精品解析:上海市复旦大学附属中学2025-2026学年高三上学期期中等级性考试生物试题
2025-11-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学沪科版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | 第4章 生物技术安全与伦理 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.28 MB |
| 发布时间 | 2025-11-30 |
| 更新时间 | 2026-06-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55200702.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
复旦大学附属中学2025学年第一学期
高三年级生物学科其中等级性考试试卷
考生注意:
1. 满分100分,考试时间60分钟。
2.“单选”指每题仅有一个选项为正确答案;“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案;“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
一、海蛞蝓盗食(共18分)
1. 幼年绿叶海蛞蝓以滨海无隔藻为食,通过刺穿藻类的细胞壁进而吸食消化原生质体,但完整的叶绿体被保留并储存在小肠上皮细胞中,使其在没有进食的情况下也可以长时间存活,这一现象称为“盗食”,如图所示。
(1)通过吸食,绿叶海蛞蝓获得的能源物质有______。
A. 无机盐 B. 氨基酸 C. 脂肪 D. 葡萄糖
(2)叶绿体可运输至小肠上皮细胞中储存,与之相关的结构有______。
A. 转运蛋白 B. 受体
C. 磷脂双分子层 D. 细胞骨架
(3)在光照条件下,海蛞蝓体内可以发生的能量转化有______。
A. 稳定化学能→活跃化学能
B. 活跃化学能→稳定化学能
C. 光能→活跃化学能
D. 稳定化学能→光能
研究者设计实验,评估自然条件下绿叶海蛞蝓体内叶绿体的活力变化。
(4)完善表格中的实验设计。(编号选填)
组别
对照组
实验组1
实验组2
选材
______
饥饿30天绿叶海蛞蝓+海水
饥饿120天绿叶海蛞蝓+海水
检测指标
______
①未饥饿处理的绿叶海蛞蝓
②海水
③光照下氧气变化率
④黑暗下氧气变化率
绿叶海蛞蝓在没有进食条件下可以存活3个月之久,且叶绿体结构无明显变化。对此,科学家们提出了几种假设:
假设一:叶绿体被绿叶海蛞蝓盗食后,可自主更新其结构功能成分;
假设二:绿叶海蛞蝓为叶绿体功能的维持提供了必需的蛋白质;
假设三:滨海无隔藻的核基因转移至绿叶海蛞蝓体内。
基于前人以及后续研究,研究者收集到以下结果:①叶绿体正常活动需要1000~5000种蛋白质;②无隔藻叶绿体中的基因只能编码139个蛋白质;③绿叶海蛞蝓的基因组上未发现光合作用相关基因;④正常情况下叶绿体的寿命为一周左右。
(5)对上述假设的合理性做出评价。
假设
合理打“√”,不合理打“×”
假设一
______
假设二
______
假设三
______
【答案】(1)BCD (2)BCD (3)ABC
(4) ①. ①② ②. ③④
(5) ①. × ②. × ③. ×
【解析】
【分析】无机盐和水不能供能,最主要的能源物质是糖类,蛋白质和脂肪也能功能,脂肪是优良的储能物质。物质的运输包括被动和主动运输,对于大分子或者颗粒性物质,则通过胞吞或胞吐完成。光合作用的能量转变光能→ATP活跃的化学能→有机物中稳定的化学能,叶绿体具有两层膜的细胞器,并且是半自主细胞器,里面的DNA可以转录翻译合成蛋白质,同时核基因也控制叶绿体内的部分蛋白质的合成。
【小问1详解】
A、无机盐属于无机物,不能提供能量,A错误;
B、氨基酸是蛋白质的基本单位,蛋白质可作为能源物质(供能是其次要功能),属于能源物质,B正确;
C、脂肪是主要的储能物质,属于能源物质,C正确;
D、葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质,属于能源物质,D正确。
故选BCD。
【小问2详解】
A、转运蛋白主要参与小分子物质的跨膜运输,叶绿体是大分子结构,不依赖转运蛋白,A错误;
B、受体可识别并结合特定物质(如运输叶绿体的载体或信号分子),参与运输的启动,B正确;
C、磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架,叶绿体进入细胞需通过细胞膜的磷脂双分子层(如胞吞过程),C正确;
D、细胞骨架(由蛋白质纤维组成)可参与细胞内物质的运输和细胞器的运动,支撑叶绿体的运输,D正确。
故选BCD。
【小问3详解】
A、细胞呼吸过程中,有机物(稳定化学能)分解为ATP(活跃化学能),实现 “稳定化学能→活跃化学能”,A正确;
B、光合作用暗反应中,ATP(活跃化学能)转化为有机物的稳定化学能,实现 “活跃化学能→稳定化学能”,B正确;
C、光合作用光反应中,光能转化为ATP的活跃化学能,实现 “光能→活跃化学能”,C正确;
D、“稳定化学能→光能”一般发生在发光生物(如萤火虫),海蛞蝓无此过程,D错误
故选ABC。
【小问4详解】
对照组选材需选择①未饥饿的绿叶海蛞蝓并加入②海水,与实验组形成空白对照,排除饥饿外的其他变量影响;为了评估自然条件下绿叶海蛞蝓体内叶绿体的活力变化,检测指标应为③光照下氧气变化率(净光合速率指标)和④黑暗下氧气变化率(呼吸速率指标),两项相加即为总光合指标,可评估自然条件下绿叶海蛞蝓体内叶绿体的活力。
【小问5详解】
叶绿体自身基因仅能编码139个蛋白质,远不足正常活动所需的1000~5000种,无法自主更新结构功能成分,假设一错误;
正常情况下叶绿体的寿命为一周左右,即使绿叶海蛞蝓为叶绿体功能的维持提供了必需的蛋白质,也不能活3个月,假设二错误;
绿叶海蛞蝓基因组上未发现光合作用相关基因,说明滨海无隔藻的核基因未转移至其体内,假设三错误。
二、冷耐受水稻(共8分)
2. 研究者对一种冷敏感水稻进行多代冷胁迫处理,最终筛选获得稳定遗传的冷耐受品系ACT1基因与冷耐受密切相关,研究者检测了不同地区水稻的ACT1基因,部分结果如表。此外,转录因子Dof1可与ACT1的启动子结合并激活表达,而低温条件下Dof1的量会增加。
中国稻区
ACT1高甲基化个体数占比
ACT1低甲基化个体数占比
ACT1等位基因频率
南部
31/35
4/35
三个区域
无明显差异
中部
63/71
8/71
北部
7/25
18/25
注:ACT1基因的甲基化位于启动子区域
综合上述信息,梳理稳定遗传的冷耐受品系的形成过程。(编号选填)
(1)______(2)______(3)______(4)______
①ACT1耐冷突变的基因频率上升
②ACT1低甲基化水平遗传给子代
③部分个体ACT1耐产生了“耐冷”突变
④不同个体ACT1甲基化不同
⑤ACT1基因表达量增加的个体生存占优势
⑥ACT1基因表达量降低的个体生存占优势
⑦Dof1与低甲基化ACT1基因启动子结合
⑧Dof1与高甲基化ACT1基因启动子结合
【答案】 ①. ④ ②. ⑦ ③. ⑤ ④. ②
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】分析题意,检测结果表明,ACT1等位基因频率在不同地区并无显著差异,但其启动子的甲基化水平存在明显差异,说明冷耐受性主要与该基因的甲基化状态相关,而非依赖新的突变或等位基因频率改变,故排除①和③(也不符合表格中“等位基因频率无明显差异”);在冷刺激条件下,Dof1表达量增加,只有当ACT1启动子低甲基化时(Dof1更易结合),该基因才能高水平转录表达,从而使个体在冷环境中存活并得以繁衍(⑤而非⑥);由于甲基化修饰可以稳定地遗传给后代,因此ACT1低甲基化水平(②)能在种群中逐代得到巩固,最终形成稳定遗传的冷耐受品系。据此可知,形成过程依次为:“不同个体ACT1甲基化水平不同”(④)→“Dof1与低甲基化ACT1启动子结合”(⑦)→“表达量高的个体在冷环境中生存占优”(⑤)→“ACT1低甲基化水平传给子代”(②)。
三、皮肤细胞的“减数分裂”(共16分)
3. 为解决卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育,研究者将皮肤细胞“改造”为能和精子“受精”的“类卵细胞”,如图1所示。去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段,直接进入分裂状态
(1)图中“?”代表的时期是_______。
(2)导致异常“类卵细胞”形成的原因是_______。
A. 着丝粒未断裂
B. 同源染色体未联会
C. 染色体未排列在赤道面
D. 纺锤体形成被抑制
(3)正常“类卵细胞”形成过程中,细胞内染色体的数量变化是_______。
A. 23→46→23
B. 46→92→46→23
C. 92→46→23
D. 46→23
研究者通过测序标记了某女性皮肤成纤维细胞的染色体来源(父源/母源),将“类卵细胞”进行体外受精并培养至胚胎阶段,然后对卵裂期的细胞进行检测。结果显示,来自于类卵细胞中的每条染色体上均只含有父源或母源的基因。图2为统计得到的父源和母源染色体在类卵细胞中的出现频率。
(4)一般情况,体外胚胎培养需要_______。(编号选填)
①培养基添加血清
②培养基添加抗生素
③5%CO2
④培养基添加琼脂
⑤37℃
(5)综合上述信息,类卵细胞在形成过程中发生了_______。(编号选填)
①等位基因的分离
②非等位基因的自由组合
③交叉互换引发的基因重组
(6)待上述技术成熟后,在临床阶段的胚胎移植应选择_______。
A. 受精卵 B. 桑椹胚 C. 囊胚 D. 原肠胚
【答案】(1)有丝分裂中期 (2)BC (3)D
(4)①②③⑤ (5)①② (6)BC
【解析】
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。需要的条件为适宜的营养物质、无菌无毒环境、温度、pH和渗透压、相应的气体环境。
【小问1详解】
“?”代表的时期是有丝分裂中期,因为该时期存在同源染色体,且染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板中央,这是有丝分裂中期的典型特征。
【小问2详解】
A、由“实验性减数分裂”图可知,正常的“类卵细胞”和异常“类卵细胞”形成,都发生了着丝粒的断裂,A错误;
B、由“实验性减数分裂”图可知,正常的“类卵细胞”和异常“类卵细胞”形成,不存在同源染色体,所以未发生同源染色体联会,B正确;
C、由“实验性减数分裂”图可知,正常的“类卵细胞”染色体均分,排列在赤道面上,而异常“类卵细胞”,染色体未排列在赤道面上,导致染色体未均分形成的,C正确;
D、由“实验性减数分裂”图可知,异常“类卵细胞”形成,纺锤体形成未被抑制,如果纺锤体形成被抑制,细胞的分裂异常,得到的异常“类卵细胞”中染色体数应该会和分裂前的细胞染色体数相等,而不会减少,D错误。
故选BC。
【小问3详解】
皮肤细胞染色体数为46条,G1期的细胞中含有46条染色体,核移植至去核的卵母细胞,染色体数为46条,再经过染色体均分,形成正常“类卵细胞”,此时细胞中染色体数目为23,所以正常“类卵细胞”形成过程中,细胞内染色体的数量变化是46→23,D正确,ABC错误。
故选D。
【小问4详解】
①体外胚胎培养时,培养基添加血清能够提供细胞生长所需的营养物质等,①正确;
②培养基添加抗生素可防止杂菌污染,保证培养环境无菌,②正确;
③5%CO2的作用是维持培养液的pH,③正确;
④培养基添加琼脂是用于固体培养基,而体外胚胎培养一般用液体培养基,不需要添加琼脂,④错误;
⑤37℃是适宜的培养温度,⑤正确。
故选①②③⑤。
【小问5详解】
类卵细胞形成过程模拟减数分裂,减数分裂过程中会发生等位基因的分离(①)和非等位基因的自由组合(②),而交叉互换引发的基因重组需要同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,从题目信息看,没有相关证据表明发生了交叉互换(③错误)。
故选①②。
【小问6详解】
在胚胎移植时,桑椹胚细胞还未出现分化,受精卵分化程度较低,都比较适合移植,而囊胚和原肠胚阶段细胞分化程度高,移植后发育难度大,不适合移植,BC正确,AD错误。
故选BC。
四、癌细胞的生存法则(共22分)
4. 小细胞肺癌细胞(SCLC)表现出向大脑转移的强烈倾向。科研人员分别研究了神经系统在SCLC原发灶(肺部肿瘤)和转移灶(脑部肿瘤)中的作用,结果如图1。
(1)据图1推测,相关神经在调节SCLC的转移和生长过程中的作用分别是______、______。(促进/抑制)
(2)在进一步研究中,研究者将SCLC与神经元共培养,并对比加入钠离子通道阻滞剂前后肿瘤生长的变化。加入钠离子通道阻滞剂的目的是_______。
A. 阻断钠离子外流
B. 抑制动作电位产生
C. 探究神经元活动能否调节SCLC生长
D. 维持静息电位
在对脑转移模型鼠的SCLC显微观察中,发现仅在神经元附近的SCLC会发生“神经元”化的形态结构变化,且与神经元形成“突触”结构,如图2所示(虚线为细胞边界)。
(3)结合图1、2推断,图2中箭头所指为突触结构中的_______。
(4)下列对SCLC发生结构功能“神经元”化的说明合理的是_______。
A. 神经信号诱发了SCLC的基因突变
B. 神经信号调节了SCLC的基因突变
C. 神经元所处组织液中的物质影响了SCLC
D. SCLC将在功能上取代神经元
(5)若要证明神经元-SCLC“突触”的功能联系,还需_______。
A. 检测是否有神经递质的释放
B. 刺激神经元,检测SCLC细胞是否产生电信号
C. 刺激SCLC细胞,检测其是否产生电信号
D. 使用神经递质阻断剂,检测其对 SCLC细胞电信号的影响
(6)部分SCLC会持续地、大量地将抗利尿激素(ADH)直接分泌到血液,将会引发_______。
A. 对SCLC 分泌ADH的反馈调节
B. 血浆渗透压下降
C. 下丘脑分泌ADH减少
D. 尿量增加
图3为机体免疫系统对SCLC细胞产生的部分免疫应答,其中PD-1为受体,PD-1与PD-L1 结合会抑制T细胞活化。
(7)图3中的活化的T细胞发挥作用的过程是_______。(编号选填并排序)
①释放免疫活性物质
②识别肿瘤细胞
③促进肿瘤细胞凋亡
④增殖分化
(8)根据上述所有信息,提出SCLC肿瘤抑制的综合干预策略_______。
【答案】(1) ①. 促进 ②. 促进 (2)BC
(3)突触后膜 (4)C (5)ABD (6)BC
(7)②④①③ (8)使用抗PD-1或PD-L1抗体降低肿瘤细胞对细胞免疫的抑制;减少“神经元-SCLC”突触神经递质释放
【解析】
【分析】1、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
2、免疫系统三大功能是免疫防御(针对外来抗原性异物,如各种病原体)、免疫自稳(清除衰老或损伤的细胞)和免疫监视(识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生)。
【小问1详解】
题干明确 SCLC 有强烈脑转移倾向,结合图 1(科研结论暗示神经对转移和生长的正向作用),推测神经既促进SCLC 转移,也促进其生长。
【小问2详解】
ABD、钠离子通道阻滞剂的核心作用是阻止钠离子内流,进而抑制动作电位产生,AD错误,B正确;
C、 实验设计为 “共培养 + 加阻滞剂对比”,目的是探究神经元活动能否调节 SCLC 生长,C正确。
故选BC。
【小问3详解】
突触结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,图 2 中箭头指为突触后膜。
【小问4详解】
A、题干仅说明SCLC在神经元附近发生“神经元化”并形成突触,未提及“神经信号诱发基因突变” ,A错误;
B、基因突变为随机的分子水平变化,神经信号无法调节基因突变,只能调节基因的表达(转录/翻译),B错误;
C、神经元所处组织液中的物质(如神经递质、营养物质等)可影响SCLC的基因表达,使其发生结构和功能的“神经元化”,与题干中“仅在神经元附近的SCLC会发生该变化”的信息一致,C正确;
D、题中未提及 SCLC 取代神经元的功能,D错误。
故选C。
【小问5详解】
A、检测神经递质释放(突触前膜的核心功能,是信号传递的前提),A正确;
B、刺激神经元→检测 SCLC 电信号(验证信号从神经元传递到 SCLC),B正确;
C、刺激 SCLC 检测电信号,仅能证明 SCLC 自身能否产电,与 “突触联系” 无关,C错误;
D、用神经递质阻断剂→观察 SCLC 电信号变化(排除其他信号干扰,确认神经递质的作用),D正确。
故选ABD。
【小问6详解】
A、反馈调节针对 “下丘脑 - 垂体” 的 ADH 分泌,而非 SCLC 的异常分泌,A错误;
B、抗利尿激素(ADH)的作用是促进肾小管重吸收水:SCLC 大量分泌 ADH→血浆中 ADH 增多→肾小管重吸收水增加→血浆渗透压下降,B正确;
C、机体存在负反馈调节:血浆中 ADH 过多会抑制下丘脑分泌 ADH,C正确;
D、ADH 增多会导致尿量减少,D错误。
故选BC。
【小问7详解】
活化 T 细胞的作用流程: ②识别肿瘤细胞(通过抗原受体结合 SCLC 的 MHC - 抗原复合物); ④增殖分化(形成效应 细胞毒性T 细胞和记忆 T 细胞); ①释放免疫活性物质(如细胞因子,增强免疫效应); ③促进肿瘤细胞凋亡(效应 细胞毒性T 细胞直接作用或通过免疫活性物质间接诱导)。
【小问8详解】
SCLC肿瘤抑制的综合干预策略,免疫层面:PD-1 与 PD-L1 结合抑制 T 细胞活化,用抗体阻断二者结合,可恢复 T 细胞对 SCLC 的杀伤作用; 神经调控层面:神经元通过突触信号促进 SCLC 转移和生长,阻断该信号(如钠离子通道阻滞剂、神经递质阻断剂)可抑制肿瘤进展。
五、鸟类与森林演替(共15分)
5. 研究人员在鼎湖山调查森林演替的不同阶段中鸟类混种群落(MSFs)的演替特征,如图1所示。根据生活史策略,可将鸟类划分为“快生活史”(F)和“慢生活史”(S)两种类型。F型鸟类寿命短、死亡率高、对后代的抚育投入少,S型鸟类与之相反。研究者从连接性、凝聚力等角度评估MSFs的演替特征,部分结果如图2。
(1)下列对F和S型鸟类在生活史策略上的差异推测合理的是_______。
A. 生殖年龄——F相对较早,S相对较晚
B. 每窝卵数——F相对较少,S相对较多
C. 孵化和育雏期——F相对较长,S相对较短
D. 繁殖频率——F相对较高,S相对较低
(2)在收集鸟类生活史策略占比的调查数据时,研究人员需要_______。(编号选填)
①随机选取调查区域,划定样方
②随机选取调查区域,设定样线
③记录物种组成
④记录每种鸟的数量
⑤预调查确定F和S类型
(3)结合图1、2分析,下列调查发现的事实中,可用以解释“演替早期至中期阶段MSFs的变化”的是_______。
A. 中期兼具演替早期和晚期的植被
B. S类型鸟类迁入,为F类型鸟类提供警戒服务
C. F类型鸟类对环境变化的适应能力强
D. 食物资源丰富
(4)“连接性”量化了种间关系的复杂程度,“凝聚力”量化了群落的聚集程度。综合图1、2分析,演替中期至后期过程中,与凝聚力和连接性变化趋势相关的因素有_______。
A. 植被垂直结构逐渐分明
B. 生态位重叠度低
C. S类型鸟类逐渐占据竞争优势
D. 物种间的信息交流被阻断
(5)鼎湖山国家级自然保护区是我国设立的首个自然保护区。该研究为自然保护区的监管和保护带来的启示有_______。(编号选填)
①保持各栖息地的联通性以增强抵抗力稳定性
②重点保护跨越多个生态位的核心鸟类以提高连接性
③将演替中期森林纳入核心保护区,保留不同演替阶段的森林斑块
【答案】(1)AD (2)②③④⑤ (3)ABCD (4)ABC
(5)①②③
【解析】
【分析】1、初生演替:指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
2、次生演替:当某个群落受到洪水、火灾或人类活动等因素干扰,该群落中的植被受严重破坏所形成的裸地,称为次生裸地;在次生裸地上开始的生物演替,称为次生演替。
3、群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象(主要受阳光的影响),群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。
【小问1详解】
A、F类寿命短,为了传递基因,生殖年龄相对较早;S类寿命长,生殖年龄相对较晚,A正确;
B、F类育幼投入少,为了维持种群,每窝卵数相对较多;S类育幼投入多,每窝卵数相对较少,B错误;
C、F类育幼投入少,孵化和育雏期相对较短;S类育幼投入多,孵化和育雏期相对较长,C错误;
D、F类寿命短、死亡率高,需通过较高的繁殖频率维持种群;S类寿命长、死亡率低,繁殖频率相对较低,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
①样方法适用于植物或活动能力弱的动物,鸟类活动能力强,不适用样方,①错误;
②鸟类调查常用样线法(随机选取调查区域,设定样线),②正确;
③需记录物种组成(明确有哪些鸟类),③正确;
④需记录每种鸟的数量(计算占比的基础),④正确;
⑤需通过预调查确定F和S类型(明确分类标准),⑤正确。
故选②③④⑤。
【小问3详解】
A、中期兼具早期和晚期植被,能为更多类型鸟类(尤其是S类)提供生境,解释群落组成变化,A正确;
B、S类型鸟类迁入为F类型提供警戒服务,可增强种间关系(连接性),解释MSFs变化,B正确;
C、F型鸟类寿命短、死亡率高、对后代的抚育投入少,在演替早期、中期和后期都有F型鸟类生存,F类型鸟类对环境变化的适应能力强,C正确;
D、资源丰富的食物有助于演替早期至中期阶段MSFs的变化,D正确。
故选ABCD。
【小问4详解】
A、植被垂直结构逐渐分明,为鸟类提供更多分层生境,物种间关系复杂度(连接性)可能下降,A正确;
B、生态位重叠度低,物种间竞争减弱,种间关系复杂度(连接性)下降,B正确;
C、S类型鸟类逐渐占据竞争优势,其 “慢生活史”(寿命长、育幼投入多)会使群落聚集程度(凝聚力)变化,种间关系复杂度(连接性)调整,C正确;
D、物种间信息交流被阻断不符合实际(演替后期群落更稳定,信息交流应更有序),D错误。
故选ABC。
【小问5详解】
①保持各栖息地的联通性,能增强物种间的相互作用,提升群落抵抗力稳定性,符合自然保护区监管需求,①正确;
②重点保护跨越多个生态位的核心鸟类,可提高种间关系的连接性,利于维持群落结构复杂程度,符合保护逻辑,②正确;
③演替中期森林兼具不同演替阶段的植被特征,保留此类森林斑块能为更多鸟类提供生境,利于生物多样性保护,符合保护策略,③正确。
故选①②③。
六、胰岛素受体激动剂(共21分)
6. 研究者利用蛋白质从头设计策略,合成并筛选能与胰岛素受体结合的胰岛素受体激动剂,如图所示。其中,荧光探针是被荧光标记的蛋白,在与靶蛋白结合后可发出荧光;Aga2蛋白与膜锚定,使目标蛋白展示在酵母表面。
(1)图的“转化”环节之前,需要进行的操作是_______。(编号排序)
①用限制酶BamH I和Nhe I切割质粒
②用限制酶BamH I和Nhe I切割目的基因
③将DNA连接酶与酶切产物混合
④通过PCR扩增目的基因
(2)转化后的酵母菌先接种于CTUG培养基中增殖,再转移至SGCAA培养基中进行诱导表达。培养基CTUG和SGCAA成分的主要差异是_______。
A. 是否含有半乳糖
B. 氮源的浓度
C. 是否添加氨苄青霉素
D. 是否添加琼脂
(3)荧光探针X和Y的荧光强度分别指征了_______、_______。(编号选填)
①酵母菌的数量
②质粒上基因的表达水平
③目标蛋白与胰岛素受体的结合程度
④质粒转化的成功率
(4)简述获取荧光探针Y所采用的工程技术流程_______。
(5)除了酵母表面展示技术外,可作为蛋白质筛选平台的还有细菌表面展示技术。两者相较而言,酵母表面展示技术的优势在于_______。
A. 筛选周期更短
B. 目标蛋白的表达量更高
C. 支持目标蛋白的加工和修饰
D. 便于目标蛋白的提纯
天然胰岛素可通过引发受体部分构象变化,激活胞内AKT通路来调节葡萄糖代谢,并激活MAPK通路促进细胞增殖。研究者筛选得到的某种胰岛素受体激动剂仅在血糖升高时可激活AKT通路,却难以激活 MAPK 通路。
(6)AKT通路激活后,可促进_______。
A. 糖原的分解
B. 组织细胞吸收葡萄糖
C. 脂肪的分解转化
D. 葡萄糖的氧化分解
(7)相较于传统的胰岛素制剂,胰岛素受体激动剂的优势体现在_______。(编号选填)
①降低并发癌症的风险
②可应用于治疗遗传性胰岛素抵抗
③低血糖风险低
【答案】(1)④②①③或①④②③或④①②③ (2)A
(3) ①. ② ②. ③
(4)将胰岛素(胰岛素受体激动剂)作为抗原免疫小鼠,取小鼠的脾脏(或B淋巴细胞/或浆细胞)进行原代以及传代培养,将培养后的细胞与骨髓瘤细胞融合,运用抗原和抗体特异性结合的原理,筛选分泌可与胰岛素受体激动剂结合的抗体的杂交瘤细胞,将筛选出得到的杂交瘤细胞扩大培养,提取单一抗体,然后用荧光标记 (5)C (6)BD
(7)①②③
【解析】
【分析】基因工程的核心是基因表达载体的构建,题中操作顺序(④①②③)的逻辑是: 获取目的基因(④PCR 扩增):通过 PCR 技术大量复制目标基因(如胰岛素受体结合蛋白基因),为后续连接做准备。 酶切载体和目的基因(①②): 用相同的限制酶(BamHⅠ 和 NheⅠ) 切割质粒(载体)和目的基因,保证两者产生互补的黏性末端,便于后续连接。 选择两种限制酶的目的:避免质粒自身环化、避免目的基因反向连接,提高重组质粒的构建效率。 构建重组质粒(③):用DNA 连接酶连接酶切后的质粒和目的基因,形成重组表达载体(含启动子、目的基因、标记基因等元件)。 转化受体细胞:题中未明确步骤,但 “转化” 的本质是将重组质粒导入酵母菌(真核受体细胞),常用方法为感受态细胞法或电穿孔法。
【小问1详解】
“转化” 是将重组质粒导入受体细胞的过程,之前需完成基因表达载体的构建。步骤为: ④通过 PCR 扩增目的基因; ①用限制酶 BamH I 和 Nhe I 切割质粒; ②用限制酶 BamH I 和 Nhe I 切割目的基因; ③将 DNA 连接酶与酶切产物混合,构建重组质粒。构建过程中要确保②在③之前,④要在②之前,因此操作顺序为④②①③或①④②③或④①②③。
【小问2详解】
根据注脚 “GAL1 启动子仅在半乳糖存在时被激活”,CTUG 培养基用于增殖,SGCAA 培养基用于诱导表达(激活 GAL1 启动子),因此两者主要差异是是否含有半乳糖,选A。
【小问3详解】
首先需要基因正常表达(探针X的强度反映②质粒上基因的表达水平),才能产生足够的目标蛋白; 然后目标蛋白(胰岛素受体激动剂)与胰岛素受体结合(探针Y的强度反映③目标蛋白与胰岛素受体的结合程度)。 因此,正确答案应为②、③。
【小问4详解】
荧光探针Y作为胰岛素受体激动剂,能与胰岛素受体结合,与胰岛素抗体具有相同的位点。我们可以使用单克隆抗体的制备方法来获取,将胰岛素(胰岛素受体激动剂)作为抗原免疫小鼠,取小鼠的脾脏(或B淋巴细胞/或浆细胞)进行原代以及传代培养,将培养后的细胞与骨髓瘤细胞融合,运用抗原和抗体特异性结合的原理,筛选分泌可与胰岛素受体激动剂结合的抗体的杂交瘤细胞,将筛选出得到的杂交瘤细胞扩大培养,提取单一抗体,然后用荧光标记。
【小问5详解】
酵母菌是真核生物,具有复杂的细胞器,能对蛋白质进行加工和修饰;细菌是原核生物,缺乏相应的加工系统。因此酵母表面展示技术的优势是支持目标蛋白的加工和修饰,选C。
【小问6详解】
BD、AKT通路与葡萄糖代谢调节相关,胰岛素的作用是促进组织细胞吸收葡萄糖、促进糖原合成、抑制脂肪分解等。AKT通路激活后,会促进组织细胞(如肌肉、脂肪细胞)吸收葡萄糖,组织细胞吸收葡萄糖后,会通过氧化分解供能,AKT通路激活可促进这一过程,BD正确;
AC、糖原的分解,脂肪的分解转化都是和胰岛素功能相反,AC错误。
故选BD。
【小问7详解】
该胰岛素受体激动剂仅在血糖升高时激活 AKT 通路(调节糖代谢),难以激活 MAPK 通路(细胞增殖),优势体现在:
①因不促进细胞过度增殖,减少了癌症发生的风险,①正确;
②遗传性胰岛素抵抗是受体本身异常,该激动剂可通过增强与受体的结合来改善症状,正②确;
③仅在血糖高时发挥作用,避免了因胰岛素过量导致的低血糖,③正确。
故选 ①②③。
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复旦大学附属中学2025学年第一学期
高三年级生物学科其中等级性考试试卷
考生注意:
1. 满分100分,考试时间60分钟。
2.“单选”指每题仅有一个选项为正确答案;“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案;“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
一、海蛞蝓盗食(共18分)
1. 幼年绿叶海蛞蝓以滨海无隔藻为食,通过刺穿藻类的细胞壁进而吸食消化原生质体,但完整的叶绿体被保留并储存在小肠上皮细胞中,使其在没有进食的情况下也可以长时间存活,这一现象称为“盗食”,如图所示。
(1)通过吸食,绿叶海蛞蝓获得的能源物质有______。
A. 无机盐 B. 氨基酸 C. 脂肪 D. 葡萄糖
(2)叶绿体可运输至小肠上皮细胞中储存,与之相关的结构有______。
A. 转运蛋白 B. 受体
C. 磷脂双分子层 D. 细胞骨架
(3)在光照条件下,海蛞蝓体内可以发生的能量转化有______。
A. 稳定化学能→活跃化学能
B. 活跃化学能→稳定化学能
C. 光能→活跃化学能
D. 稳定化学能→光能
研究者设计实验,评估自然条件下绿叶海蛞蝓体内叶绿体的活力变化。
(4)完善表格中的实验设计。(编号选填)
组别
对照组
实验组1
实验组2
选材
______
饥饿30天绿叶海蛞蝓+海水
饥饿120天绿叶海蛞蝓+海水
检测指标
______
①未饥饿处理的绿叶海蛞蝓
②海水
③光照下氧气变化率
④黑暗下氧气变化率
绿叶海蛞蝓在没有进食条件下可以存活3个月之久,且叶绿体结构无明显变化。对此,科学家们提出了几种假设:
假设一:叶绿体被绿叶海蛞蝓盗食后,可自主更新其结构功能成分;
假设二:绿叶海蛞蝓为叶绿体功能的维持提供了必需的蛋白质;
假设三:滨海无隔藻的核基因转移至绿叶海蛞蝓体内。
基于前人以及后续研究,研究者收集到以下结果:①叶绿体正常活动需要1000~5000种蛋白质;②无隔藻叶绿体中的基因只能编码139个蛋白质;③绿叶海蛞蝓的基因组上未发现光合作用相关基因;④正常情况下叶绿体的寿命为一周左右。
(5)对上述假设的合理性做出评价。
假设
合理打“√”,不合理打“×”
假设一
______
假设二
______
假设三
______
二、冷耐受水稻(共8分)
2. 研究者对一种冷敏感水稻进行多代冷胁迫处理,最终筛选获得稳定遗传的冷耐受品系ACT1基因与冷耐受密切相关,研究者检测了不同地区水稻的ACT1基因,部分结果如表。此外,转录因子Dof1可与ACT1的启动子结合并激活表达,而低温条件下Dof1的量会增加。
中国稻区
ACT1高甲基化个体数占比
ACT1低甲基化个体数占比
ACT1等位基因频率
南部
31/35
4/35
三个区域
无明显差异
中部
63/71
8/71
北部
7/25
18/25
注:ACT1基因的甲基化位于启动子区域
综合上述信息,梳理稳定遗传的冷耐受品系的形成过程。(编号选填)
(1)______(2)______(3)______(4)______
①ACT1耐冷突变的基因频率上升
②ACT1低甲基化水平遗传给子代
③部分个体ACT1耐产生了“耐冷”突变
④不同个体ACT1甲基化不同
⑤ACT1基因表达量增加的个体生存占优势
⑥ACT1基因表达量降低的个体生存占优势
⑦Dof1与低甲基化ACT1基因启动子结合
⑧Dof1与高甲基化ACT1基因启动子结合
三、皮肤细胞的“减数分裂”(共16分)
3. 为解决卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育,研究者将皮肤细胞“改造”为能和精子“受精”的“类卵细胞”,如图1所示。去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段,直接进入分裂状态
(1)图中“?”代表的时期是_______。
(2)导致异常“类卵细胞”形成的原因是_______。
A. 着丝粒未断裂
B. 同源染色体未联会
C. 染色体未排列在赤道面
D. 纺锤体形成被抑制
(3)正常“类卵细胞”形成过程中,细胞内染色体的数量变化是_______。
A. 23→46→23
B. 46→92→46→23
C. 92→46→23
D. 46→23
研究者通过测序标记了某女性皮肤成纤维细胞的染色体来源(父源/母源),将“类卵细胞”进行体外受精并培养至胚胎阶段,然后对卵裂期的细胞进行检测。结果显示,来自于类卵细胞中的每条染色体上均只含有父源或母源的基因。图2为统计得到的父源和母源染色体在类卵细胞中的出现频率。
(4)一般情况,体外胚胎培养需要_______。(编号选填)
①培养基添加血清
②培养基添加抗生素
③5%CO2
④培养基添加琼脂
⑤37℃
(5)综合上述信息,类卵细胞在形成过程中发生了_______。(编号选填)
①等位基因的分离
②非等位基因的自由组合
③交叉互换引发的基因重组
(6)待上述技术成熟后,在临床阶段的胚胎移植应选择_______。
A. 受精卵 B. 桑椹胚 C. 囊胚 D. 原肠胚
四、癌细胞的生存法则(共22分)
4. 小细胞肺癌细胞(SCLC)表现出向大脑转移的强烈倾向。科研人员分别研究了神经系统在SCLC原发灶(肺部肿瘤)和转移灶(脑部肿瘤)中的作用,结果如图1。
(1)据图1推测,相关神经在调节SCLC的转移和生长过程中的作用分别是______、______。(促进/抑制)
(2)在进一步研究中,研究者将SCLC与神经元共培养,并对比加入钠离子通道阻滞剂前后肿瘤生长的变化。加入钠离子通道阻滞剂的目的是_______。
A. 阻断钠离子外流
B. 抑制动作电位产生
C. 探究神经元活动能否调节SCLC生长
D. 维持静息电位
在对脑转移模型鼠的SCLC显微观察中,发现仅在神经元附近的SCLC会发生“神经元”化的形态结构变化,且与神经元形成“突触”结构,如图2所示(虚线为细胞边界)。
(3)结合图1、2推断,图2中箭头所指为突触结构中的_______。
(4)下列对SCLC发生结构功能“神经元”化的说明合理的是_______。
A. 神经信号诱发了SCLC的基因突变
B. 神经信号调节了SCLC的基因突变
C. 神经元所处组织液中的物质影响了SCLC
D. SCLC将在功能上取代神经元
(5)若要证明神经元-SCLC“突触”的功能联系,还需_______。
A. 检测是否有神经递质的释放
B. 刺激神经元,检测SCLC细胞是否产生电信号
C. 刺激SCLC细胞,检测其是否产生电信号
D. 使用神经递质阻断剂,检测其对 SCLC细胞电信号的影响
(6)部分SCLC会持续地、大量地将抗利尿激素(ADH)直接分泌到血液,将会引发_______。
A. 对SCLC 分泌ADH的反馈调节
B. 血浆渗透压下降
C. 下丘脑分泌ADH减少
D. 尿量增加
图3为机体免疫系统对SCLC细胞产生的部分免疫应答,其中PD-1为受体,PD-1与PD-L1 结合会抑制T细胞活化。
(7)图3中的活化的T细胞发挥作用的过程是_______。(编号选填并排序)
①释放免疫活性物质
②识别肿瘤细胞
③促进肿瘤细胞凋亡
④增殖分化
(8)根据上述所有信息,提出SCLC肿瘤抑制的综合干预策略_______。
五、鸟类与森林演替(共15分)
5. 研究人员在鼎湖山调查森林演替的不同阶段中鸟类混种群落(MSFs)的演替特征,如图1所示。根据生活史策略,可将鸟类划分为“快生活史”(F)和“慢生活史”(S)两种类型。F型鸟类寿命短、死亡率高、对后代的抚育投入少,S型鸟类与之相反。研究者从连接性、凝聚力等角度评估MSFs的演替特征,部分结果如图2。
(1)下列对F和S型鸟类在生活史策略上的差异推测合理的是_______。
A. 生殖年龄——F相对较早,S相对较晚
B. 每窝卵数——F相对较少,S相对较多
C. 孵化和育雏期——F相对较长,S相对较短
D. 繁殖频率——F相对较高,S相对较低
(2)在收集鸟类生活史策略占比的调查数据时,研究人员需要_______。(编号选填)
①随机选取调查区域,划定样方
②随机选取调查区域,设定样线
③记录物种组成
④记录每种鸟的数量
⑤预调查确定F和S类型
(3)结合图1、2分析,下列调查发现的事实中,可用以解释“演替早期至中期阶段MSFs的变化”的是_______。
A. 中期兼具演替早期和晚期的植被
B. S类型鸟类迁入,为F类型鸟类提供警戒服务
C. F类型鸟类对环境变化的适应能力强
D. 食物资源丰富
(4)“连接性”量化了种间关系的复杂程度,“凝聚力”量化了群落的聚集程度。综合图1、2分析,演替中期至后期过程中,与凝聚力和连接性变化趋势相关的因素有_______。
A. 植被垂直结构逐渐分明
B. 生态位重叠度低
C. S类型鸟类逐渐占据竞争优势
D. 物种间的信息交流被阻断
(5)鼎湖山国家级自然保护区是我国设立的首个自然保护区。该研究为自然保护区的监管和保护带来的启示有_______。(编号选填)
①保持各栖息地的联通性以增强抵抗力稳定性
②重点保护跨越多个生态位的核心鸟类以提高连接性
③将演替中期森林纳入核心保护区,保留不同演替阶段的森林斑块
六、胰岛素受体激动剂(共21分)
6. 研究者利用蛋白质从头设计策略,合成并筛选能与胰岛素受体结合的胰岛素受体激动剂,如图所示。其中,荧光探针是被荧光标记的蛋白,在与靶蛋白结合后可发出荧光;Aga2蛋白与膜锚定,使目标蛋白展示在酵母表面。
(1)图的“转化”环节之前,需要进行的操作是_______。(编号排序)
①用限制酶BamH I和Nhe I切割质粒
②用限制酶BamH I和Nhe I切割目的基因
③将DNA连接酶与酶切产物混合
④通过PCR扩增目的基因
(2)转化后的酵母菌先接种于CTUG培养基中增殖,再转移至SGCAA培养基中进行诱导表达。培养基CTUG和SGCAA成分的主要差异是_______。
A. 是否含有半乳糖
B. 氮源的浓度
C. 是否添加氨苄青霉素
D. 是否添加琼脂
(3)荧光探针X和Y的荧光强度分别指征了_______、_______。(编号选填)
①酵母菌的数量
②质粒上基因的表达水平
③目标蛋白与胰岛素受体的结合程度
④质粒转化的成功率
(4)简述获取荧光探针Y所采用的工程技术流程_______。
(5)除了酵母表面展示技术外,可作为蛋白质筛选平台的还有细菌表面展示技术。两者相较而言,酵母表面展示技术的优势在于_______。
A. 筛选周期更短
B. 目标蛋白的表达量更高
C. 支持目标蛋白的加工和修饰
D. 便于目标蛋白的提纯
天然胰岛素可通过引发受体部分构象变化,激活胞内AKT通路来调节葡萄糖代谢,并激活MAPK通路促进细胞增殖。研究者筛选得到的某种胰岛素受体激动剂仅在血糖升高时可激活AKT通路,却难以激活 MAPK 通路。
(6)AKT通路激活后,可促进_______。
A. 糖原的分解
B. 组织细胞吸收葡萄糖
C. 脂肪的分解转化
D. 葡萄糖的氧化分解
(7)相较于传统的胰岛素制剂,胰岛素受体激动剂的优势体现在_______。(编号选填)
①降低并发癌症的风险
②可应用于治疗遗传性胰岛素抵抗
③低血糖风险低
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