新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市第一中学2026--2027学年高三年级上学期第一次月考生物试卷

乌鲁木齐市第一中学2026—2027学年第一学期 2027届高三年级第一次月考 生物试卷 （请将答案写在答题纸上） 一、选择题（本题有16个小题，每小题只有一个最符合题意，每小题3分，共48分） 1．细胞和生物体的各种生命活动都有其物质基础，组成细胞的物质具有特殊性。下列叙述错误的是 A．Mg2+通过参与合成叶绿素来影响植物对光能的吸收和利用 B．给作物施肥的同时往往需要浇水的原因之一是矿质元素必须溶解在水中才能被吸收 C．急性肠炎患者很可能因呕吐腹泻造成机体脱水，需及时补充适宜浓度的葡萄糖盐水 D．淀粉直接水解为葡萄糖和果糖后可以被人体吸收，糖类可在体内转化为脂肪 2．近日科学家在太空中第一次发现了糖类分子——赤藓酮糖。研究表明，赤藓酮糖可以通过多步反应生成五碳糖，这为生命起源提供了线索。下列叙述错误的是 A．赤藓酮糖在太空的发现为地外生命的存在提供佐证，同时说明糖类分子在宇宙环境可稳定存在 B．赤藓酮糖通过一系列复杂的化学反应可转化为五碳糖，可能参与某些生物体遗传物质的构成 C．糖类是生物体的重要能源物质，也是细胞结构的重要组成成分，还可能与细胞间信息交流相关 D．为研究赤藓酮糖是否是还原糖，可采用斐林试剂甲液与乙液等体积混合后的久置试剂进行检测 3．2024年《Nature》发表了关于阿斯加德古菌（Asgardarchaea）的最新研究，科学家在其体内发现了多种真核生物特有的细胞骨架蛋白基因和膜重塑蛋白基因，进一步支持了“真核生物起源于古菌”的假说。阿斯加德古菌虽然在演化上可能是真核生物的“祖先”，但它仍具备原核生物的核心特征，因此阿斯加德古菌在分类学上仍属于原核生物。下列相关推测合理的是 A．阿斯加德古菌与酵母菌等真核生物细胞的主要区别是前者缺乏由双层核膜包被的真正细胞核 B．与真核生物不同，包括阿斯加德古菌在内的原核生物的遗传物质是RNA，可以边转录边翻译 C．该古菌合成膜重塑蛋白的过程中，需要内质网的加工以及高尔基体的分类、包装和囊泡运输 D．阿斯加德古菌体内的细胞骨架蛋白能够协助其完成有丝分裂、染色体分离等复杂的生命活动 4．镉（Cd）污染会严重危害水稻生长，研究发现外源施加茉莉酸甲酯（MeJA）能显著提高水稻对Cd 的耐受性，其部分机理如图所示，下列叙述正确的是 注：HMA3是定位于液泡膜的ATP酶，既可水解ATP供能，又能介导重金属离子向液泡内主动转运；PCs是植物体内用于整合、钝化重金属离子的一类特殊小分子肽。 A．外源MeJA会进入细胞核，进而直接调控HMA3转运蛋白基因等相关基因表达 B．若HMA3功能完全丧失，则外源MeJA将无法缓解Cd2+对水稻细胞的毒害作用 C．HMA3消耗ATP将Cd2+转运至液泡，而后Cd2+会与液泡内合成的PCs蛋白结合 D．携带HMA3的囊泡沿着细胞骨架向液泡移动的过程需线粒体等供应的能量驱动 5．黑藻是高中生物学实验中常用的材料，某同学利用黑藻叶片进行了下列两个实验： 实验一：观察黑藻叶肉细胞的质壁分离与复原； 实验二：观察黑藻叶肉细胞的胞质环流。 下列关于这两个实验的叙述，正确的是 A．实验一的三个阶段：初始（a）→质壁分离完全（b）→质壁分离复原（c），在a→b过程中黑藻细胞的吸水能力逐渐增强 B．若实验一观察到细胞壁与原生质层正处于分离状态，则该细胞一定正在发生质壁分离 C．当实验一观察到黑藻细胞处于“水分进出平衡”状态时，其细胞液浓度一定等于外界溶液浓度 D．实验二能在高倍显微镜下能清晰地观察到叶绿体围绕细胞核环流，并据此判断细胞质流动的方向 6．高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯（BR）信号通路，再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，缓解高Mn2+对细胞的伤害．下列叙述错误的是 A．高Mn2+胁迫下，液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高 B．G改变构象后与Ca2+结合，将其从胞外转运至胞内 C．M既能逆浓度梯度运输Mn2+，又具有ATP酶活性 D．过程②说明质膜蛋白数量可变，这与质膜功能有关 7．生物细胞内ATP与ADP相互转化过程如图所示，其中M、N表示ATP的结构成分。下列叙述错误的是 A．M、N分别表示腺嘌呤、核糖 B．能量2的产生与ATP中特殊化学键断裂有关 C．ATP水解释放的能量2可用于植物细胞内CO2的固定 D．剧烈运动时细胞内ATP与ADP的转化速率比安静时快 8．酚氧化酶（PPO）催化酚类物质形成有色物质是引起梨褐变的主要原因，而褐变往往导致果蔬的色泽加深、风味劣化和营养物质流失，为了抑制果蔬的褐变，科研工作者进行了相关实验探究，如图1、图2所示。已知食品添加剂L-半胱氨酸与酚类物质结构相似，图2是在PPO量一定的条件下进行的实验，下列叙述错误的是 注：Vmax表示最大酶促反应速率，当底物浓度增加到一定限度后，所有酶分子的活性部位均已被底物结合，此时的酶促反应速率不再随底物浓度升高而增加，该速率上限即为最大酶促反应速率。 A．L-半胱氨酸与酚类物质竞争性结合PPO，故加入适量的食品添加剂L-半胱氨酸能抑制PPO与酚类物质的结合，为抑制褐变提供新思路 B．若实验测得酚类物质和具有活性的PPO在未褐变的梨果肉细胞同时存在，则推测二者可能位于不同具膜的细胞结构内 C．由图1推测，榨梨汁时添加适量新鲜纯柠檬汁（pH大多为2.2~2.4）可使PPO的合成量明显下降，有效防止褐变的发生 D．若在图2对应实验中增设“添加等量PPO非竞争性抑制剂（改变酶的空间结构）”的实验组，则该组的最大酶促反应速率可能低于另外两组 9．卡尔文等人利用含14C标记的小球藻（一种单细胞绿藻）研究光合作用的暗反应过程，在黑暗条件下的主要实验步骤见图1。每间隔一段时间，将部分小球藻细胞悬液倒入沸腾的乙醇中处理，最后使用双向纸电泳和放射自显影技术分离、分析被固定细胞中含14C的中间产物，部分结果见图2。下列相关叙述正确的是 注：图中阴影面积越大、颜色越深，表示放射性物质越多。 A．在小球藻的叶绿体基质中，固定14CO2的同时伴随着NADPH的形成 B．将部分小球藻细胞悬液倒入沸腾的乙醇处理的目的是提取小球藻细胞中的光合色素 C．据图2放射自显影图谱结果推测，小球藻中14CO2被固定后生成的第一个中间产物是PGA D．图2中不同14CO2同化时间的放射自显影图谱上，同一位置的黑斑面积大小由产物种类多少决定 10．植物能吸收一定强度的光驱动光合作用，后者的基本过程见下图。过度光照可能会导致DNA损伤甚至细胞死亡，但是植物能借助一种光保护机制防止这种损伤。研究发现，类囊体膜蛋白PSBS可感应类囊体腔内的高质子浓度进而被激活，激活态PSBS能抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤（即光保护效应）。下列说法正确的是 A．降低ATP合成酶活性和阻断反应II均不利于PSBS发挥功能 B．若提高物质G的浓度，则短时间内图中物质B的含量会明显下降 C．物质F可进一步转化为蔗糖以便长距离运输或转化为淀粉以便储存 D．将该植株置于适宜光照下的密闭容器中培养，若检测到容器内CO2浓度在一段时间内未发生变化，则说明此植株的叶肉细胞所产生的A物质全部用于该细胞的细胞呼吸 11．下图是某粟酒裂殖酵母细胞周期示意图，已知粟酒裂殖酵母的细胞分裂均为胞质均等分裂，该过程中各阶段对应的时间及细胞长度相对稳定。请分析下列选项中错误的是 A．与裂殖酵母细胞的分裂过程相似，蛙的红细胞无丝分裂时也会先出现细胞核的分裂 B．与裂殖酵母细胞的分裂过程不同，高等植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝构成 C．与裂殖酵母细胞的分裂过程相似，低等植物细胞的细胞分裂末期也能看到清晰的赤道板 D．与裂殖酵母细胞的分裂过程不同，动物细胞有丝分裂时核膜会发生周期性消失与重现 12．某二倍体动物的精原细胞含有4对同源染色体，现有甲、乙两个精原细胞，其每个DNA分子均只有一条链被32P标记，在只含31P的培养液中分别培养，均产生了4个子细胞，测得每个子细胞中含32P标记的染色体数如下表所示。不考虑突变和互换，下列情况不可能出现的是 精原细胞 细胞① 细胞② 细胞③ 细胞④ 甲 4 2 1 x 乙 2 2 2 y A．甲进行有丝分裂，x为1 B．甲进行减数分裂，x为1 C．乙进行有丝分裂，y为2 D．乙进行减数分裂，y为2 13．端粒位于染色体末端，由端粒DNA和端粒蛋白复合物组成（端粒蛋白复合物包括TRF1、TRF2、POT1、TPP1、TIN2等蛋白质）。研究表明端粒酶和端粒蛋白能够调节端粒的长度，端粒复合蛋白TRF1对保护端粒至关重要。科研人员使用大脑神经干细胞Trf1基因特异性敲除小鼠作为实验模型进行Trf1基因与神经胶质母细胞瘤（GBM）发生、发展的相关性研究（表达Trf1基因的小鼠用作对照），有望为人类GBM提供新的治疗靶点。科研人员的预期结果如下图，下列叙述正确的是 A．衰老的细胞中细胞核体积缩小，核膜内折，核质间的物质交换频率降低 B．借助荧光显示技术进行核型分析时，能看到每条染色体上有2个端粒 C．大脑神经干细胞Trf1基因特异性敲除的小鼠，端粒易缩短，GBM容易死亡 D．端粒和端粒酶两者的主要组成成分不同，端粒酶活性升高可促进细胞衰老 14．甲、乙两位同学分别用大小相同的小球进行遗传规律的相关模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合，他们每次都将抓取的小球分别放回原来的小桶并多次重复上述操作步骤。下列相关叙述错误的是 A．甲同学的Ⅰ、Ⅱ小桶中，每个桶内小球总数可以不相等，但同一桶内两种小球的数量需相等 B．乙同学的Ⅲ、Ⅳ小桶可分别代表雌、雄生殖器官，对应实验过程是性状分离比（3∶1）的模拟实验 C．从Ⅰ、Ⅱ小桶或Ⅲ、Ⅳ小桶随机抓取一枚小球的操作都是在模拟同源染色体相同位置上基因的分离 D．甲、乙同学重复足够多次的实验后，统计的字母组合Dd或字母组合Aa的出现概率均为1/2 15．科研人员发现一种依赖乙酰辅酶A感知能量状态调控线粒体自噬的新机制。细胞质基质中一定浓度的乙酰辅酶A可与线粒体外膜上的受体蛋白X结合。X蛋白包含N区和R区两个关键结构域，含有自噬蛋白结合位点的I序列位于N区。当能量充足时（图中a），乙酰辅酶A与R区结合，增强R区与N区的相互作用，使蛋白X处于“自抑制”状态；当能量匮乏时（图中b），乙酰辅酶A从蛋白X上脱离，解除“自抑制”，I序列暴露并与自噬蛋白结合，启动线粒体自噬。下列叙述与文中信息不符合的是 A．能量充足时，乙酰辅酶A与X蛋白的R区结合，增强R区与N区相互作用 B．轻度节食可促进乙酰辅酶A与X蛋白的1序列的结合，从而激活线粒体自噬 C．降低S蛋白的表达量或抑制Y酶的活性，都能导致蛋白X与自噬蛋白的结合增强 D．该机制可保留能量转化效率高的线粒体，同时被降解的线粒体产生的物质可被细胞再利用 16．真核生物中普遍存在一类“自私”基因，这类基因可导致父本或母本产生的不含该类基因的配子出现一定比例的致死，从而使自身优先传递给子代。水稻是两性花（即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊），水稻细胞内等位基因A、a中有一个为“自私”基因，“自私”基因能编码一种解毒蛋白。科学家提出两种“自私”基因的作用模式：①在花粉发育过程中，“自私”基因能特异性地保护含该基因的花粉，而不含该基因的花粉会死亡（模式1）；②“自私”基因位于雌蕊的胚珠组织中，来自该植株或其他植株的不携带该基因的配子（雌配子及雄配子）约1/2会被杀死（模式2）。某生物兴趣小组进行水稻杂交实验，让基因型为Aa的水稻自交，得到F1，F1随机授粉获得F2。试分析下列选项中正确的是 A．若杂交实验结果F2中AA∶Aa的理论比例接近3∶1，则说明A为“自私”基因，该基因的作用模式为模式2 B．若杂交实验结果F2中AA∶Aa∶aa的理论比例接近16∶8∶1，则说明a为“自私”基因，该基因的作用模式为模式1 C．若杂交实验结果F2中Aa∶aa的理论比例接近3∶1，则说明a为“自私”基因，该基因的作用模式为模式1 D．若杂交实验结果F2中AA∶Aa∶aa的理论比例接近1∶8∶16，则说明a为“自私”基因，该基因的作用模式为模式2 二、非选择题（本题有5道大题，共52分） 17．（9分）高尔基体是蛋白质的主要分选站，它将分泌蛋白分选到特定的载体中，以便将它们运输到最终目的地。 （1）图中Ⅰ、Ⅱ结构的名称分别是_______，两者之间通过囊泡进行相互转化。在蛋白质的分选和转运过程中，细胞骨架参与了物质运输，除此之外，细胞骨架的功能还有_______（答出2点）。 （2）图中的“中间体”是近几年发现的，已知在正向转运中，蛋白质在内质网合成后被装入_______（填“COPⅠ”或“COPⅡ”）囊泡运往“中间体”进而运到高尔基体进行分选。若有一些蛋白质在内质网合成后被错误包裹而“逃跑”，细胞会通过_______（填“COPⅠ”或“COPⅡ”）将其回收至内质网，在上述整个错误包裹的转运过程中，内质网的膜面积理论上_______（填“变大”、“变小”或“基本不变”）。 （3）图中的E称为分泌物储存颗粒，内部含有高浓度的特定分泌蛋白。进入细胞的Ca2+作为信号分子，与储存颗粒膜上的蛋白特异性结合，引起该蛋白的空间结构发生改变，从而引起囊泡的释放。随后，储存颗粒膜上的蛋白与细胞膜上的特异性蛋白结合，驱动两层生物膜的紧密接触并发生融合，最终通过_______方式将分泌物释放到细胞外，上述跨膜运输的过程_______（填“需要”或“不需要”）消耗细胞呼吸释放的能量。 18．（12分）钾是植物必需的大量元素，缺钾严重抑制根系生长并导致减产，研究植物响应低钾胁迫的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料，研究植物对低钾胁迫的响应机制。 I．离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外，还受膜内外电位差的影响。科学家研究发现，拟南芥根细胞膜上存在K+/H+同向转运体（如HAK5），吸收K+的方式如图1所示 （1）当土壤中K+浓度极低（如低于10 μM）时，HAK5等高亲和力转运体主导根细胞吸收K+。HAK5介导K+进入细胞的方式属于_______（填“主动运输”或“协助扩散”），其直接能量来源是_______（填“ATP水解”或“H+的电化学势能”）。若使用呼吸抑制剂处理，HAK5吸收K+的速率会显著下降，请从能量供应的角度解释原因：_______。 II．进一步研究发现，拟南芥根细胞膜上的通道蛋白AKT1也与植株从土壤中吸收K+的能力相关．当土壤中K+浓度高于25 μM时，AKT1主要负责拟南芥跟细胞K+的吸收． （2）AKT1基因转录形成的mRNA进入细胞质，首先在游离的_______（填细胞器）上开始翻译。多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠，之后在_______（填细胞器）中进一步加工，最终AKT1蛋白被包裹在囊泡中，转运到细胞膜上。AKT1介导K+进入细胞的方式属于_______（填“主动运输”或“协助扩散”）。 （3）AKT1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与AKT1突变体相似，且L基因在低钾条件下表达增强，其编码的L酶可以磷酸化AKT1。将生长7天的野生型、L突变体和L基因过表达幼苗分别置于含K⁺的培养液中进行实验，结果如图2所示，证明L酶有促进K⁺吸收的作用，图中对应L基因过表达幼苗的曲线序号应为_______。 III．已有研究证实，L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料，科学家向卵母细胞注射相应的mRNA，检测K⁺内流情况。实验分组及结果如表所示。 组别 mRNA种类 K⁺内流 组1 AKT1 无 组2 AKT1+L 无 组3 AKT1+CB1 无 组4 AKT1+L+CB1 有 （4）综合上述全部信息，推测在低钾条件下AKT1的激活机制：_______。 （5）研究发现，将表中CB1替换为CB9后，实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和单基因突变体cb9的表型都与野生型相似，不表现低钾敏感，而双突变体cb1 cb9（cb1基因和cb9基因均发生突变）为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时，CB1和CB9基因具有功能冗余性，这在适应进化中的意义是：_______。 19．（11分）水稻是我国重要的粮食作物，水和无机盐等因素对水稻生长能产生重要影响，科学家为探究其影响机制进行了一系列实验。 I．为探究Mg2⁺对水稻光合作用的影响，科研人员分别模拟环境中Mg2⁺正常供给（+Mg2⁺）、缺乏（-Mg2⁺）条件，测定了水稻光合作用中叶绿体内Mg2⁺的相对含量、最大CO2固定速率等指标。 （1）该实验中+Mg2⁺组为_______（填“实验组”或“对照组”）。 （2）根据测定结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg2⁺相对含量和CO2固定速率都存在“光照下高、黑暗下低”的节律性波动；进一步测定上述过程中酶R（RuBP羧化酶，催化C5与CO2的反应）的活性，发现在Mg2⁺正常供给（+Mg2⁺）时活性远高于缺乏（-Mg2⁺）条件，请你结合测定结果及已学知识，阐明Mg2⁺对水稻光合作用影响的机理：_______；_______。（答出两点） II．水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量。科研人员利用激光照射水稻种子，获得了水稻突变体。将野生型水稻和突变体水稻种植在同样干旱、温度相同且适宜的条件下，检测二者叶肉细胞的各项指标，所得结果如图1、图2、图3所示。 （3）图1中，当光照强度为100 μmol·m⁻2·s⁻1时，野生型水稻植株的干重变化是_______（填“增加”或“减小”），理由是_______。 （4）根据图2、图3分析，在干旱条件下，突变型叶肉细胞的光合作用速率_______（填“大于”或“小于”）野生型叶肉细胞的光合作用速率，判断理由是_______（答出两点）。 20．（10分）卵巢早衰（POI）是导致女性不孕的重要原因之一。研究发现，HFM1基因（编码DNA解旋酶）在卵母细胞减数分裂中发挥关键作用，可能与卵巢早衰有关。 I．科研人员利用CRISPR/Cas9技术构建了HFM1基因敲除（KO）小鼠（2N=40）模型，并观察了正常小鼠卵母细胞（图1中A、B、C）与KO小鼠卵母细胞（图1中D、E、F）的减数分裂显微照片，减数分裂I部分时期的细胞见图1。 （1）由图1可知，与正常细胞相比，HFM1基因敲除（KO）小鼠的卵母细胞最可能在减数分裂_____期（填“前期”或“中期”）出现_____异常，部分染色体未排列在赤道板平面上，这直接导致减数分裂I后期_____（填“同源染色体”或“姐妹染色单体”）分离不均。科研人员发现，HFM1缺失会引发胞质桥运输障碍，导致细胞质中的物质或细胞器等分配异常，当一个子细胞获得多于正常值的_____（填细胞器名称）时，该子细胞后续进行有丝分裂的过程中极易形成多极纺锤体（“三极纺锤体”见图2），最终导致形成的细胞内染色体数目可能异常。 （2）进一步研究发现，HFM1还能参与修复DNA双链断裂，这是发生_____（填“联会”或“互换”）的分子基础，该过程受阻会导致配子中基因组合缺乏多样性。若仅考虑细胞核DNA，KO小鼠的一个初级卵母细胞中含_____个DNA分子。 II．为解决卵巢早衰等引发的不孕不育，科学家将皮肤细胞“改造”为能和精子“受精”的“类卵细胞”，见图3。去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段，直接进入分裂状态。 （3）图3中“？”代表的时期是______。导致异常“类卵细胞”形成的原因是______（填选项） A．着丝粒未断裂 B．同源染色体未联会 C．染色体未排列在赤道面 D．纺锤体形成被抑制 （4）据图3推测，正常“类卵细胞”形成过程中，细胞内染色体的数量变化是______（填选项）． A．23→46→23 B．46→92→46→23 C．92→46→23 D．46→23 21．（10分）玉米为雌雄同株单性花植物，某种类型玉米的某些植株在杂交时存在不亲和的现象，只能异花授粉，所结果穗上的每个籽粒都是受精后发育而来的。异花授粉易造成“串粉”，使得该种玉米难以保持其优良性状。研究人员对此现象的遗传机制展开了研究。 表1 组别 亲本组合 结实率 1 GG（♂）×GG（♀） 100% 2 gg（♂）×gg（♀） 100% 3 GG（♂）×gg（♀） 100% 4 GG（♀）×gg（♂） 无法结实 （1）该种玉米杂交不亲和性状由G/g控制，常见田间品系的基因型几乎都是gg，研究人员用其与另一品系（GG）进行实验，结果如表格所示。组3和组4互为______实验。以玉米为实验对象进行人工杂交实验时，（对母本的操作）可以省去______环节。据表1推测，该种玉米的单向不亲和是指______（填以下选项“A”或“B”）。 A．g花粉不能与G卵细胞融合 B．G花粉不能与g卵细胞融合 （2）（该种）玉米的非糯性（A）和糯性（a）是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色；而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘液变橙红色。现用纯种非糯性植株（AA）和糯性植株（aa）杂交获得F1，F1再自交获得F2，取一株F2的花粉加碘染色，在显微镜下观察到的花粉颜色及理论比例有______。 （3）请设计最少的杂交实验组合验证上述推测，完善下方表格，呈现实验方案及结果。 表2 杂交方案 预期结果 组别 亲本组合 子代基因型及比例 结实率 1 Gg（♀）×gg（♂） 全为gg ①______ 2 ②______ ③______ 100% 学科网（北京）股份有限公司 $