北京市北京市西城区北京师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测生物试题

2027届高三生物统练3 生物教学班___________ 行政班___________ 姓名___________ 一、单项选择题（每题2分，共30分） 1．下列关于原核细胞结构与功能的叙述，正确的是 A．无叶绿体不能进行光合作用 B．遗传信息主要储存在RNA中 C．在细胞核中进行转录和翻译 D．碳链为其生物大分子的基本骨架 2．为探究甜品“木瓜炖牛奶”的最适宜制作温度，某兴趣小组测定了一段时间内不同温度条件下，混合液中水解产生的氨基酸含量相对值，结果如图。下列叙述正确的是 A．木瓜蛋白酶能够为牛奶蛋白质水解提供能量 B．实验时应先将木瓜与牛奶充分混合后再加热 C．增加木瓜用量，有利于氨基酸含量持续增加 D．温度过高导致酶活性降低，使反应速率下降 3．将火龙果植株置于密闭、恒温的透明容器内进行实验，测得容器内O2含量变化如图，据图分析不能得出的是 A．LM段曲线下降是因细胞呼吸消耗氧气 B．MN段曲线上升说明光合速率不断增加 C．MN段平均净光合速率为8×10-7mol/h D．N点后有机物合成速率等于分解速率 4．下图是厚轴茶花粉母细胞减数分裂显微照片，其中①～④为正常分裂图像，⑤中姐妹染色单体连接在一起形成了“染色体桥”结构。下列叙述错误的是 A．细胞正常减数分裂过程的排序是③→④→①→② B．图①、③和④的细胞中均含有姐妹染色单体 C．图①细胞通过非姐妹染色单体互换发生基因重组 D．图⑤中“染色体桥”随机断裂将导致染色体结构变异 5．四倍体水稻（4n=48）有丝分裂后期细胞中 A．配对的同源染色体彼此分离 B．非同源染色体自由组合 C．有8个染色体组 D．有96条染色单体 6．5SrDNA是玉米2号染色体特异性标记，联会时同源染色体的两个标记紧密相邻。观察玉米野生型与M基因突变体花粉母细胞减数分裂同一时期5SrDNA的分布（如图）。 下列分析错误的是 A．图示细胞处于减数第二次分裂前期 B．图示时期不发生同源染色体分离 C．M基因可影响同源染色体联会 D．图示过程中可能发生基因重组 7．部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。患者衰老的肺泡上皮细胞不会出现 A．DNA损伤积累 B．染色体端粒异常加长 C．自由基增加 D．线粒体功能减弱 8．LMNA基因编码的蛋白可维持细胞核的结构稳定。研究者利用CRISPR/Cas9技术获得LMNA突变基因被修复的iPSC细胞系。该细胞系作为对照 A．验证CRISPR/Cas9系统对LMNA基因的编辑效率 B．排除遗传背景差异以确定LMNA基因突变与表型关系 C．制备可供异体移植的通用型干细胞治疗产品 D．比较LMNA基因不同突变类型对细胞功能的影响 9．miRNA是一种非编码单链RNA，参与基因表达调控（如图），在细胞分化、个体发育及疾病发生发展中发挥巨大作用。相关叙述错误的是 A．miRNA通过碱基互补配对来识别目标mRNA B．途径①中miRNA通过抑制翻译来抑制目标基因表达 C．途径②中miRNA抑制目标基因的转录 D．miRNA可能作为治疗疾病的药物的靶点 10．玉米B基因决定性状的遗传机制如图所示。其中只有RNA聚合酶Ⅱ的转录产物能指导正常蛋白质合成，RNA依赖的甲基化酶能使DNA特定位置甲基化。相关叙述错误的是 A．B′可使B表达被抑制 B．该机制属于表观遗传现象 C．BB′玉米表现为B决定的性状 D．RNA聚合酶的底物为核糖核苷酸 11．报春花的花色由两对基因控制。将纯合紫红色报春花与纯合白色报春花杂交，F1全为粉色，F1自交得到F2，F2表型及比例为白色∶浅粉色∶粉色∶深粉色∶紫红色=1∶4∶6∶4∶1。下列叙述错误的是 A．控制花色的两对基因的遗传是独立的 B．花色深浅与显性或隐性基因的数量有关 C．F2中白色和紫红色性状均可稳定遗传 D．F1测交后代会出现四种花色 12．利用线粒体突变体可检测植物的线粒体父系渗漏现象：携带缺陷型线粒体（会导致种子萌发缺陷）的母本，与携带正常线粒体的父本杂交，发现极少数种子萌发。下列关于萌发种子的推断一定成立的是 A．获得父本线粒体，发生父系渗漏 B．仅继承母本线粒体，未发生父系渗漏 C．同时继承双亲线粒体，发生基因重组 D．线粒体功能未受影响，未发生父系渗漏 13．D1蛋白参与光反应，强光下易损伤，D1的合成及修复效率是维持光合速率的关键。下列叙述正确的是 A．D1受损降低光反应ATP生成速率 B．新合成的D1在叶绿体基质中发挥作用 C．D1修复速率直接影响CO2与C5的结合过程 D．抑制D1基因的表达有利于植物对强光的适应 14．将目的基因导入空载体（载体中含启动子和终止子），构建重组表达载体并导入受体细胞，载体中的插入序列随机整合至植物基因组。利用PCR技术进行检测时，可以采用不同的引物设计策略，如下图。下列叙述错误的是 A．引物对中的两个引物分别与不同的模板链结合 B．引物对a可区分目的基因插入位置不同的转基因植株 C．引物对b可用于检测插入序列是否成功导入植物细胞 D．引物对c可用于检测植物细胞中是否含有空载体 15．下列科学方法与实验目的不匹配的是 选项 科学研究方法 实验目的 A 显微观察法 检测生物组织中的脂肪 B 纸层析法 提取绿叶中的光合色素 C 同位素标记法 研究分泌蛋白的合成和运输过程 D 模型构建法 探究细胞大小与物质交换的关系 二、非选择题（共70分） 16．（10分） 线粒体是ATP合成和某些氨基酸（如脯氨酸、鸟氨酸等）生产的场所。科研人员以体外培养的小鼠成纤维细胞（MEF）为材料，对线粒体调控这两个相互竞争的代谢途径（图1）的机制进行了研究。 （1）由图1可知，在线粒体内，谷氨酸可在P5CS催化下合成脯氨酸和鸟氨酸，也可通过氧化磷酸化（有氧呼吸第三阶段）等过程氧化供能。线粒体__________上含有ATP合酶等多种蛋白，是氧化磷酸化反应进行的场所。 （2）体外培养MEF时，培养液中应含有水、无机盐、糖类、__________等营养物质。 （3）用含10mM葡萄糖或缺乏葡萄糖的培养液培养MEF，一段时间后检测细胞耗氧量和脯氨酸水平，结果如图2、图3所示。由结果可知，与含葡萄糖培养基中生长的细胞相比，在缺乏葡萄糖培养基中生长的细胞更多地依赖线粒体中的__________过程来合成ATP，但脯氨酸的合成__________。 （4）电镜观察在缺乏葡萄糖培养基中生长的细胞，发现线粒体分化为两个亚群（Ⅰ、Ⅱ）。检测表明，Ⅰ型线粒体缺乏ATP合酶但富含P5CS，其中P5CS以活性更高的细丝形态存在，Ⅱ型富含ATP合酶但缺乏P5CS。阻止线粒体分化，会使氧化磷酸化或脯氨酸合成能力受损。葡萄糖培养基中生长的细胞，线粒体没有分化。请分析说明线粒体分化的意义。 17．水稻是我国重要的粮食作物，稻黄单胞菌引起的白叶枯病严重影响水稻产量。利用抗病基因是控制该病害更为安全、有效的措施。 （1）水稻的感病和抗病是一对__________。将纯合感病植株与纯合抗病植株杂交，F1表现为__________，说明抗病为隐性性状。 （2）对F2中不同植株的感病与抗病基因进行PCR扩增（结果如图1），具有抗性的植株是__________。 （3）为研究水稻感病与抗病机理，科研人员构建了不同启动子-报告基因表达载体（图2），并分别与含有稻黄单胞菌T或A蛋白的基因表达载体共转化到烟草叶片中，随后将上述烟草叶片培养于含X-Gluc的培养基中，结果如图3。 ①已知特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达。该实验设计用以探究S、s基因启动子与何种蛋白结合，图3结果表明________________________________________。 ②依据实验结果，推测水稻感病或抗病机理____________________（任选其一）。 ③基于上述结果，分析水稻的感病与抗病情况：Ⅰ____________，Ⅱ____________。 稻黄单胞菌基因型 被侵染水稻基因型 TT/Tt tt SS 感病 Ⅰ ss Ⅱ 抗病 （4）为培育水稻抗病植株，以下方案可行的是____________（多选）。 A．利用转基因技术，将s基因导入水稻感病植株 B．利用基因编辑技术，改造水稻S基因的启动子序列 C．敲除感病水稻的S基因 18．学习以下材料，回答（1）～（4）题。 亲代印记 科学家进行了一项有趣的实验。选DNA序列几乎相同的雌、雄小鼠，体外受精获得多个受精卵。通过显微操作将受精卵中来自精子（卵细胞）的细胞核置换成来自另外一个卵细胞（精子）的细胞核，获得具有两套母本基因组或两套父本基因组的“受精卵”。经培养，这种“单亲”胚胎不能正常发育，只有同时具有双亲细胞核的胚胎才能正常发育。 位于小鼠7号染色体某区域的H19基因和Igf2基因控制着胚胎大小及细胞生长，它们的异常表达会导致胚胎发育异常。下图为正常胚胎中H19基因和Igf2基因转录的调控机制，印记控制区（ICR）是否甲基化决定该区域能否结合阻遏蛋白（CTCF）。在胚胎发育过程中，来自母本7号染色体上的ICR与CTCF结合，阻止增强子（E）和Igf2基因的启动子结合，但不能阻止E和H19基因的启动子结合，从而使得Igf2基因不表达，H19基因顺利表达。来自父本7号染色体的上述2个基因的表达与之相反。 研究发现，正常胚胎中存在着在几百个类似H19基因和Igf2基因的调控机制。这种由双亲性别决定的基因功能上的差异被称为亲代印记。亲本在形成下一代卵细胞或精子的过程中，原始生殖细胞经过减数分裂形成配子，父母的染色体会随机分配到配子中。例如某女性形成的卵细胞中染色体上的亲代印记就会有两种可能，一种是“母源”的，而另一种是“父源”的。这样卵细胞部分染色体上就会载有“错误”的亲代印记，男性产生精子时也会出现相同的问题。那么生物体是如何保证卵细胞或精子能保持印记的正确和稳定呢？ 这里面的秘密其实在于亲代印记经历了一次重建的过程。在原始生殖细胞（PGCs）形成时期，细胞发生DNA去甲基化，以擦除亲本印记“记忆”。进一步，PGCs发育至成熟配子，重新建立起DNA甲基化印记。受精后，DNA甲基化印记会在整个胚胎发育时期和生命后期得以维持。然而，在发育胚胎的PGCs中，先前建立的DNA甲基化印记再次被擦除，以在配子形成的阶段重新建立新的印记，从而完成印迹周期。这种循环的甲基化和去甲基化过程，将有助于细胞特性的建立、维持和动态变化，以保证所形成的印记在体细胞分裂过程中能稳定遗传。 （1）“单亲”胚胎和正常胚胎DNA序列相同，基因表达不同，造成胚胎发育情况不同，这种遗传现象称为__________。 （2）在正常发育的胚胎中，来自父本和母本H19基因和Igf2基因的印记控制区的__________存在差异，导致表达水平不同。以H19基因和Igf2基因为例，解释“单亲”胚胎不能正常发育的原因_____________。 （3）关于亲代印记的说法正确的是 A．原始生殖细胞形成过程中亲代印记被擦除 B．在形成成熟生殖细胞的过程中重建新的印记 C．胚胎发育过程中大部分细胞维持原有的印记 D．男性个体中会出现祖母的亲代印记 （4）请简述亲代印记擦除、重建和维持的意义。 19．（12分）研究者设计基因编辑系统X，将其导入某大肠杆菌菌株中，可以实现对多个基因的同步激活与抑制，以提高该菌抗肿瘤化合物Z的产量。 （1）系统X中dCas蛋白和P蛋白相连，gRNA可以与dCas自动组装到一起。系统X中可以含有多种序列不同的gRNA，gRNA依据________________原则与目标序列特异性结合，引导dCas结合到DNA上，P蛋白是转录激活因子。 （2）研究者检测了系统X对基因的激活效果，当gRNA靶向R基因（核糖体生物合成相关基因）时，Z产量提升约2.9倍。推测当gRNA与R基因的特定区域结合，P蛋白可募集__________启动R基因转录，有利于Z的合成。 （3）研究者检测了系统X对基因的抑制效果，设计了能靶向结合F基因（与细胞分裂相关）不同区域Q1和Q2的gRNA1、gRNA2，分别转入不同的大肠杆菌中，细胞数量相对值如图1。 实验表明：______________________________ （4）研究者以绿色和红色荧光蛋白（分别记为GFP和RFP）的荧光强度为检测指标，验证系统X对不同基因的同步激活与抑制功能，系统X中gRNA3、gRNA4的最佳结合区域分别为__________（从Q3～Q8中选择填入）。 若结果显示：__________，可证实系统X在同一细胞中能同时实现激活与抑制。 （5）实验室条件下，利用系统X促进R基因表达且抑制F基因表达时，Z含量最高。但在工厂扩大培养时，外界条件均适宜，系统X能正常运转，Z产量并未达到最大值。请结合发酵工程的基本环节，写出对系统X表达载体的进一步改进措施。 20．（12分）籼稻和粳稻的杂交种有杂种优势但会出现部分花粉不育。水稻基因组中Sa区段（简称Sa）与花粉育性相关。 （1）籼稻和粳稻的Sa不同，二者杂交所得F1的Sa类型均为籼粳杂合型。常温（23℃）下F1花粉50%可育，F1自交所得F2的Sa类型及比例为籼稻型∶籼粳杂合型=1∶1，推测F1中含__________Sa的花粉不育。高温（32℃）下F1花粉育性完全恢复。 （2）Sa包含连锁不发生交换的3个基因——F、M和L，籼稻为F+、M+、L+的纯合子，粳稻为F-、M-、L-的纯合子。F+蛋白与M+蛋白在减数分裂Ⅰ过程中结合形成复合物C，导致花粉败育。研究者推测“L+蛋白在花粉中完全解除复合物C的作用”，为验证该推测，将L+基因转入F1获得转基因植株（L+基因单拷贝插入非Sa所在的染色体）。若该推测成立，则该转基因植株在常温下自交，后代Sa类型及比例为籼稻型：籼粳杂合型：粳稻型=__________。 （3）L-蛋白也具有恢复育性的功能，但其氨基酸序列与L+蛋白有差异。研究者分别敲除F1植株中的L+基因或L-基因，获得突变植株甲和乙。植株甲和乙在不同温度下分别自交，后代的Sa类型所占比例如图1。 综合上述信息，阐述L+蛋白和L-蛋白与不同温度下F1花粉育性的关系。 （4）研究者进一步提出假说：“L+蛋白可通过竞争性结合M+蛋白，抑制复合物C的作用”，证实该假说的实验设计如下。 步骤1：GST蛋白和MBP蛋白为常用的分子标签。研究者分别制备了GST-M+、MBP-F+、MBP-L+三种融合蛋白，这三种蛋白分子量不同。 步骤2：将不同蛋白按照表中1～5组所示组合混匀后保温（“+”代表加入，“-”代表未加入），请写出表中“？”处的处理。 组别 蛋白质 1组 2组 3组 4组 5组 MBP-L+ ？ ？ ？ ？ - MBP - - - - + GST-M+ + + + + + MBP-F+ + + + + + 步骤3：捕获GST-M+及其结合蛋白，分离与GST-M+结合的蛋白并进行电泳，用抗MBP抗体检测，依据电泳条带的位置和深浅判断__________。 （5）籼稻主要分布于热带、亚热带，粳稻主要分布于温带。籼稻和粳稻热带祖先的Sa类型为F-M-L-。图2为籼稻和粳稻的演化路径，依据现代生物进化理论分析，形成现今的籼稻和粳稻的两个关键环节是__________。 21．（12分）玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。 （1）研究者获得矮杆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与__________相同，说明矮杆是隐性性状。突变株基因型记作rr。 （2）观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为_____________。 （3）已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达 2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制。 （4）实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒∶小籽粒 5 F1（♂）×甲（♀） 3∶1 6 F1（♀）×甲（♂） 1∶1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为_____________，则支持上述假设。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上学期生物统练3参考答案 1-5DDBCC 6-10ABBCC 11-15DAADB 16．（10分） （1）内膜（1分） （2）氨基酸、维生素（2分，分级赋分） （3）氧化磷酸化（2分） 不受影响（2分） （4）线粒体分化导致代谢分工，Ⅱ型专注于ATP合成，Ⅰ型专注于脯氨酸等物质的合成。代谢分工提高了线粒体合成ATP和氨基酸的能力，使细胞能更好地应对营养缺乏环境，满足能量和营养需求。（共3分，分级赋分） 17．（12分） （1）相对性状（1分） 感病（1分） （2）植株2（2分） （3）①S基因启动子只能与T蛋白结合，不能与A蛋白结合；s基因启动子既不能与A蛋白结合，也不能与T蛋白结合 ②感病机理：病菌T蛋白与S基因启动子结合后，激活S基因表达，从而使水稻感病抗病机理：病菌T蛋白不能与s基因启动子结合，无法激活s基因表达，从而使水稻抗病（2分，不分级） ③抗病（1分）；抗病（1分） （4）BC（2分，少选得1分） 18．（12分） （1）表观遗传（2分） （2）甲基化（水平）（2分） 如果H19和Igf2两个基因均来自母本，H19基因就会过量表达，Igf2基因印记不表达或表达量低；而如果两个基因均来父本，H19基因表达量太低，Igf2基因过量表达，导致胚胎发育异常。（举出父母本其中一方即可，2分） （3）ABC（2分，漏选1个扣1分，错选不得分） （4）亲代印记的擦除和重建保证卵细胞只具有“母源”的印记，精子只具有“父源”的印记（1分），亲代印记的维持保证由受精卵分裂而来的体细胞都具有“母源”和“父源”的印记（1分），进而保证相关基因表达水平正常，促进胚胎（个体）正常发育（2分）。 19．（12分，每空2分） （1）碱基互补配对 （2）RNA聚合酶 （3）系统X能抑制基因表达，靶向Q1时效果更好；P蛋白不影响系统X的抑制功能 （4）Q4和Q6 与对照组相比，绿色荧光减弱，红色荧光增强 （5）将靶向F基因的gRNA基因启动子替换为诱导型启动子，使其在大肠杆菌数量增殖到一定阶段才开始表达。 20．（12分） （1）粳稻（2分） （2）2∶3∶1（2分） （3）L+蛋白在常温和高温下均可恢复含籼稻Sa的花粉育性；L-蛋白在常温下不能恢复含粳稻Sa的花粉育性，高温下可以恢复含粳稻Sa的花粉育性（共2分，每点1分） （4）示例：-/+/++/+++（2分） （说明：其中的一组不加入MBP-L+，其他组加入MBP-L+并设置浓度梯度） 结合到M+上的MBP-F+或MBP-L+的含量（2分） （5）变异和选择（2分，不分级） 21．（12分） （1）野生型（2分） （2）突变株胚乳中DNA甲基化水平高于野生型（2分） （3）母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q基因在胚乳中表达；对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活作用。（3分，分级赋分） （4）①突变性状受两对独立遗传的基因控制，两对基因同时无活性才表现为小籽粒。其中一对等位基因在子代中，来自母本的不表达，来自父本的表达。（3分，分级赋分） ②正常籽粒∶小籽粒=7∶1（2分） 学科网（北京）股份有限公司 $