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2024上海杨浦区高三下学期3月二模考试生物含解析
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这是一份2024上海杨浦区高三下学期3月二模考试生物含解析，共29页。试卷主要包含了03， ⑤ 10， ①等内容，欢迎下载使用。
2024.03
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答题必须涂（单选、多选、编号选填）或写（填空、简答题）在答题纸上；做在试卷上一律不得分。
3．答题前，考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。
4．“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、海獭与蔓草（15分）
1. 海獭是一种海洋哺乳动物，鳗草是一种生长在浅海的高等植物。海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），但一段时间后这些“觅食坑”又可被鳗草重新覆盖。为探究海獭的行为对鳗草的影响，研究人员在加拿大西海岸9个观察点针对鳗草的基因丰富度和基因型多样性展开调查，如图1所示。
（1）研究人员调查海獭的种群密度，宜采用的调查方法是___。
A. 样方法B. 标志重捕法C. 描述法D. 显微镜观察
（2）由于海上毛皮贸易，加拿大西海岸的海獭于20世纪初灭绝，随后于1969至1972年间被重新引入。重引入后该地区海獭的种群增长最终呈__________。（“J”型增长/“S”型增长）
（3）海獭是杂食性动物，其食物中有1/5来自水生植物，2/5来自小型肉食动物，2/5来自植食性动物，假如能量传递效率为10%，那么海獭每增加1千克体重，总共需消耗植物约____________千克。
（4）鳗草丛中的“觅食坑”一段时间后又被鳗草覆盖，该现象属于群落的____________。由于海底鳗草区域物种种类较少，因此该区域生态系统表现为____________（抵抗力稳定性/恢复力稳定性）较弱。
（5）鳗草丛中的硅藻等单细胞藻类与鳗草的生长高度相关，因而研究人员借助血细胞计数板估算硅藻的种群密度。计数时某一显微镜视野如图2所示，则该视野中的硅藻细胞数量应记录为_____________个。
（6）试根据题干信息及图1判断，下列推测合理的是______。
A. 海獭与鳗草之间的信息传递呈单向性
B. 九个观察点的选择遵循随机取样原则
C. 海獭行为丰富了鳗草的遗传多样性
D. 海獭行为改变了鳗草生长区的生境
二、菠菜与骨关节炎治疗（19分）
2. 骨关节炎是因软骨细胞的能量（ATP和NADPH）供应不足所致的关节软骨损伤退变。我国研究团队将菠菜类囊体投送至小鼠损伤退变的软骨细胞内，使关节健康状况得到改善。其研究过程如图1。
（1）光合作用依赖光合色素吸收和转换光能，在菠菜叶肉细胞内光合色素位于_____。
A. 叶绿体膜B. 叶绿体基质
C. 类囊体膜D. 细胞质基质
（2）小鼠软骨细胞内置类囊体后，类囊体在光刺激下可为软骨细胞提供能量，同时还产生_______________。
（3）在内置类囊体的软骨细胞内，能提供ATP的生理过程包括______。
A. 碳反应B. 电子传递C. 糖酵解D. 三羧酸循环
（4）研究人员创新性地采用软骨细胞膜包裹NTU，其目的是_______________。（编号选填）
①防止溶酶体降解②便于胞吞进细胞③防止巨噬细胞吞噬④排除膜组成差异的影响
科研人员将CM-NTU递送到小鼠损伤退变的软骨细胞后，研究了光照对其的影响。结果如图2所示。
图注：“对照”是正常小鼠；“IL-1β”是指用白介素-1β处理过的小鼠。
（5）使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，该过程属于_______________。
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 细胞分化D. 细胞分裂
（6）实验组小鼠与经IL-1β处理过的小鼠之间，区别在于_______________。
A. 年龄是否存在差异
B. 是否表现为骨关节炎症
C. 软骨细胞内线粒体是否部分退化
D. 软骨细胞是否内置了菠菜类囊体
（7）活体小鼠研究发现，随光照强度提高，ATP的含量上升。为进一步验证光照因素在骨关节中发挥的作用，除光照强度外，还可选择_______________。（编号选填）
①光照时间 ②温度 ③光质 ④二氧化碳浓度
（8）研究发现过高光强会造成类囊体表面和光合作用有关的关键蛋白D1的降解，导致反应能力下降。为保证治疗效果，科研人员选用离体叶绿体，研究外源物质对D1蛋白的影响，结果见图3。据图和所学知识判断，合理的是______________。
A. 叶绿体可自主表达部分基因
B. 使用水杨酸前需确定浓度范围
C. 链霉素可抑制ATP和NADPH的合成
D. Ca2+与水杨酸对提高光合速率的效应是拮抗的
（9）在将此技术应用于临床之前，还应关注的问题包括_______________。（编号选填）
①NTU的使用寿命②人和鼠生理特征存在差异
③类囊体的转基因很难实现④光反应和碳反应的高效连结
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢的副作用
三、NF-κB信号转导与糖尿病（21分）
3. NF-κB信号通路是神经、激素和免疫调节的枢纽（如图所示），在人体内环境稳态调节中起到非常重要的作用。
首先，NF-κB信号转导通路长期激活会极大诱发细胞因子的生成，从而诱发炎症反应。
（1）细胞因子是免疫调节的物质基础，从免疫系统的组成看，它属于_____。
A. 抗原B. 免疫细胞
C. 抗体D. 免疫活性物质
（2）据图分析，细胞因子和受体结合，经NF-κB促进细胞因子基因表达，这一途径中存___。
A. 协同作用B. 正反馈调节
C. 拮抗作用D. 负反馈调节
（3）大部分细胞因子来自T细胞，T细胞在机体内执行___。
A 体液免疫B. 特异性免疫
C. 细胞免疫D. 非特异性免疫
（4）T细胞在免疫过程起到重要作用，免疫治疗中利用抗体靶向T淋巴细胞的抗原受体，该疗法直接阻断了体内的___。
A. 抗原呈递过程
B. 细胞毒性T细胞裂解靶细胞
C. T淋巴细胞的增殖分化
D. 辅助性T细胞分泌细胞因子
（5）使用肾上腺皮质激素可抑制NF-KB的活性，从而起到抗炎作用。但是大量使用外源性肾上腺皮质激素后突然停药，易导致机体肾上腺皮质功能减退，其原因是_______________。
其次，NF-kB信号转导通路还参与激素调节，同时该信号转导通路又受到GABA（y-氨基丁酸）的调控（GABA是一种抑制性神经递质，可作用于突触后膜，使后膜更难兴奋）。
（6）GABA与受体结合后，突触后膜可能出现的现象有____。
A. 释放神经递质B. 氯离子大量内流
C. 膜电位发生改变D. 钠离子大量内流
（7）GABA与受体结合后，会被神经元质膜上的GAT转运体回收并降解。若GAT转运体活性降低，可能导致____。
A. 嗜睡症B. 肌张力减弱
C. 多动症D. 癫痫（细胞异常兴奋）
（8）据图判定，葡萄糖进入细胞的方式为____________。
（9）用分光光度法测定血糖水平，需要预先制备标准曲线如下图．若测定某人的血清样品得到吸光度为0.568，则下列计算样品中葡萄糖浓度的方案，合理的是_______。
A. 将吸光度直接代入标准曲线的方程进行计算
B. 重新制作标准曲线，再代入测定的吸光度进行计算
C. 将该样品稀释后，重新测定样品的吸光度再进行计算
D. 将标准曲线据图外延至测定的吸光度后，再进行计算
（10）据图及所学知识分析，下列描述合理的____。
A. IKK抑制剂有利于降血糖
B. SIRT抑制剂有利于降血糖
C. γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应
D. 图中的细胞因子存在诱发糖尿病的风险
四、PRMT7基因突变与人类疾病（23分）
4. 研究显示，PRMT7基因（位于16号染色体）突变导致的主要症状为身材矮小、短指等；而PRPF8基因（位于17号染色体）突变则表现为色素性视网膜炎。携带PRMT7突变基因的甲家族中，一位男性患者的父母健康，其弟弟健康，妹妹患病。
（1）据题干信息判断，PRMT7基因突变所致的遗传病类型为___。
A. 常染色体显性遗传
B. 伴X染色体显性遗传
C. 常染色体隐性遗传
D. 伴X染色体隐性遗传
（2）若仅考虑PRMT7基因突变导致的遗传病，甲家族中的弟弟与一表型正常的女性婚配，欲生育一健康的孩子，以下措施合理的是___。
A. 弟弟进行基因检测
B. 怀孕后进行性别筛查
C. 胎儿进行基因检测
D. 弟弟配偶进行基因检测
（3）据资料及所学知识分析，某一携带PRMT7基因染色体与另一条携带PRPF8基因的染色体在亲子代传递过程中，可能会__________。
A. 易位B. 到同一子细胞C. 交叉互换D. 到不同子细胞
已知PRMT7基因的转录产物加工为PRMT7₁mRNA，该基因的另一突变形式转录出的产物会被PRPF8基因编码出的PRPF8蛋白（具有广泛功能）重新加工为PRMT72mRNA（如图1所示），后者的翻译产物会使该基因所处区域的组蛋白局部甲基化，提高人类结直肠癌患病率。
（4）包括结直肠癌在内的癌细胞通常具有无限增殖能力，在癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括__。
A. B. C. D.
（5）据图1写出突变PRMT7mRNA中标注区域所对应的完整编码链序列_______________。
（6）据图2及所学知识判断，PRMT7基因突变时发生改变的部位为_________。（编号选填）
（7）已知由PRMT72mRNA翻译出的突变蛋白（PRMT72蛋白）可催化组蛋白发生甲基化，从而导致结肠癌。据所学知识判断下列不属于表观遗传现象的过程是__________。
A. PRMT72蛋白催化组蛋白甲基化
B. PRMT7基因的碱基序列发生变化
C. PRMT72mRNA指导PRMT72蛋白合成
D. PRPF8蛋白重新加工生成PRMT72mRNA
为证实PRMT7基因的突变会诱发PRMT7mRNA重新加工生成PRMT72mRNA，研究人员选择未突变和突变的组织样本，分别抽取细胞中PRMT7基因的mRNA，并将之转换为相应DNA后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定，结果如图3所示。
（8）从组织样品中抽取的RNA量通常种类较多且含量较低，要达到足够的量并用于琼脂糖凝胶电泳，从而完成分析和鉴定，需涉及的过程是____。
A. PCRB. 逆转录C. 细胞分化D. 细胞增殖
（9）图3中条带①产生的可能原因包括______。
A. 初始点样样品的浓度不同
B. 上样缓冲液的染料浓度过低
C. 各样本所在点样孔大小不同
D. 突变组织存在未发生突变的细胞
（10）据题干可知，预防和治疗结直肠癌的关键在于防止该区域组蛋白的局部甲基化。开发PRMT72蛋白的抑制剂或移除PRPF8基因均能达到该目的，但研究人员倾向于前者，理由是_______。
五、PET解聚酶与塑料降解（22分）
5. PET是一种聚酯类塑料，全球每分钟生产约100万个PET塑料瓶。科学家从能够利用PET作为碳源的细菌中分离出了一种能降解PET的解聚酶。PET在70℃时才能完全变为液态，便于降解，但PET解聚酶不耐高温。为此，科研人员借助定向进化策略，提高PET解聚酶耐受高温的能力。该策略经历多轮定向进化（每一轮均在上一轮筛选出的目标菌株上开展），其涉及的信息如表所示。
（1）研究人员从土壤样品中分离能产生PET解聚酶的细菌时，所使用的培养基成分应包括____________（编号选填）。
①（NH4）2SO4 ②淀粉 ③PET ④无机盐
（2）据所学知识判断，分离PET解聚酶的细菌所使用的培养基类型属于____________．（编号选填）
①天然培养基 ②合成培养基 ③液体培养基
④通用培养基 ⑤固体培养基 ⑥选择培养基
（3）表中流程②宜选用接种方法为_____________（平板划线/稀释涂布），其目的是_______。
A.对大肠杆菌进行计数
B．扩大大肠杆菌种群数量
C．便于分离提取PET解聚酶
D．将导入不同突变基因的大肠杆菌分离开
（4）本研究采用的定向进化策略，相比自然界的进化过程，区别是_______。
A. 发生基因突变B. 实现个体进化
C. 加快进化速度D. 模拟自然选择
（5）据题干及所学知识分析，研究人员在第6轮中设置70℃且长时间保温（7小时）的目的是______________。
（6）据题干信息判断，获取耐高温PET解聚酶的过程涉及_____。
A 基因工程B. 细胞工程C. 发酵工程D. 蛋白质工程
天然PET解聚酶基因（792bp）部分编码链序列以及用于表达载体构建的质粒结构如下图所示：
5’ATGCAGACTAACCCCTATGCTCGCGGG………GATTTTCGCACTGCTAACTGCAGC3'
（7）已知天然PET解聚酶基因不含合适的酶切位点，但可借助PCR解决该问题。据图信息判断，为了便于表达载体的构建，在设计PET解聚酶基因PCR反应体系时，应选择引物_____________。（编号选填）
①5’TACATATGCAGACTAACCCCTATGCTCG3’
②5’TGCTCGAGATGCAGACTAACCCCTATGC3’
③5’TACATATGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
④5’TGCTCGAGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
（8）为鉴定表达载体构建是否正确，研究人员从目标菌株中提取质粒，并经XhI和NdeI充分处理后进行凝胶电泳。根据下图结果判断，含目的基因的菌落是___________。
每一轮的基本流程
定向进化（轮次）
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
第五轮
第六轮
①基因突变和转化
将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌
②分离纯化和鉴定的菌株
5种
13种
4种
3种
5种
9种
③提取出的PET解聚酶预保温和酶活测定条件
1h/55℃
1h/60℃
1h/65℃
1h/70℃
1h/80℃
7h/70℃
④选出的PET解聚酶中变化的位点数
2个
1个
2个
3个
3个
5个
杨浦区2023学年度第二学期高中等级考模拟质量调研
高三年级生物学学科试卷
2024.03
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答题必须涂（单选、多选、编号选填）或写（填空、简答题）在答题纸上；做在试卷上一律不得分。
3．答题前，考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。
4．“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、海獭与蔓草（15分）
1. 海獭是一种海洋哺乳动物，鳗草是一种生长在浅海的高等植物。海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），但一段时间后这些“觅食坑”又可被鳗草重新覆盖。为探究海獭的行为对鳗草的影响，研究人员在加拿大西海岸9个观察点针对鳗草的基因丰富度和基因型多样性展开调查，如图1所示。
（1）研究人员调查海獭的种群密度，宜采用的调查方法是___。
A. 样方法B. 标志重捕法C. 描述法D. 显微镜观察
（2）由于海上毛皮贸易，加拿大西海岸的海獭于20世纪初灭绝，随后于1969至1972年间被重新引入。重引入后该地区海獭的种群增长最终呈__________。（“J”型增长/“S”型增长）
（3）海獭是杂食性动物，其食物中有1/5来自水生植物，2/5来自小型肉食动物，2/5来自植食性动物，假如能量传递效率为10%，那么海獭每增加1千克体重，总共需消耗植物约____________千克。
（4）鳗草丛中的“觅食坑”一段时间后又被鳗草覆盖，该现象属于群落的____________。由于海底鳗草区域物种种类较少，因此该区域生态系统表现为____________（抵抗力稳定性/恢复力稳定性）较弱。
（5）鳗草丛中的硅藻等单细胞藻类与鳗草的生长高度相关，因而研究人员借助血细胞计数板估算硅藻的种群密度。计数时某一显微镜视野如图2所示，则该视野中的硅藻细胞数量应记录为_____________个。
（6）试根据题干信息及图1判断，下列推测合理的是______。
A. 海獭与鳗草之间的信息传递呈单向性
B. 九个观察点的选择遵循随机取样原则
C. 海獭行为丰富了鳗草的遗传多样性
D. 海獭行为改变了鳗草生长区的生境
【答案】（1）B （2）“S”型增长
（3）442 （4） ①. 次生演替 ②. 抵抗力稳定性
（5）6 （6）BCD
【解析】
【分析】1、“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
2、自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就使种群的出生率降低，死亡率增高，有时会稳定在一定的水平，形成“S”型增长曲线．在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值．
【小问1详解】
海獭是一种海洋哺乳动物，活动能力较强，个体较大，可以采用标志重捕法对其种群密度进行调查，ACD错误，B正确。
故选B。
【小问2详解】
重引入后该地区海獭种群增长最终呈“S”型增长，因为其种群所处的空间和食物等资源是有限的。
【小问3详解】
海獭是杂食性动物，其食物中有1/5来自水生植物，2/5来自小型肉食动物，2/5来自植食性动物，假如能量传递效率为10%，那么海獭每增加1千克体重，总共需消耗植物约1/5÷10％＋（2/5÷10％÷10％÷10％）＋（2/5÷10％÷10％）＝442千克。
【小问4详解】
鳗草丛中的“觅食坑”一段时间后又被鳗草覆盖，该现象属于群落的次生演替（由一定的生物和土壤条件存在）。生态系统生物种类越丰富、营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高，故由于海底鳗草区域物种种类较少，因此该区域生态系统表现为抵抗力稳定性较弱。
【小问5详解】
计数原则：计上不计下，计左不计右边，故计数时某一显微镜视野如图2所示，则该视野中的硅藻细胞数量应记录为6个。
【小问6详解】
A、海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），但一段时间后这些“觅食坑”又可被鳗草重新覆盖，故海獭与鳗草之间的信息传递呈双向性，A错误；
B、九个观察点的选择遵循随机取样原则，B正确；
C、从图1柱状图可以看出，有海獭出没蔓草基因型多样性和等位基因丰富度均增加，故推测海獭行为丰富了鳗草的遗传多样性，C正确；
D、鳗草是一种生长在浅海的高等植物。海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），海獭行为改变了鳗草生长区的生境，D正确。
故选BCD。
二、菠菜与骨关节炎治疗（19分）
2. 骨关节炎是因软骨细胞的能量（ATP和NADPH）供应不足所致的关节软骨损伤退变。我国研究团队将菠菜类囊体投送至小鼠损伤退变的软骨细胞内，使关节健康状况得到改善。其研究过程如图1。
（1）光合作用依赖光合色素吸收和转换光能，在菠菜叶肉细胞内光合色素位于_____。
A. 叶绿体膜B. 叶绿体基质
C 类囊体膜D. 细胞质基质
（2）小鼠软骨细胞内置类囊体后，类囊体在光刺激下可为软骨细胞提供能量，同时还产生_______________。
（3）在内置类囊体的软骨细胞内，能提供ATP的生理过程包括______。
A. 碳反应B. 电子传递C. 糖酵解D. 三羧酸循环
（4）研究人员创新性地采用软骨细胞膜包裹NTU，其目的是_______________。（编号选填）
①防止溶酶体降解②便于胞吞进细胞③防止巨噬细胞吞噬④排除膜组成差异的影响
科研人员将CM-NTU递送到小鼠损伤退变的软骨细胞后，研究了光照对其的影响。结果如图2所示。
图注：“对照”是正常小鼠；“IL-1β”是指用白介素-1β处理过的小鼠。
（5）使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，该过程属于_______________。
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 细胞分化D. 细胞分裂
（6）实验组小鼠与经IL-1β处理过的小鼠之间，区别在于_______________。
A. 年龄是否存在差异
B. 是否表现为骨关节炎症
C. 软骨细胞内线粒体是否部分退化
D. 软骨细胞是否内置了菠菜类囊体
（7）活体小鼠研究发现，随光照强度提高，ATP的含量上升。为进一步验证光照因素在骨关节中发挥的作用，除光照强度外，还可选择_______________。（编号选填）
①光照时间 ②温度 ③光质 ④二氧化碳浓度
（8）研究发现过高光强会造成类囊体表面和光合作用有关的关键蛋白D1的降解，导致反应能力下降。为保证治疗效果，科研人员选用离体叶绿体，研究外源物质对D1蛋白的影响，结果见图3。据图和所学知识判断，合理的是______________。
A. 叶绿体可自主表达部分基因
B. 使用水杨酸前需确定浓度范围
C. 链霉素可抑制ATP和NADPH的合成
D. Ca2+与水杨酸对提高光合速率的效应是拮抗的
（9）在将此技术应用于临床之前，还应关注的问题包括_______________。（编号选填）
①NTU的使用寿命②人和鼠生理特征存在差异
③类囊体的转基因很难实现④光反应和碳反应的高效连结
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢的副作用
【答案】（1）C （2）NADPH （3）BCD （4）①②③ （5）B （6）C （7）①②③ （8）ABC （9）①②⑤
【解析】
【分析】由题意可知，类囊体在软骨细胞中发挥的作用相当于光反应发挥的作用，其可为软骨细胞提供能量（ATP），同时还产生NADPH。
结合图2可知，经IL-1β处理过的小鼠软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，而年龄、骨关节炎症和是否内置了菠菜类囊体属于无关变量，应保持相同且适宜。
【小问1详解】
在菠菜叶肉细胞内光合色素位于叶绿体类囊体薄膜上，ABD错误，C正确。
故选C。
【小问2详解】
类囊体在光刺激下进行光反应，可为软骨细胞提供能量（ATP），同时还产生NADPH。
【小问3详解】
在内置类囊体的软骨细胞内（既有叶绿体，又有线粒体），能提供ATP的生理过程包括电子传递（光反应）、糖酵解（呼吸作用第一阶段），糖酵解后得到的丙酮酸参与三羧酸循环过程也能产生ATP，而碳反应消化ATP，A错误，BCD正确。
故选BCD。
【小问4详解】
采用软骨细胞膜包裹NTU可防止溶酶体降解、便于胞吞进细胞、防止巨噬细胞吞噬，膜组成相差不大，主要成分均为磷脂双分子层和蛋白质，①②③正确，④错误。
故选①②③。
【小问5详解】
由题意可知，使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，是基因编程性死亡，属于细胞凋亡，ACD错误，B正确。
故选B。
【小问6详解】
由（5）可知，经IL-1β处理过的小鼠软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，而年龄、骨关节炎症和是否内置了菠菜类囊体属于无关变量，应保持相同且适宜，ABD错误，C正确。
故选C。
【小问7详解】
该小鼠中类囊体可进行光反应，影响光反应的因素除了光照强度外，还有光照时间、光质、温度（通过影响酶活性，影响光反应），而二氧化碳浓度直接影响光反应，所以还可选择光照时间、温度、光质进行研究，①②③正确，④错误。
故选①②③。
【小问8详解】
A、叶绿体属于半自主细胞器，可自主表达部分基因，A正确；
B、水杨酸属于植物激素，使用水杨酸前需确定浓度范围，B正确；
C、链霉素可抑制PsbA基因表达，从而抑制D1蛋白的合成，该蛋白含量下降，导致反应能力下降，所以其可能抑制了ATP和NADPH的合成，C正确；
D、Ca2+与水杨酸对提高光合速率的效应均表现为促进，是协同的，D错误。
故选ABC。
【小问9详解】
①由图1可知，该实验中发挥作用的主要是NTU，所以应关注其使用寿命，①正确；
②人和鼠之间是有差异的，所以应考虑人和鼠生理特征存在差异，②正确；
③由图可知，该实验不涉及类囊体的转基因，③错误；
④该实验不涉及碳反应，④错误；
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢可能产生副作用，应加以考虑，⑤正确。
故选①②⑤。
三、NF-κB信号转导与糖尿病（21分）
3. NF-κB信号通路是神经、激素和免疫调节的枢纽（如图所示），在人体内环境稳态调节中起到非常重要的作用。
首先，NF-κB信号转导通路长期激活会极大诱发细胞因子的生成，从而诱发炎症反应。
（1）细胞因子是免疫调节的物质基础，从免疫系统的组成看，它属于_____。
A. 抗原B. 免疫细胞
C. 抗体D. 免疫活性物质
（2）据图分析，细胞因子和受体结合，经NF-κB促进细胞因子基因表达，这一途径中存在___。
A. 协同作用B. 正反馈调节
C. 拮抗作用D. 负反馈调节
（3）大部分细胞因子来自T细胞，T细胞在机体内执行___。
A. 体液免疫B. 特异性免疫
C. 细胞免疫D. 非特异性免疫
（4）T细胞在免疫过程起到重要作用，免疫治疗中利用抗体靶向T淋巴细胞的抗原受体，该疗法直接阻断了体内的___。
A. 抗原呈递过程
B. 细胞毒性T细胞裂解靶细胞
C. T淋巴细胞的增殖分化
D. 辅助性T细胞分泌细胞因子
（5）使用肾上腺皮质激素可抑制NF-KB的活性，从而起到抗炎作用。但是大量使用外源性肾上腺皮质激素后突然停药，易导致机体肾上腺皮质功能减退，其原因是_______________。
其次，NF-kB信号转导通路还参与激素调节，同时该信号转导通路又受到GABA（y-氨基丁酸）的调控（GABA是一种抑制性神经递质，可作用于突触后膜，使后膜更难兴奋）。
（6）GABA与受体结合后，突触后膜可能出现的现象有____。
A. 释放神经递质B. 氯离子大量内流
C. 膜电位发生改变D. 钠离子大量内流
（7）GABA与受体结合后，会被神经元质膜上的GAT转运体回收并降解。若GAT转运体活性降低，可能导致____。
A. 嗜睡症B. 肌张力减弱
C. 多动症D. 癫痫（细胞异常兴奋）
（8）据图判定，葡萄糖进入细胞的方式为____________。
（9）用分光光度法测定血糖水平，需要预先制备标准曲线如下图．若测定某人的血清样品得到吸光度为0.568，则下列计算样品中葡萄糖浓度的方案，合理的是_______。
A. 将吸光度直接代入标准曲线的方程进行计算
B. 重新制作标准曲线，再代入测定的吸光度进行计算
C. 将该样品稀释后，重新测定样品的吸光度再进行计算
D. 将标准曲线据图外延至测定的吸光度后，再进行计算
（10）据图及所学知识分析，下列描述合理的____。
A. IKK抑制剂有利于降血糖
B. SIRT抑制剂有利于降血糖
C. γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应
D. 图中的细胞因子存在诱发糖尿病的风险
【答案】（1）D （2）B （3）BC （4）A
（5）大量使用外源性肾上腺皮质激素，会反馈抑制促肾上腺皮质激素及促肾上腺皮质激素释放素的分泌，而促肾上腺皮质激素具有促进肾上腺皮质发育和分泌激素的功能。 （6）BC （7）AB
（8）协助扩散 （9）BC （10）ACD
【解析】
【分析】免疫系统的组成包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。
【小问1详解】
细胞因子是由机体免疫细胞和某些非免疫细胞经刺激而合成并分泌的一类具有生物学活性的小分子蛋白质。一般情况下，细胞因子通过结合相应的受体来调节细胞生长、分化和效应以及调控免疫应答。因此细胞因子属于免疫活性物质，ABC错误、D正确。
故选D。
【小问2详解】
据图分析，细胞因子和受体结合，经NF-κB促进细胞因子基因表达，释放出更多细胞因子，促使该细胞产生更多的细胞因子，说明这一途径中存在正反馈调节，ACD错误、B正确。
故选B。
【小问3详解】
T细胞分为调节性的T细胞，其中又分为辅助性的T细胞和抑制性T细胞，前者可把抗原呈递给B细胞，后者可抑制其他T细胞、B细胞的功能和淋巴细胞的增殖，还有效应T细胞，就是通常所说的杀伤感染的细胞和癌细胞的T细胞，即T细胞既参与体液免疫，也参与了细胞免疫，因此T细胞在机体内执行的是特异性免疫的细胞，AD错误、BC正确。
故选BC。
【小问4详解】
免疫治疗中利用抗体靶向T淋巴细胞的抗原受体，该疗法直接阻断了体内抗原呈递过程，降低机体的免疫能力，BCD错误、A正确。
故选A。
【小问5详解】
大量使用外源性肾上腺皮质激素后突然停药，会反馈抑制促肾上腺皮质激素及促肾上腺皮质激素释放素的分泌，而促肾上腺皮质激素具有促进肾上腺皮质发育和分泌激素的功能。
【小问6详解】
GABA是一种抑制性神经递质，可作用于突触后膜，使后膜更难兴奋，GABA与受体结合后，突触后膜可能出现的现象有氯离子大量内流，导致突触后膜静息电位增大，难以兴奋，AD错误、BC正确。
故选BC。
【小问7详解】
GABA与受体结合后，会被神经元质膜上的GAT转运体回收并降解。若GAT转运体活性降低，使GABA不能被回收与降解，就会持续作用于突触后膜，使突触后膜静息电位增大，使突触后细胞不能产生兴奋，可能会出现嗜睡症、肌张力减弱等现象，CD错误、AB正确。
故选AB。
【小问8详解】
由图可知，葡萄糖进入细胞是顺浓度梯度且需要葡萄糖转运蛋白协助，因此葡萄糖进入该细胞的方式为协助扩散。
【小问9详解】
若测定某人的血清样品得到吸光度为0.568，需要重新制作标准曲线，再代入测定的吸光度进行计算，同时将该样品稀释后，重新测定样品的吸光度再进行计算，AD错误、BC正确。
故选BC。
【小问10详解】
A、由图可知，IKK能抑制IRS转化为IRS-P，从而抑制葡萄糖进入细胞，而IKK抑制剂能抑制此现象的发生，因此IKK抑制剂有利于降血糖，A正确；
B、由图可以看出，SIRT会抑制NF-KB的作用，使细胞因子的表达量减少，SIRT抑制剂的使用会促进细胞因子基因的表达，与细胞因子受体结合后促进IKK的形成，抑制IRS的作用，抑制细胞吸收葡萄糖，不能降低血糖，B错误；
C、γ-氨基丁酸与生意人受体结合，促进SIRT的形成，抑制NF-KB的作用，有利于细胞吸收葡萄糖，γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应，C正确；
D、由图示信息及以上分析可知，细胞因子存在诱发糖尿病的风险，D正确。
故选ACD。
四、PRMT7基因突变与人类疾病（23分）
4. 研究显示，PRMT7基因（位于16号染色体）突变导致的主要症状为身材矮小、短指等；而PRPF8基因（位于17号染色体）突变则表现为色素性视网膜炎。携带PRMT7突变基因的甲家族中，一位男性患者的父母健康，其弟弟健康，妹妹患病。
（1）据题干信息判断，PRMT7基因突变所致的遗传病类型为___。
A. 常染色体显性遗传
B. 伴X染色体显性遗传
C. 常染色体隐性遗传
D. 伴X染色体隐性遗传
（2）若仅考虑PRMT7基因突变导致的遗传病，甲家族中的弟弟与一表型正常的女性婚配，欲生育一健康的孩子，以下措施合理的是___。
A. 弟弟进行基因检测
B. 怀孕后进行性别筛查
C. 胎儿进行基因检测
D. 弟弟配偶进行基因检测
（3）据资料及所学知识分析，某一携带PRMT7基因的染色体与另一条携带PRPF8基因的染色体在亲子代传递过程中，可能会__________。
A. 易位B. 到同一子细胞C. 交叉互换D. 到不同子细胞
已知PRMT7基因的转录产物加工为PRMT7₁mRNA，该基因的另一突变形式转录出的产物会被PRPF8基因编码出的PRPF8蛋白（具有广泛功能）重新加工为PRMT72mRNA（如图1所示），后者的翻译产物会使该基因所处区域的组蛋白局部甲基化，提高人类结直肠癌患病率。
（4）包括结直肠癌在内的癌细胞通常具有无限增殖能力，在癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括__。
A. B. C. D.
（5）据图1写出突变PRMT7mRNA中标注区域所对应的完整编码链序列_______________。
（6）据图2及所学知识判断，PRMT7基因突变时发生改变的部位为_________。（编号选填）
（7）已知由PRMT72mRNA翻译出的突变蛋白（PRMT72蛋白）可催化组蛋白发生甲基化，从而导致结肠癌。据所学知识判断下列不属于表观遗传现象的过程是__________。
A. PRMT72蛋白催化组蛋白甲基化
B. PRMT7基因的碱基序列发生变化
C. PRMT72mRNA指导PRMT72蛋白合成
D. PRPF8蛋白重新加工生成PRMT72mRNA
为证实PRMT7基因的突变会诱发PRMT7mRNA重新加工生成PRMT72mRNA，研究人员选择未突变和突变的组织样本，分别抽取细胞中PRMT7基因的mRNA，并将之转换为相应DNA后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定，结果如图3所示。
（8）从组织样品中抽取的RNA量通常种类较多且含量较低，要达到足够的量并用于琼脂糖凝胶电泳，从而完成分析和鉴定，需涉及的过程是____。
A. PCRB. 逆转录C. 细胞分化D. 细胞增殖
（9）图3中条带①产生的可能原因包括______。
A. 初始点样样品的浓度不同
B. 上样缓冲液的染料浓度过低
C. 各样本所在点样孔大小不同
D. 突变组织存在未发生突变的细胞
（10）据题干可知，预防和治疗结直肠癌的关键在于防止该区域组蛋白的局部甲基化。开发PRMT72蛋白的抑制剂或移除PRPF8基因均能达到该目的，但研究人员倾向于前者，理由是_______。
【答案】4. C 5. ACD 6. ABD 7. BD
8. 5’GCTCCTACTG-3'
9. ⑤ 10. BCD 11. AB 12. BCD
13. 使用PRMT72蛋白的抑制剂防止该PRMT72所处区域的组蛋白局部甲基化的效果更明显
【解析】
【分析】DNA甲基化是真核细胞基因组重要修饰方式之一，DNA甲基化通过与转录因子相互作用或通过改变染色质结构来影响基因的表达,从表观遗传水平对生物遗传信息进行调节,在生长发育过程中起着重要的作用，而且植物DNA甲基化还参与了环境胁迫下的基因表达调控过程，DNA甲基化没有改变侍耐基因序列，DNA甲基化是基因组DNA在转录水平上进行调控的一种自然修饰方式。
【小问1详解】
由题意“携带PRMT7突变基因的甲家族中，一位男性患者的父母健康，其弟弟健康，妹妹患病。”可知，PRMT7基因突变所致的遗传病类型为常染色体隐性遗传，ABD错误、C正确。
故选C。
【小问2详解】
甲家族中的弟弟正常，可能是纯合子，也可能是杂合子。一表型正常的女性可能是纯合子，也可能是杂合子，甲家族中的弟弟与一表型正常的女性婚配，欲生育一健康的孩子，合理措施是对胎儿进行基因检测、弟弟和其配偶进行基因检测，B错误，ACD正确。
故选ACD。
【小问3详解】
PRMT7基因的染色体（16号染色体）与另一条携带PRPF8基因的染色体（17号染色体）是非同源染色体，因此在亲子代传递过程中，可能会发生易位、到同一子细胞或到不同子细胞，而交叉互换是发生在同源染色体非姐妹染色单体之间，ABD正确，C错误。
故选ABD。
【小问4详解】
由题图可知，A为减数第二次分裂后期，B为有丝分裂中期，C为减数第一次分裂后期，D为有丝分裂后期，结直肠癌在内的癌细胞是体细胞，细胞增殖方式为有丝分裂，因此在癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括B和D。
故选BD。
【小问5详解】
根据碱基互补配对原则可知，突变PRMT7mRNA中标注区域所对应的完整编码链序列为5’-GCTCCTACTG-3’；
【小问6详解】
图2中①是脱氧核糖，②是磷酸二酯键，③磷酸基团，④磷酸二酯键，⑤是碱基。基因突变是基因碱基发生改变，因此PRMT7基因突变时发生改变的部位为⑤；
【小问7详解】
DNA甲基化是碱基序列不发生改变，表型改变的现象叫表观遗传，因此PRMT7基因的碱基序列发生变化不属于表观遗传现象；PRMT72mRNA指导PRMT72蛋白合成属于翻译；PRPF8蛋白重新加工生成PRMT72mRNA属于转录，A不符合题意，BCD符合题意。
故选BCD。
【小问8详解】
由题意可知，要进行DNA琼脂糖凝胶电泳鉴定，需要将mRNA转化为DNA后再进行PCR扩增，因此从组织样品中抽取的RNA量通常种类较多且含量较低，要达到足够的量并用于琼脂糖凝胶电泳，从而完成分析和鉴定，需涉及的过程是逆转录和PCR，AB正确，CD错误。
故选AB。
【小问9详解】
图3中条带①产生的可能原因包括上样缓冲液的染料浓度过低、各样本所在点样孔大小不同、突变组织存在未发生突变的细胞，故选BCD。
【小问10详解】
开发PRMT72蛋白的抑制剂或移除PRPF8基因均能达到预防和治疗结直肠癌目的，研究人员倾向于开发PRMT72蛋白的抑制剂，因为使用PRMT72蛋白的抑制剂防止该PRMT72所处区域的组蛋白局部甲基化的效果更明显。
五、PET解聚酶与塑料降解（22分）
5. PET是一种聚酯类塑料，全球每分钟生产约100万个PET塑料瓶。科学家从能够利用PET作为碳源的细菌中分离出了一种能降解PET的解聚酶。PET在70℃时才能完全变为液态，便于降解，但PET解聚酶不耐高温。为此，科研人员借助定向进化策略，提高PET解聚酶耐受高温的能力。该策略经历多轮定向进化（每一轮均在上一轮筛选出的目标菌株上开展），其涉及的信息如表所示。
（1）研究人员从土壤样品中分离能产生PET解聚酶的细菌时，所使用的培养基成分应包括____________（编号选填）。
①（NH4）2SO4 ②淀粉 ③PET ④无机盐
（2）据所学知识判断，分离PET解聚酶的细菌所使用的培养基类型属于____________．（编号选填）
①天然培养基 ②合成培养基 ③液体培养基
④通用培养基 ⑤固体培养基 ⑥选择培养基
（3）表中流程②宜选用的接种方法为_____________（平板划线/稀释涂布），其目的是_______。
A.对大肠杆菌进行计数
B．扩大大肠杆菌种群数量
C．便于分离提取PET解聚酶
D．将导入不同突变基因的大肠杆菌分离开
（4）本研究采用的定向进化策略，相比自然界的进化过程，区别是_______。
A. 发生基因突变B. 实现个体进化
C. 加快进化速度D. 模拟自然选择
（5）据题干及所学知识分析，研究人员在第6轮中设置70℃且长时间保温（7小时）的目的是______________。
（6）据题干信息判断，获取耐高温PET解聚酶的过程涉及_____。
A. 基因工程B. 细胞工程C. 发酵工程D. 蛋白质工程
天然PET解聚酶基因（792bp）部分编码链序列以及用于表达载体构建的质粒结构如下图所示：
5’ATGCAGACTAACCCCTATGCTCGCGGG………GATTTTCGCACTGCTAACTGCAGC3'
（7）已知天然PET解聚酶基因不含合适的酶切位点，但可借助PCR解决该问题。据图信息判断，为了便于表达载体的构建，在设计PET解聚酶基因PCR反应体系时，应选择引物_____________。（编号选填）
①5’TACATATGCAGACTAACCCCTATGCTCG3’
②5’TGCTCGAGATGCAGACTAACCCCTATGC3’
③5’TACATATGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
④5’TGCTCGAGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
（8）为鉴定表达载体构建是否正确，研究人员从目标菌株中提取质粒，并经XhI和NdeI充分处理后进行凝胶电泳。根据下图结果判断，含目的基因的菌落是___________。
【答案】5. ①③④ 6. ②⑤⑥
7. ①. 稀释涂布 ②. D 8. C
9. 检测PET解聚酶耐受高温的能力 10. AD 11. ①④
12. 菌落2
【解析】
【分析】PCR技术的原理是模拟生物体内DNA分子复制的过程，利用DNA分子热变性原理，通过控制温度控制控制DNA分子的解聚和结合，过程：①高温变性: DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
【小问1详解】
微生物的培养基需要碳源、氮源、无机盐、水等各种营养成分，需要调节适宜的PH，研究人员欲分离能产生PET解聚酶的细菌时，因此应以DDT为唯一碳源，所以选择①（NH4）2SO4 ，提供氮源，③PET，唯一碳源，④无机盐。
【小问2详解】
从土壤样品中分离能产生PET解聚酶的细菌时，利用以DDT为唯一碳源的固体培养基进行选择培养，采用了稀释涂布的方法进行分离，因此所使用的培养基类型为②合成培养基、 ⑤固体培养基 、 ⑥选择培养基。
【小问3详解】
表中流程②需要分离纯化和鉴定的菌株，因此涉及菌种的计数，所以采用稀释涂布的方法。表中流程的第一步是将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌，因此流程②的目的就是将导入不同突变基因的大肠杆菌分离开，故选D。
【小问4详解】
A、自然界中基因会发生自发突变，定向进化策略基因是人为诱发突变，均发生基因突变，A错误；
B、进化的单位是种群，不是个体，B错误；
C、诱发突变增加了突变的概率，且通过该流程可以加快选择，从而加快基因频率的改变，即加快了进化速度，C正确；
D、自然界的进化过程存在自然选择，定向进化策略也存在选择，D错误。
故选C。
【小问5详解】
据题干可知，70℃是PET完全液化的最低温度，因此实际降解PET的温度至少为70℃，以便在酶催化下发生反应而降解。 同时，据表1信息所呈现的实验结果，突变后的PET解聚酶可耐受70及80℃的高温，但在用于生产时需进一步了解该酶在实际应用温度下（至少70℃）足够长时间后活性保持的程度，同时考虑到酶促化学反应需要一定的时间，故需长时间保温处理（如处理7小时，该时长可能是研究人员充分预实验后确定的较为合理的时间）
【小问6详解】
本研究采用的定向进化策略中流程①将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌，涉及了基因工程；通过改变基因，最终获得耐受高温的PET解聚酶，即通过改变的基因结构对蛋白质进行改造，故涉及蛋白质工程，故选AD。
【小问7详解】
构建表达载体时需要目的基因和质粒具有相同的黏性末端，据图分析，质粒上含有Nde1和Xh1两种限制酶识别序列，故目的基因在进行PCR扩增时，应添加与两种限制酶识别序列对应的核苷酸序列。图中给出了天然PET解聚酶基因（792bp）部分编码链序列，转录时应从该基因的5’开始，因此目的基因的5’应与Nde1一侧相连，目的基因的3’应与Xh1一侧相连，再结合目的基因编码链的已知序列可以选择出引物①和④。
【小问8详解】
据图中的质粒以及题干信息可知，该质粒的长度为3959bp，天然PET解聚酶基因长度792bp，XhI和NdeI序列之间的长度是690bp，目的基因是插入在XhI和NdeI序列之间的，故经XhI和NdeI充分处理后应该会出现两种长度的DNA片段，分别是792bp和3269bp，与此吻合的菌落是菌落2。
每一轮基本流程
定向进化（轮次）
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
第五轮
第六轮
①基因突变和转化
将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌
②分离纯化和鉴定的菌株
5种
13种
4种
3种
5种
9种
③提取出的PET解聚酶预保温和酶活测定条件
1h/55℃
1h/60℃
1h/65℃
1h/70℃
1h/80℃
7h/70℃
④选出的PET解聚酶中变化的位点数
2个
1个
2个
3个
3个
5个
2024.03
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答题必须涂（单选、多选、编号选填）或写（填空、简答题）在答题纸上；做在试卷上一律不得分。
3．答题前，考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。
4．“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、海獭与蔓草（15分）
1. 海獭是一种海洋哺乳动物，鳗草是一种生长在浅海的高等植物。海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），但一段时间后这些“觅食坑”又可被鳗草重新覆盖。为探究海獭的行为对鳗草的影响，研究人员在加拿大西海岸9个观察点针对鳗草的基因丰富度和基因型多样性展开调查，如图1所示。
（1）研究人员调查海獭的种群密度，宜采用的调查方法是___。
A. 样方法B. 标志重捕法C. 描述法D. 显微镜观察
（2）由于海上毛皮贸易，加拿大西海岸的海獭于20世纪初灭绝，随后于1969至1972年间被重新引入。重引入后该地区海獭的种群增长最终呈__________。（“J”型增长/“S”型增长）
（3）海獭是杂食性动物，其食物中有1/5来自水生植物，2/5来自小型肉食动物，2/5来自植食性动物，假如能量传递效率为10%，那么海獭每增加1千克体重，总共需消耗植物约____________千克。
（4）鳗草丛中的“觅食坑”一段时间后又被鳗草覆盖，该现象属于群落的____________。由于海底鳗草区域物种种类较少，因此该区域生态系统表现为____________（抵抗力稳定性/恢复力稳定性）较弱。
（5）鳗草丛中的硅藻等单细胞藻类与鳗草的生长高度相关，因而研究人员借助血细胞计数板估算硅藻的种群密度。计数时某一显微镜视野如图2所示，则该视野中的硅藻细胞数量应记录为_____________个。
（6）试根据题干信息及图1判断，下列推测合理的是______。
A. 海獭与鳗草之间的信息传递呈单向性
B. 九个观察点的选择遵循随机取样原则
C. 海獭行为丰富了鳗草的遗传多样性
D. 海獭行为改变了鳗草生长区的生境
二、菠菜与骨关节炎治疗（19分）
2. 骨关节炎是因软骨细胞的能量（ATP和NADPH）供应不足所致的关节软骨损伤退变。我国研究团队将菠菜类囊体投送至小鼠损伤退变的软骨细胞内，使关节健康状况得到改善。其研究过程如图1。
（1）光合作用依赖光合色素吸收和转换光能，在菠菜叶肉细胞内光合色素位于_____。
A. 叶绿体膜B. 叶绿体基质
C. 类囊体膜D. 细胞质基质
（2）小鼠软骨细胞内置类囊体后，类囊体在光刺激下可为软骨细胞提供能量，同时还产生_______________。
（3）在内置类囊体的软骨细胞内，能提供ATP的生理过程包括______。
A. 碳反应B. 电子传递C. 糖酵解D. 三羧酸循环
（4）研究人员创新性地采用软骨细胞膜包裹NTU，其目的是_______________。（编号选填）
①防止溶酶体降解②便于胞吞进细胞③防止巨噬细胞吞噬④排除膜组成差异的影响
科研人员将CM-NTU递送到小鼠损伤退变的软骨细胞后，研究了光照对其的影响。结果如图2所示。
图注：“对照”是正常小鼠；“IL-1β”是指用白介素-1β处理过的小鼠。
（5）使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，该过程属于_______________。
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 细胞分化D. 细胞分裂
（6）实验组小鼠与经IL-1β处理过的小鼠之间，区别在于_______________。
A. 年龄是否存在差异
B. 是否表现为骨关节炎症
C. 软骨细胞内线粒体是否部分退化
D. 软骨细胞是否内置了菠菜类囊体
（7）活体小鼠研究发现，随光照强度提高，ATP的含量上升。为进一步验证光照因素在骨关节中发挥的作用，除光照强度外，还可选择_______________。（编号选填）
①光照时间 ②温度 ③光质 ④二氧化碳浓度
（8）研究发现过高光强会造成类囊体表面和光合作用有关的关键蛋白D1的降解，导致反应能力下降。为保证治疗效果，科研人员选用离体叶绿体，研究外源物质对D1蛋白的影响，结果见图3。据图和所学知识判断，合理的是______________。
A. 叶绿体可自主表达部分基因
B. 使用水杨酸前需确定浓度范围
C. 链霉素可抑制ATP和NADPH的合成
D. Ca2+与水杨酸对提高光合速率的效应是拮抗的
（9）在将此技术应用于临床之前，还应关注的问题包括_______________。（编号选填）
①NTU的使用寿命②人和鼠生理特征存在差异
③类囊体的转基因很难实现④光反应和碳反应的高效连结
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢的副作用
三、NF-κB信号转导与糖尿病（21分）
3. NF-κB信号通路是神经、激素和免疫调节的枢纽（如图所示），在人体内环境稳态调节中起到非常重要的作用。
首先，NF-κB信号转导通路长期激活会极大诱发细胞因子的生成，从而诱发炎症反应。
（1）细胞因子是免疫调节的物质基础，从免疫系统的组成看，它属于_____。
A. 抗原B. 免疫细胞
C. 抗体D. 免疫活性物质
（2）据图分析，细胞因子和受体结合，经NF-κB促进细胞因子基因表达，这一途径中存___。
A. 协同作用B. 正反馈调节
C. 拮抗作用D. 负反馈调节
（3）大部分细胞因子来自T细胞，T细胞在机体内执行___。
A 体液免疫B. 特异性免疫
C. 细胞免疫D. 非特异性免疫
（4）T细胞在免疫过程起到重要作用，免疫治疗中利用抗体靶向T淋巴细胞的抗原受体，该疗法直接阻断了体内的___。
A. 抗原呈递过程
B. 细胞毒性T细胞裂解靶细胞
C. T淋巴细胞的增殖分化
D. 辅助性T细胞分泌细胞因子
（5）使用肾上腺皮质激素可抑制NF-KB的活性，从而起到抗炎作用。但是大量使用外源性肾上腺皮质激素后突然停药，易导致机体肾上腺皮质功能减退，其原因是_______________。
其次，NF-kB信号转导通路还参与激素调节，同时该信号转导通路又受到GABA（y-氨基丁酸）的调控（GABA是一种抑制性神经递质，可作用于突触后膜，使后膜更难兴奋）。
（6）GABA与受体结合后，突触后膜可能出现的现象有____。
A. 释放神经递质B. 氯离子大量内流
C. 膜电位发生改变D. 钠离子大量内流
（7）GABA与受体结合后，会被神经元质膜上的GAT转运体回收并降解。若GAT转运体活性降低，可能导致____。
A. 嗜睡症B. 肌张力减弱
C. 多动症D. 癫痫（细胞异常兴奋）
（8）据图判定，葡萄糖进入细胞的方式为____________。
（9）用分光光度法测定血糖水平，需要预先制备标准曲线如下图．若测定某人的血清样品得到吸光度为0.568，则下列计算样品中葡萄糖浓度的方案，合理的是_______。
A. 将吸光度直接代入标准曲线的方程进行计算
B. 重新制作标准曲线，再代入测定的吸光度进行计算
C. 将该样品稀释后，重新测定样品的吸光度再进行计算
D. 将标准曲线据图外延至测定的吸光度后，再进行计算
（10）据图及所学知识分析，下列描述合理的____。
A. IKK抑制剂有利于降血糖
B. SIRT抑制剂有利于降血糖
C. γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应
D. 图中的细胞因子存在诱发糖尿病的风险
四、PRMT7基因突变与人类疾病（23分）
4. 研究显示，PRMT7基因（位于16号染色体）突变导致的主要症状为身材矮小、短指等；而PRPF8基因（位于17号染色体）突变则表现为色素性视网膜炎。携带PRMT7突变基因的甲家族中，一位男性患者的父母健康，其弟弟健康，妹妹患病。
（1）据题干信息判断，PRMT7基因突变所致的遗传病类型为___。
A. 常染色体显性遗传
B. 伴X染色体显性遗传
C. 常染色体隐性遗传
D. 伴X染色体隐性遗传
（2）若仅考虑PRMT7基因突变导致的遗传病，甲家族中的弟弟与一表型正常的女性婚配，欲生育一健康的孩子，以下措施合理的是___。
A. 弟弟进行基因检测
B. 怀孕后进行性别筛查
C. 胎儿进行基因检测
D. 弟弟配偶进行基因检测
（3）据资料及所学知识分析，某一携带PRMT7基因染色体与另一条携带PRPF8基因的染色体在亲子代传递过程中，可能会__________。
A. 易位B. 到同一子细胞C. 交叉互换D. 到不同子细胞
已知PRMT7基因的转录产物加工为PRMT7₁mRNA，该基因的另一突变形式转录出的产物会被PRPF8基因编码出的PRPF8蛋白（具有广泛功能）重新加工为PRMT72mRNA（如图1所示），后者的翻译产物会使该基因所处区域的组蛋白局部甲基化，提高人类结直肠癌患病率。
（4）包括结直肠癌在内的癌细胞通常具有无限增殖能力，在癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括__。
A. B. C. D.
（5）据图1写出突变PRMT7mRNA中标注区域所对应的完整编码链序列_______________。
（6）据图2及所学知识判断，PRMT7基因突变时发生改变的部位为_________。（编号选填）
（7）已知由PRMT72mRNA翻译出的突变蛋白（PRMT72蛋白）可催化组蛋白发生甲基化，从而导致结肠癌。据所学知识判断下列不属于表观遗传现象的过程是__________。
A. PRMT72蛋白催化组蛋白甲基化
B. PRMT7基因的碱基序列发生变化
C. PRMT72mRNA指导PRMT72蛋白合成
D. PRPF8蛋白重新加工生成PRMT72mRNA
为证实PRMT7基因的突变会诱发PRMT7mRNA重新加工生成PRMT72mRNA，研究人员选择未突变和突变的组织样本，分别抽取细胞中PRMT7基因的mRNA，并将之转换为相应DNA后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定，结果如图3所示。
（8）从组织样品中抽取的RNA量通常种类较多且含量较低，要达到足够的量并用于琼脂糖凝胶电泳，从而完成分析和鉴定，需涉及的过程是____。
A. PCRB. 逆转录C. 细胞分化D. 细胞增殖
（9）图3中条带①产生的可能原因包括______。
A. 初始点样样品的浓度不同
B. 上样缓冲液的染料浓度过低
C. 各样本所在点样孔大小不同
D. 突变组织存在未发生突变的细胞
（10）据题干可知，预防和治疗结直肠癌的关键在于防止该区域组蛋白的局部甲基化。开发PRMT72蛋白的抑制剂或移除PRPF8基因均能达到该目的，但研究人员倾向于前者，理由是_______。
五、PET解聚酶与塑料降解（22分）
5. PET是一种聚酯类塑料，全球每分钟生产约100万个PET塑料瓶。科学家从能够利用PET作为碳源的细菌中分离出了一种能降解PET的解聚酶。PET在70℃时才能完全变为液态，便于降解，但PET解聚酶不耐高温。为此，科研人员借助定向进化策略，提高PET解聚酶耐受高温的能力。该策略经历多轮定向进化（每一轮均在上一轮筛选出的目标菌株上开展），其涉及的信息如表所示。
（1）研究人员从土壤样品中分离能产生PET解聚酶的细菌时，所使用的培养基成分应包括____________（编号选填）。
①（NH4）2SO4 ②淀粉 ③PET ④无机盐
（2）据所学知识判断，分离PET解聚酶的细菌所使用的培养基类型属于____________．（编号选填）
①天然培养基 ②合成培养基 ③液体培养基
④通用培养基 ⑤固体培养基 ⑥选择培养基
（3）表中流程②宜选用接种方法为_____________（平板划线/稀释涂布），其目的是_______。
A.对大肠杆菌进行计数
B．扩大大肠杆菌种群数量
C．便于分离提取PET解聚酶
D．将导入不同突变基因的大肠杆菌分离开
（4）本研究采用的定向进化策略，相比自然界的进化过程，区别是_______。
A. 发生基因突变B. 实现个体进化
C. 加快进化速度D. 模拟自然选择
（5）据题干及所学知识分析，研究人员在第6轮中设置70℃且长时间保温（7小时）的目的是______________。
（6）据题干信息判断，获取耐高温PET解聚酶的过程涉及_____。
A 基因工程B. 细胞工程C. 发酵工程D. 蛋白质工程
天然PET解聚酶基因（792bp）部分编码链序列以及用于表达载体构建的质粒结构如下图所示：
5’ATGCAGACTAACCCCTATGCTCGCGGG………GATTTTCGCACTGCTAACTGCAGC3'
（7）已知天然PET解聚酶基因不含合适的酶切位点，但可借助PCR解决该问题。据图信息判断，为了便于表达载体的构建，在设计PET解聚酶基因PCR反应体系时，应选择引物_____________。（编号选填）
①5’TACATATGCAGACTAACCCCTATGCTCG3’
②5’TGCTCGAGATGCAGACTAACCCCTATGC3’
③5’TACATATGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
④5’TGCTCGAGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
（8）为鉴定表达载体构建是否正确，研究人员从目标菌株中提取质粒，并经XhI和NdeI充分处理后进行凝胶电泳。根据下图结果判断，含目的基因的菌落是___________。
每一轮的基本流程
定向进化（轮次）
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
第五轮
第六轮
①基因突变和转化
将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌
②分离纯化和鉴定的菌株
5种
13种
4种
3种
5种
9种
③提取出的PET解聚酶预保温和酶活测定条件
1h/55℃
1h/60℃
1h/65℃
1h/70℃
1h/80℃
7h/70℃
④选出的PET解聚酶中变化的位点数
2个
1个
2个
3个
3个
5个
杨浦区2023学年度第二学期高中等级考模拟质量调研
高三年级生物学学科试卷
2024.03
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答题必须涂（单选、多选、编号选填）或写（填空、简答题）在答题纸上；做在试卷上一律不得分。
3．答题前，考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。
4．“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、海獭与蔓草（15分）
1. 海獭是一种海洋哺乳动物，鳗草是一种生长在浅海的高等植物。海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），但一段时间后这些“觅食坑”又可被鳗草重新覆盖。为探究海獭的行为对鳗草的影响，研究人员在加拿大西海岸9个观察点针对鳗草的基因丰富度和基因型多样性展开调查，如图1所示。
（1）研究人员调查海獭的种群密度，宜采用的调查方法是___。
A. 样方法B. 标志重捕法C. 描述法D. 显微镜观察
（2）由于海上毛皮贸易，加拿大西海岸的海獭于20世纪初灭绝，随后于1969至1972年间被重新引入。重引入后该地区海獭的种群增长最终呈__________。（“J”型增长/“S”型增长）
（3）海獭是杂食性动物，其食物中有1/5来自水生植物，2/5来自小型肉食动物，2/5来自植食性动物，假如能量传递效率为10%，那么海獭每增加1千克体重，总共需消耗植物约____________千克。
（4）鳗草丛中的“觅食坑”一段时间后又被鳗草覆盖，该现象属于群落的____________。由于海底鳗草区域物种种类较少，因此该区域生态系统表现为____________（抵抗力稳定性/恢复力稳定性）较弱。
（5）鳗草丛中的硅藻等单细胞藻类与鳗草的生长高度相关，因而研究人员借助血细胞计数板估算硅藻的种群密度。计数时某一显微镜视野如图2所示，则该视野中的硅藻细胞数量应记录为_____________个。
（6）试根据题干信息及图1判断，下列推测合理的是______。
A. 海獭与鳗草之间的信息传递呈单向性
B. 九个观察点的选择遵循随机取样原则
C. 海獭行为丰富了鳗草的遗传多样性
D. 海獭行为改变了鳗草生长区的生境
【答案】（1）B （2）“S”型增长
（3）442 （4） ①. 次生演替 ②. 抵抗力稳定性
（5）6 （6）BCD
【解析】
【分析】1、“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
2、自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就使种群的出生率降低，死亡率增高，有时会稳定在一定的水平，形成“S”型增长曲线．在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值．
【小问1详解】
海獭是一种海洋哺乳动物，活动能力较强，个体较大，可以采用标志重捕法对其种群密度进行调查，ACD错误，B正确。
故选B。
【小问2详解】
重引入后该地区海獭种群增长最终呈“S”型增长，因为其种群所处的空间和食物等资源是有限的。
【小问3详解】
海獭是杂食性动物，其食物中有1/5来自水生植物，2/5来自小型肉食动物，2/5来自植食性动物，假如能量传递效率为10%，那么海獭每增加1千克体重，总共需消耗植物约1/5÷10％＋（2/5÷10％÷10％÷10％）＋（2/5÷10％÷10％）＝442千克。
【小问4详解】
鳗草丛中的“觅食坑”一段时间后又被鳗草覆盖，该现象属于群落的次生演替（由一定的生物和土壤条件存在）。生态系统生物种类越丰富、营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高，故由于海底鳗草区域物种种类较少，因此该区域生态系统表现为抵抗力稳定性较弱。
【小问5详解】
计数原则：计上不计下，计左不计右边，故计数时某一显微镜视野如图2所示，则该视野中的硅藻细胞数量应记录为6个。
【小问6详解】
A、海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），但一段时间后这些“觅食坑”又可被鳗草重新覆盖，故海獭与鳗草之间的信息传递呈双向性，A错误；
B、九个观察点的选择遵循随机取样原则，B正确；
C、从图1柱状图可以看出，有海獭出没蔓草基因型多样性和等位基因丰富度均增加，故推测海獭行为丰富了鳗草的遗传多样性，C正确；
D、鳗草是一种生长在浅海的高等植物。海獭经常在鳗草丛中挖掘动物，从而在鳗草丛中留下裸露的斑块（“觅食坑”），海獭行为改变了鳗草生长区的生境，D正确。
故选BCD。
二、菠菜与骨关节炎治疗（19分）
2. 骨关节炎是因软骨细胞的能量（ATP和NADPH）供应不足所致的关节软骨损伤退变。我国研究团队将菠菜类囊体投送至小鼠损伤退变的软骨细胞内，使关节健康状况得到改善。其研究过程如图1。
（1）光合作用依赖光合色素吸收和转换光能，在菠菜叶肉细胞内光合色素位于_____。
A. 叶绿体膜B. 叶绿体基质
C 类囊体膜D. 细胞质基质
（2）小鼠软骨细胞内置类囊体后，类囊体在光刺激下可为软骨细胞提供能量，同时还产生_______________。
（3）在内置类囊体的软骨细胞内，能提供ATP的生理过程包括______。
A. 碳反应B. 电子传递C. 糖酵解D. 三羧酸循环
（4）研究人员创新性地采用软骨细胞膜包裹NTU，其目的是_______________。（编号选填）
①防止溶酶体降解②便于胞吞进细胞③防止巨噬细胞吞噬④排除膜组成差异的影响
科研人员将CM-NTU递送到小鼠损伤退变的软骨细胞后，研究了光照对其的影响。结果如图2所示。
图注：“对照”是正常小鼠；“IL-1β”是指用白介素-1β处理过的小鼠。
（5）使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，该过程属于_______________。
A. 细胞坏死B. 细胞凋亡C. 细胞分化D. 细胞分裂
（6）实验组小鼠与经IL-1β处理过的小鼠之间，区别在于_______________。
A. 年龄是否存在差异
B. 是否表现为骨关节炎症
C. 软骨细胞内线粒体是否部分退化
D. 软骨细胞是否内置了菠菜类囊体
（7）活体小鼠研究发现，随光照强度提高，ATP的含量上升。为进一步验证光照因素在骨关节中发挥的作用，除光照强度外，还可选择_______________。（编号选填）
①光照时间 ②温度 ③光质 ④二氧化碳浓度
（8）研究发现过高光强会造成类囊体表面和光合作用有关的关键蛋白D1的降解，导致反应能力下降。为保证治疗效果，科研人员选用离体叶绿体，研究外源物质对D1蛋白的影响，结果见图3。据图和所学知识判断，合理的是______________。
A. 叶绿体可自主表达部分基因
B. 使用水杨酸前需确定浓度范围
C. 链霉素可抑制ATP和NADPH的合成
D. Ca2+与水杨酸对提高光合速率的效应是拮抗的
（9）在将此技术应用于临床之前，还应关注的问题包括_______________。（编号选填）
①NTU的使用寿命②人和鼠生理特征存在差异
③类囊体的转基因很难实现④光反应和碳反应的高效连结
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢的副作用
【答案】（1）C （2）NADPH （3）BCD （4）①②③ （5）B （6）C （7）①②③ （8）ABC （9）①②⑤
【解析】
【分析】由题意可知，类囊体在软骨细胞中发挥的作用相当于光反应发挥的作用，其可为软骨细胞提供能量（ATP），同时还产生NADPH。
结合图2可知，经IL-1β处理过的小鼠软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，而年龄、骨关节炎症和是否内置了菠菜类囊体属于无关变量，应保持相同且适宜。
【小问1详解】
在菠菜叶肉细胞内光合色素位于叶绿体类囊体薄膜上，ABD错误，C正确。
故选C。
【小问2详解】
类囊体在光刺激下进行光反应，可为软骨细胞提供能量（ATP），同时还产生NADPH。
【小问3详解】
在内置类囊体的软骨细胞内（既有叶绿体，又有线粒体），能提供ATP的生理过程包括电子传递（光反应）、糖酵解（呼吸作用第一阶段），糖酵解后得到的丙酮酸参与三羧酸循环过程也能产生ATP，而碳反应消化ATP，A错误，BCD正确。
故选BCD。
【小问4详解】
采用软骨细胞膜包裹NTU可防止溶酶体降解、便于胞吞进细胞、防止巨噬细胞吞噬，膜组成相差不大，主要成分均为磷脂双分子层和蛋白质，①②③正确，④错误。
故选①②③。
【小问5详解】
由题意可知，使用IL-1β处理小鼠，可介导caspase-3基因表达，引起软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，从而造成细胞死亡，是基因编程性死亡，属于细胞凋亡，ACD错误，B正确。
故选B。
【小问6详解】
由（5）可知，经IL-1β处理过的小鼠软骨细胞内线粒体形态和功能部分退化，而年龄、骨关节炎症和是否内置了菠菜类囊体属于无关变量，应保持相同且适宜，ABD错误，C正确。
故选C。
【小问7详解】
该小鼠中类囊体可进行光反应，影响光反应的因素除了光照强度外，还有光照时间、光质、温度（通过影响酶活性，影响光反应），而二氧化碳浓度直接影响光反应，所以还可选择光照时间、温度、光质进行研究，①②③正确，④错误。
故选①②③。
【小问8详解】
A、叶绿体属于半自主细胞器，可自主表达部分基因，A正确；
B、水杨酸属于植物激素，使用水杨酸前需确定浓度范围，B正确；
C、链霉素可抑制PsbA基因表达，从而抑制D1蛋白的合成，该蛋白含量下降，导致反应能力下降，所以其可能抑制了ATP和NADPH的合成，C正确；
D、Ca2+与水杨酸对提高光合速率的效应均表现为促进，是协同的，D错误。
故选ABC。
【小问9详解】
①由图1可知，该实验中发挥作用的主要是NTU，所以应关注其使用寿命，①正确；
②人和鼠之间是有差异的，所以应考虑人和鼠生理特征存在差异，②正确；
③由图可知，该实验不涉及类囊体的转基因，③错误；
④该实验不涉及碳反应，④错误；
⑤CM-NTU对软骨细胞物质代谢可能产生副作用，应加以考虑，⑤正确。
故选①②⑤。
三、NF-κB信号转导与糖尿病（21分）
3. NF-κB信号通路是神经、激素和免疫调节的枢纽（如图所示），在人体内环境稳态调节中起到非常重要的作用。
首先，NF-κB信号转导通路长期激活会极大诱发细胞因子的生成，从而诱发炎症反应。
（1）细胞因子是免疫调节的物质基础，从免疫系统的组成看，它属于_____。
A. 抗原B. 免疫细胞
C. 抗体D. 免疫活性物质
（2）据图分析，细胞因子和受体结合，经NF-κB促进细胞因子基因表达，这一途径中存在___。
A. 协同作用B. 正反馈调节
C. 拮抗作用D. 负反馈调节
（3）大部分细胞因子来自T细胞，T细胞在机体内执行___。
A. 体液免疫B. 特异性免疫
C. 细胞免疫D. 非特异性免疫
（4）T细胞在免疫过程起到重要作用，免疫治疗中利用抗体靶向T淋巴细胞的抗原受体，该疗法直接阻断了体内的___。
A. 抗原呈递过程
B. 细胞毒性T细胞裂解靶细胞
C. T淋巴细胞的增殖分化
D. 辅助性T细胞分泌细胞因子
（5）使用肾上腺皮质激素可抑制NF-KB的活性，从而起到抗炎作用。但是大量使用外源性肾上腺皮质激素后突然停药，易导致机体肾上腺皮质功能减退，其原因是_______________。
其次，NF-kB信号转导通路还参与激素调节，同时该信号转导通路又受到GABA（y-氨基丁酸）的调控（GABA是一种抑制性神经递质，可作用于突触后膜，使后膜更难兴奋）。
（6）GABA与受体结合后，突触后膜可能出现的现象有____。
A. 释放神经递质B. 氯离子大量内流
C. 膜电位发生改变D. 钠离子大量内流
（7）GABA与受体结合后，会被神经元质膜上的GAT转运体回收并降解。若GAT转运体活性降低，可能导致____。
A. 嗜睡症B. 肌张力减弱
C. 多动症D. 癫痫（细胞异常兴奋）
（8）据图判定，葡萄糖进入细胞的方式为____________。
（9）用分光光度法测定血糖水平，需要预先制备标准曲线如下图．若测定某人的血清样品得到吸光度为0.568，则下列计算样品中葡萄糖浓度的方案，合理的是_______。
A. 将吸光度直接代入标准曲线的方程进行计算
B. 重新制作标准曲线，再代入测定的吸光度进行计算
C. 将该样品稀释后，重新测定样品的吸光度再进行计算
D. 将标准曲线据图外延至测定的吸光度后，再进行计算
（10）据图及所学知识分析，下列描述合理的____。
A. IKK抑制剂有利于降血糖
B. SIRT抑制剂有利于降血糖
C. γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应
D. 图中的细胞因子存在诱发糖尿病的风险
【答案】（1）D （2）B （3）BC （4）A
（5）大量使用外源性肾上腺皮质激素，会反馈抑制促肾上腺皮质激素及促肾上腺皮质激素释放素的分泌，而促肾上腺皮质激素具有促进肾上腺皮质发育和分泌激素的功能。 （6）BC （7）AB
（8）协助扩散 （9）BC （10）ACD
【解析】
【分析】免疫系统的组成包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。
【小问1详解】
细胞因子是由机体免疫细胞和某些非免疫细胞经刺激而合成并分泌的一类具有生物学活性的小分子蛋白质。一般情况下，细胞因子通过结合相应的受体来调节细胞生长、分化和效应以及调控免疫应答。因此细胞因子属于免疫活性物质，ABC错误、D正确。
故选D。
【小问2详解】
据图分析，细胞因子和受体结合，经NF-κB促进细胞因子基因表达，释放出更多细胞因子，促使该细胞产生更多的细胞因子，说明这一途径中存在正反馈调节，ACD错误、B正确。
故选B。
【小问3详解】
T细胞分为调节性的T细胞，其中又分为辅助性的T细胞和抑制性T细胞，前者可把抗原呈递给B细胞，后者可抑制其他T细胞、B细胞的功能和淋巴细胞的增殖，还有效应T细胞，就是通常所说的杀伤感染的细胞和癌细胞的T细胞，即T细胞既参与体液免疫，也参与了细胞免疫，因此T细胞在机体内执行的是特异性免疫的细胞，AD错误、BC正确。
故选BC。
【小问4详解】
免疫治疗中利用抗体靶向T淋巴细胞的抗原受体，该疗法直接阻断了体内抗原呈递过程，降低机体的免疫能力，BCD错误、A正确。
故选A。
【小问5详解】
大量使用外源性肾上腺皮质激素后突然停药，会反馈抑制促肾上腺皮质激素及促肾上腺皮质激素释放素的分泌，而促肾上腺皮质激素具有促进肾上腺皮质发育和分泌激素的功能。
【小问6详解】
GABA是一种抑制性神经递质，可作用于突触后膜，使后膜更难兴奋，GABA与受体结合后，突触后膜可能出现的现象有氯离子大量内流，导致突触后膜静息电位增大，难以兴奋，AD错误、BC正确。
故选BC。
【小问7详解】
GABA与受体结合后，会被神经元质膜上的GAT转运体回收并降解。若GAT转运体活性降低，使GABA不能被回收与降解，就会持续作用于突触后膜，使突触后膜静息电位增大，使突触后细胞不能产生兴奋，可能会出现嗜睡症、肌张力减弱等现象，CD错误、AB正确。
故选AB。
【小问8详解】
由图可知，葡萄糖进入细胞是顺浓度梯度且需要葡萄糖转运蛋白协助，因此葡萄糖进入该细胞的方式为协助扩散。
【小问9详解】
若测定某人的血清样品得到吸光度为0.568，需要重新制作标准曲线，再代入测定的吸光度进行计算，同时将该样品稀释后，重新测定样品的吸光度再进行计算，AD错误、BC正确。
故选BC。
【小问10详解】
A、由图可知，IKK能抑制IRS转化为IRS-P，从而抑制葡萄糖进入细胞，而IKK抑制剂能抑制此现象的发生，因此IKK抑制剂有利于降血糖，A正确；
B、由图可以看出，SIRT会抑制NF-KB的作用，使细胞因子的表达量减少，SIRT抑制剂的使用会促进细胞因子基因的表达，与细胞因子受体结合后促进IKK的形成，抑制IRS的作用，抑制细胞吸收葡萄糖，不能降低血糖，B错误；
C、γ-氨基丁酸与生意人受体结合，促进SIRT的形成，抑制NF-KB的作用，有利于细胞吸收葡萄糖，γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应，C正确；
D、由图示信息及以上分析可知，细胞因子存在诱发糖尿病的风险，D正确。
故选ACD。
四、PRMT7基因突变与人类疾病（23分）
4. 研究显示，PRMT7基因（位于16号染色体）突变导致的主要症状为身材矮小、短指等；而PRPF8基因（位于17号染色体）突变则表现为色素性视网膜炎。携带PRMT7突变基因的甲家族中，一位男性患者的父母健康，其弟弟健康，妹妹患病。
（1）据题干信息判断，PRMT7基因突变所致的遗传病类型为___。
A. 常染色体显性遗传
B. 伴X染色体显性遗传
C. 常染色体隐性遗传
D. 伴X染色体隐性遗传
（2）若仅考虑PRMT7基因突变导致的遗传病，甲家族中的弟弟与一表型正常的女性婚配，欲生育一健康的孩子，以下措施合理的是___。
A. 弟弟进行基因检测
B. 怀孕后进行性别筛查
C. 胎儿进行基因检测
D. 弟弟配偶进行基因检测
（3）据资料及所学知识分析，某一携带PRMT7基因的染色体与另一条携带PRPF8基因的染色体在亲子代传递过程中，可能会__________。
A. 易位B. 到同一子细胞C. 交叉互换D. 到不同子细胞
已知PRMT7基因的转录产物加工为PRMT7₁mRNA，该基因的另一突变形式转录出的产物会被PRPF8基因编码出的PRPF8蛋白（具有广泛功能）重新加工为PRMT72mRNA（如图1所示），后者的翻译产物会使该基因所处区域的组蛋白局部甲基化，提高人类结直肠癌患病率。
（4）包括结直肠癌在内的癌细胞通常具有无限增殖能力，在癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括__。
A. B. C. D.
（5）据图1写出突变PRMT7mRNA中标注区域所对应的完整编码链序列_______________。
（6）据图2及所学知识判断，PRMT7基因突变时发生改变的部位为_________。（编号选填）
（7）已知由PRMT72mRNA翻译出的突变蛋白（PRMT72蛋白）可催化组蛋白发生甲基化，从而导致结肠癌。据所学知识判断下列不属于表观遗传现象的过程是__________。
A. PRMT72蛋白催化组蛋白甲基化
B. PRMT7基因的碱基序列发生变化
C. PRMT72mRNA指导PRMT72蛋白合成
D. PRPF8蛋白重新加工生成PRMT72mRNA
为证实PRMT7基因的突变会诱发PRMT7mRNA重新加工生成PRMT72mRNA，研究人员选择未突变和突变的组织样本，分别抽取细胞中PRMT7基因的mRNA，并将之转换为相应DNA后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定，结果如图3所示。
（8）从组织样品中抽取的RNA量通常种类较多且含量较低，要达到足够的量并用于琼脂糖凝胶电泳，从而完成分析和鉴定，需涉及的过程是____。
A. PCRB. 逆转录C. 细胞分化D. 细胞增殖
（9）图3中条带①产生的可能原因包括______。
A. 初始点样样品的浓度不同
B. 上样缓冲液的染料浓度过低
C. 各样本所在点样孔大小不同
D. 突变组织存在未发生突变的细胞
（10）据题干可知，预防和治疗结直肠癌的关键在于防止该区域组蛋白的局部甲基化。开发PRMT72蛋白的抑制剂或移除PRPF8基因均能达到该目的，但研究人员倾向于前者，理由是_______。
【答案】4. C 5. ACD 6. ABD 7. BD
8. 5’GCTCCTACTG-3'
9. ⑤ 10. BCD 11. AB 12. BCD
13. 使用PRMT72蛋白的抑制剂防止该PRMT72所处区域的组蛋白局部甲基化的效果更明显
【解析】
【分析】DNA甲基化是真核细胞基因组重要修饰方式之一，DNA甲基化通过与转录因子相互作用或通过改变染色质结构来影响基因的表达,从表观遗传水平对生物遗传信息进行调节,在生长发育过程中起着重要的作用，而且植物DNA甲基化还参与了环境胁迫下的基因表达调控过程，DNA甲基化没有改变侍耐基因序列，DNA甲基化是基因组DNA在转录水平上进行调控的一种自然修饰方式。
【小问1详解】
由题意“携带PRMT7突变基因的甲家族中，一位男性患者的父母健康，其弟弟健康，妹妹患病。”可知，PRMT7基因突变所致的遗传病类型为常染色体隐性遗传，ABD错误、C正确。
故选C。
【小问2详解】
甲家族中的弟弟正常，可能是纯合子，也可能是杂合子。一表型正常的女性可能是纯合子，也可能是杂合子，甲家族中的弟弟与一表型正常的女性婚配，欲生育一健康的孩子，合理措施是对胎儿进行基因检测、弟弟和其配偶进行基因检测，B错误，ACD正确。
故选ACD。
【小问3详解】
PRMT7基因的染色体（16号染色体）与另一条携带PRPF8基因的染色体（17号染色体）是非同源染色体，因此在亲子代传递过程中，可能会发生易位、到同一子细胞或到不同子细胞，而交叉互换是发生在同源染色体非姐妹染色单体之间，ABD正确，C错误。
故选ABD。
【小问4详解】
由题图可知，A为减数第二次分裂后期，B为有丝分裂中期，C为减数第一次分裂后期，D为有丝分裂后期，结直肠癌在内的癌细胞是体细胞，细胞增殖方式为有丝分裂，因此在癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括B和D。
故选BD。
【小问5详解】
根据碱基互补配对原则可知，突变PRMT7mRNA中标注区域所对应的完整编码链序列为5’-GCTCCTACTG-3’；
【小问6详解】
图2中①是脱氧核糖，②是磷酸二酯键，③磷酸基团，④磷酸二酯键，⑤是碱基。基因突变是基因碱基发生改变，因此PRMT7基因突变时发生改变的部位为⑤；
【小问7详解】
DNA甲基化是碱基序列不发生改变，表型改变的现象叫表观遗传，因此PRMT7基因的碱基序列发生变化不属于表观遗传现象；PRMT72mRNA指导PRMT72蛋白合成属于翻译；PRPF8蛋白重新加工生成PRMT72mRNA属于转录，A不符合题意，BCD符合题意。
故选BCD。
【小问8详解】
由题意可知，要进行DNA琼脂糖凝胶电泳鉴定，需要将mRNA转化为DNA后再进行PCR扩增，因此从组织样品中抽取的RNA量通常种类较多且含量较低，要达到足够的量并用于琼脂糖凝胶电泳，从而完成分析和鉴定，需涉及的过程是逆转录和PCR，AB正确，CD错误。
故选AB。
【小问9详解】
图3中条带①产生的可能原因包括上样缓冲液的染料浓度过低、各样本所在点样孔大小不同、突变组织存在未发生突变的细胞，故选BCD。
【小问10详解】
开发PRMT72蛋白的抑制剂或移除PRPF8基因均能达到预防和治疗结直肠癌目的，研究人员倾向于开发PRMT72蛋白的抑制剂，因为使用PRMT72蛋白的抑制剂防止该PRMT72所处区域的组蛋白局部甲基化的效果更明显。
五、PET解聚酶与塑料降解（22分）
5. PET是一种聚酯类塑料，全球每分钟生产约100万个PET塑料瓶。科学家从能够利用PET作为碳源的细菌中分离出了一种能降解PET的解聚酶。PET在70℃时才能完全变为液态，便于降解，但PET解聚酶不耐高温。为此，科研人员借助定向进化策略，提高PET解聚酶耐受高温的能力。该策略经历多轮定向进化（每一轮均在上一轮筛选出的目标菌株上开展），其涉及的信息如表所示。
（1）研究人员从土壤样品中分离能产生PET解聚酶的细菌时，所使用的培养基成分应包括____________（编号选填）。
①（NH4）2SO4 ②淀粉 ③PET ④无机盐
（2）据所学知识判断，分离PET解聚酶的细菌所使用的培养基类型属于____________．（编号选填）
①天然培养基 ②合成培养基 ③液体培养基
④通用培养基 ⑤固体培养基 ⑥选择培养基
（3）表中流程②宜选用的接种方法为_____________（平板划线/稀释涂布），其目的是_______。
A.对大肠杆菌进行计数
B．扩大大肠杆菌种群数量
C．便于分离提取PET解聚酶
D．将导入不同突变基因的大肠杆菌分离开
（4）本研究采用的定向进化策略，相比自然界的进化过程，区别是_______。
A. 发生基因突变B. 实现个体进化
C. 加快进化速度D. 模拟自然选择
（5）据题干及所学知识分析，研究人员在第6轮中设置70℃且长时间保温（7小时）的目的是______________。
（6）据题干信息判断，获取耐高温PET解聚酶的过程涉及_____。
A. 基因工程B. 细胞工程C. 发酵工程D. 蛋白质工程
天然PET解聚酶基因（792bp）部分编码链序列以及用于表达载体构建的质粒结构如下图所示：
5’ATGCAGACTAACCCCTATGCTCGCGGG………GATTTTCGCACTGCTAACTGCAGC3'
（7）已知天然PET解聚酶基因不含合适的酶切位点，但可借助PCR解决该问题。据图信息判断，为了便于表达载体的构建，在设计PET解聚酶基因PCR反应体系时，应选择引物_____________。（编号选填）
①5’TACATATGCAGACTAACCCCTATGCTCG3’
②5’TGCTCGAGATGCAGACTAACCCCTATGC3’
③5’TACATATGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
④5’TGCTCGAGGCTGCAGTTAGCAGTG3’
（8）为鉴定表达载体构建是否正确，研究人员从目标菌株中提取质粒，并经XhI和NdeI充分处理后进行凝胶电泳。根据下图结果判断，含目的基因的菌落是___________。
【答案】5. ①③④ 6. ②⑤⑥
7. ①. 稀释涂布 ②. D 8. C
9. 检测PET解聚酶耐受高温的能力 10. AD 11. ①④
12. 菌落2
【解析】
【分析】PCR技术的原理是模拟生物体内DNA分子复制的过程，利用DNA分子热变性原理，通过控制温度控制控制DNA分子的解聚和结合，过程：①高温变性: DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
【小问1详解】
微生物的培养基需要碳源、氮源、无机盐、水等各种营养成分，需要调节适宜的PH，研究人员欲分离能产生PET解聚酶的细菌时，因此应以DDT为唯一碳源，所以选择①（NH4）2SO4 ，提供氮源，③PET，唯一碳源，④无机盐。
【小问2详解】
从土壤样品中分离能产生PET解聚酶的细菌时，利用以DDT为唯一碳源的固体培养基进行选择培养，采用了稀释涂布的方法进行分离，因此所使用的培养基类型为②合成培养基、 ⑤固体培养基 、 ⑥选择培养基。
【小问3详解】
表中流程②需要分离纯化和鉴定的菌株，因此涉及菌种的计数，所以采用稀释涂布的方法。表中流程的第一步是将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌，因此流程②的目的就是将导入不同突变基因的大肠杆菌分离开，故选D。
【小问4详解】
A、自然界中基因会发生自发突变，定向进化策略基因是人为诱发突变，均发生基因突变，A错误；
B、进化的单位是种群，不是个体，B错误；
C、诱发突变增加了突变的概率，且通过该流程可以加快选择，从而加快基因频率的改变，即加快了进化速度，C正确；
D、自然界的进化过程存在自然选择，定向进化策略也存在选择，D错误。
故选C。
【小问5详解】
据题干可知，70℃是PET完全液化的最低温度，因此实际降解PET的温度至少为70℃，以便在酶催化下发生反应而降解。 同时，据表1信息所呈现的实验结果，突变后的PET解聚酶可耐受70及80℃的高温，但在用于生产时需进一步了解该酶在实际应用温度下（至少70℃）足够长时间后活性保持的程度，同时考虑到酶促化学反应需要一定的时间，故需长时间保温处理（如处理7小时，该时长可能是研究人员充分预实验后确定的较为合理的时间）
【小问6详解】
本研究采用的定向进化策略中流程①将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌，涉及了基因工程；通过改变基因，最终获得耐受高温的PET解聚酶，即通过改变的基因结构对蛋白质进行改造，故涉及蛋白质工程，故选AD。
【小问7详解】
构建表达载体时需要目的基因和质粒具有相同的黏性末端，据图分析，质粒上含有Nde1和Xh1两种限制酶识别序列，故目的基因在进行PCR扩增时，应添加与两种限制酶识别序列对应的核苷酸序列。图中给出了天然PET解聚酶基因（792bp）部分编码链序列，转录时应从该基因的5’开始，因此目的基因的5’应与Nde1一侧相连，目的基因的3’应与Xh1一侧相连，再结合目的基因编码链的已知序列可以选择出引物①和④。
【小问8详解】
据图中的质粒以及题干信息可知，该质粒的长度为3959bp，天然PET解聚酶基因长度792bp，XhI和NdeI序列之间的长度是690bp，目的基因是插入在XhI和NdeI序列之间的，故经XhI和NdeI充分处理后应该会出现两种长度的DNA片段，分别是792bp和3269bp，与此吻合的菌落是菌落2。
每一轮基本流程
定向进化（轮次）
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
第五轮
第六轮
①基因突变和转化
将突变后的PET解聚酶基因导入大肠杆菌
②分离纯化和鉴定的菌株
5种
13种
4种
3种
5种
9种
③提取出的PET解聚酶预保温和酶活测定条件
1h/55℃
1h/60℃
1h/65℃
1h/70℃
1h/80℃
7h/70℃
④选出的PET解聚酶中变化的位点数
2个
1个
2个
3个
3个
5个
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