高三年级下学期生物学学科开学素养训练
本试卷满分 100 分,考试用时 75 分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2 .回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,
将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3 .考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4 .本试卷主要考试内容:人教版必修 1 、2,选择性必修 1 、2 、3。
一、单项选择题:本题共 12 小题,每小题 2 分,共 24 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1 .《健康中国行动(2019—2030 年)》将合理膳食行动与全民健身行动列为重大行动。合理膳食是健康的基础;科学的身体活动可以预防疾病,愉悦身心,促进健康。下列有关叙述错误的是( )
A .血浆中 Na+浓度升高会引起渗透压升高
B .血浆蛋白含量降低会引起组织液的量增加
C .运动过程中,交感神经兴奋会促进胃肠蠕动
D .长期摄入的糖类过多而消耗不足,会诱发肥胖
2 .ATP 是生命的能量“货币”,下列过程会产生 ATP 的是( )
A .丙酮酸生成乳酸 B .光合作用的光反应
C .Ca2+载体蛋白的磷酸化 D .Na+ 的跨膜运输
3 .深海热泉区的温度常高于 100℃,但这里依然存在着活跃的生态系统,其中许多生物体内含有耐高温的酶(如 Taq DNA 聚合酶)。下列相关叙述正确的是( )
A.Taq DNA 聚合酶在高温条件下仍能保持活性,说明酶在高温条件下不会发生空间结构的改变
B .从深海热泉生物体内提取的 Taq DNA 聚合酶,在实验室低温条件下会完全失去活性
C .Taq DNA 聚合酶与常温酶都通过显著降低化学反应的活化能来体现其高效性
D .Taq DNA 聚合酶能催化多种不同的生化反应,这是其对极端环境的一种适应
4 .当哺乳动物成熟红细胞破裂时,仍然保持原来的基本形态和大小,这种结构被称为血影。
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血影部分结构如图所示,下列叙述错误的是( )
A .血影中可能有细胞核和残余的细胞质基质
B .血影膜的基本支架是磷脂双分子层
C .胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
D .血影膜中的糖类和蛋白质的分布均不对称
5.细胞色素 c 氧化酶是线粒体上的一种蛋白质复合体,它能将电子传递给 O2 生成水,并利用该过程释放的能量将 H+从线粒体基质转运到膜间隙。下列叙述错误的是( )
A .该酶广泛分布于动植物细胞中
B .该酶分布于线粒体内膜上
C .H+从线粒体基质转运到膜间隙的过程属于协助扩散
D .该酶参与有氧呼吸的过程中存在 ATP 的大量生成
6.在艾弗里的体外转化实验中,将 S 型菌的提取物分别用不同酶处理后与 R 型菌混合培养,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
处理方式 培养结果
不加酶 出现 S 型菌
加 DNA 酶 未出现 S 型菌
加蛋白酶 出现 S 型菌
A .该实验遵循单一变量原则
B .加 DNA 酶组未出现 S 型菌,表明 DNA 是转化因子
C .实验表明蛋白质不是转化因子
D .加蛋白酶组的作用是排除 RNA 的干扰
7 .FLC 基因能够抑制拟南芥开花。沉默子是真核生物基因中的一种特殊序列,其能通过与特定蛋白质结合来抑制 FLC 基因的转录,从而调控拟南芥的开花时间。下列分析错误的是
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( )
A .FLC 基因和沉默子的基本组成单位均是脱氧核苷酸
B .通过抑制沉默子的作用,可以促进拟南芥开花
C .在 FLC 基因中,碱基的比例总是(A+C)/(T+G)=1
D .沉默子可能通过改变染色质结构来抑制 FLC 基因的转录
8.在相同培养条件下,科研人员将 a、b 两批次酵母菌分别接种于两个相同的发酵罐中进行培养,定期测定细胞密度,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A .营养物质含量是影响酵母菌种群数量变化的密度制约因素
B .批次 b 的酵母菌种群更早达到环境容纳量
C .两批次酵母菌种群数量均呈现“S”形增长
D .t2 时刻两批次酵母菌所处发酵液中营养物质的剩余量相同
9 .滇藏玉兰被誉为植物界的“活化石”之一。它生活在高海拔地区,是第四纪冰期幸存下来的古老植物,历经了严寒的考验,分布范围窄,数量稀少。近年来, 科研人员在其分布区边缘发现了与它亲缘关系较近的另一种玉兰(简称“近缘种”),二者在花期相遇区出现了杂交结实现象,但杂交种子萌发率极低。下列叙述错误的是( )
A .调查滇藏玉兰的种群密度时可以使用逐个计数的方法
B .迁至低海拔地区植物园种植是保护滇藏玉兰最有效的措施
C .推测滇藏玉兰与上述近缘种之间可能已经产生生殖隔离
D .冰期后栖息地碎片化,这可能造成了滇藏玉兰的数量稀少
10.生活在同一区域的不同种群不是孤立的,而是直接或间接地联系着的,共同构成了有序的整体——群落。下列关于群落的叙述,正确的是( )
A .影响植物地上分层的环境因素有阳光、温度等
B .立体农业的构建主要利用了群落的丰富度
C .在相同空间生存的不同生物的生态位相同
D .群落中个体数量最多的物种即优势物种
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11 .科研人员利用植物体细胞杂交技术,将抗旱性强的冰草(2n=28)与传统小麦(2n=42)进行远缘杂交,成功培育出抗旱小麦新品种“旱丰 1 号”。下列分析正确的是( )
A .灭活的病毒常用于促进原生质体融合
B .融合后的原生质体均含有 70 条染色体
C .细胞分裂素含量/生长素含量的值较高时可诱导根的生成
D .与普通小麦相比,“旱丰 1 号”具有更强的抗旱特性
12 .我国科学家将人源的 iPS 细胞注入哺乳动物 X 特定器官发育缺陷的宿主囊胚中,使其补偿发育出人源肾脏。这些肾脏中人源细胞比例最高可达 70%。下列有关叙述错误的是
( )
A .基因 P 、M 是胚胎发育出肾脏所必需的
B .人源 iPS 细胞不能注入囊胚的滋养层
C .过程②可用电刺激或 Ca2+载体激活重构胚
D .将人源肾脏移植后,患者不出现免疫排斥
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。
13 .血糖平衡是健康生活的基本条件。葡萄糖激酶(GK)被誉为人体内的“葡萄糖感受器”,主要分布于肝细胞和胰岛 B 细胞中。当血糖浓度升高时,GK 能敏锐感知并激活下游信号,从而触发胰岛素的分泌和肝糖原的合成,是维持血糖稳态的关键起始环节。下列分析正确的是( )
A.胰岛 B 细胞中的GK 活性增强,可提升细胞对高血糖的应答效率,促进胰岛素适时释放
B .在血糖调节中,GK 感知信号是胰岛素等激素精确发挥作用的重要前提
C .研发以 GK 为靶点的新型药物,能抑制肝脏和胰腺中 GK 的活性,从而降低血糖
D .GK 功能异常时,即使胰岛素水平正常,也可能出现餐后血糖调节能力下降的情况
14 .CRISPR/Cas9 系统由向导 RNA 和 Cas9 蛋白组成,由向导 RNA(gRNA)引导 Cas9 蛋
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白在特定的基因位点进行切割,从而完成基因的编辑过程,过程如图所示。现欲用
CRISPR/Cas9 编辑技术对轮状病毒(双链 RNA 病毒)进行编辑,下列相关叙述错误的是( )
A .若向导 RNA 的序列为 5'—UCACAUC—3',则其识别的基因靶序列为
3'—AGTGTAG—5'
B .Cas9 类似于基因工程中的限制酶,其作用位点是磷酸二酯键
C .向导 RNA 的碱基序列越短,则其在基因上出现定位错误的概率越低
D .可以根据目标基因的碱基序列人工设计向导 RNA
15.为研究不同处理措施对稻田生态系统功能的影响,科研人员设置了 3 种实验处理,并连续三年测定生态系统多项功能指标,部分结果如表所示。碳中和是指通过植树造林等碳补偿方式,将一定时间内直接或间接产生的 CO2 排放总量吸收掉,从而达到相对“零排放”。下列分析错误的是( )
处理组 害虫生物量 土壤有机碳含量 温室气体(CO2 等效)排放 水稻产量
Ⅱ.投放食虫性鱼类 -58% 5% -8% 12%
Ⅲ.增施有机肥 -22% 32% 15% 8%
Ⅳ.减少灌溉并覆盖保水膜 -15% 10% -25 -5%
注:数值均为相对于对照组(Ⅰ.常规施肥与灌溉)的百分比变化。
A .处理Ⅱ体现了生物防治对农业害虫的控制,该措施有利于提高稻田的能量传递效率
B .处理Ⅲ会抑制土壤微生物的分解活动,从而增加温室气体的排放
C .处理Ⅳ能显著降低温室气体的排放,该措施有利于实现水稻增产和碳中和的目标
D .为实现稻田生态系统的可持续发展,可进一步探究处理Ⅱ与Ⅳ联合处理的管理模式
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16 .对卵细胞生成的精准调控是女性正常生殖的关键节点之一,PATL2 、TUBB8 、TRIP13等其中任何一个基因的突变均会导致卵母细胞的减数分裂过程停滞。其中拓扑异构酶Ⅱ同源相关蛋白 2(PATL2 基因的表达产物)可促进转录因子与 DNA 的结合。下列说法错误的是 ( )
A .基因突变指的是 DNA 中碱基排列顺序的改变
B .上述卵母细胞成熟过程停滞的原因说明基因突变具有普遍性
C .PATL2 基因突变可能导致卵母细胞成熟过程停滞在减数分裂前的间期
D .患病女性携带的突变基因会通过自然生育遗传给子代,且遗传给儿子的概率高
三、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。
17 .植物可以通过调节气孔导度来适应高温胁迫。研究发现,与野生型水稻(WT)相比,突变体水稻(MT)中某基因的表达受到影响会使叶片气孔导度显著降低,但其籽粒中淀粉含量却更高。研究人员将不同类型的水稻幼苗分成四组, 在不同处理条件下进行实验,结果如表所示。已知实验过程中外界 CO2 浓度不变,回答下列问题:
组别 处理 气孔导度/ (mol·m-2 ·s-1) 胞间 CO2 浓度/ (μmolCO2·mol-1) 蔗糖转化酶活性/ (U·mg-1) 籽粒淀 粉含量/ %
WT 常温 0.35 280 18.0 78
MT 常温 0.30 220 20.0 82
WT 高温 0.28 250 15.0 63
MT 高温 0.18 120 18.5 72
注:气孔导度反映气孔张开程度;蔗糖转化酶能催化蔗糖分解为葡萄糖和果糖,为淀粉的合成提供原料。
(1)通常情况下,气孔导度降低直接影响了光合作用的_____阶段。若气孔导度突然降低, 则一定时间内,细胞中 C5 的含量会相对_____(填“增加”或“减少”)。
(2)已知气孔由保卫细胞组成,在适宜条件下,保卫细胞吸水使气孔导度变大,相关结构如 图所示。保卫细胞的渗透压与胞内多种物质(如可溶性糖等溶质)的含量有关。据图推测,相比于 WT 组,MT 组中G 酶相关基因的表达_____(填“增强”或“减弱”),判断依据是
_____。
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(3)结合表格数据。推测 MT 组籽粒淀粉含量高于 WT 组的原因可能是_____(答出 2 点)。
18.某三角洲是由河水携带泥沙流入大海时,泥沙在入海口淤积形成的。某研究小组研究了该三角洲植被群落类型的分布情况,发现该三角洲植被群落类型呈现明显的镶嵌分布,由入海口到陆地,植物群落类型分布情况依次为:①以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中),②以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中),③草甸植物群落(生长在陆生环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替逐渐形成的。回答下列问题:
(1)研究该三角洲湿地群落时,首先要分析群落的______,这是区分不同群落的重要特征。
(2)在该三角洲的中心地带(陆生环境),草甸植物能够取代赤碱蓬和芦苇成为优势种。从种间关系角度分析,其可能的原因是______。
(3)该三角洲的群落外貌和结构会随着季节的变化而发生有规律的改变,这种改变是否属于演替?______(填“是”或“否”),理由是______。
(4)研究发现,该三角洲不同群落的边界区域常出现物种组成相互渗透的现象,形成生态过渡带(生态交错带)。下列叙述中,可用于解释该现象的原因的有______(多选)。
A .交错区的环境条件更为复杂多样,可供更多不同生态位的物种生存
B .来自相邻群落的物种在交错区内交汇,增加了物种的类型和数量
C .交错区内物种间的竞争压力均显著减小,有利于更多物种共存
D .交错区的空间环境多样化程度高,为生物提供了更多样的栖息地和避难所
(5)距离该三角洲数百公里的岛屿甲是由海底火山喷发形成的,现已发展成为生态旅游胜地。比较该三角洲与岛屿甲上发生的群落演替,两种演替的主要区别是_______(答出 1 点)。
19 .类风湿关节炎(RA)的病因主要是巨噬细胞(如 RAW 细胞)过度活化引起的炎症反应,RAW 细胞活化后分泌的促炎因子 TNF—α 和 IL—6 增加。IGF2BP3 是重要的信号通路蛋白,与 RAW 细胞的活化密切相关。中药材雷公藤(有效成分为雷公藤红素 CEL)常用于治疗该病,为研究 CEL 作用的靶分子,研究人员进行了实验。回答下列问题:
(1)从免疫的角度分析,类风湿关节炎属于______病,其治疗药物宜______(填“促进”或,“抑
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制”)RAW 细胞的过度活化。
(2)体外培养 RA 小鼠的 RAW 细胞,用脂多糖(LPS)处理 RAW 细胞以模拟炎症环境。用浓度为 75 、150 、300nmol·L-1 的 CEL 分别处理 RAW 细胞,培养后检测 IGF2BP3 蛋白、
TNF—α 和 IL—6 的相对表达量,结果如图 1 、2 所示。
①IGF2BP3 蛋白对 RA 的发病具有_______(填“促进”或“抑制”)作用。基于实验目的和检测指标,推测研究人员进行实验前,作出的假设为_______。
②在治疗 RA 方面,实验结果可初步说明CEL 能_______,从而抑制 RAW 细胞活化;同时_______,减轻炎症反应。
(3)为验证以上假设,研究人员构建了 IGF2BP3 基因敲除小鼠,佐剂诱导 RA 小鼠模型。用CEL 处理后检测小鼠关节处 TNF—α 和 IL—6 的含量,结果如图 3 所示。与 RA 组小鼠相比, RA+CEL 组的TNF—α 和 IL—6 的含量无明显差异,原因可能是_______。
(4)上述研究解释了CEL 治疗 RA 的分子机制。结合以上信息,提出治疗 RA 靶向药物的研发思路:_______(答出 1 点)。
20 .糖原贮积症(GSD)是一类由糖原代谢酶缺陷而导致的遗传病。如图 1 所示,甲、乙、丙三种酶参与葡萄糖和糖原之间的转化,任一种酶的基因发生突变导致相应酶功能缺陷,均会引发 GSD。图 2 为三种GSD 亚型(分别由甲、乙、丙酶缺陷引起) 的患者家系图,已知
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其中一种亚型的致病基因位于 X 染色体上。不考虑新的突变和交换,回答下列问题:
(1)据图 1 分析,在 GSD 患者中,若丙酶功能缺陷,则会导致血糖浓度______(填“升高”或“下降”),肝脏和肌肉中的糖原______(填“积累”或“减少”)。
(2)如图2 所示,基因A/a 与甲酶的合成有关。据图2 分析,甲酶缺陷GSD 的遗传方式为______,判断的依据是______。
(3)已知家系 2 、3 中没有甲酶相关致病基因。基因 B/b 与乙酶的合成有关,基因D/d 与丙酶的合成有关。据家系图 2、3 分析,位于 X 染色体上的基因是______。②号的母亲的基因型为______ ,②号正常的概率为_____。
(4)基因治疗是 GSD 的重要方向,简述用该方法治疗甲酶缺陷 GSD 的思路:______。
21.青蒿素是治疗疟疾的有效药物。科研人员采用了不同的方法来处理黄花蒿, 以期提高青蒿素的产量。回答下列问题:
(1)科研人员取野生黄花蒿叶片,经______(填“消毒”或“灭菌”)后进行组织培养形成丛状苗,如图 1 所示。据图 1 分析,③过程加入抗生素的目的是______。愈伤组织中提取不到青蒿素,需要进一步经过过程④的培养才能获得青蒿素,其原因可能是______。
(2)为提高青蒿素产量,科研人员利用酵母菌作为工程菌对其代谢工程进行改造。黄花蒿与酵母菌合成青蒿素前体的部分代谢途径分别如图 2 实线方框、虚线方框所示。
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①在构建可生产青蒿素的酵母工程菌时,需要从黄花蒿细胞中获取_______基因,并与载体连接构建表达载体,该载体应含有能在酵母菌细胞内驱动基因表达的_______(答出 2 种)等调控元件。
②科研人员向酵母菌细胞中导入上述表达载体。实验发现,虽然该基因在酵母菌细胞中能正常表达,但酵母菌细胞中的青蒿素产量很低,据图 2 分析,可能原因是_______。
③基于图 2 代谢途径,提出一项提高酵母菌青蒿素产量的可行思路:______。
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1 .C
2 .B
A、丙酮酸生成乳酸属于无氧呼吸第二阶段, 该过程不产生 ATP,仅消耗还原型辅酶Ⅰ(NADH)将丙酮酸还原为乳酸,无能量释放,A 不符合题意;
B、光合作用的光反应在类囊体膜上进行,通过光驱动水光解及电子传递链建立质子梯度,最终由 ATP 合成酶利用该梯度合成 ATP ,B 符合题意;
C 、Ca 载体蛋白磷酸化是主动运输过程(如钙泵),需水解 ATP 提供能量使载体蛋白构象改变,属于 ATP 消耗而非产生,C 不符合题意;
D 、Na 跨膜运输若为被动运输(协助扩散)不消耗 ATP,若为主动运输(如钠钾泵)则消耗 ATP,但无论何种方式均不产生 ATP ,D 不符合题意。
故选 B。
3 .C
4 .A
5 .C
6 .D
A、实验设置“不加酶”“加 DNA 酶”“加蛋白酶”三组,除酶种类不同外其他条件一致,遵循单一变量原则,A 正确;
B、加 DNA 酶组降解 DNA 后未出现 S 型菌,说明 DNA 被破坏导致转化失败,直接证明DNA 是转化因子(遗传物质),B 正确;
C、加蛋白酶组降解蛋白质后仍出现 S 型菌,说明蛋白质被破坏不影响转化,表明蛋白质不是转化因子,C 正确;
D、蛋白酶仅能水解蛋白质,不能水解 RNA,该组无法排除 RNA 干扰;若需排除 RNA 干扰,应增设 RNA 酶处理组,D 错误。
故选 D。
7 .B
8 .D
9 .B
10 .A
11 .D
12 .D
13 .ABD
14 .AC
15 .ABC
16 .ABD
17 .(1) 暗反应 增加
(2) 减弱 G 酶合成增多,会促进细胞内可溶性糖等溶质的生成,使保卫细胞渗透压升高,促进细胞吸水,气孔导度变大,而 MT 组的气孔导度变小
(3)MT 组的蔗糖转化酶活性显著高于 WT 组的;MT 组对胞间 CO2 的利用效率提高
18 .(1)物种组成
(2)草甸植物在陆生环境中具有更强的竞争能力,能够更有效地获取光照、水分和养分,从而在种间竞争中占据优势
(3) 否 该三角洲的群落外貌和结构随着季节发生的变化属于群落的季节性,其群落类型没有发生改变
(4)ABD
(5)①演替起点不同:该三角洲是在原有土壤条件基本保留的基础上发生的次生演替,而岛屿甲是从毫无生命迹象的火山岩开始的初生演替;②演替速度不同:该三角洲的演替速度较快,而岛屿甲的演替速度较慢(答出 1 点,答到“演替起点不同”或“演替速度不同”即可)
19 .(1) 自身免疫 抑制
(2) 促进 CEL 的作用靶分子是 IGF2BP3 蛋白 抑制 IGF2BP3 蛋白的合成
(3)实验小鼠缺乏 IGF2BP3 蛋白,CEL 通过 IGF2BP3 蛋白影响 TNF—α 和 IL—6 的分泌
(4)开发 IGF2BP3 蛋白的抑制剂,靶向抑制 IGF2BP3 蛋白的表达
20 .(1) 下降 积累
(2) 常染色体隐性遗传 家系 1 中甲酶缺陷 GSD 女患者的父亲和母亲均不患甲酶缺陷 GSD
(3) B/b DdXBXb 或 DdXBXb 3/4
(4)从甲酶缺陷 GSD 患者体内取出相关体细胞,转入能够合成甲酶的正常基因,再将导入了正常基因的细胞输入甲酶缺陷 GSD 患者体内,使其能持续合成甲酶
21 .(1) 消毒 避免杂菌污染 青蒿素相关基因在愈伤组织中不表达
(2) ADS 酶 启动子、终止子(答出 2 种) 酵母菌细胞中多数 FPP 被 ERG9酶催化用于合成固醇,导致 ADS 酶的底物不足
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