精品解析：上海市青浦高级中学2024-2025学年高二上学期期中考试生物试卷

上海市青浦高级中学2024学年第一学期期中考试 高二生物等级试卷 考试时间：60分钟满分100分 拟南芥及其近缘物种的进化（18分） 1. 模式植物拟南芥在分类学上隶属于拟南芥属，该属还有其他多种生物，图1表示拟南芥属内A1-A4四个物种的进化历程。拟南芥属的P、Q两个基因在四个物种中的检测结果如表，“✔”代表检测到对应的基因。 基因 物种 P Q A1 A2 ! A3 ✔ A4 （1）基因P只在 A1、A2物种内检测到，可一定程度说明这两个物种的亲缘关系较近，这为拟南芥属各物种的进化提供了_____。 A. 化石证据 B. 细胞生物学证据 C. 比较解剖学证据 D. 分子生物学证据 （2）根据图1和表分析，P基因最可能在_____（图1中编号选填）点产生，Q基因最可能在_____（图1中编号选填）点产生。 已知拟南芥生长调节因子GRF3的表达受SVP蛋白调控，而GRF3的表达量与叶面积正相关，叶面积与植物的抗旱能力负相关，拟南芥在干旱的西藏和湿润的四川都有较为广泛分布，现取两地拟南芥种群进行相关研究，得结果如图2。 （3）根据相关信息判断，图2中能代表拟南芥四川种群GRF3 表达量和叶面积的分别是_____和_____（图2中编号选填）。 （4）图2中模板链除所示序列外，其他部分的碱基序列完全相同，则拟南芥的西藏和四川两种群中SVP 碱基序列不同是因为发生了碱基的_____。 A. 插入 B. 重复 C. 替换 D. 缺失 （5）遗传物质的变化以及两地不同的自然环境，可提高拟南芥物种的_____。 A. 多样性 B. 适应性 C. SVP基因的基因频率 D. 不同地区中SVP 不同等位基因的频率 （6）西藏种群SVP基因呈现的碱基序列经转录后对应形成的密码子应为_____。 A. 5'-GCU-3' B. 5'-GCT-3' C. 5'-CGA-3' D. 5'-CGU-3' （7）四川种群和西藏种群SVP碱基变化导致转录后对应形成了两种密码子，以下判断这两种密码子是否决定同一种氨基酸及理由中，最合理的是_____。 A. 同一种氨基酸，因为同一氨基酸可由多种密码子决定 B. 可能是同一种氨基酸，因为同一氨基酸可由多种密码子决定 C. 不是同一种氨基酸，因为密码子不同决定的氨基酸不同 D. 不是同一种氨基酸，因为两种群的SVP蛋白功能出现了显著差异 【答案】（1）D （2） ①. ④ ②. ③ （3） ①. ① ②. ④ （4）C （5）ABD （6）A （7）D 【解析】 【分析】从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。 【小问1详解】 同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，基因P只在 A1、A2物种内检测到，可一定程度说明这两个物种的亲缘关系较近，这为拟南芥属各物种的进化提供了分子生物学证据。 故选D。 【小问2详解】 根据图1和表分析，基因P只在 A1、A2物种内检测到，所以P基因最可能在④点产生；基因Q只在A3物种内检测到，所以Q基因最可能在③点产生。 【小问3详解】 拟南芥生长调节因子GRF3的表达受SVP蛋白调控，而GRF3的表达量与叶面积正相关，叶面积与植物的抗旱能力负相关，所以图2中能代表拟南芥四川种群GRF3 表达量和叶面积的分别是①和④。 【小问4详解】 图2中模板链除所示序列外，其他部分的碱基序列完全相同，图中发生了碱基替换，属于基因突变，故选C。 【小问5详解】 遗传物质的变化，提供基因多样性，两地不同的自然环境选择留下适应环境的变异，导致基因频率发生改变，即可提高拟南芥物种的多样性、适应性和不同地区中SVP 不同等位基因的频率，故选ABD。 【小问6详解】 西藏种群模板序列是3'-CGA-5'，则对应转录出的mRNA序列为5'-GCU-3'，即对应的密码子为5'-GCU-3'，故选A。 【小问7详解】 依据密码子的简并性，即一种氨基酸可以对应多种密码子，来判断。因为两种群的SVP蛋白质供能不同，所以SVP碱基变化导致转录后形成的两种密码子不是同一种氨基酸，故选D。 内环境（22分） 2. 人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。图1表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，A，B，C，D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官（A是小肠），Ⅰ、Ⅱ是有关的生理过程。图2是人体组织局部示意图，②④所在位置是某些管道的横切面。 （1）图1中的a对应图2中的______（选填序号），B和D分别代表______。 （2）以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有______。（本空用下列编号选填） ①氨基酸的脱水缩合②消化道中淀粉分解成麦芽糖③丙酮酸转化成乳酸④血红蛋白与O2结合⑤神经递质和受体结合 （3）从组织液与血浆的关系看，导致组织水肿的因素很多。据研究，营养不良能引起组织水肿，请根据细胞外液的各项成分的关系分析营养不良造成组织水肿的原因__________________。 （4）人体含量最多的体液是图2中的[ ]______（[ ]内填图4中序号），②细胞直接生活的环境是______（填图4序号），①中pH的稳态维持主要与其中______成分有关。 A. B. C. Na+ D. Cl- （5）表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据E，F，G，H中与图4中①相对应的字母是（ ） 成分 钠离子 钾离子 钙离子 镁离子 氯离子 有机酸 蛋白质 E F 142 5 2.5 1.5 103.3 6 16 G 147 4 1.25 1 114 7.5 1 H 10 140 2.5 10.35 25 — 47 （6）图2中红细胞携带的氧气进入组织细胞，经过的途径依次为红细胞→__________________（用图2中序号和箭头表示）。 （7）在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中，待测的蒸馏水、缓冲液和血浆都应保持相同的体积和温度，其目的是（ ） A. 保持自变量（实验变量）的一致 B. 保持因变量（反应变量）的一致 C. 保持无关变量的一致 D. 消除无关变量 【答案】（1） ①. ① ②. 肾脏、肺 （2）⑤ （3）长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低，则血浆渗透压下降，使更多的水分从血浆流向组织液，进而引起组 织水肿 （4） ①. ⑤细胞内液 ②. ①③ ③. B （5）F （6）①→②→③→⑤ （7）C 【解析】 【分析】内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。内环境的理化性质有渗透压、酸碱度和温度这三个主要方面。图1a、b、c分别为血浆、组织液、淋巴液，是大多数体内细胞生活的直接环境，是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介；A表示小肠，B表示肾，C表示皮肤；D表示肺。图2①为血浆，②为毛细血管壁（细胞），③为组织液，④为毛细淋巴管壁（细胞），⑤为细胞内液。 【小问1详解】 气体内环境通过a，a是血浆，D为肺，对应图2中的①。图1中的B将代谢废物排出体外，同时进行重吸收，是肾，人体通过D与体外进行气体交换，是肺。 【小问2详解】 ①氨基酸的脱水缩合发生项细胞内，不在内环境中，①错误； ②消化道中淀粉分解成麦芽糖发生在消化道内，不在内环境中，②错误； ③丙酮酸转化成乳酸，发生在细胞内，不在内环境中，③错误； ④血红蛋白与O2结合，发生红细胞中，不在内环境中，④错误； ⑤兴奋传导过程中，突触间隙(其中液体为组织液)中的神经递质与受体结合发生在内环境中，⑤正确。 故选⑤。 【小问3详解】 长期营养不良，血浆中蛋白质含量降低，则血浆渗透压下降，使更多的水分从血浆流向组织液，进而引起组织水肿。 【小问4详解】 人体含量最多的体液是细胞内液，即图2中的⑤。②毛细血管壁细胞直接生活的环境是①血浆和③组织液。①中pH的稳态维持主要与其中HCO3−有关，B符合题意。 故选B。 【小问5详解】 图2中①为血浆，表中E是细胞外液，H是细胞内液，E中F的蛋白质含量较高是血浆，所以图2的①对应F。 【小问6详解】 图2中红细胞携带的氧气进入组织细胞，经过的途径依次为红细胞→①血浆→②毛细血管壁→③组织液→⑤组织细胞。 【小问7详解】 在“探究生物体维持pH稳定机制”的实验过程中，自变量是溶液的种类，因变量是溶液的pH值，所以待测的蒸馏水、缓冲液和血浆保持相同的体积和温度均为无关变量，ABD错误，C正确。 故选C。 玉米的育种（19分） 3. 玉米（2n=20）是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。 （1）单倍体玉米体细胞的染色体数为（ ） A. 10 B. 20 C. 40 D. 不能确定 （2）玉米籽粒由胚和胚乳构成（如下图），胚是由精子和卵细胞结合发育而来，胚乳是由精子和两个极核（每个极核的基因型和卵细胞相同）结合发育而来，因此，胚和胚乳的染色体组分别为（ ） A. 1；2 B. 2；2 C. 2；3 D. 3；2 科研人员得到一个紫粒品系（S），该品系携带显性基因R，能够在玉米籽粒的胚和胚乳中特异性表达紫色花青素。科研人员以纯合的普通玉米为母本与纯合的玉米品系S进行杂交，结果如下图。 （3）母本植株上所结的籽粒有两种表型，但胚乳均为紫色，胚乳的基因型均为______；绝大部分籽粒的胚为紫色，其基因型为______。 （4）母本植株上所结籽粒中少数籽粒是白色，亲本中某基因的差异，通过电泳以确定单倍体胚的来源，结果见下图，由此可推测单倍体的胚是由______发育而来。 （5）品系S在生产上具有一定的应用价值，可用籽粒颜色作为标记性状，筛选杂交后代中的单倍体。现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H），若想培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种，请完成下列育种方案： 步骤一：将G和H杂交： 步骤二：将所得F1作为______（选填A或B：A母本，B父本）与S杂交； 步骤三：选择______（选填A或B：A白色胚，B紫色胚）籽粒种植，培育为植株； 步骤四：将步骤三得到的植株__________________（提示：处理方法）以获得可育纯合子，选出具有优良性状的个体。 为了提高单倍体育种过程中获得可育纯合子的概率，研究人员用不同的X溶液处理，对单倍体苗的成苗率，大田移栽成活率和染色体加倍率的影响，结果如表： X溶液（mg/L） 成苗率（%） 大田移栽成活率（%） 染色体加倍率（%） 750 79.98 82.15 2.46 500 80.42 85.53 2.31 200 81.51 87.39 1.92 75 82.54 89.86 1.17 （6）综合本实验结果分析，能够得到的结论是？__________________ 【答案】（1）A （2）C （3） ①. Rrr ②. Rr （4）卵细胞 （5） ①. A ②. A ③. 用秋水仙素处理使得染色体加倍 （6） 一定浓度的X溶液处理单倍体幼苗可提高单倍体育种过程中获得可育纯合子的概率 【解析】 【分析】单倍体育种：单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。原理：染色体变异，组织培养方法：选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。 【小问1详解】 单倍体是由生物配子发育而来，配子是通过减数分裂而来，故单倍体玉米体细胞的染色体数为10条。 【小问2详解】 已知玉米是二倍体，经减数分裂形成的精子和卵细胞中含有一个染色体组，胚是由精子与卵细胞结合发育而来，故胚有2个染色体组；胚乳是由精子和两个极核（每个极核的基因型与卵细胞相同）结合发育而来，因此，胚乳有3个染色体组。 【小问3详解】 以纯合的普通玉米白粒（基因型为rr）为母本与纯合的玉米品系S紫粒（基因型为RR）进行杂交，F1胚乳的基因型均为Rrr，胚乳均为紫色。绝大部分籽粒的胚为紫色，其基因型为Rr。 【小问4详解】 图中M的作用是作为对照，检测对应植株含有的DNA片段。从图中结果可以看出，F1单倍体胚与普通玉米母本所含DNA片段相同，所以可推测单倍体的胚是由普通玉米的卵细胞发育而来。 【小问5详解】 品系S在生产上具有一定的应用价值，可用籽粒颜色作为标记性状，筛选杂交后代中的单倍体。现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种，需要通过杂交将优良性状的基因集中在一起，然后得到相关性状的白粒单倍体，经染色体数目加倍，即可得到高产抗病抗旱抗倒伏的纯合子，故育种方案如下： 步骤一：将G与H杂交； 步骤二：将所得F1作为母本与S杂交； 步骤三：选择白色胚的籽粒种植，培育为植株。 步骤四：将步骤三得到的植株用秋水仙素处理，抑制纺锤体的形成，使得染色体加倍以获得可育的纯合子；进而选出具有优良性状的个体。 【小问6详解】 实验目的为提高单倍体育种过程中染色体加倍率，因此根据表格，随着X溶液浓度降低，成苗率、大田移栽成活率升高而染色体加倍率降低。其中浓度为750mg/L的X溶液处理，虽然成苗率、大田移栽成活率较低，但是下降幅度不大，但是染色体加倍率显著提高。由此得出结论：一定浓度的X溶液处理单倍体幼苗可提高单倍体育种过程中获得可育纯合子的概率。 人类遗传病（21分） 4. 某成人型脊髓性肌萎缩症（SMA）由5号染色体上的SMN基因决定，在人群中的发病率约为1/10000。如图1是某家系SMA的遗传系谱，请回答下列问题。 （1）SMA患者的脊髓灰质前角运动神经元退化，严重者_______（选填A或B，A：能；B：不能）自主运动，_______（选填A或B，A：能；B：不能）产生躯体感觉。 （2）据图1断，该疾病的遗传类型是（ ） A. 常染色体显性遗传 B. 常染色体隐性遗传 C. X连锁显性遗传 D. X连锁隐性遗传 （3）图1Ⅳ4与其母亲具有相同基因型的概率是_______，该人群中SMN致病基因的基因频率为_______。 研究表明SMN基因包括两种序列高度同源的SMN1基因和SMN2基因，如图2 （4）图2中过程①发生在_______中，需要的原料是______________。图2中异常SMA蛋白的产生原因是____________________________。 （5）研究发现，该家系患者细胞中两条5号染色体上SMN1的第7外显子均缺失，据图2分析，该病产生的原因是____________________________。 目前临床用于治疗该病的一种药物治疗路径如下： （6）口服Risdiplam（一种可被细胞吸收的小分子有机物，是mRNA剪接修饰剂），结合图2分析，该药的主要作用机制是_______。 （7）目前我国患病人群中大约25%~30%患遗传病。下列关于人类遗传病及其预防的叙述正确的是（ ） A患有遗传病的个体一定携带了相关的致病基因 B.调查某遗传病的遗传方式时，应该在患者家系中进行调查 C.禁止近亲结婚可以有效降低白化（常染色体隐性病）病患病概率 D.患抗维生素D佝偻病（X连锁显性遗传病）的男性婚配后适宜选择生男孩 【答案】（1） ①. B ②. A （2）B （3） ①. 2/3 ②. 1/100 （4） ①. 转录 ②. 核糖核苷酸 ③. 第7外显子1个碱基对的替换，导致mRNA前体加工异常    （5）SMN1的第7外显子指导合成的正常SMN蛋白缺少 （6）药物参与过程②（mRNA剪接修饰），提高正常成熟mRNA比例 （7）BCD 【解析】 【分析】1、分析题图，图中Ⅲ6和Ⅲ7不患病，Ⅳ3患病，且该致病基因位于5号染色体上，因而推测该病为常染色体隐性遗传病。 2、用A、a表示相关基因，该病在人群中的发病率约为1/10000，即aa=1/10000，则A=99/100，a=1/100。 【小问1详解】 由于SMA患者的脊髓灰质前角运动神经元退化，即传出神经受损，因而严重者不能自主运动；但由于传入神经和神经中枢未受损，因而能产生躯体感觉。 【小问2详解】 图中Ⅲ6和Ⅲ7不患病，Ⅳ3患病，且该致病基因位于5号染色体上，因而推测该病为常染色体隐性遗传病，故选B。 【小问3详解】 该病为常染色体隐性遗传病，Ⅲ6和Ⅲ7的基因型均为Aa，Ⅳ4的基因型为1/3AA、2/3Aa，与其母亲基因型相同的概率是2/3。根据题意，在人群中的发病率约为1/10000，即aa=1/10000，因此该人群中SMN致病基因的基因频率为1/100。 【小问4详解】 图2中过程①为SMN基因的转录过程，该过程发生在细胞核中，需要的原料是4种核糖核苷酸。分析题图2可知，第7外显子1个碱基对的替换，导致mRNA前体加工异常，因而产生了异常SMA蛋白。 【小问5详解】 研究发现，该家系患者细胞中两条5号染色体上SMN1的第7外显子均缺失，据图2分析，该病产生的原因是SMN1的第7外显子指导合成的正常SMN蛋白缺少，导致发病。 【小问6详解】 Risdiplam是一种可被细胞吸收的小分子有机物，是mRNA剪接修饰剂，口服该药物，该药物可参与过程②（mRNA剪接修饰），提高正常成熟mRNA比例，以达到治疗疾病的目的。 【小问7详解】 A、染色体异常遗传病不携带致病基因，A错误； B、调查某遗传病的遗传方式时，应该在患者家系中进行调查，B正确； C、禁止近亲结婚可以有效降低隐性遗传病的患病概率，白化病为常染色体隐性遗传病，C正确； D、抗维生素D佝偻病为X连锁显性遗传病，男性患者婚配后，后代中女儿均患病，儿子可能正常，D正确。 故选BCD。 神经调节（20分） 5. 脊髓的SG区发生功能障碍可引发神经病理性疼痛，常表现为受轻微伤害刺激即导致剧烈疼痛，图1为机体疼痛信号通路部分示意图，其中通道N也是一种Ca2+通道。为探究通道N与神经病理性疼痛的关系，研究人员以正常小鼠与神经病理性疼痛模型小鼠进行了相关实验，经轻微伤害刺激后在突触后膜上测得的电信号变化如图2。请回答下列问题。 （1）图1中，兴奋传导至神经末梢时，_______内流，促进储存于_______（结构）中的谷氨酸释放；谷氨酸与突触后膜上受体结合后，膜上发生信号转化。 （2）图2中，经轻微伤害刺激后，不同组别突触后膜上电位变化的差异主要表现在电位变化频率不同，据此推测，轻微伤害刺激引起通道N打开，使突触前膜谷氨酸的释放量_______（选填A或B，A：增多；B：减少），导致SG区对轻微伤害刺激反应_______（选填A或B，A：增强；B：减弱），从而出现痛觉敏感。 除上述化学突触外，还有一种突触为电突触（图3），其通道是由连接蛋白构成，一半连接蛋白连接突触前膜，一半连接蛋白连接突触后膜，神经冲动通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元且突触后神经元兴奋后也可引发突触前神经元的兴奋，利用微电极-电位表装置测定兴奋经突触传递的电位变化，结果如图4所示。 （3）根据图3和图4完成下列表格。 比较项目 图示（填a/b） 兴奋时电位变化（填c/d） 信号转换 电突触 _______ _______ 电信号→_______ 化学突触 _______ _______ 电信号→_______ 地塞米松是一种激素类药物，具有缓解疼痛等功效，但不宜持续高剂量使用，为探究某植物细胞提取物X对神经病理性疼痛的作用效果，科研人员进行了相关研究，以期为药物研发奠定基础，结果如下表。 实验组别 实验处理 痛觉指数 通道N蛋白表达水平相对值 一 正常鼠 0.16 1.2 二 模型鼠 8.86 6.21 三 正常鼠+提取物X 0.15 1.18 四 模型鼠+地塞米松 2.53 2.45 五 模型鼠+提取物X 4.45 3.28 （4）实验中实验组别一、三的结果可说明提取物X对正常鼠痛觉的形成_______（选填A或B，A：显著；B：无显著），设置组别四的目的是_____________________。 （5）结果表明，提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用，请根据图1和表，阐述其机理：____________________________。 （6）提取物X作为药物在临床上试验，还需特别关注的是_______。 ①提取物X的组成成分及比例 ②使用的剂量 ③使用后的副作用 【答案】（1） ①. Ca2+ ②. 突触小泡 （2） ①. A ②. A （3） ①. b ②. c ③. 电信号 ④. a ⑤. d ⑥. 化学信号→电信号 （4） ①. B ②. 评价提取物X的作用效果 （5）评价提取物X的作用效果 （6）②③ 【解析】 【分析】神经调节的基本方式是反射，反射的结构基础是反射弧。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。兴奋在神经纤维上以电信号形成传导，在神经元之间通过突触以电信号→化学信号→电信号传递。 【小问1详解】 据图1分析可知，兴奋传导至神经末梢时，Ca2＋内流，促进储存于突触小泡内的谷氨酸释放。谷氨酸随后与突触后膜上的受体结合，引发膜电位的变化，这一过程中，信号从化学信号（谷氨酸）转化为电信号（膜电位变化），实现了兴奋的传递； 【小问2详解】 图2展示了不同组别小鼠在经轻微刺激后突触后膜上电位变化的差异，主要表现电位变化的频率不同，即模型鼠组（神经病理性疼痛模型小鼠）的电位变化的频率高于正常鼠组。这一结果提示我们，轻微伤害刺激可能引起了通道N的打开，导致Ca2+内流增加，促进了突触前膜谷氨酸的释放量增多（A），使得SG区对轻微伤害刺激的反应增强（A），从而出现了痛觉敏感的现象； 【小问3详解】 由题可知电突触的神经冲动是通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元，图4中a通过递质传递兴奋，所以表示化学突触，故①为b；根据图4，c表示突触前细胞和突触后细胞几乎同时兴奋，故②为c；电突触的信号转换就是电信号直接传递，不需要转换，故③为电信号；因为a表示化学突触，所以b表示电突触，故④为a；根据图4，d曲线有突触延搁现象，故⑤为d；化学突触处的信号转换是电信号转化为化学信号再转化为电信号，故⑥为：化学信号→电信号； 【小问4详解】 实验中，通过对比实验组别一（正常鼠）和实验组别三（正常鼠+提取物X）的结果，痛觉指数相差不大，说明提取物X对正常鼠的痛觉形成并无显著影响（B），而设置组别四（模型鼠+地塞米松）的目的则是为了与实验组别五（模型鼠+提取物X）进行对照，以探究提取物X对神经病理性疼痛的缓解作用是否优于或相当于地塞米松，即评价提取物X的作用效果； 【小问5详解】 实验结果表明，提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用。其机理可能是提取物X降低了通道N的mRNA转录水平和蛋白表达水平，进而减少了Ca2+的内流和谷氨酸的释放量，使得SG区对轻微伤害刺激的反应减弱，从而缓解了痛觉敏感； 【小问6详解】 在将提取物X作为药物进行临床试验之前，我们还需要特别关注其使用的剂量和使用后的副作用。因为不同的剂量可能会产生不同的效果，而过高的剂量或长期使用可能会带来不良的副作用。因此，在临床试验中需要严格控制剂量并密切监测患者的反应情况，①错误、②③正确。 故选②③。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市青浦高级中学2024学年第一学期期中考试 高二生物等级试卷 考试时间：60分钟满分100分 拟南芥及其近缘物种的进化（18分） 1. 模式植物拟南芥在分类学上隶属于拟南芥属，该属还有其他多种生物，图1表示拟南芥属内A1-A4四个物种的进化历程。拟南芥属的P、Q两个基因在四个物种中的检测结果如表，“✔”代表检测到对应的基因。 基因 物种 P Q A1 A2 ! A3 ✔ A4 （1）基因P只在 A1、A2物种内检测到，可一定程度说明这两个物种的亲缘关系较近，这为拟南芥属各物种的进化提供了_____。 A. 化石证据 B. 细胞生物学证据 C. 比较解剖学证据 D. 分子生物学证据 （2）根据图1和表分析，P基因最可能在_____（图1中编号选填）点产生，Q基因最可能在_____（图1中编号选填）点产生。 已知拟南芥生长调节因子GRF3的表达受SVP蛋白调控，而GRF3的表达量与叶面积正相关，叶面积与植物的抗旱能力负相关，拟南芥在干旱的西藏和湿润的四川都有较为广泛分布，现取两地拟南芥种群进行相关研究，得结果如图2。 （3）根据相关信息判断，图2中能代表拟南芥四川种群GRF3 表达量和叶面积的分别是_____和_____（图2中编号选填）。 （4）图2中模板链除所示序列外，其他部分的碱基序列完全相同，则拟南芥的西藏和四川两种群中SVP 碱基序列不同是因为发生了碱基的_____。 A. 插入 B. 重复 C. 替换 D. 缺失 （5）遗传物质的变化以及两地不同的自然环境，可提高拟南芥物种的_____。 A. 多样性 B. 适应性 C. SVP基因的基因频率 D. 不同地区中SVP 不同等位基因的频率 （6）西藏种群SVP基因呈现的碱基序列经转录后对应形成的密码子应为_____。 A. 5'-GCU-3' B. 5'-GCT-3' C. 5'-CGA-3' D. 5'-CGU-3' （7）四川种群和西藏种群SVP碱基变化导致转录后对应形成了两种密码子，以下判断这两种密码子是否决定同一种氨基酸及理由中，最合理的是_____。 A. 同一种氨基酸，因为同一氨基酸可由多种密码子决定 B. 可能是同一种氨基酸，因为同一氨基酸可由多种密码子决定 C. 不是同一种氨基酸，因为密码子不同决定的氨基酸不同 D. 不是同一种氨基酸，因为两种群的SVP蛋白功能出现了显著差异 内环境（22分） 2. 人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。图1表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，A，B，C，D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官（A是小肠），Ⅰ、Ⅱ是有关的生理过程。图2是人体组织局部示意图，②④所在位置是某些管道的横切面。 （1）图1中的a对应图2中的______（选填序号），B和D分别代表______。 （2）以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有______。（本空用下列编号选填） ①氨基酸的脱水缩合②消化道中淀粉分解成麦芽糖③丙酮酸转化成乳酸④血红蛋白与O2结合⑤神经递质和受体结合 （3）从组织液与血浆的关系看，导致组织水肿的因素很多。据研究，营养不良能引起组织水肿，请根据细胞外液的各项成分的关系分析营养不良造成组织水肿的原因__________________。 （4）人体含量最多的体液是图2中的[ ]______（[ ]内填图4中序号），②细胞直接生活的环境是______（填图4序号），①中pH的稳态维持主要与其中______成分有关。 A. B. C. Na+ D. Cl- （5）表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据E，F，G，H中与图4中①相对应的字母是（ ） 成分 钠离子 钾离子 钙离子 镁离子 氯离子 有机酸 蛋白质 E F 142 5 2.5 1.5 103.3 6 16 G 147 4 1.25 1 114 7.5 1 H 10 140 2.5 10.35 25 — 47 （6）图2中红细胞携带的氧气进入组织细胞，经过的途径依次为红细胞→__________________（用图2中序号和箭头表示）。 （7）在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中，待测的蒸馏水、缓冲液和血浆都应保持相同的体积和温度，其目的是（ ） A. 保持自变量（实验变量）的一致 B. 保持因变量（反应变量）的一致 C. 保持无关变量的一致 D. 消除无关变量 玉米的育种（19分） 3. 玉米（2n=20）是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。 （1）单倍体玉米体细胞的染色体数为（ ） A. 10 B. 20 C. 40 D. 不能确定 （2）玉米籽粒由胚和胚乳构成（如下图），胚是由精子和卵细胞结合发育而来，胚乳是由精子和两个极核（每个极核的基因型和卵细胞相同）结合发育而来，因此，胚和胚乳的染色体组分别为（ ） A. 1；2 B. 2；2 C. 2；3 D. 3；2 科研人员得到一个紫粒品系（S），该品系携带显性基因R，能够在玉米籽粒的胚和胚乳中特异性表达紫色花青素。科研人员以纯合的普通玉米为母本与纯合的玉米品系S进行杂交，结果如下图。 （3）母本植株上所结的籽粒有两种表型，但胚乳均为紫色，胚乳的基因型均为______；绝大部分籽粒的胚为紫色，其基因型为______。 （4）母本植株上所结籽粒中少数籽粒是白色，亲本中某基因的差异，通过电泳以确定单倍体胚的来源，结果见下图，由此可推测单倍体的胚是由______发育而来。 （5）品系S在生产上具有一定的应用价值，可用籽粒颜色作为标记性状，筛选杂交后代中的单倍体。现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H），若想培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种，请完成下列育种方案： 步骤一：将G和H杂交： 步骤二：将所得F1作为______（选填A或B：A母本，B父本）与S杂交； 步骤三：选择______（选填A或B：A白色胚，B紫色胚）籽粒种植，培育为植株； 步骤四：将步骤三得到的植株__________________（提示：处理方法）以获得可育纯合子，选出具有优良性状的个体。 为了提高单倍体育种过程中获得可育纯合子的概率，研究人员用不同的X溶液处理，对单倍体苗的成苗率，大田移栽成活率和染色体加倍率的影响，结果如表： X溶液（mg/L） 成苗率（%） 大田移栽成活率（%） 染色体加倍率（%） 750 79.98 82.15 2.46 500 80.42 85.53 2.31 200 81.51 87.39 1.92 75 82.54 89.86 1.17 （6）综合本实验结果分析，能够得到的结论是？__________________ 人类遗传病（21分） 4. 某成人型脊髓性肌萎缩症（SMA）由5号染色体上的SMN基因决定，在人群中的发病率约为1/10000。如图1是某家系SMA的遗传系谱，请回答下列问题。 （1）SMA患者的脊髓灰质前角运动神经元退化，严重者_______（选填A或B，A：能；B：不能）自主运动，_______（选填A或B，A：能；B：不能）产生躯体感觉。 （2）据图1断，该疾病的遗传类型是（ ） A. 常染色体显性遗传 B. 常染色体隐性遗传 C. X连锁显性遗传 D. X连锁隐性遗传 （3）图1Ⅳ4与其母亲具有相同基因型的概率是_______，该人群中SMN致病基因的基因频率为_______。 研究表明SMN基因包括两种序列高度同源的SMN1基因和SMN2基因，如图2 （4）图2中过程①发生在_______中，需要的原料是______________。图2中异常SMA蛋白的产生原因是____________________________。 （5）研究发现，该家系患者细胞中两条5号染色体上SMN1的第7外显子均缺失，据图2分析，该病产生的原因是____________________________。 目前临床用于治疗该病的一种药物治疗路径如下： （6）口服Risdiplam（一种可被细胞吸收的小分子有机物，是mRNA剪接修饰剂），结合图2分析，该药的主要作用机制是_______。 （7）目前我国患病人群中大约25%~30%患遗传病。下列关于人类遗传病及其预防的叙述正确的是（ ） A患有遗传病的个体一定携带了相关的致病基因 B.调查某遗传病的遗传方式时，应该在患者家系中进行调查 C.禁止近亲结婚可以有效降低白化（常染色体隐性病）病患病概率 D.患抗维生素D佝偻病（X连锁显性遗传病）的男性婚配后适宜选择生男孩 神经调节（20分） 5. 脊髓的SG区发生功能障碍可引发神经病理性疼痛，常表现为受轻微伤害刺激即导致剧烈疼痛，图1为机体疼痛信号通路部分示意图，其中通道N也是一种Ca2+通道。为探究通道N与神经病理性疼痛的关系，研究人员以正常小鼠与神经病理性疼痛模型小鼠进行了相关实验，经轻微伤害刺激后在突触后膜上测得的电信号变化如图2。请回答下列问题。 （1）图1中，兴奋传导至神经末梢时，_______内流，促进储存于_______（结构）中的谷氨酸释放；谷氨酸与突触后膜上受体结合后，膜上发生信号转化。 （2）图2中，经轻微伤害刺激后，不同组别突触后膜上电位变化的差异主要表现在电位变化频率不同，据此推测，轻微伤害刺激引起通道N打开，使突触前膜谷氨酸的释放量_______（选填A或B，A：增多；B：减少），导致SG区对轻微伤害刺激反应_______（选填A或B，A：增强；B：减弱），从而出现痛觉敏感。 除上述化学突触外，还有一种突触为电突触（图3），其通道是由连接蛋白构成，一半连接蛋白连接突触前膜，一半连接蛋白连接突触后膜，神经冲动通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元且突触后神经元兴奋后也可引发突触前神经元的兴奋，利用微电极-电位表装置测定兴奋经突触传递的电位变化，结果如图4所示。 （3）根据图3和图4完成下列表格。 比较项目 图示（填a/b） 兴奋时电位变化（填c/d） 信号转换 电突触 _______ _______ 电信号→_______ 化学突触 _______ _______ 电信号→_______ 地塞米松是一种激素类药物，具有缓解疼痛等功效，但不宜持续高剂量使用，为探究某植物细胞提取物X对神经病理性疼痛的作用效果，科研人员进行了相关研究，以期为药物研发奠定基础，结果如下表。 实验组别 实验处理 痛觉指数 通道N蛋白表达水平相对值 一 正常鼠 0.16 1.2 二 模型鼠 8.86 6.21 三 正常鼠+提取物X 0.15 1.18 四 模型鼠+地塞米松 2.53 2.45 五 模型鼠+提取物X 4.45 3.28 （4）实验中实验组别一、三的结果可说明提取物X对正常鼠痛觉的形成_______（选填A或B，A：显著；B：无显著），设置组别四的目的是_____________________。 （5）结果表明，提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用，请根据图1和表，阐述其机理：____________________________。 （6）提取物X作为药物在临床上试验，还需特别关注的是_______。 ①提取物X的组成成分及比例 ②使用的剂量 ③使用后的副作用 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $