北京市东城区2022-2023学年高一下学期期末生物试题(含答案)

北京市东城区2022-2023学年高一下学期期末
生物试题
本试卷共10页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
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.下列关于大肠杆菌和酵母菌的叙述错误的是
A.均以细胞膜作为细胞的边界 B.均以核膜作为细胞核的边界
C.均以核糖体作为蛋白质合成场所 D.均以脱氧核糖核酸作为遗传物质
2.下列与功能相适应的结构特征的叙述中，错误的是
A.合成胰岛素的胰岛B细胞富含内质网和高尔基体
B.代谢强度不同的细胞中线粒体的数目存在差异
C.DNA具有双螺旋结构，利于遗传信息保持相对稳定
D.细胞核分布于细胞的正中央，因此是细胞的控制中心
3.为研究板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响，科研人员进行了相关实验，结果如图。下列叙述错误的是
A.胰脂肪酶为脂肪的水解反应提供活化能
B.酶促反应速率可用脂肪的水解速率表示
C.实验需要酶量充足且温度适宜的条件
D.板栗壳黄酮具有抑制胰脂肪酶的作用
4.脑细胞的能量供应主要来源于有氧呼吸，下列叙述正确的是
A.葡萄糖分解成丙酮酸需在有氧条件下进行
B.[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.缺氧时丙酮酸转化成乳酸，产生大量ATP
D.无氧呼吸只在细胞质基质中进行，与线粒体无关
5.豌豆用作遗传实验材料的优点不包括
A.自花闭花受粉，避免外来花粉干扰 B.子代数目多，利于统计性状分离比
C.生长快，在母本上即可观察子代所有性状 D.具有多对易于区分的性状，便于观察
6.我国科学家发现X染色体上的SDX基因突变后，25%的雄鼠会发生性逆转，转变为可育雌鼠，其余为不育雄鼠。不含X染色体的胚胎无法发育。下列叙述错误的是
A.雌性小鼠的性染色体组成可能为XX或XY
B.SDX基因的遗传遵循孟德尔遗传规律
C.性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交，子代性别比例不为1:1
D.位于性染色体上的基因控制的性状均与性别决定密切相关
7.下图为某低磷酸盐血症家系图，致病基因位于X染色体上。据图分析正确的是
A.该遗传病的致病基因最可能为显性 B.图中女性患者既有杂合子也有纯合子
C.III-2与III-3生下正常孩子的概率为3/4 D.家系分析是调査发病率的常用方法
8.1928年格里菲思将R型肺炎链球菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡。下列推测不合理的是
A.R型菌无毒而S型菌有毒，可能与S型菌荚膜的功能有关
B.R型菌的DNA能够进入S型菌使其重新合成了蛋白质等物质
C.高温加热能够破坏S型菌的蛋白质但DNA的活性未受到影响
D.从死亡的小鼠体内能够分离出R型和S型两种肺炎链球菌
9.右图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是
A.DNA分子中甲链和乙链的方向相同
B.解旋酶作用于①，DNA聚合酶作用于②
C.乙链③ ⑥处的碱基序列依次为-TGCA-
D.若该分子中GC含量高，则热稳定性较好
10.用普通培养液培养分裂活跃的真核细胞，在培养液中添加3H—胸腺嘧啶脱氧核昔酸培养几分钟，将细胞转移到普通培养液中继续培养，直至完成一次DNA的复制过程。从上述细胞中分离染色体并进行放射自显影，其中一条DNA分子的结果如图所示。下列叙述错误的是
A.细胞进行DNA的复制时需要酶的参与和能量供应
B.放射性标记的片段散布在未标记的DNA片段之间
C.细胞中的所有脱氧核苷酸链均带有放射性标记
D.该实验结果说明真核细胞的DNA复制是多起点进行
11.基因突变有时会导致mRNA中提前出现终止密码子，使翻译过程在突变位点终止(如图)。研究人员期望得到一种tRNA(sup-tRNA)使翻译过程继续进行，从而获得有功能的全长蛋白质分子。下列叙述错误的是
A.图中基因片段中①作为转录的模板链
B.翻译提前终止可能导致蛋白质原有功能丧失
C.sup-tRNA能够识别并转运相应的氨基酸
D.使图中突变基因翻译继续的sup-tRNA反密码子为AUC
12.柳穿鱼的花有两侧对称和辐射对称两种类型。两种柳穿鱼杂交，子一代均为两侧对称。子一代自交，得到两侧对称植株34株，辐射对称植株5株。进一步研究发现，两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同，但表达情况不同，两侧对称花植株Lcyc基因表达而辐射对称花植株不表达，二者的甲基化情况如下图。
下列叙述正确的是
A.控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息不同
B.F2性状分离比说明花型遗传遵循基因的分离定律
C.控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高
D.推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成正相关
13.近年来，癌症对人类健康的威胁越来越严重，下列有关叙述错误的是
A.与正常细胞相比，癌细胞具有无限增殖的特点
B.癌细胞膜上糖蛋白减少导致其容易在体内转移
C.远离致癌因子是避免癌症发生的重要手段
D.原癌基因表达是导致细胞癌变的根本原因
14.研究者从古代尼安德特人标本中提取DNA进行测序，发现了之前未知的DNA序列。比较来自世界各地不同地区的多个现代人之间，以及现代人与尼安德特人、黑猩猩之间该未知DNA序列的碱基对差异，结果如图。下列相关叙述不合理的是
A.现代人之间的DNA序列也存在差异
B.现代人与黑猩猩的DNA序列差异最大
C.据图可判定现代人与尼安德特人为两个物种
D.图中结果为人类的进化提供了分子生物学证据
15.下列有关生物学科学史上的经典实验方法的叙述，错误的是
A.摩尔根利用假说—演绎法将控制果蝇眼色的基因定位在X染色体上
B.赫尔希和蔡斯通过离心提取噬菌体DNA并证明DNA是遗传物质
C.沃森和克里克通过搭建物理模型阐明了DNA分子的双螺旋结构
D.梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法发现了DNA的半保留复制
第二部分
本部分共6小题，共70分。
16.（12分）三角褐指藻是海洋生态系统中的常见硅藻之一。研究人员以其为实验材料,氮限制对光合作用的影响。
图1 图2
（1）氮元素可用于合成光合色素和______等参与光合作用的有机物。
（2）光合色素分布在叶绿体的_____上，与蛋白质一起组成电子传递复合体（包括PSI和PSII）。如图1,PSII中的色素吸收光能后，一方面将H2O分解为①________和H+,同时产生的电子传递给PSI用于合成NADPH。另一方面，在ATP合酶的作用下，H+___________（填“顺”或“逆”）浓度梯度转运释放能量，促进ADP和Pi合成ATP。实现了能量由光能转换为_________的过程。
（3）实验研究氮限制对三角褐指藻光合作用的影响，结果如图2, 结果表明__________。
（4）D1蛋白是PSII的核心蛋白，强光会破坏D1蛋白。研究人员取氮充足条件的藻液平均分成两组，其中一组加入D1合成抑制剂Lin,将藻液置于高光强下照射，检测PSII电子传递效率（可以表示光合作用速率），结果见图3。
据实验结果推测氮限制可能通过抑制D1蛋白合成影响光合用，作出推测的理由是______。欲进一步进行实验验证推测，可补充的实证据包括______（选填下列选项）。
A.检测氮充足和氮限制条件下D1基因的mRNA含量
B.检测正常光照和高光强条件下D1蛋白含量
C.提高三角褐指藻D1含量，检测氮限制条件下PSII电子传递效率
17.（12分）杨树是重要的绿化树种，研究人员为更好的培育和开发杨树种质资源开展了一系列研究。
（1）青黑杨的形成包括杂交和染色体加倍过程，如图1所示（其中A、B分别代表不同来源的一个染色体组，每个染色体组均含有19条染色体），WT-21体细胞中含有_____条染色体，其染色体体组成可表示为_______（用A、B表示）。WT-21的花粉空瘪率为44.55%,远高于二倍体，其原因是_____。
图1
（2）继续对WT-21减数分裂形成小孢子母细胞（雄配子）过程中的染色体行为进行观察。
①对花芽进行固定，并用______进行染色，压片制成临时装片，部分观察结果如图2。②正常情况下染色体数目减半发生在图_______（填“b→a”、“a→c”或b→c）的过程中，是由于_____导致的。
③图2d是观察到的三分体现象，请推测三分体形成的可能原因。
18.（12分）铜绿假单胞菌（Pa）是临床上造成感染的主要病原菌之一，多见于烧伤、创伤等受损部位。由于Pa耐受多种抗生素，常导致治疗失败。为解决上述问题，噬菌体治疗逐渐受到关注。
（1）在侵染Pa时，噬菌体的尾丝蛋白通过与Pa细胞壁上的脂多糖结合进而吸附在Pa表面。不同噬菌体的尾丝蛋白不同，使噬菌体的侵染具有高度的______。
（2）PA1和PAO1是Pa的两种菌株。科研人员从某地污水中分离到一株可同时高效吸附并侵染PA1和PAO1的变异噬菌体，对其尾丝蛋白基因进行测序，部分结果如下图所示。
据图可知，与野生型噬菌体相比，变异噬菌体的尾丝蛋白基因发生了碱基_______,使尾丝蛋白_____,变异后的尾丝蛋白能同时结合两种Pa的脂多糖。
(3)将噬菌体加入PA1菌液中，培养30min后菌液变澄清，即大部分PA1己被裂解。将菌液涂布在固体培养基上培养，一段时间后出现少量菌落，即为噬菌体耐受菌(PAlr)。对PA1和PAlr的DNA进行测序比对，PAlr丢失了部分DNA序列，其中含有脂多糖合成的关键基因galU。为验证galU的丢失是导致PAlr耐受噬菌体的原因，请完善下列表格中的实验设计和预期结果。
组别 1 2 3 4
处理方法 PA1+噬菌体 I_________ 敲除galU；基因的PA1+噬菌体菌体 II_________
一同培在固体培养基上培养
预期结果 较多噬菌斑 无噬菌斑 III_________ 较多噬菌斑
注：在固体培养基上，噬菌体侵染导致宿主细菌死亡形成的空斑即为噬菌体。
①PA1 ②PAlr ③PAlr+噬菌体 ④导入无关基因的PAlr+噬菌体
⑤导入galU基因的PA1+噬菌体 ⑥导入galU基因的PAlr4+噬菌体
⑦无噬菌斑 ⑧较多噬菌斑
(4)Pa的复制周期约为40min,根据题中信息，可判断PAlr的galU的丢失发生在噬菌体感染之______(填“前”或“后”)，噬菌体的感染起到了________作用。
(5)依据本研究，在使用噬菌体治疗Pa感染需注意_____。
19.(10分)学习以下材料，回答(1) (5)题。
辐射损伤主要通过父系遗传给后代
辐射，如电离辐射会导致DNA损伤，进而诱发诸如白血病在内的多种疾病。辐射所致的DNA损伤是否可以传递给后代一直是困扰科学界的一大未解之谜。2022年12月21日发表于《自然》杂志的文章里，研究人员使用秀丽隐杆线虫作为模型生物进行研究，突破性地揭示了辐射所致DNA损伤的遗传机制。
如图1,分别对雌性或雄性亲本进行辐射处理，辐射处理的雌性亲本用△f表示，辐射处理的雄性亲本用△m表示。△f和△m分别与未受辐射的线虫杂交，记录雌性产卵数量，24h后对存活子代进行统计，计算其后代（F1）死亡率。继续按照图1所示进行杂交实验，测定F2的生存能力，实验结果如图2。实验结果说明电离辐射处理会导致胚胎致死，但只有当雄性亲本暴露于辐射时才导致F2代出现跨代致死现象。研究人员发现这是由于卵细胞中携带的损伤DNA要么准确地被修复，要么在损伤严重的情况下诱导胚胎细胞凋亡，因此卵细胞的DNA损伤无法遗传下去。
为什么受精后的卵细胞无法修复受损的父系DNA呢？研究人员发现，当卵细胞与受损的精子结合后，卵细胞内的修复蛋白会使用一种极易出错的修复机制（TMEJ）将断裂的父系DNA所在染色体片段随机融合。这些随机融合的片段会被致密的组蛋白H1紧紧包裹起来，从而屏蔽了正确的DNA修复机制（HRR）,进而影响了F1代线虫的遗传稳定性。组蛋白H1在物种之间具有高度保守性。
对已发表的人类基因组数据库进行分析后发现，在人类中检测到与线虫同样的TMEJ修复方式，这可能是导致人类遗传病的元凶。
（1）TMEJ造成父系DNA所在染色体片段随机融合，属于可遗传变异中的_________。
（2）根据图2结果，研究人员得出文中画横线处结论的依据是_____。
（3）辐射损伤主要通过父系遗传给后代，而几乎不通过母系遗传给后代的原因是_________。
A.卵细胞中DNA损伤严重时能够诱导细胞凋亡
B.卵细胞中存在极易出错的DNA修复机制TMEJ
C.精子中存在极易出错的DNA修复机制TMEJ
D.受精卵中存在正确的DNA修复机制HRR
（4）请依据文中论点，从遗传物质来源角度解释△mf的后代死亡率很高的原因。
（5）请根据文中信息，针对由于辐射导致的人类疾病提出可能的治疗思路。
20.（12分）番茄是我国重要的蔬菜作物之一，其果实颜色非常丰富。果实颜色取决于果皮和果肉颜色，研究人员对其遗传进行了一系列研究。
（1）果皮黄色与果皮透明色的番茄杂交，F1自交，F2中果皮黄色番茄177株，透明色番茄62株，说明果皮颜色由____对等位基因控制，且控制_____性状的基因为显性。
（2）继续对果肉颜色的遗传进行研究。
①番茄成熟会经历绿熟期（没有着色）、转色期（顶部着色程度达到1/4）和红熟期（完全着色〉，实验时应选择_____期调查果肉颜色。
②已有研究表明番茄果肉颜色与基因T/t和R/r相关（如图1）,基因型TTRR的番茄果肉表型为________。基因型为TTrr的番茄胡萝卜素减少但未合成番茄红素造成果肉为黄色。
基因t
③叶绿素含量也会对果肉颜色造成影响，G基因控制高含量叶绿素，紫色番茄中叶绿素和番茄红素含量均较高。为研究G基因所在位置，用果肉颜色为紫色的纯种番茄与②中的黄色番茄杂交，F1果肉为粉红色，F1自交，F2果肉粉红色:黄色:紫色:绿色=9:3:3:1,推测G位于T/t所在位置（如图2）,且G对T为________（填“显性”或“隐性”）。若F1与亲本黄色番茄杂交，子代的性状分离比为_______,可以进一步验证上述推测。
21.（12分）线粒体DNA（mtDNA）的转录调控对维持线粒体的正常功能至关重要。mtDNA的2条链分别称为重链和轻链。
（1）mtDNA的转录过程与核DNA相似，在______酶的作用下，游离的______依次连接，合成mRNA。
（2）环境变化信号会诱导7SRNA在线粒体中积累，科研人员推测7SRNA可以调控mtDNA轻链转录，并以mtDNA轻链为模板构建体外转录体系来进行实验验证。
①科研人员设置了2组实验，其中A组加入不同浓度的7SRNA,B组加入不同浓度的无关RNA作为____；
②检测体系中mtDNA轻链转录的mRNA生成量，据图1可知，7SRNA______(填“促进”、“抑制”或“不影响”)mtDNA的转录。
（3）图2所示为mtDNA轻链的转录起始复合物，由酶POLRMT、转录因子(TFAM和TFB2M)和mtDNA轻链启动子组成。7SRNA可以与转录起始复合物中某种成分结合，诱导其空间结构改变进而影响转录。为确定7SRNA结合的具体成分，科学家进行体外转录实验，检测mtDNA轻链mRNA的生成情况，结果见下表。
实验处理 不用7SRNA处理 用7SRNA处理 用7SRNA处理
一段时间后加入POLRMT 一段时间后加入TFAM 一段时间后加入TFB2M 一段时间后加入mtDNA
mtDNA轻链mRNA的生成情况 + - + - - -
注：+代表有mtDNA轻链mRNA;-代表无mtDNA轻傩mRNA
根据表中结果7SRNA结合的成分应为____,判断的依据是____。该成分在与7SRNA结合时，会聚合形成二聚体。
(4)继续研究发现高浓度的7SRNA会诱导线粒体中mtEXO(RNA降解酶复合体)的形成,从而形成一个完整的mtDNA转录调控系统，维持线粒体基因表达的动态平衡过程。综合题中信息，请完成答题卡上图示，阐明mtDNA轻链转录的调控机制。
注：补全图中2处横线和2处方框中的内容
参考答案
第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D A D C D A B D C
题号 11 12 13 14 15
答案 A C D C B
第二部分
本部分共6题，共70分。
16.(12分)
(1)光合作用的酶、ATP、NADPH
(2)类囊体薄膜 氧气 顺 化学能
(3)氮限制会抑制三角褐指藻的光合作用,且随着光照强度增加该作用更显著
(4)氮充足时，加入Lin后电子传递效率显著低于不加Lin组说明D1含量降低会抑制光合作用,D1中含有氮元素，因此氮限制很可能通过影响D1合成抑制光合作用
AC
17.(12分)
(1)57 AAB WT-21体细胞中含有三个染色体组，减数分裂时出现联会紊乱，形成正常配子的比例低
(2)①醋酸洋红(甲紫) ②b→a同源染色体分离，并分别进入两个子细胞
③减数分裂I产生的2个次级精母细胞中只有一个进行第二次分裂,另一个不分裂
18.(12分)
(1)特异性(专一性)
(2)替换 氨基酸序列改变,空间结构改变
(3)③⑥⑦
(4)前 选择
(5)治疗时，注意检测噬菌体和Pa细菌的类型，避免因噬菌体或Pa变异导致的治疗风险。
19.(10分)
(1)染色体变异
(2)F1中△ff和△fm与健康线虫杂交时,F2代死亡率均接近于0；△mf和△mm与健康线虫杂交时,F2代均具有较高的死亡率
(3)AB
(4)△mf的卵细胞中存在来源于△m(父本)的损伤DNA, △mf的卵细胞诱导未能修复的胚胎细胞凋亡，造成后代(F2)死亡率较高。
(5)去除包裹受损染色体的组蛋白H1；抑制TMEJ途径等(合理即可)。
20.(12分)
(1)一 果皮黄色
(2)①红熟
②粉红色
③隐性 果肉粉红色：果肉黄色=1:1
21.(12分)
（1）RNA聚合 核糖核昔酸
(2)①对照 ②抑制
(3)POLRMT 体外转录体系中添加7SRNA后转录不能发生，再次加入POLRMT后,生成mtDNA轻链mRNA
(4)