提高”或“降低”）ATP/NADPH比例。 （3）分析图1可知，使类囊体腔侧的H+浓度高于叶绿体基质侧的生理过程有________（多选）。 A. 水的光解产生H+ B. 质体醌对H+的运输 C. 合成NADPH消耗H+ D. ATP合酶对H+的运输 重金属镉（Cd）可破坏PSⅡ。为探究叶黄素循环和Dl蛋白周转在PSⅡ光能吸收性保护机制中的作用，科研人员分别用叶黄素循环抑制剂（DTT）、D1蛋白周转抑制剂（SM）处理镉胁迫下的番茄叶片，结果如图2所示。 （4）由图2可知，镉胁迫条件下，叶黄素循环对PSⅡ光能吸收性的保护作用比D1蛋白周转___（选填“强”或“弱”），判断依据是______________________________________________________________。 植物体内存在“蔗糖-己糖激酶信号通路”，己糖激酶（HXK）可感知细胞内蔗糖分解产生的己糖（葡萄糖），进而调控线粒体呼吸关键酶的表达，实现光合作用与细胞呼吸的动态平衡。科研人员以番茄为实验材料，设置三组实验如表，测定各组植株的净光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、线粒体柠檬酸合酶（CS，有氧呼吸关键酶）活性、蔗糖积累量及Rubisco酶活性，统计实验结果如表和图3所示。 处理组 净光合速率（Pn） 胞间CO2浓度（Ci） 柠檬酸合酶（CS）活性 叶片蔗糖积累量 对照组 18.2 256 28.5 12.3 蔗糖运输抑制剂（Al-3） 9.7 328 16.3 28.6 HXK抑制剂组（NAK） 10.1 315 15.8 26.9 （注：Rubisco酶是光合作用碳反应中催化CO2固定关键酶，活性受光合产物反馈调控） （5）由题干信息可知，Rubisco酶分布在_________（单选）。 A. 类囊体 B. 细胞质基质 C. 叶绿体内膜 D. 叶绿体基质 （6）结合题干信息，下列分析正确的是_________（多选）。 A. 蔗糖运输受阻会导致叶片蔗糖积累，进而抑制净光合速率 B. HXK活性被抑制后，线粒体有氧呼吸的强度会降低 C. 胞间CO2浓度升高是净光合速率下降的直接原因 D. 蔗糖-己糖激酶信号通路可调控光合作用与细胞呼吸的关系 （7）根据图3中Rubisco酶活性变化趋势，结合上述材料解释“蔗糖-己糖激酶信号通路”对光合作用的反馈机制：________________________________________________________________________________。 三、甲状腺激素与糖代谢 3. 科研人员发现甲状腺激素的活性形式——三碘甲状腺原氨酸（T3）能够通过GLP-1与血糖稳态建立联系。图1显示实验处理后测定的小鼠体内血糖水平和胰岛素水平（ns表示没有显著性差异，<0.001表示有显著差异）。图2为根据实验结果推测的T3调控血糖的部分分子机制。 （1）有胰岛素的人体内环境成分有_______（多选）。 A. 组织液 B. 血浆 C. 胰岛α细胞 D. 胰岛β细胞 （2）图1中X组没有显著提升胰岛素分泌量的可能原因是_______（单选）。 A. 甲状腺激素短时作用不影响胰岛素分泌 B. 甲状腺激素为细胞供能所消耗 C. 甲状腺激素注射部位不在甲状腺 D. 甲状腺激素能兴奋中枢神经系统 已知GLP-1能升高胰岛素含量。为探究T3与GLP-1在糖代谢调控中的关系，研究人员开展了进一步的实验。 （3）根据探究的目的，在表格中补全实验设计（编号选填）。 ①注射25 nmol/kg GLP-1 ②注射25 nmol/kg GLP-1拮抗剂 ③注射0.25 μg/g T3 ④注射0.25 μg/g生理盐水 组别 处理方法 处理时间 胰岛素水平（ng/mL） 实验结果 I （1）______ 5天 1.1 Ⅱ组胰岛素水平显著高于Ⅰ组（对照组） Ⅱ （2） ③ 3.2 Ⅲ （3）______ 0.8 / Ⅳ （4） ②③ 0.7 肝细胞中胆固醇（CHOL）可以转化为两类胆汁酸，其中C酶与胆汁酸A的形成密切相关。胆汁酸B与小肠L细胞内的FXR（一种细胞核内的蛋白受体）结合后可以调控GLP-1的分泌。 （4）结合图2信息，下列关于FXR的推测合理的是________（单选）。 A. FXR的合成场所在细胞核内 B. FXR的化学本质与CHOL相同 C. FXR基因仅存在于小肠L细胞中 D. FXR参与维持内环境中脂类物质的稳态 （5）结合文字和图2信息，从分子水平阐述T3调控小鼠血糖水平的机制：_____________________________________________________________________________________________________________________。 （6）某人有焦虑、心悸、多汗、体重减轻等症状，以下是其血浆化验单中的部分数据，其中甲状腺素（T4）是甲状腺激素的另一种存在形式。下列叙述正确的是_______（多选）。 项目 结果 参考值 单位 游离三碘甲状腺原氨酸（T3） >48.0 03.10～6.80 μmol/L 游离甲状腺素（T4） >103.00 12.0～22.0 μmol/L 促甲状腺激素受体抗体（TRAb） 21.00 0～1.22 IU/L 促甲状腺激素（TSH） 0.008 0.27～4.20 μIU/mL A. 参考值为一个变化范围，不同健康人的结果可能有所不同 B. 促甲状腺激素受体抗体是受抗原刺激后产生的浆细胞分泌的 C. 该患者的TSH含量较低，则其促甲状腺激素释放激素含量会高于正常值 D. 该患者是由于自身免疫病导致的甲状腺机能亢进 研究发现，二型糖尿病（T2DM）并发症的产生与辅助性T细胞Th9中的N蛋白表达密切相关，图3为N蛋白的作用机制，已知RNA乙酰化属于表观遗传的一种。 （7）由图3可知，N蛋白可使Th9细胞中的mRNA发生乙酰化修饰，这种修饰引起的性状变化__________（选填“能”或“不能”）遗传给后代。 （8）研究人员检测了T2DM患者和健康人体N蛋白的表达水平，如图4所示。由图4推测，T2DM患者血浆中由Th9细胞产生的细胞因子IL-9（一种蛋白质）的浓度较对照组___________（选填“高”或低”）。 四、遗传性青光眼 4. 眼球中的小梁网由小梁网细胞构成，小梁网细胞凋亡可能引发青光眼，最终损伤视神经。线粒体是小梁网细胞凋亡的调控中心，部分机理如图（1）所示。其中APAF1为细胞凋亡激活因子；Bcl-2与Bax是调控线粒体凋亡的相关蛋白，两者结合后会使线粒体外膜通透性改变，导致线粒体内膜上的电子传递蛋白细胞色素c外流，细胞色素c与APAF1结合促进小梁网细胞凋亡。检测发现，小李（男）患JOAG型青光眼，该病由位于某号染色体的MYOC基因突变所致。MYOC基因编码链上部分碱基序列以及小李家庭成员MYOC基因扩增、酶切后的电泳结果如图（2）所示。 （1）据已学知识推测，组成视神经（传入神经）的神经纤维受损，最可能引发的现象是_____（单选）。 A. 光信号不能转化为电信号 B. 视神经传递神经冲动受阻 C. 无法在视网膜上形成视觉 D. 视神经传递化学信号受阻 （2）研究发现，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞中MYOC突变蛋白因肽链折叠出错会阻碍其进一步加工。据图（1）及已学知识推断，折叠错误的肽链最可能堆积在_______（单选）。 A. 核糖体 B. 细胞核 C. 高尔基体 D. 内质网 （3）进一步研究发现，小梁网细胞内MYOC蛋白肽链折叠错误会促进Bax与Bcl-2结合。据图（1）及相关信息推测，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞内可能会发生的生理变化有______（单选）。 A. 在线粒体内膜上合成的ATP增多 B. H+与O2结合生成的水减少 C. 细胞色素c抑制APAF1蛋白活性 D. 线粒体内膜上的细胞色素c增加 （4）研究发现，JOAG型青光眼是由MYOC基因的编码链第733位碱基“T”替换为“G”所致。突变后，MYOC蛋白第245位氨基酸突变为___________（通用遗传密码：GAG为谷氨酸；CUC为亮氨酸；GGU为甘氨酸；UGU为半胱氨酸；ACA为苏氨酸；CCA为脯氨酸）。 （5）据图（2）判断，若不考虑X和Y染色体的同源区段，小李家系JOAG型青光眼的遗传方式是______（单选）。 A. 常染色体隐性遗传 B. 常染色体显性遗传 C. 伴X染色体隐性遗传 D. 伴X染色体显性遗传 （6）调查发现，小李还患有红绿色盲（由OPN1LW基因突变所致）。一般情况下，小李体内OPN1LW突变基因与MYOC突变基因进行重组的过程发生在_______（编号选填）。 ①精细胞②小梁网细胞③精原细胞④初级精母细胞 （7）研究还发现，TGF-β蛋白过量也会影响小梁网的功能，从而引发青光眼。据已学知识推测，下列不能导致TGF-β蛋白过量的原因是______（多选）。 A. TGF-β基因启动子区域甲基化程度下降 B. TGF-β基因启动子区域与阻遏蛋白结合 C. TGF-β基因的mRNA上终止密码子结构改变 D. 体内部分RNA片段与TGF-β基因转录的产物结合 （8）结合题干及已学知识推测，为缓解青光眼所引发的症状，下列方案合理的有_______（多选）。 A. 移植正常的神经干细胞修复或再生视神经 B. 阻断Bax与Bcl-2结合降低小梁网细胞凋亡 C. 基因治疗修正MYOC突变基因并注入眼球组织 D. 诱导多能干细胞产生小梁网细胞并注入眼球组织 五、肿瘤细胞的杀伤机制 5. 人乳头瘤病毒（HPV）是一类专门感染人皮肤及黏膜上皮细胞的DNA病毒。当少量HPV入侵人体皮肤细胞时，人体不表现出明显症状，但当人体持续感染HPV时会诱发宫颈癌，具体过程如图1所示（“+”表示促进，“-”表示抑制）。 （1）图1中细胞I表示________（单选）。 A. T淋巴细胞 B. B淋巴细胞 C. 抗原呈递细胞 D. 辅助性T细胞 （2）当少量HPV入侵后，一定发生的过程有________（多选）。 A. 物质a的分泌增加 B. 细胞I的免疫应答增强 C. Thl细胞数量增加 D. 浆细胞的识别能力增强 研究人员发现，有一种名为XRCC2的启动子在正常细胞中活性很低，而在肿瘤细胞中却有高活性。利用该特性，研究人员结合DTA基因（白喉毒素A基因，其表达产物能够杀死细胞）开展实验，过程如图2，如表为部分限制酶的识别序列和酶切位点，图3为XRCC2启动子的序列。 NheⅠ 5'-G↓CTAGC-3' EcoRⅠ 5'-G↓AATTC-3' KpnⅠ 5'-GGTAC↓C-3' XbaⅠ 5'-T↓CTAGA-3' AgeⅠ 5'-A↓CCGGT-3' HindⅢ 5'-A↓AGCTT-3' （3）据图2分析，上述过程中，XRCC2-DTA的构建需要的工具有___________（编号选填）。 ①NheⅠ②AgeⅠ③KpnⅠ④EcoRⅠ⑤XbaⅠ⑥HindⅢ⑦DNA连接酶⑧DNA聚合酶 （4）综合上述信息，为大量获得XRCC2启动子，应设计的2条引物序列是__________________、__________________（写出10个碱基）。 （5）成功导入重组质粒的大肠杆菌应具备的特性是______（单选）。 A. 仅具备卡那霉素抗性 B. 仅具备四环素抗性 C. 同时具备卡那霉素和四环素抗性 D. 均不具备卡那霉素和四环素抗性 （6）结合已有知识，关于图2中培养基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的叙述正确的是_______（多选）。 A. 3个培养基均需要经过灭菌处理 B. 培养基Ⅰ和Ⅲ需要加入一定量的抗生素 C. 培养基Ⅰ和Ⅲ的配方是一样的 D. 培养基Ⅱ的作用是实现大肠杆菌的扩增 （7）此实验中涉及的生物技术有_______（多选）。 A. 细胞融合 B. 细胞核移植 C. 转基因技术 D. 动物细胞培养 实验者通过电转化法分别将0、0.05μg、0.1μg的培养基Ⅱ产物导入不同肿瘤细胞中，结果如图4。 （8）图中实验结果能否说明相较于正常细胞，XRCC2启动子能特异性杀伤肿瘤细胞，并说明理由：__________________________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市延安中学2025学年第二学期四月质量调研 高三年级生物学 试卷 （考试时间：60分钟，满分100分） 考生注意： 本考试所有答案请按要求做在答题纸相应位置，答案写在非指定位置的无效。考试结束请上交答题纸。 一、塔克拉玛干沙漠绿色阻沙防护带 1. 2024年环绕塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带实现全面锁边“合龙”。“锁边”主要通过植物的生长来固定沙丘、阻止沙源扩散，恢复生态环境，同时其独特的景观吸引了游客前往。在持续的人工治理下，固定沙丘上的植被逐渐发生演替。 （1）人工种植的植物中，种群数量一般呈现“S”型增长，其原因有________（多选）。 A. 环境、气候不是最适宜 B. 生存资源有限 C. 环境中存在天敌 D. 存在种间竞争 （2）由图1可知，红砂和珍珠柴适应干旱环境的原因是____________________________________________（答出一点即可）。 （3）白尾地鸦是中国新疆特有的鸟类，仅分布在新疆塔克拉玛干沙漠周围分散的绿洲及胡杨林带。调查发现，由于绿洲间沙漠的阻隔，白尾地鸦种群被分割成众多隔离小种群，导致种群数量下降，分析种群数量下降的原因是____________________________________________。 （4）关于“锁边”工程下列说法正确的是________（多选）。 A. “锁边”工程中人类活动改变了演替的速度，未改变演替的方向 B. “锁边”工程中的演替不同于自然演替，体现了人类对生态的积极作用 C. 制约沙漠中某植物种群数量增长的主要因素为水分 D. “锁边”工程中生物的作用可以体现生物多样性的直接价值 （5）在固定沙丘上，植被演替经历了如下阶段：流沙固定→一年生草本群落→多年生草本群落→灌木群落→乔木群落。上述演替类型属于______（选填“初生演替”或“次生演替”）。 塔克拉玛干沙漠主要种植的农作物为小麦。小麦田中小麦、蚜虫和杂食鸟之间的食物关系及其能量去向如图2所示，图中字母表示该小麦田中流入不同去向的能量值（c和e表示同化量），b、f、i表示呼吸作用散失的能量，d、j、h表示流向分解者的能量。 （6）若营养级效率为10%，则蚜虫的摄入量为__________（单选）。 A. a/10 B. 10a C. f+g+h+i+j D. 条件不足，无法计算 （7）结合题干信息及所学知识，下列论述错误的是________（多选）。 A. 杂食鸟的能量流向甲和乙，因此能量并非单向流动 B. 图2体现了生态系统中的物质循环 C. 由于有人工的管理，该小麦生态系统的稳定性一定比自然区域高 D. 小麦和蚜虫的信息传递是双向的 （8）为践行环境友好农业，对此小麦田可采取的措施有_________（多选）。 A. 交替喷施不同品种化学农药 B. 施放蚜虫幼虫的天敌 C. 喷施白僵菌等生物源农药 D. 设置高空探照灯诱捕蚜虫成虫 【答案】（1）ABCD （2）地上部分冠幅直径小，减少蒸腾作用对水分的散失；或者地下部分根幅直径大，根系发达，吸水能力强  （3）地理隔离导致基因交流减少，遗传多样性降低，近亲繁殖机会增加，患隐性遗传病概率增大，死亡率升高 （4）BCD （5）初生演替 （6）D （7）ABC （8）BCD 【解析】 【小问1详解】 自然界中种群呈"S"型增长的原因是存在环境阻力，环境气候不适宜、生存资源有限、天敌存在、种间竞争都会限制种群数量增长，故选ABCD。 【小问2详解】 从图1可看出，两种植物的地下根系范围远大于地上冠幅，可以减少蒸腾作用对水分的散失；而地下部分根幅直径大，根系发达，吸水能力强，所以红砂和珍珠柴适应干旱环境。 【小问3详解】 由于绿洲间沙漠的阻隔，会形成地理隔离，地理隔离导致白尾地鸦种群被分割形成的众多隔离小种群的基因交流减少，遗传多样性降低，近亲繁殖机会增加，患隐性遗传病概率增大，死亡率升高，进而导致种群数量下降。 【小问4详解】 A、自然条件下，该环境中会朝着生物数量减少的方向发展，而人类锁边工程既加快了群落演替的速度，也改变了演替的方向，A错误； B、人类治理沙漠，加快了生态恢复，体现了人类活动对生态的积极作用，B正确； C、沙漠缺水，水分是制约植物种群增长的主要因素，C正确； D、由题意可知，锁边工程的景观吸引旅游，体现了生物多样性的直接价值，D正确。 【小问5详解】 由于上述演替过程的演替起点为沙丘，沙丘上没有植物覆盖或没有土壤条件，所以该演替为初生演替。 【小问6详解】 能量传递效率10%是相邻营养级同化量的比值，小麦的同化量同时流向蚜虫和杂食鸟两个第二营养级，无法确定蚜虫的同化量；且摄入量=同化量+粪便量，题干缺少粪便量等必要数据，因此条件不足无法计算。故选D。 【小问7详解】 A、杂食鸟的能量一部分通过呼吸以热能散失、一部分流向分解者或下一营养级，热能无法被生物重新利用，能量流动仍然是单向的，A错误； B、图2仅展示了能量流动的去向，没有体现物质在群落和无机环境之间的循环过程，B错误； C、人工麦田物种丰富度低、营养结构简单，抵抗力稳定性低于自然生态系统，C错误； D、生物之间的信息传递是双向的，因此小麦和蚜虫的信息传递为双向，D正确。 【小问8详解】 环境友好农业需要减少化学农药的使用，降低环境污染，化学农药会造成环境污染，不符合环境友好要求；生物防治（天敌）、生物源农药、物理诱捕都不会造成严重环境污染，属于环境友好的措施，BCD正确。 二、植物的光合作用 2. 类囊体电子传递有线性电子传递链（用实线表示）和环式电子传递链（用虚线表示）两类，如图1所示。PSⅡ是一种光合色素-蛋白质复合体，PSⅡ光能吸收性的重要保护机制有叶黄素循环的热耗散机制和D1蛋白周转依赖的PSⅡ修复机制。 （1）图1结构中的色素可用________法进行分离。 （2）环式电子传递与线性电子传递相比，能够___________（选填“提高”或“降低”）ATP/NADPH比例。 （3）分析图1可知，使类囊体腔侧的H+浓度高于叶绿体基质侧的生理过程有________（多选）。 A. 水的光解产生H+ B. 质体醌对H+的运输 C. 合成NADPH消耗H+ D. ATP合酶对H+的运输 重金属镉（Cd）可破坏PSⅡ。为探究叶黄素循环和Dl蛋白周转在PSⅡ光能吸收性保护机制中的作用，科研人员分别用叶黄素循环抑制剂（DTT）、D1蛋白周转抑制剂（SM）处理镉胁迫下的番茄叶片，结果如图2所示。 （4）由图2可知，镉胁迫条件下，叶黄素循环对PSⅡ光能吸收性的保护作用比D1蛋白周转___（选填“强”或“弱”），判断依据是______________________________________________________________。 植物体内存在“蔗糖-己糖激酶信号通路”，己糖激酶（HXK）可感知细胞内蔗糖分解产生的己糖（葡萄糖），进而调控线粒体呼吸关键酶的表达，实现光合作用与细胞呼吸的动态平衡。科研人员以番茄为实验材料，设置三组实验如表，测定各组植株的净光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、线粒体柠檬酸合酶（CS，有氧呼吸关键酶）活性、蔗糖积累量及Rubisco酶活性，统计实验结果如表和图3所示。 处理组 净光合速率（Pn） 胞间CO2浓度（Ci） 柠檬酸合酶（CS）活性 叶片蔗糖积累量 对照组 18.2 256 28.5 12.3 蔗糖运输抑制剂（Al-3） 9.7 328 16.3 28.6 HXK抑制剂组（NAK） 10.1 315 15.8 26.9 （注：Rubisco酶是光合作用碳反应中催化CO2固定关键酶，活性受光合产物反馈调控） （5）由题干信息可知，Rubisco酶分布在_________（单选）。 A. 类囊体 B. 细胞质基质 C. 叶绿体内膜 D. 叶绿体基质 （6）结合题干信息，下列分析正确的是_________（多选）。 A. 蔗糖运输受阻会导致叶片蔗糖积累，进而抑制净光合速率 B. HXK活性被抑制后，线粒体有氧呼吸的强度会降低 C. 胞间CO2浓度升高是净光合速率下降的直接原因 D. 蔗糖-己糖激酶信号通路可调控光合作用与细胞呼吸的关系 （7）根据图3中Rubisco酶活性变化趋势，结合上述材料解释“蔗糖-己糖激酶信号通路”对光合作用的反馈机制：________________________________________________________________________________。 【答案】（1）纸层析法 （2）提高 （3）ABC （4） ①. 强 ②. 镉胁迫下，DTT处理后番茄叶片的PSⅡ光能吸收性下降幅度大于SM处理后 （5）D （6）ABD （7）蔗糖运输受阻或HXK被抑制时，叶片蔗糖积累，会降低Rubisco酶活性，减弱暗反应中CO2固定效率，进而抑制光反应，使（净）光合速率下降 【解析】 【小问1详解】 叶绿体中光合色素的分离利用不同色素在层析液中溶解度不同，采用纸层析法分离。 【小问2详解】 线性电子传递既合成ATP也生成NADPH，在光照强度较强时，环式电子传递增强，通过PSⅠ将电子传递回质体醌，使光反应产生的ATP增加，这个过程不产生NADPH，因此ATP/NADPH比例提高。 【小问3详解】 A、水的光解在类囊体腔产生H⁺，直接增加类囊体腔H⁺浓度，A正确； B、质体醌将叶绿体基质中的H⁺转运到类囊体腔，提高了类囊体腔H⁺浓度，B正确； C、NADPH在叶绿体基质合成，消耗基质中的H⁺，降低基质H⁺浓度，使类囊体腔H⁺浓度高于基质，C正确； D、ATP合酶将H⁺从类囊体腔转运到叶绿体基质，降低类囊体腔H⁺浓度，D错误。 故选ABC。 【小问4详解】 抑制剂会抑制对应保护机制的功能，DTT（叶黄素循环抑制剂）处理后PSⅡ光能吸收性比SM（D1蛋白周转抑制剂）处理更低，说明失去叶黄素循环的保护后PSⅡ活性下降更显著，因此叶黄素循环的保护作用更强。 【小问5详解】 Rubisco是光合作用暗反应（碳反应）中催化CO₂固定的关键酶，暗反应发生在叶绿体基质，因此Rubisco分布在叶绿体基质。故选D。 【小问6详解】 A、由表格可知，蔗糖运输抑制剂处理后，叶片蔗糖积累量显著升高，净光合速率显著下降，说明蔗糖运输受阻会导致蔗糖积累，进而抑制净光合速率，A正确； B、HXK抑制剂处理后，有氧呼吸关键酶柠檬酸合酶活性显著低于对照组，说明HXK活性被抑制后，有氧呼吸强度降低，B正确； C、两个处理组净光合速率下降，但胞间CO₂浓度高于对照组，说明净光合速率下降不是因为胞间CO₂不足，而是Rubisco酶活性降低导致CO₂固定减少，胞间CO₂积累，C错误； D、根据实验结果可知，蔗糖-己糖激酶信号通路被抑制会降低呼吸速率和光合速率，可见该通路可调控光合与呼吸的关系，D正确。 故选ABD。 【小问7详解】 分析图中Rubisco酶活性变化趋势可以看出，蔗糖运输受阻或HXK被抑制时，叶片蔗糖积累，会降低Rubisco酶活性，减弱暗反应中CO2固定效率，进而抑制光反应，使（净）光合速率下降，即蔗糖积累通过降低相关酶活性实现了对光合作用的抑制。 三、甲状腺激素与糖代谢 3. 科研人员发现甲状腺激素的活性形式——三碘甲状腺原氨酸（T3）能够通过GLP-1与血糖稳态建立联系。图1显示实验处理后测定的小鼠体内血糖水平和胰岛素水平（ns表示没有显著性差异，<0.001表示有显著差异）。图2为根据实验结果推测的T3调控血糖的部分分子机制。 （1）有胰岛素的人体内环境成分有_______（多选）。 A. 组织液 B. 血浆 C. 胰岛α细胞 D. 胰岛β细胞 （2）图1中X组没有显著提升胰岛素分泌量的可能原因是_______（单选）。 A. 甲状腺激素短时作用不影响胰岛素分泌 B. 甲状腺激素为细胞供能所消耗 C. 甲状腺激素注射部位不在甲状腺 D. 甲状腺激素能兴奋中枢神经系统 已知GLP-1能升高胰岛素含量。为探究T3与GLP-1在糖代谢调控中的关系，研究人员开展了进一步的实验。 （3）根据探究的目的，在表格中补全实验设计（编号选填）。 ①注射25 nmol/kg GLP-1 ②注射25 nmol/kg GLP-1拮抗剂 ③注射0.25 μg/g T3 ④注射0.25 μg/g生理盐水 组别 处理方法 处理时间 胰岛素水平（ng/mL） 实验结果 I （1）______ 5天 1.1 Ⅱ组胰岛素水平显著高于Ⅰ组（对照组） Ⅱ （2） ③ 3.2 Ⅲ （3）______ 0.8 / Ⅳ （4） ②③ 0.7 肝细胞中胆固醇（CHOL）可以转化为两类胆汁酸，其中C酶与胆汁酸A的形成密切相关。胆汁酸B与小肠L细胞内的FXR（一种细胞核内的蛋白受体）结合后可以调控GLP-1的分泌。 （4）结合图2信息，下列关于FXR的推测合理的是________（单选）。 A. FXR的合成场所在细胞核内 B. FXR的化学本质与CHOL相同 C. FXR基因仅存在于小肠L细胞中 D. FXR参与维持内环境中脂类物质的稳态 （5）结合文字和图2信息，从分子水平阐述T3调控小鼠血糖水平的机制：_____________________________________________________________________________________________________________________。 （6）某人有焦虑、心悸、多汗、体重减轻等症状，以下是其血浆化验单中的部分数据，其中甲状腺素（T4）是甲状腺激素的另一种存在形式。下列叙述正确的是_______（多选）。 项目 结果 参考值 单位 游离三碘甲状腺原氨酸（T3） >48.0 03.10～6.80 μmol/L 游离甲状腺素（T4） >103.00 12.0～22.0 μmol/L 促甲状腺激素受体抗体（TRAb） 21.00 0～1.22 IU/L 促甲状腺激素（TSH） 0.008 0.27～4.20 μIU/mL A. 参考值为一个变化范围，不同健康人的结果可能有所不同 B. 促甲状腺激素受体抗体是受抗原刺激后产生的浆细胞分泌的 C. 该患者的TSH含量较低，则其促甲状腺激素释放激素含量会高于正常值 D. 该患者是由于自身免疫病导致的甲状腺机能亢进 研究发现，二型糖尿病（T2DM）并发症的产生与辅助性T细胞Th9中的N蛋白表达密切相关，图3为N蛋白的作用机制，已知RNA乙酰化属于表观遗传的一种。 （7）由图3可知，N蛋白可使Th9细胞中的mRNA发生乙酰化修饰，这种修饰引起的性状变化__________（选填“能”或“不能”）遗传给后代。 （8）研究人员检测了T2DM患者和健康人体N蛋白的表达水平，如图4所示。由图4推测，T2DM患者血浆中由Th9细胞产生的细胞因子IL-9（一种蛋白质）的浓度较对照组___________（选填“高”或低”）。 【答案】（1）AB （2）A （3） ①. ④ ②. ②或②④ （4）D （5）T3进入肝细胞结合受体，抑制C酶活性，使得胆固醇（CHOL）更多转化为胆汁酸B释放进入血液循环，胆汁酸B结合L细胞内FXR抑制其活性，从而促进GLP-1的分泌（或合成），GLP-1促进胰岛素的分泌，降低血糖，从而达到调控小鼠血糖水平。      （6）ABD （7）不能 （8）高 【解析】 【小问1详解】 内环境是细胞外液，包括血浆、组织液、淋巴液等；胰岛素由胰岛β细胞分泌后，可存在于血浆、组织液中；胰岛细胞内部属于细胞内液，不属于内环境，故选AB。 【小问2详解】 A、X组是单次注射T3（短时处理），Y组连续处理5天胰岛素显著升高，说明X组没有显著提升胰岛素分泌是因为甲状腺激素短时作用不影响胰岛素分泌，A正确； B、激素只起调节作用，不能为细胞供能，B错误； C、激素是通过体液进行运输，作用于靶器官、靶细胞，甲状腺激素注射部位对胰岛素分泌无影响，C错误； D、甲状腺激素有提高神经的兴奋性作用，但对胰岛素分泌无影响，D错误。 故选A。 【小问3详解】 本实验目的是探究T3通过GLP-1调控胰岛素分泌，根据表格实验结果：II组（注射0.25μg/g T3，处理时间5天）胰岛素水平显著高于I组（对照组），对照组应为不注射0.25μg/g T3，但为排除无关变量影响应注射0.25μg/g 生理盐水④；三碘甲状腺原氨酸（T3）能够通过GLP-1与血糖稳态建立联系，GLP-1能升高胰岛素含量，表格中IV组处理方法是②注射25nmol/kg GLP-1拮抗剂和 ③注射0.25μg/g T3，其胰岛素水平0.7cng/mL，低于对照组，则说明III组处理方法为 ②注射25nmol/kg GLP-1拮抗剂（或②注射25nmol/kg GLP-1拮抗剂+④注射0.25μg/g 生理盐水）。 【小问4详解】 AB、FXR是蛋白质，在核糖体合成，胆固醇属于脂质，二者化学本质不同，AB错误； C、体细胞都含有FXR基因，仅在小肠L细胞选择性表达，C错误； D、FXR参与胆汁酸（脂类）的合成与分泌调控，可维持内环境脂类稳态，D正确。 故选D。 【小问5详解】 结合文字和图2信息，从分子水平阐述T3调控小鼠血糖水平的机制为：T3进入肝细胞后，会与相应T3受体结合，从而抑制C酶活性，使得胆固醇（CHOL）不能转化为胆汁酸A，更多转化为胆汁酸B，并释放进入血液循环，随血液运输并进入L细胞，胆汁酸B与L细胞内FXR结合，并抑制其活性，从而促进GLP-1的分泌（或合成），GLP-1促进胰岛素的分泌，降低血糖，从而达到调控小鼠血糖水平。 【小问6详解】 A、参考范围是健康人群的测量范围，不同健康人结果存在差异，A正确； B、抗体都是浆细胞受抗原刺激后分泌产生，故促甲状腺激素受体抗体是受抗原刺激后产生的浆细胞分泌的，B正确； C、患者T3、T4含量远高于正常值，会负反馈抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，因此促甲状腺激素释放激素含量低于正常值，C错误； D、患者体内存在促甲状腺激素受体抗体，抗体结合甲状腺细胞的促甲状腺激素受体，导致甲状腺激素过量分泌，属于自身免疫病引发的甲亢，D正确。 故选ABD。 【小问7详解】 分析题意可知，该修饰发生在体细胞的mRNA上，没有改变生殖细胞的遗传物质，因此该性状变化不能遗传给后代。 【小问8详解】 N蛋白可促进mRNA乙酰化，避免mRNA降解，增加相应蛋白质的合成量，图4显示T2DM患者N蛋白表达量高于健康人，因此Th9细胞合成的IL-9更多，血浆中IL-9浓度更高。 四、遗传性青光眼 4. 眼球中的小梁网由小梁网细胞构成，小梁网细胞凋亡可能引发青光眼，最终损伤视神经。线粒体是小梁网细胞凋亡的调控中心，部分机理如图（1）所示。其中APAF1为细胞凋亡激活因子；Bcl-2与Bax是调控线粒体凋亡的相关蛋白，两者结合后会使线粒体外膜通透性改变，导致线粒体内膜上的电子传递蛋白细胞色素c外流，细胞色素c与APAF1结合促进小梁网细胞凋亡。检测发现，小李（男）患JOAG型青光眼，该病由位于某号染色体的MYOC基因突变所致。MYOC基因编码链上部分碱基序列以及小李家庭成员MYOC基因扩增、酶切后的电泳结果如图（2）所示。 （1）据已学知识推测，组成视神经（传入神经）的神经纤维受损，最可能引发的现象是_____（单选）。 A. 光信号不能转化为电信号 B. 视神经传递神经冲动受阻 C. 无法在视网膜上形成视觉 D. 视神经传递化学信号受阻 （2）研究发现，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞中MYOC突变蛋白因肽链折叠出错会阻碍其进一步加工。据图（1）及已学知识推断，折叠错误的肽链最可能堆积在_______（单选）。 A. 核糖体 B. 细胞核 C. 高尔基体 D. 内质网 （3）进一步研究发现，小梁网细胞内MYOC蛋白肽链折叠错误会促进Bax与Bcl-2结合。据图（1）及相关信息推测，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞内可能会发生的生理变化有______（单选）。 A. 在线粒体内膜上合成的ATP增多 B. H+与O2结合生成的水减少 C. 细胞色素c抑制APAF1蛋白活性 D. 线粒体内膜上的细胞色素c增加 （4）研究发现，JOAG型青光眼是由MYOC基因的编码链第733位碱基“T”替换为“G”所致。突变后，MYOC蛋白第245位氨基酸突变为___________（通用遗传密码：GAG为谷氨酸；CUC为亮氨酸；GGU为甘氨酸；UGU为半胱氨酸；ACA为苏氨酸；CCA为脯氨酸）。 （5）据图（2）判断，若不考虑X和Y染色体的同源区段，小李家系JOAG型青光眼的遗传方式是______（单选）。 A. 常染色体隐性遗传 B. 常染色体显性遗传 C. 伴X染色体隐性遗传 D. 伴X染色体显性遗传 （6）调查发现，小李还患有红绿色盲（由OPN1LW基因突变所致）。一般情况下，小李体内OPN1LW突变基因与MYOC突变基因进行重组的过程发生在_______（编号选填）。 ①精细胞②小梁网细胞③精原细胞④初级精母细胞 （7）研究还发现，TGF-β蛋白过量也会影响小梁网的功能，从而引发青光眼。据已学知识推测，下列不能导致TGF-β蛋白过量的原因是______（多选）。 A. TGF-β基因启动子区域甲基化程度下降 B. TGF-β基因启动子区域与阻遏蛋白结合 C. TGF-β基因的mRNA上终止密码子结构改变 D. 体内部分RNA片段与TGF-β基因转录的产物结合 （8）结合题干及已学知识推测，为缓解青光眼所引发的症状，下列方案合理的有_______（多选）。 A. 移植正常的神经干细胞修复或再生视神经 B. 阻断Bax与Bcl-2结合降低小梁网细胞凋亡 C. 基因治疗修正MYOC突变基因并注入眼球组织 D. 诱导多能干细胞产生小梁网细胞并注入眼球组织 【答案】（1）B （2）D （3）B （4）甘氨酸 （5）B （6）④ （7）BCD （8）ABCD 【解析】 【小问1详解】 光信号转化为电信号发生在视网膜感光细胞，视觉在大脑皮层形成，神经纤维以电信号形式传导神经冲动，传入视神经纤维受损会直接导致神经冲动传递受阻，故选B。 【小问2详解】 真核细胞中，分泌蛋白的肽链折叠、初步加工发生在内质网，折叠出错的肽链无法转运出内质网，因此会堆积在内质网，故选D。 【小问3详解】 AB、错误折叠蛋白促进Bax与Bcl-2结合，使线粒体内膜的电子传递蛋白细胞色素c外流，有氧呼吸第三阶段（H+与O2​结合生成水、合成ATP）受阻，因此ATP生成减少，水生成减少，A错误，B正确； CD、细胞色素c会促进APAF1的活性，促进凋亡，且外流后线粒体内膜上的细胞色素c含量减少，CD错误。 故选B。 【小问4详解】 基因编码链的碱基序列与mRNA一致，仅T替换为U，突变后对应密码子的编码链序列为GGT，mRNA序列为GGU，根据给出的密码子表，GGU编码甘氨酸，因此突变为甘氨酸。 【小问5详解】 健康人（无病）仅含正常基因，电泳得到2个条带，患者小李同时存在正常基因条带和突变基因条带，说明杂合子即可致病，符合显性遗传；小李为男性，同时携带正常和突变两种等位基因，说明基因不位于X染色体，因此遗传方式为常染色体显性遗传，故选B。 【小问6详解】 由题意可知，OPN1LW（红绿色盲）突变基因位于X染色体上，而MYOC突变基因位于常染色体上，二者为非同源染色体上的非等位基因，基因重组的原因是减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，该过程发生在初级精母细胞中，发生在④（初级精母细胞）。 【小问7详解】 启动子甲基化程度下降会促进基因转录，使TGF-β蛋白增多；启动子结合阻遏蛋白会抑制转录，蛋白量减少；终止密码子改变仅改变肽链长度，不会增加蛋白合成量，异常肽链还会被降解；RNA与TGF-β的mRNA结合会抑制翻译，蛋白量减少。因此不能导致TGF-β蛋白过量的是BCD。 【小问8详解】 为缓解青光眼所引发的症状，可以采用的方案有移植正常的神经干细胞修复或再生视神经、阻断Bax与Bcl-2结合降低小梁网细胞凋亡、基因治疗修正MYOC突变基因并注入眼球组织、诱导多能干细胞产生小梁网细胞并注入眼球组织，ABCD正确。 五、肿瘤细胞的杀伤机制 5. 人乳头瘤病毒（HPV）是一类专门感染人皮肤及黏膜上皮细胞的DNA病毒。当少量HPV入侵人体皮肤细胞时，人体不表现出明显症状，但当人体持续感染HPV时会诱发宫颈癌，具体过程如图1所示（“+”表示促进，“-”表示抑制）。 （1）图1中细胞I表示________（单选）。 A. T淋巴细胞 B. B淋巴细胞 C. 抗原呈递细胞 D. 辅助性T细胞 （2）当少量HPV入侵后，一定发生的过程有________（多选）。 A. 物质a的分泌增加 B. 细胞I的免疫应答增强 C. Thl细胞数量增加 D. 浆细胞的识别能力增强 研究人员发现，有一种名为XRCC2的启动子在正常细胞中活性很低，而在肿瘤细胞中却有高活性。利用该特性，研究人员结合DTA基因（白喉毒素A基因，其表达产物能够杀死细胞）开展实验，过程如图2，如表为部分限制酶的识别序列和酶切位点，图3为XRCC2启动子的序列。 NheⅠ 5'-G↓CTAGC-3' EcoRⅠ 5'-G↓AATTC-3' KpnⅠ 5'-GGTAC↓C-3' XbaⅠ 5'-T↓CTAGA-3' AgeⅠ 5'-A↓CCGGT-3' HindⅢ 5'-A↓AGCTT-3' （3）据图2分析，上述过程中，XRCC2-DTA的构建需要的工具有___________（编号选填）。 ①NheⅠ②AgeⅠ③KpnⅠ④EcoRⅠ⑤XbaⅠ⑥HindⅢ⑦DNA连接酶⑧DNA聚合酶 （4）综合上述信息，为大量获得XRCC2启动子，应设计的2条引物序列是__________________、__________________（写出10个碱基）。 （5）成功导入重组质粒的大肠杆菌应具备的特性是______（单选）。 A. 仅具备卡那霉素抗性 B. 仅具备四环素抗性 C. 同时具备卡那霉素和四环素抗性 D. 均不具备卡那霉素和四环素抗性 （6）结合已有知识，关于图2中培养基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的叙述正确的是_______（多选）。 A. 3个培养基均需要经过灭菌处理 B. 培养基Ⅰ和Ⅲ需要加入一定量的抗生素 C. 培养基Ⅰ和Ⅲ的配方是一样的 D. 培养基Ⅱ的作用是实现大肠杆菌的扩增 （7）此实验中涉及的生物技术有_______（多选）。 A. 细胞融合 B. 细胞核移植 C. 转基因技术 D. 动物细胞培养 实验者通过电转化法分别将0、0.05μg、0.1μg的培养基Ⅱ产物导入不同肿瘤细胞中，结果如图4。 （8）图中实验结果能否说明相较于正常细胞，XRCC2启动子能特异性杀伤肿瘤细胞，并说明理由：__________________________________________________________________。 【答案】（1）C （2）ABC （3）①②⑤⑦ （4） ①.  5'-GCTAGCGAGC-3' ②. 5'-ACCGGTCTGC-3' （5）B （6）ABD （7）CD （8）不能。因为实验只展示了XRCC2启动子在肿瘤细胞中的杀伤效果，而没有展示其在正常细胞中的效果。 【解析】 【小问1详解】 HPV入侵后，首先由抗原呈递细胞吞噬处理抗原，再将抗原呈递给T细胞，使T细胞分化为Th1、Th2等不同细胞，因此细胞I为抗原呈递细胞。故选C。 【小问2详解】 ABC、少量HPV入侵后人体启动免疫反应，抗原呈递细胞（细胞I）免疫应答增强，T细胞激活后分化，Th1数量增加，Th1分泌的细胞因子a分泌增加，促进细胞免疫，ABC正确； D、浆细胞不能识别抗原，无识别能力，D错误。 故选ABC。 【小问3详解】 由题图可知，获取XRCC2启动子基因需要使用Nhe I和Age I进行酶切，获取DTA基因需要使用Age I和Xba I进行酶切，获取的XRCC2启动子基因和DTA基因需要使用DNA连接酶进行连接才能构成XRCC2-DTA融合基因，综上所述过程③XRCC2-DTA 的构建需要的工具有①Nhe I ，  ②Age I ，⑤Xba I，⑦DNA 连接酶。 【小问4详解】 过程①表示从HCA2细胞中通过PCR获得启动子，引物物合成均是5'端→3'端，而XRCC2 启动子的两端为已知序列，中间为位置序列，且XRCC2 启动子左侧有Nhe I限制酶识别序列，右侧有Age I 限制酶识别序列，，可知设计引物时需要在两端引入相应酶切位点；由此可以推测，正向引物应含NheⅠ位点（5’-GCTAGC-3’），对应5′-GCTAGCGAGC-3′，反向引物应含AgeⅠ位点（5’-ACCGGT-3’），对应5′-ACCGGTCTGC-3′。 【小问5详解】 根据质粒上的限制酶种类可知，目的基因插入的位点位于卡那霉素抗性基因所在的位置，故成功导入重组质粒的大肠杆菌应具备的特性是仅具备四环素抗性，故选B。 【小问6详解】 A、 所有培养用培养基都需要经过灭菌处理，A正确； B、培养基Ⅰ和Ⅲ需要加入一定量的抗生素，防止杂菌污染，B正确； C、培养基I培养大肠杆菌，培养基III培养动物细胞，配方完全不同，C错误； D、培养基II的作用是扩增大肠杆菌，获得大量重组质粒，D正确。 故选ABD。 【小问7详解】 AB、该过程未涉及细胞融合和细胞核移植，A、B错误； C、该实验构建重组载体、将目的基因导入受体细胞，属于转基因技术，C正确； D、最终需要培养肿瘤细胞观察结果，用到动物细胞培养技术，D正确。 故选CD。 【小问8详解】 由于实验只展示了XRCC2启动子在肿瘤细胞中的杀伤效果，而没有展示其在正常细胞中的效果。为了说明XRCC2启动子能特异性杀伤肿瘤细胞，还需要进行对照实验，比较其在正常细胞和肿瘤细胞中的表达和杀伤效果，故不能说明相较于正常细胞，XRCC2启动子能特异性杀伤肿瘤细胞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $