北京101中学2023届上学期高三年级9月月考生物试卷

北京101中学2023届上学期高三年级9月月考生物试卷

本试卷共100分。考试时长90分钟。

第一部分

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. 核酸是遗传信息的携带者，下列关于核酸的组成和分布的表述，正确的是（
）

A. 除病毒外，一切生物都有核酸存在

B. 真核细胞的DNA主要分布在细胞核中

C. RNA分子中嘌呤数总是等于嘧啶数

D. 组成核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸

2. 细胞就像一个繁忙的工厂，其内部的细胞器在功能上各有分工，共同完成各种生理过程。下图示意有关过程，下列有关描述错误的是（
）

A. 图示过程体现了生物膜具有流动性

B. 被溶酶体消化后的部分物质通过囊泡运出细胞

C. 图示过程说明生物膜在结构上和功能上存在紧密的联系

D. 溶酶体中的水解酶的合成始于内质网，需要高尔基体的加工和运输

3. 光反应在叶绿体类囊体的薄膜上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中（
）

A. 需要ATP提供能量                    B. DCIP被氧化

C. 不需要光合色素参与                D. 会产生氧气

4. 某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（
）

A. 该菌在有氧条件下能够繁殖            B. 该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生

C. 该菌在无氧条件下能够产生乙醇        D. 该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO₂

5. 流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是（
）

A. 处于分裂期的细胞均被计数在a峰中

B. a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制

C. b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍

D. 此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制

6. 果蝇的红眼与白眼受一对等位基因控制，相关基因位于X染色体上。一只杂合红眼雌果蝇，其卵原细胞进行正常减数分裂的过程中，若不考虑基因突变、交叉互换和染色体变异，当染色体的着丝粒分开时，细胞内可能存在（
）

A. 四条X染色体，两个红眼基因        B. 两条X染色体，两个白眼基因

C. 四条X染色体，两个白眼基因        D. 两条X染色体，一个红眼基因

7. 萝卜的花有紫色和白色、大花和小花，分别由两对等位基因（A和a，B和b）控制。现选用纯合紫色小花植株与白色大花植株杂交，F₁表现为紫色大花，F₁自交后代表现型的比例为紫色小花；紫色大花：白色大花＝1：2：1。以下推测不正确的是（
）

A. 控制萝卜花色和大小的两对等位基因的遗传符合自由的组合定律

B. 如果只研究花色性状，则F₁紫色花自交后代性状分离比为3：1

C. 如果不考虑基因突变和交叉互换，F₃中不存在紫色大花的纯合体

D. F₁测交后代表现型的比例为紫色小花：白色大花＝1：1

8. 扁豆具有多种外皮性状，是由同一基因位点的多个不同基因控制的。将纯种不同性状的扁豆杂交得到F₁，然后自交得到F₂，结果如下表。据表判断，不正确的是（
）

A. 一株扁豆的外皮性状由多对等位基因控制

B. 光面扁豆自交后代不会出现性状分离

C. 亲本麻面A和斑点B杂交后代全为麻面A

D. 控制斑点A和B的基因是共显性关系

9. 某种遗传病受一对等位基因控制，下图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是（
）

A. 若该病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅱ1为纯合子

B. 若该病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ4为纯合子

C. 若该病为常染色体隐性遗传病，则III2为杂合子

D. 若该病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ3为纯合子

10. 赫尔希和蔡斯的T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是（
）

A. 实验需分别用含³²P和³⁵S的培养基培养噬菌体

B. 搅拌目的是使大肠杆菌破裂，释放出子代噬菌体

C. ³⁵S标记噬菌体的组别，搅拌不充分可致沉淀物的放射性增强

D. ³²P标记噬菌体的组别，放射性同位素主要分布在上清液中

11. 科学家人工构建了一对代号为“X-Y”的新碱基对，X与Y可相互配对，但不能与已知碱基配对，将含“X-Y”碱基对的质粒导入大肠杆菌，并在培养基中添加相应原料，实验结果显示该质粒在大肠杆菌中可进行多轮自我复制。下列叙述正确的是（
）

A. 该过程需要DNA聚合酶的参与        

B. 该过程所需的脱氧核苷酸有4种

C. 该质粒上碱基X与Y的数量不相等    

D. 含“X-Y”碱基对的基因可准确表达出蛋白质

12. RNase P是一种核酸内切酶，由RNA和蛋白质组成。无活性的RNase P通过与前体tRNA特异性结合被激活，激活的RNase P剪切前体tRNA，所得的成熟tRNA进入细胞质基质中发挥作用。以下关于RNase P分析不正确的是（
）

A. 通过破坏磷酸二酯键剪切前体tRNA

B. RNase P能够催化tRNA基因的转录

C. RNase P可能存在于细胞核或某些细胞器中

D. pH、温度都会影响RNase P的活性

13. 果绳的生物钟基因位于X染色体上，有节律（X^B）对无节律（X^b）为显性；体色基因位于常染色体上，灰身（A）对黑身（a）为显性。在基因型为AaX^BY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAX^BX^b类型的变异细胞，有关分析正确的是（
）

A. 该细胞是初级精母细胞

B. 该细胞的核DNA数是体细胞的一半

C. 形成该细胞过程中，A和a随姐妹染色单体分开发生了分离

D. 形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变

14. SLC基因编码锰转运蛋白，研究发现该基因作为转录模板的一条DNA链中的碱基序列由CGT变为TGT，导致所编码蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸，使组织中锰元素严重缺乏，引发炎性肠病等多种疾病。下列相关分析不正确的是（
）

A. 推测患者SLC基因内发生了碱基对的替换

B. SLC基因突变导致其所编码的锰转运蛋白的功能改变

C. 突变的SLC基因相应mRNA中的变化为CGU→UGU

D. 识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同

15. OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是（
）

A. 可用抗原–抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量

B. 四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板

C. 应选用含卡那毒素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞

D. 四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译

第二部分

本部分共6题，共70分。

16. 胰岛素是人体内降低血糖的唯一激素。研究人员对胰岛素分泌的调节机制进行了相关研究。

（1）胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图1所示。血液中的葡萄糖浓度升高时，葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白进入胰岛B细胞。据图可知，细胞内葡萄糖通过_______过程被分解，导致细胞内ATP浓度_______，引起胰岛B细胞质膜上的K^＋通道磷酸化进而_______，K^＋外流受阻，细胞膜电位发生变化。电位变化导致膜上Ca^2＋通道开放，Ca^2＋_______促使细胞通过_______方式释放胰岛素。

（2）研究发现H蛋白可与Ca^2＋通道结合，敲除H蛋白基因的小鼠血浆中胰岛素浓度显著低于野生型。为研究H蛋白调控胰岛素分泌的机制，研究者在ISN细胞（胰岛B细胞瘤细胞）中转入能够抑制H蛋白基因转录的载体，将其作为实验组，用转入空载体的ISN细胞作为对照组，进行了下列实验。

①检测两组细胞Ca^2＋通道基因的转录量，结果如图2所示。图中结果说明，抑制H蛋白基因的转录_______。

②在实验组和对照组ISN细胞中分别表达荧光标记的Ca^2＋通道蛋白，检测两组细胞细胞膜上的荧光强度，统计不同荧光强度的细胞所占比例，结果如图3所示。依据图中数据_______，研究人员判断实验组缺少H蛋白导致定位到细胞膜上的Ca^2＋通道减少。

③通过后续实验，研究人员还发现实验组Ca^2＋通道的转运能力下降。

综合以上实验结果，推测敲除H蛋白基因的小鼠体内胰岛素分泌减少的机制：_____________。

17. 注意缺陷多动障碍（ADHD）是临床上常见的一种神经发育障碍性疾病，主要表现为与年龄不相符的注意力不集中、多动、冲动，推测cntnap2基因与ADHD相关，研究人员尝试通过降低斑马鱼中该基因的表达建立ADHD动物模型。

（1）cntnap2基因进行转录时，_________酶识别并结合基因的_________，催化形成RNA前体。随后RNA前体中内含子对应部分被切掉，外显子对应部分拼接起来，形成成熟mRNA。

（2）为降低cntnap2基因的表达，研究人员将吗啉反义寡核苷酸导入斑马鱼的受精卵中，吗啉反义寡核苷酸是一种RNA剪接抑制剂，针对它的具体作用，科研人员提出以下假说：

假说1：导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切下去

假说2：导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切下去

为了验证上述假说，分别从受精后3天的实验组和对照组斑马鱼的脑中提取_________，逆转录形成cDNA。若假说1成立，使用上图所示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为_________（从下列选项中选择）。

A. 实验组有目的条带                    B. 实验组无目的条带

C. 对照组有目的条带                    D. 对照组无目的条带

若要证明假说2成立，还需要选择上图所示引物_________进行PCR。

（3）用上述方法获得的实验组斑马鱼的运动距离和速度都大于对照组。科研人员向实验组斑马鱼的培养液中加入托莫西汀（一种常用于治疗ADHD）的临床药物），若_________则证明利用吗啉反义寡核苷酸获得了ADHD斑马鱼模型。

18. 请阅读科普短文，回答问题。

氨基酸家族的新成员

氨基酸是蛋白质的基本单位，在遗传信息的传递过程中，由AUCG四种碱基构成的“核酸语言“，通过三个碱基形成的密码子转变成20种常见的天然氨基酸组成的“蛋白质语言“。人们很早就破译得到包括64个密码子的传统密码子表（下表中为部分密码子）。

1986年，科学家在研究谷胱甘肽过氧化物酶的作用时，发现了硒代半胱氨酸（Sec）。通过比较含硒（Se）多肽链的基因序列和氨基酸序列，证实了终止密码子UGA是编码Sec的密码子。因为这种新发现的氨基酸在结构上可视为半胱氨酸（如下图）侧链上的S元素被Se取代的产物，所以它被称为Sec。又因为它是在20种常见的天然蛋白质氨基酸之后发现的，所以又称为第21种蛋白质氨基酸。

研究发现，密码子UGA通常作为蛋白质合成的终止密码子，但当mRNA链UGA密码子后面出现一段特殊序列时，UGA才成为Sec的密码子，使Sec掺入到多肽链中去。后来科学家发现某些古细菌以及包括哺乳动物在内的动物体中的Sec也都是由UGA编码。

Sec是蛋白质中硒的主要存在形式，也是唯一的含有准金属元素的氨基酸。迄今为止，Sec已经被发现是25种含硒酶的活性中心，是含硒酶的灵魂，如果没有这第21种氨基酸，含硒酶就无法工作，人就会出各种各样的病症。如谷胱甘肽过氧化物酶是人体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶，它能催化有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。

人体的“第21种氨基酸——硒代半胱氨酸的发现说明科学是一个发展的过程，科学知识也随着研究的深入而不断改变着。

（1）请根据上述文章内容对传统密码子表提出一处修正意见：___________。Sec的密码子为UGA，DNA分子上与该密码子对应的碱基对序列是___________。

（2）请画出Sec的侧链基团（R基）：___________。

（3）当核糖体进行翻译时，终止密码子没有相应的tRNA结合，而是与终止因子（一种蛋白质）结合，翻译终止。mRNA上的密码子UGA是对应翻译终止还是编码Sec呢？有人曾经提出过“终止因子与携带Sec的tRNA竞争结合密码子UGA”的假设。请结合文中内容判断研究结果是否支持该假设，并在下表中相应位置写出理由。

（4）文中提到“某些古细菌以及包括哺乳动物在内的动物体中的Sec也都是由密码子UGA编码“，这也为“现存的丰富多样的物种是由_________长期进化形成的“提供了证据。

（5）硒是人体生命活动不可缺少的微量元素，被国内外医药界和营养学界称为“长寿元素“，请根据文中提供的资料进行解释___________。

19. 苏云金芽孢杆菌的CryIAC基因编码一种蛋白质，该蛋白可杀死鳞翅目昆虫。研究者将CryIAC基因转入玉米中，并对玉米抗性进行鉴定和遗传分析。

（1）下图为苏云金芽孢杆菌内CryIAC基因所在DNA复制及控制多肽合成的过程，在玉米细胞内，核基因控制的该过程发生在同一场所的是__________（填序号）。过程①需要__________催化，完成③时，一般在一条mRNA上会结合多个核糖体，其意义是____________。

（2）将从苏云金芽孢杆菌细胞内获取的CryIAC基因与质粒结合构建_______，然后用_______法导入普通玉米中，获得T₀代植株。

（3）对不同株系植株进行PCR检测，结果如下图。1号为_______检测结果。将_______接种（施放）于不同株系植株，以_______占叶片总面积的百分率作为抗虫能力参数，筛选抗虫的阳性植株。

（4）T₀代4号植株表现为非抗虫，但PCR检测结果为_______，可能的原因是_______（选填选项前的符号）。

a. CryIAC基因突变                b. CryIAC基因所在染色体片段缺失

c. CryIAC基因表达效率太低        d. CryIAC基因未导入

（5）将T₀代2号植株与普通玉米杂交获得T₁代，对T₁代进行抗虫鉴定，结果发现抗虫玉米与非抗虫玉米的比值约为3：1。推测导入的CryIAC基因位于_______上，其遗传遵循_______定律。T₀代2号玉米自交，子代的性状分离比为______________。

20. 酵母菌是一种单细胞真菌，可通过无性生殖和有性生殖进行繁殖。

（1）酵母菌在营养条件适宜时进行无性生殖，可通过_______分裂产生新个体，繁殖速度快。营养状况不好时，一些可进行有性生殖的二倍体酵母菌通过减数分裂产生单倍体，在合适条件下再萌发，经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。减数分裂过程中能发生_______，因而产生的后代具有更大的________性。酵母菌在不同条件下的不同生殖方式，体现了生物对环境的____________。

（2）某实验室发现一种缺失了X基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常的单倍体孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行了相关研究。

下图为野生型酵母菌减数分裂过程示意图（只标注了其中一对染色体），图中左侧为野生型酵母，右侧为突变体酵母菌产生染色体异常的单倍体孢子的过程。

①据图分析，减数分裂的MI与MII过程中，突变体染色体行为变化的特征是______________。观察发现突变体酵母菌产生的单倍体孢子中约16.4％染色体数目异常，据此推测突变体中约_________％的亲代酵母细胞减数分裂发生异常。

②进一步观察发现突变体酵母菌在产生染色体异常的单倍体孢子过程中，在________期同源染色体联会正常。此时，同源染色体间形成以蛋白质为主要成分的链状结构，称为联会复合体（SC）。依据图中信息，在减数分裂过程中，突变体与野生型相比SC的含量变化的差异是__________，导致染色体行为异常。结合上述信息，推测野生型酵母菌中X基因的功能是__________。

③为验证上述推测，科研人员将X基因转入__________酵母菌中，可观察或检测__________（至少写出两点）。

21. 野生型果蝇眼色是暗红色，暗红色源自于棕色素与朱红色素的叠加。棕色素与朱红色素的合成分别受B/b、N/n基因的控制。

（1）品系甲为一种棕色素与朱红色素合成均受抑制的白眼纯合突变体。

①研究人员用品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得F₁均为暗红眼。推测控制眼色色素合成的两对基因均位于_______（填“常“或“性“）染色体上，品系甲的基因型为_______。

②进一步将F₁个体与品系甲进行正反交实验，所得F₂的表现型如下表所示。

根据F₂的表现型及比例，推测这两对基因的位置关系是_______。根据表中数据，推测组合I与组合Ⅱ的F₂表现型及比例不同的原因是_____________。

（2）多次重复上述杂交组合I时，发现极少数实验中所得F₂全为暗红眼，而重复杂交组合Ⅱ，所得F₂的表现型及比例不变。初步推测有个别F₁雄蝇所产生的携带______基因的精子不育，这种F₁雄蝇被称为雄蝇T。

（3）野生型果蝇及品系甲均为SD^＋基因纯合子，研究人员发现雄蝇T的一个SD⁺基因突变为SD基因，SD基因编码G蛋白，G蛋白可与特定的DNA序列结合，导致精子不育。

①据此判断SD基因相对于SD⁺基因为_______（填”显性”或”隐性”）。

②为判断SD/SD⁺基因与B/b，N/n基因在染色体上的位置关系，研究人员选取雄蝇T与品系甲杂交所得子代中的雄果蝇与品系甲雌果蝇杂交，所得后代全部为暗红眼，由此推测SD基因与B/b，N/n基因在染色体上的位置关系为______________。

③进一步用射线照射雄蝇T，得到一只变异的雄蝇X，两者体内部分染色体及等位基因（SD、SD⁺）如下图所示。将X与品系甲的雌果蝇杂交，所得子代全为雌果蝇，且暗红眼与白眼比例约为1：1。据此推测，精子不育现象与染色体上一段DNA序列r有关（其在同源染色体上相同位置对应的序列记为R），请在雄蝇X的图中标注序列r和序列R可能的位置。

（4）在雄蝇T的次级精母细胞中均可检测到蛋白G，且次级精母细胞数目与普通F₁雄蝇无显著差异。推测雄蝇T特定类型精子不育的机理是___________。

参考答案

第一部分

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。

第二部分

本部分共6题，共70分。

16. （10分，除特殊标记外，每空1分）

（1）细胞呼吸
升高（或“增加“）
关闭
内流
胞吐

（2）①对Ca^2＋通道基因的转录无影响

②与对照组相比，实验组细胞膜上Ca^2＋通道弱荧光强度细胞的比例高，而中等、高荧光强度的细胞比例低

③体内缺少H蛋白，（不影响Ca^2＋通道基因的转录）使细胞膜上的Ca²⁺通道减少，同时降低Ca²⁺通道蛋白转运能力，Ca^2＋内流减少，从而减少了胰岛B细胞通过胞吐释放胰岛素的量。（3分）

17. （7分，除特殊标记外，每空1分）

（1）RNA聚合
启动子

（2）RNA AD 3和4

（3）斑马鱼的运动距离和速度降低（2分）

18. （7分，除特殊标记外，每空1分）

（1）终止密码子UGA还可以编码Sec

（2）—CH₂—SeH（或见下图）

（3）（2分）

（4）共同祖先

（5）谷胱甘肽过氧化物酶能抗氧化、延缓细胞衰老

19. （16分，除特殊标记外，每空1分）

（1）①② 解旋酶、DNA聚合酶
提高翻译的效率

（2）重组质粒（表达载体）
农杆菌转化法或基因枪法或花粉管通道法

（3）非转基因（普通）玉米（或转基因未成功的玉米）
鳞翅目昆虫（幼虫）

（未）被啃食（吃）面积

（4）阳性（检测出目的基因/转基因植株） ac

（5）非同源染色体（两对同源染色体）（2分）
自由组合（2分）
抗虫：非抗虫（普通）＝15：1（2分）

20. （14分，除特殊标记外，每空1分）

（1）有丝
基因重组
多样
适应

（2）①减数第一次分裂同源染色体未分离；减数第二次分裂，染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，非姐妹染色单体进入同一个细胞（2分） 16.4（2分）

②减数第一次分裂前
在减数第一次分裂时期SC降解慢（或“未完全降解“）

促进SC降解，促进同源染色体联会后分离

③突变体
观察单倍体孢子中染色体的数目；检测孢子的活力（2分）

21. （16分，除特殊标记外，每空1分）

（1）①常 bbnn

②位于一对同源染色体上（2分）
雄果蝇减数第一次分裂过程中，眼色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而雌性可以发生交叉互换（2分）

（2）b、n（2分）

（3）①显性（2分）

②SD基因与B、N基因位于同一条染色体上（2分）

如图所示（注：序列r位于Y染色体易位的片段上，序列R位于携带SD基因的染色体上的相同位点）（2分）

（4）SD基因编码的蛋白G可与序列r相互作用，使含有序列r的精细胞发育异常并死亡（2分）