精品解析：上海市部分学校2024-2025学年高三上学期11月期中考试生物试卷

2024学年第一学期11月调研 高三生物学试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。 褐飞虱的生物防治（16分） 1. 褐飞虱是危害水稻的重要害虫，用化学农药防治易引发农药残留、害虫抗药性提高等问题。农业生产中，将抗虫水稻与非抗虫水稻间作可有效降低褐飞虱对非抗虫水稻的危害。为明确其机理，研究人员利用图1所示的装置开展了实验。A侧放置褐飞虱，几天后，将B侧水稻取出，以其作为气味源，分别进行褐飞虱、稻虱缨小蜂的选择性实验，得到图2所示结果。 （1）在农田生态系统的营养结构中，褐飞虱属于第_____营养级。稻虱缨小蜂是褐飞虱卵的一种寄生蜂，褐飞虱从水稻处获取的能量，除了可能流入稻虱缨小蜂外，还可能的去向有_____（编号选填）。 ①用于生长、发育、繁殖等生命活动②被分解者利用③流向下一营养级④呼吸作用中以热能形式散失 （2）图1实验中的对照组A、B两侧应分别放置_____、_____水稻，其他处理均相同（编号选填）。 ①抗虫水稻 ②非抗虫水稻 （3）研究发现实验组中非抗虫水稻产生的挥发物2-庚酮明显增多，而对照组中基本检测不到。另外，A侧未放置褐飞虱的实验中，均检测不到2-庚酮。推测可能的原因是_____。 （4）2-庚酮是一种_____。 A. 物理信息 B. 行为信息 C. 化学信息 D. 营养信息 （5）据图2的结果判断，2-庚酮的作用是_____。 （6）与单一种植抗虫水稻相比，抗虫水稻与非抗虫水稻间作可避免抗虫水稻抗性丧失过快。下列分析正确的是_____。 A. 可以减小抗虫水稻对褐飞虱的选择作用 B. 可以减小褐飞虱对抗虫水稻的选择 C. 可以延缓褐飞虱种群抗性基因频率增加 D. 可以加快褐飞虱种群抗性基因频率增加 生物入侵是当今世界面临的主要环境问题之一。入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力，而且在入侵地缺乏天敌，因而生长迅速，导致本地物种衰退甚至消失。 （7）入侵种爆发时，其种群数量增长曲线往往呈________型。入侵种的爆发通常会使入侵地的物种多样性_____（升高/降低）。随着时间的推移，群落的类型可能发生改变，这种演替属于_____（初生/次生）。 【答案】（1） ①. 二 ②. ①②③④ （2） ①. ② ②. ② （3）经褐飞虱危害的抗虫水稻会产生某种挥发物，引发非抗虫水稻产生2-庚酮 （4）C （5）驱赶褐飞虱雌性成虫、吸引稻虱缨小蜂 （6）AC （7） ①. J ②. 降低 ③. 次生 【解析】 【分析】1、生态系统的结构包括生态系统组成成分和营养结构； 2、研究能量流动，可以调整能量流动关系，使能量持续高效流向对人类最有益的部分； 3、生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息，利用生态系统信息传递的功能防治害虫的方法称为化学防治。 【小问1详解】 褐飞虱是危害水稻的重要害虫，说明褐飞虱是植食性动物，属于第二营养级。褐飞虱在进行生命活动过程中需要消耗能量，还有部分能量流向分解者，另外可能被稻虱缨小蜂寄生，所以褐飞虱从水稻处获取的能量，即褐飞虱的同化量，除了可能流入稻虱缨小蜂外，还可能的去向有①用于生长、发育、繁殖等生命活动、②被分解者利用、③流向下一营养级、④呼吸作用中以热能形式散失，即①②③④。 【小问2详解】 该实验目的是探究抗虫水稻与非抗虫水稻间作可有效降低褐飞虱对非抗虫水稻的危害的机理，实验组的A、B两侧分别放置抗虫水稻和非抗虫水稻，则对照组的A、B两侧分别均放置非抗虫水稻，其他处理相同，体现实验的单一变量原则。 【小问3详解】 A、B侧之间有带孔隔板，实验组中非抗虫水稻产生的挥发物2-庚酮明显增多，而对照组中基本检测不到。另外，A侧未放置褐飞虱的实验中，均检测不到2-庚酮，可能是经褐飞虱危害的抗虫水稻会产生某种挥发物，引发非抗虫水稻产生2-庚酮，而经褐飞虱危害的非抗虫水稻以及未经褐飞虱危害的抗虫水稻均不会产生某种挥发物，故不能引发非抗虫水稻产生2-庚酮。 【小问4详解】 2-庚酮是一种气味，属于化学信息，ABD错误、C正确。 故选C。 【小问5详解】 结合图2可知，将B侧水稻取出，以其作为气味源，分别进行褐飞虱、稻虱缨小蜂的选择性实验，实验组褐飞虱雌性成虫对气味的选择较少，而稻虱缨小蜂成蜂对气味的选择较多，据此可推测2-庚酮能驱赶褐飞虱雌性成虫、吸引稻虱缨小蜂成蜂。 【小问6详解】 抗虫水稻与非抗虫水稻间作可以减小抗虫水稻对褐飞虱的选择作用，从而延缓褐飞虱种群抗性基因频率增加，即AC正确、BD错误。 故选AC。 【小问7详解】 入侵种爆发时，由于缺少天敌、食物丰富、气候适宜等，使其种群数量增长曲线往往呈“J”型；由于入侵种在新的环境中通常具有较强的适应能力和繁殖能力，且在入侵地缺乏天敌，因此能够迅速繁殖和扩散，导致本地物种的生存空间被压缩，甚至可能导致本地物种的衰退和消失‌，因此入侵种的爆发通常会使入侵地的物种多样性降低。随着时间的推移，群落的类型可能发生改变，这种演替属于次生演替。 光呼吸支路——GMA途经（22分） 2. 光呼吸是植物的绿色部分在光照条件下消耗氧气并释放CO2的过程，会导致光合作用减弱、作物减产。研究人员为获得光诱导型高产水稻，在其叶绿体内构建一条光呼吸支路（GMA途径）如图1中虚线框内所示。 （1）图1所示光呼吸过程中，O2与CO2竞争结合_____，抑制了光合作用中的_____阶段。同时乙醇酸从叶绿体进入过氧化物酶体在_____酶的参与下进行代谢，造成碳流失进而导致水稻减产。 （2）卡尔文循环过程中发生的物质或能量转变是_____。 A. 光能→电能→ATP、NADPH B. ATP、NADPH→糖类 C. 糖类→ATP→电子传递链→ATP D. 乙酰辅酶A→NADH→ATP （3）在光照条件下图1所在细胞产生CO2的途经有_____。（编号选填） ①线粒体中甘氨酸分解 ②细胞呼吸过程 ③叶绿体中丙酮酸分解 （4）研究人员将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞，使其在光诱导下表达，并在叶绿体中发挥作用。检测发现，转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。可利用图2所示模型解释其原因，但图中编号所示存在两处错误，请指出错误编号并改正_____。 （5）在转基因水稻的叶肉细胞中会发生的是_____。（编号选填） ①RNA合成②蛋白质合成④染色质螺旋化为染色体⑤着丝粒分裂③同源染色体分离 研究人员测定了一天中早8点至晚18点时间段转基因水稻叶片中外源G酶基因的表达量，以及G酶总表达量随时间的变化情况（如图）。 （6）外源G酶基因表达量与PFD（代表光合有效光辐射强度）大致呈正相关，仅在14时明显下降，由此推测外源G酶基因表达除光强外，还可能受_____等因素的影响。（编号选填） ①温度 ②CO2浓度 ③气孔导度 （7）据图推测13时转基因水稻_____。 A. 内源G酶表达量显著升高 B. 乙醛酸转变为甘氨酸增多 C. 消耗氧气增多 D. 光呼吸增强 （8）茎中光合产物的堆积会降低水稻结实率而减产，而本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率。结合上述研究将以下说法排序成合理解释：尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→_____→_____→_____水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率。 A. 光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加 B. 光合产物可以及时运输到籽粒 C. G酶表达量的动态变化，使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加 【答案】（1） ①. R酶 ②. 碳反应（暗反应） ③. G （2）B （3）①②③ （4）③“A酶”改为“G酶”（“A酶”改为“G酶、M酶、A酶”）；⑤“CO2/O2↓”改为“CO2/O 2↑” （5）①② （6）①②③ （7）ABCD （8）CAB 【解析】 【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段。光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。 【小问1详解】 据图1分析，CO2与R酶结合后进行光合作用的暗反应阶段，同时O2也能够和R酶结合生成2-PG，所以光呼吸过程中，O2与CO2竞争结合R酶，从而抑制了光合作用中暗反应的进行。同时乙醇酸从叶绿体进入过氧化物酶体在G酶的参与下与氧气结合生成过氧化氢和乙醛酸。 【小问2详解】 A、在光合作用的光反应中，光能转变成活跃的化学能储存在ATP中，这个过程当中存在电子的转移，所以能量转换为光能→电能→ATP、NADPH，A错误； B、在光合作用的暗反应中（卡尔文循环过程中）会发生ATP、NADPH中储存的能量转移到糖类中的过程，B正确； C、植物细胞中会发生细胞呼吸，细胞呼吸的能量转换为NADH作为电子供体，释放电子进入传递链后其本身被氧化为NAD+(氧化型辅酶Ⅰ)，同时，高能电子沿着长链传送，能量逐级卸载，最终被O2所接受，两者发生反应生成水。最后能量变为热能以及ATP中活跃的化学能，C错误； D、植物细胞中会发生细胞呼吸，细胞呼吸过程丙酮酸进入线粒体基质后，与辅酶A结合生成乙酰辅酶A，随后进入柠檬酸循环。在循环过程中，乙酰辅酶A被逐步氧化，最终生成二氧化碳和水，同时生成NADH，并释放出能量，释放出的能量一部分用于合成ATP，D错误。 故选B。 【小问3详解】 ①分析图1可知，在线粒体中甘氨酸分解会产生CO2；②细胞呼吸过程会产生CO2；③分析图1可知，叶绿体中丙酮酸分解会产生CO2；即在光照条件下图1所在细胞产生CO2的途经有①②③。 【小问4详解】 将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞获得转基因水稻，转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。由此说明，R酶与CO2的亲和力更高，从而更有利于进行暗反应。而图2只有A酶一种，要想提高细胞内的CO2浓度，则必须要有G酶，通过G酶可以将乙醇酸转变为乙醛酸，后者需要M酶的催化生成苹果酸，苹果酸进一步转化为丙酮酸，丙酮酸产生CO2用于暗反应。如果只有A酶一种，只能清除体内H2O2，并不能增加CO2浓度。也就是说需要将A酶改为“G酶、M酶、A酶”，如果GMA途径发挥作用，那么细胞内的CO2浓度升高，所以细胞内的CO2/O2↑而不是CO2/O2低，所以需要将CO2/O2低改为CO2/O2↑。 【小问5详解】 叶肉细胞是已经高度分化的细胞，不能再进行分裂（即不会发生染色质螺旋化为染色体、着丝粒分裂和同源染色体分离），但可以进行转录（合成RNA）和翻译（合成蛋白质），即在转基因水稻的叶肉细胞中会发生的是①②。 【小问6详解】 影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、CO2浓度和气孔导度等，据此推测外源G酶基因表达除光强外，还可能与③气孔导度、②CO2浓度、①温度等因素有关。 【小问7详解】 据图可知，13时，总G酶和外源G酶的表达量差值最大，说明内源G酶表达量显著升高，推测此时转基因水稻乙醛酸转变为甘氨酸增多、消耗氧气增多、光呼吸增强，ABCD正确。 故选ABCD。 【小问8详解】 本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率，合理解释为：尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→外源G酶基因表达除光强外，还可能受气孔导度/CO2浓度/温度等因素的影响，使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加→光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加→光合产物可以及时运输到籽粒→水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率，故是C→A→B。 歌舞伎综合征与遗传变异（20分） 3. 歌舞伎综合征（KS）是一种以智力障碍、骨骼异常、独特面部表情为特征的神经发育障碍疾病。研究发现该病由KMT2D或KDM6A基因突变所致（KDM6A的突变形式表示为UTX和UTY）。 （1）甲乙两个家族父母均为KS，甲家族的女儿患病，儿子正常；乙家族的两个女儿均正常，但儿子有病。据此推测甲和乙家族中KS的致病基因分别呈_____。 A. 显性和隐性 B. 显性和显性 C. 隐性和显性 D. 隐性和隐性 （2）已知KMT2D基因编码一种由5262个氨基酸残基构成的大型蛋白质，突变后使得原编码谷酰胺（CAG）密码子变为终止密码子（UAG），使产生的多肽链缩短。由此推知该突变影响的过程是_____。 A. 复制 B. 转录 C. 翻译 D. 逆转录 已知甲家族致病基因位于12号染色体，乙家族儿子致病基因UTX的位置如图所示，但与X染色体同源区的Y染色体上存在另一同源致病基因UTY（其显隐性效应和UTX相同）。 （3）关于UTX和UTY基因的说法正确的有_____。（编号选填） ①两基因为相同基因②两基因为等位基因③两基因遵循分离定律④两基因遵循自由组合定律⑤两基因碱基序列不同 （4）甲家族的女儿与正常男性婚配，孩子正常的概率是_____；乙家族的儿子和正常女性婚配，孩子正常的概率是_____。 （5）乙家族的儿子产生的次级精母细胞中含有的致病基因的种类可能是_____种。乙家族的儿子产生的次级精母细胞形成精子的过程中涉及图的过程有_____（编号选填）。 （6）甲家族的女儿和正常男性婚配，以下措施有助于其生出无该遗传病健康孩子的是_____。 A. 避免近亲婚配 B. 性别筛查 C. 产前诊断 D. 染色体分析 （7）近来研究发现UTY所致的KS表型略轻于UTX，写出两点造成该现象的可能机制__________。 【答案】（1）B （2）C （3）②③⑤ （4） ①. 1/3 ②. 0##零 （5） ①. 1种或两种 ②. ②⑤ （6）C （7）UTY和UTX基因是等位基因，碱基序列不同，表达的蛋白质氨基酸序列不同，形成的蛋白质空间结构不同，从而导致蛋白质的活性不同。UTY和UTX基因甲基化修饰等的程度不同，因此表达量不同。 【解析】 【分析】根据题意可知歌舞伎综合征是一种基因突变引起的显性遗传病，致病基因位于常染色体或性染色体上，发病率和性别有关。 【小问1详解】 甲乙两个家族父母均患病，均可以生出正常的后代，所以致病基因为显性基因，ACD错误，B正确。 故选B。 【小问2详解】 突变后使得原编码谷酰胺（CAG）密码子变为终止密码子（UAG），终止密码子提前出现，最终使合成的多肽链变短，故最终影响的是翻译过程，ABD错误，C正确。 故选C。 【小问3详解】 ①UTX和UTY基因位于X和Y染色体的同源区段，两基因为两种基因，①错误； ②③④UTY显隐性效应和UTX相同，两基因为等位基因，故两基因遵循分离定律，并不遵循自由组合定律，②③正确，④错误； ⑤两基因为两种基因，基因的碱基序列不同，⑤正确。 故选②③⑤。 【小问4详解】 甲家族致病基因位于12号染色体，为常染色体显性遗传，所以患病女儿是显性纯合子的概率是三分之一，杂合子的概率是三分之二，杂合子与正常男性婚配患病概率是2/3×1/2=1/3；乙家族儿子患病，致病基因X和Y染色体上都有，X染色体将来给女儿，导致女儿全患病，Y染色体给儿子，导致儿子全患病，故正常概率为0。 【小问5详解】 乙家族儿子致病基因UTX位于X染色体上，与X染色体同源区的Y染色体上存在另一同源致病基因UTY，在进行减数分裂时，X和Y染色体会分离，若同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，则次级精母细胞中含有的致病基因的种类为2，若不发生互换，则次级精母细胞中含有的致病基因的种类1。乙家族的儿子产生的次级精母细胞形成精子的过程中会发生基因的表达，即②转录和⑤翻译。 【小问6详解】 AB、甲家族致病基因位于12号染色体，为常染色体显性遗传，男女患病概率相同，避免近亲婚配也有吧可能会生出患病孩子，AB错误； C、产前诊断（基因诊断）有助于其生出无该遗传病健康孩子，C正确； D、甲家族致病基因位于12号染色体，为常染色体显性遗传通过染色体的形态数量并不能判断是否患病，D错误。 故选C。 【小问7详解】 UTY和UTX基因是等位基因，碱基序列不同，表达的蛋白质氨基酸序列不同，形成的蛋白质空间结构不同，从而导致蛋白质的活性不同；UTY和UTX基因甲基化修饰等的程度不同，因此表达量不同。 胰高血糖素样肽-1与血糖调节（22分） 4. GLP-1（胰高血糖素样肽-1）是一种由肠道内分泌细胞（L细胞）合成和分泌的肠促胰素。当食物进入肠道并对肠道产生物理刺激，或者通过神经递质、自主神经等产生刺激时，L细胞会分泌GLP-1。GLP-1通过对胰岛细胞、脂肪细胞及骨骼肌细胞的调节实现调节血糖的作用，此外它还具有调节食欲、减轻体重等多种效应，对糖尿病患者的治疗具有重要意义。具体作用过程如图1所示，其中图2为图1中A结构的放大。 （1）图1中神经元间信息传递依赖的结构（A）的名称为_____。构成该结构是_____（用图2中的编号填空）。 （2）图2中神经递质释放时，需要依赖_____。（编号选填） ①能量②浓度差③质膜的结构特性④质膜的功能特性⑤质膜上的载体蛋白 （3）血糖升高时，下丘脑刺激L细胞分泌GLP-1的自主神经属于_____。 A. 传入神经 B. 传出神经 C. 交感神经 D. 副交感神经 （4）L细胞合成及分泌GLP-1的过程中会涉及囊泡的转运，以下蛋白的产生涉及囊泡转运的是_____。 A. 胃液中的胃蛋白酶 B. 红细胞中的血红蛋白 C. 细胞质膜上的GLP-1受体 D. 细胞质溶酶体中的水解酶 （5）当食物进入肠道刺激L细胞分泌GLP-1，由此推测GLP-1作用在胰岛细胞上实现调节血糖的原因可能是_____。 A. 促进胰岛A细胞的功能，促进胰岛B细胞的功能 B. 抑制胰岛A细胞的功能，促进胰岛B细胞的功能 C. 促进胰岛A细胞的功能，抑制胰岛B细胞的功能 D. 抑制胰岛A细胞的功能，抑制胰岛B细胞的功能 （6）图1中呈现的GLP-1参与血糖代谢的调节过程属于_____。 A. 神经-体液调节 B. 负反馈调节 C. 正反馈调节 D. 分级调节 GLP-1的作用机制主要涉及与胰岛细胞质膜上G蛋白偶联的GLP-1受体结合，通过刺激G蛋白使腺苷酸环化酶（AC）活化，从而触发胰岛素的分泌，具体作用机制如图所示。（箭头表示促进） （7）结合图中信息分析，在空腹时胰岛细胞会发生的过程为_____。 A. AC被活化 B. 钾离子外流 C. 钠离子内流 D. 钙离子内流 （8）为了验证GLP-1是否可以降低体重，研究小组进行了如下实验，该实验的对照组为_____；实验组为_____。（编号选填） ①健康状态及发育相同的若干小鼠②健康状态及年龄均不同的若干小鼠③灌胃0.1ml的生理盐水④灌胃0.1ml适宜浓度的GLP-1溶液⑤注射0.1ml的生理盐水⑥注射0.1ml适宜浓度的GLP-1溶液⑦定期测定血糖浓度⑧定期测定胰岛素浓度⑨定期称量体重 （9）若机体产生的抗体能够识别并结合GLP-1受体，从而导致GLP-1抵抗引发糖尿病，则该类型的糖尿病是否可以利用胰岛素进行治疗，结合图中信息及所学知识阐明上述判断的依据_______。 【答案】（1） ①. 突触 ②. ①②⑥ （2）①③ （3）BD （4）ACD （5）B （6）A （7）B （8） ①. ①⑤⑨ ②. ①⑥⑨ （9）可以，因抗体与GLP-1受体的结合会导致GLP-1无法正常发挥作用，使AC无法被活化，进而无法将ATP转化为cAMP，从而无法使PKA关闭K+通道，钙离子无法内流，从而使胰岛素的分泌量下降。因此该类型的糖尿病使胰岛素含量降低导致的，可以通过补充胰岛素进行治疗。 【解析】 【分析】1、在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用，是人体内唯一降低血糖的激素，胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，提高血糖浓度；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作用，二者可共同作用使血糖升高； 2、图2分析：①突触后膜，②是突触间隙，③是突触且膜上的受体，④是神经递质，⑤突触小泡，⑥是突触前膜。 【小问1详解】 图1中神经元间信息传递依赖的结构（A）的名称为突触，是由图2中的⑥是突触前膜、②是突触间隙和①突触后膜所构成； 【小问2详解】 图2中神经递质释放时是由突触膜通过胞吐作用来完成的，需要消耗细胞代谢产生的能量，依赖细胞质膜的流动性，不需要质膜上的载体蛋白协助，体现的是质膜的结构特点，①③正确、②④⑤错误，故选①③。 【小问3详解】 当血糖浓度升高时，血糖的相对稳定是神经-体液调节的结果，此时，副交感神经兴奋，下丘脑发出指令使胰岛B细胞分泌胰岛素增加以降低血糖浓度，副交感神经属于传出神经，AC错误、BD正确。 故选BD。 【小问4详解】 A、胃蛋白酶属于分泌蛋白，分泌蛋白的合成与分泌过程中会涉及囊泡的转运，从内质网到高尔基体，再从高尔基体到细胞膜都是通过囊泡运输的，A正确； B、红细胞中的血红蛋白是在红细胞内合成的，不需要通过囊泡转运到细胞外，B错误； C、细胞质膜上的GLP - 1受体是膜蛋白，膜蛋白的合成过程中会涉及囊泡转运，从内质网到高尔基体，再到细胞膜，C正确； D、溶酶体中的水解酶是在细胞内合成后通过囊泡转运到溶酶体中的，D正确。 故选ACD。 【小问5详解】 AB、胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖；胰岛B细胞分泌胰岛素，能降低血糖。GLP - 1是在血糖升高时（食物进入肠道后）分泌的，其作用是降低血糖，所以应该是抑制胰岛A细胞的功能（减少胰高血糖素的分泌，防止血糖进一步升高），促进胰岛B细胞的功能（增加胰岛素的分泌，降低血糖），A错误、B正确； C、GLP - 1的作用是降低血糖，促进胰岛A细胞功能会升高血糖，不符合其调节血糖的作用，C错误； D、抑制胰岛B细胞功能会减少胰岛素分泌，不利于降低血糖，D错误。 故选B。 【小问6详解】 图1中既有神经（下丘脑刺激L细胞）参与，又有激素（GLP - 1调节胰岛细胞）参与血糖代谢的调节过程，所以属于神经 - 体液调节，A正确、BCD错误。 故选A。 【小问7详解】 A、对于AC（腺苷酸环化酶），在空腹时，血糖低，GLP - 1等信号分子减少，AC不会被活化，A错误； B、空腹时，胰岛细胞处于静息状态，钾离子通道开放，会有钾离子外流，这是细胞静息电位的形成机制之一，B正确； C、钠离子内流一般与动作电位的产生有关，在空腹时胰岛细胞没有动作电位相关的刺激，不会有钠离子内流，C错误； D、钙离子内流与胰岛素的分泌有关，空腹时没有胰岛素分泌的刺激，不会有钙离子内流，D错误。 故选B。 【小问8详解】 对照组：在验证GLP - 1是否可以降低体重的实验中，对照组应该是除了不给予GLP - 1处理之外，其他条件都相同的组。所以对照组应该是健康状态及发育相同的若干小鼠（①），并且注射0.1ml的生理盐水（⑤），同时定期称量体重（⑨）；实验组：实验组应该是健康状态及发育相同的若干小鼠（①），注射0.1ml适宜浓度的GLP-1溶液（⑥），同时定期称量体重（⑨）； 【小问9详解】 若机体产生的抗体能够识别并结合GLP-1受体，从而导致GLP-1抵抗引发糖尿病，则该类型的糖尿病是否可以利用胰岛素进行治疗，结合图中信息及所学知识阐明上述判断的依据是抗体与GLP-1受体的结合会导致GLP-1无法正常发挥作用，使AC无法被活化，进而无法将ATP转化为cAMP，从而无法使PKA关闭K+通道，钙离子无法内流，从而使胰岛素的分泌量下降。因此该类型的糖尿病使胰岛素含量降低导致的，可以通过补充胰岛素进行治疗。 链霉菌营养与代谢（20分） 5. 链霉菌是一类高等放线菌，以能够产生丰富的次级代谢产物而著称。聚酮类药物是链霉菌产生的一类重要次级代谢产物，包括四环素等多种抗生素。研究人员为了探究某一类营养成分对某种链霉菌产生四环素的影响，进行了如表所示的实验，在链霉菌菌落无显著差异的前提下，统计抑菌圈直径分析对大肠杆菌的抑制作用，抑菌圈如图所示。 组号 探究的营养成分（40g） 抑菌圈直径（mm） 1 KNO34.0g；黄豆粉36.0g 12.10 2 NH4NO34.0g；黄豆粉36.0g 20.40 3 KNO34.0g；蛋白胨36.0g 11.40 4 NH4NO34.0g；蛋白胨36.0g 18.40 （1）显微镜观察链霉菌时发现其遗传物质聚集在无膜包被的某一区域，由此推测链霉菌最有可能属于_____。 A. 真核生物 B. 原核生物 C. DNA病毒 D. RNA病毒 （2）培养基中加入的黄豆粉可以为链霉菌的生长提供的营养成分有_____。 A. 碳源 B. 氮源 C. 无机盐 D. 生长因子 （3）根据表判断，最有利于实验室培养链霉菌产生抗生素的是_____。 A. 组1 B. 组2 C. 组3 D. 组4 （4）从成分来源上分类该培养基属于_____培养基，为了获得较清晰的抑菌圈而便于测量直径，大肠杆菌菌液接种到培养基中的接种工具为_____。测量抑菌圈直径时，是否可以进行菌落计数进而评估大肠杆菌的生长状况，具体原因为_____。 （5）下列对该探究实验结果的分析正确的_____。 A. 该实验探究的营养成分是碳源 B. 该实验探究的营养成分是氮源 C. 链霉菌对KNO3的利用效率高于NH4NO3 D. 链霉菌对蛋白胨的利用效率低于黄豆粉 为了利用优化的营养成分大量培养链霉菌并提取其次级代谢产物，研究人员利用如图所示发酵罐进行培养。 （6）从加料口输入的培养基必须经过严格的灭菌处理，最佳的灭菌方式为_____。 A. 高压蒸汽灭菌 B. 过滤除菌 C. 辐射灭菌 D. 火焰灼烧灭菌 （7）根据图示可知，发酵过程除严格控制3的搅拌速度外还必须满足的条件为_____。） A. 将发酵罐置于无菌室中避免杂菌污染 B. 持续通入无菌空气以保证适宜的溶氧量 C. 利用消泡剂去泡沫避免营养及发酵产物的浪费 D. 利用1和2保持适宜的温度以维持链霉菌代谢稳定 （8）如要配制图发酵罐中培养基，下列过程请选择正确的编号并排序_____。 ①调pH ②定容 ③灭菌 ④溶解 ⑤称量 ⑥倒平板 （9）如图所示的发酵罐可以连续培养提高生产效率，具体做法是以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基。该工艺流程可以提高生产效率的原因为__________。 【答案】（1）B （2）ABCD （3）B （4） ①. 天然 ②. 涂布棒 ③. 否，因大肠杆菌生长太过密集，无法形成单菌落。 （5）BD （6）A （7）BCD （8）⑤④①②③ （9）保证微生物对营养物质的需求、排出部分代谢物，使微生物保持较长时间的快速生长 【解析】 【分析】灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程，常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程，常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。 【小问1详解】 显微镜观察链霉菌时发现其遗传物质聚集在无膜包被的某一区域，即原核生物的拟核区，为病毒在显微镜下观察不到，故B正确。 故选B。 【小问2详解】 黄豆粉可为链霉菌生长提供碳源（提供碳元素）、氮源（提供氮元素）、无机盐、生长因子（是一类调节微生物正常生长代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的 有机物）。 故选ABCD。 【小问3详解】 组2抑菌圈的直径最大，最有利于实验室培养链霉菌产生抗生素。 故选B。 【小问4详解】 该培养基含有黄豆粉等成分不确定的物质，属于天然培养基；为了获得较清晰的抑菌圈而便于测量直径，大肠杆菌菌液接种到培养基中的接种工具为涂布棒（器）；因大肠杆菌生长太过密集，无法形成单菌落，因此不可以进行菌落计数进而评估大肠杆菌的生长状况。 【小问5详解】 A、该实验探究的是某一类应用成分，如组1和组3对比探究的是黄豆粉和蛋白胨的差异，而这两者主要为生物提供氮源，A错误； B、该实验探究的营养成分是氮源，如黄豆粉和蛋白胨为生物提供有机氮源，而NH4NO3为生物提供无机氮源，B正确； C、结合组3和组4（或组1和组2）可知，组3抑菌圈的直径小于组4（组1的直径小于组2），因此链霉菌对KNO3的利用效率低于NH4NO3，C错误； D、组2和组4可知（或组1和组3），组4的抑菌圈直径小于组2，因此链霉菌对蛋白胨的利用效率低于黄豆粉，D正确。 故选BD。 【小问6详解】 高压蒸汽灭菌，用高温加高压 灭菌 ，不仅可杀死一般的细菌、真菌等微生物，对芽孢、孢子也有杀灭效果，是最可靠、应用最普遍的物理灭菌法，对培养基灭菌常采用高压蒸汽灭菌法，A正确。 故选A。 【小问7详解】 A、发酵罐不需要放在无菌室，里面是无菌环境，A错误； B、持续通入无菌空气以保证适宜的溶氧量，B正确； C、在发酵过程中，如果不及时消除泡沫，会导致产品的质量下降，利用消泡剂去泡沫避免营养及发酵产物的浪费，C正确； D、温度是无关变量，利用1和2保持适宜的温度以维持链霉菌代谢稳定，D正确。 故选BCD。 【小问8详解】 配制培养基，首先按计算好的比例进行称量，然后加水溶解，调节pH，定容至预期的体积，最后进行灭菌。故选⑤④①②③。 【小问9详解】 以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，该工艺保证微生物对营养物质的需求、排出部分代谢物，使微生物保持较长时间的快速生长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第一学期11月调研 高三生物学试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。 褐飞虱的生物防治（16分） 1. 褐飞虱是危害水稻的重要害虫，用化学农药防治易引发农药残留、害虫抗药性提高等问题。农业生产中，将抗虫水稻与非抗虫水稻间作可有效降低褐飞虱对非抗虫水稻的危害。为明确其机理，研究人员利用图1所示的装置开展了实验。A侧放置褐飞虱，几天后，将B侧水稻取出，以其作为气味源，分别进行褐飞虱、稻虱缨小蜂的选择性实验，得到图2所示结果。 （1）在农田生态系统的营养结构中，褐飞虱属于第_____营养级。稻虱缨小蜂是褐飞虱卵的一种寄生蜂，褐飞虱从水稻处获取的能量，除了可能流入稻虱缨小蜂外，还可能的去向有_____（编号选填）。 ①用于生长、发育、繁殖等生命活动②被分解者利用③流向下一营养级④呼吸作用中以热能形式散失 （2）图1实验中的对照组A、B两侧应分别放置_____、_____水稻，其他处理均相同（编号选填）。 ①抗虫水稻 ②非抗虫水稻 （3）研究发现实验组中非抗虫水稻产生的挥发物2-庚酮明显增多，而对照组中基本检测不到。另外，A侧未放置褐飞虱的实验中，均检测不到2-庚酮。推测可能的原因是_____。 （4）2-庚酮是一种_____。 A. 物理信息 B. 行为信息 C. 化学信息 D. 营养信息 （5）据图2的结果判断，2-庚酮的作用是_____。 （6）与单一种植抗虫水稻相比，抗虫水稻与非抗虫水稻间作可避免抗虫水稻抗性丧失过快。下列分析正确的是_____。 A. 可以减小抗虫水稻对褐飞虱的选择作用 B. 可以减小褐飞虱对抗虫水稻的选择 C. 可以延缓褐飞虱种群抗性基因频率增加 D. 可以加快褐飞虱种群抗性基因频率增加 生物入侵是当今世界面临的主要环境问题之一。入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力，而且在入侵地缺乏天敌，因而生长迅速，导致本地物种衰退甚至消失。 （7）入侵种爆发时，其种群数量增长曲线往往呈________型。入侵种的爆发通常会使入侵地的物种多样性_____（升高/降低）。随着时间的推移，群落的类型可能发生改变，这种演替属于_____（初生/次生）。 光呼吸支路——GMA途经（22分） 2. 光呼吸是植物的绿色部分在光照条件下消耗氧气并释放CO2的过程，会导致光合作用减弱、作物减产。研究人员为获得光诱导型高产水稻，在其叶绿体内构建一条光呼吸支路（GMA途径）如图1中虚线框内所示。 （1）图1所示光呼吸过程中，O2与CO2竞争结合_____，抑制了光合作用中的_____阶段。同时乙醇酸从叶绿体进入过氧化物酶体在_____酶的参与下进行代谢，造成碳流失进而导致水稻减产。 （2）卡尔文循环过程中发生的物质或能量转变是_____。 A. 光能→电能→ATP、NADPH B. ATP、NADPH→糖类 C. 糖类→ATP→电子传递链→ATP D. 乙酰辅酶A→NADH→ATP （3）在光照条件下图1所在细胞产生CO2的途经有_____。（编号选填） ①线粒体中甘氨酸分解 ②细胞呼吸过程 ③叶绿体中丙酮酸分解 （4）研究人员将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞，使其在光诱导下表达，并在叶绿体中发挥作用。检测发现，转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。可利用图2所示模型解释其原因，但图中编号所示存在两处错误，请指出错误编号并改正_____。 （5）在转基因水稻的叶肉细胞中会发生的是_____。（编号选填） ①RNA合成②蛋白质合成④染色质螺旋化为染色体⑤着丝粒分裂③同源染色体分离 研究人员测定了一天中早8点至晚18点时间段转基因水稻叶片中外源G酶基因的表达量，以及G酶总表达量随时间的变化情况（如图）。 （6）外源G酶基因表达量与PFD（代表光合有效光辐射强度）大致呈正相关，仅在14时明显下降，由此推测外源G酶基因表达除光强外，还可能受_____等因素的影响。（编号选填） ①温度 ②CO2浓度 ③气孔导度 （7）据图推测13时转基因水稻_____。 A. 内源G酶表达量显著升高 B. 乙醛酸转变为甘氨酸增多 C. 消耗氧气增多 D. 光呼吸增强 （8）茎中光合产物的堆积会降低水稻结实率而减产，而本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率。结合上述研究将以下说法排序成合理解释：尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→_____→_____→_____水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率。 A. 光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加 B. 光合产物可以及时运输到籽粒 C. G酶表达量的动态变化，使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加 歌舞伎综合征与遗传变异（20分） 3. 歌舞伎综合征（KS）是一种以智力障碍、骨骼异常、独特面部表情为特征的神经发育障碍疾病。研究发现该病由KMT2D或KDM6A基因突变所致（KDM6A的突变形式表示为UTX和UTY）。 （1）甲乙两个家族父母均为KS，甲家族的女儿患病，儿子正常；乙家族的两个女儿均正常，但儿子有病。据此推测甲和乙家族中KS的致病基因分别呈_____。 A. 显性和隐性 B. 显性和显性 C. 隐性和显性 D. 隐性和隐性 （2）已知KMT2D基因编码一种由5262个氨基酸残基构成的大型蛋白质，突变后使得原编码谷酰胺（CAG）密码子变为终止密码子（UAG），使产生的多肽链缩短。由此推知该突变影响的过程是_____。 A. 复制 B. 转录 C. 翻译 D. 逆转录 已知甲家族致病基因位于12号染色体，乙家族儿子致病基因UTX的位置如图所示，但与X染色体同源区的Y染色体上存在另一同源致病基因UTY（其显隐性效应和UTX相同）。 （3）关于UTX和UTY基因的说法正确的有_____。（编号选填） ①两基因为相同基因②两基因为等位基因③两基因遵循分离定律④两基因遵循自由组合定律⑤两基因碱基序列不同 （4）甲家族的女儿与正常男性婚配，孩子正常的概率是_____；乙家族的儿子和正常女性婚配，孩子正常的概率是_____。 （5）乙家族的儿子产生的次级精母细胞中含有的致病基因的种类可能是_____种。乙家族的儿子产生的次级精母细胞形成精子的过程中涉及图的过程有_____（编号选填）。 （6）甲家族的女儿和正常男性婚配，以下措施有助于其生出无该遗传病健康孩子的是_____。 A. 避免近亲婚配 B. 性别筛查 C. 产前诊断 D. 染色体分析 （7）近来研究发现UTY所致的KS表型略轻于UTX，写出两点造成该现象的可能机制__________。 胰高血糖素样肽-1与血糖调节（22分） 4. GLP-1（胰高血糖素样肽-1）是一种由肠道内分泌细胞（L细胞）合成和分泌的肠促胰素。当食物进入肠道并对肠道产生物理刺激，或者通过神经递质、自主神经等产生刺激时，L细胞会分泌GLP-1。GLP-1通过对胰岛细胞、脂肪细胞及骨骼肌细胞的调节实现调节血糖的作用，此外它还具有调节食欲、减轻体重等多种效应，对糖尿病患者的治疗具有重要意义。具体作用过程如图1所示，其中图2为图1中A结构的放大。 （1）图1中神经元间信息传递依赖的结构（A）的名称为_____。构成该结构是_____（用图2中的编号填空）。 （2）图2中神经递质释放时，需要依赖_____。（编号选填） ①能量②浓度差③质膜的结构特性④质膜的功能特性⑤质膜上的载体蛋白 （3）血糖升高时，下丘脑刺激L细胞分泌GLP-1的自主神经属于_____。 A. 传入神经 B. 传出神经 C. 交感神经 D. 副交感神经 （4）L细胞合成及分泌GLP-1的过程中会涉及囊泡的转运，以下蛋白的产生涉及囊泡转运的是_____。 A. 胃液中的胃蛋白酶 B. 红细胞中的血红蛋白 C. 细胞质膜上的GLP-1受体 D. 细胞质溶酶体中的水解酶 （5）当食物进入肠道刺激L细胞分泌GLP-1，由此推测GLP-1作用在胰岛细胞上实现调节血糖的原因可能是_____。 A. 促进胰岛A细胞的功能，促进胰岛B细胞的功能 B. 抑制胰岛A细胞的功能，促进胰岛B细胞的功能 C. 促进胰岛A细胞的功能，抑制胰岛B细胞的功能 D. 抑制胰岛A细胞的功能，抑制胰岛B细胞的功能 （6）图1中呈现的GLP-1参与血糖代谢的调节过程属于_____。 A. 神经-体液调节 B. 负反馈调节 C. 正反馈调节 D. 分级调节 GLP-1的作用机制主要涉及与胰岛细胞质膜上G蛋白偶联的GLP-1受体结合，通过刺激G蛋白使腺苷酸环化酶（AC）活化，从而触发胰岛素的分泌，具体作用机制如图所示。（箭头表示促进） （7）结合图中信息分析，在空腹时胰岛细胞会发生的过程为_____。 A. AC被活化 B. 钾离子外流 C. 钠离子内流 D. 钙离子内流 （8）为了验证GLP-1是否可以降低体重，研究小组进行了如下实验，该实验的对照组为_____；实验组为_____。（编号选填） ①健康状态及发育相同的若干小鼠②健康状态及年龄均不同的若干小鼠③灌胃0.1ml的生理盐水④灌胃0.1ml适宜浓度的GLP-1溶液⑤注射0.1ml的生理盐水⑥注射0.1ml适宜浓度的GLP-1溶液⑦定期测定血糖浓度⑧定期测定胰岛素浓度⑨定期称量体重 （9）若机体产生的抗体能够识别并结合GLP-1受体，从而导致GLP-1抵抗引发糖尿病，则该类型的糖尿病是否可以利用胰岛素进行治疗，结合图中信息及所学知识阐明上述判断的依据_______。 链霉菌营养与代谢（20分） 5. 链霉菌是一类高等放线菌，以能够产生丰富的次级代谢产物而著称。聚酮类药物是链霉菌产生的一类重要次级代谢产物，包括四环素等多种抗生素。研究人员为了探究某一类营养成分对某种链霉菌产生四环素的影响，进行了如表所示的实验，在链霉菌菌落无显著差异的前提下，统计抑菌圈直径分析对大肠杆菌的抑制作用，抑菌圈如图所示。 组号 探究的营养成分（40g） 抑菌圈直径（mm） 1 KNO34.0g；黄豆粉36.0g 12.10 2 NH4NO34.0g；黄豆粉36.0g 20.40 3 KNO34.0g；蛋白胨36.0g 11.40 4 NH4NO34.0g；蛋白胨36.0g 18.40 （1）显微镜观察链霉菌时发现其遗传物质聚集在无膜包被的某一区域，由此推测链霉菌最有可能属于_____。 A. 真核生物 B. 原核生物 C. DNA病毒 D. RNA病毒 （2）培养基中加入的黄豆粉可以为链霉菌的生长提供的营养成分有_____。 A. 碳源 B. 氮源 C. 无机盐 D. 生长因子 （3）根据表判断，最有利于实验室培养链霉菌产生抗生素的是_____。 A. 组1 B. 组2 C. 组3 D. 组4 （4）从成分来源上分类该培养基属于_____培养基，为了获得较清晰的抑菌圈而便于测量直径，大肠杆菌菌液接种到培养基中的接种工具为_____。测量抑菌圈直径时，是否可以进行菌落计数进而评估大肠杆菌的生长状况，具体原因为_____。 （5）下列对该探究实验结果的分析正确的_____。 A. 该实验探究的营养成分是碳源 B. 该实验探究的营养成分是氮源 C. 链霉菌对KNO3的利用效率高于NH4NO3 D. 链霉菌对蛋白胨的利用效率低于黄豆粉 为了利用优化的营养成分大量培养链霉菌并提取其次级代谢产物，研究人员利用如图所示发酵罐进行培养。 （6）从加料口输入的培养基必须经过严格的灭菌处理，最佳的灭菌方式为_____。 A. 高压蒸汽灭菌 B. 过滤除菌 C. 辐射灭菌 D. 火焰灼烧灭菌 （7）根据图示可知，发酵过程除严格控制3的搅拌速度外还必须满足的条件为_____。） A. 将发酵罐置于无菌室中避免杂菌污染 B. 持续通入无菌空气以保证适宜的溶氧量 C. 利用消泡剂去泡沫避免营养及发酵产物的浪费 D. 利用1和2保持适宜的温度以维持链霉菌代谢稳定 （8）如要配制图发酵罐中培养基，下列过程请选择正确的编号并排序_____。 ①调pH ②定容 ③灭菌 ④溶解 ⑤称量 ⑥倒平板 （9）如图所示的发酵罐可以连续培养提高生产效率，具体做法是以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基。该工艺流程可以提高生产效率的原因为__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $