上海市金山区上海交大南洋中学2024届高三下第一次测试生物试题含解析

上海市金山区上海交大南洋中学2024届高三下第一次测试生物试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）1．某地区人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是（）A．1/19 B．9/19 C．10/19 D．1/22．下列关于高尔基体的叙述，错误的是（）A．是真核细胞内的物质转运系统B．由单位膜构成的扁平小囊和小泡组成C．仅存在于动物细胞和低等植物细胞中D．可将分拣后的蛋白质分送到细胞内或细胞外的目的地3．由我国科学家研制成功的耐盐碱“海水稻”，依靠细胞膜和液泡膜上的Na+/H+反向转运蛋白将细胞质内的Na+逆浓度梯度排出细胞或将Na+区隔化于液泡中，减少Na+对植物细胞的毒害。下列分析错误的是A．Na+排出细胞需要载体蛋白协助及消耗能量B．将Na+区隔化于液泡中会降低细胞的吸水能力C．该转运蛋白的功能体现了生物膜的选择透过性D．提高该转运蛋白基因的表达能提高植物的抗盐性4．月季花不仅是我国原产品种，更是北京市市花，已有千年的栽培历史，在世界上被誉为花中皇后，经过一百多年创造了两万多个园艺品种，这体现了（）A．生物多样性B．遗传多样性C．物种多样性D．生态多样性5．人体细胞无氧呼吸会产生乳酸。研究发现，乳酸不仅人体重要的代谢中间产物和能量载体，还可作为癌细胞的营养来源。下列相关叙述正确的是A．人体无氧呼吸产生乳酸的场所是细胞质基质和线粒体B．剧烈运动后血液中乳酸增多，但对血浆pH的变化不大C．无氧呼吸时，乳酸是重要的能量载体，细胞不产生ATPD．癌细胞的能量仅来自乳酸，与正常细胞相比代谢减缓6．2018年中国科学院首次人工创建了自然界不存在的生命——人造单染色体酵母，其与天然酵母细胞形态结构、功能相似，但仅含有一条“超级染色体”。下列关于人造单染色体酵母的叙述正确的是A．没有以核膜为界的细胞核 B．遗传信息储存在RNA中C．葡萄糖为其直接能源物质 D．在核糖体中合成蛋白质二、综合题：本大题共4小题7．（9分）近年来，在处理富营养化水体的污水过程中，与化学、物理除氮方法比较，目前认为微生物反硝化去除氮素污染更为经济有效。科研工作者采用基因工程技术构建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌，进行了相关研究。请回答问题。（1）微生物的反硝化作用，是氮循环中一个重要的生物过程。亚硝酸盐还原酶（Nir）是该过程的关键酶，是由野生菌株YP4的反硝化基因（nirS）转录后，再翻译出具有___________作用的蛋白质。（1）工程菌的构建①研究者利用NCBI数据库查到nirS基因的碱基序列，设计引物，利用PCR技术扩增nirS基因。PCR技术利用了___________的原理，使用耐高温Taq酶而未使用普通DNA聚合酶的主要原因是______________________。②研究者用HindⅢ和BamHI两种限制酶处理nirS基因与p质粒，在_______________酶的作用下进行体外连接，用连接产物转化大肠杆菌DH5，在含庆大霉素的培养基中进行培养并提取质粒，如果用HindⅢ和BamHI双酶切，得到两个片断电泳结果分别与_______________电泳结果基本一致，说明获得重组质粒pYP4S。③将pYP4S转化到野生菌株YP4中形成工程菌YP4S，培养后进行PCR鉴定。为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图1所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的最佳一对引物组合是_________。某学生错选了图中的另外一对引物组合，扩增出长度为1．1kb的片段，原因是_______________。（3）检测工程菌YP4S除氮的效能①工程菌株YP4S在已灭菌的模拟污水中培养36h后，检测结果如图1。结果表明___________________。②要进一步证明工程菌对含氮污水治理更有效，应___________________________。8．（10分）近年来烟草叶绿体基因工程在提高光合效率、抗性和品质等方面取得了研究进展。下图是将拟南芥果糖1，6-二磷酸醛缩酶基因（简称“醛缩酶基因”）转人烟草叶绿体基因组的部分流程示意图，请据图同答下列问题：（1）在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是_______图1中，利用PCR技术扩增拟南芥醛缩酶基因时，应选用的引物是_______。（2）图2重组质粒中未标注出的必需元件还有____，构建该重组质料用的限制性核酸内切酶有_______。（3）将拟南芥醛缩酶基因导人烟草叶绿体基因组时，一般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上，通过轰击进入叶绿体中，这种方法称为_______，叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区，应将目的基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区，其原因是____。（4）检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是_______，该项技术用到的基因探针的制作方法是：在____上用放射性同位素等做标记。9．（10分）为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与Ti质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。回答下列问题：（1）PCR技术所用到的关键酶是__________，利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，其目的是__________。（2）图1是花色基因C两侧被EcoRI酶切后所形成的末端结构，请写出EcoRI酶识别序列并标出切点：__________（用“↓”表示切点位置）。图2中EcoRI酶所识别的位点应在Ti质粒的__________片段上。（3）将导人目的基因的菊花细胞培养成植株需要利用__________技术，其原理是__________。（4）在个体生物学水平上，如何鉴定转基因菊花培育是否成功？____________________10．（10分）皮肤作为人体最大的器官拥有达1.8m2的表面积，其主要功能是作为物理屏障，保护机体免受外来生物或有毒物质的侵害。同时，皮肤也是人体与外界环境接触的部位，因此常驻有各类微生物，包括细菌、真菌等，可通过微生物培养技术了解我们的皮肤表面的微生物分布情况。回答下列问题：（1）微生物培养利用的培养基的类型很多，但培养基中一般都含有水、无机盐、碳源、___________。由于不同种类的微生物的菌落特征表现不同，因此可以利用____________________培养基来培养、观察菌落特征，对微生物进行初步的鉴定和分类。（2）有同学通过制备牛肉膏蛋白胨培养基来培养附着在皮肤表面的细菌。制备该培养基的操作步骤是计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。倒平板时需要在酒精灯火焰旁操作，待平板冷却凝固后，还需要将平板_________。为了确定培养基灭菌效果是否达到要求，可随机取若干_______________，在适宜条件下培养一段时间，观察该培养基是否出现了菌落，若没有出现，则证明培养基的灭菌效果达到了要求。（3）采集并制备样液，并将样液接种到培养基的平板上培养。采用的接种方法有_________和______________，若采用前者，则操作中接种环在使用前要在酒精灯火焰上先灼烧，其目的是_________________，第二次及其后的划线都要从上一次划线的末端开始，其目的是______________。11．（15分）谷氨酸是一种兴奋性神经递质，但是过量堆积在神经元之间又会成为神经毒素，引起神经元的损伤、衰老及死亡。请回答下列问题：（1）兴奋传来时，突触前神经元会释放谷氨酸，谷氨酸经扩散通过突触间隙，与突触后膜的受体结合，使突触后膜电位变为____________（填内正外负、内负外正）。上述过程体现细胞膜的功能有__________________________________________________（请答出两点）。（2）当突触间隙中谷氨酸积累过多时，持续作用会导致______________过度内流，使突触后神经元因渗透压__________________而膨胀损伤甚至涨破。（3）研究发现，雌性激素等甾体类激素可以防护某些神经毒素的毒性，从而发挥对神经元的保护作用。雌性激素的化学本质属于脂质中的___________________，它在人体中可以通过_______________运输来发挥保护神经元的作用。

参考答案一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）1、C【解题分析】

设控制该病的基因是A、a，则正常个体的基因型为aa，占1-19%=81%。【题目详解】由题意可知，aa%=1-19%=81%，a%=0.9，A%=0.1，则AA%=0.1×0.1=1%，Aa%=2×0.1×0.9=18%。患病个体中携带者的概率是：18%÷（18%+1%）=18/19，该夫妇中妻子的基因型及概率为：1/19AA，18/19Aa，丈夫的基因型是aa，则后代正常aa的概率是18/19×1/2=9/19，则患病的概率是1-9/19=10/19。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。故选C。2、C【解题分析】

高尔基体在动植物细胞中都有，但功能不同，在动物细胞中与分泌物的形成有关，在植物细胞中与细胞壁的形成有关。【题目详解】A、高尔基体是真核细胞内的物质转运系统，承担着物质运输的任务，A正确；B、高尔基体由一系列单位膜构成的扁平小囊及其产生的小泡组成，B正确；C、高尔基体普遍存在于真核细胞中，C错误；D、高尔基体的作用是把集中在高尔基体的蛋白质进行分拣，并分别送到细胞内或细胞外的目的地，D正确。

故选C。3、B【解题分析】

题中指出“依靠细胞膜和液泡膜上的Na+/H+反向转运蛋白将细胞质内的Na+逆浓度梯度排出细胞或将Na+区隔化于液泡中”，这完全符合主动运输的特点，从而增大了细胞液的浓度，使植物细胞的吸水能力增强，从而适应盐碱环境。【题目详解】A、Na+排出细胞是从低浓度向高浓度方向运输，属于主动运输，需要载体蛋白协助，并消耗能量，A正确；B、将Na+区隔化于液泡中，提高了细胞液的浓度，可以增强细胞的吸水能力，B错误；C、Na+的跨膜运输属于主动运输，体现了液泡膜的选择透过性，C正确；D、由于该载体蛋白的作用，液泡内Na+浓度增大，有利于吸水，从而提高植物的耐盐性，所以提高该转运蛋白基因的表达能提高植物的抗盐性，D正确。故选B。【题目点拨】本题考查无机盐运输的方式及对细胞的作用，意在利用新情景考查考生获取信息、分析信息的能力；同时要求考生能够识记主动运输的特点。4、B【解题分析】

生物多样性指的是地球上生物圈中所有生物以及它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统；生物多样性包括物种多样性、遗传多样性（基因多样性）、生态系统多样性。【题目详解】生物多样性包括物种多样性、遗传多样性（基因多样性）、生态系统多样性，生物物种之间的差异是由各自的遗传物质决定的，生物遗传多样性是物种多样性的基础，因此月季花经过一百多年创造了两万多个园艺品种，体现了生物多样性中的遗传多样性。故选B。5、B【解题分析】

人体无氧呼吸发生在细胞质基质，产物是乳酸，由于血浆中含有缓冲物质，可以调节血浆的pH，因此尽管血液中乳酸的含量较多，但对血浆pH的影响不大。【题目详解】A.人体无氧呼吸产生乳酸的场所是细胞质基质，A错误；B.剧烈运动后血液中乳酸增多，但血浆中的NaHCO3等缓冲物质的调节作用使血浆pH依旧会保持相对稳定，B正确；C.无氧呼吸第一阶段将葡萄糖分解产生丙酮酸、[H]和少量的ATP，C错误；D.癌细胞与正常细胞相比，细胞代谢更加旺盛，D错误。6、D【解题分析】

原核生物和真核生物的本质区别在于是否有以核膜包被的细胞核，原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，常见的真核生物有真菌、植物和动物，据此作答。【题目详解】A、酵母菌属于真菌，有以核膜为界的细胞核，A错误；B、酵母菌的遗传信息储存在DNA中，B错误；C、ATP为其直接能源物质，C错误；D、酵母菌有核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所，D正确。故选D。二、综合题：本大题共4小题7、催化DNA复制PCR过程中DNA在高温下解链，这样的高温下，普通的DNA聚合酶的生物活性丧失DNA连接p质粒和插入片段（目的基因）乙和丙目的基因反向连接工程菌株除氮效果优于野生菌Ⅰ．工程菌YP4S与野生菌分别处理实际污水36hⅡ．检测除氮率【解题分析】

分析题干可知：目前认为微生物反硝化去除氮素污染更为经济有效，科研工作者采用基因工程技术构建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌，故需依据基因工程的相关原理进行分析作答。【题目详解】（1）亚硝酸盐还原酶（Nir）是该过程的关键酶，酶是经基因的转录和翻译过程形成的有催化作用的蛋白质。（1）①PCR技术依据的原理是DNA分子的复制；因PCR过程中DNA解旋是在在高温下进行的（90-95℃），这样的高温下，普通的DNA聚合酶的生物活性丧失，故在PCR技术中应采用使用耐高温的Taq酶。②连接两个DNA片段所用的酶是DNA连接酶；因实验中nirS基因与p质粒是分别用HindⅢ和BamHI两种限制酶处理的，故若再用HindⅢ和BamHI双酶切之后，得到两个片断电泳结果分别与p质粒和插入片段（nirS基因）电泳结果基本一致，可说明获得重组质粒pYP4S。③PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反方向合成子链，结合目的基因的插入位置可知，PCR鉴定时应选择的最佳一对引物组合是乙和丙；若某学生错选了图中的另外一对引物组合（甲和乙），只有反向连接后才能扩增出长度为1．1kb的片段（1＋0.1kb）。（3）①图1结果表明，无论是总氮还是NH4＋、NO3—的去除率，工程菌株除氮效果优于野生菌。②因图1是工程菌株YP4S在已灭菌的模拟污水中的处理结果，故要进一步证明工程菌对含氮污水治理更有效，应用工程菌YP4S与野生菌分别处理实际污水36h，检测除氮率。【题目点拨】解答本题需要透彻理解基因工程的基本工具、PCR技术的原理，并能读懂实验结果的数据分析，进而分析作答。8、加热至90~95℃引物甲、引物丙复制原点HindⅢ和BclI基因枪法避免对叶绿体自身的基因组的表达造成影响DNA分子杂交技术含有目的基因的DNA单链片段（或“与目的基因互补的RNA单链片段”）【解题分析】

（1）目的基因的获取的方法有：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、标记基因和复制原点等。（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昰：显微注射法；将目的基因导入微生物绌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。【题目详解】（1）在体外利用PCR技术扩增目的基因时，利用高温条件使模板DNA解链为单链，即加热至90~95℃条件下使模板DNA解旋，图1中，基因中两条链是反向平行的，故利用PCR技术扩增目的基因时，应该选基因上下游、方向相反的一对引物，故所选的引物是引物甲、引物丙。（2）重组质粒应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等，图2重组质粒中未标注出的必需元件还有复制原点，由图2可知，BamHI会破坏标记基因，结合图1目的基因两端的限制酶切点可判断构建该重组质粒用的限制性核酸内切酶应选择HindIII和BclI。（3）将目的基因导入烟草叶绿体基因组时，一般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上，通过轰击进入叶绿体中，这种方法称为基因枪法。叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区，为避免对叶绿体自身的基因组的表达造成影响，应将目的基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区。（4）检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是DNA分子杂交技术，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针。【题目点拨】本题考查基因工程的知识点，要求学生掌握基因工程的操作步骤，把握PCR扩增技术的操作过程，识记基因表达载体的组成和将目的基因导入植物细胞的方法，理解细胞内目的基因的鉴定方法和探针的制作原理，能够根据图示选择正确是限制酶，这是该题考查的重点。9、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）要根据这一序列合成引物G↓AATTCT-DNA植物组织培养植物细胞具有全能性观察转基因菊花是否表现出基因C所控制的花色【解题分析】

PCR是应用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加，而这一技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物。目的基因导入植物细胞一般需要进行植物组织培养。【题目详解】（1）由于PCR技术应用了DNA双链复制的原理，在高温情况下进行，该过程需要的关键酶是热稳定DNA聚合酶；该过程中要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物；（2）根据酶切后形成的序列，可以推测出EcoRI酶识别的序列为GAATTC，且在酶切以后单独形成一个G，所以酶切位点为G↓AATTC；由于后续需要将目的基因导入到受体细胞中，所以会将目的基因转移至Ti质粒的T-DNA片段上；（3）目的基因导入到植物细胞，从而培育出新的植一般都需要植物组织培养技术的协助；该过程应用的原理是植物细胞具有全能性；（4）目的基因的检测在个体水平上需要观察到明显的性状变化或蛋白质的合成，因此该过程需要观察转基因菊花是否表现出基因C所控制的花色。【题目点拨】本题的重点是基因工程的过程，包含了目的基因的获取，目的基因与运载体的结合，目的基因的检测等方面的综合考察，其中目的基因和运载体的结合是难点，需要考虑目的基因的正常使用和运载体正常行使功能，因此酶切位点的选择一般是保证运载体上相关基因的完整性，且可以实现转运，所以一般会将目的基因导入T-DNA片段中。10、氮源固体倒置灭菌后的空白培养基平板划线法稀释涂布平板法杀灭接种环上的微生物使微生物数目能够随着划线次数的增加而逐步减少，以达到分离的效果【解题分析】

1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．对异养微生物来说，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。2、微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。【题目详解】（1）培养基中一般都含有水、无机盐、碳