上海市复旦附高2022-2023学年高二下学期期末等级性考试生物学试题解析版

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生物试卷

黏多糖贮积症

1.黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致的遗传病。黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子，最终导致合成的IDUA酶失去活性，引发黏多糖积累过多而无法及时清除，造成人体多系统功能障碍。

（1）造成IDUA基因突变的原因是由于碱基对_________。（选填编号）

①缺失②增添③替换

（2）异常IDUA酶与正常IDUA酶的差异体现在__________。（选填编号）

①氨基酸的数目不同②活性中心结构不同③催化的底物种类不同

抑制性tRNA（sup-tRNA）的反密码子可以与终止密码子配对。在IDUA突变基因的翻译过程中，加入sup-tRNA可获得有功能的全长蛋白。

（3）抑制性tRNA的功能是_________。

A.使翻译提前终止B.抑制氨基酸脱水缩合

C.改变mRNA的序列D.使终止密码子编码氨基酸

（4）不同的sup-tRNA可以携带不同氨基酸。科研人员将不同的sup-tRNA导入实验动物体内，并检测了IDUA蛋白的分子量（条带的粗细可以反映分子量的大小），结果如下表，其中“-”代表未加入。

sup-tRNA携带的氨基酸种类对照组实验组（黏多糖贮积症个体）

--色氨酸酪氨酸丝氨酸亮氨酸赖氨酸谷氨酸

全长IDUA蛋白

据表分析，可继续探究用于治疗的sup-tRNA携带的氨基酸是_________。（选填编号）

①色氨酸②酪氨酸③丝氨酸

④亮氨酸⑤赖氨酸⑥谷氨酸

（5）科研人员利用选定的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠及IDUA基因敲除小鼠进行治疗，检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量。与不治疗的小鼠相比较，下列预期的实验结果中，可说明治疗有效的是__________。

A.IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少

B.IDUA基因敲除小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异

CIDUA基因敲除小鼠IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少

D.IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异

玉米的颜色

2.胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色。

（1）根据染色体的组成判断，胚乳属于________。（选填编号）

①二倍体②三倍体③四倍体

（2）科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制：

杂交组合F1胚乳颜色

I紫色RR（♀）×黄色rr（♂）紫色

Ⅱ紫色RR（♂）×黄色rr（♀）杂色

上表中杂交组合I和Ⅱ中F1胚乳的基因型分别是_________、_________。（选填编号）

①RRR②RRr③Rrr④mr⑤RRrr⑥Rrrr

研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测。推测一：可能与胚乳中R基因的数量有关；推测二：可能与胚乳中R基因的来源有关。为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。

杂交组合部分F1胚乳

基因型颜色

Ⅲ野生型rm（♀）×甲Rr（♂）Rrr杂色

RRrr杂色

IV野生型m（♂）×甲Rr（♀）RRr紫色

（3）如上左图所示，突变体甲的获得所依据的原理是_________（选填编号）。

①染色体数目变异②易位③基因重组④基因突变

（4）研究发现，甲在产生配子时，10号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。上表中基因型为RRrr的胚乳产生的原因是：突变体甲产生配子时，___________。

A.减I后期10号染色体的姐妹染色单体未分开

B.减II后期10号染色体的姐妹染色单体未分开

C.减I后期10号染色体的同源染色体未分离

D.减II后期10号染色体的同源染色体未分离

（5）上表杂交结果仅支持推测___________（一/二）。

（6）在第10题结论的基础上，研究人员推测在雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙（mmRR）、野生型紫色玉米（MMRR）和黄色玉米（MMrr）。欲通过杂交实验验证该推测，一组杂交方案为___________（选填编号），预期结果为___________（选填编号）；另一组的杂交方案为__________（选填编号），预期结果为__________（选填编号）。

①突变体乙（mmRR）做母本与黄色玉米（MMrr）做父本杂交

②黄色玉米（MMrr）做母本与突变体乙（mmRR）做父本杂交

③野生型紫色玉米（MMRR）做母本与黄色玉米（MMrr）做父本杂交

④黄色玉米（MMrr）做母本与野生型紫色玉米（MMRR）做父本杂交

⑤子代胚乳表现为紫色

⑥子代胚乳表现为杂色

湖水净化

3.奥林匹克森林公园的主湖水体容易富营养化，爆发水华。研究人员利用软件对公园主湖生态系统进行模拟研究。依据自然水域数据设计模型1，部分实验结果如下图所示。道草、苦草、水藓等沉水植物长势可作为判断生态系统稳定性的指标，其中叶绿素a浓度和浮游植物总浓度直接相关。

（1）从村落和农田到如今的森林公园，展现了生物群落的____________（初生演替/次生演替）。

（2）比较图1和图2可知，2023年沉水植物存在抑制了浮游植物的生长，支持上述结论的依据有___________。（选填编号）

①叶绿素a浓度在3~6月间到达低谷②叶绿素a浓度在6~9月间达到峰值

③3~6月是苦草生物量最大的时期④6~9月间苦草和范草生物量最小

为彻底解决持续性净水问题，研究人员以模型1为基础，分别在进水口增加人工湿地、加入底栖动物田螺、将沉水植物范草置换为挺水植物荷花，构建模型2、3、4，重复模型1的模拟实验。90结果显示，各模型沉水植物中仅水藓长势的差异显著，如图。其它植物干重均呈规律性周期变化。（注：田螺以有机碎屑、浮游生物、苔藓类植物为食，也是鲤鱼的食物之一。）

（3）各沉水植物种群数量越稳定代表该净水措施的可持续性越强。根据实验结果推测，以下净水措施的可持续性排序依次为：____________>____________>_____________>B。（将选项依次填涂在答题纸的14．1、14．2、14．3）

A．现有人工湿地净化系统B．无人工湿地净化系统

C．优化群落的垂直结构D．增加多条完整的食物链

（4）从生态系统结构与功能的角度分析，增加底栖动物有效提升主湖自净能力的原因有___________。

A.田螺以有机碎屑、浮游生物、苔藓类植物为食，降低了主湖生态系统的物种多样性

B.加入底栖动物使主湖食物网更加完善，营养结构更加复杂

C.引入底栖动物使主湖生态系统抵抗力稳定性增强，提升了其自净能力

D.田螺会被鲤鱼捕食，对主湖生态系统不会有明显作用

抗高温作物

4.全球变暖引起的高温胁迫会导致农作物减产。研究表明，非洲稻的高温抗性与DNA上的T序列密切相关。T序列上存在T1和T2两个非等位基因。

（1）可通过杂交，将抗热性更强非洲稻（C品系）中T序列所在片段转移到抗热性相对较弱的亚洲稻（W品系）中，育种流程是：___________。（选填编号并排序）

①筛选抗热性强的植株

②C品系和W品系植株杂交，得到杂交后代

③与C品系植株连续多代杂交

④与W品系植株连续多代杂交

（2）通过上述杂交方法获得了N品系。下列预期实验结果能证明“N品系相比W品系更耐高温”的是___________。（选填编号）

①常温条件下，N品系单株产量高于W品系

②高温条件下，N品系单株产量高于W品系

③常温条件下，N品系与W品系单株产量无显著差异

④高温条件下，N品系与W品系单株产量无显著差异

为研究高温抗性的机制，研究者将T1和T2蛋白分别标记上红色、绿色荧光，常温条件下，观察到红色荧光主要分布在质膜，绿色荧光则分布在细胞质基质和叶绿体。高温刺激后，细胞膜上的红色荧光强度减弱，细胞质基质中的红色荧光强度明显增强，且和绿色荧光发生了位置重叠。T2蛋白含量偏高会破坏类囊体结构；细胞内蛋白质可通过液泡降解。

（3）T2蛋白含量偏高对光合作用产生的影响有________。

A.抑制了光能的吸收和转化B.增加了类囊体内外的H+浓度差

C.减少了碳反应所需的原料D.减少了碳反应所需的能量来源

（4）综上所述，上图中字母所代表的物质或结构分别是：A_________、B______________、C________。（选填编号）

①T1②T2③液泡④叶绿体⑤类囊体

（5）阐明非洲稻（C品系）抵抗高温的分子机制：___________。（选填编号并排序）

①T1蛋白与T2蛋白结合，促进T2蛋白聚集在叶绿体

②细胞膜上的T1蛋白接受高温刺激后，发生内吞

③T1蛋白与T2蛋白结合，促进T2蛋白降解

④细胞膜上的T1蛋白接受高温刺激后，大量降解

⑤降低对类囊体膜结构的损伤，使光合作用正常进行

皮肤共生菌

5.人类皮肤表面有大量共生菌。S菌可侵入机体并激活免疫防御，但不会引起皮肤受损和炎症反应，且能通过与其他致病菌相互作用来避免严重感染。黑色素瘤多发生于皮肤，研究者改造S菌使其携带肿瘤抗原OVA，并将不同种类的改造S菌分别涂抹到小鼠皮肤上，一段时间后检测针对某种“特异性抗原”的T细胞增殖情况，S菌种类和结果如图。

（1）对人体而言，S菌属于_________（抗原/抗体）。S菌与其他致病菌的相互作用属于_________。（选填编号）

①正相互作用②负相互作用③种间竞争④共生

（2）实验中“特异性抗原”是指_________（选填S/OVA/S和OVA）。

（3）为进一步研究改造的S菌对肿瘤生长的影响，研究人员选用上图中种类e和g，分别或同时涂抹小鼠后，再给小鼠注射含OVA的黑色素瘤细胞，22天后检测肿瘤质量，结果如图。结合上图推测，若要起到预防肿瘤的作用，改造的S_________。（多选）

A.表面肽段1和2需同时存在

B.内部肽段1和2需同时存在

C.需同时激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞

D.激活细胞毒性T细胞即可裂解肿瘤细胞

（4）用改造的S治疗黑色素瘤肿瘤的过程中，激活的免疫细胞工作一段时间后常出现“疲惫”，研究发现抗PD-1抗体可解除“疲惫”，进而推测联合用药可增强治疗效果。为验证上述推测，科研人员进行实验，实验组别和预期结果如下右图，结果证实了上述推测，下图中实验流程以及各组应做的处理分别是：I_________；Ⅱ__________；Ⅲ__________；IV__________；V__________。（选填编号）

①注射抗PD-1抗体②注射改造的S菌③生理盐水④改造的S菌⑤改造的S菌+抗PD-1抗体

戒烟

6.当下戒烟越来越受到人们的重视。有数据显示，烟瘾者戒烟后体重普遍都会增加，这与烟草中的主要成分——尼古丁相关。尼古丁对于机体生命活动的部分影响机制如下图所示。

（1）POMC神经元和“饱腹感”神经元之间传递“兴奋”的结构是_________。其中发生的信号转化是__________。

A.电信号→电信号B.化学信号→化学信号

C.电信号→化学信号→电信号D.化学信号→电信号→化学信号

（2）据上图可知，尼古丁与受体结合可使POMC神经元____________。

A.膜电位转换为动作电位B.兴奋受抑制

C.增加对尼古丁的吸收D.膜上形成局部电流

（3）戒烟后体重上升的调节机制有两条途径：途径一是戒烟后POMC神经元_________；途径二是因缺少了尼古丁的刺激，__________。（选填编号并排序）

①饱腹神经元调节作用降低②饱腹神经元的调节作用加强

③兴奋程度降低④兴奋程度加强

⑤脂肪等有机物的摄入增加⑥脂肪的氧化分解减弱

⑦交感神经兴奋减弱⑧交感神经兴奋加强

⑨肾上腺素的释放减少⑩肾上腺素的释放增加

研究显示，长期吸烟会影响血糖调节。图1和图2为实验室用小鼠模拟吸烟者和不吸烟者血糖调节相关指标的测量结果。

（4）下列对于吸烟与糖尿病患病风险的关系分析合理的是___________。

A.吸烟诱发胰岛素分泌不足，导致血糖升高

B.吸烟诱发胰高血糖素分泌增加，导致血糖升高

C.吸烟诱发胰岛素抵抗，即降血糖的功能下降

D.长期吸烟会增加患糖尿病的风险

（5）尼古丁会激活脑特定神经元引发“尼古丁厌恶反应”，同时也会调节激素的分泌致使血糖升高；而当血糖过高时，会抑制“尼古丁厌恶反应”神经元的活动。该种调节方式属于___________（分级调节/反馈调节）。由此判断，患糖尿病的吸烟者戒烟相比健康人__________（更容易/更困难）。

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生物试卷答案解析

黏多糖贮积症

1.黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致的遗传病。黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子，最终导致合成的IDUA酶失去活性，引发黏多糖积累过多而无法及时清除，造成人体多系统功能障碍。

（1）造成IDUA基因突变的原因是由于碱基对_________。（选填编号）

①缺失②增添③替换

（2）异常IDUA酶与正常IDUA酶的差异体现在__________。（选填编号）

①氨基酸的数目不同②活性中心结构不同③催化的底物种类不同

抑制性tRNA（sup-tRNA）的反密码子可以与终止密码子配对。在IDUA突变基因的翻译过程中，加入sup-tRNA可获得有功能的全长蛋白。

（3）抑制性tRNA的功能是_________。

A.使翻译提前终止B.抑制氨基酸脱水缩合

C.改变mRNA的序列D.使终止密码子编码氨基酸

（4）不同的sup-tRNA可以携带不同氨基酸。科研人员将不同的sup-tRNA导入实验动物体内，并检测了IDUA蛋白的分子量（条带的粗细可以反映分子量的大小），结果如下表，其中“-”代表未加入。

sup-tRNA携带的氨基酸种类对照组实验组（黏多糖贮积症个体）

--色氨酸酪氨酸丝氨酸亮氨酸赖氨酸谷氨酸

全长IDUA蛋白

据表分析，可继续探究用于治疗的sup-tRNA携带的氨基酸是_________。（选填编号）

①色氨酸②酪氨酸③丝氨酸

④亮氨酸⑤赖氨酸⑥谷氨酸

（5）科研人员利用选定的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠及IDUA基因敲除小鼠进行治疗，检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量。与不治疗的小鼠相比较，下列预期的实验结果中，可说明治疗有效的是__________。

A.IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少

B.IDUA基因敲除小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异

C.IDUA基因敲除小鼠IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少

D.IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异

【答案】（1）③（2）①②（3）D（4）②（5）AB

【解析】

【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。

【小问1详解】

据题意“黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子，最终导致合成的IDUA酶失去活性”可知IDUA基因突变后转录出的mRNA长度不变，说明没有发生碱基对的增添或缺失，故造成IDUA基因突变的原因是由于碱基对替换导致的，故选③。

【小问2详解】

由于终止密码子提前出现，导致翻译提前终止，肽链变短，IDUA酶分子量变小，空间结构改变而失活，故异常IDUA酶与正常IDUA酶的差异体现在氨基酸数目不同、活性中心结构不同，故选①②。

【小问3详解】

A、抑制性tRNA（sup-tRNA）的反密码子可以与终止密码子配对，使翻译过程继续，A错误；

B、抑制性tRNA（sup-tRNA）可以诱导核糖体通读mRNA上的遗传信息合成具有功能的全长蛋白，则不会抑制氨基酸的脱水缩合，B错误；

C、抑制性tRNA（sup-tRNA）的作用是其上的反密码子可以与终止密码子配对，并不改变mRNA的序列，C错误；

D、抑制性tRNA（sup-tRNA）可以携带氨基酸，当它的反密码子可以与mRNA上终止密码子配对时，就把氨基酸搬到相应位点，使终止密码子编码氨基酸，D正确。

故选D。

【小问4详解】

不同的sup-tRNA可以携带不同氨基酸，条带的粗细可以反映IDUA蛋白分子量的大小，据表可知携带酪氨酸的sup-tRNA导入动物体内获得的全长IDUA蛋白分子量比其他实验组的多，说明其能恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成，且效果最好，故可继续探究用于治疗的sup-tRNA携带的氨基酸是②。

【小问5详解】

A、携带酪氨酸的sup-tRNA能有效诱导核糖体对突变IDUA基因转录出的mRNA通读，产生具有正常功能的IDUA酶，因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠进行治疗，与不治疗的小鼠相比较，IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少，A正确；

B、利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA基因敲除小鼠进行治疗，与不治疗的小鼠相比较，二者都不含IDUA基因，细胞内无相应mRNA，因此携带酪氨酸的sup-tRNA无法发挥作用，故二者酶活性和组织黏多糖积累量无明显差异，B正确；

C、利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA基因敲除小鼠进行治疗，与不治疗的小鼠相比较，二者都不含IDUA基因，细胞内无相应mRNA，因此携带酪氨酸的sup-tRNA无法发挥作用，故二者酶活性和组织黏多糖积累量无明显差异，C错误；

D、携带酪氨酸的sup-tRNA能有效诱导核糖体对突变IDUA基因转录出的mRNA通读，产生具有正常功能的IDUA酶，因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠进行治疗，与不治疗的小鼠相比较，IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少，D错误。

故选A、B。

玉米的颜色

2.胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色。

（1）根据染色体的组成判断，胚乳属于________。（选填编号）

①二倍体②三倍体③四倍体

（2）科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制：

杂交组合F1胚乳颜色

I紫色RR（♀）×黄色rr（♂）紫色

Ⅱ紫色RR（♂）×黄色rr（♀）杂色

上表中杂交组合I和Ⅱ中F1胚乳的基因型分别是_________、_________。（选填编号）

①RRR②RRr③Rrr④mr⑤RRrr⑥Rrrr

研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测。推测一：可能与胚乳中R基因的数量有关；推测二：可能与胚乳中R基因的来源有关。为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。

杂交组合部分F1胚乳

基因型颜色

Ⅲ野生型rm（♀）×甲Rr（♂）Rrr杂色

RRrr杂色

IV野生型m（♂）×甲Rr（♀）RRr紫色

（3）如上左图所示，突变体甲获得所依据的原理是_________（选填编号）。

①染色体数目变异②易位③基因重组④基因突变

（4）研究发现，甲在产生配子时，10号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。上表中基因型为RRrr的胚乳产生的原因是：突变体甲产生配子时，___________。

A.减I后期10号染色体的姐妹染色单体未分开

B.减II后期10号染色体的姐妹染色单体未分开

C.减I后期10号染色体的同源染色体未分离

D.减II后期10号染色体的同源染色体未分离

（5）上表杂交结果仅支持推测___________（一/二）。

（6）在第10题结论的基础上，研究人员推测在雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙（mmRR）、野生型紫色玉米（MMRR）和黄色玉米（MMrr）。欲通过杂交实验验证该推测，一组杂交方案为___________（选填编号），预期结果为___________（选填编号）；另一组的杂交方案为__________（选填编号），预期结果为__________（选填编号）。

①突变体乙（mmRR）做母本与黄色玉米（MMrr）做父本杂交

②黄色玉米（MMrr）做母本与突变体乙（mmRR）做父本杂交

③野生型紫色玉米（MMRR）做母本与黄色玉米（MMrr）做父本杂交

④黄色玉米（MMrr）做母本与野生型紫色玉米（MMRR）做父本杂交

⑤子代胚乳表现为紫色

⑥子代胚乳表现为杂色

【答案】（1）②（2）①.②②.③（3）②（4）B（5）二

（6）①.①②.⑥③.③④.⑤

【解析】

【分析】染色体结构变异包括：①缺失：染色体中某一片段的缺失，如猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病；②重复：染色体增加了某一片段，例如，果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的；③倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列；④易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。

【小问1详解】

胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致，因此胚乳细胞中含有三个染色体组，属于三倍体，②正确，①③错误。

故选②。

【小问2详解】

杂交组合I中母本基因型为RR，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致，因此一个极核的基因型为R，父本基因型为rr，产生的精子基因型为r，因此亲本杂交后，F1胚乳的基因型为RRr；杂交组合Ⅱ中母本基因型为rr，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致，因此一个极核的基因型为r，父本基因型为RR，产生的精子基因型为R，因此亲本杂交后，F1胚乳的基因型为Rrr，因此上表中杂交组合I和Ⅱ中F1胚乳的基因型分别是②RRr、③Rrr。

【小问3详解】

如图所示，突变甲是由于1号和10号染色体互换部分片段导致的，属于染色体结构变异中的易位，因此突变体甲的获得所依据的原理是②易位，②正确，①③④错误。

故选②。

【小问4详解】

组合Ⅲ是野生型rr（♀）×甲Rr（♂），极核的基因型是r，F1出现少量基因型为RRrr的胚乳，则甲产生的雄配子的基因型是RR，则可知突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体分开后子染色体未分开，导致产生RR型精子，与两个r型极核结合，产生了RRrr型胚乳，B正确，ACD错误。

故选B。

【小问5详解】

据表2可知，基因型为Rrr与RRrr的胚乳中R基因数量不同，但来源均相同，表型一致都为杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的数量无关；基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关，故表2中杂交结果仅支持推测二。

【小问6详解】

M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制，欲验证该推测，则需要产生不含M基因同时含R的极核，需要用①突变体乙（mmRR）做母本与黄色玉米（MMrr）做父本杂交，同时用③野生型紫色玉米（MMRR）做母本与黄色玉米（MMrr）做父本杂交做对照，根据表格可知，R基因来自于父本，胚乳表现为杂色，R基因来自于母本，胚乳表现为紫色，杂交①子代胚乳MmmRRr的R基因来自于母本，理论上是紫色，但由于产生雌配子过程中，m基因不降低R基因甲基化水平，表达被抑制，子代胚乳MmmRRr表现为杂色。杂交③子代胚乳MMMMRRr的R基因来自于母本，产生雌配子过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制，子代胚乳MMMMRRr表现为紫色。

湖水净化

3.奥林匹克森林公园的主湖水体容易富营养化，爆发水华。研究人员利用软件对公园主湖生态系统进行模拟研究。依据自然水域数据设计模型1，部分实验结果如下图所示。道草、苦草、水藓等沉水植物长势可作为判断生态系统稳定性的指标，其中叶绿素a浓度和浮游植物总浓度直接相关。

（1）从村落和农田到如今的森林公园，展现了生物群落的____________（初生演替/次生演替）。

（2）比较图1和图2可知，2023年沉水植物的存在抑制了浮游植物的生长，支持上述结论的依据有___________。（选填编号）

①叶绿素a浓度在3~6月间到达低谷②叶绿素a浓度在6~9月间达到峰值

③3~6月是苦草生物量最大的时期④6~9月间苦草和范草生物量最小

为彻底解决持续性净水问题，研究人员以模型1为基础，分别在进水口增加人工湿地、加入底栖动物田螺、将沉水植物范草置换为挺水植物荷花，构建模型2、3、4，重复模型1模拟实验。90结果显示，各模型沉水植物中仅水藓长势的差异显著，如图。其它植物干重均呈规律性周期变化。（注：田螺以有机碎屑、浮游生物、苔藓类植物为食，也是鲤鱼的食物之一。）

（3）各沉水植物种群数量越稳定代表该净水措施的可持续性越强。根据实验结果推测，以下净水措施的可持续性排序依次为：____________>____________>_____________>B。（将选项依次填涂在答题纸的14．1、14．2、14．3）

A．现有人工湿地净化系统B．无人工湿地净化系统

C．优化群落的垂直结构D．增加多条完整的食物链

（4）从生态系统结构与功能的角度分析，增加底栖动物有效提升主湖自净能力的原因有___________。

A.田螺以有机碎屑、浮游生物、苔藓类植物为食，降低了主湖生态系统的物种多样性

B.加入底栖动物使主湖食物网更加完善，营养结构更加复杂

C.引入底栖动物使主湖生态系统抵抗力稳定性增强，提升了其自净能力

D.田螺会被鲤鱼捕食，对主湖生态系统不会有明显作用

【答案】（1）次生演替（2）①③

（3）①.D②.C③.A（4）BC

【解析】

【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。

次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替，如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。

【小问1详解】

从村落和农田到如今的森林公园发生的演替存在土壤条件和生物基础，属于次生演替。

【小问2详解】

分析图1和图2曲线可知，叶绿素a浓度在春（3~6月）、秋（6~9月）两季到达低谷，分别对应苦草生物量最大的时期，说明2023年沉水植物苦草的存在抑制了浮游植物的生长，导致浮游植物减少，叶绿素a含量降低。

故选①③。

【小问3详解】

由题干信息可知，沉水植物种群数量越稳定，代表该净水措施的可持续性越强。研究人员以模型1为基础，分别在进水口增加人工湿地、加入底栖动物田螺、将沉水植物菹草置换为挺水植物荷花，构建模型2、3、4，重复模型1的模拟实验。结果显示，各模型沉水植物中仅水藓长势的差异显著，其它植物干重均呈规律性周期变化，这说明增加人工湿地、加入底栖动物田螺、将沉水植物菹草置换为挺水植物荷花等措施可解决持续性净水的问题。其中净水措施的可持续性最强的是增加多条完整的食物链，其次是优化群落的垂直结构，再次是对现有人工湿地净化系统，最弱的是无人工湿地净化系统，即D>C>A>B。

【小问4详解】

A、田螺以有机碎屑、浮游生物、苔藓类植物为食，增加了主湖生态系统的物种多样性，A不符合题意；

B、加入底栖动物使主湖食物网更加完善，营养结构更加复杂，从而有效提升主湖自净能力，B符合题意；

C、引入底栖动物使主湖生态系统的营养结构更加复杂，则抵抗力稳定性增强，提升了其自净能力，C符合题意；

D、田螺会被鲤鱼捕食，加入田螺使主湖食物网更加完善，对主湖生态系统会有明显作用，D不符合题意。

故选BC。

抗高温作物

4.全球变暖引起的高温胁迫会导致农作物减产。研究表明，非洲稻的高温抗性与DNA上的T序列密切相关。T序列上存在T1和T2两个非等位基因。

（1）可通过杂交，将抗热性更强的非洲稻（C品系）中T序列所在片段转移到抗热性相对较弱的亚洲稻（W品系）中，育种流程是：___________。（选填编号并排序）

①筛选抗热性强的植株

②C品系和W品系植株杂交，得到杂交后代

③与C品系植株连续多代杂交

④与W品系植株连续多代杂交

（2）通过上述杂交方法获得了N品系。下列预期实验结果能证明“N品系相比W品系更耐高温”的是___________。（选填编号）

①常温条件下，N品系单株产量高于W品系

②高温条件下，N品系单株产量高于W品系

③常温条件下，N品系与W品系单株产量无显著差异

④高温条件下，N品系与W品系单株产量无显著差异

为研究高温抗性的机制，研究者将T1和T2蛋白分别标记上红色、绿色荧光，常温条件下，观察到红色荧光主要分布在质膜，绿色荧光则分布在细胞质基质和叶绿体。高温刺激后，细胞膜上的红色荧光强度减弱，细胞质基质中的红色荧光强度明显增强，且和绿色荧光发生了位置重叠。T2蛋白含量偏高会破坏类囊体结构；细胞内蛋白质可通过液泡降解。

（3）T2蛋白含量偏高对光合作用产生影响有________。

A.抑制了光能的吸收和转化B.增加了类囊体内外的H+浓度差

C.减少了碳反应所需的原料D.减少了碳反应所需的能量来源

（4）综上所述，上图中字母所代表的物质或结构分别是：A_________、B______________、C________。（选填编号）

①T1②T2③液泡④叶绿体⑤类囊体

（5）阐明非洲稻（C品系）抵抗高温的分子机制：___________。（选填编号并排序）

①T1蛋白与T2蛋白结合，促进T2蛋白聚集在叶绿体

②细胞膜上的T1蛋白接受高温刺激后，发生内吞

③T1蛋白与T2蛋白结合，促进T2蛋白降解

④细胞膜上的T1蛋白接受高温刺激后，大量降解

⑤降低对类囊体膜结构的损伤，使光合作用正常进行

【答案】（1）②④①（2）②③（3）ACD

（4）①.①②.②③.③

（5）②③⑤

【解析】

【分析】杂交育种是指将两个或多个不同动植物品种进行杂交，把它们的优良性状组合在一起，并通过筛选达到品种改良的目的。

光合作用概括地分为光反应和暗（碳）反应两个阶段，光反应中会发生水的分解和ATP、NADPH的合成，发生在类囊体（薄）膜上，暗（碳）反应中会发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，发生在叶绿体基质。光合作用的两个阶段之间不仅会相互促进，也会相互制约，光反应减慢，提供的ATP和NADPH减少，暗（碳）反应中固定CO2的速率也会随之降低。如果CO2供应量减少，ATP和NADPH消耗降低，可提供给光反应ADP、Pi和NADP+不足，同样制约光反应进行的速率。

【小问1详解】

通过C品系和W品系植株杂交可将抗热性更强的非洲稻（C品系）中T序列所在片段转移到抗热性相对较弱的亚洲稻（W品系）中，得到的杂交后代与W品系植株连续多代杂交，可从中筛选出更多的抗热性强的植株，因此育种流程是：②④①。

【小问2详解】

要想证明“N品系相比W品系更耐高温”，首先要证明常温条件下N品系与W品系单株产量应该无显著差异，然后再证明高温条件下N品系单株产量高于W品系，才能确定N品系相比W品系更耐高温。

【小问3详解】

光反应发生在类囊体（薄）膜上，类囊体膜上的光合色素吸收光能，并将光能转变成活跃化学能，水光解会产生H+，类囊体腔中H+顺浓度梯度穿过类囊体膜上的ATP合酶时会驱动ATP的形成，光反应产生的ATP和NADPH推动叶绿体基质中碳反应的进行，碳反应将ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能，综上所述结合题干中“T2蛋白含量偏高会破坏类囊体结构”知，T2蛋白含量偏高会抑制了光能的吸收和转化、减少类囊体内外的H+浓度差、减少了碳反应所需的原料和减少了碳反应所需的能量来源。

故选ABCD。

【小问4详解】

由题意知并结合图示可知，T1蛋白主要分布在质膜，细胞质基质也有，T2蛋白分布在细胞质基质和叶绿体，高温刺激后T1蛋白和T2蛋白发生了位置重叠，细胞内T2蛋白可通过液泡降解，因此A为T1蛋白，B为T2蛋白，C为液泡。

【小问5详解】

由题意知并结合图示可知，高温刺激后，细胞膜上红色荧光强度减弱，细胞质基质中的红色荧光强度明显增强，且和绿色荧光发生了位置重叠，即细胞膜上的T1蛋白接受高温刺激后，发生内吞，使T1蛋白与T2蛋白结合；T2蛋白含量偏高会破坏类囊体结构；细胞内蛋白质可通过液泡降解，因此T1蛋白与T2蛋白结合，使T2蛋白进入液泡被降解，从而降低对类囊体膜结构的损伤，使光合作用正常进行。

【点睛】本题考查了通过杂交育种获得新品种以及光合作用的相关知识，考生除了需要准确识记基础知识外，还要具备科学思维能力和信息的获取及分析能力，才能准确做题。

皮肤共生菌

5.人类皮肤表面有大量共生菌。S菌可侵入机体并激活免疫防御，但不会引起皮肤受损和炎症反应，且能通过与其他致病菌的相互作用来避免严重感染。黑色素瘤多发生于皮肤，研究者改造S菌使其携带肿瘤抗原OVA，并将不同种类的改造S菌分别涂抹到小鼠皮肤上，一段时间后检测针对某种“特异性抗原”的T细胞增殖情况，S菌种类和结果如图。

（1）对人体而言，S菌属于_________（抗原/抗体）。S菌与其他致病菌的相互作用属于_________。（选填编号）

①正相互作用②负相互作用③种间竞争④共生

（2）实验中“特异性抗原”是指_________（选填S/OVA/S和OVA）。

（3）为进一步研究改造S菌对肿瘤生长的影响，研究人员选用上图中种类e和g，分别或同时涂抹小鼠后，再给小鼠注射含OVA的黑色素瘤细胞，22天后检测肿瘤质量，结果如图。结合上图推测，若要起到预防肿瘤的作用，改造的S_________。（多选）

A.表面肽段1和2需同时存在

B.内部肽段1和2需同时存在

C.需同时激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞

D.激活细胞毒性T细胞即可裂解肿瘤细胞

（4）用改造的S治疗黑色素瘤肿瘤的过程中，激活的免疫细胞工作一段时间后常出现“疲惫”，研究发现抗PD-1抗体可解除“疲惫”，进而推测联合用药可增强治疗效果。为验证上述推测，科研人员进行实验，实验组别和预期结果如下右图，结果证实了上述推测，下图中实验流程以及各组应做的处理分别是：I_________；Ⅱ__________；Ⅲ__________；IV__________；V__________。（选填编号）

①注射抗PD-1抗体②注射改造的S菌③生理盐水④改造的S菌⑤改造的S菌+抗PD-1抗体

【答案】（1）①.抗原②.③

（2）S和OVA（3）AC

（4）①.②

②.①

③.③④.④

⑤.⑤

【解析】

【分析】免疫系统有三大功能：免疫防御、免疫自稳和免疫监视。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用；免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能；免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。

【小问1详解】

由题意可知，S菌可侵入机体并激活免疫防御，免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用，可见对人体而言，S菌属于抗原。人类皮肤表面有大量共生菌，S菌与其他致病菌的相互作用属于③种间竞争，通过种间竞争来避免严重感染。

【小问2详解】

分析题图可知，a组单独的S菌并不能激活特异性辅助性T细胞和特异性细胞毒性T细胞，但b-d组S+OVA能激活特异性辅助性T细胞和特异性细胞毒性T细胞，因此实验中“特异性抗原”是指S和OVA。

【小问3详解】

根据上图，激活特异性细胞毒性T细胞和特异性辅助性T细胞的效果最好的改造S菌分别为e和g，由题图结果可知与对照组相比，单独涂抹两种改造S的肿瘤重量无明显变化，即单独涂抹两种改造S基本没有效果，但同时涂抹可以杀死黑色素瘤细胞，肿瘤重量基本为0，结合上图推测，改造的S需表面同时存在肽段l和肽段2，同时激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞才能起到预防肿瘤的作用，AC正确，BD错误。

故选AC。

【小问4详解】

由题干信息可得，用改造的S治疗黑色素瘤肿瘤的过程中，激活的免疫细胞工作一段时间后常出现“疲惫”，研究发现抗PD-1抗体可