上海市金山區上海交大南洋中學2024屆高三下第一次測試生物試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（共6小題，每小題6分，共36分。每小題只有一個選項符合題目要求）1．某地區人群中某常染色體顯性遺傳病的發病率為19%，一對夫婦中妻子患病，丈夫正常，他們所生的子女患該病的概率是（）A．1/19 B．9/19 C．10/19 D．1/22．下列關于高爾基體的敘述，錯誤的是（）A．是真核細胞內的物質轉運系統B．由單位膜構成的扁平小囊和小泡組成C．僅存在于動物細胞和低等植物細胞中D．可將分揀后的蛋白質分送到細胞內或細胞外的目的地3．由我國科學家研制成功的耐鹽堿“海水稻”，依靠細胞膜和液泡膜上的Na+/H+反向轉運蛋白將細胞質內的Na+逆濃度梯度排出細胞或將Na+區隔化于液泡中，減少Na+對植物細胞的毒害。下列分析錯誤的是A．Na+排出細胞需要載體蛋白協助及消耗能量B．將Na+區隔化于液泡中會降低細胞的吸水能力C．該轉運蛋白的功能體現了生物膜的選擇透過性D．提高該轉運蛋白基因的表達能提高植物的抗鹽性4．月季花不僅是我國原產品種，更是北京市市花，已有千年的栽培歷史，在世界上被譽為花中皇后，經過一百多年創造了兩萬多個園藝品種，這體現了（）A．生物多樣性B．遺傳多樣性C．物種多樣性D．生態多樣性5．人體細胞無氧呼吸會產生乳酸。研究發現，乳酸不僅人體重要的代謝中間產物和能量載體，還可作為癌細胞的營養來源。下列相關敘述正確的是A．人體無氧呼吸產生乳酸的場所是細胞質基質和線粒體B．劇烈運動后血液中乳酸增多，但對血漿pH的變化不大C．無氧呼吸時，乳酸是重要的能量載體，細胞不產生ATPD．癌細胞的能量僅來自乳酸，與正常細胞相比代謝減緩6．2018年中國科學院首次人工創建了自然界不存在的生命——人造單染色體酵母，其與天然酵母細胞形態結構、功能相似，但僅含有一條“超級染色體”。下列關于人造單染色體酵母的敘述正確的是A．沒有以核膜為界的細胞核 B．遺傳信息儲存在RNA中C．葡萄糖為其直接能源物質 D．在核糖體中合成蛋白質二、綜合題：本大題共4小題7．（9分）近年來，在處理富營養化水體的污水過程中，與化學、物理除氮方法比較，目前認為微生物反硝化去除氮素污染更為經濟有效。科研工作者采用基因工程技術構建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌，進行了相關研究。請回答問題。（1）微生物的反硝化作用，是氮循環中一個重要的生物過程。亞硝酸鹽還原酶（Nir）是該過程的關鍵酶，是由野生菌株YP4的反硝化基因（nirS）轉錄后，再翻譯出具有___________作用的蛋白質。（1）工程菌的構建①研究者利用NCBI數據庫查到nirS基因的堿基序列，設計引物，利用PCR技術擴增nirS基因。PCR技術利用了___________的原理，使用耐高溫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兩種限制酶處理nirS基因與p質粒，在_______________酶的作用下進行體外連接，用連接產物轉化大腸桿菌DH5，在含慶大霉素的培養基中進行培養并提取質粒，如果用HindⅢ和BamHI雙酶切，得到兩個片斷電泳結果分別與_______________電泳結果基本一致，說明獲得重組質粒pYP4S。③將pYP4S轉化到野生菌株YP4中形成工程菌YP4S，培養后進行PCR鑒定。為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質粒，擬設計引物進行PCR鑒定。圖1所示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質粒中的相應位置，PCR鑒定時應選擇的最佳一對引物組合是_________。某學生錯選了圖中的另外一對引物組合，擴增出長度為1．1kb的片段，原因是_______________。（3）檢測工程菌YP4S除氮的效能①工程菌株YP4S在已滅菌的模擬污水中培養36h后，檢測結果如圖1。結果表明___________________。②要進一步證明工程菌對含氮污水治理更有效，應___________________________。8．（10分）近年來煙草葉綠體基因工程在提高光合效率、抗性和品質等方面取得了研究進展。下圖是將擬南芥果糖1，6-二磷酸醛縮酶基因（簡稱“醛縮酶基因”）轉人煙草葉綠體基因組的部分流程示意圖，請據圖同答下列問題：（1）在體外利用PCR技術擴增目的基因時，使反應體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是_______圖1中，利用PCR技術擴增擬南芥醛縮酶基因時，應選用的引物是_______。（2）圖2重組質粒中未標注出的必需元件還有____，構建該重組質料用的限制性核酸內切酶有_______。（3）將擬南芥醛縮酶基因導人煙草葉綠體基因組時，一般將含有目的基因的質粒包裹在金粉上，通過轟擊進入葉綠體中，這種方法稱為_______，葉綠體基因組中存在基因區和基因間隔區，應將目的基因導入葉綠體基因組中的基因間隔區，其原因是____。（4）檢測目的基因是否成功導入受體細胞的方法是_______，該項技術用到的基因探針的制作方法是：在____上用放射性同位素等做標記。9．（10分）為了增加菊花花色類型，研究者從其他植物中克隆出花色基因C（圖1），擬將其與Ti質粒（圖2）重組，再借助農桿菌導入菊花中。回答下列問題：（1）PCR技術所用到的關鍵酶是__________，利用PCR技術擴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）圖1是花色基因C兩側被EcoRI酶切后所形成的末端結構，請寫出EcoRI酶識別序列并標出切點：__________（用“↓”表示切點位置）。圖2中EcoRI酶所識別的位點應在Ti質粒的__________片段上。（3）將導人目的基因的菊花細胞培養成植株需要利用__________技術，其原理是__________。（4）在個體生物學水平上，如何鑒定轉基因菊花培育是否成功？____________________10．（10分）皮膚作為人體最大的器官擁有達1.8m2的表面積，其主要功能是作為物理屏障，保護機體免受外來生物或有毒物質的侵害。同時，皮膚也是人體與外界環境接觸的部位，因此常駐有各類微生物，包括細菌、真菌等，可通過微生物培養技術了解我們的皮膚表面的微生物分布情況。回答下列問題：（1）微生物培養利用的培養基的類型很多，但培養基中一般都含有水、無機鹽、碳源、___________。由于不同種類的微生物的菌落特征表現不同，因此可以利用____________________培養基來培養、觀察菌落特征，對微生物進行初步的鑒定和分類。（2）有同學通過制備牛肉膏蛋白胨培養基來培養附著在皮膚表面的細菌。制備該培養基的操作步驟是計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。倒平板時需要在酒精燈火焰旁操作，待平板冷卻凝固后，還需要將平板_________。為了確定培養基滅菌效果是否達到要求，可隨機取若干_______________，在適宜條件下培養一段時間，觀察該培養基是否出現了菌落，若沒有出現，則證明培養基的滅菌效果達到了要求。（3）采集并制備樣液，并將樣液接種到培養基的平板上培養。采用的接種方法有_________和______________，若采用前者，則操作中接種環在使用前要在酒精燈火焰上先灼燒，其目的是_________________，第二次及其后的劃線都要從上一次劃線的末端開始，其目的是______________。11．（15分）谷氨酸是一種興奮性神經遞質，但是過量堆積在神經元之間又會成為神經毒素，引起神經元的損傷、衰老及死亡。請回答下列問題：（1）興奮傳來時，突觸前神經元會釋放谷氨酸，谷氨酸經擴散通過突觸間隙，與突觸后膜的受體結合，使突觸后膜電位變為____________（填內正外負、內負外正）。上述過程體現細胞膜的功能有__________________________________________________（請答出兩點）。（2）當突觸間隙中谷氨酸積累過多時，持續作用會導致______________過度內流，使突觸后神經元因滲透壓__________________而膨脹損傷甚至漲破。（3）研究發現，雌性激素等甾體類激素可以防護某些神經毒素的毒性，從而發揮對神經元的保護作用。雌性激素的化學本質屬于脂質中的___________________，它在人體中可以通過_______________運輸來發揮保護神經元的作用。

參考答案一、選擇題：（共6小題，每小題6分，共36分。每小題只有一個選項符合題目要求）1、C【解題分析】

設控制該病的基因是A、a，則正常個體的基因型為aa，占1-19%=81%。【題目詳解】由題意可知，aa%=1-19%=81%，a%=0.9，A%=0.1，則AA%=0.1×0.1=1%，Aa%=2×0.1×0.9=18%。患病個體中攜帶者的概率是：18%÷（18%+1%）=18/19，該夫婦中妻子的基因型及概率為：1/19AA，18/19Aa，丈夫的基因型是aa，則后代正常aa的概率是18/19×1/2=9/19，則患病的概率是1-9/19=10/19。綜上所述，ABD不符合題意，C符合題意。故選C。2、C【解題分析】

高爾基體在動植物細胞中都有，但功能不同，在動物細胞中與分泌物的形成有關，在植物細胞中與細胞壁的形成有關。【題目詳解】A、高爾基體是真核細胞內的物質轉運系統，承擔著物質運輸的任務，A正確；B、高爾基體由一系列單位膜構成的扁平小囊及其產生的小泡組成，B正確；C、高爾基體普遍存在于真核細胞中，C錯誤；D、高爾基體的作用是把集中在高爾基體的蛋白質進行分揀，并分別送到細胞內或細胞外的目的地，D正確。

故選C。3、B【解題分析】

題中指出“依靠細胞膜和液泡膜上的Na+/H+反向轉運蛋白將細胞質內的Na+逆濃度梯度排出細胞或將Na+區隔化于液泡中”，這完全符合主動運輸的特點，從而增大了細胞液的濃度，使植物細胞的吸水能力增強，從而適應鹽堿環境。【題目詳解】A、Na+排出細胞是從低濃度向高濃度方向運輸，屬于主動運輸，需要載體蛋白協助，并消耗能量，A正確；B、將Na+區隔化于液泡中，提高了細胞液的濃度，可以增強細胞的吸水能力，B錯誤；C、Na+的跨膜運輸屬于主動運輸，體現了液泡膜的選擇透過性，C正確；D、由于該載體蛋白的作用，液泡內Na+濃度增大，有利于吸水，從而提高植物的耐鹽性，所以提高該轉運蛋白基因的表達能提高植物的抗鹽性，D正確。故選B。【題目點撥】本題考查無機鹽運輸的方式及對細胞的作用，意在利用新情景考查考生獲取信息、分析信息的能力；同時要求考生能夠識記主動運輸的特點。4、B【解題分析】

生物多樣性指的是地球上生物圈中所有生物以及它們所擁有的全部基因及各種各樣的生態系統；生物多樣性包括物種多樣性、遺傳多樣性（基因多樣性）、生態系統多樣性。【題目詳解】生物多樣性包括物種多樣性、遺傳多樣性（基因多樣性）、生態系統多樣性，生物物種之間的差異是由各自的遺傳物質決定的，生物遺傳多樣性是物種多樣性的基礎，因此月季花經過一百多年創造了兩萬多個園藝品種，體現了生物多樣性中的遺傳多樣性。故選B。5、B【解題分析】

人體無氧呼吸發生在細胞質基質，產物是乳酸，由于血漿中含有緩沖物質，可以調節血漿的pH，因此盡管血液中乳酸的含量較多，但對血漿pH的影響不大。【題目詳解】A.人體無氧呼吸產生乳酸的場所是細胞質基質，A錯誤；B.劇烈運動后血液中乳酸增多，但血漿中的NaHCO3等緩沖物質的調節作用使血漿pH依舊會保持相對穩定，B正確；C.無氧呼吸第一階段將葡萄糖分解產生丙酮酸、[H]和少量的ATP，C錯誤；D.癌細胞與正常細胞相比，細胞代謝更加旺盛，D錯誤。6、D【解題分析】

原核生物和真核生物的本質區別在于是否有以核膜包被的細胞核，原核生物和真核生物的遺傳物質都是DNA，常見的真核生物有真菌、植物和動物，據此作答。【題目詳解】A、酵母菌屬于真菌，有以核膜為界的細胞核，A錯誤；B、酵母菌的遺傳信息儲存在DNA中，B錯誤；C、ATP為其直接能源物質，C錯誤；D、酵母菌有核糖體，核糖體是蛋白質合成的場所，D正確。故選D。二、綜合題：本大題共4小題7、催化DNA復制PCR過程中DNA在高溫下解鏈，這樣的高溫下，普通的DNA聚合酶的生物活性喪失DNA連接p質粒和插入片段（目的基因）乙和丙目的基因反向連接工程菌株除氮效果優于野生菌Ⅰ．工程菌YP4S與野生菌分別處理實際污水36hⅡ．檢測除氮率【解題分析】

分析題干可知：目前認為微生物反硝化去除氮素污染更為經濟有效，科研工作者采用基因工程技術構建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌，故需依據基因工程的相關原理進行分析作答。【題目詳解】（1）亞硝酸鹽還原酶（Nir）是該過程的關鍵酶，酶是經基因的轉錄和翻譯過程形成的有催化作用的蛋白質。（1）①PCR技術依據的原理是DNA分子的復制；因PCR過程中DNA解旋是在在高溫下進行的（90-95℃），這樣的高溫下，普通的DNA聚合酶的生物活性喪失，故在PCR技術中應采用使用耐高溫的Taq酶。②連接兩個DNA片段所用的酶是DNA連接酶；因實驗中nirS基因與p質粒是分別用HindⅢ和BamHI兩種限制酶處理的，故若再用HindⅢ和BamHI雙酶切之后，得到兩個片斷電泳結果分別與p質粒和插入片段（nirS基因）電泳結果基本一致，可說明獲得重組質粒pYP4S。③PCR技術要求兩種引物分別和目的基因的兩條單鏈結合，沿相反方向合成子鏈，結合目的基因的插入位置可知，PCR鑒定時應選擇的最佳一對引物組合是乙和丙；若某學生錯選了圖中的另外一對引物組合（甲和乙），只有反向連接后才能擴增出長度為1．1kb的片段（1＋0.1kb）。（3）①圖1結果表明，無論是總氮還是NH4＋、NO3—的去除率，工程菌株除氮效果優于野生菌。②因圖1是工程菌株YP4S在已滅菌的模擬污水中的處理結果，故要進一步證明工程菌對含氮污水治理更有效，應用工程菌YP4S與野生菌分別處理實際污水36h，檢測除氮率。【題目點撥】解答本題需要透徹理解基因工程的基本工具、PCR技術的原理，并能讀懂實驗結果的數據分析，進而分析作答。8、加熱至90~95℃引物甲、引物丙復制原點HindⅢ和BclI基因槍法避免對葉綠體自身的基因組的表達造成影響DNA分子雜交技術含有目的基因的DNA單鏈片段（或“與目的基因互補的RNA單鏈片段”）【解題分析】

（1）目的基因的獲取的方法有：從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因和復制原點等。（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有：農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法昰：顯微注射法；將目的基因導入微生物絀胞的方法是感受態細胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質—抗原-抗體雜交技術個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【題目詳解】（1）在體外利用PCR技術擴增目的基因時，利用高溫條件使模板DNA解鏈為單鏈，即加熱至90~95℃條件下使模板DNA解旋，圖1中，基因中兩條鏈是反向平行的，故利用PCR技術擴增目的基因時，應該選基因上下游、方向相反的一對引物，故所選的引物是引物甲、引物丙。（2）重組質粒應包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因和復制原點等，圖2重組質粒中未標注出的必需元件還有復制原點，由圖2可知，BamHI會破壞標記基因，結合圖1目的基因兩端的限制酶切點可判斷構建該重組質粒用的限制性核酸內切酶應選擇HindIII和BclI。（3）將目的基因導入煙草葉綠體基因組時，一般將含有目的基因的質粒包裹在金粉上，通過轟擊進入葉綠體中，這種方法稱為基因槍法。葉綠體基因組中存在基因區和基因間隔區，為避免對葉綠體自身的基因組的表達造成影響，應將目的基因導入葉綠體基因組中的基因間隔區。（4）檢測目的基因是否成功導入受體細胞的方法是DNA分子雜交技術，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作標記，以此作為探針。【題目點撥】本題考查基因工程的知識點，要求學生掌握基因工程的操作步驟，把握PCR擴增技術的操作過程，識記基因表達載體的組成和將目的基因導入植物細胞的方法，理解細胞內目的基因的鑒定方法和探針的制作原理，能夠根據圖示選擇正確是限制酶，這是該題考查的重點。9、熱穩定DNA聚合酶（Taq酶）要根據這一序列合成引物G↓AATTCT-DNA植物組織培養植物細胞具有全能性觀察轉基因菊花是否表現出基因C所控制的花色【解題分析】

PCR是應用DNA雙鏈復制的原理，將基因的核苷酸序列不斷地加以復制，使其數量呈指數方式增加，而這一技術的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根據這一序列合成引物。目的基因導入植物細胞一般需要進行植物組織培養。【題目詳解】（1）由于PCR技術應用了DNA雙鏈復制的原理，在高溫情況下進行，該過程需要的關鍵酶是熱穩定DNA聚合酶；該過程中要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根據這一序列合成引物；（2）根據酶切后形成的序列，可以推測出EcoRI酶識別的序列為GAATTC，且在酶切以后單獨形成一個G，所以酶切位點為G↓AATTC；由于后續需要將目的基因導入到受體細胞中，所以會將目的基因轉移至Ti質粒的T-DNA片段上；（3）目的基因導入到植物細胞，從而培育出新的植一般都需要植物組織培養技術的協助；該過程應用的原理是植物細胞具有全能性；（4）目的基因的檢測在個體水平上需要觀察到明顯的性狀變化或蛋白質的合成，因此該過程需要觀察轉基因菊花是否表現出基因C所控制的花色。【題目點撥】本題的重點是基因工程的過程，包含了目的基因的獲取，目的基因與運載體的結合，目的基因的檢測等方面的綜合考察，其中目的基因和運載體的結合是難點，需要考慮目的基因的正常使用和運載體正常行使功能，因此酶切位點的選擇一般是保證運載體上相關基因的完整性，且可以實現轉運，所以一般會將目的基因導入T-DNA片段中。10、氮源固體倒置滅菌后的空白培養基平板劃線法稀釋涂布平板法殺滅接種環上的微生物使微生物數目能夠隨著劃線次數的增加而逐步減少，以達到分離的效果【解題分析】

1、微生物培養基一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽，此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養物質以及氧氣的要求．對異養微生物來說，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作為營養要素成分時并不是起單一方面的作用。2、微生物常見的接種的方法①平板劃線法：將已經熔化的培養基倒入培養皿制成平板，接種，劃線，在恒溫箱里培養．在線的開始部分，微生物往往連在一起生長，隨著線的延伸，菌數逐漸減少，最后可能形成單個菌落。②稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經過大量稀釋后，均勻涂布在培養皿表面，經培養后可形成單個菌落。【題目詳解】（1）培養基中一般都含有水、無機鹽、碳