2023届北京市西城区高三一模生物试题（含答案）

西城区高三统一测试试卷

生物

2023.3

本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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．支原体是原核生物。关于支原体的叙述错误的是

A．细胞膜以磷脂双分子层为基本支架  B．分裂方式为有丝分裂

C．在核糖体合成蛋白质     D．遗传物质为DNA

2．为探究骨骼肌增龄性退变降低中老年人活动能力的原因，将中年期大鼠随机分为安静对照组（C组）和运动训练组（H组），给予相应处理后检测骨骼肌细胞线粒体数目和ATP浓度，结果如表所示。下列叙述错误的是

A．大鼠骨骼肌细胞中的ATP主要产生于线粒体基质

B．增龄过程中活动能力下降可能与线粒体数目减少有关

C．运动训练有助于改善骨骼肌的能量供应

D．运动训练可提高大鼠的有氧运动能力

3．棉花愈伤组织的细胞增殖和细胞分化与调控因子Gh1-GhE1有关（如图）。下列相关叙述错误的是

A．Gh1与GhE1相互作用可以调控GhPs的表达

B．抑制Gh1表达可促进愈伤组织分化成根、芽等器官

C．愈伤组织再分化成根、芽等器官后，细胞会失去全能性

D．棉花愈伤细胞的分化是基因选择性表达的结果

4．为观察小鼠（2n=40）细胞染色体形态和数目，向小鼠腹腔内注射秋水仙素，以富集中期分裂相。3小时后收集并固定骨髓细胞，染色后在显微镜下观察（图为一个中期细胞的染色体）。下列叙述错误的是

A．秋水仙素可以抑制纺锤体的形成

B．应先用低倍镜找到观察目标再换高倍镜

C．图示细胞中有四个染色体组

D．图示细胞没有发生同源染色体联会现象

5．现有四个转Bt基因的抗虫棉纯合品系（基因型为BtBt），为研究Bt基因之间的位置关系，进行了杂交实验，结果如下表。下列推测错误的是

A．甲与乙的Bt基因位于非同源染色体上

B．乙与丁的Bt基因可能位于同源染色体的相同位置

C．乙、丙和丁的Bt基因位于同源染色体上

D．甲与乙杂交组合的F2中约1/4植株自交后代不发生性状分离

6．栽培稻由野生稻驯化而来，但驯化过程使其失去多年生能力。我国科研人员将野生稻与栽培稻杂交，培育出多年生栽培稻PR24。又通过PR24，将多年生相关基因引入栽培稻“楚粳28”，培育出多年生栽培稻新品系（如图），降低了劳动力投入，提高了生产效益。下列叙述错误的是

A．可利用现代生物技术在DNA水平筛选含有多年生基因的植株

B．应将筛选出的植株与PR24回交，以逐步清除楚粳28的基因

C．连续多代自交是为了获得多年生性状稳定遗传的品系

D．保护野生稻等生物资源是维护国家生物安全的重要措施

7．在人类性染色体上，除了非同源区域外，还含有2个同源区域（PAR）。X与Y染色体的PAR可发生配对和交换。相关叙述错误的是

A．伴X染色体显性遗传病的患者中女性多于男性

B．男性Y染色体PAR中的基因不可能遗传给女儿

C．X与Y染色体PAR交换发生在减数分裂Ⅰ前期

D．PAR有助于减数分裂过程中性染色体正常分离

8．在应急情况下，肾上腺素调节肝细胞代谢以补充血糖（如图）。下列叙述正确的是

A．肾上腺素在此调节过程中起催化作用

B．肾上腺素的分泌受到下丘脑和垂体的分级调节

C．肾上腺素与受体结合后引发肝细胞内一系列酶活性改变

D．肾上腺素也可促进肌糖原分解而补充血糖

9．在正常孕妇的血清中，存在抗配偶淋巴细胞的特异性抗体（APLA），它可与胎儿细胞上源于父亲的抗原结合，阻止母体免疫系统对胚胎的识别和攻击。缺乏APLA的孕妇常会发生习惯性流产。下列叙述错误的是

A．APLA由母体浆细胞分泌

B．APLA能够增强母体对胚胎的免疫反应

C．可通过抗原抗体杂交检测APLA

D．可给患者接种适量的配偶淋巴细胞进行治疗

10．有些神经元释放的递质不仅激活突触后膜上的受体，也能通过受体作用于突触前膜。向体外培养的神经元突触小体内注入足量标记的递质（NA），间隔一段时间给予适当刺激，检测递质释放量（如图）。下列叙述错误的是

A．递质通过突触前膜的受体转运到突触小体中

B．递质与突触后膜的受体结合实现信息的传递

C．胞外递质浓度增加抑制了突触前膜释放递质

D．这种递质释放的自身抑制现象属负反馈调节

11．为调查沟渠中钉螺的数量，捕获900只钉螺，用红色、白色、蓝色颜料各标记300只，放回沟渠20天（钉螺已充分分散）后随机捕获300只，其中红色、白色、蓝色标记钉螺分别为24、21、26只。下列分析错误的是

A．该调查采用了标记重捕法

B．依据白色标记进行估算，种群数量约为1250只

C．计算三种颜色估算结果的平均值，可减小误差

D．如果出现部分钉螺标记丢失，会使估算结果偏大

12．通过连续8年的野外氮肥（尿素）添加，研究了施肥对草地群落的影响，结果如图。下列分析错误的是

A．施肥改变了草地群落的物种组成

B．适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度

C．封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关

D．封育和施肥均降低了优势种的地位

13．2020年9月我国首次向全世界提出“碳达峰”和“碳中和”的双碳目标。为实现双碳目标而采取的措施中，不可取的是

A．实施退耕还林、还草、还湖工程   B．培育并栽种光合效率高的树种

C．在干旱半干旱荒漠大规模植树造林  D．利用人畜粪便、作物秸秆生产沼气

14．为获取玉米编码蔗糖转运蛋白的基因，提取玉米细胞RNA，获得cDNA后导入基因工程酵母菌细胞（产生的蔗糖酶不能分泌到胞外），利用选择培养基筛选到含有目的基因的酵母菌。下列叙述错误的是

A．应选取含有蔗糖转运蛋白的组织提取RNA

B．RNA通过逆转录形成cDNA

C．选择培养基应以蔗糖为唯一碳源

D．基因工程酵母菌无水解蔗糖的能力

15．下表列出了相关实验的原理，其中错误的是

第二部分

本部分共6题，共70分。

16．（12分）

富营养化是多数淡水生态系统的主要水质问题，并导致蓝藻“水华”频发。铜绿微囊藻是蓝藻“水华”中的常见种类。为利用水生生物控制“水华”，研究了氮浓度对大型涵和金鱼藻控制铜绿微囊藻数量增长的影响。

（1）氮可用于合成铜绿微囊藻细胞中的_________（写出两种）等生物大分子，是限制藻类生长的重要因子。

（2）在不同氮浓度的培养液（其他营养充足）中加入等量铜绿微囊藻（1.0×105细胞/mL）和大型溞（浮游动物），置于适宜的光照、温度等条件下培养，定期取样测定铜绿微囊藻数量，结果如图1。研究者得出结论，利用大型溞有效控制铜绿微囊藻增长的氮浓度范围为0.5~4mg/L，依据是__________。

（3）水生植物可以为动物提供繁殖和栖息场所。在（2）实验方案的基础上，每组再加入等量的金鱼藻（沉水植物）共同培养，得到铜绿微囊藻的生长曲线如图2。由图1、图2可知，与大型溞-铜绿微囊藻共培养相比，大型溞-金鱼藻-铜绿微囊藻三者共培养__________。试分析出现该现象的原因。

（4）将上述研究成果应用于自然水体时，需要考虑食物网中更多物种间的相互作用。自然水体的“水华”防治，可采取的措施有

A．适度捕捞以浮游动物为食的鱼类   B．适时投放以蓝藻为食的鱼类

C．投放适量的水生植物生态浮床   D．投放适量的噬藻体（蓝藻病毒）

17．（12分）

CO2是制约水生植物光合作用的重要因素，研究揭示了衣藻浓缩CO2（CCM）的机制。

（1）水中的HCO3-（Ci）可以逆浓度梯度通过___________的方式进入衣藻细胞。“蛋白核”是真核藻类所特有的结构，其内富含催化CO2固定的酶（Rubisco），推测蛋白核所处的细胞部位是___________。

（2）初步推测衣藻CCM与类囊体的两种电子转运蛋白P和F有关，因此构建了衣藻的P、F基因失活突变体，检测野生型和突变体的K1/2Ci（达到1/2最大净光合速率所需Ci的浓度），结果如图1所示。

K1/2Ci值越大说明衣藻CCM能力越___________。实验结果表明____________。

（3）为进一步研究衣藻CCM的机制，向细胞质基质中注入Ci，检测类囊体腔H+浓度变化和细胞质基质中Ci的浓度变化，结果如图2、图3所示（实线为类囊体腔H+浓度变化，虚线为细胞质基质中Ci的浓度变化。箭头代表在该时刻向细胞质基质注射Ci。阴影表示无光照）。

根据实验结果推测衣藻CCM的机制，合理的是_____________。

A．P和F在转运电子的过程中降低了类囊体腔的pH

B．P和F在转运电子的过程中增加了类囊体腔的pH

C．细胞质基质中的Ci通过转运蛋白最终进入类囊体腔

D．细胞质基质中的Ci通过转运蛋白最终进入蛋白核

E．类囊体腔中Ci与H+反应生成CO2，再进入蛋白核

F．蛋白核中Ci与H+反应生成CO2，Rubisco催化其固定

（4）举例说明衣藻CCM研究的应用。

18．（12分）

花和果实的脱落是一个受调控的过程。在干旱胁迫下，番茄会出现花提前凋落的现象，从而严重影响产量。为研究其中的机制，进行了相关实验。

（1）正常情况下，发育着的种子产生生长素__________番茄果实的发育；生长素向花梗基部运输，抑制花梗脱落区细胞活性以防脱落。当果实成熟后，由于生长素供应不足，脱落区细胞对乙烯敏感，引起果实脱落。

（2）研究者构建了S2（编码植酸酶2的基因）过表达和S2敲低的番茄，统计了其在水分充足和干旱条件下的落花率，结果如图1。

①由图1结果推测，干旱可能通过___________促进花脱落。

②研究者检测了野生型植株在相应环境下S2的表达情况验证了上述推测，检测结果为_________。

（3）磺肽素（PSK）是一种肽类激素，由PSK的前体通过S2蛋白的剪切形成。对番茄植株外施一定浓度的PSK前体，3天后统计落花率，结果如图2。请补充画出图中PSK前体处理敲低组的实验结果。

（4）在S2过表达植株中，乙烯响应基因T的表达量明显高于野生型。为了研究干旱胁迫下S2是否通过乙烯来诱导花脱落，请利用乙烯拮抗剂设计实验，并写出支持“干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖乙烯”的实验结果。

（5）研究表明，干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖生长素和乙烯。

综合上述研究，将“S2”“生长素”“乙烯”“PSK前体”填写在相应方框中，以完善花脱落的调控图。

19．（10分）学习以下材料，回答（1）~（4）题。

S6蛋白参与调控细胞周期

S6蛋白可以调控蛋白的乙酰化水平。在肝癌、乳腺癌等癌症中S6的表达量明显升高。

为研究S6过表达的影响，将S6-GFP融合基因（GFP为绿色荧光蛋白基因）转入HeLa细胞系，挑选单个细胞培养两周，筛选出S6过表达细胞系。观察发现，部分S6过表达细胞的染色体数目发生了变化。

在过表达S6的细胞中，检测到CDH1水平明显降低。为研究S6的作用机制，将野生型HeLa细胞破碎，加入结合了抗S6抗体（对照组为无关抗体）的凝胶珠一起孵育，获得吸附在凝胶珠上的蛋白，电泳检测，结果如图1。在S6基因敲除细胞中，CDH1第135位赖氨酸乙酰化水平升高。构建CDH1第135位赖氨酸突变为谷氨酰胺的细胞株（K135Q），向K135Q细胞和野生型细胞转入S6过表达载体，检测外源性S6（外源S6表达产物）和CDH1蛋白含量，结果如图2。

CDH1是APC/C的一个亚基。APC/C是调控细胞周期的重要因子之一。APC/C是一种泛素连接酶，能够将泛素连接到底物上，从而使底物被识别并降解。

在S6过表达细胞中，五种APC/C重要底物的水平均明显上调。这五种底物都是对细胞有丝分裂的调控起关键作用的蛋白，其中某些蛋白水平上升，会引起细胞中心体复制异常，细胞的染色体稳定性遭到破坏。染色体数目异常是很多癌症的诱因，这为S6在多种癌症中表达量升高提供了一种解释，可能正是S6的表达量升高导致了某些种类癌症的发生和发展。

（1）人体细胞分裂时，中心粒在间期倍增。进入分裂期后，两组中心粒之间的星射线形成了________。

（2）在构建S6过表达细胞系时，可根据__________来挑选细胞进行培养。

（3）根据图1、图2，推测S6使CDH1蛋白含量下降的机制。

（4）根据文中信息，推测S6过表达导致细胞中染色体数目变异的机制。

20．（12分）

M蛋白在人体神经发育过程中起重要作用，M基因发生突变或表达异常可导致神经发育紊乱性疾病，如Rett综合征和MDS等。

（1）M蛋白可识别并结合甲基化DNA，进而调控靶基因的_________。

（2）对一位Rett综合征患者进行检测发现，其M基因发生了一个碱基对的替换，细胞内只有截短的M蛋白。

①一个碱基对的替换导致M基因的mRNA________，翻译后合成了截短的M蛋白。

②研究者提出，可通过改造tRNA使患者细胞能够合成正常长度的M蛋白。请简述利用该技术治疗此类Rett综合征的基本原理。

（3）图1为一个MDS患者的家系图。采集全部家系成员外周血进行检测，核型分析未发现染色体数目异常，测序发现其M基因均为野生型，M基因表达的检测结果如图2，M基因拷贝数如下表。

①根据以上信息推测Ⅱ2患病的原因。

②女性体细胞中有一条X染色体是失活的，失活X染色体上绝大多数基因被沉默。用限制酶HpaⅡ剪切Ⅰ2基因组DNA，然后进行PCR扩增及电泳，结果如图3。

图3中引物组合应为____________。

③Ⅰ2的M基因拷贝数高于正常女性，但表型正常，请结合以上研究提出合理解释。

21．（12分）

人β防御素（由H基因编码）是一种抗菌肽，科研人员欲利用酵母对其进行生产。

（1）获得H基因的序列信息后，可以其cDNA为模板通过____________方法获得该基因。

（2）由于人β防御素会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H的酵母菌最大种群数量偏低，限制了最终产量。科研人员在酵母菌基因组DNA中插入Р和S基因，使质粒上H基因的表达受到红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。

P和S基因应为_____________（填“组成型表达”或“红光诱导表达”）。

（3）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。科研人员引入蓝光激活系统（图2），在酵母菌基因组中插入了2个E基因，使F基因的表达受到蓝光控制（图3）。

图3中两个E基因作用分别是____________。

（4）工程菌泄露到环境中可能引发环境问题。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（图4）。

图4中①②应选用的启动子为：①_____________，②____________。

A．Jub   B．ACT   C．CYC

图4中③④处结合的阻遏蛋白为：③____________，④____________。

a．T蛋白   b．L蛋白

（5）写出利用该工程菌发酵生产人β防御素的步骤。

西城区高三统一测试试卷

生物答案及评分参考

2023.3

第一部分，共15题，每题2分，共30分。

1．B  2．A  3．C  4．C  5．D  6．B  7．B  8．C

9．B  10．A  11．B  12．D  13．C  14．D  15．A

第二部分，共6题，共70分。

16．（12分）

（1）蛋白质、核酸

（2）氮浓度为8~16mg/L时，实验末期铜绿微囊藻的密度高而且仍在快速增长；氮浓度为0.5~4mg/L时，实验末期铜绿微囊藻的密度较低而且不再增长

（3）能够将铜绿微囊藻抑制在更低水平，有效控藻的氮浓度范围增大

原因：三者共同培养时，除了大型溞通过捕食抑制铜绿微囊藻外，金鱼藻与铜绿微囊藻的竞争也抑制了铜绿微囊藻增长，金鱼藻为大型溞提供繁殖和栖息场所促进了大型溞的增长

（4）ABCD

17．（12分）

（2分）

（1）主动运输  叶绿体基质

（2）弱  衣藻CCM过程依赖于Р和F，二者具有可替代性

（3）ACE

（4）将衣藻CCM相关成分转移到高等植物中来提高农作物生产力

18．（12分）

（1）促进

（2）①促进S2的表达

②干旱胁迫下S2的表达量显著高于水分充足条件

（3）

（4）干旱胁迫下，用乙烯拮抗剂分别处理野生型、过表达组和敲低组；对照组用水处理，其余条件与实验组相同。一段时间后检测落花率。

结果为：用乙烯拮抗剂处理的植株的落花率与对照组的差值，在野生型、过表达组和敲低组之间没有明显差异

（5）

19．（10分）

（1）纺锤体

（2）绿色荧光的强弱

（3）S6蛋白与CDH1蛋白结合，使CDH1蛋白第135位赖氨酸乙酰化水平降低，促进了CDH1的降解

（4）S6过表达→CDH1蛋白含量下降→APC/C底物泛素化水平下降→某些蛋白水平上升→中心体复制异常→染色体数目变异

20．（12分）

（1）转录

（2）①提前出现终止密码子

②定点突变tRNA基因，使tRNA能识别终止密码子，该tRNA即可在提前终止密码子处将氨基酸添加到肽链中，从而获得正常长度的肽链

（3）①Ⅱ2从母亲处获得的X染色体含2个M基因，M基因重复使M蛋白含量高于正常值，导致靶基因表达异常

②引物1和引物3

③I2的两条X染色体中，AR1所在的X染色体完全失活，该染色体上的2个M基因均被沉默，另一条X染色体正常表达M基因，细胞内M蛋白含量正常

21．（12分）（1）PCR

（2）组成型表达

（3）左侧E基因：照射蓝光后受到正反馈调控，快速表达大量E蛋白，进而激活F基因表达

右侧E基因：使细胞中始终含有少量E蛋白，保持接受蓝光信号的能力

（4）①C  ②A  ③a  ④b

或①A  ②C  ③a  ④b

（5）