1 . 回答下列有关人类遗传病的问题
人类的生命诞生需要卵与精子结合形成合子，随后合子开始分裂发育成胚胎。然而临床上有部分进行试管婴儿的患者表现合子不分裂，进而导致反复试管婴儿失败及不孕。研究表明，TRIP13基因发生突变是病因之一。如图为某患有合子不分裂的家族系谱图（图1）和TRIP13基因测序结果（图2），请分析回答下列问题：

(1)卵和精子结合的生殖方式属于          （多选）。

A．无性生殖

B．有性生殖

C．卵式生殖

D．分裂生殖

(2)根据家族系谱图判断，致病基因位于__________（常/X/Y）染色体上，是__________（显/隐）遗传病。
(3)与正常的碱基序列相比较可得知，致病基因产生的原因是          。

A．碱基对增加

B．碱基对缺失

C．碱基对替换

D．基因重组

(4)研究发现TRIP13基因变异会导致卵母细胞阻滞在减数第一次分裂。下列相关说法正确的是          （多选）。

A．TRIP13基因编码的蛋白质可能与纺锤体形成有关

B．卵母细胞阻滞在减数第一次分裂时期会导致没有第一极体形成

C．阻滞在减数第一次分裂的卵母细胞是单倍体

D．患者体内的卵母细胞内不会发生基因重组

(5)下列可减缓或治疗合子不分裂的是          （多选）

A．诱导TRIP13致病蛋白在细胞内特异性降解

B．干扰异常TRIP13基因mRNA的翻译

C．对患者卵子进行基因治疗改变异常TRIP13基因

D．向患者卵子体外注射一定剂量的正常TRIP13mRNA

(6)研究发现带有TRIP13基因突变的病人表型不尽相同。有些病人患有合子不分裂但细胞有丝分裂正常，而另一些病患细胞有丝分裂异常甚至会导致癌症发生。下列相关说法正确的是          （多选）

A．TRIP13基因突变不一定发生在同一位点

B．TRIP13基因突变后可能影响到细胞周期

C．患有合子不分裂的病人体内TRIP13蛋白质可能仅有个别氨基酸错误

D．患者的表型与TRIP13蛋白质肽链长度和结构密切相关

“卵子死亡”是我国科学家新发现的一种人类单基因遗传病，是PANX1基因突变引起的PANX1通道异常激活，如图3所示，加速了卵子内部ATP的释放，卵子出现萎缩、退化的现象，最终导致不育，该基因在男性个体中不表达。

(7)图3所示PANX1通道4个突变位点与正常通道相比，差异是          。

A．氨基酸排列顺序	B．磷脂的排列顺序
C．葡萄糖排列顺序	D．脱氧核糖排列顺序

(8)根据题干信息分析判断，“卵子死亡”的原因是          。（多选）

A．卵子内染色体异常	B．卵子内能量供应异常
C．PANX1基因突变	D．细胞膜破裂

某女子婚后多年不孕，经检测为该病患者，图4是该女子（4号）的家庭遗传系谱图，基因检测显示，1、4、6号含有致病基因，2、3、5号不含致病基因。回答下列问题。

(9)根据题图分析，可判断“卵子死亡”病的遗传方式是___________（常/X/Y）染色体上的________（显/隐）性遗传病。
(10)若A/a为PANX1基因，则图4中2号个体基因型为__________。
(11)3号与4号能否生出正常孩子？___________________回答并说明理由。__________________________。
(12)6号与正常女性结婚，生出患病孩子的概率为____________________。

2 . 回答下列有关遗传分子基础的问题
丙型肝炎病毒（HCV）感染每年在世界范围内造成100多万人死亡，是肝硬化和肝细胞癌的元凶之一。2020年的诺贝尔生理学或医学奖授予了在丙型肝炎病毒（HCV）研究中做出决定性贡献的三位科学家，他们的部分研究成果总结在图1中。
   
(1)人体感染HCV病毒会得丙型肝炎，感染肺结核杆菌则易患肺结核。HCV病毒和肺结核杆菌结构上的最大区别是______________。
(2)包括病毒在内的生物体合成DNA或RNA由四种性质不同的核酸聚合酶催化。根据所学知识和图1信息，正确填写下表：

核酸聚合酶的类型	核酸聚合酶发挥作用的场合
以DNA为模板，合成DNA	（1）肝细胞分裂周期中的_______期
以RNA为模板，合成DNA	（2）中心法则中的 __________步骤
以DNA为模板，合成RNA	（3）图1中的过程________（填序号）
以RNA为模板，合成RNA	（4）图1中的过程________（填序号）

(3)研究发现，HCV在肝细胞中表达的NS3-4A蛋白既能促进病毒RNA的复制和病毒颗粒的形成（即图1中的③和④），还能降解线粒体外膜蛋白（MAVS）；而MAVS则是诱导肝细胞抗病毒因子表达的关键因子。近年来，科研人员开发了一系列抗HCV的候选药物，其中包括抑制图1中步骤③的buvir、抑制图1中步骤④的asvir、以及抑制NS3-4A合成的previr。试根据题干和图1信息，从理论上推断抗HCV效果最好的候选药物是______________。
铁蛋白是人体几乎所有细胞中用于储存多余Fe³⁺的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe³⁺、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。调节机制如下图2所示。回答下列问题：
   
(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成丝氨酸（密码子为UCU、UCG、UCC、UCA），可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由_____→______。
(5)通常一个铁蛋白mRNA上可同时结合多个核糖体，其生理意义是 _____________。
(6)结合图2和已有知识，人体在调节Fe³⁺的过程中，下列说法错误的是（       ）

A．Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力

B．核糖体与基因上的启动子部位结合，起始翻译

C．Fe3+浓度低时，因为影响了翻译过程，无法合成铁蛋白

D．细菌细胞中也存在基因表达的调控现象

(7)上述对铁蛋白合成的调节机制有何意义？___________________________________
(8)若基因中的部分碱基发生甲基化修饰，会影响基因的表达，进而影响生物表型。这种生物体的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作_____________。
(9)针对上题中提到的现象，下列说法正确的是（       ）（多选）

A．“橘生淮南测为橘，生于淮北则为枳”说明生物的性状与环境相关

B．上题中的现象里，基因发生了突变，进而使表型发生改变

C．上题中的现象里，分子修饰只能发生在DNA分子上

D．甲基化可能通过影响RNA聚合酶与调控序列的结合抑制转录

4 . 马方综合征（MFS）是由FBN1基因突变引起的多系统受累的结缔组织遗传病，临床症状主要表现为主动脉根部动脉瘤、晶状体异位和骨骼畸形等。FBN1基因编码的原纤维蛋白1主要参与细胞的生长与维持。现收集到某MFS家系，系谱图如图8。

(1)据图推测MFS的遗传方式不可能是______。（多选）

A．常染色体显性遗传

B．伴X染色体显性遗传

C．常染色体隐性遗传

D．伴X染色体隐性遗传

(2)进一步研究发现，Ⅲ-3的致病基因仅来自Ⅱ-2。据此推测，先证者的基因型是______，其初级卵母细胞含有______个致病基因。（FBN1基因用G、g表示）
(3)不考虑分裂异常，下列关于先证者致病基因的分布情况正确的是______。（编号选填）
①部分次级卵母细胞含有②所有胰岛β细胞含有③部分初级卵母细胞含有④部分卵细胞含有⑤所有第二极体都不含有
(4)通过产前诊断判断胎儿是否患MFS，下列措施可行的是______。（多选）

A．性别筛选

B．B超检查

C．基因检测

D．染色体分析

(5)研究者对来自不同种族的秘鲁人（世界上身材最矮的人）的样本进行分析显示，其突变的FBN1基因E1297G与马方综合征无关，但与平均身高有关。下列相关分析错误的是______。（单选）

A．E1297G与马方综合征无关可能是因为基因突变是不定向的

B．身材矮小可能是秘鲁环境对性状选择的结果

C．突变的FBN1 基因E1297G对人类的进化一定是不利的

D．比较不同地域人群的FBN1基因碱基序列可以作为生物进化的微观证据

5 . 杜氏肌营养不良症（DMD）是一种伴X隐性遗传病，患者一般在幼儿期发生遗传性肌肉萎缩，最后发展为丧失行动能力等。外显子是真核生物基因的一部分，约13%DMD患者的B基因在外显子45和50之间的区域有突变，这会使外显子51及之后的序列表达异常，导致无法产生正常的B蛋白。
(1)对于一名DMD的女性携带者（已怀孕），以下何种方法可以确定胎儿是否患病      。

A．染色体分析

B．基因检测

C．B超监测

D．性别检测

(2)根据题干信息，理论上可作为DMD治疗策略的是      。

A．对患者进行基因治疗改变异常B基因

B．干扰异常B基因mRNA的翻译

C．诱导B致病基因在细胞内特异性降解

D．向患者体内注射一定剂量的正常B基因的mRNA

为进一步探索治疗方案，研究人员对一种缺失外显子50（△Ex50）导致外显子51中出现终止密码对应序列的DMD模型犬进行基因编辑。利用基因编辑技术CRISPR/Cas9对DMD模型犬外显子51进行切割，以期跳过外显子51，产生一个缩短但仍有功能的B蛋白，如下图所示。

(3)CRISPR/Cas9系统可实现基因的定点编辑敲除、单碱基编辑和基因片段的精准替换。下列相关叙述错误的是      。

A．单碱基编辑属于基因突变

B．发生在等位基因内部碱基的定点编辑敲除属于染色体结构变异

C．基因片段的精准替换可能属于基因突变，也可能属于染色体结构变异

D．该系统引起的变异属于可遗传变异

(4)CRISPR/Cas9复合体由两部分组成：可以切割基因的Cas9蛋白和gRNA，由上图可知，gRNA的主要功能是通过___________原则特异性结合目标DNA序列。
(5)B蛋白肽链缩短却仍有功能，可能原因是      。

A．切割后转录出的mRNA序列和正常mRNA一样

B．切割后产生的蛋白质与正常B蛋白氨基酸序列一样

C．切割后产生的蛋白质与正常B蛋白空间结构一样

D．缺少外显子51不影响B蛋白执行相应生理功能的局部空间结构

(6)研究人员的最终目的是修正全身的肌肉组织，则下列对CRISPR/Cas9相应DNA序列（序列X）操作正确的是      。

A．通过静脉注射的方式将含序列X的腺病毒运送到全身

B．用腺病毒运送序列X到患者体内前，要对腺病毒进行修饰改造，以确保腺病毒失去毒性

C．序列X需要使用非特异性启动子驱动表达以达到修正全身肌肉组织的目的

D．序列X需要使用肌肉特异性启动子驱动表达以防误伤其他组织细胞基因组

(7)另一组科研人员研发了一种RNA药物，进入人体后可指导人体合成正常的B蛋白。请简要论述基因编辑和RNA药物两种方案的优劣势。___________________________。

6 . 癌症是威胁人类生命健康的重大疾病之一。科学家发现，当细胞周期紊乱、细胞分裂不受控制时，细胞会出现癌变。科学家通过对细胞及其代谢的相关研究，力图寻找对抗癌症的“秘钥”。
(1)为确定S期的时长，实验人员在处于分裂期后期细胞培养液中加入了以氚（氢元素的同位素）标记的R化合物。在下列化合物中最适合作为R化合物的是（     ）

A．腺嘌呤

B．胞嘧啶

C．鸟嘌呤

D．胸腺嘧啶

(2)如表所列为不同细胞周期的各时期持续时间。计算并在表中填写肿瘤细胞的细胞周期时长。
（单位：h）

细胞	分裂间期	S期	分裂期	细胞周期
十二指肠细胞	13.5	3.9	1.8	______
成纤维细胞	19.3	4.0	0.7	______
肿瘤细胞	18.0	3.8	0.5	______

(3)据表分析可得出的结论是（       ）

A．所给三种细胞中，细胞分裂期和细胞周期都是肿瘤细胞最短

B．不同种类细胞的细胞周期中，分裂间期占比例都少于分裂期

C．不同细胞的细胞周期长短的差异主要来自分裂间期的不同

D．不同种类细胞的分裂是不同步的，相同种类细胞的分裂是同步的

(4)下图表示一个细胞周期的不同时期中，染色体的形态和变化情况，从分裂间期到分裂结束，正确的变化顺序是：_____→⑤→_____→_____→_____
   
(5)如图为细胞周期中细胞核的变化，关于此过程的叙述正确的是（       ）
   

A．发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制

B．发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体

C．发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗

D．发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成

2019年诺贝尔生理医学奖授予了发现细胞缺氧因子HIF（1和1）的科学家，他们的研究揭示了细胞缺氧会引发包括细胞周期改变、线粒体自噬在内的诸多效应。进一步研究发现高浓度ATP也会影响细胞周期（如图所示）。
   
(6)细胞缺氧会使细胞很多生理过程发生改变。细胞内消耗氧气的场所是______，该生理过程______（是/不是）三羧酸循环。
(7)线粒体有两层膜，上图所示细胞内与线粒体具有相似结构的还包括______（选填数字编号）。
①核膜   ②叶绿体   ③高尔基体
(8)据所学知识判断，上图中DNA为       的时期是含有细胞内染色体数目最多的时期。

A．2N

B．2N→4N

C．4N

D．4N→2N

(9)据上图推知抑癌因子p21作用于______期与______期之间。
(10)在上图所示的细胞分裂期，所发生的变化包括      。

A．DNA的复制	B．染色单体分离
C．非同源染色体自由组合	D．纺锤丝出现和消失
E．出现细胞板	F．中心体倍增

(11)抗癌的有效策略之一是开发针对肿瘤细胞的血管生长抑制剂。据上图表述此类抑制剂抗癌作用的机理是______。
SW最早是从植物灰苦马豆中分离获得，是一种具有抗癌功能的生物碱，被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。将等量的小鼠肝癌细胞悬液，接种于添加不同浓度SW的等量培养液中培养24h，分析各浓度下不同DNA含量的细胞所占的比例，结果如图1；同时测定癌细胞的增殖抑制率和细胞凋亡的比例，结果如图2。
   
(12)据图和所学知识，下列相关分析错误的是（       ）

A．细胞凋亡是由基因调控的细胞死亡的过程

B．细胞凋亡过程中没有新蛋白质的合成

C．SW浓度越高，对肝癌细胞生长的抑制作用越强

D．SW可能会诱导癌细胞中凋亡蛋白基因的表达

(13)为使达到最好的治疗效果，你认为SW的给药浓度（不考虑其他情况）应为________ug·L^-1，并分析SW在体内治疗肿瘤的可能机理和疗效___________。

7 . 回答有关细胞与免疫的问题，T细胞耗竭是指T淋巴细胞在长时间持续的抗原刺激下出现功能障碍，一般表现为增殖能力丧失。癌症（恶性肿瘤）患者体内的肿瘤产生及形成的异常内环境，称为肿瘤微环境。肿瘤微环境很容易导致T细胞耗竭，从而引发免疫功能障碍。低氧会导致线粒体损伤，线粒体损伤或衰老后会释放mtROS。细胞为了自我保护，会进行线粒体自噬，即溶酶体分解衰老或损伤的线粒体。近期研究表明，线粒体自噬和T细胞耗竭有一定的关联（见下图1）：
   
(1)T淋巴细胞的表面受体TCR不能直接识别肿瘤抗原，需要抗原呈递细胞协助。抗原呈递细胞通过______方式摄取抗原，抗原经加工后所形成的能被T淋巴细胞表面受体TCR识别的物质X是______。
(2)树突状细胞是常见的抗原呈递细胞，能识别多种抗原，从结构与功能相适应角度分析原因是（　　）。

A．细胞膜由磷脂分子组成	B．细胞膜上有多种载体
C．细胞膜具有选择透过性	D．细胞膜上有多种抗原受体

(3)T细胞出现免疫功能障碍，对人体抵抗下列哪种微生物影响最大？（　　）

A．霍乱弧菌

B．S型肺炎双球菌

C．乙肝病毒

D．大肠杆菌

(4)肿瘤细胞有时能逃脱免疫系统的攻击，发生免疫逃逸，下图2表示肿瘤细胞逃逸T细胞免疫的机制，下列相关叙述错误的是（　　）
   

A．PD-1和PD-L1能发生特异性结合

B．该机制体现了细胞膜的信息交流功能

C．PD-1和PD-L1中的氨基酸序列不同

D．抑制PD-L1不能抑制肿瘤细胞生长

(5)葡萄糖转运蛋白（Glut1蛋白）是葡萄糖进入T淋巴细胞的“必经之路”，下列叙述中，正确的是（　　）

A．钠离子也可以通过Glut1蛋白进入T淋巴细胞

B．葡萄糖进入T淋巴细胞的跨膜运输方式与进入红细胞相同

C．葡萄糖可以进入T淋巴细胞的线粒体中

D．葡萄糖吸收速度与膜上Glut1蛋白的数量有关

(6)根据图1提供的信息，结合所学知识，判断下列叙述中，正确的是（　　）

A．与正常环境相比，肿瘤微环境下细胞膜上Glut1蛋白数量增加

B．无氧呼吸供能效率高，所以细胞需要吸收更多的葡萄糖

C．低氧导致线粒体受损，细胞有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强

D．低氧可以直接影响有氧呼吸过程中线粒体内膜上的反应

(7)结合图1，阐述肿瘤微环境下如何导致T细胞耗竭？______

8 . 材料：肝癌在我国的发病率较高，容易复发、远期疗效不满意，研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行相关的研究。癌细胞有无限增殖的特点，使得肿瘤增长速度大于血管新生的速度，这使恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境，因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。
(1)下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图。

①物质A是_________，A可以在乳酸脱氢酶的作用下形成乳酸，也可以进入线粒体彻底氧化分解。
②细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，可以使DRP1定位于线粒体外膜上，促进线粒体________（填“分裂”或“融合”）。
③线粒体外膜上的蛋白_________、内膜融合蛋白QPA1共同作用实现了线粒体膜的融合，使线粒体的长度明显变长。
(2)已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强，线粒体长度明显长于边缘区域细胞，这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控。研究者用肝癌细胞进行了实验，实验结果如下表：

指标组别	细胞耗氧速率	线粒体ATP产生量	胞外乳酸水平	线粒体嵴密度	呼吸链复合体的活性	乳酸脱氢酶的量
甲组：常规培养组	4.2	1.0	0.35	10.1	0.91	1.01
乙组：营养缺乏组	5.6	1.4	0.28	17.5	2.39	0.25
丙组：营养缺乏+ 抑制DRP1S637磷酸化	3.1	0.8	0.38	9.8	1.22	1.22

注：线粒体嵴密度=嵴数目/线粒体长度
根据实验结果并结合（2），将下列选项对应的字母填入图中，完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径。

1_________、2_________、3_________、4_________、5_________、6_________
a．细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加
b．胞外乳酸水平减少
c．线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加
d．乳酸脱氢酶含量降低
e，线粒体融合增强
f．DRP1^S637磷酸化增强
(3)下图表示217名切除肝肿瘤患者的肝癌细胞中DRP1^S637磷酸化水平与病人存活率及无复发存活率的关联曲线。

请你根据调查结果提出一个术后用药建议：_______。
(4)中国科学院上海生命科学研究院成功诱导人成纤维细胞为hiHep细胞，hiHep细胞具有肝细胞的许多功能，如：分泌血清白蛋白、积累糖原、药物转运等。下列叙述正确的是（       ）

A．hiHep细胞与人成纤维细胞具有相同的核酸

B．衰老的肝细胞中细胞体积与细胞核体积均变小

C．细胞分化和细胞癌变过程中，遗传物质均发生改变

D．hiHep细胞的成功诱导为治疗重症肝病提供了可能性

(5)下列有关细胞分化、凋亡、癌变的说法，正确的是（       ）

A．组织细胞的更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程

B．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株，说明已发生了细胞分化且体现了体细胞的全能性

C．细胞内进行mRNA的合成说明该细胞已经发生分化

D．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖

(6)关于下图的叙述错误的是（       ）

A．该细胞无细胞壁，有中心体⑨，可以判定该细胞为动物细胞

B．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，通过着丝粒②相连

C．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体

D．在有丝分裂后期时，同源染色体分离

9 . 回答下列关于细胞结构和细胞分裂的问题
内质网在生命活动中具有广泛的作用，且具有自我修复功能。

(1)下列成分是由内质网合成的是___________

A．胰岛素

B．性激素

C．肾上腺素

D．生长激素

E．肾上腺皮质激素

F．磷脂

(2)在病毒侵染等多种损伤因素的作用下，内质网的修复机制如图1所示，下列关于此修复过程叙述正确的是__________

A．Bip蛋白与错误折叠或未折叠的蛋白质结合

B．内质网上的IRE1蛋白被未剪接的HacmRNA所激活

C．剪接的HacmRNA在核糖体中翻译成Hacl蛋白

D．Hacl蛋白抑制Bip基因表达，防止错误折叠蛋白的形成

染色体数目不稳定是肿瘤标志性特征之一。为探究KLF14基因在肿瘤形成中的作用，科学家检测了正常小鼠和KLF14基因敲除小鼠体内不同染色体数的细胞占有丝分裂细胞总数的比例，结果如图2所（图中★代表相互之间差异显著，★★代表相互之间差异极显著）

(3)据图2判断，KLFI4基因对肿瘤形成所起的作用是____________，判断依据是_____________。
(4)据图2判断正常体细胞小鼠染色体的数目是______________条。其中出现小于39条或者42-50条可能的原因是____________。
A．细胞分裂时可能会出现染色体不均等进入子细胞
B．细胞自身代谢过程中产生的活性氧、代谢产物等引起染色体断裂、缺失
C．细胞自身蛋白表达变化，不能及时检测和纠正细胞中DNA损伤
D．自身细胞之间的相互融合产生异常染色体现象

10 . 下列是有关细胞的叙述，请作出判断
①浆细胞比效应T细胞含有较多的高尔基体和内质网；
②与硝化细菌最主要的区别是酵母菌有成形的细胞核；
③大肠杆菌细胞分裂前期时，每个细胞中含有两个中心体；
④神经干细胞分化成各种神经细胞的过程表现了细胞的全能性；
⑤将融合的异种植物花粉育成幼苗并用秋水仙素处理可得到可育植株；
⑥高等动物剧烈运动时肌肉细胞因供氧不足而进行的无氧呼吸不产生CO₂

A．有一种说法错误	B．有两种说法错误
C．有两种说法正确	D．有三种说法正确