北京西城外国语学校2024--2025学年高三上学期开学考试生物试题（原卷版）

北京市西城外国语学校2024—2025学年度第一学期开学测试试卷高三年级 生物本试卷共10页，分第一部分和第二部分，其中第一部分30分、第二部分70分，全卷共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。第一部分一、选择题：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DNA2. 某学校兴趣小组在对晓月湖水样取样调查时，发现其中存在大量绿色丝状物，显微观察结果如图。据图推测，下列对其描述不正确是（ ）A. 具有核糖体，是转录和翻译的场所B. 具有叶绿体，能进行光合作用产氧C 具有细胞核，控制细胞代谢和遗传D 具有细胞膜，能控制物质进出细胞3. 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4. 某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是（ ） A. 呼吸作用的最适温度比光合作用的高B. 净光合作用的最适温度约为25℃C. 在0-25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比呼吸速率的大D. 适合该植物生长的温度范围是10-50℃5. 玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。对此图像的观察与分析，错误的是A. 先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范B. 可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁C. 在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞D. 细胞不同结构成分与该染料结合能力不同6. 大肠杆菌拟核 DNA 是环状 DNA 分子。将无放射性标记的大肠杆菌，置于含 3 H 标记的 dTTP 的培养液中培养，使新合成的 DNA 链中的脱氧胸苷均被 3 H 标记。在第二次复制未完成时将 DNA 复制阻断，结果如下图所示。下列选项中对此实验的理解错误的是（ ）A. DNA 复制过程中，双链会局部解旋B. Ⅰ所示的 DNA 链被 3 H 标记C. 双链 DNA 复制仅以一条链作为模板D. DNA 复制方式是半保留复制7. 埃博拉病毒能引起人类急性出血性传染病，死亡率高达90%。它是一种包膜病毒，核酸为单链负链RNA（其上信息与mRNA互补）。该病毒还可指导合成与其包膜上GP蛋白类似的sGP蛋白，过程如右图。下列叙述错误的是（ ）A. 在①～④中有2个过程存在碱基互补配对B. 该病毒结构中含有以RNA为模板合成RNA的酶C. sGP可作为诱饵抗原，与埃博拉病毒的抗体结合D. GP合成过程中所需要的tRNA均来自于宿主细胞8. 决定小鼠毛色为黑（B）褐（b）色、有（s）/无（S）白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是（ ）A. 1/16 B. 3/16 C. 7/16 D. 9/169. 抗原与抗体形成的复合物可激活血清中的C蛋白，从而形成C蛋白复合物。后者可在被抗体结合的细胞膜上形成亲水性穿膜孔道，使细胞发生破裂。用绵羊红细胞免疫小鼠后，小鼠脾脏中产生能分泌特异性抗体的浆细胞。将免疫小鼠的脾脏细胞、绵羊红细胞、C蛋白混合后，观察绵羊红细胞裂解的相对量，用以评估产生抗体的浆细胞的功能。对此实验原理及结论的分析，错误的是A. 绵羊红细胞膜上有刺激小鼠产生抗体的抗原B. 小鼠体内浆细胞的产生过程中有T细胞参与C. C蛋白复合体参与了绵羊红细胞的裂解过程D. 裂解的绵羊红细胞数量与抗体的数量成反比10. 咖啡因是从茶叶、咖啡果中提炼出来的一种生物碱，通过同GABA争夺受体，发挥中枢兴奋作用，从而影响脑的高级功能。研究者研究了咖啡因对小鼠记忆能力及体重的影响，实验分组及结果如下。下列关于咖啡因的说法错误的是（ ）注：穿越水平台的错误次数体现学习记忆能力，错误次数越少，学习记忆能力越强。A. 与GABA受体结合的GABA可能是一种抑制性神经递质B. 一定剂量的咖啡因具有促进大鼠学习记忆的能力C. 咖啡因降低体重可能与其提高代谢速率有关D. 咖啡提神又提高记忆力，可以大量摄入11. 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（ ） 注：优势度指数越大，表明群落内不同种类生物数量分布越不均匀，优势生物的生态功能越突出。A. 施肥改变了草地群落的物种组成B. 封育和施肥均降低了优势种的地位C. 封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关D. 适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度13. 用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性内切核酸酶分别处理同一 DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（ ）A. 图1中两种酶识别的核苷酸序列不同B. 图2 中酶切产物可用于构建重组 DNAC. 泳道①中是用 SalⅠ处理得到的酶切产物D. 图中被酶切的DNA 片段是单链DNA14. 甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株，再将二者杂交后得到F1，结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙的植物新品种，以下对相关操作及结果的叙述，错误的是A. 将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞B. 通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定C. 调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株D. 经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体15. 以下高中生物学实验中，操作不正确的是（　　）A. 在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置B. 鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴C. 用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴（颗粒）D. 用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体第二部分二、非选择题：本部分共6题，共70分。16. 乌柏是一种生长迅速的亚热带树木，跳甲和卷象是以乌柏为食的昆虫。为探究这三种生物的种内和种间互作的调控关系，研究者进行了相关实验。（1）从生态系统的组成成分划分，跳甲和卷象都属于____________，二者与乌柏均存在____________关系。（2）跳甲成虫和卷象成虫以乌柏树叶为食，跳甲幼虫以乌柏树根为食，这样可以降低由于____________重叠导致的种内或种间竞争。（3）科研人员在实验网笼（如图1）中放入昆虫的成虫，一段时间后测定乌柏根部淀粉和单宁（一种植物防御昆虫的物质）的含量，结果如图2。据图可知，此实验中引起乌柏根部物质含量发生变化的因素有____________。（4）为研究乌柏被跳甲或卷象成虫损害后对跳甲幼虫的影响，研究者利用（3）处理过的装置，移除所有成虫，将10只跳甲幼虫转移到乌柏根部土壤中，测定其存活率，结果如图3。该实验中对照组的处理是____________。请结合图2解释图3跳甲组结果的原因：_____________。（5）已有研究发现，跳甲幼虫对乌柏根的取食也可诱导叶产生挥发物质，能够吸引跳甲成虫取食，但对卷象成虫有排斥作用。综合上述信息分析，乌柏与跳甲﹑卷象间关系的调控体现出生态系统的____________功能，对维持生态系统的稳定和平衡起重要作用。17. 为提高粮食产量，科研工作者以作物甲为材料，探索采用生物工程技术提高光合作用效率的途径。（1）图 1 是叶肉细胞中部分碳代谢过程 ______________的模式图。其中环形代谢途径表示的是光合作用中的反应。（2）如图 1 所示，在光合作用中 R 酶催化 C5 与 CO2 形成 2 分子 3-磷酸甘油酸。在某些条件下，R 酶还可以催化 C5 和 O2 反应生成 1 分子 C3 和 1 分子 2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为______后通过膜上的载体（T）离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将 2 分子乙醇酸转换为 1 分子甘油酸，并释放 1 分子 CO2。（3）为了减少叶绿体内碳的丢失，研究人员利用转基因技术将编码某种藻类 C 酶（乙醇酸脱氢酶）的基因和某种植物的 M 酶（苹果酸合成酶）基因转入作物甲，与原有的代谢途径Ⅲ相连，人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径（图 2 中的途径Ⅱ）。①将 C 酶和 M 酶的编码基因转入作物甲，能够实现的目的是：利用途径Ⅱ，通过 _______ ，降低叶绿体基质中该物质的含量，减少其对叶绿体的毒害作用。②转基因操作后，途径Ⅲ能够提高光合作用效率的原因是_______。（4）在图 2 所述研究成果的基础上，有人提出“通过敲除 T 蛋白基因来进一步提高光合作用效率”的设想。你认为该设想是否可行并阐述理由___________。18. 枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌菌株（B菌），从中克隆得到了一种纤维素酶（C1酶）基因。将获得的C1酶基因与高效表达载体（HT质粒）连接，再导入B菌，以期获得降解纤维素能力更强的工程菌。（1）纤维素属于__________糖，因此经过一系列酶催化最终可降解成单糖，该单糖是__________。（2）对克隆到的C1酶基因测序，与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同，但两者编码出的蛋白的氨基酸序列相同，这是因为____________________。（3）C1酶基因以B链为转录模板链，转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。为了使C1酶基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接，克隆C1酶基因时在其两端添加了Sma I和BamH I的酶切位点。该基因内部没有这两种酶切位点。图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是__________。（4）将纤维素含量为20%的培养基分为三组，一组接种工程菌，对照组1不进行处理，对照组2进行相应处理。在相同条件下培养96小时，检测培养基中纤维素的含量。结果（图2）说明工程菌降解纤维素的能力最强。对照组2的处理应为____________________。（5）预期该工程菌在处理废弃物以保护环境方面可能的应用__________。（举一例）19. 近年来发现，S蛋白与肺癌发生的mTOR信号途径密切相关，科研人员对S蛋白的功能展开研究。（1）与正常细胞相比，癌细胞的典型特征是能够________，这可能是由于细胞中的DNA上与癌变有关的________基因突变或过量表达，也可能是________基因突变而造成相应蛋白质活性减弱或失去活性，导致细胞分裂失去调控所致。（2）mTOR信号途径激活后，调控的代谢过程可能包括________（多选），以保证癌细胞的物质和能量供应，适应其分散和转移。A. 癌细胞营养供应不足，物质合成速率减慢B. 癌细胞呼吸强度增加，局部组织大量积累酒精C. 癌组织周围的毛细血管增多，利于癌细胞扩散D. 胰岛素分泌增加，利于癌细胞摄入葡萄糖（3）为研究S蛋白与mTOR信号途径在肺癌发生过程中的上下游关系，科研人员进行如下实验。实验一：将皮下移植肿瘤的小鼠随机分为四组，定期测定肿瘤体积变化，各组处理及结果如下图（雷帕霉素是mTOR信号途径的抑制剂）。①本实验中对照组为________组。据实验结果分析，在小鼠肿瘤发生信号途径中，处于上游的是________。②依据实验结果，请用“+”（代表促进）、“-”（代表抑制）及文字信息，绘制出S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系图。________实验二：科研人员向小鼠的肺部移植肿瘤，对四组小鼠的其他处理与实验一相同。通过细胞学水平上定期检测肺部的________，为上述调控关系图成立提供证据。（4）依据S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系，请列举1项该研究在肿瘤药物开发方面的应用价值：________。20. 学习以下材料，回答（1）～（5）题。对糖和脂肪的偏爱，竟源于肠道对大脑的驱动在进化过程中，人类和动物进化出了多条营养感知通路，这些通路能激发人类对糖、脂的偏好，探究其中的机制将为相关代谢疾病的治疗提供新策略。糖和人造甜味剂进入口腔，都会激活味蕾上的甜味受体。人造甜味剂虽然能产生貌似糖的甜味，但效果却不能真正地代替“真糖”，在减少糖摄入、偏好方面的作用非常小。这背后的机制是什么呢？研究者进行如右图所示的实验，让野生型小鼠在甜度相当的人造甜味剂和葡萄糖之间进行选择。小鼠最初会以同样的速度从两个瓶子里喝水，接触两种选择24小时后，小鼠从含糖瓶子中喝水的次数多于人造甜味剂，到48小时，小鼠几乎只从含糖的瓶子里喝水。甜味受体缺乏型小鼠进行此实验的结果与野生型小鼠大致相同依然可对糖产生强烈的行为偏好。深入研究发现，葡萄糖除了在舌头上产生甜味刺激外，还能直接作用于肠道，肠上皮的肠内分泌细胞（EEC）通过其细胞表面的SGLT1受体来接收糖信号，经迷走神经激活大脑中的cNST区域，导致不依赖味觉的糖摄入偏好产生。沿着这个思路，研究者探究对高脂食品的“执迷不悟”是否也跟肠道有关。实验中观察到，相比于掺有脂肪的水，小鼠刚开始时更爱喝掺有人造甜味剂的水。然而品尝了几天后，小鼠对富含脂肪的水产生了强烈的偏好。通过监测小鼠的大脑活动，研究者锁定到了熟悉的区域——cNST。实验表明摄入脂肪后，肠道也是经迷走神经来激活cNST引起奖赏效应。研究者发现敲除SGLT1受体不影响小鼠对脂肪的偏好，而敲除了EEC表面的特定GPR受体能阻断小鼠对脂肪的偏好。分别用脂肪和糖灌注小鼠的肠，检测迷走神经激活情况，发现迷走神经元中，一部分对糖、脂肪都有响应，另一部分只对脂肪有响应。前一类神经元被沉默后，小鼠对糖和脂肪的偏好均显著下降。而后一类神经元被沉默后，小鼠脂肪偏好性显著下降，而糖偏好性不受影响。这些研究让我们对驱使人类和动物渴望糖、脂的分子和细胞机制有了更深入的了解，或将为基于食欲调控的代谢病疗法提供新策略。（1）糖或人造甜味剂进入小鼠的口腔，刺激甜味__________产生兴奋，经传入神经传到__________相关中枢，产生甜味觉。（2）研究者还进行了如下的一系列实验，其中可以作为支持“糖通过肠道经迷走神经激活cNST引起糖的行为偏好”的实验证据有__________。A. 味蕾上的甜味受体缺乏型小鼠在口服葡萄糖后cNST神经元被激活B. 食用人造甜味剂的野生型小鼠cNST未观察到明显的激活效应C. 野生型小鼠的肠道直接注入葡萄糖和口服葡萄糖均能强烈地激活cNSTD. 抑制野生型小鼠cNST神经元的激活会使小鼠失去对糖的行为偏好（3）研究者在小鼠cNST区域注射阻断神经递质释放的药物，同时向小鼠提供人造甜味剂和脂肪，小鼠更多地取食__________。（4）综合文中信息，概括脂肪引起奖赏效应的途径。_______（5）请根据本文的研究结果，为饮食失调导致的肥胖、暴食症等人群提供一条治疗的思路。_______21. 为提高基因编辑的精准性，减少脱靶，科研人员尝试对基因编辑系统进行改造。（1）CRISPR-Cas9是被普遍应用的基因编辑系统，由人工设计的sgRNA靶向目标基因，Cas9蛋白在sgRNA引导下切割目标基因的双链DNA，使其断裂，促使细胞启动自然的DNA修复过程，断口处可能产生碱基错配，从而使目标基因产生突变或缺失等。Cas9蛋白与sgRNA所形成的复合物的功能与基因操作工具中__________的功能类似，但长期存在于细胞核中的Cas9蛋白也可能产生对非目标DNA的切割，从而造成脱靶。（2）热纤梭菌中Co和Do蛋白能以高亲和力相互作用，形成复合物。科研人员将Cas9蛋白的N端和C端两个片段分别与Co和Do蛋白融合，构建Cas9（N）-Co复合物和Cas9（C）-Do复合物，这两个复合物在细胞中相遇时，Cas9可恢复全酶活性。科研人员构建图1所示的表达载体，导入受体细胞。启动子1为远红光诱导型启动子，启动子2为持续表达启动子。据此分析，在没有远红光照射时，受体细胞中Cas9（N）、Cas9（C）和Cas9蛋白的存在状态及位置是___________。与持续表达Cas9全酶相比，上述方法的优势是___________。（3）为检测上述基因编辑系统治疗肿瘤的效果，科研人员在小鼠皮下移植肿瘤制作荷瘤小鼠。将构建好的上述载体注射到荷瘤小鼠的肿瘤部位，实验组一段时间内定期用远红光照射荷瘤小鼠。①检测本系统对目标基因PLK（一种肿瘤标志基因，可促进细胞分裂）的编辑效果。实验过程如下：提取不同组别小鼠肿瘤细胞的DNA，PCR扩增PLK基因片段，所得PCR产物热变性后降温复性。用T酶（可识别含错配碱基的DNA并在错配处切割）酶切复性后的PCR产物，电泳检测结果如图2所示。据图2核酸电泳分离的DNA分子大小可知此系统对目标基因进行了编辑，理由是_________。②实验组小鼠的肿瘤明显小于对照组，分析原因是_________。（4）科研人员希望利用本编辑系统对多个基因在不同时间进行可控编辑，思路是______。时间线粒体个数ATP含量（nmol·ul-1）C组H组C组H组第0周48．1744．830．720．65第8周44．1761．000．871．30第16周36．0060．330．681．52组别体重比对照组1.225mg/kg1.1210mg/kg1.1515mg/kg1.15