2023年诺贝尔奖即将公布，万众瞩目的几大奖项最终将花落谁家？今年的诺贝尔奖对2024年高考试题有哪些影响？和自主选拔在线团队一起来看一下！
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一、选择题
1．据报道，科学家发现了一种可以合成植物叶绿素的动物——海蛞蝓。海蛞蝓可能是从其吃掉的颤藻等生物身上获取了合成叶绿素的基因。下列有关叙述不合理的是（ ）
A．颤藻等原核生物和真核生物都具有DNA和RNA两种核酸
B．颤藻与海蛞蝓遗传信息传递的过程相同
C．与颤藻相似，海蛞蝓体细胞可能也具有溶酶体和叶绿体
D．未合成叶绿素的海蛞蝓不能将光能转化为化学能，但仍能合成ATP
解析：选C 颤藻等原核生物和真核生物都具有DNA和RNA两种核酸，A正确。颤藻与海蛞蝓遗传物质都是DNA，遗传信息传递的过程相同，B正确。颤藻为原核生物，无叶绿体和溶酶体；海蛞蝓是一种动物，其可能是从吃掉的颤藻等生物身上获取了合成叶绿素的基因，但不具有叶绿体，C错误。未合成叶绿素的海蛞蝓不能将光能转化为化学能，但仍能通过呼吸作用合成ATP，D正确。
2．我国科学家设计了一种可以基因编码的光敏蛋白（PSP），成功模拟了光合系统的部分过程。在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高。下列说法错误的是（ ）
A．自然光合系统只能还原C3，而光敏蛋白可直接还原CO2
B．黑暗条件下自然光合系统中的暗反应可持续进行，而光敏蛋白发挥作用离不开光照
C．光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、[H]和ATP等物质的功能相似
D．该研究为减轻温室效应提供了新思路
解析：选B 自然光合系统只能还原C3，而由题干信息可知，PSP能够将CO2直接还原，A正确；黑暗条件下自然光合系统中的暗反应由于缺少光反应产生的ATP和[H]，无法持续进行，B错误；在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，说明光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、[H]和ATP等物质的功能相似，C正确；温室效应是由CO2过量排放导致的，该研究为减轻温室效应提供了新思路，D正确。
3．科学家将相关基因导入体细胞，使其成为诱导多能干细胞（iPSC）。将iPSC与心肌细胞融合，获得杂交细胞（Hybridcell）。一定条件下分别诱导iPSC和杂交细胞向心肌细胞分化，统计其分化率，结果如图。下列相关说法不正确的是（ ）
A．iPSC和杂交细胞向心肌细胞分化是基因选择性表达的结果
B．iPSC和杂交细胞都具有分化能力
C．诱导20 d后iPSC和杂交细胞都不再分化
D．临床使用前需评估两种细胞致癌的风险
解析：选C 细胞分化的实质是基因的选择性表达，iPSC和杂交细胞向心肌细胞分化是基因选择性表达的结果，A正确；结合图示可知，iPSC和杂交细胞都具有分化能力，B正确；诱导20 d后iPSC和杂交细胞的分化率都趋于稳定，依然可能向其他组织细胞分化，C错误；iPSC是将相关基因导入体细胞而获得，杂交细胞是iPSC与心肌细胞的融合细胞，将两种细胞引入机体都具有一定的风险，临床使用前需评估两种细胞致癌的风险，D正确。
4．我国科研人员在国际上首次发现了位于22号染色体上的抑癌基因DEPDC5，揭示了DEPDC5突变与胃肠道间质细胞癌变的关系。以下相关叙述错误的是（ ）
A．胃肠道间质细胞发生癌变，其细胞周期变短，分裂速度明显加快
B．癌变的胃肠道间质细胞易扩散和转移，与其细胞膜上糖蛋白减少有关
C．DEPDC5编码的蛋白质会促进胃肠道间质细胞的异常增殖
D．致癌因子可以引起DEPDC5的突变
解析：选C 癌细胞可以无限增殖，胃肠道间质细胞发生癌变，其细胞周期变短，分裂速度加快，A正确；癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，易扩散和转移，B正确；DEPDC5属于抑癌基因，其编码的蛋白质会抑制细胞的异常增殖，C错误；细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变累积引起的，致癌因子可以引起DEPDC5 的突变，进而引起细胞癌变，D正确。
5．科学家通过体外诱导技术，将多能干细胞诱导分化成白色和褐色脂肪细胞，两种脂肪细胞都是胰岛素的靶细胞。有关叙述错误的是（ ）
A．与受精卵相比，多能干细胞的全能性受到限制
B．与脂肪细胞相比，多能干细胞中某些基因不表达
C．白色和褐色脂肪细胞功能不同，是细胞中基因选择性表达的结果
D．胰岛素与脂肪细胞质中的特异性受体结合后，促进糖类转化为脂肪
解析：选D 与受精卵相比，多能干细胞的全能性受到限制，A正确；由于基因的选择性表达，与脂肪细胞相比，多能干细胞中某些基因不表达，B正确；白色和褐色脂肪细胞功能不同，是细胞中基因选择性表达的结果，C正确；胰岛素与脂肪细胞膜中的特异性受体结合后，促进糖类转化为脂肪，D错误。
6．研究发现，癌细胞可以释放一种叫“骨桥蛋白”的蛋白质，这种蛋白质会唤醒“体内休眠的癌细胞”。据此，下列说法错误的是（ ）
A．抑制癌细胞中“骨桥蛋白”的合成和分泌是防止癌细胞扩散的有效途径
B．休眠的癌细胞的细胞膜表面可能有与“骨桥蛋白”结合的受体蛋白
C．参与“骨桥蛋白”合成和加工的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
D．癌细胞通过主动运输的方式把“骨桥蛋白”释放到细胞外
解析：选D “骨桥蛋白”会唤醒“体内休眠的癌细胞”，因此抑制癌细胞中“骨桥蛋白”的合成和分泌是防止癌细胞扩散的有效途径，A正确；休眠的癌细胞的细胞膜表面可能有与“骨桥蛋白”结合的受体蛋白，B正确；分泌蛋白合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成肽链→内质网进行粗加工形成具有一定空间结构的蛋白质→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。因此，参与“骨桥蛋白”合成和加工的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，C正确；癌细胞通过胞吐的方式把“骨桥蛋白”释放到细胞外，D错误。
7．诺贝尔奖获得者在研究果蝇的羽化（从蛹变为蝇）昼夜节律过程中，克隆出野生型昼夜节律基因per及其三个等位基因pers、perL、perO1。通过实验验证基因位于X染色体上。野生型果蝇的羽化节律周期为24 h，突变基因pers、perL、perO1分别导致果蝇的羽化节律周期变为19 h、29 h和无节律。下列叙述错误的是（ ）
A．不同等位基因的产生体现了基因突变的不定向性
B．不可用果蝇的羽化节律性状和眼色性状来研究自由组合定律
C．以上不同羽化节律周期的四个品系的果蝇自由交配若干代后，种群基因型共有14种
D．纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交，F1果蝇的羽化节律周期一定不同的是雌果蝇
解析：选D 基因突变具有不定向性，表现为一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，A正确；由于控制果蝇羽化节律性状的基因与控制眼色性状的基因均位于X染色体，故这两对等位基因的遗传不符合自由组合定律，即无法用于研究自由组合定律，B正确；题干中不同羽化节律周期的四个品系的果蝇自由交配若干代后，雌果蝇的基因型有10种，雄果蝇的基因型有4种，故果蝇种群基因型共有14种，C正确；纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交，F1果蝇中，雌果蝇基因型均为XperXpers，雄果蝇基因型分别为XperY、XpersY，故F1果蝇的羽化节律周期一定不同的是雄果蝇，D错误。
8．诺贝尔生理学或医学奖获得者发现了癌细胞免疫疗法。其在小鼠实验中发现：T细胞上的CTLA-4蛋白能阻止T细胞攻击癌细胞，因此，这个蛋白被称为“刹车分子”，只要使用CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白，就能激活T细胞，使发挥免疫作用的T细胞持续攻击癌细胞。下列说法错误的是（ ）
A．T细胞在接受癌细胞表面抗原的刺激后，通过分化可形成效应T细胞
B．激活T细胞并持续攻击癌细胞，这体现了免疫系统的免疫监控功能
C．使用CTLA-4抗体能解除CTLA-4蛋白的“刹车”作用
D．过度活跃的效应T细胞并不会攻击人体正常组织细胞
解析：选D T细胞在接受癌细胞表面抗原的刺激后，通过分化可形成效应T细胞，A正确；效应T细胞与癌细胞密切接触，使其裂解死亡，这体现了免疫系统的免疫监控功能，B正确；T细胞的CTLA-4蛋白能阻止T细胞攻击癌细胞，而CTLA-4抗体能抑制CTLA-4蛋白的作用，因此使用CTLA-4抗体能解除CTLA-4蛋白的“刹车”作用，C正确；若效应T细胞过度活跃，其会攻击人体正常组织细胞，影响人体健康，D错误。
9．丙肝病毒（HCV）是一种正链RNA病毒（＋RNA病毒），整个病毒呈球形，在核衣壳外包含衍生于宿主细胞的脂双层膜（即包膜），膜上插有病毒基因组编码的糖蛋白，能侵染人肝细胞导致丙型病毒性肝炎（丙肝），威胁着人类的健康。紧密连接蛋白Claudin-1是HCV入侵细胞的重要受体之一，使用siRNA降低Sec24C表达或使用抑制剂削弱COPⅡ运输通路均能减少Claudin-1在细胞表面的定位。下列说法不正确的是（ ）
A．HCV的RNA和包膜均含有P元素
B．HCV中的基因能指导紧密连接蛋白Claudin-1的合成
C．HCV侵染人体肝细胞，而不侵染人体的其他细胞的根本原因是不同细胞的遗传信息执行情况不同
D．使用siRNA降低Sec24C表达或使用抑制剂削弱COPⅡ运输通路能抑制HCV的入侵
解析：选B RNA的元素组成为C、H、O、N、P，HCV的包膜为衍生于宿主细胞的脂双层膜，含有磷脂，磷脂的元素组成为C、H、O、N、P，故HCV的RNA和包膜均含有P元素，A正确；由题干信息“紧密连接蛋白Claudin-1是HCV入侵细胞的重要受体之一”，说明紧密连接蛋白Claudin-1是位于宿主细胞膜上的，是由宿主的基因指导合成的，B错误；由同一个受精卵发育而来的不同细胞中遗传信息都相同，HCV侵染人体肝细胞，而不侵染其他细胞的根本原因是不同细胞的遗传信息执行情况不同，即发生了基因的选择性表达，C正确；HCV侵入机体需要借助细胞膜的识别作用，使用siRNA降低Sec24C表达或使用抑制剂削弱COPⅡ运输通路均能减少Claudin-1在细胞表面的定位，从而通过阻止HCV与细胞膜的识别而抑制HCV的入侵，D正确。
10．我国科学家在研究水稻杂种不育现象时发现，品种甲7号染色体上紧密连锁的基因ORF2和ORF3分别编码毒蛋白和解毒蛋白，它们分别在花粉母细胞的减数分裂过程、花粉细胞中表达，解毒蛋白会自动消除毒蛋白的毒害作用，使花粉细胞顺利完成发育；水稻品种乙7号染色体相应位点上只有编码无毒蛋白的基因orf2而无基因ORF3及其等位基因。
品种甲、乙的杂交种（如图）虽具有明显的杂种优势，但部分花粉不育（不考虑突变和片段互换）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．水稻品种甲与乙之间存在生殖隔离
B．ORF2、orf2与ORF3是一组复等位基因
C．F1产生的含基因orf2的花粉可育
D．F1产生的含基因ORF2的花粉可育
解析：选D 品种甲、乙杂交能产生可育后代，因此不存在生殖隔离，A错误；基因ORF2与orf2是等位基因（位于同源染色体相同位置），ORF2与ORF3是非等位基因（位于同一条染色体不同位置），orf2与ORF3是非等位基因，B错误；F1的花粉母细胞中因含有基因ORF2，因此其产生的花粉中都含有毒蛋白（减数分裂过程已表达），含基因orf2的花粉因不能表达解毒蛋白而不育，C错误；F1产生的含基因ORF2的花粉同时含有ORF3及其表达的解毒蛋白，故可育，D正确。
二、非选择题
11．国际权威杂志《科学》发表了有关中国科学家人工合成淀粉的重大科技突破成果论文，引起全球关注。该科研团队设计出11步反应的人工合成淀粉新途径，光合作用（A）和人工合成淀粉的过程（B）如图。请回答下列问题：
（1）绿色植物能通过光合作用合成糖类，反应场所在________。图中人工固定CO2合成糖类的反应过程与卡尔文循环相似，可以推测人工合成淀粉过程中应加入__________________，反应才能高效完成，加入该类物质的催化是人工合成淀粉的核心技术。
（2）植物细胞中的____________能吸收、转化、利用太阳能，光反应阶段将太阳能转变为________。研究者在人工合成淀粉过程中，首先利用太阳能发电，然后利用电能制__________，再用于合成反应。
（3）若在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，人工合成淀粉的积累量______（填“高于”“低于”或“等于”）植物，原因是_______。
（4）按照目前的技术参数，在能量供给充足的条件下，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量（按中国玉米淀粉平均亩产量计算）。人工合成途径由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。由此推测该技术对我国农业生产的重要意义：____________________（回答两点）。
解析：（1）叶绿体是绿色植物光合作用合成有机物的场所。光合作用的卡尔文循环需要多种酶的催化，图中人工固定CO2合成糖类的反应过程与卡尔文循环相似，因此人工合成淀粉过程中应加入各种相应的催化酶。（2）从图中可以看出，人工合成淀粉利用了太阳能发电，然后利用电能将水分解成O2和H2，再用于合成反应。植物光合作用的光反应阶段利用光合色素吸收太阳能，将太阳能转变为储存在ATP中的活跃化学能和储存在[H]（或H2）中的部分化学能。（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，光合作用、人工合成淀粉两种途径合成糖类相同，而人工合成淀粉途径没有细胞呼吸消耗糖类（或植物细胞呼吸消耗糖类），因此淀粉的积累量更多。（4）在能量供给充足的条件下，人工合成淀粉途径淀粉产量高，对环境中水的依赖程度较低，可节约耕地和淡水；此外能缓解粮食危机，提高粮食安全水平；避免农药、化肥等对环境的污染等。
答案：（1）叶绿体 各种相应的催化酶 （2）光合色素 化学能 [H]（或H2） （3）高于 两种途径合成糖类相同，而人工合成淀粉途径没有细胞呼吸消耗糖类（或植物细胞呼吸消耗糖类），因此淀粉积累量更多 （4）节约耕地和淡水；缓解粮食危机，提高粮食安全水平；避免农药、化肥等对环境的污染。
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