2024届天津市南开中学高三下学期第五次月考生物试卷

南开中学2024届高三年级生物学第五次月考第I卷（单选题）一、单选题（每题4分，共48分）1.下列关于T2噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述，错误的是（）A.都能发生基因突变B.都能进行细胞呼吸C.遗传物质都是DNAD.组成成分都含蛋白质2.下列关于B细胞和辅助性T细胞的叙述，错误的是（）A.均起源于骨髓中的造血干细胞B.均能特异性地识别抗原C.两者之间存在信息交流D.都可与细胞毒性T细胞结合3.近年来发酵酸豆奶的营养价值和独特风味已得到消费者的认可。下图是酸豆奶的生产工艺流程，利用大豆与奶粉混合，经乳酸菌发酵制成的酸豆奶，不但具有动、植物蛋白的双重营养，还能有效缓解牛奶资源的匮乏。下列相关分析不合理的是（）A.在两者混合液中加入适量的葡萄糖有利于发酵的进行B.巴氏消毒在杀死大部分微生物同时不破坏营养成分C.发酵过程早期需密封，后期需不断地通入无菌空气D.一定范围内，随着发酵时间的增加，酸度会逐渐增加4.在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”，以下每组实验中所用原理不同的一项是（）A.“艾弗里在肺炎链球菌转化实验中用酶处理细胞裂解物”和“探究睾丸分泌雄激素的实验中将睾丸切除”B.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”和“斯塔林和贝利斯将加入稀盐酸后的小肠黏膜提取液注入狗的静脉”C.“向蝌蚪饲喂甲状腺激素探究其作用”和“班廷和贝斯特摘除狗的胰腺造成实验性糖尿病”D.“达尔文探究植物向光性时用锡箔小帽罩住胚芽鞘尖端”和“探究土壤微生物分解作用时实验组的处理”5.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（）A.施肥改变了草地群落的物种组成B.适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度C.封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关D.封育和施肥均降低了优势种的地位6.下图为线粒体局部放大示意图，内膜上多个各不相同的电子传递复合物在依次传递电子的同时将质子排出线粒体基质，ATP合酶能催化ATP的合成。下列叙述正确的是（）A.图示过程体现的是有氧呼吸第二、三阶段，分别发生于线粒体基质和内膜上B.线粒体内外膜间隙的pH高于线粒体基质C.还原型辅酶I在细胞质基质和线粒体基质中均能产生D.图示过程发生了一系列的能量转换，NADH中的化学能多数转换为ATP中的化学能7.下图为某植物（2n=24，基因型为AaBb，两对基因位于两对同源染色体上）减数分裂过程中不同时期的细胞图像，下列有关叙述正确的是（）A.应取该植物的子房制成临时装片，才能观察到上面的图像B.图甲、乙细胞中均含有12对同源染色体C.与图丙细胞相比，图丁的每个细胞中染色体和核DNA的数目均加倍D.图戊中4个细胞的基因型最可能为AB、Ab、aB、ab8.2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者ArdemPatapoulian在探寻人体触感机制过程中发现了触觉受体Piezo。它由三个相同的叶片状蛋白组成“螺旋桨状”三聚体，能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导Na+进入细胞。以下为Piezo可能的作用机理示意图，相关叙述错误的是（）A.Piezo是一种能感受压力的通道蛋白，其上既有疏水区域，也有亲水区域B.Piezo的形成需要内质网、高尔基体的进一步加工C.机械力刺激导致Piezo空间结构改变，中央孔打开，离子内流D.敲除了Piezo基因的小鼠在其体表受到机械力刺激后会出现超敏痛9.植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中，高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”，低位作物主要通过光敏色素B（phyB）感知该环境中红光与远红光比值（R：FR）的降低，从而引发一系列生物学效应，导致下胚轴过度伸长，使幼苗萌发后叶柄及茎秆过度伸长，降低了作物产量和品质。光敏色素B（phyB）存在非活化（Pr）和活化（Pf）两种形式。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图，以下选项错误的是（）注：PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质，ROT3、BZR1和ARF6均为细胞核内基因A.正常光照下，R：FR增高，光敏色素B（phyB）主要以活化形式（Pfr）存在B.荫蔽胁迫下，phyB主要以非活化（Pr）形式存在，增强了对PIFs的抑制作用C.光敏色素是一类蛋白质，它通过结构的变化将信息传导到细胞核内影响基因的表达D.低位植物接受物理信息后长得更高，有利于其获得更多的光照10.工业革命之前，某森林中的树干上长满地衣和苔藓，浅色桦尺蛾停在这种树干上不容易被天敌发现；工业革命之后，树干上的地衣和苔藓被黑色的煤烟取代了，黑色桦尺蛾不容易被天敌发现。已知桦尺蛾的黑色和浅色分别受等位基因D、d控制。在工业革命前后该森林中桦尺蛾种群的D基因频率的变化情况如图所示（该种群数量足够大、个体之间进行随机交配、无突变等）。下列叙述正确的是（）A.若仅考虑桦尺蛾的体色这一性状，图中0~10年间该种群没有进化B.图中10~24年间D基因频率不断增大，24~32年间基因型为Dd的个体占比达到最高C.图中32~36年间D基因频率迅速增大是黑色桦尺蛾大量繁殖导致的D.黑色桦尺蛾数量的增加对控制浅色性状的基因频率无影响基因印记哺乳动物是二倍体生物，但并非所有基因来源于父方和母方的两个拷贝都有相同的表达活性。在配子发生期间，有些基因会获得标志其来源的遗传修饰，导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因只有一个表达，这种现象被称为基因印记，具有这种现象的基因称为印记基因。父源性印记基因是指父源性等位基因位点带有印记，母源性印记基因是指母源性等位基因位点带有印记。在人类基因组中只发现几百个印记基因。大多数印记基因成簇存在。每个印记基因簇都由一个印记控制中心（ICE）控制，该区域具有亲本特异性修饰，如DNA甲基化等。大部分印记基因簇都至少含有一个长链非编码RNA（IncRNA）的编码序列。IncRNA不编码蛋白质，但能调控基因簇中印记基因的表达。Igf2r印记基因簇的组成（IncRNA基因的启动子位于ICE中）和表达情况如下图1所示。在哺乳动物的生殖发育中，基因印记的建立和擦除过程如下图2所示（以父源性印记基因为例）。人类某些遗传疾病及癌症的发生过程与基因印记密切相关，如位于15号染色体上的印记基因I。该基因是母源性印记基因，细胞中若无该基因表达会导致PWS（Prader-Willi综合征）。PWS2型是由患者两条15号染色体来自同一个亲本所致（单亲源二倍体），该病发病率约占PWS发病人群的20%。因此，对基因印记的更深入了解，将有助于我们诊断和治疗与基因印记相关的疾病。阅读材料完成下列小题：11.下列关于基因印记的表述，正确的是（）A.基因印记不属于表观遗传现象B.母源、父源印记基因分别位于X、Y染色体上C.在生殖细胞形成过程中，擦除并建立新的基因印记D.在减数分裂过程中，不发生等位基因分离现象12.根据图文信息推测，以下叙述错误的是（）A.母源染色体上ICE被甲基化修饰后抑制了lncRNA基因的转录B.父源染色体上lncRNA抑制了其Slc22a2基因的转录C.PWS2型患者最可能的致病原因是两条15号染色体均来自父方D.PWS2型患者最可能的致病原因是两条15号染色体均来自母方第II卷（非选择题）二、非选择题（共52分）13.陆生植物的根与真菌长期共同生活，形成菌根。由于菌根类型不同，植物分为两类，形成丛枝菌根（AM）的植物为AM植物，形成外生菌根（EcM）的植物为EcM植物。物种丰富的热带森林主要由AM植物组成，而物种贫乏的北方森林则以EcM植物为主。我国科研人员对其原因进行研究。（1）菌根中的真菌虽然依赖于从植物获取糖类等有机物维持生存，但扩大了植物根的表面积，吸收并为植物提供大部分生长所需的氮、磷等无机盐，它们相互依存构成了___关系。（2）研究者在某亚热带森林中选择若干大小相同的样地，等分为两组，分别均匀种植AM植物或EcM植物。种植AM植物的样地又分为五组，分别种植1种、2种、4种、8种和16种AM植物，形成五个树种丰富度梯度，种植EcM植物的样地也分为五组，分别种植相应的EcM植物，形成五个树种丰富度梯度。若干年后，对每个样地进行测定、统计，得到下图所示结果。结果表明，树种丰富度促进___的NPP增加。（3）研究者从上述每个样地内的凋落物中称取相同重量，分别装入相同大小的网袋中（网孔尺寸为1mm），再埋入原样地的相同深度土壤中。半年后，取出网袋，对里面的凋落物烘干、称重，计算干物质量。①从生态系统能量流动分析，凋落物中的能量属于___（选填下列字母）。a．植物NPP中的能量b．植物光合作用同化，但不包含在NPP中的能量c．流入第二营养级的能量d．植物用于生长、发育、繁殖的能量e．未被植物自身呼吸作用消耗，最终流向分解者的能量②本研究的目的是___。14.马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图，图2是蔗糖进入筛分子-伴胞复合体（韧皮部）的一种模型。请回答下列问题：（1）图1所示的代谢过程中，需要的光反应产物是___。为马铃薯叶片提供C18O2，块茎中会出现18O的淀粉，请将18O转移的路径用箭头和文字补充完整：C18O2→___→淀粉。（2）研究发现，叶绿体中淀粉的大量积累会导致___膜结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，使___，进而抑制暗反应。（3）图2中甲具有___酶活性。乙（SUT））是一种蔗糖转运蛋白，在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUT1的表达水平降低，叶片中可溶性糖和淀粉总量___，最终导致块茎产量___。15.海马体和前额叶是大脑皮层的两个不同区域。为探究两者如何参与注意力的集中，研究者进行了相关实验。研究者设计了一个实验装置（图1所示）以判断小鼠注意力是否集中。小鼠面前设置五盏灯，随机亮起一盏，若小鼠在规定时间内触碰该灯对应按钮，可获得食物；若小鼠触碰其他灯的按钮，或没有在规定时间内触碰按钮，均不能获得食物。小鼠识别灯光信号并在规定时间内触碰正确按钮是注意力集中的表现。（1）小鼠经训练后可熟练使用该装置获取食物，这一学习过程属于___反射，构成此反射的结构基础是___。（2）研究者将微电极分别植入小鼠的前额叶及海马体中检测神经元膜电位变化频率（图2所示），实验结果如下表所示。小鼠反应否关注到灯光信号是否在规定时间触碰按钮前额叶神经元膜电位海马体神经元膜电位正确是是膜电位变化频率一致错误是否膜电位变化频率不一致错误否否膜电位变化频率不一致小鼠在该装置中看到灯光时，前额叶的神经元兴奋，其膜电位变化为___。该实验结果推测小鼠注意力集中需要前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致。（3）EB4是前额叶和海马体神经元细胞膜上的受体，与小鼠注意力集中有关。①研究者在实验组中将含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶，检测对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率的一致性，结果如图3和图4。对照组的处理为在海马体和前额叶分别注射___。比较图3和图4结果，说明___。②海马体和前额叶的神经元通过中间神经元联系，大脑中神经调节蛋白N1促进神经元发育，其与EB4结合可调控海马体中神经元末梢释放γ-氨基丁酸（GABA，一种抑制性神经递质）。研究者在海马体注射EB4抑制剂后，检测GABA作用的中间神经元的膜电位变化频率，结果如图5。据图5可知，注射EB4抑制剂后，GABA作用的神经元兴奋性升高，依据是___。据此推测，N1与EB4结合___GABA的释放，进而调节中间神经元的兴奋性。16.番茄是重要的农作物，因J基因功能缺失导致的无果茎接缝是一种优良性状，表现为茎干与果实的连接处光滑且牢固，不易落果，提高了番茄的产量。（1）利用诱变育种获得纯合突变体甲，表现出无果茎接缝。但由于花序产生大量分枝，导致产量不高。将甲与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1自交获得的F2中，野生型：无果茎接缝且分枝不增加：有果茎接缝且分枝增加：突变体甲=9：3：3：1，说明无果茎接缝为___性性状；控制花序分枝数量的基因与控制有无果茎接缝的基因遵循___。（2）在甲的基础上获得了花序分枝未增加的纯合突变体乙。将甲与乙杂交获得F1，F1自交，F2表现为不同程度的分枝。对F2中分枝最多和最少的个体基因组进行测序和比对，发现抑制花序增加的基因可能位于番茄1和3号染色体上，将相关DNA序列分别命名为sb1和sb3。由F2自交获得F3，对F3部分个体进行测序并统计花序分枝数，结果如下图1。由结果可知，对花序增加的抑制作用取决于sb1和sb3的种类和数量，且___的影响更大；F2中与图1的B组表型一致的个体占F2的比例为___。（3）大规模测序发现，突变体甲中J基因功能缺失且sb3序列中有一个突变的E基因，正常及突变E基因序列如下图2（a），突变E基因转录出的两种mRNA序列如下图2（b）。欲利用PCR技术验证突变体甲转录出的基因E的mRNA序列中包含图2（b）的两种序列，应从下图3中选择的两对引物是___和___（内含子4’序列较长，难以完全扩增）。17.大肠杆菌能进入实体瘤核心并保持较强活性，科研人员期望利用大肠杆菌构建一种基因表达可控的工程菌，期望用于人体特定部位实体瘤的免疫治疗。（1）科研人员利用温度敏感型转录调控蛋白构建温控表达的质粒系统，如下图。①利用来自λ噬菌体温度敏感型转录抑制因子Tcl42作为“开关”构建温控抑制元件，在___（选填“λ噬菌体”、“大肠杆菌”或“人”）中具强活性的启动子pLac可以使Tcl42持续性表达，抑制启动子pRL；当控温至42℃时才开启特定基因的表达。②Tcl42开关仅在加热时瞬时激活特定基因，而免疫疗法需要数周才能见效，所以设计了“基因电路”（一次短暂的温度激活后可维持长期的基因表达），其