2022-2023学年南阳市第五中学高二（下）期末生物试卷（有答案）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年南阳市第五中学高二（下）期末生物试卷（有答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 388.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-14 10:47:40 | ||
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文档简介
2022-2023学年南阳市第五中学高二（下）期末生物试卷
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
1. 某同学对蛋白酶A催化Ⅰ型胶原蛋白降解的最适条件进行探究，结果如下表，下列分析错误的是（ ）
组别 pH CaCl2 温度（℃） 底物降解率
1 9 + 90 38%
2 9 + 70 88%
3 9 ﹣ 70 0
4 7 + 70 58%
5 9 + 50 65%
注：“+”表示有添加，“﹣”表示无添加。
A. 由2、4组可知，该酶在碱性条件下活性较强
B. 第5组若不加入CaCl2，底物降解率将与第3组相同
C. 该酶催化反应的最适温度为70℃，最适pH为9
D. 该实验不能证明蛋白酶A具有专一性和高效性
2. 几丁质是广泛存在于自然界的一种多糖类物质，主要来源为甲壳类动物、昆虫的外骨骼以及某些真菌的细胞壁等。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 糖类是重要的能源物质，但不是都能为细胞的生命活动提供能量
B. 纤维素、几丁质的组成元素相同，均可以简写为（CH2O）
C. 几丁质用途广泛，如用于废水处理、制作食品添加剂、制造人造皮肤等
D. 几丁质被酶催化分解后，可能为某些生物提供能量和营养
3. 和是植物利用的主要无机氮源，相关转运机制如下图。铵肥施用过多时，细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 植物吸收的、主要用于合成蛋白质和脱氧核糖
B. 发生铵毒引起土壤酸化，适当增施会减轻铵毒
C. 通过NRT1.1转运进入细胞的方式属于主动运输
D. 作为主要氮源时，NRT1.1 和 SLAH3 的失活均会加剧铵毒症状
4. 细胞呼吸是细胞中合成ATP的主要来源。下列说法正确的是（ ）
A. 细胞呼吸过程中产生ATP的场所是线粒体基质和线粒体内膜
B. 细胞呼吸将有机物中的化学能全部转变为ATP中的化学能
C. 相同质量的脂肪与葡萄糖相比，脂肪氧化分解时产生ATP更多
D. 人在剧烈运动时，肌肉细胞中合成的ATP主要来自无氧呼吸
5. 物质W能作为抑制剂与甲酶（化学本质为蛋白质，可将物质甲水解）结合，影响酶促反应。在适宜条件下，将一定量的甲酶与物质W混合液均分为若干份，分别加入等量的不同浓度的物质甲溶液，检测发现，一定范围内，物质甲的水解速率随物质甲溶液浓度的升高而增大。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲酶的合成要经过转录和翻译过程，且消耗多种氨基酸
B. 物质W与甲酶结合后使甲酶降低反应活化能的能力增强
C. 甲酶与物质W结合后，甲酶空间结构遭到破坏，失去活性
D. 提高底物浓度一定能缓解物质W对酶促反应速率的影响
6. 研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧的条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从细胞外液中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。如图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程。下列相关说法，错误的是（ ）
A. A代表能特异性识别葡萄糖的受体蛋白
B. ④过程的反应场所是线粒体
C. 与正常细胞相比，癌细胞中①②③明显增强
D. 通过②过程形成的五碳糖可作为DNA复制的原料
7. 半乳糖血症为血液中半乳糖增高的中毒性临床代谢综合征。半乳糖代谢中3种相关酶中的任何一种先天性缺陷均可导致半乳糖血症。现已查明控制这3种酶合成的显性基因A、B、C分别位于第1号、9号、17号常染色体上。已知一对表现型正常的夫妇所生的两个孩子均患有半乳糖血症且先后死亡，经过基因诊断其基因型分别为aabbCc、AABBcc。若这对夫妇生的第三个孩子正常，其携带致病基因的概率为（ ）
A. B. C. D.
8. 华蟾毒精可导致中心粒异常扩增，从而抑制癌细胞有丝分裂。研究人员用一定浓度的华蟾毒精处理人类癌细胞，约一小时后分析细胞两端中心体距离（结果如图所示），并对处于分裂期的癌细胞的染色体进行观察。与对照组相比，实验组中下列细胞的比例最可能会增大的是（ ）
A. B. C. D.
9. ecDNA是正常人体细胞中不参与构成染色体的一种环状DNA，ecDNA上带有一定量与癌变有关的基因，且该基因的表达产物广泛存在于多种癌细胞中。下列叙述正确的是（ ）
A. ecDNA中的每个脱氧核糖都与一个或两个磷酸基团相连
B. 癌细胞分裂时，ecDNA分配到子细胞中的量不一定均等
C. ecDNA、抗利尿激素与胰蛋白酶等都属于内环境的成分
D. ecDNA携带的与癌变有关的基因不会在正常细胞中表达
10. DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化下，DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被选择性地添加甲基。DNA高度甲基化首先会影响DNA结构，进而阻遏基因转录，引起基因沉默。科研人员将甲基化和非甲基化的肌动蛋白基因和质粒重组后，分别导入培养的肌细胞，实验结果显示二者转录水平相同。下列推测不合理的是（ ）
A. DNA高度甲基化会影响DNA结构，也改变了基因中碱基对的排列顺序
B. DNA高度甲基化可能会影响RNA聚合酶与基因的结合，导致基因沉默
C. 实验中甲基化的肌动蛋白基因能正常转录，说明基因甲基化的过程是可逆的
D. 实验中甲基化的肌动蛋白基因能正常转录，可能是去甲基化的酶发挥了作用
11. 某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了如图6种异常精子。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 1和6形成的原因可能是发生了基因重组
B. 2、4、5同属于染色体结构变异，都发生了染色体片段断裂
C. 3的形成原因是同时发生了基因突变和易位
D. 2、4发生的变异可能会改变染色体上DNA的碱基数量
12. 我国科学家首次发现一种全新的显性遗传病——卵子死亡，该病是由PANX1基因突变引起的。在研究病例时发现，一对表现正常的夫妇的两个儿子甲、乙表现正常，女儿为患者，甲的两个女儿均患病，乙未到结婚年龄。根据对甲的基因分析发现，细胞中存在突变基因以及正常的等位基因（不考虑XY同源区段）。下列关于该种遗传病的推断错误的是（ ）
A. “卵子死亡”属于常染色体显性遗传病，在男女中的发病率相等
B. PANX1基因存在不同的突变，体现了基因突变的不定向性
C. 甲的女儿的致病基因不可能来自母亲，两个女儿的基因型相同
D. 产前基因检测可以确定胎儿是否携带“卵子死仁”的数病基因
13. 下列关于生物进化与物种形成的叙述，正确的是（ ）
A. 新物种的形成是生物进化的结果，生物进化必然导致新物种形成
B. 人工诱导四倍体西瓜的形成说明新物种形成不一定要经过地理隔离
C. 生存斗争往往导致生物个体死亡，生存斗争的存在不利于生物进化
D. 一个物种的形成或灭绝，通常不会影响到其他物种的进化
14. 阿狄森病又称肾上腺皮质功能减退症，病因是肾上腺皮质萎缩，盐皮质激素（能维持人体内水和电解质的平衡）与糖皮质激素分泌不足。糖尿病是一种常见的慢性非传染性疾病。临床上常用糖耐量试验来诊断病人有无糖代谢异常。被试者清晨空腹静脉采血测定血糖浓度，然后一次性口服一定量的高浓度葡萄糖溶液，服糖后的0.5h、1h、2h、3h各测一次血糖，绘制出糖耐量曲线。如图为几种不同的糖耐量曲线，下列叙述错误的是（ ）
A. 根据A曲线推测糖尿病患者可能是胰岛素分泌不足，导致血糖升高
B. B曲线3h后血糖浓度上升，此时血糖的来源主要是肝糖原分解
C. 根据C曲线推测肾上腺皮质分泌的激素具有升高血糖的功能
D. 阿狄森病患者肾上腺皮质萎缩，不影响细胞吸收水分和无机盐
15. 研究发现，内毒素、LPS等与巨噬细胞上的受体结合后，巨噬细胞被激活产生iNOS，进而合成NO。NO杀伤肿瘤细胞和病原微生物的机制如图所示。根据以上信息推测，下列说法错误的是（ ）
A. NO能增强免疫系统的防卫、监控和清除功能
B. iNOS可能是某种酶，催化产生NO
C. NO通过主动运输进入到肿瘤细胞中
D. NO可用于临床抗肿瘤治疗
16. 花样滑冰是2022年北京冬奥会上一个极具观赏性的比赛项目，从温暖的室内进入滑冰场，在激烈的比赛过程中，需要通过一定机制来维持内环境的稳态。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 大量流汗导致失水过多，可通过增加抗利尿激素的分泌来调节
B. 胰高血糖素和甲状腺激素二者都可以增加产热，具有协同作用
C. 剧烈运动消耗大量的葡萄糖，血糖平衡调节的中枢位于大脑皮层
D. 运动员汗腺分泌增加，汗液蒸发带走大量热量，使体温持续下降
17. 我国科学家发现脱落酸（ABA）调控小麦种子休眠的机理如图所示：ABA调控转录因子TaGATA1的活性，与DNA去甲基化酶TaELF6-A1共同作用，通过增强TaABI5基因的表达，从而增强小麦种子休眠的能力，提高穗发芽抗性。下列叙述正确的是（ ）
A. 高温高湿环境下ABA被分解，容易导致小麦穗发芽
B. 转录因子TaGATA1的作用是促进TaABI5基因的翻译
C. 若去甲基化酶TaELF6-A1失去活性，小麦休眠能力将增强
D. ABA会影响基因的表达，但其产生和分布不受基因调控
18. 海胆喜食海底的各类植物，尤其是各种海藻的假根。某海域因海獭遭受破坏性捕杀，海胆大量繁殖，最终导致海床变成了“海底沙漠”。如图是科研人员对该海域的海胆和帽贝影响海藻覆盖率的相关研究结果。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 即使没有捕捞，帽贝和海胆的种群数量也不可能无限增长
B. 该海域生态系统中，帽贝和海胆的种间关系是捕食和共生
C. 海獭遭受破坏性捕杀一段时间后，帽贝的数量可能会逐渐下降
D. 欲持续获得帽贝最大捕获量，捕获后应将其种群数量保持在左右
19. 研究发现，栖息地碎片化是导致东北豹、大熊猫等野生生物面临灭绝的重要原因，建立生态廊道连接碎片化的栖息地是保护野生生物的重要手段之一。下列叙述正确的是（ ）
A. 生态廊道的建立使生态系统的营养结构趋于复杂，恢复力稳定性增强
B. 生态廊道的开通突破了地理隔离，促进种群基因交流，保护了生物多样性
C. 栖息地碎片化导致种群内部近亲繁殖加剧，增加了种群的基因多样性
D. 保护野生生物资源主要是保护其直接价值
20. 黄河三角洲保护区是我国暖温带最完整的湿地生态系统。丰富的湿地植被和底栖动物资源，每年吸引着黑嘴鸥、丹顶鹤等候鸟来此繁殖、迁徙和越冬。黑嘴鸥是一种游禽，以幼小鱼类、虾以及谷物为食。下列叙述错误的是（ ）
A. 调查黑嘴鸥种群数量可以采用逐个计数法
B. 黑嘴鸥与丹顶鹤之间的关系是竞争，黑嘴鸥至少占有两个营养级
C. 保护区可促进水体的自净作用，这体现了生物多样性的直接价值
D. 建立国家自然保护区，大量植树造林、保护森林可缓解温室效应
二、综合题（本大题共6小题，共60分）
21. （12分） 冰叶日中花是一种耐盐碱植物，它的盐囊泡具有暂时储存盐分和泌盐的作用（部分机制如图所示）。盐囊泡是一种体积大、高度液泡化的泡状细胞，其形成过程为原表皮细胞的原生质变浓，细胞增大，原表皮细胞垂直于叶片突出生长，形成盐囊泡原始细胞，盐囊泡原始细胞再分裂成两个子细胞，其中一个发育成囊泡细胞，另一个发育成柄细胞。请回答下列问题：
（1）分别从分子水平和细胞水平分析原表皮细胞和囊泡细胞的不同点： ______ （各写出一点即可）。
（2）据图分析，为了避免Na+毒害，盐囊泡细胞的适应机制是 ______ 。质子泵能够直转利用 ______ 释放的能量将膜内侧的H+转运至 ______ ，Cl-在通过ClC-c时， ______ （“需要”或“不需要”）与通道蛋白结合。
（3）盐胁迫可以改变冰叶日中花的光和途径，由卡尔文（C3）途径变成景天酸代谢（CAM）途径。CAM途径是对C3途径的补充，夜间植物叶片气孔打开，在液泡内暂时完成CO2的固定；白天气孔关闭，经一系列反应CO2再进入叶绿体中，经过C3途径形成淀粉。气孔开闭昼夜差别是CAM途径区别C3途径的重要标志。尚不清楚在此过程中Na+和Cl-是单独作用，还是两者共同作用。某科研人员想探究以上问题，请结合以上信息，帮助其设计实验思路。（提示：复合钠盐和复合氯盐可分别提供Na+和Cl-且其他成分对植物无影响，对实验结果及其检测方法不做要求）
实验思路： ______ 。
22. （10分）抑郁症的分子机制抑郁症是一种慢性精神类疾病，影响了全世界10%的人群。抑郁症的核心症状之一是愉悦感消失，对奖赏的敏感性减弱。传统观点认为抑郁症的发生是由于脑内的多巴胺、五羟色胺等神经递质的水平下降导致的。很多治疗抑郁症药物的作用机理都是抑制脑内奖赏中心（VTA）分泌的神经递质的降解。药物进入机体后在几小时内可增加脑内神经递质的水平，然而抑郁病症状的改善却需要几周的时间。有新的观点认为抑郁症是由于神经细胞的结构和功能发生了改变，使得抑郁症患者对外界刺激产生了适应性的改变。
位于大脑中的缰核（见图1）是大脑奖赏环路中的一个重要核团。正常状态下，一个相对安静的缰核对VTA有一个较小的抑制；当缰核过度活化时，这种抑制作用会被极大地增强，进而导致奖赏敏感性的减弱。在抑郁症患者和抑郁大鼠模型中，发现缰核部位神经细胞电流的频率明显增加，从而引起VTA被抑制。
研究人员对抑郁大鼠和正常大鼠缰核中蛋白组分的差异进行分析，发现钙/钙调蛋白激酶家族中的成员——CaMKⅡ在抑郁大鼠的缰核中表达明显增加，并发现CaMKⅡ包括α和β。克隆α和β的cDNA序列，构建了分别表达α和β的A病毒即A-α和A-β。然后将A-α和A-β分别注入正常大鼠的缰核，使其感染缰核处的神经细胞。发现注入A-β的大鼠在糖水测试中丧失了对糖水的偏好，表现出愉悦感缺乏的状态，而注入A-α的大鼠没有出现类似现象。通过使用RNA干扰的手段特异性地减少β的蛋白表达量，发现抑郁大鼠在强迫游泳中不动的时间显著降低，而在习得性无助测试中逃避电击的行为则显著增多。
研究发现β表达水平的上调会促进缰核神经细胞中谷氨酸受体向细胞膜上移动，从而引起细胞内电流的变化，如图2。
上述的研究发现为抗抑郁药物的筛选提供了新的靶点和策略。
（1）缰核位于 ______ （填“中枢”或“外周”）神经系统，其兴奋程度与VTA的兴奋程度呈 ______ （填“正”或“负”）相关。
（2）缰核神经细胞的谷氨酸由 ______ 通过胞吐作用释放，作用于突触后膜上的谷氨酸受体后，导致突触后膜的电位变化是 ______ 。
（3）请依据文中信息，完善抑郁症的分子机理（在方框中以文字和箭头的形式作答）。
（4）写出研发新药可能作用的靶点 ______ 。
23. （10分） 《西藏和平解放与繁荣发展》白皮书中介绍到：2020年，西藏森林覆盖率达到12.31%，天然草原综合植被覆盖度提高到47%，黑颈鹤由不到3000只上升到8000多只，藏羚羊约30万只，是世界上生态环境最好的地区之一。回答下列问题：
（1）西藏森林中鸟类在森林上层、中层和下层地面活动，这种明显的分层现象形成了群落的 ______结构，群落中物种数目的多少称为 ______。
（2）某草原上植被原来由针茅等构成，后来由于放牧烧荒等原因逐渐变成了由野燕麦、毛雀麦等构成，并且动物和土壤生物的种类也发生了变化。从演替的类型来看，因放牧、烧荒引起的演替属于______演替，判断的理由是 ______。演替过程中草原中植被类型的变化导致动物种类变化的原因是 ______。
（3）西藏各地区也分布着很多湖泊。某一湖泊的食物网如图，图中数字为能量数值，单位是KJ/（m2 a），据图分析，该食物网中裸鲤位于______营养级，第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为 ______。（小数点后保留一位有效数字）
24. （10分） 果蝇是XY型性别决定的生物，其体型小、繁殖快、染色体数目少、性状易于区分，是常用的遗传学实验材料。回答下列问题：
（1）果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F1全为红眼。将F1雌雄果蝇随机交配，F2中粉红眼果蝇的比例为 ______，F2红眼雌果蝇中杂合子的比例为 ______。
（2）已知果蝇翻翅基因（R）、正常翅基因（r）、星状眼基因（D）、正常眼基因（d）均位于2号染色体上，R或D基因均纯合致死，某实验室要通过一代杂交得到翻翅、星状眼新品系（该品系相互交配所得子代不发生性状分离），将选择的亲本基因型及其在染色体上的位置绘制在图中。
（3）科学研究发现，含一条X染色体的果蝇（XY、XO）为雄性，且XO不育，含两条X染色体的果蝇（XX、XXY）为雌性，含三条X染色体或无X染色体的果蝇胚胎致死。已知果蝇的长刚毛对短刚毛为显性，有关基因只位于X染色体上。某兴趣小组将染色体组成正常的短刚毛雌果蝇与长刚毛雄果蝇杂交，在后代中出现了一只长刚毛雄果蝇。小组成员推测可能是亲本在形成配子时发生了基因突变，或染色体分离异常造成的。请为该兴趣小组设计交配实验方案。探究此长刚毛雄果蝇产生的原因。（写出实验思路并预期结果和结论）
实验思路：______。
预期结果和结论：______。
25.（8分） 四环素（TCs,分子式为C22H24N2O8）是一种应用广泛的抗生素，为了减轻环境中大量残留的四环素类抗生素污染，某实验小组从生物肥料样品中分离得到一株具有降解四环素能力的菌株。回答下列问题：
（1）培养基中的TCs能为TCs降解菌的生长繁殖提供 ______ ，用于筛选鉴别TCs降解菌的培养基上还需要加入适量的琼脂，其作用是 ______ 。
（2）实验小组将生物肥料样品置于含TCs的液体培养基中振荡培养，目的是 ______ ；培养过程中要逐步增加液体培养基中TCs的浓度，目的是 ______ 。可以通过观察TCs降解菌在培养基上菌落的 ______ （至少写3个）等特征对菌株进行初步鉴定。
（3）实验小组筛选获得了TCs降解菌，现有含可溶性淀粉的牛肉膏蛋白胨培养基、碘液等材料，试设计实验探究TCs降解菌是否具有水解淀粉的能力，简要写出实验设计思路以及相应的实验结果和结论： ______ 。
（4）筛选获得TCs降解菌后，实验小组还通过实验证明了TCs水解产物的毒性显著低于TCs,实验小组设计该项实验的目的是 ______ 。
26. （10分） 为了战胜新型冠状病毒肺炎疫情，科研人员加紧研制各类疫苗，其中mRNA疫苗具有研发速度快、针对性强的特点而被采用，mRNA不稳定易被分解是一大难题。如图所示为针对新冠病毒的mRNA疫苗的制备过程。回答下列问题：
（1）①过程所需要的酶和原料分别是 ______，图中②的名称是 ______。
（2）若用大肠杆菌作为工程菌生产S蛋白，则可用CaCl2处理大肠杆菌，使其成为 ______细胞，检测工程菌中是否含有目的基因，可以采用 ______技术，要检测大肠杆菌生产的S蛋白是否有效，方法是 ______。
（3）提纯获得的S蛋白基因经体外转录形成的mRNA在使用前需要包裹一层脂类物质，推测其原因是 ______。
（4）新冠病毒是RNA病毒，这给疫苗研制带来的困难是 ______。
答案：
1.C 2.B.3.A 4.C 5.A 6.A 7.C 8.A 9.B 10.A 11.C 12.A 13.B 14.D 15.C 16.A 17.A 18.B 19.B 20.C
21.分子水平：mRNA和蛋白质不同；细胞水平：细胞器的数量不同 通过NHX将Na+运输并储存在液泡内 ATP水解 液泡和细胞外 不需要 将长势和生理状态一致的冰叶日中花随机均分为四组，并编号为ABCD，其中A组不作处理（空白对照），B组施加一定量的复合钠盐，C组施加等量的复合氯盐，D组施加等量的复合钠盐和复合氯盐。将4组植物在相同环境中培养一段，观察并统计气孔开闭昼夜情况
22.中枢 负 突触前膜 由外正内负变为外负内正 抑制缰核内A-β钙调蛋白基因的表达
23.垂直 物种丰富度 次生 原有植被虽已不存在，但土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体 植物种类的变化导致为动物提供栖息空间和食物条件发生变化 第二和第三 19.8%
24. 让该长刚毛雄果蝇与正常的雌果蝇交配，统计后代的产生情况（或让该长刚毛雄果蝇与正常短刚毛雌果蝇交配，观察后代果蝇的表现型及比例） 若不能正常产生后代，则该长刚毛雄果蝇产生的原因是亲代形成配子时染色体分离异常造成的；若能正常产生后代，则该长刚毛雄果蝇产生的原因是亲代形成配子时发生了基因突变（或若不能正常产生后代，则该长刚毛雄果蝇产生的原因是亲代形成配子时染色体分离异常造成的；若后代出现雌性全为长刚毛，雄性全为短刚毛，则该长刚毛雄果蝇产生的原因是亲代形成配子时发生了基因突变）
25.碳源和氮源 作为凝固剂使培养基凝固 使目的菌与培养液中成分充分接触，增大培养液中O2含量，进而增大样品中TCs降解菌的浓度 获得耐受TCs能力强的菌株 大小，形状，颜色、隆起程度 配制含可溶性淀粉的牛肉膏蛋白胨培养基，灭菌后倒入两个固体平板甲和乙上，甲平板中央位置接种一定量TCs降解菌，乙平板接种等量无菌水，培养至甲平板有菌落生长阶段，再在甲、乙培养基上滴加碘液进行观察甲乙平板是否出现透明圈。若甲平板出现无色透明圈、乙平板不出现无色透明圈，则说明该菌能水解淀粉；若甲乙两平板均没有出现无色透明圈则说明该菌不能水解淀粉 判断TCs降解菌降解TCs的产物是否对环境有污染
26.逆转录酶、脱氧核苷酸 重组质粒或基因表达载体 感受态 DNA分子杂交 将大肠杆菌生产的S蛋白作为抗原，与从新型冠状病毒肺炎痊愈患者体内提取抗S蛋白的抗体，做“抗原—抗体杂交”实验，若出现杂交带则表明大肠杆菌生产的S蛋白是有效的 使mRNA不易被降解，易被细胞获取，能稳定发挥作用 RNA病毒易变异，会使原来的疫苗失效
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
1. 某同学对蛋白酶A催化Ⅰ型胶原蛋白降解的最适条件进行探究，结果如下表，下列分析错误的是（ ）
组别 pH CaCl2 温度（℃） 底物降解率
1 9 + 90 38%
2 9 + 70 88%
3 9 ﹣ 70 0
4 7 + 70 58%
5 9 + 50 65%
注：“+”表示有添加，“﹣”表示无添加。
A. 由2、4组可知，该酶在碱性条件下活性较强
B. 第5组若不加入CaCl2，底物降解率将与第3组相同
C. 该酶催化反应的最适温度为70℃，最适pH为9
D. 该实验不能证明蛋白酶A具有专一性和高效性
2. 几丁质是广泛存在于自然界的一种多糖类物质，主要来源为甲壳类动物、昆虫的外骨骼以及某些真菌的细胞壁等。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 糖类是重要的能源物质，但不是都能为细胞的生命活动提供能量
B. 纤维素、几丁质的组成元素相同，均可以简写为（CH2O）
C. 几丁质用途广泛，如用于废水处理、制作食品添加剂、制造人造皮肤等
D. 几丁质被酶催化分解后，可能为某些生物提供能量和营养
3. 和是植物利用的主要无机氮源，相关转运机制如下图。铵肥施用过多时，细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 植物吸收的、主要用于合成蛋白质和脱氧核糖
B. 发生铵毒引起土壤酸化，适当增施会减轻铵毒
C. 通过NRT1.1转运进入细胞的方式属于主动运输
D. 作为主要氮源时，NRT1.1 和 SLAH3 的失活均会加剧铵毒症状
4. 细胞呼吸是细胞中合成ATP的主要来源。下列说法正确的是（ ）
A. 细胞呼吸过程中产生ATP的场所是线粒体基质和线粒体内膜
B. 细胞呼吸将有机物中的化学能全部转变为ATP中的化学能
C. 相同质量的脂肪与葡萄糖相比，脂肪氧化分解时产生ATP更多
D. 人在剧烈运动时，肌肉细胞中合成的ATP主要来自无氧呼吸
5. 物质W能作为抑制剂与甲酶（化学本质为蛋白质，可将物质甲水解）结合，影响酶促反应。在适宜条件下，将一定量的甲酶与物质W混合液均分为若干份，分别加入等量的不同浓度的物质甲溶液，检测发现，一定范围内，物质甲的水解速率随物质甲溶液浓度的升高而增大。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲酶的合成要经过转录和翻译过程，且消耗多种氨基酸
B. 物质W与甲酶结合后使甲酶降低反应活化能的能力增强
C. 甲酶与物质W结合后，甲酶空间结构遭到破坏，失去活性
D. 提高底物浓度一定能缓解物质W对酶促反应速率的影响
6. 研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧的条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从细胞外液中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。如图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程。下列相关说法，错误的是（ ）
A. A代表能特异性识别葡萄糖的受体蛋白
B. ④过程的反应场所是线粒体
C. 与正常细胞相比，癌细胞中①②③明显增强
D. 通过②过程形成的五碳糖可作为DNA复制的原料
7. 半乳糖血症为血液中半乳糖增高的中毒性临床代谢综合征。半乳糖代谢中3种相关酶中的任何一种先天性缺陷均可导致半乳糖血症。现已查明控制这3种酶合成的显性基因A、B、C分别位于第1号、9号、17号常染色体上。已知一对表现型正常的夫妇所生的两个孩子均患有半乳糖血症且先后死亡，经过基因诊断其基因型分别为aabbCc、AABBcc。若这对夫妇生的第三个孩子正常，其携带致病基因的概率为（ ）
A. B. C. D.
8. 华蟾毒精可导致中心粒异常扩增，从而抑制癌细胞有丝分裂。研究人员用一定浓度的华蟾毒精处理人类癌细胞，约一小时后分析细胞两端中心体距离（结果如图所示），并对处于分裂期的癌细胞的染色体进行观察。与对照组相比，实验组中下列细胞的比例最可能会增大的是（ ）
A. B. C. D.
9. ecDNA是正常人体细胞中不参与构成染色体的一种环状DNA，ecDNA上带有一定量与癌变有关的基因，且该基因的表达产物广泛存在于多种癌细胞中。下列叙述正确的是（ ）
A. ecDNA中的每个脱氧核糖都与一个或两个磷酸基团相连
B. 癌细胞分裂时，ecDNA分配到子细胞中的量不一定均等
C. ecDNA、抗利尿激素与胰蛋白酶等都属于内环境的成分
D. ecDNA携带的与癌变有关的基因不会在正常细胞中表达
10. DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化下，DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被选择性地添加甲基。DNA高度甲基化首先会影响DNA结构，进而阻遏基因转录，引起基因沉默。科研人员将甲基化和非甲基化的肌动蛋白基因和质粒重组后，分别导入培养的肌细胞，实验结果显示二者转录水平相同。下列推测不合理的是（ ）
A. DNA高度甲基化会影响DNA结构，也改变了基因中碱基对的排列顺序
B. DNA高度甲基化可能会影响RNA聚合酶与基因的结合，导致基因沉默
C. 实验中甲基化的肌动蛋白基因能正常转录，说明基因甲基化的过程是可逆的
D. 实验中甲基化的肌动蛋白基因能正常转录，可能是去甲基化的酶发挥了作用
11. 某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了如图6种异常精子。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 1和6形成的原因可能是发生了基因重组
B. 2、4、5同属于染色体结构变异，都发生了染色体片段断裂
C. 3的形成原因是同时发生了基因突变和易位
D. 2、4发生的变异可能会改变染色体上DNA的碱基数量
12. 我国科学家首次发现一种全新的显性遗传病——卵子死亡，该病是由PANX1基因突变引起的。在研究病例时发现，一对表现正常的夫妇的两个儿子甲、乙表现正常，女儿为患者，甲的两个女儿均患病，乙未到结婚年龄。根据对甲的基因分析发现，细胞中存在突变基因以及正常的等位基因（不考虑XY同源区段）。下列关于该种遗传病的推断错误的是（ ）
A. “卵子死亡”属于常染色体显性遗传病，在男女中的发病率相等
B. PANX1基因存在不同的突变，体现了基因突变的不定向性
C. 甲的女儿的致病基因不可能来自母亲，两个女儿的基因型相同
D. 产前基因检测可以确定胎儿是否携带“卵子死仁”的数病基因
13. 下列关于生物进化与物种形成的叙述，正确的是（ ）
A. 新物种的形成是生物进化的结果，生物进化必然导致新物种形成
B. 人工诱导四倍体西瓜的形成说明新物种形成不一定要经过地理隔离
C. 生存斗争往往导致生物个体死亡，生存斗争的存在不利于生物进化
D. 一个物种的形成或灭绝，通常不会影响到其他物种的进化
14. 阿狄森病又称肾上腺皮质功能减退症，病因是肾上腺皮质萎缩，盐皮质激素（能维持人体内水和电解质的平衡）与糖皮质激素分泌不足。糖尿病是一种常见的慢性非传染性疾病。临床上常用糖耐量试验来诊断病人有无糖代谢异常。被试者清晨空腹静脉采血测定血糖浓度，然后一次性口服一定量的高浓度葡萄糖溶液，服糖后的0.5h、1h、2h、3h各测一次血糖，绘制出糖耐量曲线。如图为几种不同的糖耐量曲线，下列叙述错误的是（ ）
A. 根据A曲线推测糖尿病患者可能是胰岛素分泌不足，导致血糖升高
B. B曲线3h后血糖浓度上升，此时血糖的来源主要是肝糖原分解
C. 根据C曲线推测肾上腺皮质分泌的激素具有升高血糖的功能
D. 阿狄森病患者肾上腺皮质萎缩，不影响细胞吸收水分和无机盐
15. 研究发现，内毒素、LPS等与巨噬细胞上的受体结合后，巨噬细胞被激活产生iNOS，进而合成NO。NO杀伤肿瘤细胞和病原微生物的机制如图所示。根据以上信息推测，下列说法错误的是（ ）
A. NO能增强免疫系统的防卫、监控和清除功能
B. iNOS可能是某种酶，催化产生NO
C. NO通过主动运输进入到肿瘤细胞中
D. NO可用于临床抗肿瘤治疗
16. 花样滑冰是2022年北京冬奥会上一个极具观赏性的比赛项目，从温暖的室内进入滑冰场，在激烈的比赛过程中，需要通过一定机制来维持内环境的稳态。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 大量流汗导致失水过多，可通过增加抗利尿激素的分泌来调节
B. 胰高血糖素和甲状腺激素二者都可以增加产热，具有协同作用
C. 剧烈运动消耗大量的葡萄糖，血糖平衡调节的中枢位于大脑皮层
D. 运动员汗腺分泌增加，汗液蒸发带走大量热量，使体温持续下降
17. 我国科学家发现脱落酸（ABA）调控小麦种子休眠的机理如图所示：ABA调控转录因子TaGATA1的活性，与DNA去甲基化酶TaELF6-A1共同作用，通过增强TaABI5基因的表达，从而增强小麦种子休眠的能力，提高穗发芽抗性。下列叙述正确的是（ ）
A. 高温高湿环境下ABA被分解，容易导致小麦穗发芽
B. 转录因子TaGATA1的作用是促进TaABI5基因的翻译
C. 若去甲基化酶TaELF6-A1失去活性，小麦休眠能力将增强
D. ABA会影响基因的表达，但其产生和分布不受基因调控
18. 海胆喜食海底的各类植物，尤其是各种海藻的假根。某海域因海獭遭受破坏性捕杀，海胆大量繁殖，最终导致海床变成了“海底沙漠”。如图是科研人员对该海域的海胆和帽贝影响海藻覆盖率的相关研究结果。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 即使没有捕捞，帽贝和海胆的种群数量也不可能无限增长
B. 该海域生态系统中，帽贝和海胆的种间关系是捕食和共生
C. 海獭遭受破坏性捕杀一段时间后，帽贝的数量可能会逐渐下降
D. 欲持续获得帽贝最大捕获量，捕获后应将其种群数量保持在左右
19. 研究发现，栖息地碎片化是导致东北豹、大熊猫等野生生物面临灭绝的重要原因，建立生态廊道连接碎片化的栖息地是保护野生生物的重要手段之一。下列叙述正确的是（ ）
A. 生态廊道的建立使生态系统的营养结构趋于复杂，恢复力稳定性增强
B. 生态廊道的开通突破了地理隔离，促进种群基因交流，保护了生物多样性
C. 栖息地碎片化导致种群内部近亲繁殖加剧，增加了种群的基因多样性
D. 保护野生生物资源主要是保护其直接价值
20. 黄河三角洲保护区是我国暖温带最完整的湿地生态系统。丰富的湿地植被和底栖动物资源，每年吸引着黑嘴鸥、丹顶鹤等候鸟来此繁殖、迁徙和越冬。黑嘴鸥是一种游禽，以幼小鱼类、虾以及谷物为食。下列叙述错误的是（ ）
A. 调查黑嘴鸥种群数量可以采用逐个计数法
B. 黑嘴鸥与丹顶鹤之间的关系是竞争，黑嘴鸥至少占有两个营养级
C. 保护区可促进水体的自净作用，这体现了生物多样性的直接价值
D. 建立国家自然保护区，大量植树造林、保护森林可缓解温室效应
二、综合题（本大题共6小题，共60分）
21. （12分） 冰叶日中花是一种耐盐碱植物，它的盐囊泡具有暂时储存盐分和泌盐的作用（部分机制如图所示）。盐囊泡是一种体积大、高度液泡化的泡状细胞，其形成过程为原表皮细胞的原生质变浓，细胞增大，原表皮细胞垂直于叶片突出生长，形成盐囊泡原始细胞，盐囊泡原始细胞再分裂成两个子细胞，其中一个发育成囊泡细胞，另一个发育成柄细胞。请回答下列问题：
（1）分别从分子水平和细胞水平分析原表皮细胞和囊泡细胞的不同点： ______ （各写出一点即可）。
（2）据图分析，为了避免Na+毒害，盐囊泡细胞的适应机制是 ______ 。质子泵能够直转利用 ______ 释放的能量将膜内侧的H+转运至 ______ ，Cl-在通过ClC-c时， ______ （“需要”或“不需要”）与通道蛋白结合。
（3）盐胁迫可以改变冰叶日中花的光和途径，由卡尔文（C3）途径变成景天酸代谢（CAM）途径。CAM途径是对C3途径的补充，夜间植物叶片气孔打开，在液泡内暂时完成CO2的固定；白天气孔关闭，经一系列反应CO2再进入叶绿体中，经过C3途径形成淀粉。气孔开闭昼夜差别是CAM途径区别C3途径的重要标志。尚不清楚在此过程中Na+和Cl-是单独作用，还是两者共同作用。某科研人员想探究以上问题，请结合以上信息，帮助其设计实验思路。（提示：复合钠盐和复合氯盐可分别提供Na+和Cl-且其他成分对植物无影响，对实验结果及其检测方法不做要求）
实验思路： ______ 。
22. （10分）抑郁症的分子机制抑郁症是一种慢性精神类疾病，影响了全世界10%的人群。抑郁症的核心症状之一是愉悦感消失，对奖赏的敏感性减弱。传统观点认为抑郁症的发生是由于脑内的多巴胺、五羟色胺等神经递质的水平下降导致的。很多治疗抑郁症药物的作用机理都是抑制脑内奖赏中心（VTA）分泌的神经递质的降解。药物进入机体后在几小时内可增加脑内神经递质的水平，然而抑郁病症状的改善却需要几周的时间。有新的观点认为抑郁症是由于神经细胞的结构和功能发生了改变，使得抑郁症患者对外界刺激产生了适应性的改变。
位于大脑中的缰核（见图1）是大脑奖赏环路中的一个重要核团。正常状态下，一个相对安静的缰核对VTA有一个较小的抑制；当缰核过度活化时，这种抑制作用会被极大地增强，进而导致奖赏敏感性的减弱。在抑郁症患者和抑郁大鼠模型中，发现缰核部位神经细胞电流的频率明显增加，从而引起VTA被抑制。
研究人员对抑郁大鼠和正常大鼠缰核中蛋白组分的差异进行分析，发现钙/钙调蛋白激酶家族中的成员——CaMKⅡ在抑郁大鼠的缰核中表达明显增加，并发现CaMKⅡ包括α和β。克隆α和β的cDNA序列，构建了分别表达α和β的A病毒即A-α和A-β。然后将A-α和A-β分别注入正常大鼠的缰核，使其感染缰核处的神经细胞。发现注入A-β的大鼠在糖水测试中丧失了对糖水的偏好，表现出愉悦感缺乏的状态，而注入A-α的大鼠没有出现类似现象。通过使用RNA干扰的手段特异性地减少β的蛋白表达量，发现抑郁大鼠在强迫游泳中不动的时间显著降低，而在习得性无助测试中逃避电击的行为则显著增多。
研究发现β表达水平的上调会促进缰核神经细胞中谷氨酸受体向细胞膜上移动，从而引起细胞内电流的变化，如图2。
上述的研究发现为抗抑郁药物的筛选提供了新的靶点和策略。
（1）缰核位于 ______ （填“中枢”或“外周”）神经系统，其兴奋程度与VTA的兴奋程度呈 ______ （填“正”或“负”）相关。
（2）缰核神经细胞的谷氨酸由 ______ 通过胞吐作用释放，作用于突触后膜上的谷氨酸受体后，导致突触后膜的电位变化是 ______ 。
（3）请依据文中信息，完善抑郁症的分子机理（在方框中以文字和箭头的形式作答）。
（4）写出研发新药可能作用的靶点 ______ 。
23. （10分） 《西藏和平解放与繁荣发展》白皮书中介绍到：2020年，西藏森林覆盖率达到12.31%，天然草原综合植被覆盖度提高到47%，黑颈鹤由不到3000只上升到8000多只，藏羚羊约30万只，是世界上生态环境最好的地区之一。回答下列问题：
（1）西藏森林中鸟类在森林上层、中层和下层地面活动，这种明显的分层现象形成了群落的 ______结构，群落中物种数目的多少称为 ______。
（2）某草原上植被原来由针茅等构成，后来由于放牧烧荒等原因逐渐变成了由野燕麦、毛雀麦等构成，并且动物和土壤生物的种类也发生了变化。从演替的类型来看，因放牧、烧荒引起的演替属于______演替，判断的理由是 ______。演替过程中草原中植被类型的变化导致动物种类变化的原因是 ______。
（3）西藏各地区也分布着很多湖泊。某一湖泊的食物网如图，图中数字为能量数值，单位是KJ/（m2 a），据图分析，该食物网中裸鲤位于______营养级，第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为 ______。（小数点后保留一位有效数字）
24. （10分） 果蝇是XY型性别决定的生物，其体型小、繁殖快、染色体数目少、性状易于区分，是常用的遗传学实验材料。回答下列问题：
（1）果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F1全为红眼。将F1雌雄果蝇随机交配，F2中粉红眼果蝇的比例为 ______，F2红眼雌果蝇中杂合子的比例为 ______。
（2）已知果蝇翻翅基因（R）、正常翅基因（r）、星状眼基因（D）、正常眼基因（d）均位于2号染色体上，R或D基因均纯合致死，某实验室要通过一代杂交得到翻翅、星状眼新品系（该品系相互交配所得子代不发生性状分离），将选择的亲本基因型及其在染色体上的位置绘制在图中。
（3）科学研究发现，含一条X染色体的果蝇（XY、XO）为雄性，且XO不育，含两条X染色体的果蝇（XX、XXY）为雌性，含三条X染色体或无X染色体的果蝇胚胎致死。已知果蝇的长刚毛对短刚毛为显性，有关基因只位于X染色体上。某兴趣小组将染色体组成正常的短刚毛雌果蝇与长刚毛雄果蝇杂交，在后代中出现了一只长刚毛雄果蝇。小组成员推测可能是亲本在形成配子时发生了基因突变，或染色体分离异常造成的。请为该兴趣小组设计交配实验方案。探究此长刚毛雄果蝇产生的原因。（写出实验思路并预期结果和结论）
实验思路：______。
预期结果和结论：______。
25.（8分） 四环素（TCs,分子式为C22H24N2O8）是一种应用广泛的抗生素，为了减轻环境中大量残留的四环素类抗生素污染，某实验小组从生物肥料样品中分离得到一株具有降解四环素能力的菌株。回答下列问题：
（1）培养基中的TCs能为TCs降解菌的生长繁殖提供 ______ ，用于筛选鉴别TCs降解菌的培养基上还需要加入适量的琼脂，其作用是 ______ 。
（2）实验小组将生物肥料样品置于含TCs的液体培养基中振荡培养，目的是 ______ ；培养过程中要逐步增加液体培养基中TCs的浓度，目的是 ______ 。可以通过观察TCs降解菌在培养基上菌落的 ______ （至少写3个）等特征对菌株进行初步鉴定。
（3）实验小组筛选获得了TCs降解菌，现有含可溶性淀粉的牛肉膏蛋白胨培养基、碘液等材料，试设计实验探究TCs降解菌是否具有水解淀粉的能力，简要写出实验设计思路以及相应的实验结果和结论： ______ 。
（4）筛选获得TCs降解菌后，实验小组还通过实验证明了TCs水解产物的毒性显著低于TCs,实验小组设计该项实验的目的是 ______ 。
26. （10分） 为了战胜新型冠状病毒肺炎疫情，科研人员加紧研制各类疫苗，其中mRNA疫苗具有研发速度快、针对性强的特点而被采用，mRNA不稳定易被分解是一大难题。如图所示为针对新冠病毒的mRNA疫苗的制备过程。回答下列问题：
（1）①过程所需要的酶和原料分别是 ______，图中②的名称是 ______。
（2）若用大肠杆菌作为工程菌生产S蛋白，则可用CaCl2处理大肠杆菌，使其成为 ______细胞，检测工程菌中是否含有目的基因，可以采用 ______技术，要检测大肠杆菌生产的S蛋白是否有效，方法是 ______。
（3）提纯获得的S蛋白基因经体外转录形成的mRNA在使用前需要包裹一层脂类物质，推测其原因是 ______。
（4）新冠病毒是RNA病毒，这给疫苗研制带来的困难是 ______。
答案：
1.C 2.B.3.A 4.C 5.A 6.A 7.C 8.A 9.B 10.A 11.C 12.A 13.B 14.D 15.C 16.A 17.A 18.B 19.B 20.C
21.分子水平：mRNA和蛋白质不同；细胞水平：细胞器的数量不同 通过NHX将Na+运输并储存在液泡内 ATP水解 液泡和细胞外 不需要 将长势和生理状态一致的冰叶日中花随机均分为四组，并编号为ABCD，其中A组不作处理（空白对照），B组施加一定量的复合钠盐，C组施加等量的复合氯盐，D组施加等量的复合钠盐和复合氯盐。将4组植物在相同环境中培养一段，观察并统计气孔开闭昼夜情况
22.中枢 负 突触前膜 由外正内负变为外负内正 抑制缰核内A-β钙调蛋白基因的表达
23.垂直 物种丰富度 次生 原有植被虽已不存在，但土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体 植物种类的变化导致为动物提供栖息空间和食物条件发生变化 第二和第三 19.8%
24. 让该长刚毛雄果蝇与正常的雌果蝇交配，统计后代的产生情况（或让该长刚毛雄果蝇与正常短刚毛雌果蝇交配，观察后代果蝇的表现型及比例） 若不能正常产生后代，则该长刚毛雄果蝇产生的原因是亲代形成配子时染色体分离异常造成的；若能正常产生后代，则该长刚毛雄果蝇产生的原因是亲代形成配子时发生了基因突变（或若不能正常产生后代，则该长刚毛雄果蝇产生的原因是亲代形成配子时染色体分离异常造成的；若后代出现雌性全为长刚毛，雄性全为短刚毛，则该长刚毛雄果蝇产生的原因是亲代形成配子时发生了基因突变）
25.碳源和氮源 作为凝固剂使培养基凝固 使目的菌与培养液中成分充分接触，增大培养液中O2含量，进而增大样品中TCs降解菌的浓度 获得耐受TCs能力强的菌株 大小，形状，颜色、隆起程度 配制含可溶性淀粉的牛肉膏蛋白胨培养基，灭菌后倒入两个固体平板甲和乙上，甲平板中央位置接种一定量TCs降解菌，乙平板接种等量无菌水，培养至甲平板有菌落生长阶段，再在甲、乙培养基上滴加碘液进行观察甲乙平板是否出现透明圈。若甲平板出现无色透明圈、乙平板不出现无色透明圈，则说明该菌能水解淀粉；若甲乙两平板均没有出现无色透明圈则说明该菌不能水解淀粉 判断TCs降解菌降解TCs的产物是否对环境有污染
26.逆转录酶、脱氧核苷酸 重组质粒或基因表达载体 感受态 DNA分子杂交 将大肠杆菌生产的S蛋白作为抗原，与从新型冠状病毒肺炎痊愈患者体内提取抗S蛋白的抗体，做“抗原—抗体杂交”实验，若出现杂交带则表明大肠杆菌生产的S蛋白是有效的 使mRNA不易被降解，易被细胞获取，能稳定发挥作用 RNA病毒易变异，会使原来的疫苗失效
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