1、天津一中2022-2023-1高三年级生物学科四月考考试试卷一、单选题1. 2020年6月，科研人员借助扫描隧道显微镜首次实现了对单个多糖分子的成像。图为该多糖分子的成像照片，下列有关糖类的叙述正确的是（ ）A. 生物体内的糖类主要以多糖形式存在B. 脂肪与淀粉的元素组成不同C. 图中箭头所示的单位是葡萄糖，它的排序与多糖种类有关D. 膜上糖蛋白的识别作用与蛋白质有关，与糖侧链无关【答案】A【解析】【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，在生物体内的糖类主要以多糖的形式存在。脂质是由 C 、 H 、 O 构成，有些含有 N 、 P ；糖类是由 C 、 H 、 O 构成。【详解】A、生物体内的糖类主要
2、以多糖形式存在，动物体内有糖原等，植物细胞有纤维素、淀粉等， A 正确； B 、糖类与脂肪的组成元素相同，都是 C 、 H 、 O，B 错误； C 、图中箭头所示的单位是葡萄糖，多糖的种类与葡萄糖的连接方式有关， C 错误； D 、细胞识别依赖于细胞表面的糖蛋白，包括糖侧链， D 错误。故选A。2. 物质进出细胞的方式有：胞吞和胞吐、自由扩散、协助扩散、主动运输。下列有关叙述正确的是（ ）A. 以上方式都与膜的流动性有关B. 只有协助扩散需要载体C. 只有主动运输需要消耗能量D. 只有自由扩散是顺浓度梯度进行【答案】A【解析】【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量；协助扩散的
3、方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量等。【详解】A、胞吞和胞吐依赖于膜的流动性，自由扩散依赖于磷脂双分子层的流动性，协助扩散、主动运输依赖于膜上蛋白质的流动性，它们都与膜的流动性有关，A正确；B、主动运输的过程中也需要载体协助，B错误；C、主动运输、胞吞胞吐均消耗能量，C错误；D、协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行，D错误。故选A。3. 黑藻叶细胞可用来进行观察植物细胞的质壁分离和复原的实验。某同学实验过程中，在显微镜视野中看到细胞正处于如图所示状态。下列关于该实验的叙述，错误的是（ ）A. 在细胞发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度逐
4、渐变大B. 在细胞发生质壁分离复原的过程中，细胞吸水能力逐渐变大C. 在实验过程中，a、b处浓度大小可能为ab、ab或abD. 相邻叶绿体的平均距离不断变大说明叶细胞处于质壁分离复原过程【答案】B【解析】【分析】图中细胞处于质壁分离状态，可能处于质壁分离过程，也可能处于质壁分离复原过程，a表示外界溶液，b是细胞液。【详解】A、在细胞发生质壁分离的过程中，细胞失水，细胞液的浓度逐渐变大，A正确；B、细胞处于质壁分离复原阶段，细胞不断吸水，细胞液浓度减小，细胞吸水能力逐渐变小，B错误；C、图示细胞原生质层与细胞壁分开，此时细胞有可能处于渗透平衡、有可能正在质壁分离，有可能正在质壁分离复原，故a、b
5、处浓度大小可能为ab、ab或ab，C正确；D、相邻叶绿体的平均距离不断变大说明细胞吸水膨胀，即细胞处于质壁分离复原过程，D正确。故选B。4. ATP合成酶是一种膜蛋白，由突出于膜外的F1和嵌入膜内的F0两部分组成。当H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时，ADP和Pi结合形成ATP（如图）。真核生物中，下列相关叙述错误的是（ ）A. ATP合成酶的F1是脂溶性的B. ATP合成酶合成ATP需要的能量直接来自H+的化学势能C. ATP合酶可以分布于叶肉细胞中叶绿体类囊体膜上D. ATP合成酶可催化特殊的化学键的形成【答案】A【解析】【分析】ATP 是腺苷三磷酸的英文名称缩写。 ATP 分子的结构可以简
6、写成 A - P P P ，其中 A 代表腺苷， P 代表磷酸基团，代表一种特殊的化学键。【详解】A、由图可知，ATP合成酶的F1部分位于细胞内部，属于水溶性的，F0位于脂质（磷脂）分子中，属于脂溶性的，A错误；B、H+由高浓度运向低浓度，产生的化学势能用于ATP合成酶合成ATP，B正确；C、ATP合酶位于膜结构上，且可以催化ATP合成，可能分布于叶肉细胞中叶绿体类囊体膜上，C正确；D、ATP合成酶催化ADP与Pi结合，故催化特殊的化学键（高能磷酸键）的形成，D正确。故选A。5. 在细胞呼吸过程中，下列细胞的结构不可能产生CO2的是（ ）A. 水稻根细胞的线粒体基质B. 醋酸杆菌的细胞质基质C
7、. 酵母菌的细胞质基质D. 癌细胞的细胞质基质【答案】D【解析】【分析】有氧呼吸是指细胞或微生物在氧的参下，通过多种酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解（通常以分解葡萄糖为主），产生二氧化碳和水，释放能量，合成大量 ATP 的过程。无氧呼吸一般是指在无氧条件下，通过酶的催化作用，动植物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。【详解】A、水稻根细胞的线粒体基质可以进行有氧呼吸第二阶段，产生CO2，A不符合题意； B 、醋酸杆菌是好氧型原核生物，细胞质基质能将醋酸氧化为CO2和H2O，B不符合题意；C、酵母菌在细胞质基质进行无氧呼吸，产生 CO2和酒精，C不符合题意；D
8、、癌细胞是动物细胞，有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质，无氧呼吸发生在细胞质基质，产物为乳酸，D符合题意。故选D。6. 同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同，其原因是参与这两种蛋白质合成的（ ）A. tRNA种类不同B. mRNA碱基序列不同C. 核糖体成分不同D. 同一密码子所决定的氨基酸不同【答案】B【解析】【分析】蛋白质合成包括转录和翻译两个重要的过程，其中翻译过程需要模板（mRNA）、原料（氨基酸）、酶、能量和tRNA（识别密码子，并转运相应的氨基酸到核糖体上进行翻译过程），场所是核糖体。【详解】A、一种氨基酸可由一种或多种tRN
9、A转运，组成这两种蛋白质的氨基酸种类和数量相同，故参与这两种蛋白质合成的tRNA种类可能相同，也可能不同，A错误；B、蛋白质是以mRNA为直接模板翻译形成的，所以组成这两种蛋白质的各种氨基酸排列顺序不同的原因是mRNA碱基序列不同，B正确；C、核糖体主要由rRNA和蛋白质组成，成分相同，C错误；D、相同密码子所决定的氨基酸相同，D错误。故选B。7. 以下细胞中有同源染色体，不含有染色单体的是（ ）A. 有丝分裂中期细胞B. 有丝分裂后期细胞C. 减数第一次分裂中期细胞D. 减数第一次分裂后期细胞【答案】B【解析】【分析】区分有丝分裂和减数分裂：1、前期看染色体有无联会行为，有则为减数分裂，如果
10、是减数第二次分裂前期无同源染色体，无染色单体。2、中期有丝分裂着丝点排列在赤道板上，减数第一次分裂中期同源染色体排列在赤道板上，减数第二次分裂中期着丝点排列在赤道板上，但无同源染色体。 3、后期有丝分裂中着丝点分裂，染色单体分离，分别移向两极，子细胞染色体数目不变，每极都有同源染色体，减数第一次分裂后期是同源染色体分离，之后染色体数目减半，减数第二次分裂后期着丝点分裂，单体分离，每极均无同源染色体。【详解】A、有丝分裂中期细胞含有同源染色体，但含有姐妹染色单体，A错误；B、有丝分裂后期细胞含有同源染色体，不含姐妹染色单体，B正确；C、减数第一次分裂中期细胞含有同源染色体，但含有姐妹染色单体，C
11、错误；D、减数第一次分裂后期细胞含有同源染色体，但含有姐妹染色单体，D错误。故选B。8. 某种动物的体细胞含两对同源染色体，低温诱导可使该二倍体动物的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体胚胎。下图所示四种细胞的染色体行为不可能出现在上述过程中的是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】 分析题图可知，该动物正常体细胞中染色体数为2n=4，低温诱导染色体加倍后，其卵原细胞中染色体数为4n8，经减数分裂形成的卵细胞中染色体数为4，与正常精子结合发育成三倍体胚胎，其染色体数为3n=6。综上所述，题干中涉及了4n8卵原细
12、胞的减数分裂，产生的卵细胞中含有4条染色体，该卵细胞与正常精子结合形成3n6的三倍体胚胎。【详解】为卵细胞，含有3条染色体，而题干中的卵细胞中含有4条染色体，故该卵细胞不可能在上述过程中出现；为初级卵母细胞，含有2对同源染色体，题干中卵原细胞中含有4对同源染色体，形成的初级卵母细胞中同样含有4对同源染色体，故该初级卵细胞不可能出现在上述过程中；为次级卵母细胞，处于减数第二次分裂后期，含有8染色体，题干中卵原细胞形成的次级卵母细胞含有4条染色体，到减数第二次分裂后期着丝点分裂，形成8条染色体，故该次级卵细胞会出现在上述过程中；为胚胎细胞，处于有丝分裂中期，含有3对同源染色体，但相同形态染色体只有
13、两条，为二体胚胎的细胞，但题干中形成的是三倍体胚胎，故该细胞不会出现在上述过程中。综合上述分析可知，不可能出现在上述过程中，ABC不符合题意，D符合题意。故选D。【点睛】9. 豌豆花的位置分为叶腋和茎顶两种，分别受T和t基因控制。种植基因型为TT和Tt的豌豆，两者数量之比是2：1.两种类型的豌豆繁殖率相同，则在自然状态下，其子代中基因型为TT、Tt、tt的数量之比为（）A. 7：6：3B. 9：2：1C. 7：2：1D. 25：10：1【答案】B【解析】【分析】豌豆与其它植物不同，自然状态下均进行自交，因为豌豆是自花传粉、闭花授粉植物。【详解】豌豆是自花传粉、闭花授粉植物。种植的豌豆群体中，遗
14、传因子组成为TT和Tt的个体分别占2/3、1/3。在自然状态下，所得子代中遗传因子组成为TT、Tt、tt的个体数量之比为（2/3TT1/31/4TT）：（1/32/4Tt）：（1/31/4tt）9：2：1，B正确。故选B。10. 突触小体不能完成的生理过程是A. 丙酮酸的氧化分解B. 突触小泡与细胞膜的融合C. 突触前膜释放神经递质D. 完成“化学信号电信号”的转变【答案】D【解析】【分析】突触小体能够通过胞吐完成神经递质的释放，出现突触小泡和细胞膜的融合，需要的能量是由细胞呼吸供应，因此可以发生丙酮酸的分解，突触小体完成的信号转化是“电信号化学信号”。【详解】突触小体能够通过胞吐完成神经递质
15、的释放，会出现突触小泡和细胞膜的融合，突触小泡中的神经递质释放到突触间隙，需要的能量是由细胞呼吸供应，因此可以发生丙酮酸的分解，突触小体完成的信号转化是“电信号化学信号”；故选D。公众号：高中试卷君【点睛】本题考查了突触的结构及神经递质的传递等相关知识，考查了学生的基础知识掌握和运用的能力。11. 通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是（ ）A. Na+浓度B. 渗透压C. K+浓度D. O2 浓度【答案】B【解析】【详解】A.人体组织细胞的细胞内液Na+浓度比组织液低，A错误；B. 人体组织细胞的细胞内液渗透压与组织液接近才能保证组织细胞正常的形态，B正确；C.人体组
16、织液细胞的细胞内液K+浓度比组织液高，C错误；D. 人体组织液细胞的细胞内液氧气浓度比组织液低，D错误；因此，本题答案选B。【考点定位】人体内环境的组成成分和理化性质。12. 环抱素A是霉菌的一种代谢产物，它能选择性地抑制辅助性T细胞的增殖。那么，环抱素A可用于 （ ）A. 预防和治疗艾滋病B. 降低恶性肿瘤的发病率C. 降低移植器官被排斥的概率D. 清除宿主细胞内的结核分枝杆菌【答案】C【解析】【分析】1、辅助性T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞增殖和分化。2、器官移植面临的最大问题是免疫排斥，而免疫排斥是由辅助性T细胞引起的。【详解】A、环孢素A它能选择性地抑制复制性T细胞的增殖，降低人的免
17、疫力，因此不能预防和治疗艾滋病，A错误；B、环孢素A作用相当于免疫抑制剂，不能降低恶性肿瘤的发病率，B错误；C、环孢素A的作用相当于免疫抑制剂，因此可降低移植器官被排斥，C正确；D、环孢素A能降低机体免疫能力，不利于清除宿主细胞内的结核分枝杆菌，D错误。故选C。13. 植物根的向水性（即弯向水多的一侧生长）与根尖生长素分布不均有关（如下图所示）。下列有关说法正确的是（）A. 生长素是以色氨酸为原料合成的一种蛋白质B. 生长素会由水少的一侧向水多的一侧极性运输C. 水多一侧的细胞纵向长度比水少一侧的细胞长D. 根的向水性体现出生长素的作用特点是低浓度促进生长，高浓度抑制生长【答案】D【解析】【分
18、析】生长素的化学成分是蚓哚乙酸，它是以色氨酸为原料合成的一种小分子有机物，生长素的作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。【详解】A、生长素是色氨酸经一系列转变形成的吲哚乙酸，生长素的化学本质不是蛋白质，A错误；B、极性运输是指生长素从形态学的上端向形态学下端运输，而非题图中的运输方向，B错误；C、植物根的向水性(即弯向水多的一侧生长)，据图可知，水多的一侧生长素浓度高，故水多一侧细胞的纵向长度比水少的一侧短，C错误；D、由图可知水少一侧生长素浓度低，促进生长，水多一侧生长素浓度高，抑制生长，所以根的向水性体现出生长素的作用特点是高浓度抑制生长，低浓度促进生长，D正确。故选D。三、简
19、答题14. 植物光合作用速率受多种因素影响，研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米，利用其研究了光合作用产物对光合作用的调节机制。（1）玉米在叶肉细胞中合成的光合作用产物，在完成传粉后，可运输到种子中积累、储存。研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度，结果如图1。结果说明野生型植株中CST1蛋白能够_（促进/抑制）气孔打开，进而引起光合速率下降。（2）研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量，图2结果显示_，由此推测CST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔开放程度。（3）研究人员在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎
20、注射蔗糖溶液，对照组注射等量蒸馏水，48小时后检测叶中气孔开放程度。实验结果验证了上述推测，请将蔗糖处理突变体的结果补充在图3中_。（4）结合以上研究结果，请完善光合作用产物对光合作用速率的调节机制模型（在方框中填文字）_。【答案】（1）促进 （2）A组CST1基因表达量在光照时下降，黑暗时上升，B组CST1基因持续高水平表表达，C组CST1基因持续低水平表达 （3） （4）【解析】【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶
21、段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。【小问1详解】据题意和题图可知，突变体玉米中CST1基因功能缺失，野生型气孔开放程度大于突变体，说明野生型植株中CST1蛋白能够促进气孔打开，结合图1可知，与野生型相比，突变体气孔开放程度显著下降，CO2浓度少，突变体光合速率下降。公众号：高中试卷君【小问2详解】结合图2可知，A组（光照和黑暗交替处理）CST1基因表达量在光照时下降，黑暗时上升，B组（连续黑暗）CST1基因持续高水平表表达，C组（连续光照）CST1基因持续低水平表达，由此推测CST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔开放程度。【
22、小问3详解】蔗糖影响CST1基因的表达，进而影响气孔开放程度，而突变体CST1基因功能缺失，因此蔗糖处理突变体的结果与蒸馏水相同。如图所示：【小问4详解】结合题干可知及结果可知，光合产物的积累抑制CST1基因的表达，使气孔开放程度下降，CO2减少，从而使光合作用降低。调节机制如下：15. 心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义。（1）许多研究表明线粒体与心肌细胞衰老密切相关，研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，研究两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，在检测介质中加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，加入_、ADP
23、和Pi等反应物启动线粒体内有氧呼吸大量生成大量ATP的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。（2）在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除（如下图），a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于_（填细胞器名称），b代表的细胞器是_。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。（3）适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式，研究人员取40只青年小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观
24、察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图（图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体）。可以看到_，推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。（4）很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因：_。【答案】（1）丙酮酸、H （2） . 内质网 . 溶酶体 （3）运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多 （4）大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应【解析】【分析】有氧呼吸的三个场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第三阶段H和氧气结
25、合生成水的过程可产生大量能量。细胞自噬过程主要是溶酶体内酶的水解作用。【小问1详解】线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，故在检测介质中加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，应加入有氧呼吸第二阶段的反应物丙酮酸、H、ADP和Pi等启动线粒体内有氧呼吸大量生成ATP的反应。【小问2详解】损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹，然后与溶酶体结合将包裹的线粒体降解，故图中 a 来源于内质网， b 代表溶酶体。【小问3详解】由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可推测适量运动可以提高线粒体自噬水平
26、从而延缓心肌细胞衰老。【小问4详解】已知大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，而适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老，故推测大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应。16. 脑梗死又称缺血性脑卒中，是脑部血液循环障碍导致的局部脑组织坏死。为阐明脑组织神经元损伤死亡的机制，进行了如下研究。（1）神经元是神经系统结构和功能基本单位，它由细胞体和_构成。（2）为制备大脑中动脉栓塞小鼠模型，研究人员对小鼠进行手术：颈部切1cm长切口，插入线栓，阻塞大脑中动脉血流，1h后拔出线栓恢复血流，缝合皮肤。在恢复血流24h后
27、，取脑组织切片进行染色，结果如图1，并检测大脑组织内Sirt3蛋白表达量，结果如图2。注：-actin只在各组织和细胞中的表达相对恒定，在检测蛋白的表达水平变化时常用它来做参照物对照组小鼠的处理应为_。图1脑切片中深色部分是正常组织，浅色部分是缺血造成的梗死部分。由染色结果可知，小鼠大脑中动脉栓塞模型制备_（选填“成功”或“不成功”）。图2结果显示，对照组大脑两侧Sirt3蛋白表达量无显著差异，实验组（即模型组）Sirt3蛋白表达量_。（3）研究人员以小鼠海马神经元为材料，在体外模拟（2）实验。实验组的主要步骤依次是：将海马神经元置于常态条件培养8d转入“氧糖剥夺”条件（无糖培养基、低氧气体环
28、境）培养1h转入常态条件培养12h检测神经元的损伤情况、神经元内Sirt3蛋白表达量。实验中“氧糖剥夺”的目的是模拟体内_条件。实验结果显示，体外实验中神经元的变化与体内实验基本一致。（4）已有研究表明，线粒体功能障碍会导致神经元损伤。推测Sirt3蛋白能够避免血液循环障碍造成的线粒体功能障碍。为证明这一推测，研究人员设计了如下表所示的实验。从下列选项中选出合适的实验处理，填入下表完善实验设计。（注：慢病毒是一种常用载体）a用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞 b.用含有Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞c.常态条件培养 d. “氧糖剥夺”条件培养e.检测Sirt3蛋白表达量 f.
29、检测线粒体功能组别实验处理检测指标步骤1（24h）步骤2（8d）步骤3（1h）步骤4（12h）甲组用不含Sirt3基因表达质粒的慢病毒感染细胞常态条件培养常态条件培养常态条件培养_（只能选一个指标）乙组_丙组_【答案】（1）突起（树突和轴突） （2） . 进行手术操作，但不插入线栓 . 成功 . 损伤侧显著低于未损伤侧脑组织 （3）脑组织缺血 （4） . f . a . d . b . d【解析】【分析】分析题意，本实验目的是研究脑组织神经元损伤死亡的机制，实验设计时应遵循对照原则与单一变量原则，其中无关变量应保持等量且适宜。据此分析作答。【小问1详解】神经元是神经系统结构和功能的基本单位，它
30、由细胞体、树突和轴突组成，其中树突和轴突统称为突起。【小问2详解】实验设计应遵循对照与单一变量原则，实验组处理为“颈部切1cm长切口，插入线栓，阻塞大脑中动脉血流，1h后拔出线栓恢复血流”，为了排除手术的影响，对照组的处理应是进行手术操作，但不插入线栓 ；据图可知，“深色部分是正常组织，浅色部分是缺血造成的梗死部分”，与对照相比，模型组的浅色部分增多，故小鼠大脑中动脉栓塞模型制备成功；图2结果显示，对照组大脑两侧Sirt3蛋白表达量无显著差异，实验组损伤侧脑组织中Sirt3蛋白表达量显著低于未损伤侧脑组织。小问3详解】公众号：高中试卷君据题干信息可知，氧糖剥夺条件是无糖培养基、低氧气体环境，故
31、该处理是模拟体内的血液循环障碍造成的脑组织缺血 。【小问4详解】本实验目的是验证“线粒体功能障碍会导致神经元损伤”且“Sirt3蛋白能够避免血液循环障碍造成的线粒体功能障碍”，则实验的自变量是线粒体功能是否正常及Sirt3蛋白的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，结合（3）中的实验顺序：将海马神经元置于常态条件培养8d转入“氧糖剥夺”条件（无糖培养基、低氧气体环境）培养1h转入常态条件培养12h检测神经元的损伤情况、神经元内Sirt3蛋白表达量，可知表格中的实验设计为：17. 老年人感染新冠后往往病情更严重，死亡率也更高。为了探究老年群体感染新冠后的免疫治疗方案，科学家开展了系列研究。（1
32、）环境中的病毒大部分被人体的第一道防线阻挡，少部分进入体液，被树突状细胞（DC）摄取、处理、呈递，DC迁移到淋巴结，将_传递给辅助性T细胞，并进一步激活B细胞，产生体液免疫。被病毒感染的细胞激活_细胞，最终裂解靶细胞。（2）病毒表面的蛋白通过识别人的ACE2受体侵染肺泡细胞，新冠病毒对小鼠的感染率极低，原因是小鼠与人的ACE2受体_不同，新冠病毒无法识别。为了建立新冠肺炎模型小鼠，研究人员将人的ACE2基因转入到小鼠体内，再用病毒感染小鼠并记录存活小鼠数量。图1结果显示，与年轻小鼠相比，老年小鼠感染新冠后的存活率_（升高/降低）。（3）进一步研究发现，感染后老年小鼠比年轻小鼠淋巴结中的DC少，
33、科学家提出两种假设：假设一：老年小鼠淋巴结中DC增殖能力弱于年轻小鼠假设二：老年小鼠外周血中的DC迁移至淋巴结的能力弱于年轻小鼠研究者用等量的荧光分子CFSE标记DC细胞膜后，将其分别注射到年轻和老年小鼠静脉，用流式细胞仪检测淋巴结中不同荧光强度的DC细胞数量，结果如图2。被标记的DC进入体内后，随着细胞分裂，新形成的DC细胞膜的荧光强度_。据图2分析，实验结果支持假设_。（4）已有研究发现DC数量降低与一种信号分子PGD含量有关，且随着年龄增加PGD含量逐渐增加。敲除PGD基因的老年小鼠感染新冠后死亡率显著低于对照小鼠。据此科学家设计研发_（促进/抑制）PGD与受体结合的新型药物，用于治疗老
34、年群体的新冠感染。【答案】（1） . 抗原 . 细胞毒性T （2） . 结合位点 . 降低 （3） . 降低 . 二 （4）抑制【解析】【分析】人体免疫包括非特异性免疫和特异性免疫，非特异性免疫包括第一、二道防线，第一道防线由皮肤和黏膜组成，第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成；特异性免疫是人体的第三道防线，由免疫器官、免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环组成，包括细胞免疫和体液免疫两种方式。【小问1详解】体液免疫中，一些病毒被树突状细胞、 B 细胞等抗原呈递细胞摄取，处理后将抗原呈递到细胞表面，然后将抗原呈递给辅助性 T 细胞。被病原体感染的细胞称为靶细胞，细胞毒性 T 细胞将靶细胞裂解，
35、释放抗原。【小问2详解】由于小鼠与人的ACE2受体的结合位点不同，新冠病毒无法识别，故新冠病毒对小鼠的感染率极低。据图分析可知，年轻小鼠的存活率是100%，年老小鼠的存活率随着时间的延长，存活率持续降低。【小问3详解】荧光分子 CFSE 标记 DC 细胞膜，根据有丝分裂的过程可知，随着有丝分裂的进行，细胞数目越来越多，每个细胞膜的放射性强度会降低。据图可知，年老小鼠与年轻小鼠相比，不同放射性强度细胞所占的比例是相同的，说明与分裂无关，细胞的增殖能力是相同的，假设一错误；但年老小鼠的放射性细胞数量比年轻小鼠的细胞数量均低，是因为老年小鼠外周血中的 DC 迁移至淋巴结的能力弱于年轻小鼠，假设二正确
36、。【小问4详解】信号分子 PGD 含量随着年龄增加逐渐增加，且与 DC 数量降低有关。敲除 PGD 基因的老年小鼠感染新冠后死亡率显著低于对照小鼠，说明 PGD 的降低能增强小鼠的免疫能力，故科学家设计研发抑制PGD与受体结合的新型药物，用于治疗老年群体的新冠感染。18. DNA标记是DNA（或基因）中一些稳定的特征性碱基序列。通过选择相应的DNA标记进行PCR扩增产物的电泳图谱，可进行遗传病的基因定位。下图1为1号家庭甲、乙两种遗传病的相关基因（包含正常基因和致病基因）定位电泳图，图2为2号家庭甲、乙两种遗传病的家族遗传系谱图，已知甲乙两病中只有一种为显性遗传病。甲种遗传病的相关基因为A、a
37、，乙种遗传病的相关基因为B、b，不考虑X、Y染色体同源区段上的基因。请回答下列问题：（1）甲种遗传病的遗传方式是_，乙种遗传病的遗传方式是_。（2）1号家庭和2号家庭中，儿子的基因型分别是_、_。（3）1号家庭中儿子的精原细胞携带致病基因的概率是_。若1号家庭中父亲患有乙种遗传病则其儿子_（填“患”或“不患”）该种遗传病。（4）若要判断1号家庭中父亲是否患有甲种遗传病，根据题中信息设计实验步骤和结果分析如下表，请完善有关内容。实验步骤I.选择_，对其甲种遗传病有关的DNA标记PCR扩增产物进行电泳II.将其电泳图与1号家庭父亲的电泳图进行比较结果分析若二者_（相同/不同），则说明1号家庭父亲患
38、有甲种遗传病，反之则其不患该病【答案】（1） . 常染色体隐性遗传 . 伴 X 染色体显性遗传 （2） . AaXBY . aaXbY （3） . 100% . 不患 （4） . 2号家庭中儿子 . 相同【解析】【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。单基因遗传病包括常染色体显性进传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴 X 染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴 X 染色体显性遗传病（如抗维生素 D 佝偻病）。【小问1详解】分析图1：父亲关于甲病的电泳条带只有150bp一种类型，说明其为纯合子，母亲关于甲病的电泳条带只有300bp一种条带，说明其是与父亲
39、基因型不同的纯合子。儿子关于甲病的电泳条带包含150bp和300bp两种类型，说明其基因来自父亲和母亲，则甲病为常染色体遗传。又根据2号家庭中双亲都不含甲病，儿子患甲病，说明甲病为隐性遗传病，因此甲病为常染色体隐性遗传病。已知甲乙两病中只有一种为显性遗传病，故乙病为显性遗传病，父亲关于乙病的电泳条带只有250bp一种类型，母亲关于乙病的电泳条带有250bp和100bp两种类型，儿子只含有100bp的一种类型，说明儿子关于乙病的基因只来自母亲，因此为伴 X 显性遗传病。【小问2详解】甲病为常染色体隐性遗传，儿子含有两条关于甲病的电泳条带，为杂合子，乙病为伴 X 染色体显性遗传病，则100bp可表
40、示 B 基因（此时母亲和儿子都患病），因此1号家庭儿子的基因型为 AaXBY。2号家庭的儿子患甲病，基因型为 aa ，不患乙病，由于乙病为伴 X 染色体显性遗传，因此2号家庭的儿子基因型为 aaXbY 。【小问3详解】1号家庭的儿子含有两条关于甲病的电泳条带，为杂合子，一定含有甲病的致病基因，1号家庭中儿子的精原细胞（体细胞）携带致病基因的概率是100%。若1号家庭中父亲患有乙种遗传病，则250bp表示乙病致病基因，其儿子不含250bp条带，一定不患该种遗传病。【小问4详解】根据2号家庭可知，甲病为隐性遗传病，即2号家庭的儿子只含甲病的隐性致病基因，若要判断1号家庭中父亲是否患有甲种遗传病，可选择2号家庭中儿子，对其甲种遗传病有关的 DNA 标记 PCR 扩增产物进行电泳；将其电图与1号家庭父亲的电泳图进行比较；若两者相同，则说明1号家庭父亲患有甲种遗传病，若两者不同，则说明1号家庭父亲不患有甲种遗传病。
