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2023北京市四中高三上学期期中生物试题含答案
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这是一份2023北京市四中高三上学期期中生物试题含答案,共12页。试卷主要包含了单项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
北京四中2022-2023学年度第一学期期中试卷高三生物(试卷满分为100分,考试时间为90分钟)一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)1.下列物质中存在磷酸二酯键的有:①ATP②磷脂③核糖体结构物质④新冠病毒遗传物质。A.①④ B.②③ C.②④ D.③④2.如图所示电子显微镜照片展示了真核细胞中的某种生命活动过程。下列有关分析正确的是A.图示过程为mRNA的合成过程 B.各核糖体最终合成的产物不同C.图示机制提高该生命活动效率 D.该过程可发生在细胞核和线粒体中3.科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列,得到其编码蛋白质的一些信息,如下图所示。据此作出的分析,不正确的是A.谷氨酸(Glu)至少有两种密码子 B.D基因、E基因的终止密码子分别为TAA和TGAC.一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变 D.基因重叠能经济地利用DNA的遗传信息量4.基因工程的核心是构建表达载体,下列不属于载体作用的是A.防止目的基因被受体细胞限制酶“切割” B.能协助目的基因在受体细胞中复制C.含有启动子和终止子协助目的基因表达 D.具有标记基因,便于筛选重组受体细胞5.如图为DNA分子部分片段的示意图,下列有关叙述正确的是A.①为3'端,⑥为5'端 B.解旋酶作用于④,DNA聚合酶作用于⑤C.该分子复制时,⑩与尿嘧啶配对 D.若该分子中G—C碱基对比例高,则热稳定性较高6.科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜,培育出转基因抗病番木瓜,Ti质粒如图所示。下列叙述,正确的是A.农杆菌的拟核DNA与番木瓜基因发生重组 B.构建重组质粒需要限制酶和DNA聚合酶C.含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性 D.转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性7.乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质,由乳酸脱氢酶催化产生,影响白酒品质和风格。科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因(PD)替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因(L-PG),可获得乳酸乙酯高产菌株,该过程如下图所示。下列关于该过程的分析不合理的是A.转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性B.可以利用PCR技术筛选含有L-PG基因的受体细胞C.通过同源重组实现酵母菌的PD基因被替换为L-PG基因D.标记基因Amp'可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株8.噬菌体展示技术(如图)可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面,便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是A.建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶B.可利用抗原—抗体杂交技术筛选目标蛋白C.可用动物细胞做宿主培养噬菌体D.该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因9.快速、准确地确定蛋白质的三维空间结构,一直是生命科学领域的研究热点和难点。人工智能程序AlphaFold对大部分蛋白质结构的预测极为精准,接近真实的蛋白质结构,达到了人类利用冷冻电镜等复杂仪器观察预测的水平。下列相关叙述不正确的是A.蛋白质的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础B.预测、设计并制造新蛋白质的技术属于蛋白质工程C.结构预测能帮助揭示蛋白质分子间相互作用的机制D.依据新蛋白质的氨基酸序列能推出唯一的基因序列10.辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述正确的是A.实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变B.①过程受外源激素的调控,②过程受内源激素的调控C.获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎,脱毒苗具有更强的抗病毒能力D.通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性11.新冠病毒(SARS-CoV-2)S蛋白的受体结合结构域(RBD)是引导病毒进入宿主细胞的关键结构。我国科研人员将GP67基因(指导合成一段信号肽,引导新合成的蛋白分泌到细胞外)与RBD基因融合,构建融合基因,大量生产RBD蛋白,用于制备疫苗,流程见下图。下列相关叙述正确的A.过程①的基础是生物的密码子是共享的 B.过程②是直接将融合基因注射到受精卵内C.过程③需用PCR技术检测是否合成RBD D.过程④从培养液获得RBD无需裂解细胞12.下图为动物细胞培养过程中,细胞数量的指数变化示意图。下列表述正确的是A.初代培养过程中,细胞不会发生基因突变 B.细胞分裂8次以上时,大部分细胞老化、死亡C.细胞传代时通常需要用胰蛋白酶处理 D.有限细胞系适于作为生产新冠疫苗的宿主细胞13.双抗体夹心法检测新冠病毒抗原原理(如下图),试纸上有两种抗原抗体存在,胶体金标记的抗体位于试纸的结合垫上,聚集后呈红色:在检测线上,有另一种针对抗原的抗体,这个抗体识别抗原表位是不一样的,所以同一个抗原能够同时被这两种抗体所识别。抗金标抗体位于质控线上,结合多余的金标抗体。咽拭子、鼻拭子样本滴上加样孔之后,向吸水垫方向流动。下列说法不正确的是A.质控线结果相当于阳性对照 B.图2显示待测者为新冠病毒阳性C.检测试纸使用便捷 D.抗原和核酸检测配合提高检测准确率14.下图表示某单基因遗传病的家系图及将各家庭成员DNA用限制酶MstⅡ处理后的电泳结果。下列说法正确的是A.该遗传病为伴X染色体隐性遗传病 B.Ⅰ1和Ⅰ2均为携带致病基因的杂合子C.正常基因,上不含有MstⅡ的酶切位点 D.推测Ⅱ4患该病的概率为25%15.现代智人起源于非洲的观点,得到更多证据的支持。人们认为,约100万年前,非洲的古人类(人属各成员)第一次走出非洲,在各地发展出自己的种群,例如1856年在德国尼安德特河谷发现的尼安德特人。约10万年前,人类(现代智人种)第二次走出非洲,与第一次走出非洲的人类发生有限的基因交流。之后由于目前尚在争议的原因,第一次走出非洲的人类包括尼安德特人陆续灭绝,而我们的祖先生存下来并逐渐扩散占据了全世界。2009年瑞典科学家斯万特·帕博团队完成尼安德特人细胞核DNA的全基因组测序工作,发现生活在非洲之外的现代人体内都有1%-4%的尼安德特人基因,现代人的线粒体和Y染色体基因中则没有发现尼安德特人基因。帕博因在已灭绝古人类基因组和人类进化研究方面所做出的贡献,获得2022年诺贝尔生理学医学奖。下列有关叙述正确的是A.帕博的研究说明尼安德特人和智人发生了不同物种的远缘杂交B.非洲人不具有上述1%-4%的尼安德特人基因,说明他们没有共同的祖先C.现代人线粒体和Y染色体无尼安德特人基因的原因是它们分别为母系遗传和父系遗传D.帕博的研究依赖于PCR技术、DNA测序技术、防止除古人类化石DNA以外的外源DNA污染技术二、非选择题(本大题共5道小题,共70分)16.(13分)CRISPR/Cas9基因编辑方法的建立在生命科学领域掀起了一场技术革命,最近科学家又进一步设计了新的Cas9融合蛋白,可作为“单碱基编辑器”。这种融合蛋白包含dCas9蛋白和大鼠胞苷脱氨酶APOBEC1两部分。如图1,dCas9可以结合一段sgRNA,这段sgRNA可以引导dCas9蛋白部分与特定的DNA序列结合。该融合蛋白的另一部分胞苷脱氨酶APOBEC1具有将识别部位特定位置的胞嘧啶转化为尿嘧啶(步骤①)的能力。之后,通过DNA复制或修复,尿嘧啶被转化成胸腺嘧啶(步骤②)。最终实现定点单个碱基的编辑替换。(1)在上述“单碱基编辑器”中,sgRNA能特异识别某段特定的DNA序列原理是___________,被编辑的靶基因发生了_________。为了检测步骤①的编辑效率,科学家用USER酶(能识别DNA中尿嘧啶并将其切割成短片段)处理编辑后的DNA(染料标记),电泳后如图2,泳道___________代表DNA中的胞嘧啶转化为了尿嘧啶。(2)科学家将以上方法用于斑马鱼体内基因组DNA的定点单碱基编辑。首先构建含特定sgRNA基因和___________基因的表达载体;利用___________法将体外表达的RNA导入斑马鱼的受精卵中。在细胞中经过___________形成dCas9和APOBEC1的融合蛋白质实现靶基因的编辑。(3)tyr基因的点突变会导致人体眼白化疾病,患者无法正常合成色素。下图3为正常人体部分tyr基因序列和对应的氨基酸序列。其中第301位的脯氨酸(P)突变为亮氨酸(L)就会导致眼白化。①为验证该位点脯氨酸(P)的作用。科学家找到斑马鱼tyr基因对应的位点和序列(图3)。用上述方法单碱基编辑对应脯氨酸位点将脯氨酸突变为丝氨酸,结果斑马鱼出现了如图4所示症状(箭头处),该实验说明_________________。这为治疗疾病提供了有效的动物模型。②若斑马鱼被编辑的碱基为图3所示的C碱基,据图1和图3分析丝氨酸的密码子为_________________,在正常个体中编码脯氨酸的密码子在人体和斑马鱼中却并不相同,这体现了密码子的_________________。这种特点的存在具有什么意义_________________。17.(12分)粗糙脉孢菌是一种真菌,其体积小、繁殖快,且子囊孢子在孢子囊中呈顺序线性排列(按来自于同一个次级细胞的孢子顺序排列),如图所示,以A/a代表一对同源染色体。这使得粗糙脉孢霉成为了遗传分析的好材料。(1)根据图中粗糙脉孢菌的生活周期,菌丝体为____倍体,粗糙脉孢菌有___________种繁殖方式,两种菌丝体结合产生子代的方式对于本物种的意义是___________。(2)现有两种不同的脉孢菌菌株:一种是能合成赖氨酸(lysine)的生型菌株(记作+),另一种是赖氨酸缺陷型(记作-),其赖氨酸合成基因突变,若要区分出两种菌株,可以通过在___________培养基中培养实现。现将两种菌株杂交,对4孢子阶段进行观察分析。产生了6种孢子排列类型的孢子囊(如下表),所有子囊孢子中,着丝粒DNA序列与赖氨酸合成基因之间发生重组的孢子的百分比是____________。序号4孢子阶段孢子囊类型(基因型从上到下)子囊数1++――1052――++1293+-+-94-+-+55+――+106-++-16(3)粗糙脉孢菌中存在重复序列诱导的DNA点突变(RIP)现象,即当一个细胞中存在重复基因时,在所有重复基因上会发生大量的由CA到TA的转换以及DNA甲基化修饰,从而导致该基因无法表达出正常的蛋白,试分析基因无法正常表达的原因可能是_____________。(写出2点)(4)粗糙脉孢菌菌丝颜色与其染色体上al-1基因有关,野生型al-1正常表达菌丝呈黄色或橙色,无法正常表达时呈白色,现通过转化改造在某黄色菌株中al-1基因所在染色体以外的另一条染色体上引入单拷贝al-1基因,将该改造菌株与野生型菌株杂交,得到的子囊孢子萌发的菌株有1/2呈白色。由此可以判断,RIP发生在什么时期(“受精作用核融合前”或“受精作用核融合后”),并说明你的判断理由。18.(15分)西红柿是世界主要蔬菜之一,为严格的自花授粉作物,杂种优势能极大提高西红柿的产量、抗病及抗逆表现,因此西红柿生产基本上都是应用杂交种。(1)科学家获得了位于4号染色体的ps-2基因隐性突变体,表现为雄性不育,在杂交育种时,选育雄性不育植株的优点是_______________。(2)在雄性不育系大田中发现一株苗期绿茎突变体。①实验证明苗期茎色由一对等位基因控制,紫茎相对绿茎是显性。利用SSR技术可以进行基因在染色体上的定位,SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR、不同品种的同源染色体上的SSR不同,因此常用于染色体特异性标记。研究者将紫茎和绿茎杂交,F1自交后提取F2中苗期绿茎突变体50株单株的叶肉细胞DNA,利用4号染色体上特异的SSR(与ps-2基因紧密连锁的SSR标记)进行PCR扩增,实验证明苗期绿茎基因位于4号染色体上,请在下图1中画出PCR扩增、电泳后结果。如果苗期绿茎基因不位于4号染色体上,SSR扩增结果的类型有__________种且比例是__________。②雄性不育系在环境温度或光照时间的影响下可能恢复育性,苗期绿茎突变体不育系在实际生产中应用的优势是__________。(3)我国科学家在西红柿基因组中鉴定到154个在雄蕊中特异表达的基因,选取其中的一个基因SlSTR1作为靶标基因(T表示)。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对西红柿的SlSTR1基因进行定向敲除获得雄性不育系(tt,绿色)。将正常功能的SlSTR1基因(T)和控制花青素合成的SlANT1基因(A表示)连锁在一起,共同转回到雄性不育系中,从而获得了紫色的转基因保持系(图2)。①请用遗传图解阐述利用转基因保持系制备和鉴别雄性不育系的过程。②关于图2所示转基因保持系制备过程及在农业生产的优点,下列说法正确的是_________A.转基因保持系通过杂交可产生雄性不育系又可产生转基因品系B.可通过幼苗颜色准确鉴定不育株用于杂交种子生产C.该技术用于杂交制种的不育系并不含任何转基因成分D.该研究策略易推广到其他蔬菜、花卉等园艺作物,具有广阔的应用前景19.(15分)学习以下材料,回答(1)~(5)题。猕猴桃性别演化的奥秘猕猴桃属于雌雄异株(同一植株上只有雄花或雌花)植物,其性别决定方式为XY型。猕猴桃的祖先是两性花(一朵花既有雄蕊又有雌蕊)植物,没有常染色体和性染色体之分,其发生雌雄异株演化背后的分子机制是什么?猕猴桃Y染色体上的细胞分裂素响应调节因子基因(SyGl)在发育着的雄花中特异性表达,通过减弱细胞分裂素的信号,进而抑制雄花中的心皮(本应发育为雌蕊的结构)的发育。有意思的是,在常染色体上发现了一个与SyGl基因序列高度相似的基因A。A在花器官各部分都不表达,却只在幼嫩叶片中高表达。系统发育分析推测,SyGl可能起源于2000万年前A的一次复制事件,原始的Y染色体因获得A而诞生。虽然SyGl与其祖先基因A编码的蛋白质结构相同,但由于二者在基因演化过程中启动子的关键序列发生变化,导致其表达部位完全不同,基因的功能也产生了分化。继SyGl之后,研究人员分析猕猴桃早期花器官的转录组数据,发现了基因FrBy在雄蕊的花药中特异性表达,推测FrBy本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中,其功能缺失突变(失活)导致了X染色体的产生。为此,利用基因编辑技术将两性花植物拟南芥和烟草中FrBy的同源基因敲除,发现其雄性不育,表型与猕猴桃雌花类似。基于上述研究,科研人员提出“SyGl和FrBy双突变模型”,用以解释猕猴桃性别演化机制。该研究有助于加深对植物性别演化的认识,还可用于调控作物的性别,具有重要的理论和实践应用价值。(1)基因SyGl和A启动子序列的差异,使得不同组织中_________酶与其结合的情况不同。SyGl决定性别涉及到的变异来源有_________。A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异(2)根据上述信息,概括SyGl和FrBy在花芽发育为雄花过程中的作用,并完善“双突变模型”假说的模式图。(3)下列实验结果支持“双突变模型”的有____________。A.性染色体上的FrBy和常染色体上的A起源相同B.性染色体上的SyGl和FrBy在雄花中特异性表达C.敲除猕猴桃雄株性染色体上的SyGl可获得两性花D.转入FrBy的猕猴桃雌株可自花传粉产生子代(4)若要将FrBy转入猕猴桃雌株,请说明获得该转基因植株的基本技术流程。(5)写出植物性别决定机制的研究在实践生产上的一项应用。20.(15分)茄子是我国的主要蔬菜作物之一,茄子的花色、果皮色是茄子选种育种的关键性状,为研究这两对性状的遗传规律,研究人员选用P1~P6纯合体为亲本进行杂交实验。组别亲本杂交F1表型F2表型及数量(株)实验1P1(白花)×P2(紫花)紫花紫花(84)、白花(26)实验2P1(白果皮)×P2(紫果皮)紫果皮紫果皮(83)、绿果皮(21)、白果皮(7)(1)实验1可知,茄子花色(A、a基因控制)中___________是显性性状,F2紫花中能稳定遗传的个体所占比例为___________。(2)茄子果皮色由B、b与D、d两对基因控制,符合___________定律,B基因抑制D基因,表现为紫色,实验2结果可知,绿果皮基因型为___________,其为绿色的原因___________。(3)为确定花色与果皮色基因之间的位置关系,科研人员用纯合白花白果皮和紫花紫果皮植株进行了如下杂交实验。组别亲本杂交F1F1与白花白皮测交结果(株)实验3P5(白花白果皮)×P6(紫花紫果皮) 紫花紫果皮紫花紫果皮(20)、白花白果皮(10)非亲本类型(50):紫花绿果皮、紫花白果皮、白花紫果皮、白花绿果皮根据实验3测交结果,小生同学对测交后代中的性状分离比进行分析,画出了基因的位置关系(图1)。请评价小生同学的观点。(4)花青素是植物细胞内具有抗氧化活性的天然色素,具有抗癌和延缓衰老等功效。茄子果皮颜色越深,花青素含量越高,其营养价值越高。研究人员发现光信号诱导花青素形成过程,如图2所示。请阐述茄子花青素含量相对稳定的机制和生物学意义。
高三生物参考答案及评分标准一、单项选择题(每小题2分,共30分)123456789101112131415DCBADDDCDDDCBBD二、非选择题(共5题,共70分)16.(13分,除特殊说明每空1分)(1)碱基互补配对 基因突变 A(2)APOBEC1基因和dCas9基因(两个基因缺一不可)(2分) 显微注射法 翻译(3)①脯氨酸是眼部合成色素所必需的。②UCC 简并性(偏爱性多答不扣分)(2分) 降低基因突变的多害性(2分)17.(12分,除特殊说明每空1分)(1)单 2有性生殖可发生基因重组,能使后代产生更多的变异,增加其适应环境的能力。(2分)(2)无赖氨酸的选择 7.3%(2分)(3)表观遗传修饰抑制基因表达;CA-TA的突变,可能导致转录出的mRNA UAA/UAG终止密码的提前出现(共2分)(4)受精作用核融合前 后代中白色菌株占1/2说明改造菌株产生的生殖细胞两个al-1基因均被抑制表达,而野生型菌株的al-1基因未被抑制。因此RIP发生在改造菌株的生殖细胞核中,即受精作用核融合前发生,(2分)18.(15分,除特殊说明每空2分)(1)无需进行去雄,大大减轻了杂交操作的工作量。(2)①图 3 1:2:1②苗期可筛选出杂交种中混有的自交种(3)①②ABCD19.(15分,除特殊说明每空1分)(1)RNA 聚合(2分) A、C(2分)(2)SyG1抑制雌蕊的发育,FrBy促进雄蕊的发育(3分,每类染色体1分)(3)BCD(2分)(4)获得FrBy基因;构建基因表达载体;将基因表达载体导入植物细胞;检测FrBy基因是否成功导入,选择阳性愈伤组织,进行植物组织培养获得植株,检测植株的性别。(3分,少1点扣1分)(5)提高雌花比例,多结果实和种子,增加农作物产量/通过转基因技术或基因编辑技术,获得雄性不育植株,方便实现杂交育种(2分)20.(15分,除特殊说明每空1分)(1)紫花 1/3(2分)(2)基因自由组合 bbDD和bbDd(或bbD_)(2分)bbD_,无B基因不影响D基因表达,D基因表达使茄子果皮呈现绿色。(3)小生同学的观点不正确。(4分)若小生同学的基因定位正确,那么,若ad完全连锁,则测交后代中白花白皮占比应为1/4。假设A/a与D/d基因自由组合,则白花白皮占比为1/8。故,若两者不完全连锁,白花白皮占比应介于1/8和1/4之间,与事实不符。实验结果数据应该用三对基因自由组合来解释,如图。(4)强光激活MBW复合物,促进花青素合成基因表达,花青素增加;花青素含量过高时会通过SM2抑制花青素基因表达,形成负反馈调节机制维持其相对稳定。(2分)意义:花青素的相对稳定既满足了茄子抗强光氧化等代谢的需要,又避免了物质和能量的浪费。(2分)
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