湖北省鄂州市鄂州高中2023-2024學年高三一診考試生物試卷含解析

湖北省鄂州市鄂州高中2023-2024學年高三一診考試生物試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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．下圖為某二倍體動物的2個細胞分裂示意圖（數字代表染色體，字母代表染色體上的基因）。下列敘述正確的是（）A．甲圖表示減數第一次分裂后期，染色體數目是此動物體細胞的兩倍B．甲圖所示細胞若發(fā)生片段2與3的交換，則此變異為染色體結構變異C．乙圖中A與a是一對等位基因，該細胞內正在發(fā)生同源染色體的分離D．乙圖所示細胞分裂產生的子細胞是體細胞，且遺傳信息完全相同2．離體培養(yǎng)的小鼠造血干細胞經紫外線誘變處理后對甘氨酸的吸收功能喪失，其它功能不受影響，且這種特性在細胞多次分裂后仍能保持。下列分析正確的是（）A．造血干細胞產生的這種變異是不可遺傳變異B．細胞發(fā)生變異后合成蛋白質不再需要甘氨酸C．紫外線誘發(fā)了細胞中的ATP合成酶基因突變D．細胞膜上相應載體蛋白缺失或結構發(fā)生變化3．下列關于生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯誤的是（）A．生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分是由種群和群落構成的B．生態(tài)系統(tǒng)可通過信息傳遞調節(jié)種間關系，以維持其穩(wěn)定C．生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量D．自然生態(tài)系統(tǒng)中生產者固定的能量必然大于消費者同化的能量4．某性原細胞(2n＝16)的DNA全部被32P標記，其在含有31P的培養(yǎng)基中進行一次有絲分裂后繼續(xù)進行減數分裂，下列能正確表示有絲分裂前期(白色柱狀圖)和減數第一次分裂前期(灰色柱狀圖)每個細胞中含有32P的染色單體和DNA數目的是()A． B．C． D．5．下列關于生物變異的敘述，正確的是（）A．基因中個別堿基對缺失會使DNA變短、染色體片段缺失B．染色體易位改變基因的位置，不可能導致生物性狀的改變C．三倍體西瓜減數分裂時聯會紊亂不能產生種子，可通過組織培養(yǎng)繁殖后代D．花藥離體培養(yǎng)過程中可發(fā)生非同源染色體自由組合，導致基因重組6．將①、②兩個植株雜交，得到③，將③再作進一步處理，如下圖所示。下列分析錯誤的是A．由③到④過程發(fā)生了等位基因分離、非同源染色體上非等位基因自由組合B．由⑦到⑨過程可能發(fā)生基因重組和染色體變異C．若③的基因型為AaBbdd，則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數的1/4D．由⑤×⑥到⑧的育種過程中，遵循的主要原理是染色體變異二、綜合題：本大題共4小題7．（9分）閱讀材料，回答問題解開自閉癥謎團的鑰匙——突觸自閉癥（ASD）是一種由于神經系統(tǒng)失調導致的發(fā)育障礙，常表現為與人溝通困難。在大腦正常發(fā)育過程中，突觸在嬰兒期會過量生成以形成大腦回路。在兒童時代后期及青春期，部分過量生成的突觸將通過一種稱為“剔除”的生理過程而消失，功能性突觸則得以保留，這一生理過程對于形成穩(wěn)定的功能性神經元通路及學習記憶非常重要。美國哥倫比亞大學一項新研究發(fā)現，與正常人相比，自閉癥兒童及青少年的大腦內存在過多“突觸”。根據材料發(fā)現，這一病理是由于大腦在發(fā)育期間的剔除過程緩慢而造成的。進一步研究表明：多種ASD是由抑制哺乳動物mTOR激酶的基因突變引起的。這些基因的突變會使mTOR激酶的活性增強。過度活躍的mTOR信號傳導可能導致過量的突觸蛋白合成，原因是mTOR的激活會在在自噬體形成的早期階段抑制自噬。通過對自閉癥進行近十年的遺傳學研究，遺傳學家發(fā)現自閉癥是由多對基因控制的。經過生物信息學的分析，科學家們已經陸續(xù)發(fā)現了自閉癥致病基因之間確實有一些內在聯系。但是，一個自閉癥病人基因組中找到的突變往往極少可能會在另外一個自閉癥病人的基因組里找到。因此，從統(tǒng)計學及遺傳學上，我們無法知道這些基因突變究竟是否致病，我們需要利用生物學的方法來予以確認?？茖W家利用現代神經生物學的手段證明了N3基因突變亦可導致自閉癥。他們首先制備了N3突變體小鼠，然后對與ASD無關的突觸蛋白進行檢測，沒有發(fā)現有顯著的變化。接著，用一些行為學研究方法，對攜帶N3突變基因的小鼠與正常小鼠進行比較，發(fā)現正常的小鼠通常會表現出更喜歡與同伴小鼠待在一起打打鬧鬧。后來，科學家們終于在突變小鼠的神經元中發(fā)現了異常，他們發(fā)現這種N3突變非常特異性地影響了神經元之間的抑制性突觸連接，從而造成神經元網絡發(fā)生功能紊亂。這個里程碑式的工作除了證明突觸異常很有可能是導致自閉癥的原因以外，還指明了針對相應的突觸異常來設計藥物來治療自閉癥的新方向。（1）神經元之間通過_______（結構）相連，其結構包括______________。人胚胎發(fā)育過程中產生的過量神經細胞必須經過_______才能保證神經細胞與其支配細胞數量的適應。（2）寫出與自閉癥病因相關的3個生物學術語______________。（3）綜合上述材料，分析基因突變是如何導致自閉癥的______________。（4）根據材料，請你為治療自閉癥提供一種思路______________。8．（10分）人t-PA蛋白能高效溶解血纖維蛋白凝聚的血栓。用傳統(tǒng)基因工程生產的t-PA給心?；颊叽髣┝孔⑸鋮s會誘發(fā)顱內出血，原因在于其與血纖維蛋白結合的特異性低，但若將其第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，就能顯著降低出血副作用。據此，科學家對人t-PA基因進行序列改造，再采取傳統(tǒng)的基因工程方法表達該突變基因，制造出了高性能的t-PA突變蛋白。（1）人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板鏈堿基序列為ACA。絲氨酸的密碼子為UCU，突變基因中對應該氨基酸密碼子的堿基序列應設計為______。（2）上述獲得突變目的基因的基本途徑是___。（3）如圖所示t-PA突變基因、質粒，用__________限制酶切開該質粒較好。（4）將相應的重組質粒導入大腸桿菌中，含t-PA突變基因的細胞應具有的性狀是______。（5）上述生物工程技術是以_______為基礎的，首先通過________，再進行______，以滿足醫(yī)療需求的。9．（10分）某溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網如左下圖所示；不同營養(yǎng)級的同化能量與能量分配如右表所示。請回答：營養(yǎng)級同化能量能量分配(單位：cal/cm5．a)呼吸X分解者未利用生產者1．35．83．5593植食性動物4．83．65．159．3肉食性動物7．5微量5（1）鷹在食物網中有___________個營養(yǎng)級。（5）在該草原群落中，貓頭鷹晝伏夜行，這種現象體現了群落的__________________結構。（3）左圖中兔糞便中的能量________（填“能”或“不能”）傳遞給狐。（4）表中生產者用于生長發(fā)育繁殖的能量包括____________________________。表中X表示的能量去路是____________________。根據表中數據關系分析，從第一個營養(yǎng)級到第二個營養(yǎng)級的能量傳遞效率為__________%（保留一位小數）。10．（10分）健那綠染液是將活細胞中線粒體染色的專一性染料，線粒體中細胞色素氧化酶使染料保持氧化狀態(tài)呈藍綠色，而在周圍的細胞質中染料被還原，成為無色狀態(tài)，線粒體能在健那綠染液中維持活性數小時。請回答下列問題：（1）某同學設計的探究酵母菌細胞呼吸的實驗裝置如下，圖一需改進的地方是_________；圖二需改進的地方是_________。酵母菌無氧呼吸產生的酒精可以使酸性重鉻酸鉀從_________色變?yōu)開________色。（2）健那綠染色發(fā)現，圖一A內酵母鏡檢線粒體呈藍綠色，圖二B內鏡檢無法看到，推測該染色劑的使用除要求活體外，還需_________條件。（3）觀察線粒體的形態(tài)和分布的實驗一般不選擇高等植物葉肉細胞的原因是_________。（4）將動物細胞破裂后用_________可以分離得到線粒體。線粒體內膜上的脂類與蛋白質的比值為3∶1，外膜中的比值接近1∶1，這種差異的主要原因有_________。11．（15分）某植物的花色受兩對等位基因M和m、T和t控制。這兩對基因對花色的控制機理如下圖所示。請回答下列問題：（1）現有純合的紅花、粉花與白花植株若干，為驗證兩對基因的遺傳是否符合自由組合定律，有同學進行了如下實驗：①將紅花植物與若干_____________植株雜交：②將得到的F1單獨隔離種植，分別進行___________，統(tǒng)計___________________。實驗結果：若__________________________說明這兩對基因的遺傳符合自由組合定律。（2）該種植物的花上有的出現紫斑，有的無花斑。將雜合紅花無斑植株作為親本自交，子代中出現紅花紫斑、紅花無斑、粉花紫斑、粉花無斑、白花紫斑、白花無斑6種表現型，對應的比例為27：117：9：39：12：52。分析以上數據可知：花斑的遺傳受______對等位基因控制，親本雜合紅花無斑植株產生的配子種類是_______種，子代粉花無斑植株的基因型共有______種。

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、B【解析】

分析題圖：甲細胞含有同源染色體（1和3、2和4），且同源染色體分離，處于減數第一次分裂后期，此時細胞質均等分裂，說明該動物的性別為雄性；乙細胞含有同源染色體，且著絲點分裂，處于有絲分裂后期?！驹斀狻緼、甲圖表示減數第一次分裂后期，染色體數目與此動物體細胞相同，A錯誤；B、甲圖中2和3是非同源染色體，它們交換片段屬于染色體結構變異（易位），B正確；C、乙圖表示有絲分裂后期，不會發(fā)生同源染色體的分離，C錯誤；D、由乙圖所示細胞標出的基因可知，兩個子細胞所含的遺傳信息不同，D錯誤。故選B。2、D【解析】

造血干細胞吸收甘氨酸的過程屬于主動運輸過程，需要載體蛋白的協(xié)助，同時需要消耗能量；離體培養(yǎng)的造血干細胞，經紫外線誘變處理后，可能導致控制合成運輸甘氨酸的載體的基因發(fā)生基因突變，對甘氨酸的吸收功能喪失?！驹斀狻緼、根據題干信息“這種特性在細胞多次分裂后仍能保持”，可知造血干細胞產生的這種變異是可遺傳變異，A錯誤；B、細胞發(fā)生變異后合成蛋白質仍需要甘氨酸，B錯誤；C、由題意知，紫外線照射后，細胞仍能進行細胞分裂等耗能過程，因此細胞中催化ATP合成的相關酶系沒有被破壞，C錯誤；D、紫外線照射后，對甘氨酸的吸收功能喪失，可能是控制合成運輸甘氨酸的載體的基因發(fā)生基因突變，導致細胞膜上相應的載體蛋白缺失或結構發(fā)生變化，D正確。故選D?！军c睛】本題旨在考查學生理解所學自身的要點，把握知識的內在聯系，并運用相關知識對某些生物學問題進行解釋、推理、判斷、獲取結論的能力。3、A【解析】

生態(tài)系統(tǒng)的成分包括生物成分和非生物的物質和能量，生態(tài)系統(tǒng)具有物質循環(huán)、能量流動、信息傳遞三大功能，信息傳遞可以調節(jié)種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點。【詳解】A、生態(tài)系統(tǒng)的生物成分是由群落構成，A錯誤；B、生態(tài)系統(tǒng)可通過信息傳遞調節(jié)種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，B正確；C、生態(tài)系統(tǒng)能量流動是單向流動、逐級遞減，生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量，C正確；D、生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者所固定的太陽能，能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點，因此自然生態(tài)系統(tǒng)中生產者固定的能量必然大于消費者同化的能量，D正確。故選A。4、A【解析】

本題考查了細胞分裂與DNA復制的知識，準確識圖并識記相關知識點是解題的關鍵?！驹斀狻?下圖表示分裂過程中1條染色體上DNA的標記變化情況，其他染色體標記變化情況與之相同。該性原細胞在含有31P的培養(yǎng)基中進行有絲分裂時，DNA的半保留復制使每條染色體中含有兩個DNA，且DNA雙鏈均為一條含有31P，另一條含有32P，故有絲分裂前期含有32P的染色單體和DNA數目分別為32和32；有絲分裂產生的子細胞中每個DNA分子均為一條含有31P，另一條含有32P，子細胞在含有31P的培養(yǎng)基中繼續(xù)進行減數分裂，則減數第一次分裂前期每個細胞中含有32P的染色單體和DNA數目分別為16和16。綜上所述，A符合題意，BCD不符合題意。

?故選A。5、C【解析】

可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異：（1）基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換，這會導致基因結構的改變，進而產生新基因；（2）基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的非等位基因重新組合，包括兩種類型：①自由組合型：減數第一次分裂后期，隨著非同源染色體自由組合，非同源染色體上的非等位基因也自由組合。②交叉互換型：減數第一次分裂前期（四分體），基因隨著同源染色體的非等位基因的交叉互換而發(fā)生重組。此外，某些細菌（如肺炎雙球菌轉化實驗）和在人為作用（基因工程）下也能產生基因重組。（3）染色體變異包括染色體結構變異（重復、缺失、易位、倒位）和染色體數目變異?！驹斀狻緼、基因中個別堿基對缺失會導致基因結構改變，即基因突變，不會導致染色體片段缺失，A錯誤；B、染色體易位改變基因的位置，會導致生物性狀的改變，B錯誤；C、三倍體西瓜聯會紊亂不能產生種子，可通過組織培養(yǎng)繁殖后代，C正確；D、花藥離體培養(yǎng)過程中進行的是有絲分裂，因此不會發(fā)生非同源染色體自由組合，即不會導致基因重組，D錯誤。故選C。6、B【解析】

分析題圖：圖示表示幾種育種方法，其中③④表示誘變育種，③⑤⑩表示雜交育種，③⑤⑥⑧表示多倍體育種，③⑦⑨表示單倍體育種?！驹斀狻緼、幼苗要形成種子必須經過減數分裂，在此過程中會發(fā)生等位基因分離，非同源染色體上非等位基因自由組合，A正確；B、用秋水仙素處理幼苗中只發(fā)生了染色體變異，沒有發(fā)生基因重組，B錯誤；C、若③的基因型為AaBbdd，說明含有兩對等位基因和一對純合基因，因此⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數的1/2×1/2=1/4，C正確；D、用正常的二倍體和四倍體形成三倍體的過程依據的是染色體變異，D正確。故選B。二、綜合題：本大題共4小題7、突觸突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜凋亡（剔除）自噬、抑制性突觸、突觸、基因突變、多基因遺傳等（合理即可）人體的抑制mTOR激酶的基因發(fā)生突變，導致mTOR激酶活性增強，抑制了突觸蛋白的凋亡過程，使得突觸增多；人體的N3基因突變使得大腦神經元之間的抑制性突觸異常，導致了與人溝通異常的自閉癥癥狀。研制某種藥物，通過下調mTOR的表達，解除其對自噬的抑制，用于消除多余突觸【解析】

興奮通過電信號的方式在神經纖維上傳導，在神經元細胞需要通過突觸這個結構，信號變化是電信號→化學信號→電信號。閱讀材料，了解自閉癥的形成過程，可知是由功能性突觸過多或者抑制性突觸連接異常導致的?！驹斀狻浚?）神經元之間是通過突觸這個結構相連，突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜三部分。細胞凋亡是基因控制的細胞自動結束生命的過程，在生物的個體發(fā)育中，能夠清除多余的細胞，有利于生物形態(tài)的完成，故人胚胎發(fā)育過程中產生的過量神經細胞必須經過細胞凋亡才能保證神經細胞與其支配細胞數量的適應。（2）自噬、抑制性突觸、突觸、基因突變、多基因遺傳等都是自閉癥病因相關的生物學術語。（3）自閉癥兒童由于腦發(fā)育過程中突觸“剔除”過程緩慢導致功能性突觸過多，而凋亡過程之所以受到抑制是由于人體的抑制mTOR激酶的基因發(fā)生突變，導致mTOR激酶活性增強，抑制了突觸蛋白的凋亡過程使得突觸增多；人體的N3基因突變使得大腦神經元之間的抑制性突觸異常，導致了與人溝通異常的自閉癥癥狀。（4）根據自閉癥形成的過程，如果能研制抑制mTOR表達的藥物，那么突觸“剔除”的過程就能正常進行，就不會導致功能性突觸過多而出現自閉癥?！军c睛】基因突變、基因重組、染色體變異是三種可遺傳變異，基因決定性狀，基因突變可能導致原有功能出現異常，如癌變。8、AGA從預期的蛋白質功能出發(fā)→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的基因脫氧核苷酸序列Xmal、Bg/II新霉素抗性且呈白色蛋白質分子的結構規(guī)律及其生物功能的關系基因修飾或基因合成對現有蛋白質進行改造或制造新的蛋白質【解析】

本題考查基因工程和蛋白質工程的相關知識。基因工程的基本操作步驟：獲取目的基因→構建基因表達載體→導入受體細胞→得到轉基因生物→目的基因檢測與鑒定。蛋白質工程可以通過基因修飾或基因合成，對現有的蛋白質進行改造，或制造新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求?！驹斀狻浚?）人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板鏈堿基序列為ACA，根據轉錄過程堿基互補配對原則，絲氨酸的密碼子為UCU，則其模板鏈編碼序列為AGA，要將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，故需將編碼序列變?yōu)锳GA；（2）蛋白質工程的基本途徑：從預期的蛋白質功能出發(fā)，設計預期的蛋白質結構，推測應有的氨基酸序列，找到相對應的脫氧核苷酸序列（基因），以上是蛋白質工程特有的途徑；（3）由于目的基因的兩端的堿基序列分別是CCGG、CTAG，所以應用XmaI和BgII兩種限制酶切割，以便于把目的基因連接到質粒pCLY11上；（4）由圖1可知，將連接好的DNA分子導入大腸桿菌中，由于限制酶切割質粒破壞了mlacZ基因，所以含t-PA突變基因重組DNA分子的細胞應具有的表型是新霉素抗性且呈白色；（5）蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規(guī)律及其生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求?！军c睛】本題綜合性較強，難度較大。理清轉錄中堿基互補配對原則及基因工程的核心步驟即基因表達載體的構建是解題的關鍵。需要注意的是：蛋白質工程是通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行基因改造，或制造一種新的蛋白質。9、二時間不能分解者+X+未利用流入下一營養(yǎng)級8．6【解析】

種群是指占有一定空間和時間的同一物種的集合體，群落是指在一定空間內所有生物種群的集合體，生態(tài)系統(tǒng)是由生物群落（生產者、消費者、分解者）及非生物環(huán)境所構成的一個生態(tài)學功能系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)各生物之間通過一系列的取食與被取食關系，不斷傳遞著生產者所固定的能量，這種單方向的營養(yǎng)關系，叫做食物鏈。在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈彼此相互交錯，連接的復雜營養(yǎng)關系叫做食物網。營養(yǎng)級是指處于食物鏈同一環(huán)節(jié)的全部生物的總和。生產者處于第一營養(yǎng)級。能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入（通過植物的光合作用把光能轉化成化學能）、傳遞（流入下一營養(yǎng)級，流入分解者）和散失（各生物的呼吸作用散失）的過程。各營養(yǎng)級（頂級消費者除外）的能量有四個去向：①該生物呼吸作用散失；②流入下一營養(yǎng)級；③流入分解者；④暫未利用。物質循環(huán)和能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能。流進動植物體內的能量稱為其同化量，植物的同化量來自于光合作用，動物的同化量來自于攝食。攝入量減去糞便等于同化量。同化量=呼吸消耗+用于自身生長、發(fā)育、繁殖的能量=呼吸消耗+流向下一營養(yǎng)級+暫未被利用+流向分解者的能量。據表可知，生產者的同化量為464.6，植食性動物的同化量為5,8，肉食性動物的同化量為3.6?！驹斀狻浚?）草為第一營養(yǎng)級，鷹在食物網中有二個營養(yǎng)級，為第三、四營養(yǎng)級。（5）群落的時間結構是指群落的組成和外貌隨時間的變化，貓頭鷹晝伏夜行，這種現象體現了群落的時間結構。（3）狐貍不能利用糞便中的能量，左圖中兔糞便中的能量不能傳遞給狐。（4）同化量=呼吸消耗+用于自身生長、發(fā)育、繁殖的能量=呼吸消耗+流向下一營養(yǎng)級+暫未被利用+流向分解者的能量。表中生產者用于生長發(fā)育繁殖的能量包括分解者+X+未利用。表中X表示的能量去路是流入下一營養(yǎng)級。根據表中數據關系分析，從第一個營養(yǎng)級到第二個營養(yǎng)級的能量傳遞效率為5.8÷464.6=8．6%?！军c睛】熟悉生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能、能量流動的計算是解答本題的關鍵。10、將左側玻璃管插入液體中，右側玻璃管遠離液面左側錐形瓶的玻璃管遠離液面橙灰綠有氧細胞中的葉綠體影響實驗觀察差速離心法內膜含較多的與有氧呼吸有關的酶【解析】

1、圖一裝置探究的是酵母菌的有氧呼吸，NaOH溶液的作用是除去空氣中的CO2；A瓶是酵母菌培養(yǎng)液；澄清石灰水的作用是檢測有氧呼吸過程中CO2的產生。圖二裝置探究的是酵母菌的無氧呼吸，其中B瓶是酵母菌培養(yǎng)液；澄清石灰水的作用是檢測有氧呼吸過程中CO2的產生。2、線粒體被健那綠染色的原理是健那綠被氧化時呈藍綠色?！驹斀狻浚?）圖示探究酵母菌細胞呼吸的實驗裝置中，圖一需改進的地方是將左側玻璃管插入液體中，右側玻璃管