2019届北京市西城区高三下学期4月统一测试（一模）理科综合生物试卷（解析版）

2019届北京市西城区高三下学期4月统一测试（一模）理科综合生物试卷（解析版）

1.细胞膜的功能与膜蛋白密切相关，下列不属于膜蛋白功能的是（    ）

A. 细胞识别 B. 组成染色体

C. 催化化学反应 D. 控制物质进出细胞

【答案】B

【解析】

【分析】

膜蛋白的功能是多方面的：

1、有些膜蛋白可作为“载体”而将物质转运进出细胞。

2、有些膜蛋白是激素或其他化学物质的专一受体，如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素的受体。

3、膜表面还有各种酶，使专一的化学反应能在膜上进行，如内质网膜上的酶能催化磷脂的合成等。

4、细胞的识别功能也决定于膜表面的蛋白质。

【详解】膜上的糖蛋白具有识别功能，A正确；组成染色体的蛋白质存在于细胞核中，不属于膜蛋白，B错误；生物膜上的酶具有催化功能，C正确； 细胞膜上的载体蛋白能控制分子和离子的进出，D正确。 故选B。

【点睛】本题考查蛋白质的相关知识，要求考生识记蛋白质的结构和功能，熟悉每一种功能的实例，能结合所学的知识准确判断各选项。

2.科学家将编辑基因的分子工具构建到靶向侵染心肌细胞的病毒中，通过尾部静脉注射到成年小鼠体内，成功编辑线粒体DNA。该研究让耳聋、癫痫、肌无力等线粒体遗传病迎来治愈的希望。下列说法错误的是（    ）

A. 线粒体基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律

B. 线粒体DNA的突变可能会导致能量代谢障碍

C. 侵染心肌细胞的病毒在该研究中作为载体起作用

D. 该项研究中雌性小鼠后代心脏功能仍然未能改善

【答案】A

【解析】

分析】

1、孟德尔遗传定律适用范围：真核生物，细胞核基因，有性生殖形成配子的过程。

2、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，是细胞的动力车间。

【详解】线粒体基因属于细胞质基因，不遵循分离定律和自由组合定律，A错误； 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的能量供应车间，线粒体DNA的突变可能会导致能量代谢障碍，B正确； 侵染心肌细胞的病毒在该研究中作为运载基因的载体，C正确； 该项用的是靶向侵染心肌细胞的病毒，心机细胞的线粒体功能得到改善，生殖细胞中的线粒体功能不变，故该项研究中雌性小鼠后代心脏功能仍然未能改善，D正确。 故选A。

3.科学家设想，如果能在糖尿病患者体内植入正常分泌胰岛素的细胞，患者可以免去每天注射胰岛素的麻烦。科学家将细胞封闭在藻酸盐凝胶（褐藻细胞壁提取物）保护膜中，制成“胶囊”植入患者体内，患者血糖浓度恢复正常。下列说法错误的是（    ）

A. 直接移植外源细胞会引起免疫排斥 B. 包在保护膜中的应为胰岛B(β)细胞

C. 内环境的营养物质应能透过保护膜 D. 该保护膜的结构应为磷脂双分子层

【答案】D

【解析】

【分析】

胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度。胰高血糖素的作用是促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而升高血糖。

【详解】直接移植外源细胞属于抗原，会引起免疫排斥反应，A正确； 科学家将细胞封闭在藻酸盐凝胶（褐藻细胞壁提取物）保护膜中，制成“胶囊”，则包在保护膜中的应为胰岛B（β）细胞，能分泌胰岛素，B正确； 科学家将细胞封闭在藻酸盐凝胶（褐藻细胞壁提取物）保护膜中，而膜是多孔性的薄膜，则内环境的营养物质应能透过保护膜，C正确； 该保护膜的结构是藻酸盐凝胶，是褐藻细胞壁提取物，而磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架，D错误。 故选D。

4.下列关于生物实验材料的叙述错误的是（    ）

A. 大蒜根尖可用于观察细胞有丝分裂 B. 鸡血细胞可用于DNA粗提取

C. 醋酸杆菌可用于泡菜的制作 D. 酵母菌可用于研究细胞呼吸方式

【答案】C

【解析】

【分析】

在本题所提的几个实验材料中：大蒜根尖含分生区，细胞分裂频繁；鸡的红细胞量椭圆形，内有较大的细胞核；醋酸杆菌是一类能使糖类和酒精氧化成醋酸等产物的短杆菌；酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水且酵母菌生长较快。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。

【详解】大蒜根尖可用于观察细胞有丝分裂，A正确； 鸡的红细胞量椭圆形，内有较大的细胞核，可以用来进行DNA粗提取，B正确； 泡菜的制作离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸，C错误； 酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水且酵母菌生长较快，在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳，可以根据产物判读细胞呼吸方式，D正确。 故选C。

5.稻飞虱以刺吸水稻的汁液为生，成虫有短翅型和长翅型两种，长翅利于稻飞虱在水稻发育晚期迁移到适宜生存的环境。研究人员在含糖量不同的封闭环境中饲养稻飞虱若虫（幼虫），探究种群密度对成虫翅形比例的影响，结果如下图。下列说法错误的是（    ）

A. 水稻和稻飞虱共同组成生物群落

B. 稻飞虱属于生态系统中的消费者

C. 稻飞虱种群在高糖、高密度情况下迁移能力提高

D. 水稻与稻飞虱在相互选择中共同（协同）进化

【答案】A

【解析】

【分析】

1、生物群落概念：在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。群落是在一定的空间内具有直接或间接关系的所有生物的综合，由一定的动物、植物和微生物种群组成。群落内的生物不同物种之间存在着种间关系，包括捕食、寄生、捕食、互利共生和竞争等。 
2、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，不同物种之间、生物与无机环境之间是相互影响、共同发展，即共同进化，通过漫长的共同进化，形成生物多样性。

【详解】群落是一定区域内的所有生物，A错误； 稻飞虱以刺吸水稻的汁液为生，属于生态系统最高的消费者，B正确； 由柱形图可知，稻飞虱在高糖、高密度情况下，短翅比例下降，长翅比例升高，因此迁移能力提高，C正确； 生物进化是共同进化，因此水稻与稻飞虱在相互选择中共同（协同）进化，D正确。 故选A。

【点睛】本题旨在考查学生理解群落的概念和种间关系、生态系统的组成成分及生物进化等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并结合题干信息进行推理、判断。

6.炎症反应通常会引起局部组织疼痛。科研人员对枸杞多糖(LBP)相关药效开展了研究。

（1）机体局部组织损伤可激活____系统引发炎症反应。某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产生____，并传至______ 产生痛觉。

（2）福尔马林(FM)是常用致痛剂，致痛表现集中在时相I（注射后0～5分钟，直接刺激局部神经末梢引起）和时相II（注射后15～25分钟，引起炎症因子释放而增加对疼痛的敏感性）.将若干小鼠随机分为三组，处理如下表。记录各组小鼠因疼痛发生的缩足行为，结果如图1。

比较__________ 两组结果可知FM能引起疼痛。与乙组实验结果相比，甲组_______________，由此推测LBP对FM致痛存在________作用，且该作用可能只通过影响FM所致的炎症反应来实现。

（3）炎症因子IL-6使Ca2+通道(TRPVI)通透性增强，引起痛觉，其分子机制如图2所示

据图概括IL-6通过PI3K发挥 ___________作用的两个途径。细胞膜上的TRPV1通透性增强后，Ca2+内流增加，可_____神经元的兴奋性。

（4）为验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效，将离体神经元和能释放IL-6的胶质细胞共同培养。对照组和LBP组均用辣椒素（TRPV1的激活剂）处理，检测神经元内Ca2+信号变化，结果如图3。该实验不足以验证假设，请阐述理由并加以完善，预期结果：_________________。

（5）基于上述系列研究，请为镇痛药物的开发提供两种思路：____。

【答案】    (1). 免疫    (2). 兴奋    (3). 大脑皮层    (4). 乙和丙    (5). 缩足行为在时相I与乙组无明显差异，在时相Ⅱ明显减弱（缩足时长明显缩短）    (6). 抑制（缓解）    (7). 促进TRPV1蛋白合成（翻译）；促进含有TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合（胞吐）    (8). 提高（增强）    (9). 理由：该实验结果显示，对照组在加入辣椒素后胞内Ca2+明显增加，LBP组几乎无变化，仅能说明LBP可降低（抑制）TRPV1的功能。（或答出信号通路多个环节可能引起胞内Ca2+明显增加，无法证明是抑制IL-6的释放）完善：补充检测两组培养液中IL-6的含量预期：LBP组（实验组）IL-6的含量明显低于对照组    (10). 降低IL-6或信号通路中物质含量（制备IL-6等炎症因子的抗体/信号通路分子的抗体）  抑制TRPV1蛋白的合成或活性    Ca2+拮抗剂

【解析】

分析】

题图分析：图1曲线中，在时相Ⅰ甲乙缩足行为两组无明显差异，在时相Ⅱ，甲组明显低于乙组；丙组作为对照组，缩足行为始终较低。 
图2中，炎症因子IL-6促使Ca2+通道（ TRPV1）通透性增强，引起痛觉。 
图3中，对照组和LBP组均用辣椒素（TRPV1的激活剂）处理后，对照组神经元内Ca2+信号强度明显上升，而LBP组（实验组）基本不变。据此分析结合题中相关问题作答。

【详解】（1）机体局部组织损伤可激活免疫系统引发炎症反应。某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产生兴奋，并传至大脑皮层产生痛觉。 
（2）根据三组实验处理及实验结果得到的三条曲线分析，通过乙和丙两组结果可知FM能引起疼痛。与乙组实验结果相比，甲组缩足行为在时相Ⅰ与乙组无明显差异，在时相Ⅱ有明显减弱（缩足时长明显缩短）；由此推测LBP对FM致痛具有抑制作用，且该作用可能只通过影响FM所致的炎症反应来实现。 
（3）分析图2作用机制流程图可知，炎症因子IL-6通过PI3K发挥作用的两个途径是促进TRPV1蛋白合成（翻译）；促进TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合。细胞膜上的TRPV1通透性增强后，Ca2+内流增加，可提高（增强）神经元的兴奋性。 
（4）为验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效，根据对实验组和对照组的处理和图3实验结果分析，本实验不足以验证假设，其理由是：该实验结果显示，对照组在加入辣椒素后胞内Ca2+明显增加，LBP组几乎无变化，仅能说明LBP可降低（抑制）TRPV1的功能。（或答出喜欢通路多个环节可能引起细胞内Ca2+明显增加，无法证明是抑制IL-6的释放）。需要完善的环节是：补充检测两组培养液中IL-6的含量。预期结果：LBP组（实验组）IL-6的含量明显低于对照组。 
（5）基于上述系列研究，镇痛药物的开发提供两种思路：降低IL-6或信号通路中物质含量；抑制TRPV1合成或活性。

【点睛】本题以实验为载体，考查炎症反应引起局部组织疼痛的原理和预防方法，考查对免疫调节的理解运用，培养学生实验技能和分析判断能力。

7.科研人员研究E基因和F基因对拟南芥主根生长的影响。

（1）拟南芥是生命科学研究的模式生物，2000年底已经完成全部基因测序，基因测序需要构建拟南芥的______文库，理由是 ________。

（2）利用T-DNA转化拟南芥，PCR筛选E基因突变隐性纯合子（甲），原理及结果如图1.

据图分析，植株____________分别为野生型纯合子和E基因突变隐性纯合子。

（3）同样用上述方法筛选出F基因突变隐性纯合子（乙）。将甲和乙杂交，F1的表现型为 _____ （填“野生型”或“突变型”）。F1自交，若F2中突变型的比例约为1/2，说明E基因和F基因在染色体上的位置关系是____，F2中出现少量双突变体最可能的原因是___________ 。

（4）科研人员利用三种拟南芥研究F基因与主根生长的关系，结果如图2所示。据此推测F基因____。

（5）将绿色荧光蛋白(GFP)基因和F基因融合，构建表达载体，获得转基因拟南芥，荧光鉴定结果如图3，该结果不足以确定F蛋白位于细胞膜上。继续用高浓度蔗糖溶液处理液泡较小的转基因成熟荧光细胞，使其发生____，若观察到________ ，可证明F蛋白在细胞膜上。同时还需要补充一组__________作为对照。

（6）双分子荧光互补技术可研究细胞内蛋白质之间是否相互作用。将黄色荧光蛋白基因(YFP)分为2段（YFPN与YFPC），分别与已知抗原基因和该抗原的抗体基因融合构建表达载体，将两种载体同时导入拟南芥细胞，在515nm激发光下可发出黄色荧光。

①转基因拟南芥细胞能发出黄色荧光的原因是：_________会使YFPN与YFPC蛋白相互靠近。

②研究者推测E蛋白和F蛋白在细胞内形成二聚体后发挥作用。为验证该假设，请参照上述技术写出实验组的设计思路：____。

【答案】    (1). 基因组（基因）    (2). 基因组文库理论上含有该生物的全部基因    (3). 1  3    (4). 野生型    (5). 位于一对同源染色体上    (6). F1减数分裂过程中，E（e）基因和F（f）基因所在染色体发生交叉互换，形成同时含有e和f的配子（交叉互换产生同时含有E、F突变基因的重组型配子）    (7). （表达产物）抑制主根的生长    (8). 质壁分离    (9). 只有细胞膜部位有绿色荧光（荧光区域或面积逐渐缩小）    (10). 将含GFP基因的质粒导入拟南芥（其他处理同实验组）    (11). 抗原抗体的特异性结合    (12). E基因和F基因分别与YFPN及YFPC基因融合，分别构建表达载体。将2个重组表达载体同时导入拟南芥细胞，在515mm激发光下观察是否可发出黄色荧光

【解析】

【分析】

基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

【详解】（1）拟南芥是生命科学研究的模式生物，2000年底已经完成全部基因测序，基因测序需要构建拟南芥的基因组文库，理由是基因组文库理论上含有该生物的全部基因。
（2）根据E基因结构和图甲结果可以看出，植株1通过PCR条带只有900一条，与基因E等长，说明该植株是野生型纯合子，同理判断植株3是E基因突变隐性纯合子。
（3）将甲和乙杂交，F1的表现型为野生型；F1自交，若F2中突变型（单突变体）的比例约为，说明E基因和F基因在染色体上的位置关系是位于一对同源染色体上，并且E与f位于一条染色体上，e与F位于另一条染色体上；F2中出现少量双突变体最可能的原因是F1减数分裂过程中，E（e）基因和F（f）基因所在的染色体发生交叉互换，形成同时含有e和f的配子（交叉互换同时产生E、F突变基因的重组型配子）。
（4）由图2可知，F基因（野生型）表达产物抑制主根生长的生长。
（5）将绿色荧光蛋白（GFP）基因和F基因融合，构建表达载体，获得转基因拟南芥，荧光鉴定结果如图3，该结果不足以确定F蛋白位于细胞膜上。继续用高浓度蔗糖溶液处理液泡较小的转基因成熟荧光细胞，使其发生质壁分离，若观察到只有细胞膜部位有绿色荧光，可证明F蛋白在细胞膜上。同时还需要补充一组将含GFP基因的质粒导入拟南芥细胞作为对照，以消除无关变量的影响。
（6）①转基因拟南芥细胞能发出黄色荧光的原因是：抗原抗体特异性结合会使YFPN与YFPC蛋白相互靠近。
②验证E蛋白和F蛋白在细胞内形成二聚体后发挥作用的实验组的设计思路：E基因和F基因分别与YFPN及YFPC基因融合，分别构建基因表达载体；将两个重组表达载体同时导入拟南芥细胞，在515nm激发光下观察是否可发出黄色荧光。

【点睛】本题以实验为载体，考查基因工程的相关知识，目的使学生掌握基因工程的操作步骤，学会通过数据、曲线分析得出结论的能力。

8.香蕉果实发育初期，果肉细胞积累大量淀粉。成熟时，果皮由绿变黄，果肉逐渐变软。

（1）香蕉的果皮和叶肉细胞以______ 为原料经作用制造糖类，再_____________到果肉中转化形成淀粉。

（2）香蕉果实成熟过程中乙烯含量增加，果肉逐渐变甜，试解释果肉变甜的原因____________ 。

（3）测定香蕉成熟过程中淀粉水解酶D和乙烯响应蛋白H表达量，结果如图l。

由图可知，D蛋白和H蛋白含量随时间的变化趋势均为 _____________，乙烯的作用是__________。

（4）为研究乙烯对D基因和H基因表达的调控机制。构建4种表达载体，分别导入香蕉细胞获得转基因植株。将各组香蕉果实分别贮存在有或无乙烯环境中，果肉横切显色结果如下表。（组成型启动子在所有细胞中保持持续活性。GUS基因的表达产物能使无色底物显现蓝色）

设置l、2组作为 _________________，实验结果表明________________。

（5）为探究H基因与D基因的关系，科学家筛选获得重组酵母细胞，其操作步骤如下。

①先将载体l导入亮氨酸缺陷型酵母细胞。因无转录因子蛋白作用于D基因启动子，导致AbAr基因（金担子素抗性基因）无法表达，可通过_______________筛选出重组酵母。

②再将载体2导入①步骤获得的重组酵母，接种到选择培养基上，筛选获得如图2所示重组酵母细胞。

培养基上出现菌落说明H基因的表达产物是D基因的转录因子。关于该选择培养基的配方正确是（      ）

A. 加亮氨酸和AbA                   B． 不加亮氨酸，加AbA

C．不加亮氨酸和AbA                D. 加亮氨酸，不加AbA

（6）综合上述实验结果，乙烯调控香蕉果实成熟过程中果肉变甜的具体路径为 __________

【答案】    (1). CO2和H2O    (2). 光合    (3). 运输（转移）    (4). 乙烯促进淀粉水解（转化）为可溶性糖（葡萄糖/单糖）    (5). 先增大再减小使H、D蛋白含量高蜂提前    (6). 对照    (7). 乙烯促进了D基因和H基因的转录（表达）    (8). PCR或DNA分子杂交技术    (9). B    (10). 乙烯促进H基因表达，合成的H蛋白促进了D基因表达，合成的淀粉水解酶增加，催化果肉中的淀粉转化为可溶性糖

【解析】

【分析】

光合作用过程包括光反应和暗反应阶段，光反应阶段发生在叶绿体的类囊体膜上，水光解产生氧气和还原氢，同时ADP和Pi合成ATP，将光能转变成活跃的化学能，储存在ATP中，暗反应发生在叶绿体基质中，包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，二氧化碳固定是二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物是在光反应产生的ATP、[H]的作用下，三碳化合物被还原形成五碳化合物和有机物。

【详解】（1）含有叶绿体的香蕉的果皮和叶肉细胞通过光合作用将二氧化碳和水合成有机物（糖类），再将有机物运输到果肉细胞转化成淀粉。 
（2）淀粉不具有甜味，可溶性糖具有甜味，香蕉果实成熟过程中乙烯含量增加，乙烯促进淀粉水解形成可溶性糖。 
（3）由柱形图可知，自然成熟过程中，D蛋白和H蛋白含量随时间的变化趋势均为先增大再减小，乙烯诱导成熟的过程中，H、D蛋白含量高峰提前。 
（4）分析表格信息可知，1和2组是对照组，该结果表明，有乙烯时，3组、4组都与1组一样，呈现蓝色，无乙烯时，3组和4组不呈现蓝色，因此说明乙烯促进H基因、D基因转录（表达）。 
（5）①筛选出重组酵母细胞的方法是DNA分子杂交技术。 
②如果H基因的表达产物是D基因的转录因子，该细胞亮氨酸缺陷型酵母细胞，因此培养基中不加亮氨酸，而加入AbAr（金担子素），由于H基因存在，H基因表达的产物启动D基因表达，进而使金担子素抗性基因表达，对金担子素表现出抗性而出现菌落。 
（6）综合上述实验结果，乙烯调控香蕉果实成熟过程中果肉变甜的具体路径为乙烯促进H基因表达，合成的H蛋白促进D基因表达，合成的淀粉水解酶增加，催化淀粉水解形成可溶性糖。

【点睛】本题旨在考查学生理解光合作用的过程及物质变化，乙烯在果实成熟过程中的机理、基因与性状之间的关系、基因工程的应用等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、综合解答问题。