天津市杨村一中2023-2024高三第一次热身练生物试卷（原卷版+解析版）

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2023~2024学年度杨村一中高三年级第一次热身练
生物试卷
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题意）
1. 生物学家发现了由代谢酶聚合而成的无膜细胞器——细胞蛇。以下与细胞蛇组成最为相似的细胞结构是（ ）
A. 线粒体B. 细胞骨架C. 质粒D. 染色体
2. 在生物实验中，“分离”与“重组”是常见的研究手段。下列叙述正确的是（ ）
A. 探究绿叶中色素的种类时，常使用无水乙醇分离色素
B. 人鼠细胞融合实验中利用同位素标记法证明了细胞膜具有流动性
C. 用伞藻进行嫁接实验，可证明伞藻的帽形由假根中的细胞核控制
D. 噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
3. 某植食性林旅鼠是猫头鹰的食物之一。某森林中林旅鼠因患一种病毒性传染病导致种群数量减少，从而对猫头鹰种群产生一定的影响，使新出生的猫头鹰个体数减少，但成年猫头鹰的数量保持稳定。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 病毒性传染病导致森林物种丰富度下降
B. 林旅鼠种群数量减少后，猫头鹰种群的年龄结构向增长型发展
C. 导致林旅鼠数量减少的传染病属于制约种群数量增长的密度制约因素
D. 由于成年猫头鹰对能量需求量大，当林旅鼠大量减少时，能量传递效率会升高
4. FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，从而提高了鱼类的抗病能力。相关分析正确的是（ ）
A. Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰B. mRNA甲基化会影响其转录
C. mRNA甲基化会提高其稳定性D. N基因表达会降低鱼类抗病能力
5. 血液中低密度脂蛋白（LDL）水平升高导致的高脂血症可诱发多种心血管疾病。PCSK9是一种在肝脏表达的分泌蛋白，在调节脂质代谢过程中有重要作用，具体机制如图所示。下列推测最合理的是（ ）
A. PCSK9只在附着的核糖体上合成
B. LDL受体的去路是被溶酶体水解成小分子物质
C. 据图推测PCSK9与受体结合比LDL与受体结合更加紧密
D. 促进PCSK9的合成和分泌可以有效减轻高血脂症的症状
6. 若棒状杆菌中缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长，则称之为精氨酸依赖型菌。野生型棒状杆菌经诱变、筛选获得精氨酸依赖型菌的过程如图所示，过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在甲培养基上，待培养至菌落不再增加时，将甲培养基中的菌落转移到乙培养基中继续培养得到如图所示的结果。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验过程中用到的培养基和培养皿必须采用高压蒸汽灭菌法灭菌
B. 与甲培养基成分相比，乙培养基成分中可能缺少了鸟氨酸
C. 若乙培养基中未出现菌株，则说明紫外线照射未引起基因突变
D. 从甲培养基中选出的B菌株，可直接利用含精氨酸的培养液进行发酵
7. 斑马鱼幼鱼表面上皮细胞（SEC）能在DNA不复制的情况下进行分裂，这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezl离子通道开放有关（如图），激活Piez1能显著增加SEC的“无复制分裂”。这种“无复制分裂”得到的子SEC细胞的总体积与母SEC细胞的体积一致，保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列说法错误的是（ ）
A. SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体
B. SEC细胞进行“无复制分裂”现象不会出现在减数分裂中
C. 基因选择性表达导致母SEC细胞和受精卵采用不同的分裂方式
D. “无复制分裂”产生全部子SEC细胞均含斑马鱼的全套遗传物质
8. 放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。下列相关描述正确的是（ ）

A. 转录形成mRNA时游离的核糖核苷酸加在合成的RNA链的5’端
B. 前体mRNA是以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成多种RNA
C. circRNA是闭合环状RNA，其嘌呤数和嘧啶数一般相等
D. 根据该项研究，可通过促进circRNA或miRNA的合成来治疗放射性心脏损伤
9. 细胞器之间可以通过膜接触位点（MCS）直接接触实现信息交流。MCS作用机理是接受信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点。内质网与线粒体、细胞膜、高尔基体等细胞结构之间都存在MCS，能调控细胞内的代谢。内质网与线粒体MCS接触后，MCS构象改变导致线粒体内Ca2+浓度发生变化。线粒体内Ca2+浓度适度升高会促进呼吸作用，但是过度且持续性Ca2+浓度升高会改变线粒体膜通透性导致细胞衰老。下列有关说法错误的是（ ）
A. 内质网和高尔基体之间进行信息交流不一定依赖于囊泡
B. 肺炎支原体通过MCS接触来促进自身呼吸作用进而促进增殖
C. 分泌蛋白加工、折叠旺盛的细胞其线粒体内Ca2+浓度可能适度升高
D. 线粒体内过度且持续性Ca2+浓度升高会降低线粒体膜的物质运输功能
10. 单亲二体（UPD）是指正常二倍体的体细胞（2n）中某对同源染色体都来自父方或母方的现象。下图表示某种UPD的发生机制：减数分裂出现错误的二体卵子（n+1）和正常精子（n）结合形成三体合子（2n+1），三体合子在有丝分裂过程中会失去一条染色体，称为“三体自救”。在不考虑其他变异的情况下，下列叙述错误的是（ ）
A. 图中甲、乙、丙可能发育为性别相同的个体，且丙为UPD
B. “单亲二体”属于染色体数目变异，该变异在联会时可以观察到
C. 表型正常双亲生出UPD血友病女孩，可能是母方减数分裂II异常所致
D. 即使母方的卵子中无12号染色体，仍可能形成12号染色体的UPD
阅读以下材料，回答下列小题。
22年6月5号神舟十四号载人飞船成功发射，宇航员进入太空后，由于脱离了地心引力，血液上浮，头部血量增加。机体误认为身体中水量过多，从而引起身体排尿增加造成脱水。12月4日，神舟十四号载人飞船成功返回带回来了经历了120天从种子萌发、生长灌浆、结穗的全发育过程的水稻种子（国际首例）。水稻在生长期间表现出了地面上没有的现象：根向各个方向的生长，茎上长出很多根，另外在茎的结上面还发出了很多其他的侧枝。
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 脱水导致细胞外液渗透压升高，这个刺激会传至大脑皮层产生渴觉，该过程不属于反射
B. 头部血量增加时，内环境血浆中血红蛋白会运来更多的氧气，保证脑细胞的有氧呼吸
C. 抗利尿激素由下丘脑分泌经垂体释放并作用于肾小管和集合管属于分级调节
D. 失重环境中航天员可通过位于脑干的神经中枢调节机体的平衡能力，减少体位翻转现象
12. 下列说法错误的是（ ）
A. 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要因素
B. 空间站中，水稻某部位基因表达与地面上的不同
C. 空间站中的水稻能够完成有丝分裂、减数分裂和受精作用
D. 在空间站，水稻和地面上的长势有所区别是由于生长素失去其原有的作用
二、填空题（本题共5小题，共52分）
13. 某湖泊由于大量污水排入，造成水体中N、P含量过高而出现水体富营养化，同时水体中也存在很多重金属有害物质，影响了当地人民的正常生产和生活。当地相关部门对该湖泊进行生态修复，修复效果如图1所示回答下列问题：
（1）在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种，不选外来物种。原因有二：一方面，外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生_______重叠，导致种间竞争；另外一方面，外来物种易破坏生态系统的稳定性，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了生态工程的_______原理。
（2）水体富营养化后，当地相关部门最终引入了及范草、苦草和睡莲等植物，抑制藻类生长，改善水质，并有良好的观赏性，这些体现了生物多样性的_______价值。在该湖泊的修复过程中，其群落演替的类型属于_______。
（3）由于镉等重金属能够通过_______逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。富集镉的浮床植物必须及时收割并进行无害化处理。
（4）为筛选适合引入镉污染水体的沉水植物，研究者从镉污染水体中取底泥、水，用来培养本地沉水植物黑藻和范草。测定两种植物的生长率和镉迁移系数（镉迁移系数可反映植物由根系向地上部分迁移镉的能力），结果如图2、图3。
分析以上结果，更适合修复镉污染水体的物种是_______，判断依据是_______。
14. 强光照条件下，植物细胞可以通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”（如图1）实现叶绿体和线粒体中物质和能量转移，并可以通过信号传递调节植物的生理活动以适应环境变化。回答下列问题：
（1）研究表明，缺磷会抑制光合作用，一方面缺磷会影响_______（结构）的形成，导致光反应速率降低，另一方面缺磷会抑制_______运出叶绿体，从而导致暗反应速率降低。
（2）当光照过强时，“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将光反应产生的_______中含有的还原能输出叶绿体，再经过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成线粒体中的_______中含有的还原能，最终在_______（场所）转化为ATP中的化学能。
（3）当光照过强时，植物细胞释放到胞外的ATP（eATP）可通过受体介导的方式，调节植物生理活动。为探究eATP对光合速率的影响，科研人员用去离子水配制了适宜浓度eATP的溶液处理豌豆叶片，结果如图2所示。
①AMP-PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，但却不改变细胞外的eATP浓度，推测其可能的作用是_______________。
②该实验自变量为_________。
③该实验对照组的处理方式为_______，并在相同的条件下培养。根据实验结果，推测eATP调节植物光合速率的机制：______________。
15. 2023年“联合国糖尿病日”的主题是“了解风险，了解应对”，图1是胰岛素分泌及调节血糖的部分机理示意图，请据下图回答问题：
（1）血糖升高引起胰岛素分泌增加的途径主要有2条：第一，血糖升高引起下丘脑特定区域兴奋，相关副交感神经兴奋，最终神经末梢分泌神经递质与图中_______（填结构或物质名称）结合进而促进胰岛素的分泌，该过程的调节方式是_______。第二，血糖浓度升高还可以通过GLUT2使进入胰岛B细胞的葡萄糖增加，经过细胞呼吸和信号转导，促进_______，进而导致胰岛素分泌增加。
（2）Ⅱ型糖尿病可能的发病原因是组织细胞膜上蛋白N对胰岛素不敏感。科研人员发现了一种Ⅱ型糖尿病治疗因子—FGF1，它调节血糖时必须依赖胰岛素。请根据提供的实验材料，验证上述观点。
实验材料：Ⅱ型糖尿病模型小鼠、胰岛素抑制剂、生理盐水、FGF1（由生理盐水配制）、注射器、血糖测定仪等。
①有小组设计了实验的分组表格，请将表格补充完整。（用“+”表示添加，“-”表示不添加）实验分组表格：

乙组处理方法为：_______，丙组处理方法为：__________（用“+”“-”表示）
②若实验后测得的甲乙丙三组血糖浓度大小为__________，则上述观点成立。
③请推测FGF1改善胰岛素抵抗的可能机制：___________。
（3）研究者研制了一种“智能”胰岛素（IA）。为评估其调节血糖水平的效果，研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别用适量普通胰岛素和IA处理，测量血糖浓度变化，结果如图2所示。

据图分析可知注射普通胰岛素_______小鼠更容易出现低血糖晕厥，IA比普通胰岛素调节血糖更具有优势，体现在_______________。
16. 水稻是世界上最重要的粮食作物。为提高水稻产量，科研人员通过突变育种的方式筛选出了单基因纯合突变体1～4四种品种。通过测序发现，突变体1为0s基因功能缺失突变体，该基因位于12号染色体上。
（1）科研人员观察发现突变体1和突变体2水稻穗子显著大于野生型。分别将其与野生型水稻杂交，获得的F1的穗子_________（填“大于”“等于”或“小于”）野生型，说明大穗为隐性性状。将突变体1与突变体2杂交，若____________，没有出现新的表现型，说明两种突变体突变基因为同一位点的基因。
（2）研究表明，位于水稻6号染色体上的APO1基因与水稻穗子大小有关，突变体3为AP01基因功能缺失型隐性纯合突变体、穗子显著小于野生型；突变体4为AP01基因功能增强型显性纯合突变体，穗子显著大于野生型。研究人员将等量的APO1基因分别导入野生型和突变体1的植株中，测定细胞中APO1mRNA的含量和APO1蛋白含量，结果见下图。上述实验结果说明0s基因对APO1基因的_________过程无影响，可能是通过促进____________，降低细胞中APO1含量。
注：Actin，即“肌动蛋白”，在不同种类细胞中的表达量相对稳定，在该实验中作为参照指标。
（3）为了进一步确定Os基因与APO1基因是否相互作用，共同调控水稻穗子的大小，研究人员将突变体1和突变体3杂交后F1自交，若子代性状及比例为野生型：大穗：小穗=________，说明（2）中结论成立，0s基因与APO1基因共同影响穗子的大小。
（4）用化学诱变剂EMS处理野生型水稻，获得了一株雄性不育植株mm，该植株生长势、花的形态均正常。为了批量生产雄性不育植株，育种工作者通过转基因技术，将正常育性基因M、a-淀粉酶基因S（S阻断淀粉储存使花粉失去活性）和珊瑚中的红色荧光蛋白基因R（不含R的种子呈现白色）串联，然后导入雄性不育突变株的一条染色体的雄性不育突变基因位置上，该转基因植株自交，产生的卵细胞种类有______（写出基因型），F1中非转基因的雄性不育种子与转基因的雄性可育种子的比例为_______。若要后代表型均为雄性不育，从而得到非转基因雄性不育系，可分别挑选F1中表现为_________的种子作父本与母本进行杂交。
17. 黑水虻是重要的资源昆虫，体内H基因编码的抗菌肽HI-3具有抗菌、抗癌和免疫调节作用。科研人员利用酵母菌生产抗菌肽HI-3，并避免基因污染。请回答下列问题：
（1）利用PCR技术扩增H基因，需根据H基因设计两种引物，引物的作用有______。
A. 为耐高温的DNA聚合酶提供结合位点B. 决定扩增产物大小
C. 决定反应的特异性D. 决定变性时间
（2）已知H基因编码链的编码区序列是：5’-CTCGAGATGCTGCAG………GGATCCTCTAGA-3’，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是_________（方向为5’→3’，写出5’端8个碱基序列）。获得H基因产物后需要进行_________来鉴定，将符合要求的条带切割和回收以便提取纯化并进行测序。
（3）由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H基因的酵母菌最大种群数量偏低，限制了最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽HI-3对酵母菌的伤害。在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因，使质粒上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。
P和S基因表达应为______（从“组成型表达”“红光诱导型表达”选填）。红光调控H基因表达的原理是S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，P基因表达的P蛋白在______，启动H基因的表达过程。
（4）发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部。依据蓝光激活系统（如图2），科研人员在酵母菌基因组中插入了两个均能合成E蛋白的基因（E1、E2），使F基因的表达受到蓝光控制如图3。
图3中E2基因持续性表达少量的E蛋白时，酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力，E1基因的作用是_________。
（5）制药过程中需避免工程菌泄露到环境中引发基因污染。科研人员利用两种阻遏蛋白基因（T和L）和调控元件，使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，进而诱导工程菌死亡，如图4。
若4图中①选用的启动子为Jub，②处选用的启动子为CYC，则在红光和蓝光同时照射时③与④处与相应的阻遏蛋白的结合状态分别为_________。（用字母表示）
a．T蛋白结合b．T蛋白不结合 c．L蛋白结合d．L蛋白不结合
（6）请结合上述分析，利用该工程菌发酵生产抗菌肽HI-3各阶段需控制的光照条件是：Ⅰ：菌种培养阶段_________；Ⅱ：菌种发酵阶段_________；Ⅲ：产物分离阶段_________；Ⅳ：安全处理阶段红光、蓝光同时照射。（用字母表示）
A．红光照射 B．蓝光照射C．黑暗D．红光、蓝光同时照射