上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高二下学期5月月考生物试题(学生版+教师版)
展开(考试时间:60分钟 卷面满分:100分)
一、先天畸形遗传病(24分)
1. I.人类先天性肢体畸形是一种遗传病,某研究小组对患者甲的家系进行了调查,结果如图1。
(1)由图1可知,该病为___遗传病。
A、常染色体隐性 B、常染色体显性 C、伴X染色体隐性 D、伴X染色体显性
(2)EN1基因是肢体发育的关键基因。对患者甲和健康志愿者的EN1基因进行测序,结果如图2。推测甲患病的可能原因是EN1基因的碱基对___,使其指导合成的蛋白质空间结构发生改变,导致肢体发育异常。
A、替换 B、增添 C、缺失 D、易位
(3)若对II-3 个体的EN1基因进行测序,结果可能为___(多选)。
A、均与正常基因序列一致
(4)
B、均与正常基因序列不一致
C、既有正常基因序列又有突变基因序列
(5)D、无法确定
(6)对另一先天肢体畸形患者乙的相关基因进行测序,乙的EN1基因序列正常,但该基因附近有一段未知功能的DNA片段(MCR)缺失。研究人员对EN1基因正常,但MCR缺失的肢体畸形纯合小鼠(E+E+M-M-)进行检测,发现其ENI基因表达量显著低于野生型。由此推测患者乙的致病机理为___。
II.为确定MCR的作用机制,研究人员用表现型正常的MCR缺失杂合小鼠(E+E+M+M-)与表现型正常的EN1基因突变杂合小鼠(E+E-M+M+)杂交,子代出现肢体畸形个体。
(7)F1肢体畸形小鼠的基因型为___,在F1中占比为___。F1小鼠肢体畸形的原因是___。在图中画出F1肢体畸形子代小鼠这两对基因在染色体上的位置___。
真核生物的转录调控大多是通过顺式作用元件与反式作用因子相互作用而实现的。顺式作用元件是指存在于基因旁侧,能影响基因表达的DNA序列,如图3中的增强子、TATAbx;反式作用因子是一类蛋白质分子,通过与顺式作用元件结合调控基因转录起始。
(8)图3中的反式作用因子有___。
(9)据此研究人员提出两种假设:
假设一:MCR作为顺式作用元件调控EN1基因的表达;
假设二:MCR的表达产物作为反式作用因子调控EN1基因的表达。
请根据杂交实验结果判断上述两种假设是否成立,并说明理由___。
二、肿瘤与免疫系统(15分)
2. 图1为人体免疫系统对肿瘤细胞的相关免疫过程,请回答下列问题。
(1)T淋巴细胞起源于___。
A. 胸腺B. 骨髓C. 脾脏D. 淋巴结
(2)图中所示的免疫过程属于机体的___(编号选填)
①第一道防线②第二道防线③第三道防线④特异性免疫⑤非特异性免疫⑥体液免疫⑦细胞免疫
(3)图中A细胞的名称是___,B细胞的名称是___,肿瘤细胞在上图中的死亡方式属于___(坏死/凋亡)。
(4)在上述免疫过程中还会产生___细胞,当机体再次接触相同抗原时,它能迅速启动免疫应答,保护机体的健康。
(5)下列关于免疫系统的组成和结构的叙述,正确的是___(多选)。
A. 免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,其中免疫细胞包括T淋巴细胞和 B淋巴细胞两种类型
B. 抗原呈递细胞能够摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息并暴露在细胞表面
C. 抗体、细胞因子和溶菌酶等免疫活性物质并不都是由免疫细胞产生,但它们发挥作用的场所都在内环境中
D. 免疫系统有免疫防御、免疫自稳和免疫监视的功能,对肿瘤细胞的清除体现了免疫系统的免疫监视功能
(6)研究表明,肿瘤细胞会产生乳酸,这说明肿瘤细胞可以进行___(填写生理过程的名称)获取能量。
(7)为了研究肿瘤细胞分泌的乳酸的作用,研究人员用含有不同浓度乳酸的培养液分别培养细胞毒性T细胞(Tc细胞)和Treg细胞(一种调节性T细胞,可抑制Tc细胞的激活和增殖),一段时间后检测细胞增殖情况,结果如图2(细胞分裂指数越高表示增殖能力越强)。结果表明,肿瘤细胞通过分泌乳酸可实现免疫逃逸,其主要机理是___。
三、生长素与植物的生命活动(25分)
3. 为研究植物激素对番茄生命活动的调节,科研人员做了系列实验。
(一)研究小组研究了用不同生长素类似物在不同浓度处理时对番茄插条生根指数(生根指数是生根数和根长的综合指标,生根数越多,根越长,则生根指数越大)的影响,番茄插条生根指数如表1所示。
表1
(1)下列有关生长素的叙述错误的是___。A、生长素主要的合成部位是高等植物生长活跃的部位
B、植物体内的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
C、当氧气缺少时,植物体内生长素的极性运输会受到影响
D、生长素作为信息分子,可参与调节植物的生长、发育等生命活动
(2)该实验说明了生长素类似物可以调节植物生根。除此之外,生长素还可以起到促进细胞伸长的作用,在这一方面能与生长素起到协同作用的激素是___。A、细胞分裂素 B、赤霉素 C、乙烯 D、脱落酸
(3)根据题干信息,下列叙述正确的是___(多选)。A、实验所用的番茄插条是要生长状态基本相同的
B、对照组所用的番茄插条生根与生长素和生长素类似物无关
C、实验说明IBA 有低浓度促进生根,高浓度抑制生根的特点
D、实验说明最适宜生根的2,4-D 浓度可能在0.3mg/L左右
(二)科研人员将处于花蕾期的番茄花分成4组进行实验,处理及结果见表2。
表2
(4)1组番茄花发育成果实,其子房生长所需的生长素主要来自于发育着的___。
(5)比较2、3组实验结果,表明___。
(6)依据3、4组实验结果,推测IAA不能___。
根据上述推测,科研人员认为芽产生的生长素并不用于调节子房发育成果实。为此,科研人员建立了如图所示的研究模型。请利用该模型,完成表3中验证该推测的实验方案并预期结果。
表3
注:NPA为生长素运输阻断剂
(7)表3中Ⅰ组应在图中的___(选填“1”、“2”或“3”)处施加3H-IAA。A、1处 B、2处 C、3处 D、1和2处
(8)表3中Ⅰ组应在图中的___(选填“1”、“2”或“3”)处施加NPA。A、1处 B、2处 C、3处 D、1和2处
(9)Ⅱ组“?”处的处理从左到右依次应为___、___。
(10)请填写a段的预期结果___。A、Ⅰ组 B、Ⅰ组=Ⅱ组 C、Ⅰ组>Ⅱ组
(11)请填写c段的预期结果___。A、Ⅰ组 B、Ⅰ组=Ⅱ组 C、Ⅰ组>Ⅱ组
(12)为进一步研究IAA 对果实发育的调节作用,科研人员将处于花蕾期的番茄花分成4组,实验处理及各组所结果实平均重量如下图所示(图中“+”表示在花柄处施加NPA,“-”表示未进行该处理)。据图分析,授粉后在花柄处施加NPA导致番茄不能结实的原因是:___。
(13)在农业生产中,有人质疑生长素类似物的使用会导致儿童性早熟。请说出你对此看法的观点并说明理由___。
四、发酵工程与环境污染(16分)
4. 夜光藻是常见的导致赤潮的有害藻类,科研人员对溶藻细菌(通过破坏膜结构、改变酶活性、影响光合作用或呼吸作用等使细胞裂解从而杀死藻类细胞)展开相关研究,为防治夜光藻引起的赤潮提供依据。
溶藻细菌的纯化培养及溶藻活性测定:取赤潮水域表层海水,用消毒海水连续进行10倍等比稀释→每个浓度稀释液取0.2mL 涂于2216E 琼脂平板进行纯化培养→分别挑选形态有显著差异的单菌落接种于2%、5%夜光藻培养物中,定时对活藻细胞计数,并计算溶藻率。结果如图1。请回答:
(1)2216E是由10克胰蛋白胨、2克酵母膏、0.2克硫酸亚铁和1.0升天然海水配制而成,其中蛋白胨能提供___(多选)。
A. 碳源B. 氮源C. 生长因子D. 无机盐
(2)根据培养基的成分来源,2216E属于___(天然/合成)培养基,根据培养基的物理状态2216E属于___(液体/固体)培养基。
(3)上述获得溶藻细菌单菌落方法是___法,运用该方法也可以用对活菌进行计数,为了保证结果准确,一般选择菌落数在___平板进行计数。
利用PCR技术(聚合酶链式反应,在体外进行DNA的复制)扩增溶藻细菌的16SrDNA(16SrDNA是细菌染色体上编码16SrRNA相对应的DNA序列)以进行菌株的鉴定。
(4)应取图1中溶藻效果最佳的菌株___(填写细菌编号)作为PCR的模板。
(5)推测能利用16S rDNA 对溶藻细菌进行菌种的初步鉴定的理由有___(多选)。
A. 细菌中的 16S rDNA具有特异性
B. 16S rDNA只在少数种类的细菌中存在
C. 16SrDNA分子不容易变异
D. 16SrDNA含有特殊的碱基
上述实验鉴定出溶藻效果最好的菌株为LD-B6,溶藻细菌导致藻类细胞裂解死亡的方式有2种:a、直接与藻类细胞接触导致藻类细胞裂解死亡;b、分泌细胞代谢物导致藻类细胞裂解死亡。科研人员欲探究LD-B6对夜光藻的溶藻方式,将含 LD-B6细菌培养物、无LD-B6 细菌的培养物上清液和LD-B6细菌分别加入藻类培养物中(以天然海水和2216E培养基作为对照),探究其溶藻活性,结果如图2。
(6)据图2分析,LD-B6对夜光藻的溶藻方式主要是___(填“a”或“b”),理由是___。
(7)以无菌木屑为载体,添加到LD-B6细菌培养物中,于适宜条件孵育6小时以促进木屑的充分吸附LD-B6细菌,再冷冻干燥24小时,制备成LD-B6溶藻粉。相比于单纯使用LD-B6细菌培养物,利用该LD-B6溶藻粉防治赤潮的优点有___(答出1点即可)。
五、细胞工程与肿瘤(20分)
5. 针对肿瘤细胞相关的靶标蛋白和基因,可设计和研制特异性的靶向药物,靶向杀伤肿痛细胞。
(1)图1所示转铁蛋白受体(TfR)与___结合,通过___方式,将铁元素运输至胞内。肿瘤细胞由于增长快速,需要更多的铁元素,因此肿瘤细胞表面TfR表达量___(“上升”或“下降”)。
(2)可研制相应的抗TfR单克隆抗体,它们与TfR特异性结合,___进而影响肿瘤细胞增长。
(3)关于单克隆抗体的制备叙述正确的是___(多选)
A. 细胞培养技术是单克隆抗体制备的基础
B. 细胞培养过程中需适时更换培养液,防止代谢废物积累抑制细胞生长
C. 制备单克隆抗体时可多次注射特定抗原以获得大量免疫过B淋巴细胞
D. 从免疫动物体内提取得到浆细胞只要能与骨髓瘤细胞融合,即可得到所需杂交瘤细胞
科研人员在杂交瘤细胞的基础上,制备双杂交瘤细胞,以获得双特异性抗体,该抗体可以同时结合两种抗原。将抗原α、β分别注射到小鼠体内,制备两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图2所示。
(4)制备双杂交瘤细胞时,可以将两种杂交瘤细胞用___化学试剂处理促进其融合,两细胞膜可以融合的原理是___。如果两种细胞成功融合,则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b。
(5)抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同)。因此,双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多,其中有一种抗体能同时与抗原α、β结合。图3称为双特异性抗体,请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中。
(6)结合双特异性抗体特点,请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景:___。组别
生长素类似物浓度/(mg·L-1)
生长素类似物种类
NAA
2,4-D
IBA
1
0.1
52.4
57.8
20.4
2
0.3
54.4
70.0
17.8
3
0.5
56.0
67.8
166
对照组
0
15.0
15.1
149
组别
1组
2组
3组
4组
实验处理
授粉
未授粉
不涂抹IAA
不涂抹IAA
在子房上涂抹IAA
在花柄上涂抹IAA
果实平均重量(g)
4.1
0
5.3
0
实验处理
放射性检测结果比较
3H-IAA
NPA
a段
b段
c段
d段
Ⅰ组
施加
施加
I组
?
?
1
2
3
4
5
6
A2
___
___
b
___
___
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