2023河南省十所名校高三上学期尖子生第一次考试生物含解析

河南省十所名校2023届高中毕业班尖子生第一次考试

生 物

考生注意：

    1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

    2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。

一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36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．研究人员从矿区硫化矿酸性坑水中分离出一株嗜酸硫杆属细菌，该细菌不仅能利用现成的有机物进行生长，还能从单质硫、含铁矿物中获取能量将CO2固定为有机物进行生长。下列有关该细菌的说法，错误的是

    A．该细菌在生态系统中属于生产者和分解者

    B．该细菌可能生活在硫、铁含量丰富的地区

    C．该细菌利用有机物供能的过程需要线粒体参与

    D．随着该细菌的生长，细胞物质运输效率下降

2．某实验人员利用苦荬菜叶片进行叶绿体色素的提取和分离实验，得到了5条色素带，实验结果如图所示。下列说法正确的是

    A．实验中分离色素时应以无水乙醇作为层析液

    B．紫黄质和新黄质在层析液中溶解度几乎相同

C．叶绿体中的α—叶黄素主要吸收红光和蓝紫

光

    D．缺Mg会导致紫黄质和新黄质色素带变窄变浅

3．某实验小组利用低温处理某种二倍体鱼（2N＝24）的卵原细胞，以获得染色体数目和体细胞相同的卵细胞，如图表示低温处理鱼的卵原细胞后观察到的卵原细胞分裂过程中产生的某细胞的结构示意图（图中仅以细胞中的两对同源染色体为例），据此下列说法正确的是

    A．该细胞为次级卵母细胞，不含同源染色体

    B．低温可能抑制了减数第二次分裂过程中纺锤体的形成

    C．该卵原细胞经减数分裂产生的极体和卵细胞的基因型一定不同

    D．形成的卵细胞和正常精子结合形成的受精卵中可含36条染色体

4．实验小组为了探究蝌蚪对不同藻类的捕食作用，将7个养殖箱固定在矩形框中，每个养殖箱加入湖水10 L，并分别放入0、40、60、80、100、120、140只蝌蚪，24 d后取样对养殖箱中藻类的种群密度进行统计，结果如下图所示。下列说法错误的是

    A．可利用抽样检测法来测定单细胞藻类的种群密度

    B．该实验的自变量有养殖箱中蝌蚪的数量和取样时间

    C．实验结果表明，与绿藻相比，蝌蚪更加偏向于捕食蓝藻

    D．利用蝌蚪捕食藻类能在一定程度上治理水体富营养化

5．我国科学家袁隆平院士利用水稻的雄性不育系（不能产生正常花粉）培育出了杂交水稻。研究发现水稻的HMS1基因中插入了一段含有8个碱基对的外来DNA片段，导致该基因表达出的催化脂肪酸延伸的酶A肽链变短，从而引起花粉不育。下列说法正确的是

    A．该过程中HMS1基因和外来DNA片段发生了基因重组

    B．酶A肽链变短的直接原因是HMS1基因转录出的mRNA长度变短

    C．插入的外来DNA片段可能使相关mRNA中终止密码子的位置提前

    D．该实例体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

6．食草动物的捕食可引起植物的防御反应，如产生更多的刺或化学分泌物，另一方面，食草动物亦逐步产生了相应的适应性，如形成特殊的酶进行解毒，或者调整食草时间以避开植物的有毒化合物。下列有关该实例的说法，正确的是

    A．动植物间的这种调节关系有利于维持两者种群数量的相对稳定

    B．用特殊的酶进行解毒的动物种群的基因库一定发生了改变

    C．植物产生更多的刺和化学分泌物分别属于行为信息和化学信息

    D．植物产生更多的刺是在动物捕食压力下产生适应性变异的结果

7．现有甲、乙两个初始体积相同但细胞液浓度不同（甲的细胞液浓度大于乙）的洋葱鳞片叶外表皮细胞，将二者同时置于盛有某蔗糖溶液的一个大烧杯中，甲和乙均出现质壁分离现象，当两细胞的液泡体积不再变化时，甲和乙的失水量分别为V1和V2，甲和乙的细胞液浓度分别为c1、c2。假设整个过程中细胞保持活性，且无溶质进出生物膜，下列有关说法正确的是

    A．V1＜V2  c1＜c2                  B．V1＜V2  c1＝c2

    C．V1＞V2  c1＞c2                  D．V1＞V2  不确定

8．2021年，中国科学家首次实现以二氧化碳为原料，不依赖植物的光合作用，在无细胞系统中构建了一条只有11步的化学一生物催化相耦合的人工淀粉合成途径，实现“光能→电能→化学能”的能量转换方式。与自然界合成淀粉需要的60个步骤相比，显著降低了合成的复杂程度。下列说法错误的是

    A．人工合成淀粉和光合作用合成淀粉所需的酶可能不完全相同

    B．水稻光合作用过程中能量转换方式也存在“光能→电能→化学能”

    C．实验室常用荧光标记法研究人工合成淀粉过程中碳原子转移途径

    D．该项研究有利于解决全球粮食安全问题和减缓温室效应

9．研究发现Z物质是脉胞菌生长繁殖所必需的物质，其中X和Y是合成Z途径中的前体物质。野生型脉胞菌能自身合成Z物质，意味着可在不含Z物质的基本培养基（MM）上生长。现分离出3株不能合成Z物质的脉胞菌突变体，在不同的培养基中这些突变体的生长实验结果如下表所示，下列说法错误的是

    A．Z物质合成的途径为Y→X→Z

    B．突变体1可能缺乏催化物质Y合成X的酶

    C．突变体2可能缺乏催化物质X合成Z的酶

    D．突变体3在MM＋Y的培养基上可以正常生长

10．原癌基因的过度激活会导致细胞发生癌变。研究发现原癌基因可以通过以下途径激活：

途径一：病毒癌基因整合到正常人体基因组，激活原癌基因过度表达；

    途径二：原癌基因DNA序列中一个碱基改变，使其成为癌基因；

    途径三：原癌基因随着染色体位置的改变，由原来基因不活跃区移动到基因活跃区。

    下列说法错误的是

    A．原癌基因的主要作用是调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程

    B．目前认为，致癌因子大致分成三类，途径一所示属于病毒致癌因子

    C．途径二的变异会改变DNA的结构，导致其控制合成的肽链缩短或延长

    D．途径三属于染色体结构的变异，会改变染色体上基因的排列顺序

11．研究发现，烟草体内表达的AtPAP2基因可以通过提高槲皮素的含量，影响植株对细胞分裂素的敏感程度。某实验小组用不同浓度的细胞分裂素（6—BA）分别处理野生型和转AtPAP2基因的烟草植株，并测定各组主根的相对长度，结果如下图所示。下列说法错误的是

    A．该实验的自变量有6—BA浓度和植株类型

B．细胞分裂素对烟草植株主根的生长有抑制作用

    C．转基因烟草植株比野生型烟草植株对6—BA更敏感

    D．槲皮素能减弱6—BA对烟草植株主根的抑制作用

12．2022年，北京冬奥会的重要项目单板滑雪是一项以滑雪板为工具，在规定的山坡线路上快速回转滑降，或在特设的“U”形场地内凭借滑坡起跳，在空中完成各种高难度动作的雪上竞技项目。下列有关运动过程中运动员机体生理功能调节的叙述，正确的是

    A．比赛过程中，滑坡起跳后能稳稳地落地，主要与脑干的功能有关

    B．在连续的回转滑降过程中，血糖主要来自肝脏和肌肉中糖原的分解

    C．空中完成高难度动作时，心跳加速，毛细血管舒张有利于减少散热

D．寒冷刺激下，甲状腺激素分泌增多能促进细胞代谢并

提高神经系统兴奋性

13．某实验小组选择如图所示的装置探究酵母菌的细胞呼吸，实验小组在密闭的气球中注入一定量的酵母菌培养液和酒精，并将气球固定在烧杯底部，各组的处理方式及实验结果如下表所示，下列说法错误的是

    A．实验目的是探究酒精对酵母菌无氧呼吸的影响

    B．该实验第4、5组为对照组，第1、2、3组为实验组

    C．酵母菌的有氧呼吸也会导致烧杯中的液面上升

    D．该装置还可用于探究温度对酵母菌无氧呼吸的影响

14．Caspase是一类蛋白质水解酶，能选择性地切割某些蛋白质形成多肽片段，参与细胞凋亡过程。研究发现牛痘病毒的Cma蛋白是天然的Caspase抑制剂。下列说法正确的是

    A．细胞凋亡过程中有蛋白质的降解，但没有新蛋白的合成

    B．Cma蛋白的作用有利于牛痘病毒在细胞内进行增殖

    C．被牛痘病毒感染的细胞比正常细胞更容易发生细胞凋亡

    D．细胞凋亡过程中Caspase水解酶也会破坏细胞的DNA分子

15．染色体桥是两条染色体分别发生断裂后具有着丝点的残臂相互连接而形成的双着丝点染色体结构，如图表示一对同源染色体形成的染色体桥，染色体桥在减数分裂过程中会在任意位置随机断裂，后续的分裂过程正常进行，其过程如图所示。下列说法正确的是

    A．染色体桥的随机断裂可能导致某些基因的结构发生改变

    B．染色体桥的随机断裂最可能发生在减数第二次分裂过程中

    C．染色体桥的出现会导致子代细胞发生染色体结构和数目的变异

    D．若某精原细胞染色体发生图示过程，则其减数分裂产生的配子都含异常染色体

16．I－和氨基酸是合成甲状腺激素的重要原料，研究人员发现甲状腺滤泡上皮细胞中I－和氨基酸浓度均比血液中高出几十倍。如图表示I－和氨基酸进入甲状腺滤泡上皮细胞的模式图，下列有关说法正确的是

    A．细胞通过主动运输吸收I－，通过协助扩散吸收氨基酸

    B．图示的运输方式能降低细胞膜两侧I－和氨基酸的浓度差

    C．载体①和②的结构不同，但发挥作用时都会消耗能量

    D．I－和氨基酸是小分子物质，能通过无蛋白质的脂双层

17．实验小组将离体的神经纤维置于适宜浓度的细胞培养液中，并用不同的强度刺激神经纤维，神经纤维膜两侧的电位变化如图所示，下列说法正确的是

    A．刺激Ⅰ和刺激Ⅱ都会使神经纤维上产生外负内正的电位

    B．刺激Ⅱ作用于正常反射弧的感受器时一定会发生反射活动

    C．ac段主要与细胞外Na＋内流有关，Na＋内流会消耗能量

    D．适当提高培养液中的K＋浓度，a点上移，c点位置基本不变

18．果蝇是遗传学常用的实验材料，下表表示果蝇的几种控制隐性性状的基因在染色体上的位置，下列说法正确的是

    A．基因型为bbvv和bbVv的雌雄果蝇杂交可用于验证基因的自由组合定律

    B．基因型均为EeVv的雌雄果蝇杂交，子代残翅黑檀体果蝇占1／16

    C．一只纯合无眼雌果蝇与一只纯合白眼雄果蝇交配，子代不会出现红眼果蝇

    D．随机交配的群体中a的基因频率等于该群体雄果蝇中白眼果蝇所占的比例

二、非选择题：本题包括必考题和选考题两部分。第19～22题为必考题，每道试题考生都必须作答。第23、24题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共39分。

19．（10分）间作是指在同一田地上同一生长期内，分行或分带种植两种或两种以上作物的种植方式。花生—玉米间作是常见的间作方式。间作玉米根系活化的铁能被花生吸收，促进花生根系根瘤菌的固氮作用，根瘤菌固氮后形成的铵盐能被玉米根系吸收。某实验小组探究了隔根处理（对玉米、花生的地下部分用薄膜隔开，如下图所示）对花生—玉米间作产量的影响，结果如下表所示，回答下列问题：

   （1）植物叶肉细胞吸收磷肥后可用于合成与光合作用有关的物质有__________（至少举2例）。

   （2）该实验的自变量有______________________________；根据结果分析，与单作相比，间作时花生的产量会下降，主要原因是______________________________。进一步研究发现，间作下花生叶肉细胞中叶绿素的含量会上升，其意义在于____________________。

   （3）间作时，隔根处理会降低花生和玉米的产量，试结合题意分析其原因：__________。

 20．（10分）科学家应用纯化细胞的体外培养技术研究了免疫细胞在抗体形成中的重要作用。他们根据小鼠细胞对玻璃面的粘附性将免疫细胞分为两种，一种是有粘附性的细胞属于吞噬细胞，另一种是非粘附性细胞属于淋巴细胞。实验小组利用小鼠的这两种细胞和羊的红细胞进行了如下实验，实验结果如下表所示，回答下列问题：

   （1）从免疫学的角度分析，羊的红细胞表面蛋白质属于抗原，抗原指的是__________，非粘附细胞来源于造血干细胞，其成熟的场所有____________________。

   （2）产生抗体的过程中能特异性识别抗原的细胞是____________________（填“粘附细胞”或“非粘附细胞”）。

   （3）结合所学知识，乙组不能产生抗体的原因是______________________________；丙组在产生抗体的过程中，请列举两种非粘附细胞的作用：____________________。

21．（9分）水陆交错带也称“河岸带”，是处于水域生态系统和陆地生态系统共同作用的重要环境界面区，对维持生物多样性、拦截污染物以及改善水质有重要作用，回答下列问题：

   （1）生物多样性包括______________________________，“河岸带”能拦截污染物以及改善水质，这体现了生物多样性的__________价值。

   （2）土壤酶是催化土壤有机物质分解的蛋白质，它参与土壤中有机物质转化的全过程。土壤中土壤酶的主要来源包括______________________________。“河岸带”中的土壤酶活性降低会导致水域生态系统的鱼虾大量死亡，试阐述其原因：_______________。

   （3）水陆交错带环境复杂，适合多种植物生长。据此分析，水陆交错带中动物种类明显高于其他生态系统的原因是______________________________。

22．（10分）女娄菜是XY型性别决定的植物，其宽叶（B）和窄叶（b）基因位于X染色体上，其花色受两对等位基因D／d和R／r控制，其中D基因控制合成的酶D能将白色底物转化为紫色产物，R基因控制合成的酶R能将白色底物转化为红色产物。某紫花宽叶雌株和紫花窄叶雄株杂交，F1仅有雄株，且雄株中宽叶 ：窄叶＝1 ：1，紫花 ：红花 ：白花＝12 ：3 ：1。已知F1仅有雄株与某种基因型的配子致死有关，回答下列问题：

   （1）根据题意分析，F1仅有雄株的原因可能是____________________。

   （2）根据F1的结果可以判断B／b、D／d和R／r三对等位基因位于__________对同源染色体上，阐述判断的依据是________________________________________。

   （3）研究发现当生物体内的两种酶同时竞争一种底物时，与底物亲和力较弱的酶无法发挥作用，则酶D和酶R中，亲和力较弱的酶是__________；只考虑花色，F1紫花植株中纯合子所占的比例为__________。

   （4）现有某红花宽叶雄株和各种花色的宽叶雌株，试设计一次杂交实验判断该红花宽叶雄株的基因型，请简要写出杂交实验方案以及相应的实验结果和实验结论：______________________________________________________________________。

（二）选考题：共15分。请考生从23、24两题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

23．[选修1：生物技术实践]（15分）

20世纪80年代起，中国在废水处理方面进行固定化酶及固定化微生物的生物处理废水

研究，从好氧活性污泥和厌氧污泥中分离筛选对某一种废水成分分解能力强的微生物，

将其固定化用于废水处理试验。回答下列问题：

（1）该实验小组在用于筛选活性污泥中的微生物的培养基中加入了蛋白胨，蛋白胨的作用是________________________________________。为了使培养基凝固通常需要加入__________作为凝固剂，实验室将菌液接种到固体培养基一般可以采用的方法有______________________________。

   （2）培养基上获得的微生物菌种会呈现出不同的菌落特征，菌落的特征包括____________________（至少答出3点），进行多次实验时发现培养基的营养成分比例不同，筛选得到的菌种也不同，原因是____________________。

   （3）制备固定化酵母细胞的实验步骤：酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促进其溶解，加热时采用____________________的方式。查阅资料得知，海藻酸钠浓度和CaCl2浓度均对凝胶珠数目有影响，且海藻酸钠浓度在1．5％～2．5％，凝胶珠数目多；而CaCl2浓度在4％～5％，凝胶珠数目多。研究人员认为要进一步增加凝胶珠的数目，需要对海藻酸钠和CaCl2浓度进行优化，请为该优化实验设计一个实验结果记录表。

24．[选修3：现代生物科技专题]（15分）

新冠病毒主蛋白酶（Mpro）可识别并切割新冠病毒的多聚蛋白质，以调节新冠病毒RNA

的复制。研究发现Mpro在进化上高度保守，且人类缺乏其同源蛋白酶。实验小组将新

冠病毒的Mpro基因连接到pET—28a载体中构建重组质粒，再将其转化到大肠杆菌细胞

中，以获得纯化的Mpro，并将纯化的Mpro作为抗原免疫小鼠获得抗Mpro单克隆抗体，

为研究Mpro的免疫学功能奠定基础。回答下列问题：

   （1）获得的新冠病毒的Mpro基因需先经__________过程获得相应的DNA片段，再通过__________技术体外扩增DNA分子，体外扩增DNA分子过程中，每一个循环需要经过____________________三个阶段。

   （2）实验小组在Mpro基因序列的两端分别加入NdeⅠ和Xho Ⅰ酶切位点，再利用双酶切法将Mpro基因连接到pET—28a载体中，NdeⅠ和Xho Ⅰ酶的作用是将特定部位的两个核苷酸之间的__________断开，利用双酶切法构建基因表达载体的目的是____________________。

   （3）纯化的Mpro作为抗原免疫小鼠获得抗Mpro单克隆抗体过程需要经过两次筛选，两次筛选方法分别为______________________________。单克隆抗体的主要优点在于______________________________。

   （4）已知新冠病毒含有多种抗原，且目前已出现了多种新冠病毒变异株。据题分析，为研发治疗新冠病毒的靶向药物，选择Mpro作为抗原制备抗Mpro单克隆抗体的原因是______________________________________________________________________。