精品解析：上海市杨浦高级中学2026-2027高三上学期10月月考生物试卷

高三生物 10.9 一、叶绿体蛋白导入与光合作用（20分） 1. 叶绿体中的许多蛋白质由细胞核基因编码，叶绿体膜上的Toc33蛋白参与这些蛋白质的转运、并发现其第260位丝氨酸（S260）可被磷酸化。为研究S260的作用，研究者获得Toc33功能异常的突变体，再分别导入正常Toc33基因或S260不能被磷酸化的Toc33 基因。各导入组Toc33 mRNA水平接近，部分研究过程和结果如图所示。 注：磷酸化是蛋白质的一种化学修饰。RbcS是由细胞核基因编码、进入叶绿体后参与二氧化碳固定的蛋白质。 （1）据图A判断，与过程①相关的有_____（多选）。 A. DNA解旋酶 B. dNTP C. RNA聚合酶 D. NTP （2）图中野生型叶绿体具有较完整的类囊体结构。若其正常进行光合作用，下列物质和能量变化正确有_____（编号选填）。 ①CO2→糖 ③丙酮酸→CO2 ⑤太阳能→e→ATP ⑥NADPH→三碳糖 （3）研究者选择RbcS前体蛋白评价叶绿体的蛋白导入能力。下列理由合理的是_____（编号选填）。 ①RbcS前体蛋白在细胞质中合成 ②RbcS发挥功能前需要进入叶绿体 ③进入叶绿体后的成熟RbcS可作为导入是否成功的检测对象 ④RbcS由叶绿体DNA编码并始终在叶绿体内合成 （4）图B中Ⅲ和Ⅳ两种导入材料的Toc33mRNA水平接近，但两者的Toc33蛋白含量明显不同。对这一结果的解释较合理的是_____（单选）。 A. 两组Toc33的转录水平接近，但蛋白质的稳定性或降解速率可能不同 B. 两组Toc33的转录水平接近，因此两组蛋白质的含量也应完全相同 C. 两组蛋白质含量不同，说明两组Toc33mRNA含量必然存在相同方向的显著差异 D. S260不能被磷酸化会使Toc33翻译速率必然高于正常Toc33 （5）比较图B中Ⅲ和Ⅳ两种导入材料，图中支持的判断有_____（多选）。 A. S260不能被磷酸化时，Toc33蛋白含量较低 B. S260不能被磷酸化时，RbcS进入叶绿体的效率较低 C. 正常Toc33更有利于恢复类囊体结构 D. S260状态的差异主要通过改变Toc33基因的转录量产生上述结果 （6）结合图示与题干信息分析，若S260不能被磷酸化时，该材料可能出现_____（多选）。 A. 参与二氧化碳固定的成熟蛋白减少 B. 把太阳能转化并储存在糖分子中的能力下降 C. 叶绿体内任何条件下均不能再合成ATP D. 叶绿体结构与光合功能的协调受到影响 （7）研究者据此认为：“S260的磷酸化有利于维持Toc33蛋白稳定，从而保障叶绿体功能；Toc33转录水平的变化不是造成两种导入材料差异的主要原因。”结合图和题干信息判断这一解释是否合理，并说明S260状态变化可能如何影响植物的光合作用_____。 【答案】（1）CD （2）①④⑤⑥ （3）①②③ （4）A （5）ABC （6）ABD （7）合理，理由：题干信息显示Ⅲ、Ⅳ两组Toc33的mRNA水平接近，说明Toc33转录水平没有显著差异，转录量变化不是两组差异的主要原因；Ⅳ组S260不能磷酸化，Toc33蛋白含量显著低于Ⅲ组，说明S260磷酸化有利于维持Toc33蛋白稳定。 S260状态变化可能影响植物的光合作用的原因：S260磷酸化可维持Toc33蛋白稳定，保证 Toc33蛋白含量；Toc33负责介导核编码的RbcS前体蛋白转运进入叶绿体。S260不能磷酸化时，Toc33稳定性下降、含量降低，RbcS转运进叶绿体效率下降，暗反应CO2固定能力减弱；同时类囊体结构发育受影响，光反应减弱，最终植物整体光合作用强度下降。 【解析】 【小问1详解】 过程①为转录，以DNA一条链为模板合成mRNA。转录时DNA双链解旋，需要 RNA聚合酶解旋（不需要DNA解旋酶）；RNA聚合酶催化核糖核苷酸聚合；原料为 NTP（核糖核苷三磷酸）；dNTP是DNA复制的原料，转录不需要，故选CD。 【小问2详解】 ①CO2→糖：暗反应中二氧化碳的固定与还原，发生在叶绿体基质，①正确。 ②O2→H2O：有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜，不在叶绿体中发生，②错误。 ③丙酮酸→CO2：有氧呼吸第二阶段或无氧呼吸，不在叶绿体中发生，③错误。 ④H2O→O2：类囊体上光反应水的光解，在叶绿体中发生，④正确。 ⑤太阳能→e−→ATP：光能激发电子，经电子传递链驱动ATP合成，发生在光合作用的光反应中，⑤正确。 ⑥NADPH→三碳糖：暗反应中NADPH供氢、供能，还原C3生成三碳糖，发生在叶绿体基质，⑥正确。 【小问3详解】 由题干可知RbcS是由细胞核基因编码、进入叶绿体后参与二氧化碳固定的蛋白质。故①RbcS前体蛋白在细胞质中的核糖体上合成，适合评价叶绿体蛋白导入能力，①正确； ②RbcS需转运进入叶绿体才能参与CO2固定，适合评价叶绿体蛋白导入能力，②正确； ③可检测叶绿体内成熟 RbcS 含量，判断蛋白导入效率，适合评价叶绿体蛋白导入能力，③正确； ④RbcS由核基因编码，不是叶绿体DNA 编码，不适合评价叶绿体蛋白导入能力，④错误。 【小问4详解】 ABC、题干说明Ⅲ、Ⅳ组Toc33的mRNA水平接近，即转录水平基本一致。转录水平相同，蛋白含量差异，属于翻译后调控。磷酸化修饰可以改变蛋白稳定性，蛋白降解速率不同，最终蛋白含量不同，A正确，BC错误； D、S260不能被磷酸化会使Toc33翻译速率必然高于正常Toc33，Toc33蛋白含量应更高，与图结果不符，D错误。 【小问5详解】 Ⅲ导入正常Toc33；Ⅳ导入S260不能磷酸化Toc33。由柱形图：Toc33蛋白含量：Ⅲ＞Ⅳ；RbcS导入效率：Ⅲ＞Ⅳ；类囊体层数 Ⅲ＞Ⅳ。 A、Ⅳ组Toc33蛋白含量低于Ⅲ，A正确； B、Ⅳ组RbcS导入效率低于Ⅲ，B正确； C、Ⅲ组类囊体层数更高，正常Toc33更利于恢复类囊体结构，C正确； D、题干表明两组mRNA水平接近，转录量无明显差异，D错误。 【小问6详解】 S260不能磷酸化→Toc33蛋白含量下降→RbcS转运进入叶绿体效率降低。 A、进入叶绿体成熟的RbcS 减少，参与CO2固定蛋白减少，A正确； B、暗反应减弱，光合速率下降，糖类合成减少，光能转化储存能力下降，B正确； C、Ⅳ组仍保留部分类囊体，光照下光反应仍可合成ATP，C错误； D、类囊体层数下降、RbcS转运受阻，叶绿体结构和光合功能协调受影响，D正确。 【小问7详解】 题干信息显示Ⅲ、Ⅳ两组Toc33的mRNA水平接近，说明Toc33转录水平没有显著差异，转录量变化不是两组差异的主要原因；Ⅳ组S260不能磷酸化，Toc33蛋白含量显著低于Ⅲ组，说明“S260磷酸化有利于维持Toc33蛋白稳定，从而保障叶绿体功能；Toc33转录水平的变化不是造成两种导入材料差异的主要原因”说法合理。 S260磷酸化可维持Toc33蛋白稳定，保证Toc33蛋白含量；Toc33负责介导核编码的RbcS前体蛋白转运进入叶绿体。S260不能磷酸化时，Toc33稳定性下降、含量降低，RbcS转运进叶绿体效率下降，暗反应CO2固定能力减弱；同时类囊体结构发育受影响，光反应减弱，最终植物整体光合作用强度下降。 二、甲状腺激素与糖代谢（19分） 2. 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）胰岛素从产生到发挥作用所经过的人体内环境依次是_____（编号选题）。 ①组织液②血浆③胰岛A细胞④胰岛B细胞⑤组织细胞 （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25nmol/kgGLP-1 ②注射25nmol/kgGLP-1拮抗剂 ③注射0.25μg/gT3 ④注射0.25μg/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 _____ 5天 1.1 Ⅱ组胰岛素水平显著高于Ⅰ组（对照组） Ⅱ ③ 3.2 Ⅲ _____ 0.8 / Ⅳ 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化_____（选填“①能”或“②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_____（选填“①高”或②低”）。 【答案】（1）①②① （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）②不能 （8）①高 【解析】 【小问1详解】 胰岛素由胰岛B细胞（不属于内环境）合成后，先释放到胰岛B细胞周围的组织液，再透过毛细血管壁进入血浆运输，之后穿出毛细血管壁到达靶细胞（组织细胞，不属于内环境）周围的组织液发挥作用，因此经过的内环境依次是①②①。 【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。 【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/gT3，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/gT3，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/kgGLP-1拮抗剂和③注射0.25μg/gT3，其胰岛素水平0.7ng/mL，低于对照组，第Ⅲ组胰岛素水平和第Ⅳ组相近，则说明Ⅲ组处理方法为②注射25nmol/kgGLP-1拮抗剂（或②注射25nmol/kgGLP-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。 【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。 【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。 三、长QT综合征（23分） 3. 长QT综合征是一类心律失常疾病。KCNQ1基因编码的Kv7.1蛋白参与K⁺通道的组成产生IKs电流。KCNQ1基因的不同位置存在两种突变。正常等位基因记作KO，突变等位基因记作KF和Kr。甲、乙两个家系的调查结果如图。基因检测显示：甲家系患者均只有KF基因，1-2为纯合体；乙家系患者均只有Kr基因。 （1）若KCNQ1突变使IKs电流减小，最可能产生的结果是______（单选）。 A. K+外流加快，膜恢复静息电位提前 B. K+外流减慢，膜恢复静息电位延迟 C. Na+内流减少，膜无法产生动作电位 D. Ca2+外流增加，动作电位总时程缩短 （2）KO、KF、Kr的显隐性关系为______（单选）。 A. KO>KF>Kr B. Kr>KO>KF C. Kr> KF>KO D. KF>KO>Kr （3）甲家系Ⅱ-4的次级精母细胞中存在的基因是______；该次级精母细胞形成的精细胞中存在的基因可能是______（编号选填）。 ①KO②KF③KO和KF④KO或KF （4）甲家系中另有第Ⅱ代成员小明，其与Ⅲ-2的最近共同祖先为Ⅲ-2的曾祖父母（相关亲缘关系图中未示）。下列说法正确的是______（多选）。 A. 法律规定Ⅲ-2与Ⅲ-3不得结婚 B. Ⅲ-2与小明属于第三代旁系血亲 C. 近亲结婚会显著提升隐性遗传病的发病率 D. 为避免生育患该病后代，需对孩子进行染色体分析 （5）甲家系Ⅲ-3与乙家系Ⅲ-3婚配。 I.从下列编号中选择两人的基因型：甲Ⅲ-3为______，乙Ⅲ-3为______（编号选填）。 ①KOKO②KOKF③KOKr④KFKr⑤KrKr Ⅱ.子代患长QT综合征的概率为______；同时含有KF和Kr的概率为______（编号选填）。 ①0②1/4③1/2④3/4⑤1 （6）请针对甲家系中的患者Ⅲ-2和乙家系中的患者Ⅲ-1分别设计有针对性的基因治疗方案______。 【答案】（1）B （2）D （3） ①. ③或④ ②. ①或② （4）AC （5） ①. ② ②. ③ ③. ③ ④. ② （6）甲家系Ⅲ-2可通过基因编辑技术定向敲除显性致病的KF基因，或抑制突变KF基因的表达，恢复正常Kv7.1蛋白的功能； 乙家系Ⅲ-1可向患者体细胞中导入正常的显性KO基因，使其表达出正常的Kv7.1蛋白，恢复正常IKs电流 【解析】 【小问1详解】 AKCNQ1基因编码的Kv7.1蛋白参与K+通道的组成产生IKs电流，IKs电流是K+外流形成的，该电流减小说明K+外流速率减慢，会导致动作电位复极过程受阻，膜恢复静息电位的时间延迟，B正确，ACD错误。 【小问2详解】 甲家系I-2为正常纯合体（基因型KOKO），与患者I-1婚配后子代出现多个患者，说明甲家系的致病突变KF为显性，即KF>KO；乙家系双亲I-1、I-2均正常，却生育了患病的Ⅱ-3，说明乙家系的致病突变Kr为隐性纯合致病，即KO>Kr。综上显隐性关系为KF>KO>Kr，ABC不符合题意，D符合题意。 【小问3详解】 甲家系Ⅱ-4是患者，但其母I-2为纯合正常KOKO，因此Ⅱ-4基因型为KOKF。初级精母细胞完成DNA复制后，减数第一次分裂同源染色体分离，细胞内同时携带KO和KF，若减数第一次分裂发生互换，同源染色体中的每条染色体的两条染色单体上分别携带KO和KF基因，分裂形成的次级精母细胞同时存在KO和KF基因，对应选③；减数第二次分裂结束后，姐妹染色单体分离，形成的精细胞只含两个基因中的一个，即只有KO或只有KF，对应选①或②；若减数第一次分裂未发生互换，同源染色体中的每条染色体的两条染色单体上分别携带KO或KF基因，分裂形成的次级精母细胞同时存在KO或KF基因，对应选④；减数第二次分裂结束后，精细胞中只有KO或只有KF，对应选①或②。 【小问4详解】 A、Ⅲ-2与Ⅲ-3是甲家系内的旁系血亲，属于三代以内旁系血亲，我国法律规定直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚，A正确； B、两人的最近共同祖先是Ⅲ-2的曾祖父母，小明与Ⅲ-2的父亲为第三代旁系血亲，B错误； C、近亲携带相同隐性致病基因的概率高，婚配会显著提升隐性遗传病的发病率，C正确； D、该病是单基因突变导致的，需进行基因检测而非染色体分析，D错误。 【小问5详解】 I.甲家系为显性遗传病，甲家系Ⅲ-3是患者，其母Ⅱ-5正常基因型为KOKO，因此Ⅲ-3必然从正常亲代处获得KO，基因型为KOKF，对应②；乙家系为隐性遗传病，患者均只有Kr基因，乙家系Ⅲ-3表现正常，但其父Ⅱ-3为患者（基因型KrKr），必然向子代传递Kr，因此Ⅲ-3基因型为KOKr，对应③。 Ⅱ. 甲Ⅲ-3（KOKF）和乙Ⅲ-3（KOKr）婚配，子代基因型及比例为KOKF:KFKr:KOKr:KOKO=1:1:1:1。根据显隐性关系KF>KO>Kr，只要携带KF就会患病，患病个体占1/2；同时含KF和Kr的基因型为KFKr，占比1/4。 【小问6详解】 甲家系Ⅲ-2的基因型为KOKF，显性突变KF致病，可通过基因编辑技术定向敲除显性致病的KF基因，或抑制突变KF基因的表达，恢复正常Kv7.1蛋白的功能； 乙家系Ⅲ-1的基因型为KrKr，隐性突变致病，可向患者体细胞中导入正常的显性KO基因，使其表达出正常的Kv7.1蛋白，恢复正常IKs电流。 四、生物导弹（18分） 4. “生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼，由单克隆抗体与药物配合而成。单克隆抗体能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如图1所示。 （1）A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是_____（编号选填），从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射的特定的物质是_____（编号选填）。 ①T淋巴细胞②浆细胞③抗原④抗体 （2）为了得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。最终筛选得到符合要求细胞的特点是_____（编号选填）。 ①能够分裂②能够分化③能识别特定抗原④能产生特异性抗体 （3）在制备单克隆抗体的过程中，应用的动物细胞工程技术是_____（编号选填）。 ①动物细胞培养②细胞核移植③动物细胞融合④干细胞技术 抗体—药物偶联物（ADC）通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，其作用机制如图2。 （4）关于ADC进入肿瘤细胞的过程，下列说法正确的是_____（多选）。 A. 需要消耗能量 B. 不需要消耗能量 C. 需要蛋白质辅助 D. 不需要蛋白质辅助 （5）细胞毒素药物引发细胞凋亡，关于此过程描述正确的是_____（多选）。 A. 涉及相关基因的表达 B. 细胞膜破裂释放内含物 C. 最终被免疫细胞清除 D. 会对周围健康细胞造成不良影响 （6）细胞毒素药物对机体正常组织会有毒性，若某些正常组织存在与抗体对应的抗原，则会造成_____（编号选填）。若接头不稳会造成药物与抗体分离，在体内暴露，从而造成_____（编号选填）。 ①靶向毒性（特异性）②脱靶毒性（非特异性） 【答案】（1） ①. ② ②. ③ （2）①④ （3）①③ （4）AC （5）AC （6） ①. ① ②. ② 【解析】 【小问1详解】 单克隆抗体制备中，需要从小鼠脾脏获取能产生抗体的浆细胞；提取前需要给小鼠注射特定抗原，刺激小鼠产生能分泌对应抗体的浆细胞，因此分别选②、③。 【小问2详解】 符合要求的杂交瘤细胞兼具两个亲本的特点：保留了骨髓瘤细胞无限分裂增殖的能力，又保留了浆细胞产生特异性抗体的能力；浆细胞本身不能识别抗原，杂交瘤细胞也不需要分化，因此选①④。 【小问3详解】 制备单克隆抗体时，首先通过动物细胞融合得到杂交瘤细胞，再通过动物细胞培养扩增细胞获得抗体，不涉及细胞核移植和干细胞技术，因此选①③。 【小问4详解】 由图可知ADC通过胞吞进入肿瘤细胞，胞吞过程需要消耗能量，且ADC识别肿瘤细胞需要细胞膜上的受体（化学本质是蛋白质）辅助，BD错误，AC正确。 【小问5详解】 A、细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，过程中需要凋亡相关基因表达，A正确； B、细胞凋亡过程细胞膜保持完整，内容物被膜结构包裹，内容物不会随意释放，B错误； C、凋亡的细胞最终会被免疫吞噬细胞清除，C正确； D、有序的凋亡不会损伤周围健康细胞，D错误。 【小问6详解】 若正常组织存在对应抗原，抗体会特异性结合正常组织的抗原，将药物导向正常组织，属于特异性靶向毒性；若药物提前与抗体分离游离，会非特异性杀伤正常细胞，属于非特异性脱靶毒性，因此分别选①、②。 五、益生菌声学传感器（20分） 炎症性肠病（IBD）的检测目前多依赖于侵入性肠镜，患者不适感强且无法实现动态监测。科学家通过改造益生菌，使其能在感知到肠道炎症标志物硫代硫酸盐时表达声学报告基因（ARG）产生气囊，被超声无创成像，实现肠道炎症原位、无创、可视化检测。相关原理如图1所示。 【益生菌的选择与培养】 大肠杆菌Nissle1917（EscherichiacoliNissle1917，简称EcN）被选作开发此传感器的益生菌。 5. 选择EcN的理由可能包括________（编号选填） ①安全无致病性 ②肠道适应性强 ③抗原性较强 ④易基因工程改造 6. 使用MAC培养基培养EcN时会形成红色菌落，该培养基成分及作用如表。 成分 作用 胆盐、结晶紫 抑制杂菌生长 乳糖 为发酵产酸提供原料 中性红 pH指示剂，产酸时变为红色，否则无色 蛋白胨、琼脂 提供营养与固体支持 MAC培养基属于________（编号选填） ①天然培养基②合成培养基③固体培养基④通用培养基⑤选择培养基⑥鉴别培养基 【益生菌的改造】 科学家通过Gibsonassembly技术构建了图1所示的同时含有S基因、R基因和ARG基因的表达载体，该技术的原理如图2所示。 7. PCR扩增A、B两个双链DNA片段时，为使它们产生图2所示的重叠末端，应在结合________（编号选填）的引物________（编号选填）添加同源序列。 ①a1②a2③b1④b2⑤5′端⑥3′端 8. 据图2，配制Gibsonassembly反应体系时，除从5′端逐个切下核苷酸的酶外，还应添加________（编号选填） ①DNA解旋酶 ②限制性内切酶 ③DNA聚合酶 ④DNA连接酶 9. 为实现图1所示过程，S基因和R基因均应选择________（编号选填）的启动子；ARG基因则应选择________（编号选填）的启动子。 ①始终表达②仅在硫代硫酸盐诱导下表达 【传感器的优化】 研究者考虑引入Bxb1酶系统，可在感应硫代硫酸盐后，表达Bxb1酶，催化attB与attP位点之间的不可逆重组，改变P7启动子的方向（图3）。 10. 相较图1，你是否赞同图3所示的改造？阐述理由。 11. 按照图3的思路，若要同时实现肠道炎症的无创超声诊断与抗炎治疗，还需添加的模块是________（单选） A. attB-抗炎蛋白基因-attP-P7 B. attB-P7-attP-抗炎蛋白基因 C. attB-attP-P7-抗炎蛋白基因 D. attB-P7-抗炎蛋白基因-attP 【答案】5. ①②④ 6. ①③⑤⑥ 7. ①. ①④ ②. ⑤ 8. ③④ 9. ①. ① ②. ② 10. 参考示例1 支持。未引入Bxb1酶系统时，ARG基因为硫代硫酸盐诱导型表达，表达并不 持续，产生的气囊较少，检测灵敏度不高；引入Bxb1酶系统后，只需少量硫代硫酸 盐诱导便可表达BXb1酶(1分)，该酶催化attB和attP之间的重组，不可逆地改变 P7的方向、使ARG基因持续强烈表达，产生大量气囊，检测灵敏度显著提高。 参考示例2 不支持。未引入Bxb1酶系统时，ARG基因为硫代硫酸盐诱导型表达，只在肠道有炎症时超声成像：引入Bxb1酶系统后，只需少量硫代硫酸盐诱导便可表达Bxb1 酶，该酶催化attB和attP之间的重组，不可逆地改变P7的方向、使 ARG基因持续表达，持续产生大量气囊，即使在肠道炎症缓解后，超声成像仍显示 炎症，易造成误诊。 11. B 【解析】 【5题详解】 作为用于人体肠道的工程益生菌，需要满足安全无致病性，能适应肠道环境可稳定存活，且作为基因工程受体易进行基因改造；抗原性过强会引发人体免疫排斥，不适合，故选①②④。 【6题详解】 该培养基含有蛋白胨等天然成分，难以明确其中每种分子的含量，属于天然培养基，含琼脂提供固体支持，属于固体培养基，胆盐、结晶紫抑制杂菌生长，具有选择作用，属于选择培养基；可通过中性红的颜色变化鉴别分解乳糖的EcN，属于鉴别培养基，因此选①③⑤⑥。 【7题详解】 要使A、B的相邻末端产生重叠末端，结合图2可知，需要在a2和b1上的序列碱基互补配对，则应添加的同源序列应为故为a1（与a2的对应序列碱基互补配对）和b1，即选①④；PCR延伸从引物3'端开始，为保证扩增的完整性和准确性，额外同源序列需要添加在引物的5'端，不影响扩增，选择⑤。 【8题详解】 该体系已有从5'端切核苷酸的外切酶，外切酶处理得到重叠单链后，需要DNA聚合酶填补缺口，还需要DNA连接酶连接磷酸二酯键完成片段拼接，故选③④。 【9题详解】 S蛋白、R蛋白组成硫代硫酸盐感知系统，需要持续表达才能随时检测炎症信号，因此选择①始终表达的启动子；ARG仅需要在检测到硫代硫酸盐（炎症）时表达产气囊，因此选择②硫代硫酸盐诱导型启动子，即仅在硫代硫酸盐诱导下表达。 【10题详解】 该题为开放性问题，可从两方面分析，具体如下： 参考示例1        支持。未引入Bxb1酶系统时，ARG基因为硫代硫酸盐诱导型表达，表达并不持续，产生的气囊较少，检测灵敏度不高；引入Bxb1酶系统后，只需少量硫代硫酸盐诱导便可表达BXb1酶(1分)，该酶催化attB和attP之间的重组，不可逆地改变P7的方向、使ARG基因持续强烈表达，产生大量气囊，检测灵敏度显著提高。 参考示例2   不支持。未引入Bxb1酶系统时，ARG基因为硫代硫酸盐诱导型表达，只在肠道有炎症时超声成像：引入Bxb1酶系统后，只需少量硫代硫酸盐诱导便可表达Bxb1酶，该酶催化atB和atP之间的重组，不可逆地改变P7的方向、使ARG基因持续表达，持续产生大量气囊，即使在肠道炎症缓解后，超声成像仍显示炎症，易造成误诊。 【11题详解】 分析题图，图3的思路是：P7启动子位于两个重组位点attB和attP之间，目的基因位于attP下游；无炎症时P7方向反向，无法启动目的基因，炎症诱导重组后P7方向翻转，启动下游目的基因表达。因此抗炎蛋白作为目的基因，模块结构应为attB-P7-attP-抗炎蛋白基因，符合该设计思路，故选B。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物 10.9 一、叶绿体蛋白导入与光合作用（20分） 1. 叶绿体中的许多蛋白质由细胞核基因编码，叶绿体膜上的Toc33蛋白参与这些蛋白质的转运、并发现其第260位丝氨酸（S260）可被磷酸化。为研究S260的作用，研究者获得Toc33功能异常的突变体，再分别导入正常Toc33基因或S260不能被磷酸化的Toc33 基因。各导入组Toc33 mRNA水平接近，部分研究过程和结果如图所示。 注：磷酸化是蛋白质的一种化学修饰。RbcS是由细胞核基因编码、进入叶绿体后参与二氧化碳固定的蛋白质。 （1）据图A判断，与过程①相关的有_____（多选）。 A. DNA解旋酶 B. dNTP C. RNA聚合酶 D. NTP （2）图中野生型叶绿体具有较完整的类囊体结构。若其正常进行光合作用，下列物质和能量变化正确有_____（编号选填）。 ①CO2→糖 ③丙酮酸→CO2 ⑤太阳能→e→ATP ⑥NADPH→三碳糖 （3）研究者选择RbcS前体蛋白评价叶绿体的蛋白导入能力。下列理由合理的是_____（编号选填）。 ①RbcS前体蛋白在细胞质中合成 ②RbcS发挥功能前需要进入叶绿体 ③进入叶绿体后的成熟RbcS可作为导入是否成功的检测对象 ④RbcS由叶绿体DNA编码并始终在叶绿体内合成 （4）图B中Ⅲ和Ⅳ两种导入材料的Toc33mRNA水平接近，但两者的Toc33蛋白含量明显不同。对这一结果的解释较合理的是_____（单选）。 A. 两组Toc33的转录水平接近，但蛋白质的稳定性或降解速率可能不同 B. 两组Toc33的转录水平接近，因此两组蛋白质的含量也应完全相同 C. 两组蛋白质含量不同，说明两组Toc33mRNA含量必然存在相同方向的显著差异 D. S260不能被磷酸化会使Toc33翻译速率必然高于正常Toc33 （5）比较图B中Ⅲ和Ⅳ两种导入材料，图中支持的判断有_____（多选）。 A. S260不能被磷酸化时，Toc33蛋白含量较低 B. S260不能被磷酸化时，RbcS进入叶绿体的效率较低 C. 正常Toc33更有利于恢复类囊体结构 D. S260状态的差异主要通过改变Toc33基因的转录量产生上述结果 （6）结合图示与题干信息分析，若S260不能被磷酸化时，该材料可能出现_____（多选）。 A. 参与二氧化碳固定的成熟蛋白减少 B. 把太阳能转化并储存在糖分子中的能力下降 C. 叶绿体内任何条件下均不能再合成ATP D. 叶绿体结构与光合功能的协调受到影响 （7）研究者据此认为：“S260的磷酸化有利于维持Toc33蛋白稳定，从而保障叶绿体功能；Toc33转录水平的变化不是造成两种导入材料差异的主要原因。”结合图和题干信息判断这一解释是否合理，并说明S260状态变化可能如何影响植物的光合作用_____。 二、甲状腺激素与糖代谢（19分） 2. 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）胰岛素从产生到发挥作用所经过的人体内环境依次是_____（编号选题）。 ①组织液②血浆③胰岛A细胞④胰岛B细胞⑤组织细胞 （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25nmol/kgGLP-1 ②注射25nmol/kgGLP-1拮抗剂 ③注射0.25μg/gT3 ④注射0.25μg/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 _____ 5天 1.1 Ⅱ组胰岛素水平显著高于Ⅰ组（对照组） Ⅱ ③ 3.2 Ⅲ _____ 0.8 / Ⅳ 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化_____（选填“①能”或“②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_____（选填“①高”或②低”）。 三、长QT综合征（23分） 3. 长QT综合征是一类心律失常疾病。KCNQ1基因编码的Kv7.1蛋白参与K⁺通道的组成产生IKs电流。KCNQ1基因的不同位置存在两种突变。正常等位基因记作KO，突变等位基因记作KF和Kr。甲、乙两个家系的调查结果如图。基因检测显示：甲家系患者均只有KF基因，1-2为纯合体；乙家系患者均只有Kr基因。 （1）若KCNQ1突变使IKs电流减小，最可能产生的结果是______（单选）。 A. K+外流加快，膜恢复静息电位提前 B. K+外流减慢，膜恢复静息电位延迟 C. Na+内流减少，膜无法产生动作电位 D. Ca2+外流增加，动作电位总时程缩短 （2）KO、KF、Kr的显隐性关系为______（单选）。 A. KO>KF>Kr B. Kr>KO>KF C. Kr> KF>KO D. KF>KO>Kr （3）甲家系Ⅱ-4的次级精母细胞中存在的基因是______；该次级精母细胞形成的精细胞中存在的基因可能是______（编号选填）。 ①KO②KF③KO和KF④KO或KF （4）甲家系中另有第Ⅱ代成员小明，其与Ⅲ-2的最近共同祖先为Ⅲ-2的曾祖父母（相关亲缘关系图中未示）。下列说法正确的是______（多选）。 A. 法律规定Ⅲ-2与Ⅲ-3不得结婚 B. Ⅲ-2与小明属于第三代旁系血亲 C. 近亲结婚会显著提升隐性遗传病的发病率 D. 为避免生育患该病后代，需对孩子进行染色体分析 （5）甲家系Ⅲ-3与乙家系Ⅲ-3婚配。 I.从下列编号中选择两人的基因型：甲Ⅲ-3为______，乙Ⅲ-3为______（编号选填）。 ①KOKO②KOKF③KOKr④KFKr⑤KrKr Ⅱ.子代患长QT综合征的概率为______；同时含有KF和Kr的概率为______（编号选填）。 ①0②1/4③1/2④3/4⑤1 （6）请针对甲家系中的患者Ⅲ-2和乙家系中的患者Ⅲ-1分别设计有针对性的基因治疗方案______。 四、生物导弹（18分） 4. “生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼，由单克隆抗体与药物配合而成。单克隆抗体能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如图1所示。 （1）A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是_____（编号选填），从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射的特定的物质是_____（编号选填）。 ①T淋巴细胞②浆细胞③抗原④抗体 （2）为了得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。最终筛选得到符合要求细胞的特点是_____（编号选填）。 ①能够分裂②能够分化③能识别特定抗原④能产生特异性抗体 （3）在制备单克隆抗体的过程中，应用的动物细胞工程技术是_____（编号选填）。 ①动物细胞培养②细胞核移植③动物细胞融合④干细胞技术 抗体—药物偶联物（ADC）通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，其作用机制如图2。 （4）关于ADC进入肿瘤细胞的过程，下列说法正确的是_____（多选）。 A. 需要消耗能量 B. 不需要消耗能量 C. 需要蛋白质辅助 D. 不需要蛋白质辅助 （5）细胞毒素药物引发细胞凋亡，关于此过程描述正确的是_____（多选）。 A. 涉及相关基因的表达 B. 细胞膜破裂释放内含物 C. 最终被免疫细胞清除 D. 会对周围健康细胞造成不良影响 （6）细胞毒素药物对机体正常组织会有毒性，若某些正常组织存在与抗体对应的抗原，则会造成_____（编号选填）。若接头不稳会造成药物与抗体分离，在体内暴露，从而造成_____（编号选填）。 ①靶向毒性（特异性）②脱靶毒性（非特异性） 五、益生菌声学传感器（20分） 炎症性肠病（IBD）的检测目前多依赖于侵入性肠镜，患者不适感强且无法实现动态监测。科学家通过改造益生菌，使其能在感知到肠道炎症标志物硫代硫酸盐时表达声学报告基因（ARG）产生气囊，被超声无创成像，实现肠道炎症原位、无创、可视化检测。相关原理如图1所示。 【益生菌的选择与培养】 大肠杆菌Nissle1917（EscherichiacoliNissle1917，简称EcN）被选作开发此传感器的益生菌。 5. 选择EcN的理由可能包括________（编号选填） ①安全无致病性 ②肠道适应性强 ③抗原性较强 ④易基因工程改造 6. 使用MAC培养基培养EcN时会形成红色菌落，该培养基成分及作用如表。 成分 作用 胆盐、结晶紫 抑制杂菌生长 乳糖 为发酵产酸提供原料 中性红 pH指示剂，产酸时变为红色，否则无色 蛋白胨、琼脂 提供营养与固体支持 MAC培养基属于________（编号选填） ①天然培养基②合成培养基③固体培养基④通用培养基⑤选择培养基⑥鉴别培养基 【益生菌的改造】 科学家通过Gibsonassembly技术构建了图1所示的同时含有S基因、R基因和ARG基因的表达载体，该技术的原理如图2所示。 7. PCR扩增A、B两个双链DNA片段时，为使它们产生图2所示的重叠末端，应在结合________（编号选填）的引物________（编号选填）添加同源序列。 ①a1②a2③b1④b2⑤5′端⑥3′端 8. 据图2，配制Gibsonassembly反应体系时，除从5′端逐个切下核苷酸的酶外，还应添加________（编号选填） ①DNA解旋酶 ②限制性内切酶 ③DNA聚合酶 ④DNA连接酶 9. 为实现图1所示过程，S基因和R基因均应选择________（编号选填）的启动子；ARG基因则应选择________（编号选填）的启动子。 ①始终表达②仅在硫代硫酸盐诱导下表达 【传感器的优化】 研究者考虑引入Bxb1酶系统，可在感应硫代硫酸盐后，表达Bxb1酶，催化attB与attP位点之间的不可逆重组，改变P7启动子的方向（图3）。 10. 相较图1，你是否赞同图3所示的改造？阐述理由。 11. 按照图3的思路，若要同时实现肠道炎症的无创超声诊断与抗炎治疗，还需添加的模块是________（单选） A. attB-抗炎蛋白基因-attP-P7 B. attB-P7-attP-抗炎蛋白基因 C. attB-attP-P7-抗炎蛋白基因 D. attB-P7-抗炎蛋白基因-attP 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $