北京市延庆区第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题

这是一份北京市延庆区第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题，共10页。试卷主要包含了生物学试卷等内容，欢迎下载使用。

第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1.下列真核细胞结构、主要成分及功能对应正确的是（ ）
2.植物细胞不一定具有的生理过程是
A.[H]的生成B.染色体的复制 C.ATP与ADP转换 D.氨基酸脱水缩合
3.将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。右图为最适温度下
A、B浓度的变化曲线。下列叙述正确的是
A.酶C降低了B生成A反应的活化能
B.该体系中的酶促反应速率先快后慢
C.酶C活性降低导致T2后B增加缓慢
D.适当降低反应温度，T1~T2间隔缩短
4.下列细胞呼吸在生产生活中运用的实例中，正确的是
A.蔬菜水果的储存尽量保持低温、无氧 B.农田适当松土改善根部细胞氧气供应
C.泡菜坛初期不密封促进乳酸菌繁殖 D.包扎伤口选用完全不透气的胶布密封
5.蚕豆根尖细胞在含3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是
A.每条染色体的两条单体都被标记 B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记 D.每条染色体的两条单体都不被标记
6.环境适宜的条件下，研究人员测定某植物在不同温度下的净光合速率、气孔开放程度及胞间CO2浓度，结果如下图。下列叙述不正确的是
A.胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗
反应利用
B.5℃时，胞间CO2浓度较高的原因可能是光合作
用相关酶的活性较低
C.叶温在30℃～40℃时，净光合速率下降主要是
叶片气孔关闭所致
D.30℃下单位时间内有机物的积累量最大
7.目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵果蔬汁风味更协调、营养更丰富。相关叙述正确的是
A.乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物
B.果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源
C.果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染
D.混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵
8.紫花苜蓿营养价值高，百脉根耐酸性强。研究者欲通过植物体细胞杂交的方法培育兼具二者优良性状的杂交种，相关分析正确的是
A.加入胰蛋白酶酶解以制备原生质体 B.用灭活病毒诱导法可促进细胞融合
C.融合的细胞即为杂交细胞 D.杂交细胞不一定具备双亲的优良性状
9.某同学制作某二倍体植物（2n=24）花粉母细胞减数分裂临时装片，显微镜下观察到的部分细胞图像如下图所示。下列相关叙述不正确的是
A.a中细胞有24条染色体，48个DNA分子 B.b中细胞有12个四分体，可交换染色体片段
C.c中每个细胞染色体数是体细胞的一半 D.d中细胞着丝粒已分开，有两个染色体组
10.任何生命系统需要物质和能量不断输入，才能维持其结构与功能。下列叙述不正确的是
A.醋酸杆菌没有线粒体，利用无氧呼吸获得繁殖所需的能量
B.剧烈运动时，骨骼肌细胞可利用无氧呼吸方式供给能量
C.植物体光合速率大于呼吸速率时，积累生长所需的有机物
D.生态系统的能量输入长期小于输出，自我调节能力趋于降低
11.研究者将M 病毒膜蛋白注射小鼠，分离小鼠脾细胞并将其与S 细胞融合，通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是
A.用动物细胞培养液培养M 病毒，通过离心可获得膜蛋白作为抗原
B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以获得更多的浆细胞
C.S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力
D.体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性
12. 细胞是个复杂而且精巧的生命系统。某同学对细胞的认识，不合理的是
A.细胞体积不能过大——细胞体积越大，相对表面积越小，物质交换效率越低
B.细胞膜外覆盖大量糖蛋白——与细胞控制物质进出和细胞信息传递功能相适应
C.叶绿体内部堆叠大量基粒——集中分布着的酶系催化光反应和碳（暗）反应进行
D.细胞分裂过程中形成纺锤体——排列和平均分配染色体，决定胞质分裂的分裂面
13.下图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程，下列说法错误的是
A.该过程体现了细胞膜的信息交流功能
B.C蛋白被激活后其空间结构发生改变
C.细胞凋亡是特定基因表达的结果
D.细胞凋亡不利于生物体的生存
14.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，不正确的是
A.①→②利用两种不同限制酶处理，能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化
B.②→③可用氯化钙处理农杆菌，有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中
C.③→④用农杆菌侵染植物细胞，重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上
D.④→⑤用植物组织培养技术培养，具有抗虫性状的植株产生了可遗传变异
15.关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是
A.研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B.利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提取DNA
C.依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D.利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白
第二部分（本部分共6 题，共70 分。）
16.（12分）我国科研人员对秸秆资源的合理利用进行研究。
（1）秸秆的主要成分包括植物细胞壁中的纤维素和半纤维素等多种物质，纤维素彻底水解后得到 ，半纤维素水解后可得到木糖及醋酸盐等。
（2）科研人员首先从土壤中分离纤维素分解菌和半纤维素分解菌。其中，分离纤维素分解菌的方法是：
①制备培养基：制备以纤维素为 的培养基，并加入刚果红。
②接种：将收集的土壤加入无菌水后摇匀，进行梯度稀释，将稀释液 在制备的选择培养基平板上。
③纤维素分解菌的分离：纤维素分解菌能够分泌纤维素酶，依据 的比值，筛选得到能高效分解纤维素的菌种。
（3）用所得菌种进行发酵，分解秸秆中的纤维素和半纤维素，其中，半纤维素水解产物中的醋酸盐是进一步发酵的抑制剂。科研人员尝试利用代谢途径较多的酵母菌株S将醋酸盐消耗掉，并在此基础上改造菌种，发酵产生维生素A等更多有价值的产物。
①科研人员进行图1所示实验，探究不同底物条件下醋酸盐对菌株S发酵的影响。由实验结果可得出的结论是： 。
②研究发现，菌株S能吸收木糖和醋酸盐等物质进行发酵，代谢途径如图2。
由图2可知，葡萄糖和木糖进入酵母细胞后，通过 过程为酵母菌的生长和分裂提供大量能量。据图2分析，图1中3组酵母细胞干重小于6组的原因是：葡萄糖一方面可以 ，另一方面可以 ，进而影响脂类物质的合成。
（4）将工程菌加入到含有秸秆水解产物的发酵罐中，严格控制发酵条件，随时检测培养液中微生物数量和 等，以便及时补充发酵原料，实现秸秆资源的充分利用。
17.（12分）胰岛素是人体内降低血糖的唯一激素。研究人员对胰岛素分泌的调节机制进行了相关研究。
（1）胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图1所示。血液中的葡萄糖浓度升高时，葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白进入胰岛B细胞。据图可知，细胞内葡萄糖通过 过程被分解，导致细胞内ATP浓度 ，引起胰岛B细胞质膜上的K+通道磷酸化进而 ，K+外流受阻，细胞膜电位发生变化。电位变化导致膜上Ca2+通道开放，Ca2+
促使细胞通过 方式释放胰岛素。
（2）研究发现H蛋白可与Ca2+通道结合，敲除H蛋白基因的小鼠血浆中胰岛素浓度显著低于野生型。为研究H蛋白调控胰岛素分泌的机制，研究者在ISN细胞（胰岛B细胞瘤细胞）中转入能够抑制H蛋白基因转录的载体，将其作为实验组，用转入空载体的ISN细胞作为对照组，进行了下列实验。
①检测两组细胞Ca2+通道基因的转录量，结果如图2所示。图中结果说明，抑制H蛋白基因的转录 。
②在实验组和对照组ISN细胞中分别表达荧光标记的Ca2+通道蛋白，检测两组细胞细胞膜上的荧光强度，统计不同荧光强度的细胞所占比例，结果如图3所示。依据图中数据 ，研究人员判断实验组缺少H蛋白导致定位到细胞膜上的Ca2+通道减少。
③通过后续实验，研究人员还发现实验组Ca2+通道的转运能力下降。
综合以上实验结果，推测敲除H蛋白基因的小鼠体内胰岛素分泌减少的机制： 。
18.（12分）镁（Mg）是影响植物光合作用的重要元素，为研究植物中Mg2+调节光合作用的机制，科研人员进行了相关实验。
（1）R酶是光合作用暗反应中的关键酶，在 中可催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子 。
（2）科研人员将水稻幼苗分为两组，分别在含Mg2+和无Mg2+的培养液中培育一段时间后，进行光暗交替处理，检测两组水稻中R酶催化的化学反应速率，结果如图1所示。
①图1实验结果说明 。
②科研人员检测两组水稻叶片R酶的含量，结果如图2。据上述结果推测，Mg2+通过 提高R酶催化的化学反应速率。
③从两组水稻叶片中分别提取等量R酶，向无Mg2+培养组中加入一定浓度的MgCl2，测定 ，若两组结果相同，则支持了上述推测。
（3）进一步研究发现，叶绿体中Mg2+的浓度受光暗周期的调控，推测叶绿体膜上的M3蛋白与Mg2+的转运有关。为探究M3蛋白的转运功能，科研人员以无M3的非洲爪蟾卵母细胞为对照组，在此细胞中转入编码M3的基因，使M3蛋白分布于爪蟾卵母细胞膜，以此细胞为实验组。实验设计及结果如下表所示。
结果表明，M3蛋白的功能是将Mg2+单向转运进入叶绿体。支持该结论的结果为 （用A、B、C、D表示）。
（4）结合上述研究结果，为解释图1实验结果，对M3蛋白提出需要进一步探究的关键问题是 。
19.（12分）AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)是人体代谢的总开关，通过磷酸化下滥多种蛋白质来调控细胞代谢。二甲双胍(Met)是目前应用最广泛的降糖药物，近年来，还陆续发现各种潜在功效。研究表明Met主要通过激活AMPK通路发挥仵用，我国科学家针对Met的作用靶点进行了相关研究。
（1）AMP（腺苷一磷酸）可由ATP水解失去 个磷酸基团获得，当细胞缺少能量供应时，AMP/ATP比值升高，磷酸化激活AMPK (P-AMPK)，维持机体能量平衡。以往认为Met通过抑制位于 的有氧呼吸第三阶段面发挥作用。研究者将5µml/L的Met注入体外培养的小鼠干细胞，检测结果如图1。
实验数据显示 ，故Met并非通过提高AMP/ATP的比值激活AMPK。
（2）研究发现，加入Met后，胞内溶酶体膜质子泵活性降低。为探究Met的靶蛋白是否定位于溶酶体膜，研究者设计了“MET-P”探针寻找特定的靶蛋白，其机理如图2。
①利用“MET-P”探针钓取靶蛋白的原理为 。
②经纯化、分析，确定PEN2为Met的靶蛋白。二者结合后，与溶酶体质子泵的ATP6API亚基结合形成复合体，导致质子泵 改变，最终使溶酶体上的AMPK被磷酸化激活。请利用基因工程的方法验证Met通过靶蛋白PEN2，最终激活AMPK。写出实验组的设计思路及预期结果 。
（3）除溶酶体外，细胞质基质、线粒体内也有AMPK，分别在中等和重度能量不足时被激 活。一些药物能全面激活细胞内AMPK，使AMPK磷酸化水平整体升高，造成不良反应。结合本文信息，请表述Met在治疗代谢性疾病中的优势 。
20.（10分）学习以下材料，回答问题（1）~（5）。
生物膜的脂筏结构模型
生物膜的研究一直备受关注。研究表明，生物膜中的脂质分子并非均匀分布，而是具有“镶嵌块”的特征，而且磷脂双分子层的内层和外层之间，脂质组分存在差异，这说明“流动镶嵌模型”还需修正和完善。
1997年，科学家提出脂筏结构模型。脂筏是生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，直径在10~200 nm之间。生物膜的脂筏微区中，外层主要含鞘磷脂、胆固醇和锚定蛋白，内层主要含有酰基化的蛋白质和胆固醇，在一定条件下，内、外两层的成分可以相互转化。形成脂筏的主要作用力来自于脂质分子，鞘磷脂通过头部的糖基和尾部的不饱和脂肪酸烃链相互作用而关联在一起，胆固醇填充在鞘磷脂之间的空隙。脂筏区的胆固醇具有饱和的碳氢链，趋向于形成紧密的液态有序相，而非脂筏区则具有更高的流动性，称为液态无序相。已观察到细胞膜和高尔基体膜存在脂筏，好似“竹筏”漂浮在液态无序相中。
脂筏独特的结构赋予它特殊的生物学功能。在信号转导时，脂筏可作为特定信号分子的聚集平台，把底物受体和相关因子等募集起来，这些分子严格定位到脂筏，可促进信号分子间的相互作用。静息状态下，信号转导通路上的各信号分子分散在不同的脂筏中。接受激素或生长因子等信号调控后，多个脂筏迅速融合，促进相关信号转导通路的级联激活反应。
脂筏可以参与蛋白质和胆固醇在细胞中的运转，在胞吞和胞吐过程中起着重要的作用。例如，用适当药物打破富含固醇的微囊区域，就能抑制痢疾的致病微生物通过胞吞过程侵入宿主细胞。
植物细胞的脂筏可参与生物防御反应。植物的鞭毛敏感蛋白能特异性地识别细菌鞭毛蛋白，进而激活植物先天性免疫反应。当用细菌鞭毛蛋白处理拟南芥悬浮细胞5~15 min后，对生物膜的蛋白组分进行定量分析，发现脂筏区的特异性识别蛋白富集最多。另外，植物根尖或花粉管的极性生长也需要脂筏中特异性蛋白进行调控。
此外，脂筏还可以参与蛋白质转运、细胞骨架构建、细胞凋亡等生理过程。随着人们对脂筏研究的不断深入，人类对生物膜结构和功能的认识会不断深入和发展。
（1）细胞膜的功能是 （写出一条）。
（2）请用文字和箭头描述脂筏中锚定蛋白合成、加工和运输的生物学途径： 。
（3）对文中“脂筏”结构和功能的理解，正确的叙述包括 （多选）。
A．脂筏中脂质分子之间作用力强，不会发生内外层之间的交换
B．脂筏区外层的糖基化程度高于内层
C．信号转导中，不同脂筏融合可启动级联激活反应
D．鞭毛敏感蛋白突变后不能识别细菌鞭毛蛋白，植物易感染细菌
E．脂筏中调控植物极性生长的特异性蛋白是基因选择性表达的结果
（4）某些糖尿病患者细胞膜上胰岛素受体结合胰岛素后不能移至脂筏区，依据脂筏模型分析，这些患者的病因是 。
（5）通过材料阅读，请从结构和功能两方面，用不超过50字概括生物膜脂筏结构模型的要点。


21.（12分）裸鼹鼠几乎不得癌症，其寿命可超过30年，同样大小的家鼠最长寿命为4年。为探究其原因，科研人员做了以下研究。
（1）将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于 培养箱进行体外培养，经检测发现其分泌大量粘稠的高分子量透明质酸（HA），可抑制细胞过度增殖。
（2）研究者检测不同来源成纤维细胞中HA合成酶（HAS）的含量，结果如图1。另外，发现裸鼹鼠组织的HA降解酶（HAase）的活性远低于人和小鼠。结合图文信息，分析裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量HA的原因是 。
NMR SF
NMR EF
HSF
MSF
HAS1
NMR SF—裸鼹鼠皮肤成纤维细胞
NMR EF—裸鼹鼠胚胎成纤维细胞
HSF—人皮肤成纤维细胞
MSF—小鼠皮肤成纤维细胞
HAS2
HAS3
微管蛋白（内参）
图1
结果显示，裸鼹鼠胚胎期HA合成酶低表达，推测其意义是。
（3）为进一步研究高分子量HA能否提高小鼠的寿命，研究人员进行了下列实验（图2）。
启动子
NeR
nmrHas2
lxP
lxP
CE
NeR：新霉素抗性基因
nmrHas2：裸鼹鼠HA合成酶2基因
CE：cre重组酶-雌激素受体融合基因
注：启动子仅启动相邻基因的表达
CE
×
B
A
CE
C
D
图2
①通过转基因技术获得转基因小鼠A：为了将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点，需在其两端设计与6号染色体同源序列，实现同源序列之间的重组。由此获得的转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2，原因是 。
②B鼠为导入表达CE的纯合子，CE也插入6号染色体的相同位点。外源雌激素可诱导cre重组酶活化，活化的cre重组酶能识别并切除lxP位点间的序列。A、B鼠交配获得C、D鼠，请画出C鼠的基因组成情况。
③利用C、D鼠进行实验，测得实验组小鼠HA含量升高，癌症概率降低、炎症反应减少，寿命也得到了延长。请写出对照组的选材（“C”或“D”）及实验处理。

（4）请简述本研究的应用前景。
延庆一中2023-2024学年第二学期期末考试高二生物学试卷 参考答案
一、选择题：1-5：BBBBB 6-10：CCDDA 11-15：BCDCC
二、非选择题
16、（1）葡萄糖 （2）①唯一碳源 ②涂布 ③菌落直径与透明圈直径
（3）①葡萄糖为底物的条件下，不同浓度醋酸盐均抑制菌株S生长，浓度越高抑制作用越强；木糖为底物的条件下则相反 ②有氧呼吸 抑制醋酸盐转运进入酵母细胞 抑制醋酸盐转化为乙酰辅酶A （4）产物浓度（或“底物浓度”）
17、（1）细胞呼吸 升高（或“增加”） 关闭 内流 胞吐
（2）①对Ca2+通道基因的转录无影响
②与对照组相比，实验组细胞膜上Ca2+通道弱荧光强度细胞的比例高，而中等、高荧光强度的细胞比例低
③体内缺少H蛋白，不影响Ca2+通道基因的转录，但使细胞膜上的Ca2+通道减少，同时降低Ca2+通道蛋白转运能力，Ca2+内流减少，从而减少了胰岛B细胞通过胞吐释放胰岛素的量
18、（1）叶绿体基质 C3 （2）①光照时，Mg2+能显著提高R酶催化的化学反应速率，黑暗下Mg2+对R酶催化的化学反应速率无明显作用 ②提高R酶活性而非含量
③R 酶催化的化学反应速率(或“单位时间底物的消耗量”“单位时间产物的生成量”)
（3）B大于A，CD无明显差异
（4）M3蛋白在叶绿体膜上的含量(或“转运活性”是否受光暗周期的调控(或“M3蛋白在叶绿体膜上的含量是否受Mg的影响”)
19、（1）2 线粒体内膜 注入Met后，AMPK被磷酸化激活，但AMP/ATP比值随时间几乎不变 （2）①通过生物素与亲和素结合，将能与MET-P结合的蛋白质间接固定在特定介质上 ②空间结构（和功能） 设计思路：利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，加入Met，检测溶酶体上AMPK的磷酸化情况（1分）；预期结果：实验组加入Met后，溶酶体上AMPK磷酸化水平很低（不发生磷酸化）（1分）
（3）Met只激活溶酶体上的AMPK，避免全面激活引起机体的不良反应
20、（1）将细胞与外界环境分隔开/控制物质进出细胞/进行细胞间的信息交流
（2）（游离的）核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜【分点给分】①（游离的）核糖体→内质网→高尔基体得1分；②细胞膜得1分；③多答基因表达过程不扣分；多答内质网到高尔基体有囊泡结构
（3）B、C、D、E【要点】答全给2分；①答2-3个正确答案给1分；②有错误答案A或只有一个答案不得分 （4）信号分子不能移到脂筏区，难以完成信号转导/ 信号分子不能移到脂筏区，难以启动级联激活反应
（5）生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，呈“竹筏”态漂浮于液态无序相；参与信号转导、胞吞和生物防御等。【要点】①结构1分，写出成分或“竹筏”液态有序相均可得分；②功能1分，写出信号转导、胞吞、生物防御、参与蛋白质转运、细胞骨架构建、细胞凋亡之一可得分。
21、（1）CO2 （2）裸鼹鼠体内HA合成酶2表达量（含量）高，促进HA合成；而HA降解酶活性低，减少分解 避免对胚胎期细胞分裂的抑制作用，保障正常生长发育
（3）①启动子未直接与HA合成酶2的基因相连
② ③选材：D鼠，处理：注射外源雌激素
（4）高分子透明质酸未来可以应用于改善人类健康状况，治疗癌症和提升人类寿命等。选项
细胞结构
主要成分
功能
A
细胞膜
蛋白质、糖类
控制物质进出
B
核糖体
蛋白质、核糖核酸
合成蛋白质
C
染色体
核糖核酸、蛋白质
遗传信息的载体
D
细胞骨架
蛋白质、纤维素
锚定各种细胞器
组别
实验材料
实验操作
检测指标
数值
Ⅰ
对照组
卵母细胞置于含25Mg2+的缓冲液中一段时间，用无Mg2+的缓冲液冲洗
每个卵母细胞内的25Mg2+含量
A
Ⅱ
实验组
B
Ⅲ
对照组
置于无Mg2+缓冲液，向卵母细胞内注射含25Mg2+的溶液，放置一段时间
外部溶液25Mg2+含量
C
Ⅳ
实验组
D