【期中真题】北京市四中2022-2023学年高三上学期期中生物试题.zip

北京四中2022-2023学年度第一学期期中试卷

高三生物

一、单项选择题

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. ③④

2. 如图所示电子显微镜照片展示了真核细胞中某种生命活动过程。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TGA

C. 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. 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⑤

C. 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Ampr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 2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是（    ）

A. 过程①的基础是生物的密码子是共用的

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，聚集后会呈红色；在检测线（T）上，有另一种针对抗原的抗体，这两种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（C）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，由样品垫向吸水垫方向流动。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

16. 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”，作用原理如图1所示。这种融合蛋白包含dCas9蛋白和大鼠胞苷脱氨酶APOBECI两部分。dCas9蛋白可以结合一段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DNA序列的原理是___________，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），电泳后结果如图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） 已知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。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（见图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箭头所示的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. 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_____。

（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_____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. 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）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. 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。

（2）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

（3）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。_____

（4）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

（5）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。_____

（6）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. 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。

（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。

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。_____