湖北省部分市州2023-2024学年高三上学期1月期末生物试题及答案

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本试卷共8 页，22 题。全卷满分100分。考试用时75 分钟。
祝考试顺利
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共18 小题，每小题2 分，共 36 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.“结构与功能相适应”是现代生物学基本观念之一。某同学运用此观念对细胞的结构及功能进行分析，不正确的表述是
A.染色体高度螺旋化，有利于在细胞分裂中移动并分配
B.线粒体内膜折叠形成嵴，有利于多种呼吸酶附着，使相关代谢高效进行
C.溶酶体膜富含高度糖基化的蛋白质，有利于合成、储存多种水解酶
D.细胞核的核孔有特定的结构，有利于控制核质间物质交换和信息交流
2.科学家在衣藻细胞膜上发现一种光敏感通道蛋白(ChR)，蓝光照射可激活 ChR 使钠离子通过它流入细胞内。用技术手段将 ChR 嵌入动物神经元的细胞膜上，可人为精确控制神经元的活动，沿着这个思路，发展出风靡神经科学领域的光遗传学技术。下列有关表述不正确的是
A.可利用转基因技术将 ChR 基因导入动物细胞，使其在神经细胞中表达
B.蓝光照射下，钠离子顺浓度梯度通过 ChR 流入细胞内
C.合成ChR需要核糖体、内质网等细胞器的参与
D.用蓝光照射含有 ChR 的神经细胞，可使其处于抑制状态
3.磷酸果糖激酶是一种参与细胞内葡萄糖分解的酶，也是调控细胞内 ATP 含量的关键酶。当ATP不足时，ADP 与该酶结合，使其加速催化6-磷酸果糖(葡萄糖转化形成)与 ATP 反应，生成1，6-二磷酸果糖，继续后续的代谢过程，使 ATP 合成量大于消耗量；当 ATP 充足时，ATP 与该酶结合，使其活性下降，细胞几乎停止合成 ATP。下列有关叙述，错误的是
A.磷酸果糖激酶与不同的物质结合时，酶的空间结构和活性随之改变
B.磷酸果糖激酶参与催化反应时，可提供相关反应所需的活化能
C.细胞内 ATP 数量可随不同代谢情况而变化，但含量能保持相对稳定
D.磷酸果糖激酶能调控细胞内 ATP 含量离不开其它酶协同工作
高三生物学试卷 第 1 页(共8页)4.芦笋是石刁柏的幼苗，营养丰富，可供蔬食。石刁柏( 2n=20)属于 XY 型性别决定的雌雄异株植物。石刁柏的抗锈病、不抗锈病和长叶、短叶两对相对性状各自分别由一对等位基因控制。两株石刁柏杂交，得到F₁的表现型及数目如下表，下列有关说法错误的是9
8
A.亲本石刁柏均为杂合子，但基因型不同
B. F₁ 雌株中纯合子与杂合子的比值为 1：5
C.控制抗锈病、不抗锈病的基因位于常染色体上
D.石刁柏的一个染色体组中有10 条形态功能不同的染色体
5.粗糙链孢霉属于子囊真菌，是一种良好的遗传分析材料。粗糙链孢霉的合子先进行减数分裂再进行有丝分裂，产生的8个有性孢子按分裂形成位置顺序呈直线排列在狭窄的子囊中，过程如图Ⅰ(3表示同一个细胞产生的两个细胞)所示。野生型的孢子是黑色的，赖氨酸缺陷型的孢子是灰色的，该相对性状受一对等位基因的控制。让野生型和赖氨酸缺陷型杂交，F₁形成的部分子囊中孢子的排列情况如图Ⅱ所示。下列说法错误的是

A.图Ⅰ中甲过程会发生同源染色体分离，乙和丙过程会发生姐妹染色单体分离
B.图Ⅱ中F₁产生的子囊孢子的情况可直接验证分离定律的实质
C.图Ⅱ中②③孢子的排列情况不同是因为③的形成过程中发生了基因突变
D.图Ⅱ中①②④孢子的排列情况不同是因为②的形成过程中发生了染色体互换
6. tRNA基因经过转录生成tRNA 前体，加工后形成成熟的tRNA 参与翻译过程。携带同种氨基酸而反密码子不同的tRNAs被称为“isacceptrs”；携带同种氨基酸且反密码子相同，但序列不同的 tRNAs则互为“isdecders”。下列叙述错误的是
A. tRNA 前体为单链结构,成熟的 tRNA 为双链结构
B. isacceptrs 说明密码子具有简并性
C. isdecders 说明 tRNA 基因具有多样性
D. tRNA 基因和 tRNA 内部都存在氢键
7.柳穿鱼Lcyc 基因控制着花的形态结构，Lcyc 基因在开花时表达使花呈左右对称，该基因高度甲基化后不表达，柳穿鱼的花就呈中心对称。下列有关叙述正确的是
A.甲基化直接抑制 Lcyc 基因的翻译过程
B.甲基化导致Lcyc 基因编码的蛋白质结构改变
C. Lcyc 基因的甲基化不改变基因储存的遗传信息
D. DNA 甲基化修饰后会使 DNA 聚合酶不能对其发挥作用
高三生物学试卷 第2页(共8页)
长叶抗锈病
短叶抗锈病
长叶不抗锈病
短叶不抗锈病
雌株(株)
89
0
32
0
雄株(株)
43
48
15
13
8.比较不同生物某些大分子的差异，可推断这些生物在进化过程的亲缘关系。例如：细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸，不同生物与人的细胞色素c 氨基酸序列的差异如下表所示。下列叙述不合理的是
A.黑猩猩和人的细胞色素 c 基因碱基序列一定相同
B.细胞色素c是维持细胞生命活动所必需的一种蛋白质
C.判断不同物种亲缘关系的远近还可使用DNA分子杂交的方法
D.细胞色素c 氨基酸序列的共同点为共同由来学说提供了分子水平的证据
9.下列关于内环境和稳态的叙述不正确的是
A.大量流汗后血浆渗透压升高，垂体合成的抗利尿激素增加
B.外界环境变化和体内细胞代谢活动可引起内环境发生变化
C.人体内 Na⁺缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低
D.细胞内液参与细胞外液渗透压的调节
10.机体中存在的不同信息分子，如细胞因子、激素、神经递质都可以传递一定的信息，从而使各个器官、系统协调活动。下列关于信息分子的说法，错误的是
A.信息分子的受体不一定都在靶细胞的细胞膜上
B.细胞因子既可以参与体液免疫，也可以参与细胞免疫
C.某些化学物质既可以作为激素，也可以作为神经递质发挥作用
D.性激素的分泌涉及“下丘脑-垂体-内分泌腺轴”，而肾上腺皮质激素的分泌不涉及
11.我国科研工作者首次通过小鼠模型，阐明了中国传统针灸治疗疾病的神经生物学机制：用适宜强度的电针刺小鼠后肢的“足三里”穴位，可激活迷走神经-肾上腺轴，发挥抗炎作用(如图)。LPS 是一种细菌毒素，当其进入动物血液后，会刺激肠巨噬细胞释放 TNF-α(肿瘤坏死因子)等炎症因子，引起炎症反应。已知细胞外 Ca²⁺对 Na⁺存在“膜屏障作用”,即Ca²⁺在膜上形成屏障，使Na⁺内流减少。下列叙述正确的是
A.若患者细胞外液中Ca²⁺含量偏髙，针灸抗炎疗效将更好
B.迷走神经是从延髓发出的参与调节内脏活动的神经，属于自主神经系统
C.仅做人为破坏 Prkr2 神经元并观察抗炎效果的一组实验，就可验证Prkr2的作用
D.针灸刺激足三里穴位引起肾上腺分泌的激素增加，此过程是神经-体液调节
高三生物学试卷 第 3页(共8页)生物名称
黑猩猩
狗
鸡
响尾蛇
金枪鱼
果蝇
酵母菌
氨基酸差异(个)
0
11
13
14
21
27
44
12.植物激素和环境因素都可以作为信号，参与植物生命活动的调节，这一生物学原理在农业、园艺等生产活动中有着广泛的应用。下列相关说法错误的是
A.环境因素常通过激素来实现对植物生命活动的调节
B.使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的2，4-D浓度不一定相同
C.主要分布在植物分生组织的光敏色素主要吸收红光和远红光，用于光合作用
D.在促进细胞分裂时，生长素主要促进细胞核分裂，细胞分裂素主要促进细胞质分裂
13.群落中某种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田演替过程中，甲、乙、丙三种植物相对多度与演替时间的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A.第10年至50年乙种群密度先增大后减小
B.自然演替一般不会使甲、乙两种植物完全被丙所取代
C.可用样方法调查该群落中植物的丰富度
D.与初生演替相比该群落演替类型具有演替速度较快、经历的阶段较少等特点
14.“莲虾共作”立体种养生态农业模式通过莲田改造和水位管理等技术措施，在莲田中养殖小龙虾，形成种养一体化的立体生态农业系统。下列相关说法不正确的是
A.与单一水田相比，“莲虾共作”立体生态农业系统抵抗力稳定性高且防治病虫害效果佳
B.莲田生态系统具有涵养水源、调节气候等多种功能，体现了生物多样性的间接价值
C.立体农业能充分利用空间和资源，实现能量的多级利用，提高能量的传递效率
D.“莲虾共作”实现了物质的循环利用，减少了化肥和农药的使用，既经济又环保
15.为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物 A，某研究团队用化合物 A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功地筛选出能降解化合物 A的细菌(目的菌)。实验主要步骤如图所示，下列相关叙述正确的是
A.污水池中污泥样品接种前应高温灭菌以防杂菌污染
B.图中虚线框培养瓶中的培养基属于液体鉴定培养基
C.欲研究目的菌数量变化规律，一般采用血细胞计数板计数法进行计数
D.若筛选出的菌种降解化合物A效果不佳，可采用基因工程技术进行菌种改良
16.浠水县清泉镇金宝山村通过植物组织培养复壮中药材
白芨种苗，带动周边400 多名农民增收致富。下列有关
植物组织培养的说法正确的是
A.植物组织培养时，对外植体可用75%的酒精进行灭菌
B.取白芨茎尖进行植物组织培养，可获得不带病毒的抗病毒苗
C.植物组织培养一般先诱导生芽后诱导生根
D.诱导愈伤组织形成时需要每日给予适当时间的光照
高三生物学试卷 第4页(共8页)17.猪源大肠杆菌会引起仔猪发生肠炎、肠毒血症等疾病，LTB 和 ST1 是猪源大肠杆菌肠毒素基因，融合基因LTB -ST1 的表达产物LTB-ST1 融合蛋白可有效预防仔猪肠炎、肠毒血症等疾病，构建融合基因的方法如下图所示。下列有关叙述不正确的是
A.若引物的C、G数量多，则PCR 过程中复性的温度应适当提高
B. PCR1 和PCR2需要在两个不同反应体系中分别进行
C.至少需要经过2轮循环才能得到图中的杂交链
D.图中杂交链延伸生成LTB -ST1 融合基因的过程中，需要加入引物
18.“卵子死亡”是我国科学家新发现的一种人类单基因遗传病，是 PANX1 基因突变引起的PANX1 通道异常激活，加速了卵子内部 ATP 的释放，卵子出现萎缩、退化的现象，最终导致不育，该基因在男性个体中不表达。下列相关叙述正确的是
A.上述卵子出现萎缩、退化的现象属于细胞坏死
B.“卵子死亡”患者的致病基因可能来自其父亲或母亲
C.若利用蛋白质工程技术对异常PANX1 通道进行修复，需构建基因表达载体
D.基因工程的目的基因来源于自然界原有基因，不存在安全性问题
二、非选择题：本题共4 小题，共64 分。
19.(14分)
套种是农业生产中常见的种植模式，是指在同一块田地前季作物生长后期的株行间种植后季作物。某科研单位研究了3种具有代表性的种植模式对植烟土壤脲酶活性与烟叶光合特性的影响，试验共设3个处理：烟麦套种、烟薯套种、烟草连作(连续种植烟草)。在烟草移栽后30d、60d和90d分别测定各组土壤脲酶活性，结果如表1。
表1 不同种植模式对植烟土壤脲酶活性的影响
高三生物学试卷 第5页(共8页)处理
不同移栽时间的酶活性/(mg·g⁻¹·d⁻¹)
30d
60d
90d
烟草连作
0.43
0.83
0.73
烟麦套种
0.62
1.09
0.88
烟薯套种
0.66
1.33
1.15
在移栽后90d测定各组标记叶片的净光合速率、胞间 CO₂浓度和气孔导度(表示气孔张开的程度)，结果如表2。
表2 不同种植模式对烟叶光合特性的影响
(1)土壤脲酶能够催化土壤中尿素水解为氨，形成 NH4+以利于烟株吸收并可用于合成 (至少填3 种)等化合物参与光合作用。
(2)分析表1数据，可得出两个结论①：随着烟草种植时间的增加，不同模式土壤脲酶活性均表现出 的趋势；② 。
(3)分析表2数据，相比于连作，套种模式的烟草叶片的总光合速率 (填“更大”或“更小”或“不能确定”)。
(4)分析表2数据，相比于连作，套种模式烟叶气孔导度更大但胞间( CO₂浓度更低，原因 是 。
20.(16 分)
为积极应对全球气候变化，我国政府在联合国大会上宣布，中国于2030 年前确保碳达峰(CO₂排放量达到峰值)。下图为某科研小组提出的中国陆地生态系统碳循环模式，其中括号内的数据为碳年变化量(10⁹tC/a)，未加括号的数据为碳库存量( 10⁹tC;
据图回答相关问题：
(1)图中包含的生态系统成分有 种，进行光合作用的绿色植物在该生态系统中的成分为 ，其同化的能量， 部分通过呼吸作用以热能的形式散失掉，另 部分 。
(2)考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时，该系统年向大气净排放的碳量为 ((10⁹tC)。
高三生物学试卷 第6页(共8页)处理
净光合速率
(μml·m⁻²·s⁻¹)
胞间 CO₂浓度
(μml·m⁻²·s⁻¹)
气孔导度
(ml·m⁻²·s⁻¹)
烟草连作
20.32
310.36
0.21
烟麦套种
23.31
273.45
0.29
烟薯套种
25.73
265.55
0.36
(3)适当改变膳食结构可以缓解人口增长带来的世界性粮食紧缺问题。若将草食动物性食物与植物性食物的比例由1：2调整到1：4，不考虑其他食物来源，能量传递效率按10%计算，可节省粮食 (用百分比表示)。
(4)建立绿色低碳循环发展体系需要世界各国共同参与，主要原因是 ；从生态系统物质循环的角度考虑，哪些措施可以早日实现碳达峰的目标 (至少答出两点)。
21.(16分)
番茄营养价值高、适应性强，是我国普遍栽培的主要果蔬之一。依据果实末端是否形成尖端，可将番茄果实分为尖端果实和无尖端果实，该相对性状由一对等位基因T/t控制。番茄无尖端果实末端通常出现坏死疤痕，极大的影响了番茄果实的品质。为探究番茄尖端果实发育和遗传机制，科学家进行了相关研究。
(1)将甲品系番茄(无尖端果实)和乙品系番茄(尖端果实)杂交，F₁均为无尖端果实，F₁自交所得 F₂表现及比例为 。
(2)控制尖端果实的基因位于Ⅱ号或Ⅲ号染色体上，科学家利用STR 技术来研究尖端果实基因的准确位置。STR 是染色体DNA 中的简单串联重复序列，该序列具有特异性，非同源染色体和不同品种的同源染色体上的 STR 不同。研究者提取 F₂中 20 株尖端果实核DNA，利用Ⅱ号和Ⅲ号染色体上特异性STR 进行 PCR 扩增、电泳，结果如图一所示，图中结果表明 ；若用Ⅲ号染色体上特异性STR 对 F₂中全部尖端果实核 DNA 进行 PCR 扩增、电泳，出现2号个体所示条带的比例为 。
(3)科学家测定了果实中某些基因转录的 mRNA 含量，发现甲品系中 FUL2 基因(编码酯酶X)的mRNA明显少于乙品系，科学家推测 T基因通过降低 FUL2 基因的转录水平来抑制尖端的形成，欲为此推测提供证据，利用基因敲除技术，对甲乙品系实验组植株处理分别为 、 ，检测处理后甲品系实验株 FUL2 基因转录形成的 mRNA 含量，并观察两组实验株果实是否形成尖端。
(4)为研究尖端果实发育机制，科学家测量了甲乙两品系发育期果实末端处生长素含量，结果如图二所示。ME-IAA 是生长素的一种非活性形式，酯酶X 可催化 ME-IAA 转化形成活性生长素(IAA)。依据图示结果结合上述信息说明T基因控制形成无尖端果实的机制是 。
高三生物学试卷 第7页(共8页)22.(18 分)
人血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大，通常从人血中提取，但由于存在艾滋病病毒(HIV)等病原体感染的可能性，人们对血液制品仍有顾虑。图一是科学家研发的通过基因工程技术获取 HSA 的途径，图二为 HSA 基因两侧的核苷酸序列，图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。据图回答下列问题：
(1)在感染初期，侵入人体的 HIV 刺激细胞毒性T细胞增殖分化成新的细胞毒性T细胞和 。艾滋病患者往往死于由多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病，这是因为 HIV 。
(2)图 中的抗生素抗性基因的作用是 ，过程①的操作是 。
(3)依据图 、图二和图三分析，切割质粒选用的限制酶是 ，成功建构的重组Ti 质粒含有 的切割位点。
(4)血清白蛋白的适应症有肝硬化或肾病引起的水肿，其治疗水肿的机理是 。利尿剂是治疗水肿的常用药物，为了验证血清白蛋白治疗水肿的效果优于利尿剂且两种药物配合使用效果更好，某科研小组设计了如下实验。请补充并完善实验思路：
将体重相同、均患有肾病引起的水肿小鼠随机均分成甲、乙、丙、丁四组； 。 段时间后，检测和记录四组小鼠水肿消退的时间长短，得到各组小鼠水肿消退时间的平均值。
预期实验结果：四组小鼠水肿消退的时间为丙<甲<乙<丁。
高三生物学试卷 第8页(共8页)