内容正文:
复旦大学附属中学2023学年第二学期
高二年级生物学等级考期中考试试卷
(一)脂肪肝的病理研究(21分)
1. 代谢功能障碍相关性脂肪肝(MAFLD)是全球最常见的慢性肝病之一,严重时可发展为肝硬化和肝细胞癌。最新研究发现MAFLD常与高胰岛素血症导致的肝细胞线粒体失调相关,如图所示(左半部分为野生型小鼠患病机理,右半部分为TKT基因敲除或RNA干扰小鼠不患病机理),其中,肝转酮醇酶(TKT)表达量上调是导致MAFLD的关键因素。(A、B代表膜上不同蛋白,代表肌苷分子,┻代表抑制作用)
(1)图中A、B均为质膜上的蛋白质,其中功能与胰岛素受体最为相似的是______。
A. A B. B C. 两者都是 D. 两者都不是
(2)已知核糖-5磷酸(R5P)是葡萄糖代谢的中间产物,可参与糖酵解途径,也是核苷酸和肌苷生物合成的前体,据此推测其元素组成是______。
A. C B. O C. P D. H
(3)高胰岛素血症是一种代谢异常疾病,常常伴随血糖偏低或胰岛素抵抗的并发症状,请结合胰岛素降低血糖的作用机理,分别阐述出现这两种并发症的原因______。
(4)下列方法可以使小鼠患高胰岛素血症的是______。
A. 给小鼠服用大量胰岛素
B. 给小鼠服用大量葡萄糖
C 给小鼠服用大量高脂食物
D. 给小鼠注射胰岛素受体蛋白
(5)据图分析,野生型小鼠体内TKT表达量上调时,R5P转化成肌苷的量会______(增加/减少),已知PC缺失会导致线粒体失调,肌苷含量与PC含量为______(正相关/负相关)。
(6)研究人员发现,相比野生型小鼠,TKT基因敲除小鼠患MAFLD的风险下降,下列有关这一过程的分析正确的是______。
A. TKT基因敲除小鼠应为患高胰岛素血症的小鼠
B. 野生型小鼠应为不患高胰岛素血症的小鼠
C. TKT基因敲除小鼠肝细胞中肌苷含量比野生型小鼠高
D. TKT基因敲除的小鼠细胞中发生了染色体数目变化
(7)据图分析,使用RNA干扰技术如何降低小鼠患MAFLD的风险______。
(二)高温胁迫与光合作用(22分)
2. 温度是影响光合作用的重要因素。研究发现植物的电子传递过程会受高温胁迫的影响发生改变,以增大植物的热耗散对植物起保护作用。部分机制见下图。
注:通过①、②、③途径进行的是线性电子传递(LEF);依赖NDH和PGR途径进行的是环式电子传递(CEF);Fd是铁氧还蛋白;FNR是黄素蛋白铁氧还蛋白-NADP还原酶。
(1)图中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ具体分布在______上
A. 细胞质膜 B. 叶绿体内膜 C. 类囊体膜 D. 线粒体内膜
(2)据图分析,①②③在光合作用中的主要作用是______。
A. 传递电子 B. 传递H+(质子) C. 传递光合色素 D. 传递光能
(3)光反应的能量变化是______,图中光反应产物NADPH参与卡尔文循环中的具体环节是______(CO2的固定/C3的还原/C5的再生)。
已知NPQ是植物进行热耗散的主要机制,依赖于跨膜质子梯度的增加,相比LEF途径,CEF途径能够有效增加跨膜质子梯度。
(4)据图和资料分析,在高温胁迫的条件下,CEF途径的强度会______(增大/减小/不变),光反应产生的NADPH/ATP比值会______(增大/减小/不变)。
(5)过量电子积累会对光系统Ⅰ产生较为严重的破坏,下列关于高温胁迫与植物光合作用关系的说法正确的是______。
A. 高温胁迫时,植物可能会通过关闭气孔以减少CO2的进入
B. 高温胁迫也可能会影响膜的流动性从而影响膜上蛋白质的功能
C. 高温胁迫会导致卡尔文循环的速率上升,消耗更多的NADPH
D. 在高温胁迫的条件下,LEF途径可能会减弱以避免对光系统Ⅰ的破坏
葡萄果实发育中,高温胁迫会影响花色苷(一种有利于果实着色、与果实含糖量显著相关的有机分子)的合成,研究人员为探究油菜素内酯(EBR)(一种可以促进植物生长发育的植物激素)能否缓解高温胁迫,实验并得到数据如下图。
(6)乙烯对植物提高耐热性也具有一定效果,但也会加速高温下的植物衰老,EBR与乙烯在提高植物耐热性和促进植物生长发育的过程中分别是______关系。
A. 协同协同 B. 拮抗协同 C. 拮抗拮抗 D. 协同拮抗
(7)分析图可知,随着葡萄果实发育,花色苷的含量______,花后104天是葡萄成熟后期,根据此时的结果分析喷施EBR能否有效缓解高温胁迫,写出判断依据______。
(三)红树林与互花米草(22分)
3. “红树”是生长在海岸潮间带(涨潮及落潮水位之间的滩涂),周期性受海水浸淹的木本植物的统称。因人类活动和互花米草入侵,广东省淇澳岛红树林面积减少至仅剩32公顷,研究人员从南亚引入了速生红树植物——无瓣海桑(Sonneratia apetala)以控制互花米草蔓延,现今淇澳岛红树林面积已恢复至600公顷以上。
(1)对不同种类的红树进行特定基因测序以揭示其亲缘关系是生物进化的______证据。
A. 化石 B. 分子生物学 C. 胚胎学 D. 比较解剖学
(2)下图为红树林群落中植被分布情况,列举2项可能对该群落的结构有影响的非生物因素______。
(3)红树植物的根造型奇特,对该现象的解释不符合生物学原理的有______。
A. 板状根有利于红树承受潮汐冲击
B. 呼吸根有利于根部细胞获取氧气
C. 说明红树能主动适应潮间带环境
D. 是长期的变异与自然选择的结果
(4)调查淇澳岛地区人工引种的无瓣海桑种群密度的常用传统手段是______(样方法/标记重捕法)。现可通过无人机遥感技术进行替代,无人机技术亦可调查无瓣海桑树高、胸径、生物量等指标,试写出一条无人机技术与传统调查手段相比的优点或缺点:______(请注明优点或缺点)。
为揭示无瓣海桑控制互花米草蔓延的机制,研究人员开展实验得出了如表1、表2所示结果。
表1.不同林龄无瓣海桑林的部分生理指标
无瓣海桑林的林龄/a
平均植株高度/m
林冠层郁闭度
平均植株数量株/100m2
5
11.8
84%
19.9
10
14.9
67%
15.4
16
17.8
56%
9.8
表2.无瓣海桑土壤浸出液对互花米草发芽、生长的影响
无瓣海桑土壤浸出液浓度(g/mL)
互花米草发芽率(%)
根长(cm)
苗高(cm)
1.0
86.7
39
3.8
0.25
83.3
4.2
4.1
0.5
78.9
3.6
3.7
1.0
73.3
2.6
2.7
注:互花米草植株高度一般为1~3m;林冠郁闭度为林冠在地面的投影面积占林地总面积的比例,影响光透过林冠;
互花米草种子在发芽期对化学物质较为敏感,常用于土壤化感作用(指植物分泌化学物质进入土壤影响其他生物生长)的测定。
(5)无瓣海桑与互花米草的种间关系为:______。结合上述资料推测无瓣海桑控制互花米草蔓延的可能机制______。
(6)科学家设想用引入种无瓣海桑替代入侵物种互花米草,后再用本土红树物种代替无瓣海桑,按照该设想对下图所示的演替过程图片进行排序______。(用编号和箭头排序)该演替过程属于______(初生/次生)演替。
(7)无瓣海桑是否会成为新的入侵物种,需要经过生态学调查、评估与论证,下列事实中支持“无瓣海桑暂不会对本地红树植物造成危害”观点的有______。
A. 无瓣海桑的扩散受海水盐度、极端气温等因素制约,扩张速度有限
B. 无瓣海桑在本地存在天敌,鸟类和螃蟹会捕食其种子
C. 无瓣海桑对部分本地红树植物生长有一定的抑制作用
D. 无瓣海桑在滩涂中低潮段有生存优势,而随着滩涂演替成陆地会逐渐丧失其优势
(四)遗传与进化(21分)
4. 脆性X染色体综合征是一种常见的智力低下综合征,因细胞中X染色体末端可显示如同断裂的脆性部位而得名。研究发现X染色体上F基因的某区域存在n个(CGG)三个核苷酸片段重复,F基因不同变异的相关差异如下图所示,该病严重程度与F蛋白含量负相关。
(1)下列关于 脆性X染色体综合征的叙述中,错误的是______。
A. 只要表达F蛋白的个体,表现即为正常
B. 含f基因的男性一定患病
C. 该病的发病率需在人群中随机调查
D. 含f基因的女性可能患病
(2)脆性X染色体综合征某家系谱图如下图所示,据图分析,Ⅱ-1的基因型可能是______,若经基因检测发现 II-3 体内只含正常基因,则Ⅰ-1的基因型可能是______。
(3)下图表示II-1减数分裂产生精子的过程图(图中所示仅为性染色体)是______。
(4)对II-1进行基因检测,发现其相关序列上存在甲基化现象,这是一种______遗传现象,这一现象主要影响中心法则中哪一过程______(选填编号)。
(5)根据以上信息判断Ⅱ-2患脆性X染色体综合征的概率是______。
(6)若Ⅰ-1和Ⅰ-2准备再生一个孩子,下列建议合理的是______。
A. 通过羊水抽查对胎儿进行染色体分析可判断是否患病
B. 通过B超检测胎儿性别,若为女孩则一定不会患病
C. 若生出患儿,可通过注射F蛋白来彻底治疗该疾病
D. 通过敲除受精卵中的全突变基因可避免生出患儿
(7)已知F蛋白是一种可以与mRNA结合促进翻译的蛋白质,为研究该病的发病机理,研究人员通过基因编辑获得F基因失活的模型小鼠,检测发现模型小鼠大脑皮层神经元树突分支减少,树突的总长度降低。请据此推测该病患者智力低下的原因______。
(五)神经系统与免疫系统的协作(14分)
5. 科研人员通过小鼠模型研究,发现了一条从大脑中央杏仁核(CeA)和下丘脑室旁核(PVN)共有的一类CRH神经元(分泌促肾上腺皮质激素释放激素)到脾内的神经通路,即脑-脾神经通路,该神经通路可调节体液免疫,调节过程如图所示。
(1)兴奋由CRH神经元传递到脾神经元的过程中,在相邻神经元间传递需要通过的结构是______,去甲肾上腺素与CD4+T细胞膜上的______结合。
(2)激活的CD4+T细胞及其产生的乙酰胆碱分别是______。
A. 细胞毒性T细胞、神经递质
B. 辅助性T细胞、细胞因子
C. 记忆T细胞、细胞因子
D. 辅助性T细胞、神经递质
烟碱类受体是脑-脾神经通路中介导B细胞分化的重要结构。利用以下实验材料及用具,设计实验证明小鼠B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低。
实验材料及用具:生理状况相同的小鼠若干只,正常造血干细胞,异常(不能编码烟碱类受体的)造血干细胞,X抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
步骤
简要实验操作过程
实验操作的目的
一
去除小鼠自身造血干细胞
获得①的小鼠
二
给步骤一获得的部分小鼠移植异常造血干细胞,注射X抗原
设置实验组
三
给步骤一获得的另一部分小鼠②______
设置对照组
四
对照组和实验组均测定多只小鼠
③
五
抗体定量检测仪器测定
测定两组小鼠④______
(3)填写对应编号内容,完成实验方案。①______ ②______③______ ④______
复旦大学附属中学2023学年第二学期
高二年级生物学等级考期中考试试卷
(一)脂肪肝的病理研究(21分)
【1题答案】
【答案】(1)B (2)ABCD
(3)靶细胞膜上的胰岛素受体缺乏或异常,使得胰岛素不能与组织细胞上的特异性受体结合进而发挥降血糖作用,出现胰岛素抵抗,此时机体存在一定量的胰岛素抗体,可与胰岛素结合,高胰岛素情况下,若抗胰岛素抗体与胰岛素分离,胰岛素与胰岛素受体结合,可使血糖下降,导致低血糖 (4)BD
(5) ①. 减少 ②. 正相关 (6)AC
(7)使用RNA干扰技术,抑制TKT表达,TKT表达量下降,R5P转化成肌苷的量增加,PC含量升高,抑制线粒体失调,降低小鼠患MAFLD的风险
(二)高温胁迫与光合作用(22分)
【2题答案】
【答案】(1)C (2)A
(3) ①. 光能转化为ATP和NADPH中活跃化学能 ②. C3的还原
(4) ①. 增大 ②. 增大
(5)ABD (6)D
(7) ①. 增加 ②. 花后104天,喷施EBR组花色苷的含量大于不喷施组,说明能有效缓解高温胁迫
(三)红树林与互花米草(22分)
【3题答案】
【答案】(1)B (2)光照强度、土壤的盐碱度、温度和水分等 (3)D
(4) ①. 样方法 ②. 无人机技术与传统调查手段相比的优点是快速高效,灵活机动;成本低廉,具有更加广泛的普适性;可视化强,测图结果更加直观;缺点是:受环境条件影响比较大、受续航能力的制约,单词测量范围有限等
(5) ①. 竞争 ②. 无瓣海桑是速生乔木,种植后由于其生长速度较快,与互花米草在阳光等的竞争中占据优势,能有效抑制互花米草的蔓延
(6) ①. ②→①→③→⑤→④ ②. 次生 (7)ABD
(四)遗传与进化(21分)
【4题答案】
【答案】(1)A (2) ①. XfY,XF+Y ②. XFY
(3)C (4) ①. 表观 ②. ②⑤
(5)1/4##25% (6)AB
(7)患者由于缺少正常 F 基因,导致无法产生正常的 F 蛋白,F 蛋白影响树突中某些重要蛋白的合成,从而导致树突分支减少,树突的总长度降低,导致突触传递受阻,患者表现为智力低下
(五)神经系统与免疫系统协作(14分)
【5题答案】
【答案】(1) ①. 突触 ②. 肾上腺素能受体 (2)B
(3) ①. 不能产生B细胞 ②. 正常造血干细胞,注射X抗原 ③. 减少实验误差 ④. 抗X抗原的抗体产生量
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