北京市顺义区2022-2023学年高二下学期期末考试
生物试卷
考 生 须 知 1.本试卷共10页,分两部分。第一部分,共15小题,共30分;第二部分,共6题,共70分,满分100分。考试时间90分钟。 2.在答题卡上准确填写学校、姓名、班级和教育ID号。 3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。 4.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
第一部分(选择题 共30分)
本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.下列关于生态系统各组成成分的作用,叙述不正确的是
A.非生物环境为生物提供物质和能量
B.消费者在生态系统中基本没有作用
C.生产者将太阳能转化为可被生物利用的化学能
D.分解者在生态系统实现物质循环中必不可少
2.下图为能量流经第二营养级的部分模型,模型中甲、乙两处的内容分别是
A.初级消费者摄人、初级消费者粪便
B.次级消费者同化、分解者利用的
C.次级消费者生长发育和繁殖、未被利用的
D.初级消费者生长发育和繁殖、分解者利用的
3.人工马尾松林经常发生松毛虫虫害,而天然森林很少发生。下列解释合理的是
A.人工马尾松林营养结构简单,故松毛虫食物短缺
B.人工马尾松林营养结构简单,故抵抗力稳定性强
C.天然森林食物链和食物网复杂,故自我调节能力强
D.天然森林食物链和食物网复杂,故恢复力稳定性强
4.马缨丹作为观赏植物由墨西哥引人夏威夷,由于马缨丹的竞争能力优于当地植物,对牧场造成了危害。为防治马缨丹,引人了23种昆虫,有8种得到良好的发展,使马缨丹得以控制。依据上述现象不能得出的结论是
A.马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境
B.夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹
C.夏威夷地区缺少马缨丹的天敌
D.引人的23种昆虫不会导致生态入侵
5.在清末时期,河北塞罕坝地区的“木兰围场”开围放垦,使得美丽的高岭变成了荒漠。1962年开始对塞罕坝进行生态修复,经过一代代人的艰苦努力,创造出了适合当地生长的华北落叶松、樟子松、云杉等组成的混交林。今天的塞罕坝被赞誉为“花的世界、林的海洋、珍禽异兽的天堂”。在此生态修复中遵循的生态原理不包括
A.自生 B.协调 C.循环 D.整体
6.生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是
A.人工诱发基因突变 B.选择优良品种进行杂交
C.进行远缘植物体细胞杂交 D.取茎尖进行组织培养
7.皮下注射胰岛素,胰岛素需要由多聚体解聚成单体才能发挥作用,因此延缓了疗效。研究人员解析人胰岛素的结构发现:构成胰岛素β链的第20~29位氨基酸是胰岛素分子形成多聚体的关键,改变该区域的氨基酸组成,有可能降低胰岛素分子间的作用力。科学家欲生产速效胰岛素,解决延缓疗效的问题,目前可行的直接操作对象是
A.基因 B.氨基酸 C.多肽链 D.蛋白质
8.在高中生物学实验中,下列操作与达成目标相符的是
选项 实验 操作 达成目标
A 性状分离比模拟 重复30次 降低雌、雄配子比例不等的概率
B 设计制作生态缸 阳光不能直射生态缸 避免生物缸中温度过高
C 制作果酒 发酵瓶留1/3空间 有利于酵母菌产生酒精
D DNA的粗提与鉴定 将研磨液进行离心 防止DNA断裂
9.下列高中生物学实验操作中,叙述不正确的是
A.蛋白质鉴定实验不需要水浴加热
B.适当提高环境温度可以加快细胞质流动速度
C.在60~100℃间设置梯度探究唾液淀粉酶的最适温度
D.观察质壁分离复原需在盖玻片一侧滴加清水另一侧引流
10.下列物质中均含有N元素的是
A.抗体和核酸 B.血红蛋白和甘油三酯
C.胰岛素和糖原 D.叶绿素和纤维素
11.甜味蛋白是植物体内的小分子蛋白质,其甜度大、热量低、安全无毒,但产量低。科学家利用转基因大肠杆菌生产出的甜味蛋白没有甜味,利用转基因番茄生产出的甜味蛋白与天然甜味蛋白在口感上没有区别。甜味蛋白在甜度上出现差异的原因最可能是
A.大肠杆菌没有细胞核,甜味蛋白基因不能完成转录形成mRNA
B.大肠杆菌没有内质网和高尔基体,不能完成甜味蛋白的折叠和加工
C.番茄细胞中含有核糖体,甜味蛋白的mRNA可以顺利完成翻译过程
D.番茄细胞中含有线粒体,可为甜味蛋白的合成、加工提供能量
12.科研人员推测真核细胞中的叶绿体起源于光合细菌,下图是叶绿体形成过程模型。下列不能为推测提供证据的是
A.叶绿体和光合细菌都能进行光合作用 B.叶绿体和光合细菌都含有核糖体
C.叶绿体和光合细菌都能进行有氧呼吸 D.叶绿体和光合细菌都含有DNA分子
13.右图是温度对小麦幼苗吸收K+的影响。结合所学知识和图中的实验结果推测不正确的是
A.温度可通过影响呼吸作用影响K+的吸收
B.10℃时,低温可通过影响酶活性限制K+吸收
C.40℃时,高温可使酶的空间结构改变限制K+吸收
D.影响小麦幼苗对K+吸收的因素只有呼吸作用
14.植物木质部的导管是死细胞,是运输水和无机盐的结构。管状细胞成熟过程中出现程序性死亡形成了导管,示意图如下。据图分析,下列推测不合理的是
A.管状细胞的凋亡对植物个体的生存没有意义
B.液泡膜破裂会导致细胞中的代谢紊乱
C.管状细胞成熟过程中合成了与DNA断裂相关的酶
D.导管的形成是管状细胞基因选择性表达的结果
15.家蚕中有黄茧和白茧两个品种(相关基因分别用E、F………表示)。将白茧品种与黄茧品种杂交,F1全是白茧;F1家蚕相互交配,F2中白茧与黄茧的表型比为13:3。下列相关选项不正确的是
A.家蚕的黄茧和白茧受两对等位基因控制
B.控制茧色的基因只能位于一对同源染色体上
C.亲本中白茧个体的基因型为EEff或eeFF
D.F2中黄茧个体的基因型为eeF_或E_ff
第二部分(非选择题 共70分)
本部分共6题,共70分。
16.(12分)
光合作用是农作物产量的基础,农作物所处的光环境瞬息万变。提高光合作用的启动速率能够使农作物更好地适应周围光环境的变化。科学家以番茄为材料,对光合作用的启动进行了相关研究。
(1)番茄叶肉细胞叶绿体中的 吸收光能,光能最终转化为有机物中的 储存。
(2)研究人员将图1所示番茄幼苗置于黑暗环境中,分别给予顶部叶、上部叶、下部叶白光照射30分钟,然后用光合仪测定处于黑暗中目标叶的光合速率,结果如图2。
结果表明:光作为 通过调节顶部叶代谢 目标叶光合作用的启动速率。
(3)为验证红光促进目标叶光合作用的启动,远红光抑制启动。请基于(2)的研究和材料用具,写出实验组的设计思路
(4)光敏色素包括光敏色素A(phyA)和光敏色素B(phyB),它们在分生组织中含量丰富,主要吸收红光和远红光。研究人员推测目标叶光合作用启动速率的提高依赖phyB。为验证推测,科研人员以嫁接番茄光敏色素缺失突变体为实验材料,对各组实验给予红光照射,实验记录表格如下。请在表中填写上述推测成立时的预期实验结果(用“短于T”、“长于T”或“与T接近”表示)。
接穗 野生型 phyA突变体 phyB突变体
砧木 野生型 野生型 野生型
目标叶光合速率达到最大光合速率90%时所用时间(min) T
17.(10分)
胚胎发育率低是非人灵长类动物体细胞核移植技术的瓶颈,我国科学家经过多年努力,攻克了这个障碍,获得了体细胞克隆食蟹猴中中和华华。
(1)利用食蟹猴培育中中和华华的技术流程如图1。制备过程中,将B猴胚胎期的成纤维细胞经 注入到去核卵母细胞,采用一定方法诱导其融合,培养获得重构胚。
(2) 获取图1中食蟹猴的核DNA, 对其特定序列(同一物种不同个体间存在差异的DNA 片段)进行测序,结果如下表,表中数据代表等位基因的长度(单位bp)。
食蟹猴 位点1 位点2 位点3
中中 250/277 135/148 200/217
华华 250/277 135/148 200/217
250/277 135/148 200/217
274/278 255/255 202/223
C猴 268/268 254/256 202/208
依据图1和表中信息,在表中横线上填写相应的食蟹猴名称;基于研究判断中中和华华的核DNA序列相同,作出此判断的依据是 。
(3)正常胚胎发育初期会发生染色质的重塑:DNA去甲基化和染色体上组蛋白的乙酰化。重构胚中来自体细胞的染色质会抵抗这种重塑。有研究表明用去甲基化酶(K)处理核移植得到的胚胎,可提高胚胎发育率。科研人员用K和T(去乙酰化酶抑制剂)处理重构胚后,再进行胚胎移植,检测并计算出发育成囊胚的比例(囊胚率=囊胚数/重构胚),结果如图2,T+K处理的结果明显高于K单独处理。下列相关推测合理的是 。
A.对照组与实验组重构胚的核DNA序列不同
B.K、T分别降低了DNA甲基化与组蛋白乙酰化程度
C.K、T可能通过同一途径提高重构胚的囊胚率
D.K、T通过改变重构胚中DNA的碱基排序提高囊胚率
18.(12分)
乙醇作为可再生清洁能源,具有良好的应用前景。酵母菌可利用纤维素生产乙醇,此过程中产生的乙酸等物质会抑制酵母菌的生长和发酵,进而影响乙醇的产量。为选择合适的菌株,提高乙醇产量,科研人员进行下列实验。
(1)酵母菌细胞通过 (填生理过程)产生乙醇,此生理过程的场所是 。
(2)科研人员基于前期实验,获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种 后,分别涂布于不同的培养基上,培养一段时间后,记录菌落生长情况,结果如图1。实验结果表明 。
(3)将野生型酵母菌和P2菌分别接种于含4.8g/L乙酸的两个发酵罐中。一段时间后,检测发酵罐中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量,结果如图2。
科研人员认为:在实际生产中,使用P2菌株比使用野生型菌株更有利用提高乙醇产量,判断的依据是 。
(4) 高浓度乙酸会导致野生型酵母菌细胞内活性氧自由基(ROS) 积累,引起细胞器损伤,加速细胞衰老, 乙醇产量下降。为抵御ROS的伤害,野生型酵母菌细胞内SOD1增加,清除部分ROS。研究发现,与无乙酸条件相比,在5g/L乙酸条件下P2中MRP8表达量提高了约11倍、SOD1的表达量明显降低。依据上述信息, 完善P2菌株乙酸耐受的机理:
乙酸→诱导 → 细胞器损伤程度降低→提高乙醇生产强度
19.(12分)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
AIDS治疗的新思路
艾滋病(AIDS)是一种由HIV病毒感染,危害人类健康,致死率极高的传染病。在过去10年间,艾滋病防治取得了较为显著的成就。
HIV能够侵袭人体的T细胞、树突状细胞和巨噬细胞,降低人体细胞免疫功能。HIV 感染人的T细胞需要经过3个阶段。阶段一:HIV识别T细胞表面的CD 4受体,并在辅助共受体CCR5或CXCR4的帮助下入侵T细胞。阶段二:HIV的RNA在酶的催化下逆转录成DNA,DNA被整合到T细胞基因组中,转录出病毒的基因组RNA和mRNA,翻译出衣壳蛋白。阶段三:衣壳蛋白和基因组RNA组装形成新病毒,T细胞裂解, HIV释放到血液,感染新细胞。
CRISPR/Cas9是一种基因组编辑技术,包含一个sgRNA和Cas9核酸酶。研究人员可依据需要设计sgRNA的碱基序列,使其能够特异性识别DNA中的碱基序列。Cas9能对sgRNA识别的DNA位点进行有效准确地切割,从而达到敲除基因中部分碱基序列的目的。
研究人员从人流产的胚胎中获得了胎肝肝脏组织,经胶原蛋白酶处理、洗涤、筛选获得CD34+细胞。利用CRISPR/Cas9技术和转基因技术,将含有sgRNA和Cas9基因的质粒转染CD34+细胞,经筛选、鉴定获得2个CCR5基因均缺失了32bp碱基的纯合细胞(HSPC)。
研究人员同时构建模型小鼠(对人体细胞不会产生免疫反应)。将HSPC注入24小时内新生模型小鼠的肝脏中,在移植后不同时间检测模型小鼠外周血中人淋巴细胞(CD45+)占小鼠外周血淋巴细胞的比例,结果如图。此外在模型小鼠的外周血、脾脏和肝脏中还检测到了人的B细胞、髓系血细胞(可发育为T细胞、巨噬细胞等)。
研究人员用HIV去感染模型小鼠,发现在感染病毒后第8周,移植了HSPC的小鼠外周血中HIV含量明显下降,而对照组中病毒含量依然保持较高水平。此项研究为有效防治艾滋病提供了新的思路。
(1) 从实验小鼠体内分离筛选得到人CD45+细胞和人髓系血细胞,对这两种细胞的DNA和蛋白质分别比对,发现 相同、 不同。
(2)上述研究成果若用于治疗AIDS,可将HIV阻断在感染的阶段 。
(3)研究表明,实验中从胎肝肝脏组织中筛选得到的人CD34+细胞属于多能干细胞(ips细胞),下列选项中能为其提供证据的是 。
A.小鼠体内检测到了HSPC B.小鼠体内检测到了多种人细胞
C. CD34+细胞取自胎肝肝脏组织 D. CD34+细胞的CCR5基因发生了突变
(4)用CRISPR/Cas9对CD34+细胞中的CCR5基因进行切割,通过PCR电泳检测切割效率仅为27%,即CRISPR/Cas9技术在实际操作中存在着脱靶问题。依据所学知识推测脱靶的主要原因是 。
(5)研究人员用HIV去感染注入HSPC的小鼠, 测得其外周血中HIV含量明显低于对照组,原因是
。
20.(12分)
亚热带森林拥有丰富的植物多样性,是昆虫重要的栖息环境之一。为研究昆虫多样性对亚热带森林生态系统功能的影响,我国科学家在某亚热带森林中选择若干大小相同的样地,分别种植1、2、4、8、16和24种当地植物,形成不同植物多样性梯度的生态系统,并对样地中的生物进行观察统计,研究其变化规律。
(1)研究人员种植的植物,在生态系统的组成成分中属于 。
(2)亚热带森林的植物通过光合作用固定无机环境中的碳,再通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用将碳排放到无机环境中,体现了生态系统的 功能。
(3)为研究植物多样性对不同营养级昆虫多样性的影响。研究者将昆虫分为植食性昆虫和植食性昆虫的天敌昆虫(捕食性天敌昆虫和拟寄生天敌昆虫),并对各实验样地中昆虫的种类进行统计,结果如图1。
①在该生态系统的营养结构中植食性昆虫位于第 营养级。
②图1结果表明:植物多样性对所有昆虫类群的物种多样性均表现出促进作用。请
从群落结构的角度分析天敌昆虫多样性增加的原因 。
(4)在物种多样性的研究中,科学家提出“上行控制”和“下行控制”两种模型:上行控制指较低营养级的种群密度、生物量等决定较高营养级的种群结构。下行控制指较低营养级生物的种群密度、生物量等受较高营养级生物的控制。
科学家对统计的数据分析、处理,排除其他因素的影响,单独评估不同昆虫类群对植物初级生产力(单位时间、单位面积上产生有机物的总量)的作用,结果如图2。结合图2分析,亚热带森林生态系统中不同昆虫类群与植物初级生产力的调控关系支持哪一种模型 说明理由。
21.(12分)
植物可通过免疫系统来保护自身免受病原体的攻击,在免疫过程中有多种蛋白质参与。为寻找N蛋白介导的植物免疫信号通路中与N蛋白相互作用的蛋白质,科研人员利用烟草开展以下研究。
(1)生物素和ATP在生物素连接酶的 作用下,转化为有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可与蛋白质形成化学键进而使蛋白质带有生物素标记(如图1所示)。AMP-生物素形成后很快被降解,因此AMP-生物素具有较高的空间特异性,只能标记图1中的 蛋白质。
(2)为寻找与N蛋白相互作用的蛋白质,科研人员利用上述原理,按图2步骤进行相关实验。
①从下列选项中选择正确选项,完善实验方案。
Ⅰ: Ⅱ:
A.生物素 B.生物素连接酶 C.生物素连接酶基因
D.N蛋白 E.N蛋白基因 F.N蛋白-生物素连接酶的融合基因
②体外可利用PCR技术获取上述目的基因, 并将目的基因插入到 和终止子之间构建表达载体,再利用农杆菌转化法侵染烟草,目的基因在烟草细胞中表达相关蛋白质。
③实验中分离到的被生物素标记的蛋白质是与N蛋白相互作用的蛋白质,请说明理由 。