内容正文:
上海市高桥中学高三生物学期中考试20251114
一、基因编辑技术(20分)
为研究Lcat基因在肝脏相关代谢疾病发生机制,科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技
术(通过gRNA识别特定DNA位,点,由Cas9蛋白对目标DNA分子进行切割)在小鼠的
11号染色体的H11位,点插入Lcat基因,再通过图1过程获得肝脏特异性表达Lcat基因的小
鼠。图中Ce小鼠为人工导入Cre基因并在肝细胞中特异性表达的小鼠,Cre基因可以调控
目的基因在肝脏中特异性表达。
受精卵
gRNA/
Cas9
→F0×野生型小鼠
Sau3A I
Cas9
交配
Hind Ill
复制
Bcl I
原点
↓gRNA
F1 X Cre小鼠
TIT正
交配
启动子
I、
-GATC-IILGATC-S
Lca堪因
Y
Lcat基因
0006000
F2小鼠
图1
1.(2分)图1所示通过脂质体与细胞膜融合将gRNA/Cs9送入细胞的过程体现了细胞膜的
特点是
2.(2分)CRISPR/Cas9系统识别特定DNA位点并对目标DNA进行切割的功能类似于
。(单选)
A.RNA聚合酶
B.DNA连接酶
C.DNA聚合酶
D.限制性内切核酸酶
3.(3分)图1过程中使用到的生物技术有
。(编号选填)
①动物细胞培养技术②动物细胞融合技术③细胞核移植技术
④重组DNA技术
⑤体外受精技术
⑥胚胎移植技术
4.(3分)若要将图1Lcat基因插入质粒,切割质粒应选择的酶是
一。(编号选填)
①XbaI:5'-TICTAGA-3'
2Hind III:5'-AlAGCTT-3'
③BclI:5'-TIGATCA-3'
④Sau3AI:5'-GATC-3
5.(3分)科研人员利用PCR技术检验Lct基因在H11位点的插入情况。下列关于该实
验PCR操作的叙述,正确的是
。(多选)
1
A.PCR循环过程不需要DNA解旋酶的参与
B.PCR反应中DNA聚合酶在90C高温会失活
C.PCR反应中DNA聚合酶沿引物的3'端合成子链
D.为保证特异性,引物的碱基序列应与Lct基因以外的序列互补
研究人员对图1中实验小鼠和WT(野生型)小鼠DNA进行凝胶电泳,结果如图2。为验
证Cre基因的调控效果,取F2小鼠为实验组,检测不同组织Lcat表达量,结果以小鼠心脏
内Lcat表达量(E心椎)为比较基准(即[E他E心]/E心雕),具体结果如图3。
120
1234WT
H11-w
80
H11-Lcat
■对照组
■实验组
Cre
臀脑
图2
图3
6.(4分)图2编号14中,属于F1代小鼠的是编号
:属于F2代小鼠的是编号
7.(3分)下列关于图3结果叙述正确的是
。(多选)
A.Lcat基因只在肝脏组织中有表达
B.Lcat基因在肾脏组织和心脏组织中的表达量不同
C.对照组应为插入Lcat基因但不带Cre基因小鼠
D.该结果表明Cre基因可显著提高肝脏中Lcat mRNA的表达量
二、莲藕的生态养殖(17分)
莲藕是重要的水生经济作物,我国通常采用“莲虾共养”生态种养模式,如图1所示。
小龙虾摄食藕蛆(一种蛀食莲藕根茎的寄生性害虫)和水草,水下莲藕的嫩芽、烂根、腐叶
可为小龙虾提供食物。小龙虾可以在底泥中打洞,增强底泥的透气性。
2
>
莲藕的气腔
浮游植物
学苹
沉水植物
如水草)
底栖生物
(如蜗牛)
图1
8.(2分)地下茎(莲藕)内部具有发达的气腔结构,维持根茎细胞呼吸。推测地下茎的细
胞不具备的结构有。(单选)
A.线粒体
B.高尔基体
C.叶绿体
D.内质网
9.(3分)莲藕与小龙虾的种间关系属于
(编号选填)
①负相互作用
②正相互作用
③捕食
④竞争
⑤寄生
⑥共生
10.(2分)莲虾共养田中浮萍仅分布在表层30cm以内,下层被沉水植物占据。这种现象主
要体现了群落的
(水平/垂直)结构。
科研团队对单一种莲田()、单一养虾田(B)和莲虾共养田(C)的生态系统进行研究,
结果如表。
表三种模式生态系统特征对比
小龙虾种群密度
藕蛆生物量
农药使用量
总生产量
模式
物种数
(只m2)
(g/m2)
(g/亩)
(kJ/m2.a)
12士2
56±8
120±20
5.2×103
◇
8±1
4.2士0.5
250±30
3.8×103
18±3
5.8±0.7
10士2
50±10
7.6×103
注:“总生产量”为该生态系统中每平方米每年通过生产者固定的能量。
11.(3分)对三种模式的生态系统进行比较,下列说法正确的有
。(多选)
A.模式A中藕蛆生物量最多,因此它处于生物量金字塔的最底层
B.模式B中的总生产量最低,因此支撑的食物网最复杂
C.模式C中的物种数最高,有利于提高抵抗力稳定性。
3
D.模式C中农药使用量最少,说明该模式的自我调节能力最强
12.(2分)为对害虫进行生物防治,研究人员对于莲花夜盗蛾、斜纹夜蛾等害虫进行了杀虫
灯诱杀和性诱剂诱杀,利用生态学的功能是」
(编号选填)
①物质循环②能量流动
③信息传递
13.(5分)科研团队推测,莲虾共养田(模式C)中藕蛆生物量低的原因是:藕蛆蛀食莲藕
时,莲藕根部细胞受损会释放挥发性有机物,吸引小龙虾捕食藕蛆。科研团队设计实验验证
这一推测,所选实验材料是(编号①~③中选填):将实验材料分别放入实验装置(“Y
迷宫”)中的不同位置,如图2所示,实验操作的顺序是
_(编号④~⑧中选填并排序)。
①未受损的健康莲藕
A
②模拟藕蛆蛀食伤口的莲藕(被针穿刺根部)
③未受损的健康莲藕(喷洒藕蛆的唾液)
活性炭
④在C处放入吃饱的小龙虾
藕蛆
⑤在C处放入饥饿的小龙虾
⑥用活性炭分别收集各实验材料中的挥发性有机物
⑦活性炭分别放入“Y迷宫”A、B处,并加入藕蛆
图2
⑧统计小龙虾对A、B处的选择次数和捕食率差异
三、植物保护机制(21分)
金银花不仅是一味重要的中药材,而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量,某实
验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图1所示。图2表示其叶肉细
胞中光合作用的部分过程。光系统川(P680)和光系统1(P700)是由蛋白质和光合色素组
成的复合体。
3H+
ADP+Pi ATP+H,O
10
。红花金银花
…。…黄花金银花
NADP++H*NADPH
8
-一京红久金银花
光2
2H*
光
A侧
2e
PQ
4
Cytbf
P00
P6$0
2
PQH2-
2e
B侧
0
9
1113151719时
2H,O
O2+2Ht…2t.…
图1
图2
14.(4分)图1中15时黄花金银花与京红久金银花的总光合速率
(单选)。(①相同
/②不同/③不一定相同)15~17时内红花金银花叶肉细胞中含有ATP的结构有
4
15.(2分)图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,为缓解“光合午休”现
象,宜采取的措施是
(单选)。
A.适当遮阴
B.补充CO2
C.增加光照
D.升高温度
16.(4分)图2中最终的电子供体是
(编号填:①O2/②HO③NADP/④NADPH)。
叶肉细胞中C,的还原过程发生在图2的(AB)侧。
17.(3分)跨膜的H浓度差在光合作用中的作用是为光反应中ATP的合成过程提供能量。
请结合图2信息分析跨膜的H浓度差是如何形成的。
植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系。
研究发现,金银花受到千旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)
和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图3。
100
■WT
40
□ts
生存
2
50
10
0
0
WT ts
正常条件干旱处理
图3
18.(2分)H+图3结果显示,TS基因功能缺失导致
(多选)。
A.IAA含量降低,生长减缓
B.IAA含量过高,生长减缓
C.正常条件下,生存率不受影响
D.干旱处理下,植株生存率相对提高
19.(2分)为了探究TS影响抗早性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的
酶BG。己知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA)。提取纯化TS和BG,进行体
外酶活性测定,结果如图4。由实验结果可知TS对BG活性的影响是
(抑制/促进/不
能确定)
WT:野生型
20
s:TS功能:
失突变株
bg:BG功能缺失突变株
ABA
品15
10
Ts00.5120g)
BGL110tμg)
5
20.(4分)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的
ABA含量。上右图()”处补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证
明上述结论的结果。
四、蚊虫叮咬与过敏性皮炎(22分)
蚊虫叮咬刺激会让人感到不同程度的红肿瘙痒,瘙痒引起抓挠。研究发现其部分机制如
图1所示,其中字母表示物质,蚊虫叮咬或抓挠刺激会使细胞释放出儿-3。
抓挠刺激
-3
2
后设
痒感觉
局部放大
神经
0●
物质
物质P
中经元
肥大细胞
●●组织胺
2
炎症反应(红肿)
L3受体蛋白基因
图1
21.(2分)结合已有知识和图1,下列物质中能作为信号分子的是
(编号选填)
①IL-3
②物质P③物质a
④物质b
⑤IL-3受体基因
⑥组织胺
22.(3分)痒感觉神经元的作用是。(多选)
A.形成痒觉
B.接受内部或外部刺激
C.传导神经冲动
D.将刺激转换成电信号
23.(3分)图1中①和②两处均会发生的生理过程是
。(多选)
A.离子的跨膜运输
B.胞吐过程
C.神经递质的释放
D.信号转换
24.(3分)瘙痒引起抓挠,抓挠可以止痒。下列相关机制表述正确的是
。(多选)
A.抓挠刺激促进痛感觉神经元兴奋
B.抓挠刺激抑制痒感觉神经元兴奋
C.兴奋中间神经元,抑制痒觉信号的传递
D.抑制中间神经元,抑制痒觉信号的传递
6
蚊虫叮咬不仅会引起红肿瘙痒,也可能引起某类人群发生过敏性皮炎(部分机制如图2
所示,其中甲~戊表示细胞,编号丨~VⅦ表示生理过程)。痒觉在抓挠后不会消失,反而引
起患者的强烈不适,导致更严重的皮肤破损和炎症。
甲
物质P一→
→3
.o
/上八*巴结
丙①
皮炎一炎症反应
组织胺》也可人
致敏肥大细胞
吸附于肥大细胞
图2
25.(2分)结合已有知识,图2中细胞甲、乙、丙、丁、戊均能
。(单选)
A.呈递抗原
B.特异性识别抗原
C.参与体液免疫
D.执行细胞免疫
26.(4分)过敏性皮炎的患者挠痒会导致病情加重,请根据图1和图2的信息解释原因
27.(2分)表是常用的过敏性皮炎药物及其作用机理,结合图2信息将表格补充完整。(填图
2中的编号)
药物
作用原理
作用的生理过程
盐酸西替利嗪
竞争性结合细胞表面组织胺受体
(1)
环孢素
抑制T细胞的活化
(2)
28.(3分)度普利尤(单克隆抗体)是一种作用于L-3受体的靶向药物,可用于治疗中重度
过敏性皮炎。下列关于该药物的分析,正确的是
。(多选)
A.制备过程需要利用细胞融合技术
B.制备过程需要利用细胞培养技术
C.研制过程中需用L-3受体筛选
D.该药物能与L-3特异性结合
>
五、马德隆畸形(20分)
马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,多在青春期出现症状,
与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图2为某马德隆畸形家族系
谱图。
PARI-
患病男女
PAR3
PAR3
○正常男女
PAR2→
-PAR2
X
图1
图2
29.(2分)图2中Ⅲ-1的致病基因只源自于1-1的Y染色体,据此判断该病属于(①显
性/②隐性)遗传病。
30.(4分)Ⅲ-1的基因型为
(相关基因用A、a表示),她和-2生一个健康孩子的概
率是。
31.(3分)据题意推测,在Ⅱ-2体内可能存在的细胞有
。(编号选填)
a八
y
①
②
③
④
32.(3分)为生育一个健康孩子,Ⅲ-1夫妇可采取的措施有
。(多选)
A.对Ⅲ-2进行基因检测
B.孕前进行遗传咨询,评估发病风险
C.孕后进行胎儿细胞检查
D.孕后对胎儿进行B超检查
研究发现,孕妇血浆游离DNA(cfDNA)中存在胎儿游离DNA(cffDNA),采用无创产前
cfDNA综合筛查技术检测孕妇血浆中cfDNA,能使胎儿遗传病检出率提高60.7%。考虑安全
性,孕期l-1选择使用cfDNA综合筛查技术进行产前诊断。
33.(2分)从Ⅲ-1血浆中提取到CfDNA,利用技术可获取SHOX基因并完成测序。
34.(6分)经检测发现,孕妇-1的cDNA中含有SHOX突变基因,相关编码连序列如图3
所示。该突变是由于第位碱基一
(缺失插入/替换),造成正常序列中第个密
码子变为终止密码子,使翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名
8
称为一。(可能用到的密码子:AUG甲硫氨酸;UUU苯丙氨酸;UUG亮氨酸:GUA
缬氨酸;CGU精氨酸;CAC组氨酸;ACG苏氨酸;UAG终止密码子)
第1位碱基
第220位碱基
正常序列5'-ATGGAAGAGCTCACGGCTTTTGTATCC...CACGTAGACAAT3
突变序列5'-ATGGAAGAGCTCACGGCTTTGTATCC·CACGTAGACAAT·3'
图3
9