北京市朝阳区2021届高三上学期期中考试 生物(含答案)

朝阳区2021届高三第一学期期中考试

生物试卷

2020.11

（考试时间90分钟 满分100分）

一、选择题

1.下列物质中，不具有单体的是

A.淀粉  B.RNA   C.脂肪   D.蛋白质

2.溶酶体是含有多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是

A.溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡

B.溶酶体中的水解酶可以分解衰老、损伤的细胞器

C.吞噬细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种水解酶降解

D.若有大量碱性物质进入溶酶体，则可使其中的酶的活性发生改变

3.某种酶可用于水解机体坏死组织、变性蛋白等，能够有效预防创面、切口感染，提高引流排脓效果，该酶是

A.胃蛋白酶  B.肠淀粉酶  C.胰脂肪酶  D.胰蛋白酶

4.下列生理过程中产生ATP的是

A.氨基酸脱水缩合形成蛋白质  B.[H]与O2结合形成水

C.暗反应中三碳化合物的还原  D.无氧呼吸的第二阶段

5.在高等植物中，成膜体是由赤道板处纺锤体的剩余物组成，用于引导植物细胞在有丝分裂末期形成新的细胞壁，具膜小泡中含有果胶、半纤维素等成分，如图所示。据图分析，正确的是

A.成膜体的微管蛋白是由核糖体合成后再由中心体发出的

B.具膜小泡的膜由磷脂和蛋白质构成，与细胞壁形成无关

C.核膜的出现使细胞区域化，转录和翻译在时空上分隔开

D.子细胞的相对表面积较小，更利于与外部进行物质交换

6.myoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyoD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进myoD基因的表达，最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是

A.前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的

B.与肌细胞相比，前体细胞的分化程度较低

C.含有myoD基因的细胞只能分化为肌细胞

D.MyoD蛋白对myoD基因的表达存在正反馈调节

7.果蝇的红眼与白眼受一对等位基因控制，相关基因位于X染色体上。一只杂合红眼雌果蝇，其卵原细胞进行正常减数分裂的过程中，若不考虑基因突变、交叉互换和染色体变异，当染色体的着丝粒分开时，细胞内可能存在

A.四条X染色体，两个红眼基因  B.两条X染色体，两个白眼基因

C.四条X染色体，两个白眼基因  D.两条X染色体，一个红眼基因

8.萝卜的花有紫色和白色、大花和小花，分别由两对等位基因（A和a，B和b）控制。现选用纯合紫色小花植株与白色大花植株杂交，F1表现为紫色大花，F1自交后代表现型的比例为紫色小花：紫色大花：白色大花=1：2：1。以下推测不正确的是

A.控制萝卜花色和大小的两对等位基因的遗传符合自由的组合定律

B.如果只研究花色性状，则F1紫色花自交后代性状分离比为3：1

C.如果不考虑基因突变和交叉互换，F3中不存在紫色大花的纯合体

D.F1测交后代表现型的比例为紫色小花：白色大花=1：1

9.果蝇的tra基因转录产生的前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性的加工，从而产生不同的最终转录产物。下列相关叙述错误的是

A.tra基因转录产生的RNA经加工后的碱基序列可能不同

B.RNA通过选择性加工，可以使tra基因表达出不同的蛋白质

C.这一过程可以使tra基因在不同条件下控制的性状不同

D.最终转录产物不同的原因是tra基因的两条链均作模板

10.将普通小麦（6N=42）与抗病性较强的华山新麦草（2N=14）进行远缘杂交（二者无同源染色体），则

A.二者杂交产生的杂种F1中有28条染色体

B.F1的花粉母细胞减数分裂时可以形成14个四分体

C.F1的自交结实率与普通小麦自交结实率相当

D.F1与普通小麦的杂交后代均可获得抗病性较强的性状

11.下列关于高中生物学实验的叙述，错误的是

A.高倍显微镜不能清晰看到黑藻叶绿体中的基粒

B.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色

C.斐林试剂在水浴加热的条件下，可被葡萄糖还原成砖红色

D.要检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色

12.科学家将含有人溶菌酶基因的表达载体注射到鸡胚中获得转基因鸡，目的蛋白在输卵管细胞中特异表达，并能在鸡蛋中收集。下列说法错误的是

A.可从cDNA文库获取人溶菌酶基因  

B.RNA聚合酶识别鸡输卵管细胞特异表达的启动子

C.可通过农杆菌转化法将人溶菌酶基因导入鸡胚

D.鸡输卵管细胞可将人溶菌酶分泌到细胞外

13.新冠病毒的表面刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）与人体细胞表面的ACE2受体相互作用感染细胞。科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1，可与S蛋白RBD紧密结合，以干扰新冠病毒的感染。下列说法不合理的是

A.LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似

B.LCB1可依据S蛋白的RBD结构进行设计

C.LCB1是通过细胞中原有基因表达产生的

D.可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产

14.植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体，研究者通过实验研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响，结果如下。相关叙述错误的是

注：原生质体活力=(有活力的原生质体数/原生质体总数)×100%

A.利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体

B.随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少

C.适宜两植物细胞的最佳酶解时间分别为10h和12h

D.原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证

15.在动物细胞培养的过程中，贴壁的细胞不一定都能增殖并形成克隆（单个细胞繁殖形成的细胞群体），而形成克隆的细胞必为贴壁和有增殖活力的细胞，这一特点可用于测定动物细胞的增殖能力。大致流程如下图，相关叙述正确的是

A.出现接触抑制后，细胞克隆停止增殖

B.克隆细胞与接种的细胞的遗传信息一定相同

C.需采用固体培养基培养才能形成细胞克隆

D.胰蛋白酶可使细胞分散成单层利于计数

二、非选择题（共6题，共70分）

16.（13分）近年来，生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一。研究人员利用基因工程的方法将油料作物紫苏DGAT1基因导入四尾栅藻（操作过程如图1），获得转基因的产油微藻，并利用地热废水培养，不仅能生产生物柴油，还能治理地热废水。

注：LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X﹣gal，从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏，则菌落则成白色。

（1）提取紫苏细胞的总RNA经过__________得到的cDNA，经__________技术扩增得到DGAT1基因，与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经CaCl2处理后的处于__________的大肠杆菌细胞，并接种到添加___________________________的培养基上培养，一段时间后，挑选颜色为__________的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。

（2）用限制酶酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到__________________________，并导入到四尾栅藻。DGAT1基因序列两端无限制酶酶切位点，由表1中信息推测扩增DGAT1基因时所用一对引物的一端分别加上的限制酶识别序列是_______________________________。

（3）对获得的转基因四尾栅藻检测的方法有__________（写出两种方法）。

（4）研究人员利用地热废水培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量，结果如图2。

图2

结果显示：_____________________________________________________________。

（5）为检测转基因四尾栅藻对地热废水的去污能力，研究人员设计实验并得到相应实验结果如表2。

该实验不能说明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力。请进一步完善实验设计。_________________________________________________________________。

17.（11分）番茄作为一种模式植物，在科学研究中具有重要地位。研究人员利用人工诱变的方法，获得了叶色黄化的番茄突变株系（Y55），并对其进行了研究。

（1）研究人员对野生型（WT）和Y55叶片中的光合色素含量进行了测定，部分结果见表1。

表1

①提取光合色素时，需要用__________________（有机溶剂）。

②结果表明，Y55是一个光合色素总体缺乏的突变体，其中叶绿素a下降比例___________（填“最高”或“最低”）。

（2）为了进一步分析突变体Y55黄化叶片的叶绿素含量下降的原因，研究人员测定了叶绿素生物合成主要前体物质A、B、C、D、E、F和G的含量，结果见表2（叶绿素生物合成过程中，物质转化次序为A→B→C→D→E→F→G）。

表2

注：表中数值为相对值。

结果表明，突变体Y55叶绿素的减少是由于叶绿素生物合成能力整体降低引起的，尤其是          向          转化显著受阻（填写相应字母）。

（3）研究人员利用电子显微镜观察了叶肉细胞的叶绿体超微结构，图1为相应的电镜照片，G为基粒。

图1

观察发现突变体中叶绿体的结构与野生型有明显的差异，叶绿体发育不正常，主要表现在基粒的___________________________________，会直接影响光合作用的______________阶段进行。

（4）研究人员对Y55及WT幼苗叶片在不同光照强度条件下的净光合速率进行了测定，结果如图2。

实验结果是：当光照强度低于500 μmol·m-2·s-1时，随着光照强度的增加，Y55和WT的净光合速率逐渐增加，二者无显著差异；_________________________________________。

综上分析，当光照强度高于500 μmol·m-2·s-1时，Y55出现上述结果的原因可能是_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________。

18.（11分）外泌体是细胞产生的一种释放到细胞外的具膜小泡，在细胞间信息交流中发挥重要作用。研究发现来源于脂肪干细胞的外泌体可促进皮肤创面愈合。

（1）外泌体膜借助膜的__________________（结构特性）与靶细胞膜融合，将其携带的miRNA等物质释放到靶细胞内。

（2）研究者用__________________冲洗脂肪组织获得来源于脂肪干细胞的外泌体悬液，将其注射到皮肤损伤的模型小鼠皮下，对照组注射等体积PBS缓冲液，结果如图1。

结果显示来源于脂肪干细胞的外泌体可促进皮肤创面愈合，依据是______________。

已知皮肤创面愈合与人皮肤成纤维细胞（HSF）的迁移增殖有关。结合实验结果可以推测来源于脂肪干细胞的外泌体促进皮肤创面愈合是因为____________________________。

（3）研究证实外泌体内的miR-486-5p（miRNA的一种）会影响HSF的迁移增殖。为探究其作用机制，研究者进行实验，结果如图2。

GAPDH蛋白作为________________________，可排除____________________________等对实验结果的干扰。除已设置空白对照组外，甲组至丁组分别用____________________、miR-486-5p、miR-486-5p的抑制剂、__________________________处理HSF。

（4）综合（2）（3）实验结果，推测脂肪干细胞的外泌体可促进皮肤创面愈合的机理是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

19.（10分）阅读下面的材料，回答（1）～（6）题。

植物病原体（细菌、病毒等）是引起植物病害的生物类因子统称。植物在与病原体长期共同进化过程中，逐渐形成了先天免疫系统，识别“非我”成分，调控相应基因的表达，启动防卫反应来抵抗外来入侵者。

植物的先天免疫系统有两个层面，第一个层面为分子模式触发的免疫反应（PTI），PAMPs是病原体生存所必需的一些分子（进化上保守），植物通过细胞膜表面的识别受体PRRs将它们识别为“非我”成分，做出适当的免疫应答，如气孔关闭、胼胝质沉积等，抑制病原体生长，从而实现植物对病原体的广谱抗性，为基础防御免疫。但少数病原体利用进化出的效应子抑制植物PTI，为了应对病原体效应子对PTI的抑制，植物进化出识别病原体效应子的抗病(R)蛋白，启动第二个层面的免疫即效应子触发的免疫反应(ETI)。R蛋白识别效应子，并激活下游防卫基因的表达，启动一系列的防卫反应, 最终导致侵染位点宿主细胞的程序性死亡等，从而抑制病原体的扩散。与PAMPs不同，效应子对病原体生命活动并不是必需的, 而且进化上不保守。对于每一个宿主抗病（R）基因，病原体中都有一个相应的效应子基因，二者之间存在一一对应关系，宿主抗病（R）基因和病原体中的效应子基因同时存在并对应的情况下，才会触发植物ETI。因此，ETI为特异性防御免疫。

植物的抗病性与病原体的致病性都不是一成不变的，二者之间的动态变化规律可用“Z”模型表示：病原体通过各种策略进攻植物，植物细胞的PRRs识别病原体的PAMPs，触发PTI，阻止病原体的侵染；病原体通过分泌效应子抑制植物PTI，再次实现对植物的侵染；植物进化出能够识别相应效应子的R蛋白，触发ETI，表现出更强的抗性；在自然选择的作用下，病原体可进化出新的效应子来避开植物ETI；之后,植物又进化出新的R蛋白来再次触发ETI。即植物与病原体之间的互作呈现Z字形的“拉锯战局面”，是一场循环往复的进化军备竞赛，实现植物与病原体之间的动态平衡与长期共存。

（1）本文讨论的生物学话题是__________________________________________。

（2）根据材料信息，完善下图。

（3）从生物进化实质的角度分析，进化军备竞赛导致植物和病原体_______________的改变，这是_____________________多样性形成的基础。

（4）植物育种学家将抗病基因应用于农作物育种中, 在一定时间内能得到很好的病害防治效果。请用进化与适应的观点解释农作物的抗性为什么只能维持“一定时间”的原因是_____________________。

（5）为避免农作物抗病性丧失过快，请从育种的角度给出建议：___________________。

（6）我国每年农药防治面积达5.6112亿公顷次,为全国耕地面积的4.16倍。请谈一谈利用植物免疫原理防治植物病虫害的意义：______________________________________。

20.（13分）杜氏肌营养不良症（DMD）是单基因遗传病，此病会造成患者全身肌肉退化，包括骨骼肌和心肌等，一般在3～5岁时开始发病，20～30岁因呼吸衰竭而死亡。

（1）图1为某DMD家系谱，相关基因用D、d表示。

①据图1判断DMD的最可能的遗传方式是_________。

②家系图中一定是致病基因携带者的是_________，理由是_________。

（2）研究表明Ⅲ代患者的D基因部分碱基缺失，这种变异类型属于_________。为确定该家系Ⅳ代是否患DMD，可以采用_________的方法确定胎儿是否患有此种遗传病。研究还发现，多个DMD患者家系中D基因不同位置发生碱基替换、重复或缺失，说明此变异类型具有______的特点。

（3）真核生物基因的编码区中对应成熟RNA的序列被称为外显子，每个基因有多个外显子。大约13% DMD患者的D基因在外显子45和50之间的区域有突变，这会使外显子51及之后的序列表达异常，从而阻止正常D蛋白的产生。研究人员为探索这类DMD的临床治疗方案，对一种DMD模型犬进行基因编辑。该DMD模型犬缺失外显子50（△Ex50）导致外显子51中出现终止密码对应的序列。研究人员利用基因编辑技术CRISPR/Cas9对DMD模型犬外显子51进行切割，以期跳过外显子51，产生一个缩短但仍有功能的D蛋白，如图2。

图2

①CRISPR/Cas9复合体由两部分组成，一部分是可以切割基因的“手术刀”Cas9蛋白，另一部分是gRNA。由图2可知，Cas9蛋白催化断裂的化学键是___________________，gRNA的主要功能是通过______________原则特异性结合____________________。

②将带有CRISPR/Cas9相应DNA序列的腺病毒注射进DMD模型犬的骨骼肌中，6周后，取注射过的肌肉组织进行检测，结果如图3，结果显示：

______________________________________________________________________________。对肌肉进行检测发现，基因编辑犬的肌肉萎缩症状明显减轻，其他病症也显著缓解。

图3

③研究人员的最终目的是修正全身的肌肉组织，需通过静脉注射将CRISPR/Cas9相应DNA序列的腺病毒运送到全身，CRISPR/Cas9相应DNA序列使用肌肉特异性启动子驱动表达，原因是___________________________。

21.（12分）玉米（2N）可进行自交或杂交。叶绿素合成的关键酶是由A基因控制合成的。野生型玉米群体中发现A基因突变为A1的杂合个体。A1基因表达的酶活性降低，使AA1个体的叶绿素合成减少，光合产物减少。v是与同一条染色体上A基因邻近的一个DNA片段，调控A基因的表达。变异的v序列对野生型A基因的调控，不影响其控制的叶绿素的含量。玉米的甲品系、乙品系中的变异的v序列分别记为v甲、v乙，两品系的A基因无变异。

（1）玉米甲品系与AA1个体杂交，从后代中筛选AA1个体并与甲品系多次杂交，最终得到

v甲纯合的AA1个体（记为AA1 :甲），过程如下所示，通过这样的过程将A1基因整合到甲品系中。

①F1中AA1个体所占比例为___________________，此AA1个体核DNA来自甲品系和突变体的比例为__________________________。

②AA1:甲中除A1基因外，绝大多数核DNA来自___________________。

③与原AA1个体、野生型相比，AA1:甲个体叶绿素含量居中。用类似的过程将v乙整合进甲品系中，得到的v乙纯合AA1植株的叶绿素含量较原AA1更低。可以看出v甲、v乙对A1基因表达的影响分别是___________________________________________________________。

（2）野生型玉米突变而得T品系，T品系的T基因（显性）控制玉米的高分蘖（多分枝）性状，将T基因纯合子与AA1:甲杂交。T基因与A基因位于同一条染色体上。

①请写出二者杂交产生后代的示意图。

②比较二者杂交的后代表型，出现_________________________________的现象，可以看出A1会减弱分蘖程度。

（3）为在同一遗传背景下开展研究，将T基因整合到甲品系中，得到T基因的纯合子。写出用杂交育种的方法实现这一目的的操作流程（操作流程可不需考虑v序列）。

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（4）将（3）所得v甲、T基因均纯合的个体与AA1:甲杂交，得到TtAA1个体；将（3）所得v甲、T基因均纯合的个体与已得的v乙整合到甲品系中获得的纯合子杂交，得到F1。将TtAA1与F1杂交。

①所得后代中，T基因纯合体占____________，AA1和AA的分离比为____________。

②将所得后代进一步选育，所得的具有v乙纯合的TTAA1的个体分蘖数较具有v甲纯合的TTAA1的个体少。

（5）综合上述，推测具有v乙纯合的TTAA1个体分蘖数减少的原因是________________。

参考答案

第一部分（共15题，每小题2分，共30分）

第二部分（共6题，共70分）

16.（13分）

（1）逆转录       PCR       感受态       氨苄青霉素和X-gal       白色

（2）重组表达载体           5’-GGATCC-3’和5’-TCTAGA-3’

（3）提取转基因四尾栅藻的基因组DNA，用DGAT1基因的引物进行PCR；以DGAT1基因为模板设计探针对转基因四尾栅藻进行DNA分子杂交或RNA分子杂交；用抗DGAT1的抗体与从转基因四尾栅藻中提取的蛋白质进行抗原-抗体杂交

（4）转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于非转基因组

（5）应添加对照组：废水培养非转基因四尾栅藻11天后，检测总氮、总磷和氟化物的含量

17．（11分）

（1）①无水乙醇          ②最高

（2）C        D

（3）类囊体片层数减少，类囊体排列不规则、紊乱且有断裂，局部有膨胀       光反应

（4）当光照强度高于500 μmol·m-2·s-1时，WT净光合速率显著高于Y55，且WT随光照强度的增加，净光合速率进一步增加，而Y55基本保持不变

光合色素含量降低（因C至D的转化受阻，导致叶绿素合成减少，且胡萝卜素合成减少）、叶绿素a/b比值降低、叶绿体发育不正常，导致光反应减弱，供给暗反应的NADPH和ATP减少，从而使光合速率降低

18.（11分）

（1）流动性 

（2）PBS缓冲液   

注射外泌体组的小鼠皮肤创面愈合较快，注射 PBS 缓冲液的对照组愈合较慢

外泌体促进HSF的迁移增殖

（3）对照          细胞培养操作、细胞取样量、蛋白质检测方法

与miR-486-5p碱基种类、数目相同但序列不同   

miR-486-5p及其抑制剂

（4）外泌体可通过 miR-486-5p抑制人皮肤成纤维细胞Sp5 蛋白的表达，进而促进人皮肤成纤维细胞的迁移增殖

19.（10分）

（1） 植物免疫与病原体的协同进化

（2）

（3）基因频率           物种、生态系统

（4）在自然选择压力下，病原体不断出现新的致病基因以提高它的致病性，攻克植物免疫系统，因此，抗病基因应用于农作物育种中在最初获得了很大的成效，但这种抗性很快被进化的病原体攻克

（5）培育抵御多种病原体的抗病品种或坚持进行抗病育种工作，不断选育新的抗病品种并采取有效的措施保持品种的抗病性（合理给分）

（6）植物免疫原理防治植物病虫害可以减少农药的使用，增加食品安全性，增加生物多样性（减少生物多样性丧失）

20.（13分）

（1）① X染色体隐性遗传

② Ⅰ-4和Ⅱ-2

DMD的遗传方式是X染色体隐性遗传，Ⅲ代中男性患者的致病基因来源于Ⅱ-２；Ⅰ-３正常，Ⅱ-２的致病基因来自Ⅰ-４

（2）基因突变           基因检测（基因诊断）        随机性或不定向性

（3）①磷酸二酯键       碱基互补配对                目标DNA序列 

②DMD模型犬肌肉组织的D蛋白含量很低，基因编辑犬的D蛋白表达量显著高于DMD

模型犬，但低于正常犬

③CRISPR/Cas9表达系统只在肌肉组织细胞中发挥作用，避免伤害到其他细胞的基因组

21.（12分）

（1）①1/2        1:1      ②甲品系        ③促进、抑制

（2）①

②绿色深、分枝多和绿色淡、分枝少

（3）用T品系与甲品系杂交，后代Tt与甲品系连续多次杂交，筛选得到的Tt自交，进而再筛选得到以甲品系为背景的T基因的纯合子

（4）①1/4         1:1

（5）v乙降低了A1基因的表达，使叶绿素的合成减少进而光合产物（或中间产物）减少，从而影响了T基因控制的高分蘖表型的形成