2024届上海市浦东新区部分学校高三下学期三模考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024届上海市浦东新区部分学校高三下学期三模考试一、拟南芥的交替呼吸途径（18分）1.强光照射下，拟南芥叶肉细胞内因NADP+不足，O2浓度过高，会生成大量光有毒产物，这些物质会攻击叶绿素和光系统Ⅱ，导致光合作用下降，出现光抑制现象，拟南芥细胞内的交替呼吸途径可帮助其抵抗强光等逆境。eATP与呼吸链对光合作用的影响如图1所示，其中iATP为细胞内ATP，eATP为细胞外ATP。（1）图1中的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ应位于______上。（填结构名称）（2）据题干及已学知识推测，NADPH直接促进的反应过程是______。A.三碳化合物还原 B.三碳糖还原 C.CO2固定 D.五碳糖再生（3）强光下NADP+不足的原因可能是：光反应产生的NADPH量______（大于/小于/等于）卡尔文循环的消耗量。交替呼吸途径由交替氧化酶（AOX）主导，营养缺乏、呼吸抑制剂等都可能抑制该途径。交替呼吸途径不发生H+跨膜运输过程，故不能形成驱动ATP合成的膜质子（H+）势差。（4）下列关于交替呼吸途径的分析正确的是______。A.图1中的NADH只来自于“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径B.合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输C.AOX主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成D.交替呼吸途径产生的ATP较少（5）目前尚未在植物细胞的表面或质膜上发现ATP合成酶，故推测eATP来源于______上产生的iATP。（编号选填）①细胞质基质②线粒体基质③线粒体内膜④叶绿体基质⑤叶绿体内膜为探究eATP对植物光系统反应效率的影响及其作用机制，研究者以野生型拟南芥（WT）和eATP受体缺失突变体拟南芥（Dorn-1）为实验材料，利用交替呼吸抑制剂（SHAM）进行实验，结果如图2所示。注：不同小写字母表示在P<0.05水平有显著性差异（6）结合图1、图2中的相关信息，下列分析正确的是______。A.SHAM会影响叶肉细胞产生iATPB.交替呼吸对光系统反应效率的保护依赖与细胞内的物质和能量转移C.DORN1受体缺失降低了光系统反应效率对SHAM的敏感性D.SHAM对光系统反应效率的影响与eATP的含量变化有关（7）结合题干信息，阐述强光照射下植物防御光损伤，避免光抑制发生的机制：______〖答案〗（1）类囊体（类囊体膜）（2）A（3）大于（4）CD（5）①②③（6）ABCD（7）强光环境下，叶绿体产生大量的NADPH，过多的NADPH通过“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径合成NADH并转移到线粒体，在AOX的作用下，将其中大部分能量以热能形式散失，减少光有毒产物的产生及对光系统的损伤，同时，eATP通过DORN1受体可缓解因交替呼吸抑制引起的光系统反应效率下降，进一步避免光抑制现象产生〖祥解〗光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。【小问1详析】图中所示的光系统I和光系统II能利用光能，完成信号转导，是光反应过程，应位于叶绿体的类囊体（薄）膜。【小问2详析】暗反应阶段，NADPH作为还原剂并提供能量参与C3的还原，A正确，BCD错误。故选A。【小问3详析】NADP+是暗反应NADPH供氢和供能后的产物，是光反应的原料，因此强光下，光反应产生的NADPH量大于暗反应的消耗量，使叶绿体内NADP+含量减少，从而导致过剩电子传递给O2形成超氧阴离子（O2-1）。【小问4详析】A、图1中的NADH可来自于“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径和三羧酸循环，A错误；B、H+逆浓度跨膜运输，消耗能量，不能为ATP的合成提供能量，B错误；C、在线粒体内膜上发生的反应有［H］＋O2→H2O，ADP＋Pi＋能量→ATP，故推测AOX主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成，C正确；D、交替呼吸途径不发生H+跨膜运输过程，故不能形成驱动ATP合成的膜质子（H+）势差，因此交替呼吸途径产生的ATP较少，D正确。故选CD。【小问5详析】分析题意，目前尚未发现在植物细胞的表面或质膜上存在ATP合酶，表明eATP来源于细胞代谢产生的iATP，而细胞内的ATP可由细胞呼吸产生，细胞呼吸发生的场所是细胞质基质、线粒体。即①②③。【小问6详析】A、在WT叶片中，与对照组相比，SHAM处理能够引起实际光系统反应效率降低，，说明SHAM会影响叶肉细胞产生iATP，A正确；B、交替呼吸对光系统反应效率的保护依赖与细胞内的物质和能量转移，B正确；C、在WT叶片中，与对照组相比，SHAM处理能够引起实际光系统反应效率降低，在dorn-1叶片中，对照组、SHAM和SHAM＋ATP组的实际光系统反应速率差别不大，说明DORN1受体缺失降低了光系统反应效率对SHAM的敏感性，C正确；D、对比对照组、SHAM和SHAM＋ATP组别可知，实际光系统反应速率是对照组＞SHAM＋ATP组＞SHAM组，说明对WT叶片添加外源ATP可缓解ASHA所导致的影响，SHAM对光系统反应效率的影响与eATP的含量变化有关，D正确。故选ABCD。【小问7详析】强光环境下，叶绿体产生大量的NADPH，过多的NADPH通过“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径合成NADH并转移到线粒体，在AOX的作用下，将其中大部分能量以热能形式散失，减少光有毒产物的产生及对光系统的损伤，同时，eATP通过DORN1受体可缓解因交替呼吸抑制引起的光系统反应效率下降，进一步避免光抑制现象产生，因此强光照射下植物可避免光抑制。二、地中海贫血症（22分）2.I.血红蛋白由2条α肽链和2条β（或γ）肽链组成，β地中海贫血是由位于11号染色体上编码β肽链的基因突变，导致β肽链的生成受到抑制，无法与α肽链形成足够的血红蛋白而引起的隐性遗传病。下图1是某家族遗传系谱图（相关基因用B/b表示）。（1）该家族中重症患者的基因型为______，Ⅱ1和Ⅱ2生育正常孩子的概率是______。（2）Ⅱ3在进行减数分裂形成精子的过程中（不考虑交叉互换），下列情况可能存在的是______。（编号选填）①细胞中存在两条X染色体和两个致病基因②细胞中存在一条X染色体和两个致病基因③细胞中存在两条X染色体和一个致病基因④细胞中存在一条X染色体和一个致病基因II.研究发现，编码α肽链的基因（由A基因控制）与编码β肽链的基因位于不同染色体上，编码γ肽链（由D基因控制）和β肽链的基因位于同一条染色体上。人出生后，D基因的表达由开启变为关闭状态，而B基因开始表达，相关机理如图2所示（3）A/a和D/d的遗传遵循基因的______定律。（4）由题干信息可知，胎儿血红蛋白的肽链组成为______。（编号选填）①2条α肽链②2条β肽链③2条γ肽链III.该家族中Ⅱ4症状比其他重症患者明显较轻，研究人员对此开展研究结果如图3所示。（5）由图3可知，II4DNMT蛋白异常的根本原因是：DNMT基因编码链中的碱基由______变为______。（部分密码子及对应的氨基酸：UCC丝氨酸UUC苯丙氨酸）（6）综合题干及图4、图5的相关信息，从分子层面阐述II4症状明显较轻的原因：__________II5和II6曾育有一个重症地中海贫血的女儿。为了生一个健康的孩子，并用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，该夫妇去医院进行了“设计试管婴儿”。图4是培育“设计试管婴儿”的主要过程。（7）“设计试管婴儿”的过程主要涉及到的技术有______。（编号选填）①干细胞技术②细胞核移植技术③胚胎移植技术④动物细胞培养（8）下列有关叙述正确的是______。A、人类胚胎发育的过程经历卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段B、可在②时对胚胎进行遗传学诊断C、该婴儿的造血干细胞能分化出多种不同的血细胞D、“设计试管婴儿”的技术属于治疗性克隆〖答案〗（1）①.bb②.0（2）①②④（3）分离定律、自由组合（4）①③（5）①.C②.T（6）综合题干及图4、图5的相关信息，从分子层面阐述II4症状明显较轻的原因：II4体内DNMT基因突变后，导致DNMT蛋白结构异常，无法催化D基因的启动子甲基化，D基因表达合成γ肽链，α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血红蛋白（7）③④（8）ABC〖祥解〗1、DNA分子中由于碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变叫做基因突变。2、表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。【小问1详析】据图分析，图中的I1和I2不是重症，但Ⅱ1是重症患者，说明该病是隐性遗传病，且已知β地中海贫血是由位于11号染色体上编码β肽链的基因突变，即相关基因位于常染色体上，属于常染色体隐性遗传病，则该家族中重症患者的基因型为bb；由于Ⅱ1是重症患者，基因型是bb，Ⅱ1和Ⅱ2生育孩子一定含有b基因，Ⅱ1和Ⅱ2生育正常孩子的概率是0。【小问2详析】Ⅱ3基因型是Bb，在进行减数分裂形成精子的过程中（不考虑交叉互换），且该个体是男性，正常体细胞中含有1条X染色体和1个致病基因，在复制后可能存在两条X染色体和两个致病基因；减数第一次分裂完成后一个次级精母细胞可能得到1条X染色体，在减数第二次分裂前期和中期时每条染色体有2个姐妹染色单体，可能有一条X染色体和两个致病基因，该细胞继续分裂，得到的精细胞中可能有一条X染色体和一个致病基因。故选①②④。【小问3详析】分析题意，编码α肽链的基因（由A基因控制）与编码β肽链的基因位于不同染色体上，编码γ肽链（由D基因控制）和β肽链的基因位于同一条染色体上，即A/a和D/d独立遗传，遵循基因的分离定律、自由组合。【小问4详析】人出生后，D基因的表达由开启变为关闭状态，而B基因开始表达，而编码α肽链的基因（由A基因控制），编码γ肽链（由D基因控制），且人是二倍体生物，故胎儿血红蛋白的肽链组成为2条α肽、2条γ肽链。故选①③。【小问5详析】据图可知，患者和II4的区别是在878位氨基酸由丝氨酸（UCC）变为苯丙氨酸（UUC），发生了C→U的替换，则DNMT基因编码链中的碱基由C变为T。【小问6详析】综合题干及图4、图5的相关信息，从分子层面阐述II4症状明显较轻的原因：II4体内DNMT基因突变后，导致DNMT蛋白结构异常，无法催化D基因的启动子甲基化，D基因表达合成γ肽链，α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血红蛋白。【小问7详析】设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术，“设计试管婴儿”的过程主要涉及到的技术有③胚胎移植技术

、④动物细胞培养，但不涉及干细胞技术和细胞核移植技术。【小问8详析】A、人类胚胎发育的过程经历卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段，其中囊胚的内细胞团和桑椹胚之前的所有细胞都具有全能性，A正确；B、在胚胎移植之前，可在②时对胚胎进行遗传学诊断，B正确；C、该婴儿的造血干细胞是专能干细胞，能分化出多种不同的血细胞，C正确；D、“设计试管婴儿”的技术属于生殖性克隆，D错误。故选ABC。三、人体生命活动调节（40分）3.肠道菌群能通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响，人脑也能通过调节影响肠道菌群，部分机制如下图1。（1）图1中细胞Ⅱ为______，细胞Ⅳ为______。（2）肠道菌群失调会影响肠道黏膜的通透性，影响肠道免疫的平衡。下列相关叙述错误的是______。A.皮肤、黏膜分泌的杀菌、抑菌等物质属于机体的第二道防线B.抗原与抗体特异性结合后，会被吞噬细胞吞噬C.免疫功能过强或过弱，都会引起机体功能紊乱D.细胞Ⅰ和Ⅲ都是由骨髓造血干细胞分化而来当细胞因子含量上升到一定程度时，会将信息传递给大脑，促使肾上腺皮质激素含量增多，进而抑制细胞因子的分泌。（3）图1中物质a名称为______。与肾上腺皮质激素的分泌具有相同调控方式的激素有______。（编号选填）①甲状腺激素②肾上腺素③性激素④抗利尿激素致病菌产生的毒素可刺激肠嗜铬细胞分泌5-羟色胺（5-HT），继而诱发呕吐现象和“恶心”样行为。研究者先给小鼠品尝樱桃味糖精溶液后，随即在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素，小鼠出现呕吐现象。多次重复后，停止注射毒素一段时间内，小鼠出现味觉回避反应，即再给小鼠提供樱桃味糖精溶液时，小鼠品尝的次数减少，表现出“恶心”样行为。（4）毒素引发呕吐属于______反射（编号选填），在味觉回避反应中，樱桃味糖精溶液属于______刺激。（编号选填）①非条件反射②条件反射③无关刺激④条件刺激⑤非条件刺激（5）下列相关说法正确的是______。（多选）A.嗜铬细胞释放5-HT的方式为胞吞B.迷走神经上存在5-HT的特异性受体C.5-HT发挥作用后可能会被相应的酶降解D.交感神经兴奋，促进胃肠蠕动，导致呕吐人体血液中微量的分子X可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白的合成，从而影响肾小管上皮细胞对Na+、K+的转运，如图2。（6）从下列①~⑥中选择并按顺序表示Na+转运蛋白从合成到定位的路径：______。①核糖体②内质网③溶酶体④高尔基体⑤质膜⑥胞外（7）据图2分析，健康的人体内分子X含量升高时，肾小管腔的Na+浓度会______（升高/降低/不变），血液中K+浓度会______（升高/降低/不变）。（8）下列与分子X有关的事件，发生在人体内环境中的是______。A.分子X的合成B.肾小管腔中Na+浓度变化C.分子X的运输D.分子X与X的受体结合（9）根据分子X发挥作用的过程，可归纳分子X的特点是______。A.属于信号分子B.少量即可对细胞产生较广泛影响C.属于无机盐D.只与特定分子发生作用（10）下列因素中，会对分子X的作用效果产生影响的是______。（编号选填）①饮水量②膳食营养结构③外界环境温度④神经系统兴奋性在人体中枢神经系统中，少突胶质细胞（OL细胞）的突起包裹神经元的轴突，形成髓鞘（图3）。（11）图3中的部位①~③中，能形成突触的是______。（12）图3所示髓鞘形成过程中，OL细胞发生了______。A.细胞凋亡 B.有丝分裂 C.细胞分化 D.细胞生长（13）根据题中信息，下列对髓鞘物质组成的推测正确的是______。A.含有脂质 B.不含蛋白质 C.含有纤维素 D.不含碳骨架（14）根据图3中髓鞘的位置与形态，下列对髓鞘功能的推测正确的是______。（多选）A.促进神经元增殖B.阻断同一轴突上电信号的传导C.保护轴突D.减少相邻轴突间的电信号干扰MS症是一种发生在中枢神经系统的疾病，关于该病发病机制的一种假说见图4，I~V是发病过程的各阶段。（15）据图4，MS症发病阶段Ⅰ中，参与免疫应答的免疫细胞表面必须具有______。A.病原体 B.自身抗原受体 C.溶菌酶 D.自身抗原抗体（16）据图4，体内中枢神经系统细胞首次被攻击时，下列免疫细胞①~④中，在阶段Ⅳ参与免疫应答的是______；（编号选填）在阶段V能合成抗体的是______。（编号选填）与病情反复髓鞘损伤加重有关的免疫细胞是______。（编号选填）①记忆B细胞②记忆T细胞③浆细胞④细胞毒性T细胞（17）在反射弧的五个环节中，MS症患者体内完成一次反射时，与健康者相比，其神经冲动传导异常的环节是______。〖答案〗（1）①.辅助性T细胞②.浆细胞（2）A（3）①.促肾上腺皮质激素释放激素②.①③（4）①.①②.④（5）BC（6）①②④⑤（7）①.降低②.降低（8）C（9）ABD（10）①②（11）①③（12）C（13）A（14）CD（15）B（16）①.③④②.③③.①②（17）神经中枢〖祥解〗神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。【小问1详析】由图1可知，细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给细胞Ⅱ，根据其能释放细胞因子，可知细胞Ⅱ为辅助性T细胞，而细胞Ⅳ能分泌抗体，所以细胞Ⅳ是浆细胞；【小问2详析】A、皮肤、黏膜属于机体的第一道防线，A错误；B、抗原与抗体特异性结合后形成沉淀或细胞集团，最终被吞噬细胞吞噬消灭，B正确；C、免疫功能过强或过弱，都会使机体的免疫功能发生障碍，都会引起机体功能紊乱，C正确；D、骨髓造血干细胞在骨髓中继续发育形成B细胞，进一步分化会形成浆细胞和记忆细胞；骨髓造血干细胞流入胸腺发育形成T细胞，受到抗原刺激形成效应T细胞和记忆细胞，D正确。故选A。【小问3详析】由图1可知，当下丘脑受到应激刺激会合成分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于垂体，因此物质a为促肾上腺皮质激素释放激素，这种调节方式为分级调节，与肾上腺皮质激素的分泌具有相同调控方式的激素有甲状腺激素、性激素，即①③；【小问4详析】毒素引发呕吐属于非条件反射，即①；在味觉回避反应中，樱桃味糖精溶液属于条件刺激，即④；【小问5详析】A、嗜铬细胞释放5-HT的方式为胞吐，A错误；B、由图1可知，嗜铬细胞释放的5-HT能作用于迷走神经，说明迷走神经上存在5-HT的特异性受体，B正确；C、5-HT以传递信息，发挥作用后会被相应的酶降解，C正确；D、副交感神经是呕吐的主要神经，副交感神经兴奋，促进胃肠蠕动，导致呕吐，D错误。故选BC。①②④⑤【小问6详析】由图2可知，Na+转运蛋白从合成到定位的路径：核糖体合成，进入内质网和高尔基体进行加工，最后通过细胞膜分泌到细胞外，因此从合成到定位的路径为①②④⑤；【小问7详析】据图2分析，健康的人体内分子X含量升高时，X进入肾小管腔与X的受体结合，促进Na+进入毛细血管腔，肾小管腔的Na+浓度会降低，血液中K+浓度会降低；【小问8详析】A、分子X的合成是在细胞内，A错误；B、肾小管腔与外界相通，属于外环境，不属于内环境，B错误；C、分子X的运输是通过体液来实现的，发生在内环境，C正确；D、由图2可知，分子X与X的受体结合是发生在肾上管上皮细胞内，D错误。故选C。【小问9详析】由上述可知，分子X可能是某种激素，具有以下特点：属于信号分子、少量即可对细胞产生较广泛影响、只与特定分子发生作用。故ABD正确。【小问10详析】会对分子X的作用效果产生影响的是饮水量、膳食营养结构。即①②；【小问11详析】突触是两个神经元之间相互接触的部位，因此图3中能形成突触的是①③；【小问12详析】图3所示髓鞘形成过程中，OL细胞的形态发生了变化，即发生了细胞的分化过程。故选C；【小问13详析】髓鞘物质应该具有膜结构，故其物质组成中含有脂质，即选A；【小问14详析】根据图3中髓鞘的位置与形态，对髓鞘的功能的可能是具有保护轴突、减少相邻轴突间的电信号干扰，故选CD；【小问15详析】据图4，MS症发病阶段Ⅰ中，参与免疫应答的免疫细胞表面必须能与自身抗原结合，即必须有自身抗原受体，故选B；【小问16详析】据图4，体内中枢神经系统细胞首次被攻击时，阶段Ⅳ参与免疫应答的是浆细胞、细胞毒性T细胞，即③④；在阶段V能合成抗体的是浆细胞，即③；与病情反复髓鞘损伤加重有关的免疫细胞是记忆B细胞

、记忆T细胞，即①

②；【小问17详析】在反射弧的五个环节中，MS症患者体内完成一次反射时，与健康者相比，其神经冲动传导异常的环节是神经中枢。四、抗病毒烟草（20分）4.黄瓜花叶病毒能感染多种植物，对烟草的危害尤其严重。黄瓜花叶病毒Cu-4基因表达的蛋白是子代病毒形成和释放的关键蛋白。研究人员拟培育能转录Cu-4基因反义RNA（与该基因转录的mRNA互补）的抗病毒烟草，相关流程如图11所示。（1）利用PCR扩增技术扩增Cu-4-tetr融合基因，应选用的引物为______。A.引物1和引物4 B.引物2和引物3 C.引物1和引物3 D.引物2和引物4（2）下列有关PCR时所需DNA聚合酶的说法正确的是______。A.主要催化氢键的形成B.在90℃高温不会失活C.主要元素组成为C、H、O、N、PD.能与双缩脲试剂发生紫色反应（3）为使Cu-4-tetr融合基因能与质粒高效连接，且能正确转录出反义RNA，需在Cu-4-tetr融合基因的左、右两侧分别添加______。（编号选填）①Sau3A的识别序列②EcoRI的识别序列③BamHI的识别序列④XmaI的识别序列（4）下列关于过程Ⅰ的叙述正确的是______。A.农杆菌应不具有四环素抗性B.实验用到的玻璃器具需消毒后使用C.在含四环素的培养基中进行筛选D.适当添加CaCl2可提高转化的成功率（5）过程Ⅲ称为______，过程Ⅳ中为促进芽的分化，应______（增加/降低/不改变）生长素与细胞分裂素的比值。（6）利用上述过程获得的抗病毒烟草的抗病毒能力存在差异，可能的原因是______。（编号选填）①抗病毒烟草中重组质粒的数量不同②抗病毒烟草转录目的基因的能力不同③抗病毒烟草产生的抗病毒蛋白不同④抗病毒烟草中目的基因插入的位点不同（7）抗病毒烟草种植过程中，可能会与其近缘野生种之间发生基因漂移，对生物多样性构成潜在威胁。简述提高转基因抗病毒烟草环境安全性的可行措施。（写出两点）_____________〖答案〗（1）B（2）BD（3）④②（4）ACD（5）①.脱分化②.降低（6）①②④（7）将目的基因转移到野生烟草细胞线粒体或叶绿体中以获得抗病毒烟草；培养花粉不育的抗病毒烟草；在种植抗病毒烟草的田地周围设置隔离带〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。【小问1详析】引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，引物需要结合到模版链的3'端，利用PCR扩增技术扩增Cu-4-tetr融合基因，应选用的引物为引物2和引物3。故选B。【小问2详析】PCR过程中使用的DNA聚合酶是耐高温的DNA聚合酶，在90℃高温不会失活，主要催化的是脱氧核苷酸连接到引物的3'端，两个相邻的脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，耐高温的DNA聚合酶的本质是蛋白质，主要元素组成是C、H、O、N，可以与双缩脲试剂产生紫色反应，AC错误，BD正确。故选BD。【小问3详析】由于质粒中Sau3A同样会识别BamHI的识别序列，所以在构建基因表达载体时，不能选择限制酶Sau3A，为使Cu-4-tetr融合基因能与质粒高效连接，且能正确转录出反义RNA，需要将Cu-4-tetr融合基因插入到启动子和终止子之间，需在Cu-4-tetr融合基因的左、右两侧分别添加Xmal和EcoRI的识别序列。故选④②。【小问4详析】A、过程Ⅰ是将基因表达载体导入受体细胞农杆菌中，融合基因中含有四环素抗性基因，可以作为标记基因，便于重组DNA的筛选，农杆菌本身不能携带四环素抗性基因，A正确；B、为避免杂菌污染，实验用到的玻璃器具需灭菌后使用，B错误；C、在含四环素的培养基中进行筛选，能够存活的说明导入了重组质粒，含有四环素抗性基因，C正确；D、适当添加CaCl可使农杆菌处于容易吸收周围环境中DNA的状态，提高转化的成功率，D正确。故选ACD。【小问5详析】过程III称为脱分化，过程IV中为促进芽的分化，应降低生长素与细胞分裂素的比值。【小问6详析】获得的抗病毒烟草的抗病毒能力存在差异，可能的原因是抗病毒烟草中重组质粒的数量不同，抗病毒烟草转录目的基因的能力不同，抗病毒烟草中目的基因插入的位点不同，最中导致表达的蛋白质的量不同，导入的目的基因相同，相同基因表达产生的蛋白质也相同，所以①②④正确，③错误。故选①②④。【小问7详析】提高转基因抗病毒烟草环境安全性的可行措施有将目的基因转移到野生烟草细胞线粒体或叶绿体中以获得抗病毒烟草；培养花粉不育的抗病毒烟草;在种植抗病毒烟草的田地周围设置隔离带等。2024届上海市浦东新区部分学校高三下学期三模考试一、拟南芥的交替呼吸途径（18分）1.强光照射下，拟南芥叶肉细胞内因NADP+不足，O2浓度过高，会生成大量光有毒产物，这些物质会攻击叶绿素和光系统Ⅱ，导致光合作用下降，出现光抑制现象，拟南芥细胞内的交替呼吸途径可帮助其抵抗强光等逆境。eATP与呼吸链对光合作用的影响如图1所示，其中iATP为细胞内ATP，eATP为细胞外ATP。（1）图1中的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ应位于______上。（填结构名称）（2）据题干及已学知识推测，NADPH直接促进的反应过程是______。A.三碳化合物还原 B.三碳糖还原 C.CO2固定 D.五碳糖再生（3）强光下NADP+不足的原因可能是：光反应产生的NADPH量______（大于/小于/等于）卡尔文循环的消耗量。交替呼吸途径由交替氧化酶（AOX）主导，营养缺乏、呼吸抑制剂等都可能抑制该途径。交替呼吸途径不发生H+跨膜运输过程，故不能形成驱动ATP合成的膜质子（H+）势差。（4）下列关于交替呼吸途径的分析正确的是______。A.图1中的NADH只来自于“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径B.合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输C.AOX主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成D.交替呼吸途径产生的ATP较少（5）目前尚未在植物细胞的表面或质膜上发现ATP合成酶，故推测eATP来源于______上产生的iATP。（编号选填）①细胞质基质②线粒体基质③线粒体内膜④叶绿体基质⑤叶绿体内膜为探究eATP对植物光系统反应效率的影响及其作用机制，研究者以野生型拟南芥（WT）和eATP受体缺失突变体拟南芥（Dorn-1）为实验材料，利用交替呼吸抑制剂（SHAM）进行实验，结果如图2所示。注：不同小写字母表示在P<0.05水平有显著性差异（6）结合图1、图2中的相关信息，下列分析正确的是______。A.SHAM会影响叶肉细胞产生iATPB.交替呼吸对光系统反应效率的保护依赖与细胞内的物质和能量转移C.DORN1受体缺失降低了光系统反应效率对SHAM的敏感性D.SHAM对光系统反应效率的影响与eATP的含量变化有关（7）结合题干信息，阐述强光照射下植物防御光损伤，避免光抑制发生的机制：______〖答案〗（1）类囊体（类囊体膜）（2）A（3）大于（4）CD（5）①②③（6）ABCD（7）强光环境下，叶绿体产生大量的NADPH，过多的NADPH通过“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径合成NADH并转移到线粒体，在AOX的作用下，将其中大部分能量以热能形式散失，减少光有毒产物的产生及对光系统的损伤，同时，eATP通过DORN1受体可缓解因交替呼吸抑制引起的光系统反应效率下降，进一步避免光抑制现象产生〖祥解〗光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。【小问1详析】图中所示的光系统I和光系统II能利用光能，完成信号转导，是光反应过程，应位于叶绿体的类囊体（薄）膜。【小问2详析】暗反应阶段，NADPH作为还原剂并提供能量参与C3的还原，A正确，BCD错误。故选A。【小问3详析】NADP+是暗反应NADPH供氢和供能后的产物，是光反应的原料，因此强光下，光反应产生的NADPH量大于暗反应的消耗量，使叶绿体内NADP+含量减少，从而导致过剩电子传递给O2形成超氧阴离子（O2-1）。【小问4详析】A、图1中的NADH可来自于“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径和三羧酸循环，A错误；B、H+逆浓度跨膜运输，消耗能量，不能为ATP的合成提供能量，B错误；C、在线粒体内膜上发生的反应有［H］＋O2→H2O，ADP＋Pi＋能量→ATP，故推测AOX主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成，C正确；D、交替呼吸途径不发生H+跨膜运输过程，故不能形成驱动ATP合成的膜质子（H+）势差，因此交替呼吸途径产生的ATP较少，D正确。故选CD。【小问5详析】分析题意，目前尚未发现在植物细胞的表面或质膜上存在ATP合酶，表明eATP来源于细胞代谢产生的iATP，而细胞内的ATP可由细胞呼吸产生，细胞呼吸发生的场所是细胞质基质、线粒体。即①②③。【小问6详析】A、在WT叶片中，与对照组相比，SHAM处理能够引起实际光系统反应效率降低，，说明SHAM会影响叶肉细胞产生iATP，A正确；B、交替呼吸对光系统反应效率的保护依赖与细胞内的物质和能量转移，B正确；C、在WT叶片中，与对照组相比，SHAM处理能够引起实际光系统反应效率降低，在dorn-1叶片中，对照组、SHAM和SHAM＋ATP组的实际光系统反应速率差别不大，说明DORN1受体缺失降低了光系统反应效率对SHAM的敏感性，C正确；D、对比对照组、SHAM和SHAM＋ATP组别可知，实际光系统反应速率是对照组＞SHAM＋ATP组＞SHAM组，说明对WT叶片添加外源ATP可缓解ASHA所导致的影响，SHAM对光系统反应效率的影响与eATP的含量变化有关，D正确。故选ABCD。【小问7详析】强光环境下，叶绿体产生大量的NADPH，过多的NADPH通过“苹果酸-草酰乙酸穿梭”途径合成NADH并转移到线粒体，在AOX的作用下，将其中大部分能量以热能形式散失，减少光有毒产物的产生及对光系统的损伤，同时，eATP通过DORN1受体可缓解因交替呼吸抑制引起的光系统反应效率下降，进一步避免光抑制现象产生，因此强光照射下植物可避免光抑制。二、地中海贫血症（22分）2.I.血红蛋白由2条α肽链和2条β（或γ）肽链组成，β地中海贫血是由位于11号染色体上编码β肽链的基因突变，导致β肽链的生成受到抑制，无法与α肽链形成足够的血红蛋白而引起的隐性遗传病。下图1是某家族遗传系谱图（相关基因用B/b表示）。（1）该家族中重症患者的基因型为______，Ⅱ1和Ⅱ2生育正常孩子的概率是______。（2）Ⅱ3在进行减数分裂形成精子的过程中（不考虑交叉互换），下列情况可能存在的是______。（编号选填）①细胞中存在两条X染色体和两个致病基因②细胞中存在一条X染色体和两个致病基因③细胞中存在两条X染色体和一个致病基因④细胞中存在一条X染色体和一个致病基因II.研究发现，编码α肽链的基因（由A基因控制）与编码β肽链的基因位于不同染色体上，编码γ肽链（由D基因控制）和β肽链的基因位于同一条染色体上。人出生后，D基因的表达由开启变为关闭状态，而B基因开始表达，相关机理如图2所示（3）A/a和D/d的遗传遵循基因的______定律。（4）由题干信息可知，胎儿血红蛋白的肽链组成为______。（编号选填）①2条α肽链②2条β肽链③2条γ肽链III.该家族中Ⅱ4症状比其他重症患者明显较轻，研究人员对此开展研究结果如图3所示。（5）由图3可知，II4DNMT蛋白异常的根本原因是：DNMT基因编码链中的碱基由______变为______。（部分密码子及对应的氨基酸：UCC丝氨酸UUC苯丙氨酸）（6）综合题干及图4、图5的相关信息，从分子层面阐述II4症状明显较轻的原因：__________II5和II6曾育有一个重症地中海贫血的女儿。为了生一个健康的孩子，并用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，该夫妇去医院进行了“设计试管婴儿”。图4是培育“设计试管婴儿”的主要过程。（7）“设计试管婴儿”的过程主要涉及到的技术有______。（编号选填）①干细胞技术②细胞核移植技术③胚胎移植技术④动物细胞培养（8）下列有关叙述正确的是______。A、人类胚胎发育的过程经历卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段B、可在②时对胚胎进行遗传学诊断C、该婴儿的造血干细胞能分化出多种不同的血细胞D、“设计试管婴儿”的技术属于治疗性克隆〖答案〗（1）①.bb②.0（2）①②④（3）分离定律、自由组合（4）①③（5）①.C②.T（6）综合题干及图4、图5的相关信息，从分子层面阐述II4症状明显较轻的原因：II4体内DNMT基因突变后，导致DNMT蛋白结构异常，无法催化D基因的启动子甲基化，D基因表达合成γ肽链，α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血红蛋白（7）③④（8）ABC〖祥解〗1、DNA分子中由于碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变叫做基因突变。2、表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。【小问1详析】据图分析，图中的I1和I2不是重症，但Ⅱ1是重症患者，说明该病是隐性遗传病，且已知β地中海贫血是由位于11号染色体上编码β肽链的基因突变，即相关基因位于常染色体上，属于常染色体隐性遗传病，则该家族中重症患者的基因型为bb；由于Ⅱ1是重症患者，基因型是bb，Ⅱ1和Ⅱ2生育孩子一定含有b基因，Ⅱ1和Ⅱ2生育正常孩子的概率是0。【小问2详析】Ⅱ3基因型是Bb，在进行减数分裂形成精子的过程中（不考虑交叉互换），且该个体是男性，正常体细胞中含有1条X染色体和1个致病基因，在复制后可能存在两条X染色体和两个致病基因；减数第一次分裂完成后一个次级精母细胞可能得到1条X染色体，在减数第二次分裂前期和中期时每条染色体有2个姐妹染色单体，可能有一条X染色体和两个致病基因，该细胞继续分裂，得到的精细胞中可能有一条X染色体和一个致病基因。故选①②④。【小问3详析】分析题意，编码α肽链的基因（由A基因控制）与编码β肽链的基因位于不同染色体上，编码γ肽链（由D基因控制）和β肽链的基因位于同一条染色体上，即A/a和D/d独立遗传，遵循基因的分离定律、自由组合。【小问4详析】人出生后，D基因的表达由开启变为关闭状态，而B基因开始表达，而编码α肽链的基因（由A基因控制），编码γ肽链（由D基因控制），且人是二倍体生物，故胎儿血红蛋白的肽链组成为2条α肽、2条γ肽链。故选①③。【小问5详析】据图可知，患者和II4的区别是在878位氨基酸由丝氨酸（UCC）变为苯丙氨酸（UUC），发生了C→U的替换，则DNMT基因编码链中的碱基由C变为T。【小问6详析】综合题干及图4、图5的相关信息，从分子层面阐述II4症状明显较轻的原因：II4体内DNMT基因突变后，导致DNMT蛋白结构异常，无法催化D基因的启动子甲基化，D基因表达合成γ肽链，α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血红蛋白。【小问7详析】设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术，“设计试管婴儿”的过程主要涉及到的技术有③胚胎移植技术

、④动物细胞培养，但不涉及干细胞技术和细胞核移植技术。【小问8详析】A、人类胚胎发育的过程经历卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等阶段，其中囊胚的内细胞团和桑椹胚之前的所有细胞都具有全能性，A正确；B、在胚胎移植之前，可在②时对胚胎进行遗传学诊断，B正确；C、该婴儿的造血干细胞是专能干细胞，能分化出多种不同的血细胞，C正确；D、“设计试管婴儿”的技术属于生殖性克隆，D错误。故选ABC。三、人体生命活动调节（40分）3.肠道菌群能通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响，人脑也能通过调节影响肠道菌群，部分机制如下图1。（1）图1中细胞Ⅱ为______，细胞Ⅳ为______。（2）肠道菌群失调会影响肠道黏膜的通透性，影响肠道免疫的平衡。下列相关叙述错误的是______。A.皮肤、黏膜分泌的杀菌、抑菌等物质属于机体的第二道防线B.抗原与抗体特异性结合后，会被吞噬细胞吞噬C.免疫功能过强或过弱，都会引起机体功能紊乱D.细胞Ⅰ和Ⅲ都是由骨髓造血干细胞分化而来当细胞因子含量上升到一定程度时，会将信息传递给大脑，促使肾上腺皮质激素含量增多，进而抑制细胞因子的分泌。（3）图1中物质a名称为______。与肾上腺皮质激素的分泌具有相同调控方式的激素有______。（编号选填）①甲状腺激素②肾上腺素③性激素④抗利尿激素致病菌产生的毒素可刺激肠嗜铬细胞分泌5-羟色胺（5-HT），继而诱发呕吐现象和“恶心”样行为。研究者先给小鼠品尝樱桃味糖精溶液后，随即在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素，小鼠出现呕吐现象。多次重复后，停止注射毒素一段时间内，小鼠出现味觉回避反应，即再给小鼠提供樱桃味糖精溶液时，小鼠品尝的次数减少，表现出“恶心”样行为。（4）毒素引发呕吐属于______反射（编号选填），在味觉回避反应中，樱桃味糖精溶液属于______刺激。（编号选填）①非条件反射②条件反射③无关刺激④条件刺激⑤非条件刺激（5）下列相关说法正确的是______。（多选）A.嗜铬细胞释放5-HT的方式为胞吞B.迷走神经上存在5-HT的特异性受体C.5-HT发挥作用后可能会被相应的酶降解D.交感神经兴奋，促进胃肠蠕动，导致呕吐人体血液中微量的分子X可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白的合成，从而影响肾小管上皮细胞对Na+、K+的转运，如图2。（6）从下列①~⑥中选择并按顺序表示Na+转运蛋白从合成到定位的路径：______。①核糖体②内质网③溶酶体④高尔基体⑤质膜⑥胞外（7）据图2分析，健康的人体内分子X含量升高时，肾小管腔的Na+浓度会______（升高/降低/不变），血液中K+浓度会______（升高/降低/不变）。（8）下列与分子X有关的事件，发生在人体内环境中的是______。A.分子X的合成B.肾小管腔中Na+浓度变化C.分子X的运输D.分子X与X的受体结合（9）根据分子X发挥作用的过程，可归纳分子X的特点是______。A.属于信号分子B.少量即可对细胞产生较广泛影响C.属于无机盐D.只与特定分子发生作用（10）下列因素中，会对分子X的作用效果产生影响的是______。（编号选填）①饮水量②膳食营养结构③外界环境温度④神经系统兴奋性在人体中枢神经系统中，少突胶质细胞（OL细胞）的突起包裹神经元的轴突，形成髓鞘（图3）。（11）图3中的部位①~③中，能形成突触的是______。（12）图3所示髓鞘形成过程中，OL细胞发生了______。A.细胞凋亡 B.有丝分裂 C.细胞分化 D.细胞生长（13）根据题中信息，下列对髓鞘物质组成的推测正确的是______。A.含有脂质 B.不含蛋白质 C.含有纤维素 D.不含碳骨架（14）根据图3中髓鞘的位置与形态，下列对髓鞘功能的推测正确的是______。（多选）A.促进神经元增殖B.阻断同一轴突上电信号的传导C.保护轴突D.减少相邻轴突间的电信号干扰MS症是一种发生在中枢神经系统的疾病，关于该病发病机制的一种假说见图4，I~V是发病过程的各阶段。（15）据图4，MS症发病阶段Ⅰ中，参与免疫应答的免疫细胞表面必须具有______。A.病原体 B.自身抗原受体 C.溶菌酶 D.自身抗原抗体（16）据图4，体内中枢神经系统细胞首次被攻击时，下列免疫细胞①~④中，在阶段Ⅳ参与免疫应答的是______；（编号选填）在阶段V能合成抗体的是______。（编号选填）与病情反复髓鞘损伤加重有关的免疫细胞是______。（编号选填）①记忆B细胞②记忆T细胞③浆细胞④细胞毒性T细胞（17）在反射弧的五个环节中，MS症患者体内完成一次反射时，与健康者相比，其神经冲动传导异常的环节是______。〖答案〗（1）①.辅助性T细胞②.浆细胞（2）A（3）①.促肾上腺皮质激素释放激素②.①③（4）①.①②.④（5）BC（6）①②④⑤（7）①.降低②.降低（8）C（9）ABD（10）①②（11）①③（12）C（13）A（14）CD（15）B（16）①.③④②.③③.①②（17）神经中枢〖祥解〗神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。【小问1详析】由图1可知，细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给细胞Ⅱ，根据其能释放细胞因子，可知细胞Ⅱ为辅助性T细胞，而细胞Ⅳ能分泌抗体，所以细胞Ⅳ是浆细胞；【小问2详析】A、皮肤、黏膜属于机体的第一道防线，A错误；B、抗原与抗体特异性结合后形成沉淀或细胞集团，最终被吞噬细胞吞噬消灭，B正确；C、免疫功能过强或过弱，都会使机体的免疫功能发生障碍，都会引起机体功能紊乱，C正确；D、骨髓造血干细胞在骨髓中继续发育形成B细胞，进一步分化会形成浆细胞和记忆细胞；骨髓造血干细胞流入胸腺发育形成T细胞，受到抗原刺激形成效应T细胞和记忆细胞，D正确。故选A。【小问3详析】由图1可知，当下丘脑受到应激刺激会合成分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于垂体，因此物质a为促肾上腺皮质激素释放激素，这种调节方式为分级调节，与肾上腺皮质激素的分泌具有相同调控方式的激素有甲状腺激素、性激素，即①③；【小问4详析】毒素引发呕吐属于非条件反射，即①；在味觉回避反应中，樱桃味糖精溶液属于条件刺激，即④；【小问5详析】A、嗜铬细胞释放5-HT的方式为胞吐，A错误；B、由图1可知，嗜铬细胞释放的5-HT能作用于迷走神经，说明迷走神经上存在5-HT的特异性受体，B正确；C、5-HT以传递信息，发挥作用后会被相应的酶降解，C正确；D、副交感神经是呕吐的主要神经，副交感神经兴奋，促进胃肠蠕动，导致呕吐，D错误。故选BC。①②④⑤【小问6详析】由图2可知，Na+转运蛋白从合成到定位的路径：核糖体合成，进入内质网和高尔基体进行加工，最后通过细胞膜分泌到细胞外，因此从合成到定位的路径为①②④⑤；【小问7详析】据图2分析，健康的人体内分子X含量升高时，X进入肾小管腔与X的受体结合，促进Na+进入毛细血管腔，肾小管腔的Na+浓度会降低，血液中K+浓度会降低；【小问8详析】A、分子X的合成是在细胞内，A错误；B、肾小管腔与外界相通，属于外环境，不属于内环境，B错误；C、分子X的运输是通过体液来实现的，发生在内环境，C正确；D、由图2可知，分子X与X的受体结合是发生在肾上管上皮细胞内，D错误。故选C。【小问9详析】由上述可知，分子X可能是某种激素，具有以下特点：属于信号分子、少量即可对细胞产生较广泛影响、只与特定分子发生作用。故ABD正确。【小问10详析】会对分子X的作用效果产生影响的是饮水量、膳食营养结构。即①②；【小问11详析】突触是两个神经元之间相互接触的部位，因此图3中能形成突触的是①③；【小问12详析】图3所示髓鞘形成过程中，OL细胞的形态发生了变化，即发生了细胞的分化过程。故选C；【小问13详析】髓鞘物质应该具有膜结构，故其物质组成中含有脂质，即选A；【小问14详析】根据图3中髓鞘的位置与形态，对髓鞘的功能的可能是具有保护轴突、减少相邻轴突间的电信号干扰，故选CD；【小问15详析】据图4，MS症发病阶段Ⅰ中，参与免疫应答的免疫细胞表面必须能与自身抗原结合，即必须有自身抗原受体，故选B；【小问16详析】据图4，体内中枢神经系统细胞首次被攻击时，阶段Ⅳ参与免疫应答的是浆细胞、细胞毒性T细胞，即③④；在阶段V能合成抗体的是浆细胞，即③；与病情反复髓鞘损伤加重有关的免疫细胞是记忆B细胞

、记忆T细胞，即①

②；【小问17详析】在反射弧的五个环节中，