上海市上海中学2023-2024学年高三上学期期中考试生物学试题（含答案）

上海中学2023-2024学年高三上学期期中考试
生物试题
高三________班 学号________姓名________成绩________
（一）细胞分裂（20分）
成体干细胞既有对称分裂也有不对称分裂，其中不对称的细胞分裂往往占主导地位，产生分化的子细胞和干细胞的“副本”。研究发现，在进行不对称分裂时，成体干细胞会选择性地保留更老的DNA链，而将新合成的DNA链交给要进行分化的、使用后要被“丢弃”的子细胞。请结合所学知识，回答下列问题：
图1
1.（2分）成体于细胞进行一次不对称分裂后，干细胞的数量将会________（增多不变/减少）。
2.（2分）结合已有知识判断，图1中A、B两种细胞在____________（编号选题）方面可能存在差异。
① DNA种类 ②mRNA种类 ③蛋白质种类 ④细胞形态 ⑤细胞器种类数量
3.（3分）图1中的A细胞最终会以凋亡的方式消失，下列有关说法正确的是____________（多选）。
A.凋亡是此类细胞特有的死亡方式 B.该过程受遗传物质调控
C.这些细胞的死亡意味着机体进入衰老状态 D.该过程属于正常的生理现象
4.（2分）DNA的随机均等分配发生在B细胞有丝分裂的哪个时期________（单选）
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
5.（3分）DNA复制必需的物质有__________________（多选）
A.四种游离的脱氧核苷三磷酸 B.DNA聚合酶 C.解旋酶 D.模板
6 . （4分）请结合题干信息的“非随机分配”现象，绘制下图两细胞的染色体。
（4分）结合题干信息，说明成体干细胞的“不对称分裂”机制对生物体的意义。
____________________________________________________________________________________
（二）光合作用（20分）
黑藻是沉水植物，低浓度CO2会诱导其光合途径由C3转向C4，其叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图2所示，图3是黑藻的碳固定途径。请据图回答下列问题：
图2 图3
8.（6分）黑藻细胞中，参与大亚基肽链合成的三种RNA，种类最多的是 （编号选填）；据图分析，图2中的X是 （编号选填），黑藻中能产生丙酮酸的位置有 （编号选填）。
①tRNA ②mRNA ③rRNA ④三碳糖 ⑤五碳糖 ⑥细胞质基质 ⑦叶绿体基质
9.（3分）下列环境条件和物质代谢过程，短时间变化对图中X浓度有影响的是 （多选）
A.外界环境的CO2浓度 B.叶绿体接受的光照强度
C.C3输出叶绿体的速度 D.酶R的活性
10.（3分）结合题干信息和所学知识，下列描述中错误的是 （多选）。
A.叶绿体中可以进行转录，但不能进行翻译
B.酶R的小亚基通过自由扩散进入叶绿体
C.如果叶绿体中大量累积可溶性糖，可能导致叶绿体吸水涨破
D.叶绿体DNA上出现碱基对的替换不一定会导致蛋白质功能改变
11.（3分）光合色素的合成会受到光照条件的影响。已知蓝紫光波长较短，容易被水吸收。分别对池塘底部和漂浮在表面的黑藻进行色素提取，推测纸层析得到的条带情况 （多选）
A.两种黑藻对应结果靠上面两条带宽度相当
B.漂浮在池塘表面的黑藻对应结果靠上面两条带更宽一些
C.池塘底部的黑藻对应结果靠下面两条带更宽一些
D.漂浮在池塘表面的黑藻对应结果靠下面两条带更宽一些
为了探究低浓度CO2诱导黑藻CO2固定途径的改变，实验人员将黑藻养殖在密闭的玻璃缸中培养20天，同时设置对照组。20天后，测定实验组和对照组的PEPC酶活性和PEPC mRNA含量。
12.（2分）请根据题干信息提出本实验的科学假设
13.（3分）为保证结果的科学性，实验组和对照组设置时应采取 （多选）
A.分别取池塘表面和池塘底部的黑藻做为对照组和实验组
B.实验组中采用高浓度碳酸氢钠溶液，对照组中采用低浓度碳酸氢钠溶液
C.PECP酶和mRNA要从等量生长状态相同的黑藻中提取
D.实验组和对照组要放置在相同温度下
（三）生命活动的调节（20分）
褪黑素是松果体分泌的具有昼夜节律的激素，其分泌规律如图4所示。褪黑素在调节睡眠质量，生殖系统的发育等方面均具有重要作用，图5为褪黑素调节生殖系统发育的作用机制。
图4 图5
14.（6分）分析图5,光暗信号调节的反射弧，作为效应器的是________;长时间的光照会使褪黑素分泌 （增加/减少）;褪黑素对下丘脑的作用属于 （分级/反馈）调节。
15.（2分）褪黑素能够与双缩脲试剂反应显紫色，说明褪黑素的化学本质是________（单选）
A.还原糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.固醇
16.（2分）松果体萎缩的中老年人每日仅需补充0.1-5mg褪黑素就能明显改善睡眠质量，说明褪黑素的作用具有的特点是________（单选）。
A.特异性 B.专一性 C.高效性 D.以上都有
17.（3分）性激素的分泌受下丘脑和垂体的调控，下列激素与性激素调控路径类似的是 （多选）
A.肾上腺素 B.甲状腺素 C.肾上腺皮质激素 D.胰高血糖素
18.（3分）结合图像信息和所学知识，下列关于褪黑素推测合理的是________（多选）
A.褪黑素在凌晨三点左右达到分泌高峰
B.临床上可通过抽血检测机体内褪黑素水平
C.褪黑素发挥作用后可能会被降解或灭活
D.破坏下丘脑会影响褪黑素的分泌
19.（4分）研究发现，儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到过强光照刺激（如电视、手机屏幕灯光等）可能导致出现性早熟的现象。请据图分析原因：
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
四、奇妙微生物（20分）
长期堆放头孢克肟湿性药渣的土壤中含有较多的抗生素残留，如果不经处理直接排放会对生态环境造成严重的危害，科研人员依据下图操作步骤，从长期堆放头孢克肟（C16H15N5O7S2）的湿性药渣土壤中分离筛选头孢克肟降解菌。请据图6回答：
图6
（4分）实验中的培养基需要用______（编号选填）的方式进行灭菌，以下_________（编号选填）不需要进行灭菌。
①高压蒸汽灭菌 ②火焰灼烧 ③紫外辐射灭菌 ④酒精消毒
⑤土壤浸出液 ⑥无菌玻璃刮铲 ⑦三角烧瓶 ⑧培养皿
（4分）本实验中初次纯化采用的接种方法是___________；过程②中使用的接种的工具是 。
（2分）实验前药渣堆放45天，每隔7天施加一定浓度的头孢克肟溶液，结合题干信息分析其主要目的是 。（单选）
A.使得药渣保存时间更久 B.获得高效降解头孢克肟的菌株
C.诱导菌株变异出现高效降解头孢克肟的菌株 D.探究头孢克肟对于药渣分解的影响
23.（2分）最终筛选出一株头孢克肟降解菌YF-1，科研人员测定了培养时间对YF-1降解头孢克肟的影响，如下图7，下列说法正确的是____（单选）
图7
A.图中纵坐标是 YF-1菌液浓度
B.据图可推知在6-7天时YF-1的增殖速率最快
C.培养时间越长，头孢克肟含量减少越慢，可能因为代谢废物增多，营养物质消耗
D.进行实验时，随着培养天数增加，需要不断补充头孢克肟
科研人员将筛选出的头孢克肟降解菌（抗性菌）和另一种能够利用乳糖的菌（营养菌）混合接种，培养一段时间后，培养皿中有菌落长出，推测两种菌实现了“互利共生”。为进一步探究上述现象的原因，科研人员设计了如图8所示装置，图中培养基可从左侧逐渐扩散到混合菌液培养板上。定期检测混合菌液培养板上两种菌的数量，得到如图9所示结果。
图8 图9
（注：图9中“→”代表混合菌液培养板上细菌的存活率相对值为1，即与0h数量相同。“→”以上数值越大，细菌数量越大；“→”以下表示存活率降低。）
24.（2分）图8培养基分析正确的是______（单选）
A.不含头孢克肟、不含乳糖 B.不含头孢克肟、含乳糖
C.含头孢克肟、不含乳糖 D.含头孢克肟、含乳糖
25.（2分）据图分析，0~10h营养菌的数量变化是____（多选）
A.近培养基端（相对距离0~500之间）数量显著减少
B.近培养基端（相对距离0~500之间）数量显著增多
C.远培养基端（相对距离500~1000之间）略有增长
D.远培养基端（相对距离500~1000之间）略有下降
26.（3分）10~45h，营养菌和抗性菌的变化趋势是二者均显著增加并逐渐向近培养基端（相对距离为0的方向）增殖，其原因是_____（多选）
A.抗性菌增殖，降解了头孢克肟，使营养菌能存活并增殖
B.营养菌在头孢克肟的诱导下发生变异，产生了抗性，因此能够存活并增殖
C.营养菌可直接利用头孢克肟存活并增殖
D.营养菌增殖，分解乳糖，代谢产物为抗性菌生长提供了更多的碳源
（五）外显子知多少（20分）
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。
27.（2分）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 。（单选）
A．染色体分析 B.基因检测 C.B超监测 D.性别检测
28.（3分）根据题干信息，理论上可作为DMD治疗策略的是 。（多选）
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。
29.（2分）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 。（单选）
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
30.（2分）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。
31.（2分）B蛋白肽链缩短却仍有功能，可能原因是 。（单选）
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
32.（3分）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 。（多选）
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
33.（6分）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。
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
上海中学2023-2024学年高三上学期期中考试
参考答案
1.（2分）不变
2.（2分）②③④⑤
3.（3分）BD
4.（2分）C
5.（3分）ABCD
6.
7.遗传物质的稳定性/遗传信息的连续性
（二）光合作用（20分）
8.（6分）①（2分）；⑤（2分）；⑥⑦（2分）
9.（3分）ABCD
10.（3分）AB
11.（3分）AD
12.（2分）低浓度CO2诱导黑藻PEPC基因表达上升
13.（3分）CD
（三）生命活动的调节（20分）
14. （6分）松果体 减少 反馈
15.（2分）C
16.（2分）C
17.（3分）BC
18.（3分）BCD
19.（4分）儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到过强光照刺激，褪黑素分泌减少，对下丘脑一垂体一性腺轴的抑制作用减弱，导致性激素分泌增加，促进性腺和第二性征的发育
四、奇妙微生物（20分）
20.（4分）① ⑤
21.（4分）稀释涂布平板法（更易获得较多的降解头孢克肟的单菌落） 接种环
22.（2分）B
23.（2分）C
24.（2分）D
25.（2分）AC
26.（3分）AD
（五）外显子知多少（20分）
27.（2分）B
28.（3分）AD
29.（2分）B
30.（2分）碱基互补配对
31.（2分）D
32.（3分）ABD
33.（6分）基因编辑的对象是基因，一旦编辑成功，可通过基因表达一直发挥作用，但技术要求较高，成本高；RNA药物发挥作用后会被降解 ，需要持续使用，但操作相对简单，成本低成功率高。