精品解析:上海市杨浦区复旦大学附属中学2025-2026学年高二上学期期中考试生物试卷
|
2份
|
25页
|
654人阅读
|
7人下载
内容正文:
复旦大学附属中学2025学年第一学期
高二年级生物学科期中等级性考试试卷
1. CCR5基因与人类疾病
艾滋病毒HIV可以被宿主细胞表面的CCR5等受体识别而感染人体免疫细胞。其感染过程如图所示。
(1)据图可知,构成艾滋病毒包膜的化学组成主要是__________。
(2)图中⑤的合成和加工的场所依次是__________。(编号选填)
①核糖体②内质网③高尔基体④细胞质基质⑤细胞核⑥细胞膜
(3)①→②过程称为__________,由病毒自带的酶R进行催化。据图1可知,该酶的功能有:__________。(编号选填)
①以DNA为模板合成DNA ②以RNA为模板合成DNA
③以DNA为模板合成RNA ④以RNA为模板合成RNA
在欧洲,有10%的人天然拥有一种突变体CCR5-Δ32。CCR5基因中有32个碱基对的丢失,导致肽链长度从352缩短为215个氨基酸。著名的“柏林病人”是世界上首例被治愈的艾滋病患者,其治疗方案就是用含有突变体CCR5-Δ32的健康人捐献的免疫细胞替换艾滋病患者的免疫细胞,最终治愈艾滋病。
(4)这种变异类型属于______。(单选)
A. 基因缺失 B. 基因重组 C. 染色体变异 D. 基因突变
(5)若正常CCR5基因称为A,突变体CCR5-Δ32基因称为a,则该治疗方案中,免疫细胞捐献者的基因型应为__________。
(6)请解释该治疗方案能够治愈艾滋病的原理:____________________。
为了追踪突变体CCR5-Δ32的出现和进化历史,研究人员检测了不同历史年代的DNA样本,发现CCR5-Δ32变异大约出现在距今6700年前的西欧亚大草原。从6700年前到现代,欧洲人群中CCR5-Δ32基因频率的变化如图所示。
(7)距今6700年前的DNA样本为研究进化提供了______。(单选)
A. 化石证据 B. 比较解剖学证据 C. 分子生物学证据 D. 细胞生物学证据
(8)根据题干和所学知识,下列分析正确的是______。(多选)
A. 图中基因频率的变化表明欧洲人群一直在进化
B. 西欧亚大草原上某个部落里的人群是一个种群
C. CCR5-Δ32在约8000年前至2000年前间受到了正向选择
D. 6700年前和现在人群的基因频率存在差异意味着是不同的物种
【答案】(1)脂质和蛋白质 (2)①②③
(3) ①. 逆转录 ②. ①② (4)D
(5)aa (6)
含有突变体CCR5-Δ32基因(aa)的免疫细胞表面的CCR5受体结构异常,HIV无法通过该受体识别并侵染这些细胞,替换后的免疫细胞可正常发挥免疫功能,同时不会被HIV感染,从而控制病毒增殖,最终治愈艾滋病 (7)C (8)ABC
【解析】
【分析】1、HIV是逆转录病毒,由病毒包膜(来自病毒最后所处的宿主细胞的细胞膜)、表面蛋白(分子标签,能与宿主细胞表面的受体结合)、蛋白质外壳(保护内部的核酸)、核酸(包含两条相同的RNA链,是HIV的遗传物质)、逆转录酶等结构组成。
2、分析题图,HIV的增殖过程是:HIV包膜上的表面蛋白与宿主细胞表面的CCR5等受体识别并结合,使病毒吸附到细胞表面;病毒包膜与宿主细胞膜融合,病毒的衣壳及核心物质(RNA、逆转录酶等)进入宿主细胞内;在逆转录酶(酶R)的作用下,HIV的RNA(①)先合成互补的DNA链,形成②RNA-DNA杂交分子,再水解RNA模板,最终合成双链DNA分子(③);该双链DNA转运至宿主细胞的细胞核,整合到宿主细胞的DNA中;以整合的DNA为模板,转录出病毒的RNA(④),该RNA既作为新病毒的遗传物质,也作为翻译模板,并翻译出病毒的结构蛋白(如衣壳蛋白)和酶类(如逆转录酶),即⑤;新合成的RNA、酶类与结构蛋白在宿主细胞内组装成新的病毒颗粒,通过胞吐方式从宿主细胞释放。
【小问1详解】
由图可知,宿主细胞通过胞吐的形式释放HIV病毒,即HIV的包膜来自宿主细胞的细胞膜,而细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的,因此构成HIV包膜的化学组成主要是脂质和蛋白质。
【小问2详解】
图中⑤是HIV的蛋白质,其合成场所是①核糖体(合成多肽链),加工场所依次是②内质网(初步加工)、③高尔基体(进一步加工),最终通过胞吐释放。
【小问3详解】
HIV是RNA病毒,图中①→②是以病毒RNA为模板合成DNA的过程,被称为逆转录。 酶R是病毒自带的逆转录酶,通过酶R以HIV的单链RNA(①)为模板,利用宿主细胞内的脱氧核苷酸,合成与RNA互补的DNA链,即形成②RNA-DNA杂交分子,接着通过逆转录酶以合成的DNA单链为模板,合成互补的DNA链,最终形成双链DNA分子(③)。因此酶R的功能有①②。
【小问4详解】
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。CCR5基因中有32个碱基对的丢失,属于基因中碱基的缺失,这一变异类型属于基因突变,D正确,ABC错误。
故选D。
【小问5详解】
治疗方案需用含突变体CCR5-A32的免疫细胞,即捐献者细胞中需表达突变基因a,而不表达正常基因A,而突变体基因是隐性纯合时才能稳定表现,因此若要使捐献的免疫细胞完全不被HIV侵染,捐献者的基因型需为aa(纯合突变型)。
【小问6详解】
HIV感染人体免疫细胞的前提是被宿主细胞表面的CCR5等受体识别。而含有突变体CCR5-Δ32基因(aa)的免疫细胞表面的CCR5受体结构异常,HIV无法通过该受体识别并侵染这些细胞,替换后的免疫细胞可正常发挥免疫功能,同时不会被HIV感染,从而控制病毒增殖,最终治愈艾滋病。
【小问7详解】
通过检测不同历史年代的DNA样本(基因序列)研究进化,属于从分子(基因)层面提供的证据,因此是分子生物学证据,C正确,ABD错误。
故选C。
【小问8详解】
A、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,图中基因频率变化表明欧洲人群一直在进化,A正确;
B、种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体,西欧亚大草原上某个部落里的人群是一个种群,B正确;
C、图中显示约8000年前至2000年前(横轴-8到-2区间),CCR5-Δ32基因频率快速上升,说明该基因对应的性状更适应环境,受到了正向选择,C正确;
D、判断是否为不同物种的依据是有无生殖隔离,基因频率存在差异仅体现进化程度,不代表一定产生了生殖隔离,因此不一定形成新物种,D错误。
故选ABC。
2. Mg2+与水稻生长
Mg2+是水稻生长必须的元素。为了探究缺Mg2+影响水稻生长的原因,科学家对正常供给和缺Mg2+两种情况下的部分光合作用指标进行了测定(如图)。
(1)叶绿素的主要功能有__________。(编号选填)
①吸收光能②释放高能电子③传递光能④把光能转换成电能⑤储存光能
(2)进行上述实验时,要保持不变的实验条件是____________。(编号选填)
①水稻品种②光照强度③温度④培养液中Mg2+浓度⑤CO2浓度
(3)据图3分析,缺Mg2+主要影响光合作用的__________阶段。
科学家进一步研究发现,参与CO2固定的Rubisco酶活性和叶绿体中Mg2+的含量均存在明显的昼夜节律变化(如图)。
(4)Rubisco酶在水稻细胞中的存在场所是____________。
(5)据图,下列分析推测合理的有______。(多选)
A. Rubisco酶活性只在有Mg2+的条件下表现昼夜节律变化
B. Rubisco酶白天活性较高,晚上活性较低
C. 缺Mg2+主要影响白天Rubisco酶活性的变化,对夜间的影响不大
D. 细胞通过改变叶绿体Mg2+浓度来调控Rubisco酶活性
转运蛋白家族成员OsMGT3参与水稻叶绿体Mg2+转运。分别在黎明和黄昏时分,提取加减Mg处理的野生型和OsMGT3缺失突变体水稻,并进行叶绿体Mg2+的吸收试验,结果如图所示。
(6)OsMGT3运输Mg2+的主要方式是______。(单选)
A. 渗透作用 B. 自由扩散 C. 协助扩散 D. 主动运输
(7)由图可知,下列对叶绿体Mg2+转运的分析正确的有______。(多选)
A. OsMGT3对Mg2+的转运只发生在黎明
B. 光照可能会激活OsMGT3的活性
C. 缺Mg2+时黄昏时分OsMGT3仍会转运Mg2+
D. 叶绿体上还有其他蛋白参与Mg2+的吸收
(8)根据以上研究结果,分析并阐述缺Mg2+影响水稻生长的原因。______。
【答案】(1)①②③④
(2)①②③⑤ (3)光反应
(4)叶绿体基质 (5)BCD (6)D (7)BCD
(8)缺Mg2+,叶绿素含量少,使植物吸收的光能减少,光反应速率降低;同时缺Mg2+使Rubisco的活性降低,暗反应速率降低,有机物合成减少
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
叶绿素的主要功能是吸收光能①、传递光能③、释放高能电子②、把光能转换成电能④,叶绿素不储存光能。
【小问2详解】
本实验的自变量是镁离子的有无,因变量为净光合作用速率、电子的传递速率、叶绿素含量和二氧化碳最大固定速率,在实验中要控制无关变量相同且适宜,即①②③⑤为无关变量,④为自变量。
【小问3详解】
镁是合成叶绿素的原料,缺镁植物叶绿素含量少,吸收的光能减少,进而影响光合作用的光反应阶段。
【小问4详解】
根据题干信息可知,Rubisco酶参与二氧化碳的固定,因此其发挥作用的场所是叶绿体基质。
【小问5详解】
A、根据题左图可知,Rubisco的活性,在有无镁离子的条件下,都呈现昼夜周期性变化,A错误;
B、根据题左图可知,在有光照的时间段,+Mg组Rubisco酶的活性较高,无光照时间段酶的活性较低,B正确;
C、根据题左图可知,+Mg和-Mg组在无光照时间段,二者曲线很接近,在有光照时间段,+Mg组在-Mg组上方,并且二者差距较大,说明缺Mg2+主要影响白天Rubisco酶的活性,C正确;
D、根据题两图可知,Mg2+浓度的变化曲线与Rubisco酶活性的变化趋势基本相同,说明细胞可以改变Mg2+浓度来调控Rubisco酶的活性,D正确。
故选BCD。
【小问6详解】
据题干信息和题图信息可知,OsMGT3是转运蛋白,且从实验结果看,缺失该蛋白后叶绿体Mg2+吸收量显著下降,结合Mg2+跨膜运输的特点,其运输方式为主动运输(D),D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【小问7详解】
A、根据题图信息可知,与野生型-Mg黎明和黄昏组相比,+Mg黎明和黄昏组的Mg2+吸收量较多,说明OsMGT3不只在黎明运输Mg2+,A错误;
B、根据题右图信息可知,+Mg曲线有光照时间段Mg2+的浓度明显高于无光时间段,推测光照可能提高OsMGT3活性,进而提高Mg2+的吸收,B正确;
C、根据题图信息可知,野生型在-Mg黄昏比+Mg黄昏的Mg2+吸收量少,说明缺Mg2+时,OsMGT3仍能吸收Mg2+,C正确;
D、与野生型相比,突变体中Mg2+的吸收量低,说明没有OsMGT3时,细胞仍能吸收Mg2+,即叶绿体中还有其他运输Mg2+的蛋白质,D正确。
故选BCD。
【小问8详解】
根据以上研究结果可知,缺Mg2+,叶绿素含量少,使植物吸收的光能减少,光反应速率降低;同时缺Mg2+使Rubisco的活性降低,暗反应速率降低,有机物合成减少。
3. 真菌的有性生殖
粗糙脉孢菌是一种生长在面包上的真菌,通过在子囊中产生子囊孢子来进行繁殖。在有性生殖时,两个菌丝体融合形成合子(2n=14),再先后进行一次减数分裂和一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子(如图)。由于子囊的外形十分狭窄,所以8个子囊孢子按分裂时形成的顺序依次线性排列在子囊中。已知孢子大型(R)对小型(r)为显性,黑色(T)对白色(t)为显性,且这两对基因独立遗传。请回答下列问题:
(1)下列细胞结构中,能够在粗糙脉孢菌中找到的是__________。(编号选填)
①线粒体②叶绿体③核糖体④拟核⑤细胞骨架⑥内质网
(2)对上题中的染色体形态进行观察,应选取的最佳时期是______。(单选)
A. 前期 B. 中期 C. 后期 D. 末期
(3)据图可知,粗糙脉孢菌的菌丝体是___倍体,菌丝体中染色体的数目为____条。
若子囊中孢子②为大型黑色,孢子③为小型白色,不考虑基因突变,则图中孢子①的基因型为______。
(4)将两种粗糙脉孢菌(基因型分别为RR和rr)产生的子囊孢子分别培养成菌丝体,两种菌丝体杂交产生合子,该合子产生的子囊孢子的表现型及比例为______。
(5)现有两种不同的粗糙脉孢菌菌株:一种是能合成赖氨酸(lysine)的野生型菌株(记作+),另一种是赖氨酸缺陷型(记作-),其赖氨酸合成基因突变。将这两种菌株进行杂交,对减数分裂后形成的4孢子子囊进行观察分析,可发现6种排列类型(如下表,从上至下依次排列)。则在4孢子子囊中,发生了基因重组的孢子占比是____%(保留1位小数)。
1
2
3
4
5
6
子囊类型
+
+
-
-
-
-
+
+
+
-
+
-
-
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
-
子囊数
105
129
9
5
10
16
(6)让多个基因型为RrTt的合子产生的子囊孢子发育成菌丝体,让这些菌丝体随机受精形成许多新一代合子M,每个合子M会产生8个基因型完全相同或不同的子囊孢子,其中能产生完全相同基因型的子囊孢子的合子M所占的比例为______。(单选)
A. 0 B. 10% C. 1(2)5% D. 25%
现有基因型为+和g的两种粗糙脉孢菌进行杂交。发生基因重组后,重组区域的DNA双链出现了不配对的碱基(如图)。细胞内的修复系统有一定几率能识别出不配对的碱基,并随机选择一条DNA单链作为模板进行校正。这种修复会导致最终的8子囊孢子可能出现表型比例异常,如3(+):5(g)。
(7)图中不配对碱基的分离发生在繁殖过程的______阶段。(单选)
A. 减数第一次分裂 B. 减数第二次分裂 C. 有丝分裂
(8)除上述异常比例3(+):5(g)外,还可能出现的比例有______。(多选)
A. 5(+)∶3(g) B. 2(+)∶6(g) C. 4(+)∶4(g) D. 8(+)∶0(g)
【答案】(1)①③⑤⑥ (2)B
(3) ①. 14 ②. 7 ③. RrTt
(4)大型(R):小型(r):=1:1
(5)14.6% (6)D (7)C (8)ABC
【解析】
【分析】题图分析:1个粗糙脉孢菌(2n=14)合子通过减数分裂产生4个子囊孢子,然后再通过一次有丝分裂产生8个子囊孢子,发育形成菌丝,最后菌丝通过受精作用,重新形成合子。
【小问1详解】
粗糙脉孢菌是一种生长在面包上的真菌,其含有线粒体、核糖体、细胞骨架和内质网等结构,①③⑤⑥正确,②④错误。
故选①③⑤⑥。
【小问2详解】
有丝分裂中期,染色体形态最稳定,数目最清晰,故对上题中的染色体形态进行观察,应选取的最佳时期是中期,B正确,ACD错误。
故选B。
【小问3详解】
结合题图和题干信息可知,粗糙脉孢菌的一个子囊中的8个子囊孢子是由合子依次经过减数分裂和有丝分裂后形成的。因为合子中染色体为14条,所以每个子囊孢子中染色体的数目为7条;子囊孢子萌发形成菌丝体,故粗糙脉孢菌的菌丝体是二倍体,菌丝体中染色体的数目为7条。题图可知,①经过减数第二次分裂形成了两个子细胞,这两个子细胞然后分别经过有丝分裂形成了2个②和2个③,若子囊中孢子②为大型黑色,即基因型为RT,孢子③为小型白色,即基因型为rt,不考虑基因突变,则图中孢子①的基因型为RrTt。
【小问4详解】
将两种粗糙脉孢菌(基因型分别为RR和rr)产生的子囊孢子分别培养成菌丝,两种菌丝(一种为R,另一种为r,杂交产生合子是Rr),则该合子经减数分裂产生的子囊孢子的表现型及比例为大型(R):小型(r):=1:1。
【小问5详解】
根据题意,子囊孢子在孢子囊中按来自同一个次级细胞呈线性顺序排列,则4孢子阶段孢子囊中第 1、2位置孢子来自同一次级细胞,第 3、4位置孢子来自同一次级细胞。如果没有发生交叉互换,次级细胞内的2条姐妹染色单体完全一样,则4孢子阶段孢子囊中 1、2 位置孢子类型相同,3、4位置孢子类型相同。如果发生了交叉互换,次级细胞内的2条姐妹染色体上有1条发生了基因重组,则 4孢子阶段孢子囊中第 1、2 位置孢子类型不同,3、4位置孢子类型不同,综上所述可知,3、4、5、6四个子囊发生了基因重组,发生重组的子囊比例是(9+5+10+16)/(105+129+9+5+10+16)=40/274≈14.6%。
【小问6详解】
基因型为RrTt的合子经减数分裂产生的子囊孢子发育成的菌丝有RT∶Rt∶rt∶rt=l∶1∶l∶l,这些菌丝随机受精形成许多新一代合子A(有9种基因型,16种组合形式),能产生相同基因型子囊孢子的合子M是纯合子(4种),所以产生相同基因型子囊孢子的合子M所占比例为4÷16=1/4,D正确,ABC错误。
故选D。
【小问7详解】
不配对碱基位于双链DNA中,不配对碱基的分离发生在DNA的两条链打开时,一般DNA复制过程中DNA两条链会打开,有丝分裂过程中存在DNA复制,而减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都不存在DNA复制,故图中不配对碱基的分离发生在繁殖过程的有丝分裂阶段,C正确,AB错误。
故选C。
【小问8详解】
题干信息:细胞内的修复系统有一定几率能识别出不配对的碱基,并随机选择一条DNA单链作为模板进行校正;题图可知,G、C所在的链基因型为+,A、T所在的链基因型为g;若题图A-C中A被修复,而G-T未被修复,则出现的比例为+++++ggg,即5(+)∶3(g);若题图A-C中C被修复,而G-T未被修复,则出现的比例为++gg+ggg,即4(+)∶4(g);若题图A-C、G-T中A和T均被修复,则出现的比例为++++++gg,即6(+):2(g);若题图A-C、G-T中C和G均被修复,则出现的比例为++gggggg,即2(+)∶6(g),综上所述,ABC正确,D错误。
故选ABC。
4. 肺腺癌的致病机制
正常细胞的分裂增殖遵循着严格的周期性调控机制。细胞周期中每个时期的任务正确完成后,细胞周期蛋白(Cyclin)与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)结合形成Cyclin-CDK复合物,驱动细胞周期通过相应的检查点,进入下一时期,确保细胞分裂的有序进行。相关过程如图所示。
(1)细胞周期中检查点2主要检查的是______。(单选)
A. DNA复制有关的酶是否合成
B. 核膜核仁是否消失
C. DNA复制是否正确完成
D. 组成纺锤丝的蛋白是否合成
(2)CyclinA/B-CDK1能促进细胞内发生的生理变化有__________。(编号选填)
①染色质螺旋化②中心体复制③纺锤体形成④核仁解体⑤DNA解旋
葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)是一种能量代谢蛋白,负责促进葡萄糖的转运。研究发现,GLUT1会促进细胞中CyclinD基因和CDK6基因的表达,通过调控CyclinD-CDK6信号通路影响肺腺癌细胞的周期进程。同时,GLUT1也在肺腺癌细胞的转移、侵袭过程中具有重要的作用。丁酸盐是肠道菌群的关键代谢产物,其作为组蛋白去乙酰化酶的抑制剂,促进GLUT1基因的表达。
(3)GLUT1基因的基本组成单位是______。
(4)下列叙述正确的是________。(多选)
A. 丁酸盐对GLUT1基因表达的调控方式属于转录水平
B. 高浓度的葡萄糖为肺腺癌细胞增殖提供能量
C. CyclinD和CDK6的高表达会抑制肺腺癌细胞的周期进程
D. 肺腺癌细胞迁移和侵袭能力增强,会促进肿瘤的进展
(5)肺腺癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为有______。(多选)
A. B. C. D.
(6)某种药物可下调GLUT1基因的表达,则G1期细胞数量会______(增多/不变/减少)、G2期细胞数量会______(增多/不变/减少)。
(7)综合以上信息,提出1条可行的措施来治疗肺腺癌。______________。
【答案】(1)A (2)①③④ (3)脱氧核苷酸 (4)ABD (5)BD
(6) ①. 增多 ②. 减少
(7)使用药物抑制 GLUT1 基因的表达;抑制丁酸盐的合成或作用;阻断 CyclinD-CDK6 信号通路;抑制 GLUT1 介导的葡萄糖转运等
【解析】
【分析】细胞周期检查点功能:检查点 1(G₁→S):验证 DNA 复制准备(如酶合成);检查点 2(S→G₂):验证 DNA 复制准确性;检查点 3(G₂→M):验证分裂准备(如纺锤体相关蛋白合成、核膜核仁变化)。 Cyclin-CDK 复合物:不同 Cyclin 与 CDK 结合,驱动细胞周期不同阶段转换(如 CyclinD-CDK4/6 驱动 G₁→S,CyclinA/B-CDK1 驱动 G₂→M)。 肺腺癌调控路径:丁酸盐→促进 GLUT1 转录→GLUT1→促进 CyclinD/CDK6 表达→驱动细胞周期 + 促进转移侵袭。 治疗思路:靶向调控路径中的关键分子(GLUT1、丁酸盐、CyclinD/CDK6),阻断癌细胞增殖和转移。
【小问1详解】
细胞周期中,检查点2在G1/S期之间,主要作用是验证G1期的结束,则主要是检查DNA复制有关的酶是否合成,A正确。
故选A。
【小问2详解】
CyclinA/B-CDK1复合物驱动细胞通过检查点3进入M期,M期前期会发生染色质螺旋化形成染色体、纺锤体形成、核仁解体等变化;②中心体复制发生在G1期到S期,不属于M期变化;⑤DNA解旋发生在DNA复制(S期)或转录过程,与M期无关;
故选①③④。
【小问3详解】
基因是有遗传效应的DNA片段,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,因此GLUT1基因的基本组成单位为脱氧核苷酸。
【小问4详解】
A、丁酸盐作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂,通过影响组蛋白乙酰化状态调控基因转录,属于转录水平的调控,A正确;
B、GLUT1促进葡萄糖转运,高浓度葡萄糖可通过细胞呼吸为肺腺癌细胞增殖提供能量,B正确;
C、GLUT1促进CyclinD和CDK6基因表达,进而调控CyclinD-CDK6信号通路促进癌细胞周期进程,C错误;
D、肺腺癌细胞迁移和侵袭能力增强,会导致肿瘤扩散,促进肿瘤进展,D正确。
故选ABD。
【小问5详解】
A、细胞中染色体移向两极,且细胞质正在分裂,且没有同源染色体,处于减数第二次分裂后期,A不符合题意;
B、染色体高度螺旋、排列整齐,符合有丝分裂中期的染色体行为,B符合题意;
C、同源染色体分离,符合减数第一次分裂后期,C不符合题意;
D、着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,含有同源染色体,属于有丝分裂后期的行为,D符合题意。
故选BD。
【小问6详解】
GLUT1促进CyclinD和CDK6基因表达,CyclinD-CDK4/6复合物驱动细胞从G1期进入S期。若下调GLUT1基因表达,CyclinD和CDK6表达量降低,细胞难以通过G1期检查点,会大量停滞在G1期(G1期细胞数量增多);进入S期和G2期的细胞减少,因此G2期细胞数量减少。
【小问7详解】
针对题干中调控路径的关键环节,阻断癌细胞周期进展或转移侵袭。 抑制 GLUT1:直接减少葡萄糖转运和 CyclinD/CDK6 表达,双重抑制癌细胞增殖和转移; 抑制丁酸盐:丁酸盐促进 GLUT1 表达,阻断丁酸盐可间接下调 GLUT1,抑制癌细胞进展; 阻断 CyclinD-CDK6 信号通路:直接阻止细胞周期从 G₁期进入 S 期,抑制癌细胞增殖。
5. 人类遗传病
低血磷性佝偻病(XLH)是一种罕见的骨骼矿化异常性疾病,其发病机制与磷酸盐调节蛋白(PHEX)失活有关。科研人员对某患者家族中的成员患病情况进行了分析(如图)。
(1)属于Ⅲ-3直系血亲的有___________。
科研人员对该家系的部分成员PHEX基因的编码链进行测序,如图所示。
PHEX基因测序结果(第1205-1214位碱基)
先证者
…AATAGGACAA…
母亲
…AATAGGACAA…
…AATGGGACAA…
父亲
…AATGGGACAA…
姐姐
…AATGGGACAA…
弟弟
…AATAGGACAA…
(2)据图,可知,PHEX基因位于________(常/X/Y)染色体上,属于______(显性/隐性)基因。
(3)用B/b表示PHEX基因,先证者母亲II-3的基因型为________。
(4)根据上述信息可知,低血磷性佝偻病是由于第______位氨基酸由_______突变为_________,造成蛋白质结构与功能改变,从而引发的遗传性疾病。(异亮氨酸AUU/AUC/AUA,甲硫氨酸AUG,色氨酸UGG,精氨酸AGG/AGA,甘氨酸GGG/GGA/GGC/GGU,终止密码子UAA/UAG/UGA)
(5)先证者母亲的细胞中一定含有致病基因的是______。(多选)
A. 卵原细胞 B. 次级卵母细胞 C. 第一极体 D. 肝脏细胞
(6)Ⅲ-3与表型正常的女性结婚后,为了防止XLH患儿的出生,可采取的措施包括__________。(编号选填)
①避免近亲结婚②基因检测③性别检测④适龄生育
【答案】(1)Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4
(2) ①. X ②. 显性
(3)XBXb (4) ①. 403 ②. 色氨酸 ③. 终止密码子 (5)AD (6)②③
【解析】
【分析】转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程;密码子表中有64个密码子,其中有两个起始密码,三个终止密码,这三个密码子不对应任何氨基酸。
【小问1详解】
生物学上直系血亲是指父母、子女、祖父母、外祖父母等,所以依据系谱图可知,属于Ⅲ-3直系血亲的有Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4。
【小问2详解】
依据系谱图可知,先证者为患者,其PHEX基因的编码链与其母亲的第一条链一致,第二条链不一致,弟弟与其编码链一致,其父亲、姐姐与其序列均不一致,且其父亲、姐姐表型正常,由此可推知,PHEX基因位于X染色体上,且属于显性基因,由于Ⅱ-1与先证者条带不一致,且只具有一种条带,且表型正常,Ⅲ-1也只有一种条带,且表型正常,对比分析可知,Ⅱ-3为杂合子。
【小问3详解】
结合小问2可知,低血磷性佝偻病属于伴X显性遗传性,可知,Ⅱ-3的基因型为XBXb。
【小问4详解】
对比先证者的编码序列与父亲的编码序列可知,第1208位碱基发生了碱基的替代,正常个体的碱基为G,先证者的碱基为A,依据编码链的碱基与mRNA上的密码子的对应关系可知,第1207-1209号碱基决定第403为氨基酸,由正常个体403为UGG(色氨酸),碱基替代后变为UAG(终止密码子),从而导致翻译过程提前终止,进而造成蛋白质结构与功能改变,从而引发的遗传性疾病。
【小问5详解】
先证者母亲的基因型为XBXb,其母亲的细胞中一定含有致病基因的细胞应处于有丝分裂时期的细胞和处于减数第一次分裂时期,AD正确,BC错误。
故选AD。
【小问6详解】
Ⅲ-3的基因型为XBY,正常女性的基因型为XbXb,Ⅲ-3与表型正常的女性结婚后,为了防止XLH患儿的出生,可以建议进行基因检测和性别检测[女孩均患病(XBXb),男孩均正常(XbY)],避免近亲结婚可以降低常染色体上隐性遗传病的患病概率,适龄生育可以降低染色体异常遗传病的患病概率,②③正确,①④错误。
故选②③。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
复旦大学附属中学2025学年第一学期
高二年级生物学科期中等级性考试试卷
1. CCR5基因与人类疾病
艾滋病毒HIV可以被宿主细胞表面的CCR5等受体识别而感染人体免疫细胞。其感染过程如图所示。
(1)据图可知,构成艾滋病毒包膜的化学组成主要是__________。
(2)图中⑤的合成和加工的场所依次是__________。(编号选填)
①核糖体②内质网③高尔基体④细胞质基质⑤细胞核⑥细胞膜
(3)①→②过程称为__________,由病毒自带的酶R进行催化。据图1可知,该酶的功能有:__________。(编号选填)
①以DNA为模板合成DNA ②以RNA为模板合成DNA
③以DNA为模板合成RNA ④以RNA为模板合成RNA
在欧洲,有10%的人天然拥有一种突变体CCR5-Δ32。CCR5基因中有32个碱基对的丢失,导致肽链长度从352缩短为215个氨基酸。著名的“柏林病人”是世界上首例被治愈的艾滋病患者,其治疗方案就是用含有突变体CCR5-Δ32的健康人捐献的免疫细胞替换艾滋病患者的免疫细胞,最终治愈艾滋病。
(4)这种变异类型属于______。(单选)
A. 基因缺失 B. 基因重组 C. 染色体变异 D. 基因突变
(5)若正常CCR5基因称为A,突变体CCR5-Δ32基因称为a,则该治疗方案中,免疫细胞捐献者的基因型应为__________。
(6)请解释该治疗方案能够治愈艾滋病的原理:____________________。
为了追踪突变体CCR5-Δ32的出现和进化历史,研究人员检测了不同历史年代的DNA样本,发现CCR5-Δ32变异大约出现在距今6700年前的西欧亚大草原。从6700年前到现代,欧洲人群中CCR5-Δ32基因频率的变化如图所示。
(7)距今6700年前的DNA样本为研究进化提供了______。(单选)
A. 化石证据 B. 比较解剖学证据 C. 分子生物学证据 D. 细胞生物学证据
(8)根据题干和所学知识,下列分析正确的是______。(多选)
A. 图中基因频率的变化表明欧洲人群一直在进化
B. 西欧亚大草原上某个部落里的人群是一个种群
C. CCR5-Δ32在约8000年前至2000年前间受到了正向选择
D. 6700年前和现在人群的基因频率存在差异意味着是不同的物种
2. Mg2+与水稻生长
Mg2+是水稻生长必须的元素。为了探究缺Mg2+影响水稻生长的原因,科学家对正常供给和缺Mg2+两种情况下的部分光合作用指标进行了测定(如图)。
(1)叶绿素的主要功能有__________。(编号选填)
①吸收光能②释放高能电子③传递光能④把光能转换成电能⑤储存光能
(2)进行上述实验时,要保持不变的实验条件是____________。(编号选填)
①水稻品种②光照强度③温度④培养液中Mg2+浓度⑤CO2浓度
(3)据图3分析,缺Mg2+主要影响光合作用的__________阶段。
科学家进一步研究发现,参与CO2固定的Rubisco酶活性和叶绿体中Mg2+的含量均存在明显的昼夜节律变化(如图)。
(4)Rubisco酶在水稻细胞中的存在场所是____________。
(5)据图,下列分析推测合理的有______。(多选)
A. Rubisco酶活性只在有Mg2+的条件下表现昼夜节律变化
B. Rubisco酶白天活性较高,晚上活性较低
C. 缺Mg2+主要影响白天Rubisco酶活性的变化,对夜间的影响不大
D. 细胞通过改变叶绿体Mg2+浓度来调控Rubisco酶活性
转运蛋白家族成员OsMGT3参与水稻叶绿体Mg2+转运。分别在黎明和黄昏时分,提取加减Mg处理的野生型和OsMGT3缺失突变体水稻,并进行叶绿体Mg2+的吸收试验,结果如图所示。
(6)OsMGT3运输Mg2+的主要方式是______。(单选)
A. 渗透作用 B. 自由扩散 C. 协助扩散 D. 主动运输
(7)由图可知,下列对叶绿体Mg2+转运的分析正确的有______。(多选)
A. OsMGT3对Mg2+的转运只发生在黎明
B. 光照可能会激活OsMGT3的活性
C. 缺Mg2+时黄昏时分OsMGT3仍会转运Mg2+
D. 叶绿体上还有其他蛋白参与Mg2+的吸收
(8)根据以上研究结果,分析并阐述缺Mg2+影响水稻生长的原因。______。
3. 真菌的有性生殖
粗糙脉孢菌是一种生长在面包上的真菌,通过在子囊中产生子囊孢子来进行繁殖。在有性生殖时,两个菌丝体融合形成合子(2n=14),再先后进行一次减数分裂和一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子(如图)。由于子囊的外形十分狭窄,所以8个子囊孢子按分裂时形成的顺序依次线性排列在子囊中。已知孢子大型(R)对小型(r)为显性,黑色(T)对白色(t)为显性,且这两对基因独立遗传。请回答下列问题:
(1)下列细胞结构中,能够在粗糙脉孢菌中找到的是__________。(编号选填)
①线粒体②叶绿体③核糖体④拟核⑤细胞骨架⑥内质网
(2)对上题中的染色体形态进行观察,应选取的最佳时期是______。(单选)
A. 前期 B. 中期 C. 后期 D. 末期
(3)据图可知,粗糙脉孢菌的菌丝体是___倍体,菌丝体中染色体的数目为____条。
若子囊中孢子②为大型黑色,孢子③为小型白色,不考虑基因突变,则图中孢子①的基因型为______。
(4)将两种粗糙脉孢菌(基因型分别为RR和rr)产生的子囊孢子分别培养成菌丝体,两种菌丝体杂交产生合子,该合子产生的子囊孢子的表现型及比例为______。
(5)现有两种不同的粗糙脉孢菌菌株:一种是能合成赖氨酸(lysine)的野生型菌株(记作+),另一种是赖氨酸缺陷型(记作-),其赖氨酸合成基因突变。将这两种菌株进行杂交,对减数分裂后形成的4孢子子囊进行观察分析,可发现6种排列类型(如下表,从上至下依次排列)。则在4孢子子囊中,发生了基因重组的孢子占比是____%(保留1位小数)。
1
2
3
4
5
6
子囊类型
+
+
-
-
-
-
+
+
+
-
+
-
-
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
-
子囊数
105
129
9
5
10
16
(6)让多个基因型为RrTt的合子产生的子囊孢子发育成菌丝体,让这些菌丝体随机受精形成许多新一代合子M,每个合子M会产生8个基因型完全相同或不同的子囊孢子,其中能产生完全相同基因型的子囊孢子的合子M所占的比例为______。(单选)
A. 0 B. 10% C. 1(2)5% D. 25%
现有基因型为+和g的两种粗糙脉孢菌进行杂交。发生基因重组后,重组区域的DNA双链出现了不配对的碱基(如图)。细胞内的修复系统有一定几率能识别出不配对的碱基,并随机选择一条DNA单链作为模板进行校正。这种修复会导致最终的8子囊孢子可能出现表型比例异常,如3(+):5(g)。
(7)图中不配对碱基的分离发生在繁殖过程的______阶段。(单选)
A. 减数第一次分裂 B. 减数第二次分裂 C. 有丝分裂
(8)除上述异常比例3(+):5(g)外,还可能出现的比例有______。(多选)
A. 5(+)∶3(g) B. 2(+)∶6(g) C. 4(+)∶4(g) D. 8(+)∶0(g)
4. 肺腺癌的致病机制
正常细胞的分裂增殖遵循着严格的周期性调控机制。细胞周期中每个时期的任务正确完成后,细胞周期蛋白(Cyclin)与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)结合形成Cyclin-CDK复合物,驱动细胞周期通过相应的检查点,进入下一时期,确保细胞分裂的有序进行。相关过程如图所示。
(1)细胞周期中检查点2主要检查的是______。(单选)
A. DNA复制有关的酶是否合成
B. 核膜核仁是否消失
C. DNA复制是否正确完成
D. 组成纺锤丝的蛋白是否合成
(2)CyclinA/B-CDK1能促进细胞内发生的生理变化有__________。(编号选填)
①染色质螺旋化②中心体复制③纺锤体形成④核仁解体⑤DNA解旋
葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)是一种能量代谢蛋白,负责促进葡萄糖的转运。研究发现,GLUT1会促进细胞中CyclinD基因和CDK6基因的表达,通过调控CyclinD-CDK6信号通路影响肺腺癌细胞的周期进程。同时,GLUT1也在肺腺癌细胞的转移、侵袭过程中具有重要的作用。丁酸盐是肠道菌群的关键代谢产物,其作为组蛋白去乙酰化酶的抑制剂,促进GLUT1基因的表达。
(3)GLUT1基因的基本组成单位是______。
(4)下列叙述正确的是________。(多选)
A. 丁酸盐对GLUT1基因表达的调控方式属于转录水平
B. 高浓度的葡萄糖为肺腺癌细胞增殖提供能量
C. CyclinD和CDK6的高表达会抑制肺腺癌细胞的周期进程
D. 肺腺癌细胞迁移和侵袭能力增强,会促进肿瘤的进展
(5)肺腺癌细胞增殖过程中会发生的染色体行为有______。(多选)
A. B. C. D.
(6)某种药物可下调GLUT1基因的表达,则G1期细胞数量会______(增多/不变/减少)、G2期细胞数量会______(增多/不变/减少)。
(7)综合以上信息,提出1条可行的措施来治疗肺腺癌。______________。
5. 人类遗传病
低血磷性佝偻病(XLH)是一种罕见的骨骼矿化异常性疾病,其发病机制与磷酸盐调节蛋白(PHEX)失活有关。科研人员对某患者家族中的成员患病情况进行了分析(如图)。
(1)属于Ⅲ-3直系血亲的有___________。
科研人员对该家系的部分成员PHEX基因的编码链进行测序,如图所示。
PHEX基因测序结果(第1205-1214位碱基)
先证者
…AATAGGACAA…
母亲
…AATAGGACAA…
…AATGGGACAA…
父亲
…AATGGGACAA…
姐姐
…AATGGGACAA…
弟弟
…AATAGGACAA…
(2)据图,可知,PHEX基因位于________(常/X/Y)染色体上,属于______(显性/隐性)基因。
(3)用B/b表示PHEX基因,先证者母亲II-3的基因型为________。
(4)根据上述信息可知,低血磷性佝偻病是由于第______位氨基酸由_______突变为_________,造成蛋白质结构与功能改变,从而引发的遗传性疾病。(异亮氨酸AUU/AUC/AUA,甲硫氨酸AUG,色氨酸UGG,精氨酸AGG/AGA,甘氨酸GGG/GGA/GGC/GGU,终止密码子UAA/UAG/UGA)
(5)先证者母亲的细胞中一定含有致病基因的是______。(多选)
A. 卵原细胞 B. 次级卵母细胞 C. 第一极体 D. 肝脏细胞
(6)Ⅲ-3与表型正常的女性结婚后,为了防止XLH患儿的出生,可采取的措施包括__________。(编号选填)
①避免近亲结婚②基因检测③性别检测④适龄生育
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$