2022-2023学年天津市南开区高三上学期期末生物试卷含答案

2022-2023学年天津市南开区高三（上）期末

生物试卷

注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）

1.  水通道蛋白（AQP）是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是（　　）

A. 人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B. AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP
C. 正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关
D. 检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成

2.  关于中心法则相关酶的叙述，错误的是（　　）

A. RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B. DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C. 不需要解旋酶协助，RNA聚合酶就能以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D. DNA聚合酶和RNA聚合酶均不可在体外发挥催化作用

3.  视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5′-甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述不正确的是（　　）

A. 线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达
B. 高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C. 糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
D. 高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列

4.  人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查，可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者（XAXa），需进行遗传筛查。不考虑基因突变，下列推断正确的是（　　）

A. 若第二极体的染色体数目为22，则卵细胞染色体数目一定是24
B. 若第一极体的染色体数目为23，则卵细胞染色体数目一定是23
C. 若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，则所生男孩一定患病
D. 若减数分裂正常，且第二极体X染色体有1个a基因，则所生男孩一定患病

5.  某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解，消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起，取食内部叶片，不会受到毒害。下列叙述错误的是（　　）

A. 乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果
B. 为防止取食含有强毒素的部分，织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
C. 影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
D. 植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果

6.  奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作，他们汗流浃背，饮水受限，尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节，叙述不正确的是（　　）

A. 抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收
B. 医护人员紧张工作后大量饮用清水不利于快速恢复水一盐平衡
C. 医护人员工作时高度紧张，排尿反射受到大脑皮层的抑制，排尿减少
D. 医护人员工作时汗流浃背，抗利尿激素的分泌减少，水的重吸收增加

7.  2019年初，中科院生物化学与细胞生物学研究所陈剑锋研究组的最新研究成果对发烧在机体清除病原体感染中的主要作用及其机制做出了全新阐述。研究发现当机体温度达到高热（38.5℃）及以上水平时，热刺激会促使免疫细胞中的热休克蛋白90表达并转移到细胞膜上，该蛋白质与alpha4整合素结合后会加速免疫细胞“运动”到感染部位发挥作用，另外，一旦热休克蛋白90被成功诱导，即便体温回归正常水平，它的表达也可以维持约48小时。该发现让人们对发热的作用及退热药的使用有了新的认识。下列说法错误的是（　　）

A. 人生病持续高热发烧时，人体的产热量等于散热量；如果使用退烧药，则退烧药可能是作用于下丘脑体温调节中枢，从而发挥作用
B. 该研究提示我们，在病人身体条件许可的情况下，可以让病人体温维持在38.5℃以上一段时间，然后再吃退烧药；不过，退烧药使体温退到正常体温后，免疫细胞“运动”到感染部位的能力马上下降
C. 热休克蛋白90与alpha4整合素结合并使免疫细胞做出应答，体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能
D. 发烧时，人体的甲状腺激素、肾上腺素水平会升高，使代谢产热多；同时这两种激素还有升高血糖、使心率加快的作用，所以有高血压、高血糖等基础病的老人感染新冠病毒的死亡率较高。

8.  在制作发酵食品的学生实践中，控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有（　　）

A. 泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有产气菌繁殖，需开盖放气
B. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C. 葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可以直接通入无菌空气，同时适当提高发酵温度即可制作葡萄醋
D. 制作果醋的过程中，发酵液的pH会降低；而制作果酒时，发酵液的pH也会降低

9.  下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有（　　）

A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合，原理是细胞膜具有选择透过性
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D. 胸苷激酶基因位于11号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上

10.  塞罕坝森林公园是保护首都北京的“绿色屏障”，森林覆盖率高达80%，现已成为著名的旅游景点和避暑胜地，此森林生态系统中存在食物链“樟子松→松毛虫→杜鹃”，如图表示松毛虫摄入能量的流动方向。下列叙述正确的是（　　）
 

A. 图中B表示松毛虫用于生长、发育、繁殖的能量，松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率为×100%
B. 若研究一个月内松毛虫所处营养级的能量去向，则图中没有缺少的能量去向
C. 春天，森林中雌雄鸟上下翻飞，互相追逐，彼此通过飞翔来了解对方，这种现象说明信息传递具有调节种间关系，维持生态系统的平衡和稳定的功能
D. 保护好塞罕坝来之不易的生态环境是对习近平主席提出的“绿水青山就是金山银山”生态文明建设理念的重要诠释，这一理念仅包含了生物多样性的直接价值。

阅读以下材料，回答11～12题。
抑郁症是一种情感性精神障碍疾病，临床表现为情绪低落、悲观、认知功能迟缓等症状。目前抑郁症被列为世界第四大疾病，严重影响人们生活质量。2021年11月，中国教育部明确将抑郁症筛查纳入学生健康体检内容，建立学生心理健康档案。
单胺类学说认为，抑郁症的主要病因是脑内的3种单胺类神经递质的系统功能失调。其中一项研究表明抑郁症的发生与5-羟色胺（5-HT）等物质的含量降低有关。5-HT是一种能使人产生愉悦情绪的信号分子，神经细胞分泌出的5-HT有一部分会被突触小体重新摄取。
另外的研究发现下丘脑—垂体—肾上腺轴的功能紊乱可使CRH神经元过度兴奋，导致CRH（一种多肽类激素）分泌增多，为抑郁症的成因之一。

11.  SSRI是一种常用的抗抑郁药，能抑制神经末梢突触前膜对5⁃羟色胺的再摄取，提高受体部位神经递质的浓度，从而发挥抗抑郁作用。下列有关叙述不正确的是（　　）

A. 由题意可知，5-羟色胺属于兴奋性神经递质
B. 5-羟色胺与受体结合使化学信号转变为电信号
C. SSRI可提高5-羟色胺与受体结合的概率
D. 抑郁症可能与突触间隙中5-羟色胺含量过高有关

12.  下丘脑的CRH神经元调节肾上腺皮质激素分泌的关系如图所示。下列叙述错误的是（　　）

A. 抑制CRH受体基因的表达是抑郁症的治疗思路之一
B. 肾上腺皮质激素增多时会抑制CRH神经元的分泌
C. CRH神经元与垂体细胞上都有肾上腺皮质激素的受体
D. CRH的产生、分泌过程体现了生物膜系统结构与功能上的联系

第II卷（非选择题）

二、探究题（本大题共5小题，共52.0分）

13.  Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率。
（1）蓝细菌具有CO2浓缩机制，如图所示。

注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散
据图分析，CO2依次以 ______和 ______方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中Rubisco周围的CO2浓度，从而通过促进 ______和抑制 ______提高光合效率。
（2）向烟草内转入蓝细菌Rubisco的编码基因和羧化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应，应能利用电子显微镜在转基因烟草细胞的 ______中观察到羧化体。
（3）研究发现，转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用，理论上该转基因植株暗反应水平应 ______，光反应水平应 ______，从而提高光合速率。

14.  迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球，我国始终坚持“人民至上，生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a示免疫力正常的人感染新冠病毒后，体内病毒及免疫指标的变化趋势。

回答下列问题：
（1）人体感染新冠病毒初期，______免疫尚未被激活，病毒在其体内快速增殖（曲线①、②上升部分）。曲线③、④上升趋势一致，表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性，其机理是 ______。此外，T细胞在抗病毒感染过程中还参与 ______过程。
（2）准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法，因其方便快捷可作为补充检测手段，但抗原检测的敏感性相对较低，据图a分析，抗原检测在 ______时间段内进行才可能得到阳性结果，判断的依据是此阶段 ______。
（3）某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明 ______（答出1种情况即可）；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明 ______。
（4）接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b显示一些志愿受试者完成接种后，体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析，当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是 ______。
（5）常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S（具有抗原性）的编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是 ______。

15.  科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防，图中①～④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题。

（1）细胞核内RNA转录合成以 ______为模板，需要 ______的催化。前体mRNA需加工为成热的mRNA，才能转运到细胞质中发挥作用，说明 ______对大分子物质的转运具有选择性。
（2）机制①：有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生 ______，提前产生终止密码子，从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病，将反义RNA药物导入细胞核，使其与51外显子转录产物结合形成 ______，DMD前体mRNA剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD蛋白，减轻症状。
（3）机制②：有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解，血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA，导致PCSK9mRNA被剪断，从而抑制细胞内的 ______合成，治疗高胆固醇血症。
（4）机制③：mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白，替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒，目的是 ______。
（5）机制④：编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗，进入人体细胞，在内质网上的核糖体中合成S蛋白，经过 ______修饰加工后输送出细胞，可作为 ______诱导人体产生特异性免疫反应。
（6）接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗，根据人体特异性免疫反应机制分析，进一步提高免疫力的原因有：______。

16.  纤毛是广泛存在的细胞表面结构，功能异常可引起多种疾病。因此，研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
（1）纤毛结构如图1所示，由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由 ______组成。基体由中心体转变而来，中心体在有丝分裂中的功能是 ______。

（2）某病人肾小管上皮细胞纤毛异常，为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异，对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时，可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来，溶液中添加NaCl至2.0mo1/L的目的是 ______。PCR扩增时，需在 ______催化下，在引物 ______端进行DNA链的延伸，获得扩增产物用于测序。
（3）为研究蛋白质X在细胞中的定位，构建绿色荧光蛋白GFP与x的融合蛋白，融合蛋白具有绿色荧光，可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y，构建Y-M重组质粒（在EcoRⅤ位点插入片段）。请完成下表。
 

（4）为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化，采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA，经 ______形成cDNA作为模板，PCR扩增结果显示，在总cDNA模板量相等的条件下，健康人Ct值为15，而病人Ct值为20（Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数）。从理论上估算，在PCR扩增20个循环的产物中，健康人样品的目的产物大约是病人的 ______倍。

17.  中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。

回答下列问题：
（1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为 ______，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用 ______的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有 ______等。（答出两种方法即可）
（2）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是 ______。（答出两点即可）
（3）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中 ______可能是高密度培养的限制因素。
（4）菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌 ______。
（5）甘蔗榨糖后的甘蔗渣含有大量的纤维素。为高效降解甘蔗渣废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下进行甘蔗渣降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株 ______，理由是 ______。

答案

1.【答案】C 

2.【答案】D 

3.【答案】D 

4.【答案】C 

5.【答案】B 

6.【答案】D 

7.【答案】B 

8.【答案】A 

9.【答案】C 

10.【答案】A 

11~12.【答案】D 、A 

13.【答案】（1）自由扩散    主动运输    CO2固定    O2与C5结合
（2）叶绿体
（3）提高    提高 

14.【答案】特异性  T细胞接受刺激后会分泌淋巴（细胞）因子，该物质可促进大部分的B细胞分化为浆细胞，浆细胞可以分泌抗体  细胞免疫  乙  含有病毒抗原，且病毒抗原含量先增加后减少  曾感染新冠病毒，已康复  已感染新冠病毒，是患者  全程接种+加强针  获取S蛋白基因→构建S蛋白基因与运载体的表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 

15.【答案】DNA的一条链  RNA聚合酶  核孔  基因突变  双链RNA  PCSK9蛋白  利于mRNA药物进入组织细胞  内质网和高尔基体  抗原  可激发机体的二次免疫过程，能产生更多的抗体和记忆细胞 

16.【答案】磷脂、蛋白质  发出星射线，形成纺锤体  溶解DNA  耐高温DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）  3′  a、c  1100  Q3  X蛋白参与中心体形成  逆转录  32 

17.【答案】唯一碳源  稀释涂布  诱变育种、基因工程育种  盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制  氧气  蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等  C  接种C菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大