精品解析：上海市虹口区2024-2025学年高二下学期高中学业水平等级考模拟生物试卷

2025年虹口区高中学业水平考试高二等级考模拟考试 生物学试卷 珊瑚礁生态系统 1. 珊瑚是珊瑚礁的基本单位，由珊瑚虫及其分泌的钙质骨貉 (CaCO₃) 构建而成。珊瑚虫体内五颜六色的虫黄藻使珊瑚礁色彩斑斓。珊瑚虫的代谢产物可被虫黄藻利用，而虫黄藻光合 作用的产物也可被珊瑚虫利用，当虫黄藻离开珊瑚虫，珊瑚会失去色彩，这种现象称为珊瑚白化。珊瑚礁、珊瑚虫、虫黄藻等共同组成珊瑚礁生态系统。该生态系统中部分食物链及珊瑚白化的部分机制，如图所示 （1）珊瑚礁中的珊瑚虫、虫黄藻等生物组成了 A. 种群 B. 生物圈 C. 群落 D. 生态系统 （2）据题干信息推断，珊瑚虫与虫黄藻的种间关系是 A. 捕食 B. 共 生 C. 寄 生 D. 竞争 （3）据图及题干信息推断，珊瑚虫参与碳循环的相关事件有 A. 光合作用 B. 呼吸作用 C. 分泌钙质骨骼 D. 捕食浮游动物 （4）假设图中生态系统能量从第一营养级到第二营养级、第二营养级到第三营养级的传递效率均为10%，海星的食物由20%的浮游动物和80%的珊瑚虫组成，且收获10KJ海星需要5200KJ 浮游植物，则该生态系统中第三营养级到第四营养级的营养级效率为________。 （5）据图及已学知识推测，短期温度胁迫使珊瑚白化的原因可能是珊瑚虫 ， 使虫黄藻逃离。 A. NADH 相关基因表达上调，无法为虫黄藻供能 B. HSP90 基因表达下调，无法虫黄藻提供营养 C. 细胞内酶活性降低，为虫黄藻提供光合作用所需物质较少 D. 因虫黄藻释放有害物质，使其无法为虫黄藻提供生存空间 （6）据相关信息推测，减缓珊瑚白化的可行方案有 。 A. 增加虫黄藻的遗传多样性 B. 将正常珊瑚植入白化区域 C. 局部人工遮阳并增强水流 D. 适当投放捕食海星的鱼类 “PEP-PAP”蛋白复合物 2. 我国研究人贡成功解折了植物叶蜂体中"PEP-PAP"蛋白复合物的结构，PAP由多种蛋白质组成(PAP1-PAP14) , PAP4, 与PAP9可定位于类囊体膜上, 敲除PAP4基因的拟南芥叶片严重白化; 裁除PAP9基因的拟南芥叶片呈现黄色。如图甲为拟南芥光合作用的部分过程 （1）研究发现，PEP蛋白起源于蓝细菌，而PAP4蛋白起源于真核生物。据此推断，PEP 与PAP4起源生物的细胞之间的最大区别是___________。 （2）可作为PEP-PAP蛋白复合物基本单位的结构是__________。(编号选填) （3）据图甲及已学知识推断，参与PEP-PAP 蛋白复合物形成的细胞结构有 。 A. 细胞核 B. 核糖体 C. 叶绿体 D. 细胞骨架 （4）在叶绿体结构完好且充分光照的条件下，据相关信息推测，与野生型拟南芥(不做任何处理)相比，敲除PAP4基因的拟南芥中结构②两侧物质B的浓度差 A. 较大 B. 较 小 C. 相近 D. 无法判断 （5）据相关信息推测，在敲除PAP9 基因的拟南芥叶绿体中，其含量最多的色素的吸收光谱是____。 （6）据图甲推断，结构①的功能是 。 A. 参与转运H+ B. 催化ATP形成 C 促进光能吸收 D. 还原三碳化合物 （7）据图甲推断，场所②中五碳糖再生过程的物质变化有________。 (编号选填) ①C→D ②E→F ③D→C ④F→E （8）PAP4基因和PAP9基因表达产物为功能相似的2种酶，为探究上述2种酶在功能上是否可互换，研究人员开展实验的部分结果如图3所示，据图甲、乙及相关信息推测，敲除PAP9基 因对光合作用有何影响?能否用PAP4基因表达产物替代PAP9基因表达产物? ___________请阐明理由 ________。 (突变体1为过表达PAP4基因的拟南芥；突变体2为敲除PAP9基因的拟南芥；突变体3为敲除PAP9基因且过表达PAP4基因的拟南芥) 直肠癌相关遗传问题 3. 人类16号染色体上PRM7基因的转最产物经加工可形成PRMT7mRNA。位于17号染色体上PRPF8基因表达产物PRPF8蛋白能合并加工 PRMT7突变基因的转录产物，形成的PRMT72能催化组蛋白局部甲基化，抑制APC基因（抑癌基因）的表达，从而提高直肠癌的发病率，部分机制如图所示。此外， APC基因突变会引发家族性腺瘤性息肉病（AP），诱发直肠癌。已知携带APC突变基因的某家族中，小张（男性）及其父、母均患FAP，其妹妹不患该病。 （1）据已学知识判断，直肠癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括 。 A. B. C. D. （2）据图判断， PRMT7突变基因的部分编码链序列为 。 A. 5'……GCTGGTACTG……3' B. 5'……CAGTAGGAGC……3' C. 5'……CGAGGATGAC……3' D. 5' ……GTCATGGTCG……3' （3）据图推测，PRPF8的功能可能是 A. 催化PRMT7基因转录 B. 阻止PRMT7基因转录 C. 催化染色质组蛋白甲基化 D. 剪切突变PRMT7mRNA序列 （4）检测发现，小张父亲生殖细胞中同时存在PRMT7突变基因与PRPF8基因，据此推断，上述2种基因重组发生在_______。 (编号选填) ①S期 ② 后期I ③ 前期I ④后期Ⅱ （5）据图及相关信息推测，直肠癌的发病机理可能有 。 A PRPF8基因突变 B. 抑制APC基因表达 C. APC基因碱基序列改变 D. PRMT71改变为PRMT72 （6）据题干信息推断，FAP的遗传方式是 。 A. 常染色体隐性遗传 B. 常染色体显性遗传 C. 伴X 染色体隐性遗传 D. 伴X 染色体显性遗传 （7）若小张与不患FAP的女性婚配（仅考虑APC基因突变导致的遗传病），则 ①生育患FAP的男孩的概率为_____.。 ②欲生育不患FAP的孩子，可采取的产前诊断措施有_____.。 A. B超检查 B.性别检测 C.羊水检查 D.染色体分析 （8）据图及相关信息推测，在APC基因碱基序列未改变的情况下，治疗直肠癌患者可采取的可行的治疗方案有_____。（编号选填） ①敲除APC基因 ②敲除PRPF8基因 ③注射PRMT71蛋白 ④注射PRMT72蛋白抑制剂 系统性红班狼疮 4. 系统性红班狼疮 (SLE)是一种女性发病率较高的自身免疫病。研究发现，Xist基因存在于X染色体上，但只有在X染色体成对存在时，Xist基因才被激活，Xist RNA能与多种蛋白质结合形成复合物" Xist-RNP"，该复合物能与X染色体上的蛋白质结合，使任意1条X染色体上绝大多数基因沉默，前复合物也可能是诱发SLE的原因之一，部分机制如图1所示。 （1）研究发现, Xist-RNP中的 Xist RNA能与特定的mRNA结合,其中的蛋白质能与RNA聚合酶竞争位点.据此推测，使X染色体“基因沉默”的机理可能是 Xist-RNP___ (编号选填) ①抑制转录②干扰RNA③抑制翻译④修饰组蛋白 （2）据图1判断，能特异性识别Xist-RNP的细胞或结构有___.(编号选填) ①细胞A②细胞B③细胞C④细胞D⑤结构A⑥MHC分子 （3）据图1判断，造成浆细胞样树突状细胞与细胞A在结构与功能上具有差异的根本原因是 ____(编号选填) ①抗原的类型不同②基因的选择性表达 ③细胞分化的程度不同④Xist-RNP造成的影响不同 （4）据图1推测，Xist-RNP引发机体体液免疫的大致过程是______， (编号选填并排序) ①细胞C增殖分化②细胞B分泌细胞因子③细胞B与坏死的细胞结合④细胞A吞噬和处理 Xist-RNP ⑤细胞D分泌能结合 Xist-RNP的抗体 （5）据图1及已学知识推测，SLE的发病原因可能是 。 A. Xist-RNP-抗体复合物加剧抗体产生 B. 机体产生的抗体攻击自身组织器官 C. 部分细胞膜蛋白与 Xist-RNP结构相似 D. 细胞A分泌免疫活性物质作用于细胞C （6）为进一步探究 Xist RNA与SLE的关系，研究人员改造部分雄鼠的 Xist基因，使其易被 Dox (强力霉素)激活而发生转录，相关实验设计方案及实验结果分别如表和图2所示。 组别 A B C D E 性别 ♀ ♂ ♂ ♂ ♂ Xist基因 未改造 未改造 改造 未改造 改造 加入的Dox - - + + + 加入Pristane + - - + + ①据表推断，设计A组的目的是确定_____.。 A. B雄鼠未发生红斑狼疮 B. C雄鼠未发生红斑狼疮 C. D雄鼠发生了红斑狼疮 D. E雄鼠发生了红斑狼疮 ②据表及图2，概括上述实验的结论是_____.。 高糖饮食与糖尿病 5. 胰岛素抵抗是Ⅱ型糖尿病的主要特征，其主要机制如图所示高糖环境下，肝脏细胞内SOCS基因表达上调：胞内脂肪积累。此外，脑中多种细胞的质膜上分布着胰岛素受体。当胰岛素作用于VTA区，神经元会分泌多巴胺，使人体产生快乐的感觉；当VTA区持续兴奋可能引发成瘾行为、研究表明，成瘾者多巴胺受体量减少；大脑皮层前扣带区的厚度降低、体积变小，自制力下降。 (图中数字编号表示部位；“→”表示促进作用；“一”表示抑制作用) （1）据图判断，属于内环境的部位有 。 A. ① B. ② C. ③ D. ④ （2）据图及已学知识判断，细胞质膜上存在胰岛素受体的有 。 A. 胰脏细胞 B. 肝脏细胞 C. 脂肪细胞 D. 脑部VTA区 （3）据图及已学知识推断，摄入高糖食物后，机体参与血糖平衡调节的机理有_______。 (编号选填) ①胰脏分泌胰岛素促进细胞内物质氧化分解 ②胰脏分泌胰高血糖素促进FFA转化为脂肪 ③神经元Ⅱ分泌肾上腺素促进肝糖原的合成 ④神经元Ⅱ分泌促甲状腺素促进肌糖原水解 （4）据图及已学知识推测，胞内脂肪堆积在线粒体，_________。 (编号选填) ①促进脂类物质的加工②抑制胰岛素受体功能③促进电子传递链发生④抑制糖酵解生成C₃H₄O₃ （5）据图推断，多巴胺引发人体产生快乐感觉生理学基础有 。 A. Ca²⁺促进内含多巴胺的突触小泡与神经元I轴突膜融合 B. Na⁺从部位④涌入神经元Ⅱ使其膜电位逆转为外正内负 C 部位④中多巴胺与神经元Ⅱ树突膜上 Na转运蛋白结合 D. VTA区产生的冲动通过神经纤维传递到大脑皮层产生兴奋 （6）据图及相关信息推测，人体对高糖食物上瘾的机制包括 。 A. 多巴胺受体减少导致糖类摄入量增大 B. 胰岛素持续刺激大脑产生快乐的感觉 C. 糖类食物促进胰岛B细胞分泌胰岛素 D. 前扣带区厚度降低无法抵抗高糖诱惑 （7）据图及相关信息，阐述长期高糖饮食导致胰岛素抵抗的可能原因________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年虹口区高中学业水平考试高二等级考模拟考试 生物学试卷 珊瑚礁生态系统 1. 珊瑚是珊瑚礁的基本单位，由珊瑚虫及其分泌的钙质骨貉 (CaCO₃) 构建而成。珊瑚虫体内五颜六色的虫黄藻使珊瑚礁色彩斑斓。珊瑚虫的代谢产物可被虫黄藻利用，而虫黄藻光合 作用的产物也可被珊瑚虫利用，当虫黄藻离开珊瑚虫，珊瑚会失去色彩，这种现象称为珊瑚白化。珊瑚礁、珊瑚虫、虫黄藻等共同组成珊瑚礁生态系统。该生态系统中部分食物链及珊瑚白化的部分机制，如图所示 （1）珊瑚礁中的珊瑚虫、虫黄藻等生物组成了 A. 种群 B. 生物圈 C. 群落 D. 生态系统 （2）据题干信息推断，珊瑚虫与虫黄藻的种间关系是 A. 捕食 B. 共 生 C. 寄 生 D. 竞争 （3）据图及题干信息推断，珊瑚虫参与碳循环的相关事件有 A. 光合作用 B. 呼吸作用 C. 分泌钙质骨骼 D. 捕食浮游动物 （4）假设图中生态系统能量从第一营养级到第二营养级、第二营养级到第三营养级的传递效率均为10%，海星的食物由20%的浮游动物和80%的珊瑚虫组成，且收获10KJ海星需要5200KJ 浮游植物，则该生态系统中第三营养级到第四营养级的营养级效率为________。 （5）据图及已学知识推测，短期温度胁迫使珊瑚白化的原因可能是珊瑚虫 ， 使虫黄藻逃离。 A. NADH 相关基因表达上调，无法为虫黄藻供能 B. HSP90 基因表达下调，无法为虫黄藻提供营养 C. 细胞内酶活性降低，为虫黄藻提供光合作用所需物质较少 D. 因虫黄藻释放有害物质，使其无法为虫黄藻提供生存空间 （6）据相关信息推测，减缓珊瑚白化的可行方案有 。 A. 增加虫黄藻的遗传多样性 B. 将正常珊瑚植入白化区域 C. 局部人工遮阳并增强水流 D. 适当投放捕食海星的鱼类 【答案】（1）C （2）B （3）BCD （4）16% （5）BCD （6）ABC 【解析】 【分析】生态系统中成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。 【小问1详解】 珊瑚礁中的珊瑚虫、虫黄藻生活在同一个空间中，相互作用，构成的有机整体是群落，A、B、D错误，C正确。 故选C。 【小问2详解】 珊瑚虫的代谢产物可被虫黄藻利用，而虫黄藻光合 作用的产物也可被珊瑚虫利用，两者相互依存，共同生活，因此两种生物间是共生关系，A、C、D错误，B正确。 故选B。 【小问3详解】 根据题意，虫黄藻进行光合作用，而呼吸作用、分泌钙质骨骼、捕食浮游生物有碳元素的参与，因此珊瑚虫参与碳循环的相关事件有BCD，A错误。 故选BCD。 【小问4详解】 根据图示海星的能量来源有两条：浮游植物 → 浮游动物 → 海星（占20%），浮游植物 → 浮游动物 → 珊瑚 → 海星（占80%），海星从以上的两条路径获得的能量为10KJ，则海星从浮游动物获得的能量为10×20%= 2 kJ，根据能量传递效率可以计算需要的浮游植物2 kJ / 10% / 10% = 200 kJ。海星从珊瑚虫获得的能量为80% × 10 kJ = 8 kJ，设该生态系统中第三营养级到第四营养级的营养级效率为x，则浮游植物需要提供：(8kJ / x) / 10% / 10% = 800 kJ / x，则200+800 / x=5200，解得x=16%。 【小问5详解】 A、根据题意，短期温度胁迫使珊瑚白化的，若NADH 相关基因表达上调，可以为虫黄藻提供更多能量，A错误； B、HSP90 基因表达下调，无法使变性蛋白正确折叠，可能无法虫黄藻提供营养，导致白化，B正确； C、酶活性与最适温度有关，温度胁迫可能使酶活性下降，为虫黄藻提供的光合作用所需物质较少，C正确； D、根据图示，温度胁迫使得虫黄藻释放有害物质，使得珊瑚虫细胞凋亡，无法为虫黄藻提供生存空间，D正确。 故选BCD。 【小问6详解】 A、增加虫黄藻的遗传多样性，可以让更多的虫黄藻与珊瑚虫共生，有利于减缓珊瑚白化，A正确； B、将正常珊瑚植入白化区域，可以使得正常珊瑚的虫黄藻进入白化珊瑚虫，B正确； C、局部人工遮阳并增强水流可以减少温度胁迫的发生，可以缓解珊瑚白化，C正确； D、适当投放捕食海星的鱼类，可以减少海星对珊瑚虫的捕食，但不能缓解珊瑚白化，D错误。 故选ABC。 “PEP-PAP”蛋白复合物 2. 我国研究人贡成功解折了植物叶蜂体中"PEP-PAP"蛋白复合物的结构，PAP由多种蛋白质组成(PAP1-PAP14) , PAP4, 与PAP9可定位于类囊体膜上, 敲除PAP4基因的拟南芥叶片严重白化; 裁除PAP9基因的拟南芥叶片呈现黄色。如图甲为拟南芥光合作用的部分过程 （1）研究发现，PEP蛋白起源于蓝细菌，而PAP4蛋白起源于真核生物。据此推断，PEP 与PAP4起源生物的细胞之间的最大区别是___________。 （2）可作为PEP-PAP蛋白复合物基本单位结构是__________。(编号选填) （3）据图甲及已学知识推断，参与PEP-PAP 蛋白复合物形成的细胞结构有 。 A. 细胞核 B. 核糖体 C. 叶绿体 D. 细胞骨架 （4）在叶绿体结构完好且充分光照的条件下，据相关信息推测，与野生型拟南芥(不做任何处理)相比，敲除PAP4基因的拟南芥中结构②两侧物质B的浓度差 A. 较大 B. 较 小 C. 相近 D. 无法判断 （5）据相关信息推测，在敲除PAP9 基因的拟南芥叶绿体中，其含量最多的色素的吸收光谱是____。 （6）据图甲推断，结构①的功能是 。 A. 参与转运H+ B. 催化ATP形成 C. 促进光能吸收 D. 还原三碳化合物 （7）据图甲推断，场所②中五碳糖再生过程的物质变化有________。 (编号选填) ①C→D ②E→F ③D→C ④F→E （8）PAP4基因和PAP9基因表达产物为功能相似的2种酶，为探究上述2种酶在功能上是否可互换，研究人员开展实验的部分结果如图3所示，据图甲、乙及相关信息推测，敲除PAP9基 因对光合作用有何影响?能否用PAP4基因表达产物替代PAP9基因表达产物? ___________请阐明理由 ________。 (突变体1为过表达PAP4基因的拟南芥；突变体2为敲除PAP9基因的拟南芥；突变体3为敲除PAP9基因且过表达PAP4基因的拟南芥) 【答案】（1）有无核膜包被的细胞核 （2）①④ （3）ABCD （4）B （5）C （6）AB （7）③④ （8） ①. 与野生型比，pap9突变体光系统Ⅱ光能转化为电能的比值低，CO2吸收量降低可能导致水光解速率下降，高能化合物ATP、NADPH生成量减少，光反应速率降低；CO2固定为五碳化合物的量降低，碳反应速率下降，植物合成有机物的量降低等 ②. 不能完全弥补，在pep9突变体内PAP4过表达后，光系统Ⅱ光能转化为电能的比值和CO2吸收量均较pap9突变体有所提高，但仍比野生型低，说明能一定程度上弥补pap9突变体造成的光合作用减弱的情况，但仍不能恢复至野生型的状态 【解析】 【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。 【小问1详解】 蓝细菌是原核生物，真核生物与原核生物细胞之间的最大区别是有无核膜包被的细胞核，因为PEP蛋白起源于蓝细菌（原核生物），PAP4蛋白起源于真核生物，所以PEP与PAP4起源生物的细胞之间的最大区别是有无以核膜为界限的细胞核。 【小问2详解】 蛋白质的基本单位是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。观察所给结构，①④都符合氨基酸的结构特点，都可作为PEP-PAP蛋白复合物基本单位，①④正确，②③错误； 故选①④。 【小问3详解】 A、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，蛋白质的合成受细胞核中基因的控制，所以细胞核参与PEP-PAP蛋白复合物形成，A正确； B、核糖体是蛋白质合成的场所，PEP-PAP蛋白复合物中的蛋白质在核糖体上合成，所以核糖体参与其形成，B正确； C、由题可知PAP4与PAP9可定位于类囊体膜上，且该蛋白复合物与光合作用有关，叶绿体是光合作用的场所，所以叶绿体参与其形成，C正确； D、细胞骨架与细胞内的物质运输等有关，蛋白质的合成和运输等过程可能需要细胞骨架的参与，所以细胞骨架参与其形成。 故选ABCD。 【小问4详解】 由题可知，敲除PAP4基因的拟南芥叶片严重白化，说明其叶绿素含量极少，在光合作用光反应阶段，结构②为类囊体薄膜上的ATP合成酶相关结构，物质B为H+，光反应中，水的光解产生H+和氧气，H+在类囊体薄膜内积累，形成类囊体薄膜内外的H+浓度差，驱动ATP合成，野生型拟南芥能正常进行光反应，产生较多叶绿素，光反应较强，可形成较大的H+浓度差，而敲除PAP4基因的拟南芥因叶绿素极少，光反应减弱，水的光解产生H+减少，类囊体薄膜两侧H+浓度差较小，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问5详解】 敲除PAP9基因的拟南芥叶片呈现黄色，说明叶绿素合成受影响，类胡萝卜素相对含量较多，在类胡萝卜素中，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，在给出的吸收光谱图中，C吸收峰主要在蓝紫光区域（波长较短区域），符合类胡萝卜素的吸收光谱特点。 【小问6详解】 观察图2可知，结构①位于类囊体薄膜上，在光合作用光反应过程中，类囊体薄膜上进行水的光解产生H+，H+通过结构①从类囊体腔转运到叶绿体基质，参与转运H+，同时，在H+顺浓度梯度转运过程中，结构①催化ADP和Pi合成ATP，所以结构①的功能是参与转运H+和催化ATP形成，AB正确，CD错误。 故选AB。 【小问7详解】 由图甲可知，结构②为类囊体薄膜，光系统I（PSI）在光合作用中的主要功能是吸收光能，通过电子传递链将C（NADP+）还原为D（NADPH），光系统Ⅱ（PSⅡ）在光合作用中的主要功能是进行水的光解，产生A（O2）和B（H+），H+通过顺浓度梯度运输产生的电化学势能使ADP和Pi（E）合成ATP（F），场所②是叶绿体基质，进行的是光合作用的暗反应，暗反应中五碳糖再生过程是卡尔文循环的一部分，在卡尔文循环中，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，形成糖类和五碳化合物，该的物质变化有③D（NADPH）→C（NADP+和H+） ，④F（ATP）→E（ADP+pi） ，③④正确，①②错误。 故选③④。 【小问8详解】 由题可知，敲除PAP9基因的拟南芥叶片呈现黄色，说明叶绿素含量减少，因为叶绿素在光合作用中吸收、传递和转化光能，与野生型比，pap9突变体光系统Ⅱ光能转化为电能的比值低，CO2吸收量降低可能导致水光解速率下降，高能化合物ATP、NADPH生成量减少，光反应速率降低；CO2固定为五碳化合物的量降低，碳反应速率下降，植物合成有机物的量降低等。从图3（a）和（b）来看，突变体3（敲除PAP9基因且过表达PAP4基因）的光合作用相关指标与野生型相比仍有明显差异，且和突变体2（敲除PAP9基因）相比没有恢复到野生型水平，说明即使过表达PAP4基因，也不能完全弥补，在pep9突变体内PAP4过表达后，光系统Ⅱ光能转化为电能的比值和CO2吸收量均较pap9突变体有所提高，但仍比野生型低，说明能一定程度上弥补pap9突变体造成的光合作用减弱的情况，但仍不能恢复至野生型的状态。 直肠癌相关遗传问题 3. 人类16号染色体上PRM7基因的转最产物经加工可形成PRMT7mRNA。位于17号染色体上PRPF8基因表达产物PRPF8蛋白能合并加工 PRMT7突变基因的转录产物，形成的PRMT72能催化组蛋白局部甲基化，抑制APC基因（抑癌基因）的表达，从而提高直肠癌的发病率，部分机制如图所示。此外， APC基因突变会引发家族性腺瘤性息肉病（AP），诱发直肠癌。已知携带APC突变基因的某家族中，小张（男性）及其父、母均患FAP，其妹妹不患该病。 （1）据已学知识判断，直肠癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为包括 。 A. B. C. D. （2）据图判断， PRMT7突变基因的部分编码链序列为 。 A. 5'……GCTGGTACTG……3' B. 5'……CAGTAGGAGC……3' C. 5'……CGAGGATGAC……3' D. 5' ……GTCATGGTCG……3' （3）据图推测，PRPF8的功能可能是 A. 催化PRMT7基因转录 B. 阻止PRMT7基因转录 C. 催化染色质组蛋白甲基化 D. 剪切突变PRMT7mRNA序列 （4）检测发现，小张父亲生殖细胞中同时存在PRMT7突变基因与PRPF8基因，据此推断，上述2种基因重组发生在_______。 (编号选填) ①S期 ② 后期I ③ 前期I ④后期Ⅱ （5）据图及相关信息推测，直肠癌的发病机理可能有 。 A. PRPF8基因突变 B. 抑制APC基因表达 C. APC基因碱基序列改变 D. PRMT71改变为PRMT72 （6）据题干信息推断，FAP的遗传方式是 。 A. 常染色体隐性遗传 B. 常染色体显性遗传 C. 伴X 染色体隐性遗传 D. 伴X 染色体显性遗传 （7）若小张与不患FAP的女性婚配（仅考虑APC基因突变导致的遗传病），则 ①生育患FAP的男孩的概率为_____.。 ②欲生育不患FAP的孩子，可采取的产前诊断措施有_____.。 A. B超检查 B.性别检测 C.羊水检查 D.染色体分析 （8）据图及相关信息推测，在APC基因碱基序列未改变的情况下，治疗直肠癌患者可采取的可行的治疗方案有_____。（编号选填） ①敲除APC基因 ②敲除PRPF8基因 ③注射PRMT71蛋白 ④注射PRMT72蛋白抑制剂 【答案】（1）BD （2）C （3）D （4）② （5）BCD （6）B （7） ①. 1/3 ②. C （8）④ 【解析】 【分析】DNA甲基化是真核细胞基因组重要修饰方式之一，DNA甲基化通过与转录因子相互作用或通过改变染色质结构来影响基因的表达,从表观遗传水平对生物遗传信息进行调节，在生长发育过程中起着重要的作用，而且植物DNA甲基化还参与了环境胁迫下的基因表达调控过程，DNA甲基化没有改变侍耐基因序列，DNA甲基化是基因组DNA在转录水平上进行调控的一种自然修饰方式。 【小问1详解】 直肠癌细胞增殖方式是有丝分裂，属于有丝分裂的是BD，AC是减数分裂，AC错误，BD正确。 故选BD。 【小问2详解】 因为mRNA是以DNA的模板链为模板转录而来，编码链与模板链互补，与mRNA的碱基序列除了T和U的区别外其余相同，已知 PRMI7突变基因的mRNA的碱基是5'……CGAGGAUGAC……3'， 所以PRMI7突变基因的部分编码链序列为5'……CGAGGATGAC……3'，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问3详解】 比较天然PRMT7mRNA和突变PRMT7mRNA序列图可知，在突变PRMT7mRNA上结合有PRPF8，加工后PRMT7mRNA的长度比天然PRMT7mRNA的序列短，推测PRPF8的功能可能是剪切突变PRMT7mRNA 序列，D正确，ABC错误。 故选D。 【小问4详解】 基因重组发生在后期I，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，②正确，①③④错误。 故选② 【小问5详解】 A、由题干信息可知，位于17号染色体上PRPF8基因表达产物PRPF8蛋白能合并加工PRMT7突变基因的转录产物，形成的PRMT72能催化组蛋白局部甲基化，抑制APC基因（抑癌基因）的表达，从而提高直肠癌的发病率，如果PRPF8基因突变，将不利于直肠癌的发生，A错误； B、由题干信息可知，抑制APC基因（抑癌基因）的表达，从而提高直肠癌的发病率，B正确； C、APC基因碱基序列改变，该基因会发生基因突变，可能导致其不能表达，能提高直肠癌的发病率，C正确； D、由图可知，天然PRMT7mRNA会翻译出PRMT71蛋白，突变PRMT7mRNA会翻译出PRMT72蛋白，PRMT72能催化组蛋白局部甲基化，抑制APC基因（抑癌基因）的表达，从而提高直肠癌的发病率，D正确。 故选BCD。 【小问6详解】 已知携带APC突变基因的某家族中，小张（男性）及其父、母均患FAP，其妹妹不患该病，所以可知该病的遗传方式为常染色体隐性遗传，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问7详解】 小张（男性）及其父、母均患FAP，其妹妹不患该病，说明小张的父母基因型均为杂合子，所以小张是显性纯合子的概率是1/3，杂合子的概率是2/3，不患FAP的女性是隐性纯合子，二人结婚，后代正常的概率是1/3，患病的概率是2/3，再乘以生男孩的概率1/2，生育患FAP的男孩的概率为1/3。 欲判断基因突变导致的疾病，无法用B超检查，性别检查和染色体分析，需要从羊水中提取相应的基因进行检测，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问8详解】 由题干信息可知，位于17号染色体上PRPF8基因表达产物PRPF8蛋白能合并加工PRMT7突变基因的转录产物，形成的PRMT72能催化组蛋白局部甲基化，抑制APC基因（抑癌基因）的表达，从而提高直肠癌的发病率，所以可采取的治疗方案是注射PRMT72蛋白抑制剂，减少组蛋白的甲基化，④正确，①②③错误。 故选④。 系统性红班狼疮 4. 系统性红班狼疮 (SLE)是一种女性发病率较高的自身免疫病。研究发现，Xist基因存在于X染色体上，但只有在X染色体成对存在时，Xist基因才被激活，Xist RNA能与多种蛋白质结合形成复合物" Xist-RNP"，该复合物能与X染色体上的蛋白质结合，使任意1条X染色体上绝大多数基因沉默，前复合物也可能是诱发SLE的原因之一，部分机制如图1所示。 （1）研究发现, Xist-RNP中的 Xist RNA能与特定的mRNA结合,其中的蛋白质能与RNA聚合酶竞争位点.据此推测，使X染色体“基因沉默”的机理可能是 Xist-RNP___ (编号选填) ①抑制转录②干扰RNA③抑制翻译④修饰组蛋白 （2）据图1判断，能特异性识别Xist-RNP的细胞或结构有___.(编号选填) ①细胞A②细胞B③细胞C④细胞D⑤结构A⑥MHC分子 （3）据图1判断，造成浆细胞样树突状细胞与细胞A在结构与功能上具有差异的根本原因是 ____(编号选填) ①抗原类型不同②基因的选择性表达 ③细胞分化的程度不同④Xist-RNP造成的影响不同 （4）据图1推测，Xist-RNP引发机体体液免疫的大致过程是______， (编号选填并排序) ①细胞C增殖分化②细胞B分泌细胞因子③细胞B与坏死的细胞结合④细胞A吞噬和处理 Xist-RNP ⑤细胞D分泌能结合 Xist-RNP的抗体 （5）据图1及已学知识推测，SLE的发病原因可能是 。 A. Xist-RNP-抗体复合物加剧抗体产生 B. 机体产生的抗体攻击自身组织器官 C. 部分细胞膜蛋白与 Xist-RNP结构相似 D. 细胞A分泌免疫活性物质作用于细胞C （6）为进一步探究 Xist RNA与SLE的关系，研究人员改造部分雄鼠的 Xist基因，使其易被 Dox (强力霉素)激活而发生转录，相关实验设计方案及实验结果分别如表和图2所示。 组别 A B C D E 性别 ♀ ♂ ♂ ♂ ♂ Xist基因 未改造 未改造 改造 未改造 改造 加入的Dox - - + + + 加入Pristane + - - + + ①据表推断，设计A组的目的是确定_____.。 A. B雄鼠未发生红斑狼疮 B. C雄鼠未发生红斑狼疮 C. D雄鼠发生了红斑狼疮 D. E雄鼠发生了红斑狼疮 ②据表及图2，概括上述实验的结论是_____.。 【答案】（1）①③ （2）①⑤ （3）② （4）④②①⑤ （5）ABCD （6） ①. A ②. 雄鼠Xist基因经改造后，不能直接诱发红斑狼疮 （由C组可看出），添加Dox后会发生轻微红斑狼疮 （由D组可看出），同时添加Dox和Pristane后会诱发与雌性小鼠相同程度的红斑狼疮 【解析】 【分析】体液免疫的过程：当病原体侵入机体时，一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化。并分泌细胞因子。在细胞因子的作用下，B细胞接受两个信号的刺激后，增殖、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体。 【小问1详解】 Xist-RNP中的 Xist RNA能与特定的mRNA结合，从而抑制翻译；其中的蛋白质能与RNA聚合酶竞争位点，从而抑制转录。使X染色体“基因沉默”的机理可能是 Xist-RNP抑制转录或翻译。 故选①③。 【小问2详解】 由图1可知，细胞A和结构A能特异性识别Xist-RNP。 故选①⑤。 【小问3详解】 浆细胞样树突状细胞与细胞A在结构与功能上具有差异说明发生了细胞分化，其根本原因是发生了基因的选择性表达。 故选②。 【小问4详解】 由图1可知，细胞死亡后释放Xist-RNP，细胞A吞噬和处理 Xist-RNP，将其呈递给细胞B，细胞B分泌细胞因子，同时其作用与细胞C，使细胞C增殖分化为浆细胞，即细胞D，细胞D分泌能结合 Xist-RNP的抗体，抗体与抗原特异性结合，故Xist-RNP引发机体体液免疫的大致过程是④②①⑤。 【小问5详解】 A、由图1可知，Xist-RNP-抗体复合物可加剧抗体产生，导致SLE，A正确； B、系统性红班狼疮 (SLE)是一种女性发病率较高的自身免疫病，机体产生的抗体攻击自身组织器官导致自身免疫病，B正确； C、部分细胞膜蛋白与 Xist-RNP结构相似，导致抗体把该部分细胞膜当做Xist-RNP攻击，C正确； D、细胞A分泌免疫活性物质（细胞因子）作用于细胞C（B细胞），促进细胞C的增殖分化，D正确。 故选ABCD。 【小问6详解】 ①A组作为空白对照，其目的是确定 B雄鼠未发生红斑狼疮 ，A正确，BCD错误。 故选A。 ②结合表格和图2可知，雄鼠Xist基因经改造后，不能直接诱发红斑狼疮 （由C组可看出），添加Dox后会发生轻微红斑狼疮 （由D组可看出），同时添加Dox和Pristane后会诱发与雌性小鼠相同程度红斑狼疮。 高糖饮食与糖尿病 5. 胰岛素抵抗是Ⅱ型糖尿病的主要特征，其主要机制如图所示高糖环境下，肝脏细胞内SOCS基因表达上调：胞内脂肪积累。此外，脑中多种细胞的质膜上分布着胰岛素受体。当胰岛素作用于VTA区，神经元会分泌多巴胺，使人体产生快乐的感觉；当VTA区持续兴奋可能引发成瘾行为、研究表明，成瘾者多巴胺受体量减少；大脑皮层前扣带区的厚度降低、体积变小，自制力下降。 (图中数字编号表示部位；“→”表示促进作用；“一”表示抑制作用) （1）据图判断，属于内环境的部位有 。 A ① B. ② C. ③ D. ④ （2）据图及已学知识判断，细胞质膜上存在胰岛素受体的有 。 A. 胰脏细胞 B. 肝脏细胞 C. 脂肪细胞 D. 脑部VTA区 （3）据图及已学知识推断，摄入高糖食物后，机体参与血糖平衡调节的机理有_______。 (编号选填) ①胰脏分泌胰岛素促进细胞内物质氧化分解 ②胰脏分泌胰高血糖素促进FFA转化为脂肪 ③神经元Ⅱ分泌肾上腺素促进肝糖原的合成 ④神经元Ⅱ分泌促甲状腺素促进肌糖原水解 （4）据图及已学知识推测，胞内脂肪堆积在线粒体，_________。 (编号选填) ①促进脂类物质的加工②抑制胰岛素受体功能③促进电子传递链发生④抑制糖酵解生成C₃H₄O₃ （5）据图推断，多巴胺引发人体产生快乐感觉的生理学基础有 。 A. Ca²⁺促进内含多巴胺的突触小泡与神经元I轴突膜融合 B. Na⁺从部位④涌入神经元Ⅱ使其膜电位逆转为外正内负 C. 部位④中多巴胺与神经元Ⅱ树突膜上 Na转运蛋白结合 D. VTA区产生的冲动通过神经纤维传递到大脑皮层产生兴奋 （6）据图及相关信息推测，人体对高糖食物上瘾的机制包括 。 A. 多巴胺受体减少导致糖类摄入量增大 B. 胰岛素持续刺激大脑产生快乐的感觉 C. 糖类食物促进胰岛B细胞分泌胰岛素 D. 前扣带区厚度降低无法抵抗高糖诱惑 （7）据图及相关信息，阐述长期高糖饮食导致胰岛素抵抗的可能原因________________________。 【答案】（1）ACD （2）ABCD （3）① （4）①②④ （5）AD （6）AD （7）①脂肪堆积与异位沉积和游离脂肪酸（FFA）水平升高导致的脂肪代谢紊乱；②促炎因子释放增加导致的炎症反应；③多巴胺系统失调导致的神经内分泌调节异常；④胰岛素信号通路异常和蛋白激酶C（PKC）激活导致的细胞内信号转导障碍。 【解析】 【分析】1、由图可知，①为血浆，②为细胞内液，③为组织液，④为组织液，属于内环境的部位有①③④。 2、胰岛素的作用：促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖 【小问1详解】 由图可知，①为血浆，②为细胞内液，③为组织液，④为组织液，属于内环境的部位有①③④。综上所述，ACD正确，B错误。 故选ACD。 【小问2详解】 A、胰脏中的胰岛细胞能分泌胰岛素等激素来调节血糖，同时胰脏细胞也需要摄取和利用葡萄糖来维持自身的能量供应和正常生理功能，因此胰脏细胞能响应胰岛素的调节，其细胞质膜上存在胰岛素受体，A正确； B、肝脏是人体重要的代谢器官，在血糖调节中起着关键作用。胰岛素可以促进肝脏细胞将葡萄糖合成肝糖原储存起来，降低血糖浓度，所以肝脏细胞是胰岛素作用的靶细胞，其细胞质膜上存在胰岛素受体，B正确； C、脂肪细胞可以储存脂肪，同时也能摄取葡萄糖并将其转化为脂肪储存起来。胰岛素能促进脂肪细胞对葡萄糖的摄取和利用，因此脂肪细胞也是胰岛素的靶细胞，其细胞质膜上存在胰岛素受体，C正确； D、当胰岛素作用于VTA区，神经元会分泌多巴胺，使人体产生快乐的感觉，故脑部VTA区存在胰岛素受体，D正确。 故选ABCD。 【小问3详解】 ①、摄入高糖食物后，血糖浓度升高，会刺激胰岛B细胞（位于胰脏中）分泌胰岛素。胰岛素是一种降血糖激素，它能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，其中利用葡萄糖的方式之一就是促进细胞内物质的氧化分解，从而降低血糖浓度，①正确； ②、胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，其作用是升高血糖，而不是促进游离脂肪酸（FFA）转化为脂肪。并且摄入高糖食物后，血糖升高，此时机体应分泌胰岛素来降低血糖，而不是胰高血糖素，②错误； ③、肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的，其作用是升高血糖，它能促进肝糖原分解为葡萄糖，而不是促进肝糖原的合成，③错误； ④、促甲状腺素是由垂体分泌的，它的作用是促进甲状腺的生长和发育，调节甲状腺激素的合成和分泌，与血糖调节没有直接关系。并且肌糖原一般不能直接水解为葡萄糖来补充血糖，④错误。 故选①。 【小问4详解】 ①、由图可知，胞内脂肪堆积在线粒体，能够促进PKC发挥作用，从而促进IRS和PBK，使胰岛素起作用，促进脂类物质的加工，①正确； ②、由图可知，胞内脂肪堆积在线粒体，能够促进PKC发挥作用，从而促进Ser-P的产生，然后抑制胰岛素受体功能，②正确； ③、由图可知，胞内脂肪堆积在线粒体，会导致线粒体功能障碍，抑制电子传递链发生，③错误； ④、糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，其产物是丙酮酸（C3​H4​O3​）。胞内脂肪堆积在线粒体，会影响线粒体的功能，导致细胞能量供应异常。为了维持细胞的能量平衡，细胞会减少葡萄糖的分解，即抑制糖酵解过程，从而抑制丙酮酸的生成，④正确。 故选①②④。 【小问5详解】 A、当兴奋传导到神经元I（突触前神经元）的轴突末梢时，突触小体中的突触小泡受到刺激，在Ca2+的作用下，突触小泡会与突触前膜融合，将内含的多巴胺（神经递质）释放到突触间隙中。多巴胺释放后才能作用于突触后神经元，进而引发后续的生理过程，最终使人产生快乐感觉，A正确； B、当多巴胺与神经元Ⅱ（突触后神经元）树突膜上的特异性受体结合后，会引起突触后膜对Na+的通透性增加，Na+内流，使神经元Ⅱ的膜电位由外正内负（静息电位）逆转为外负内正（动作电位），而不是外正内负，B错误； C、多巴胺是一种神经递质，它与神经元Ⅱ树突膜上的特异性受体结合，而不是与Na+转运蛋白结合。多巴胺与受体结合后，会改变膜对离子的通透性，进而引起膜电位的变化，C错误； D、VTA区（腹侧被盖区）的神经元受到刺激后会产生神经冲动，该冲动通过神经纤维传递到大脑皮层。大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，能产生感觉，当冲动传递到大脑皮层时，就会使人产生快乐等感觉，D正确。 故选AD。 【小问6详解】 A、多巴胺是一种与愉悦感相关的神经递质，当人体摄入高糖食物时，会刺激大脑释放多巴胺，使人产生快乐和满足的感觉。如果长期摄入高糖食物，可能会导致大脑中多巴胺受体的数量减少。为了获得与之前相同的愉悦感，机体就需要摄入更多的糖类来刺激大脑释放更多的多巴胺，从而导致糖类摄入量增大，A正确； B、胰岛素是由胰岛B细胞分泌的一种激素，其主要作用是调节血糖平衡，促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，从而降低血糖浓度。胰岛素并不直接刺激大脑产生快乐的感觉，产生快乐感觉主要与多巴胺等神经递质有关，B错误； C、当人体摄入糖类食物后，血糖浓度会升高。血糖浓度的升高会刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素分泌增加后，会促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，降低血糖浓度。这一过程是人体正常的血糖调节机制，但它本身并不是导致人体对高糖食物上瘾的直接机制，C错误； D、前扣带区是大脑中与自我控制、决策和冲动抑制等相关的区域。如果前扣带区厚度降低，可能会导致其功能受损，使个体难以抑制对高糖食物的冲动和欲望，从而无法抵抗高糖诱惑，增加对高糖食物的摄入，D正确。 故选AD。 【小问7详解】 长期高糖饮食导致胰岛素抵抗的可能原因有：①脂肪堆积与异位沉积和游离脂肪酸（FFA）水平升高导致的脂肪代谢紊乱；②促炎因子释放增加导致的炎症反应；③多巴胺系统失调导致的神经内分泌调节异常；④胰岛素信号通路异常和蛋白激酶C（PKC）激活导致的细胞内信号转导障碍。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $