2020年高三生物开学摸底考02（北京卷原卷版）

2020 年高三生物开学摸底考 02（北京卷） 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共 15 个小题，每小题 2 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要 求的。 1.大肠杆菌和烟草花叶病毒共有的特征是  (　　) A.有拟核　 　B.有核糖体 C.通过分裂进行增殖　　 D.以核酸为遗传物质 2.无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被激活成胰蛋白酶的过程如图所示。下列叙述错误的是(　)   A.无活性胰蛋白酶原的合成场所为核糖体 B.胰蛋白酶原的激活过程发生在人体的内环境中 C.水解酶破坏了胰蛋白酶原的部分肽键等化学键 D.水解过程改变了胰蛋白酶原的结构和功能 3.下列关于细胞膜的叙述,不正确的是 (　　) A.以脂双层为基本支架 B.膜内、外表面均镶有载体蛋白 C.是一种选择透过性膜 D.糖蛋白与细胞间的黏着性有关 4.仙人掌生长在高温、干旱的环境中,形成了一定的适应性特征。如图表示仙人掌在 24 小时内,光合 作用和气孔导度(气孔导度表示气孔张开程度)的变化。据图分析,下列描述正确的是 (　　) A.白天进行光合作用,夜间进行呼吸作用 B.白天蒸腾作用强,散失的水分多于夜间 C.白天可以进行光反应,但几乎不能从外界吸收 CO2 D.夜间同化二氧化碳,所以暗反应只在夜间进行5.哺乳动物受精卵的前几次分裂异常可能导致子细胞出现多核现象。经研究发现，受精卵分裂时， 首先形成两个相对独立的纺锤体，之后二者夹角逐渐减小，形成一个统一的纺锤体。科研人员用药 物 N 处理部分小鼠（2n=40）受精卵，观察受精卵第一次分裂，结果如图所示。以下有关实验的分 析中，合理的是 A.两个纺锤体可能分别牵引来自双亲的两组染色体，最终合二为一 B.细胞 A 最终可能将分裂成为 1 个双核细胞，1 个单核细胞 C.细胞 B 最终形成的子细胞中每个核的染色体条数为 40 D.药物 N 抑制两个纺锤体的相互作用，可能和马达蛋白的作用有关 6.果蝇的性别及育性如右表所示。用白眼雌果蝇（XrXr）和红眼雄果蝇（XRY）进行杂交实验，发 现每 2000 个子代个体中，总出现一个白眼雌蝇和一个红眼雄蝇 （红眼对白眼为显性）。对这种例外的分析，最合理的是 A.亲代红眼雄蝇产生配子时发生了基因突变 B.亲代白眼雌蝇产生配子时发生了基因突变 C.亲代红眼雄蝇产生配子时 X 与 Y 染色体不分离 D.亲代白眼雌蝇产生配子时两个 X 染色体不分离 7.枫糖尿病是一种单基因遗传病,患者氨基酸代谢异常,出现一系列神经系统损害的症状。如图是某患 者家系中部分成员的该基因带谱,以下推断不正确的是 ( 　) A.该病为常染色体隐性遗传病 B.2 号携带该致病基因 C.3 号为杂合子的概率是 2/3 D.1 和 2 再生患此病孩子的概率为 1/4 性染色体组成 性别及育性 XX XXY ♀ 可育 XY XYY ♂ 可育 X ♂ 不育 XXX Y YY 胚胎期死亡8.科研人员给予突触 a 和突触 b 的突触前神经元以相同的电刺激,通过微电极分别测量突触前、后两 神经元的膜电位,结果如图。据此判断不合理的是 (　　)  　   A.静息状态下膜内电位比膜外低约 70 mV B.突触 a 的突触后神经元出现了阳离子内流 C.突触 a 和 b 分别为兴奋性突触和抑制性突触 D.兴奋在突触前后两神经元间的传递没有延迟 9.下图所示实验能够说明 (　　)   A.病毒抗原诱导 B 细胞分化的作用 B.浆细胞产生抗体的作用 C.病毒刺激淋巴细胞增殖的作用 D.效应 T 淋巴细胞的作用 10.如图为探究不同浓度 2,4-D(生长素类似物)对洋葱根生长影响的实验及结果,以下叙述正确的是  (　　) A.适宜浓度生长素主要通过促进细胞分裂从而促进根伸长 B.调节洋葱根生长的激素全部来自施加的 2,4-D 溶液 C.培养 6 天的实验结果未体现生长素作用的两重性 D.促进洋葱芽生长的最适 2,4-D 溶液浓度也是 10-8 mol/L11.稻飞虱以刺吸水稻的汁液为生,成虫有短翅型和长翅型两种,长翅利于稻飞虱在水稻发育晚期迁移 到适宜生存的环境。研究人员在含糖量不同的封闭环境中饲养稻飞虱若虫(幼虫),探究种群密度对成 虫翅形比例的影响,结果如图。下列说法错误的是 ( 　)   A.水稻和稻飞虱共同组成生物群落 B.稻飞虱属于生态系统中的消费者 C.稻飞虱种群在高糖、高密度情况下迁移能力提高 D.水稻与稻飞虱在相互选择中共同(协同)进化 12.我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳,该植物依附在另一种植 物小果白刺的根部生长,从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是 (　　) A.锁阳与小果白刺的种间关系为捕食 B.该地区生态系统的自我调节能力较强,恢复力稳定性较高 C.种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值 D.锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变,并被保留下来 13.下列与 DNA 相关实验的叙述中,不正确的是 (　　) A.利用不同物质在 NaCl 中溶解度的差异粗提取 DNA B.利用甲基绿吡罗红(派洛宁)染液鉴定 DNA C.利用密度梯度离心分离含 14N 与 15N 的 DNA D.利用琼脂糖凝胶电泳分离不同长度的 DNA 14.甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者 杂交后得到 F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的 叙述,错误的是 (　　) A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞 B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定 C.调整培养基中植物激素比例获得 F1 花粉再生植株 D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体15.实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细胞, 制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是 (　　) A.获得该杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍 B.可利用电激、离心等方法诱导原生质体融合 C.可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体 D.若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目均为 62 条 第Ⅱ卷 二、非选择题：本卷包括 6 大题，共 70 分。请用黑色字迹签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答， 在试卷上作答无效。 16（11 分）气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。脱落酸（ABA）可通过 特定的信号转导途径调节气孔的开放程度，机制如下图。已知细胞质基质中 Ca2+ 的浓度在 20~200nmol/L 之间，液泡中及细胞外 Ca2+的浓度通常高达 1mmol/L。（注：每个保卫细胞同时存在 “ROS”途径和“IP3，cADPR”途径） （1）由图可知，ABA 与 ABA 受体结合后，可通过 ROS、IP3 等信号途径激活_______上的 Ca2+通道， 使 Ca2+以_______方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中 Ca2+浓度的增加，促进了 K+及 Cl-流出细 胞，使保卫细胞的渗透压降低，保卫细胞_______（填“吸水”或“失水”），气孔关闭。 （2）有人推测，ABA 受体有胞内受体和细胞膜上受体两种，为探究 ABA 受体位置，研究者进行了 下列实验，请完善实验方案。 实验一 实验二 步骤一 培养叶片下表皮组织 培养叶片下表皮组织 步骤二 向培养液中添加同位素标记的 ABA 向保卫细胞内直接注射足以引起 气孔关闭的一定浓度 ABA 步骤三 检测_______ 检测气孔开放程度实验结果 细胞膜表面放射性明显强于细胞内，气孔关闭 气孔不关闭 （3）据实验一、二推测 ABA 受体只位于细胞膜上，但有人认为直接注入细胞的 ABA 可能被降解， 导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的 “笼化 ABA”，光解性“笼化 ABA”能在紫外光作用下释 放有活性的 ABA，非光解性“笼化 ABA” 则不能。 实验三 Ⅰ组 Ⅱ组 步骤一 培养叶片下表皮组织 步骤二 将 i_____显微注射入保卫细胞内 将 ii______显微注射入保卫细胞内 步骤三 用 iii_______照射保卫细胞 30s 步骤四 检测气孔开放程度 实验结果 气孔关闭 气孔不关闭 综合实验一、二、三结果表明，ABA 受体位于_______。 （4）植物在应答 ABA 反应时能产生一类磷脂—S1P（如图所示）。为检验“S1P 通过 G 蛋白起作用” 的假设，用 ABA 处理拟南芥 G 蛋白缺失突变体保卫细胞，检测气孔开放程度的变化。请评价 该实验方案并加以完善和修订_______。 （5） 17（12 分）阿尔茨海默病（AD）是一种中枢神经退行性疾病。AD 两大主要病理特征为 β-淀粉样蛋 白（Aβ）沉积导致形成老年斑和 tau 蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结，两种情形均引起神经元凋 亡，使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分，具有保护大脑神经元和抑制脑细 胞凋亡等作用。为研究大蒜素对 AD 发病进程的影响，研究人员进行了系列实验。 （1）细胞凋亡是由__________决定的细胞编程性死亡，神经元的凋亡使得其产生并传导__________ 的功能受阻。根据出现学习记忆能力减退的症状，推测 AD 患者中枢神经系统受损的部位是 __________。 （2）实验一：研究人员构建 AD 模型小鼠进行实验，请将实验材料和处理补充完整。 ①研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验：在水中放置平台（图 1 中以●表示），训练小鼠记忆平 台位置，之后撤去平台，观察小鼠的运动轨迹，检测小鼠的学习记忆能力。在撤去平台后，三 组小鼠的运动轨迹如图 1 所示。 组别 实验材料 实验处理 甲 __________ 玉米油灌胃处理 乙 AD 模型小鼠 __________ 丙 __________ 大蒜素（溶于玉米油）灌胃给药 实验结果支持大蒜素可改善 AD 模型小鼠的学习记忆能力，理由是__________。 ②检测三组小鼠脑组织的老年斑数量，结果如图 2 所示（深色斑点为老年斑）。 由结果可知，大蒜素__________。 ③测定三组小鼠脑内 Aβ 的含量，如图 3；测定三组小鼠脑内三种蛋白的表达水平，如图 4（条 带宽窄和颜色深浅代表相应蛋白表达水平的高低）。 请在图 3 横坐标相应柱形图下标出组别，并画出丙组的柱形图。 根据图 3 和图 4 结果，推测大蒜素可__________，从而在一定程度上减少神经元的 凋亡，进而使 AD 模型小鼠的学习记忆能力得到改善。 （3）实验二: 研究人员通过实验证实“大蒜素可通过减少 tau 蛋白的磷酸化来改善 AD 模型小鼠的学 习记忆能力”。实验设计方案为用大蒜素分别处理 tau 蛋白过度磷酸化的 AD 模型小鼠和健康小 鼠，检测两组小鼠的学习记忆能力。请评价该实验方案并加以完善。__________。 （4）综上所述，大蒜素对 AD 的发病进程有一定的__________作用。 18.（12 分）果蝇(2n=8)的精原细胞要经过精确的四次有丝分裂之后,方能启动减数分裂形成初级精母 细胞。科研团队致力于研究有丝分裂向减数分裂转化的调控机制,用 EMS 诱变筛选,发现一株果蝇 tut 突变体,其精原细胞不能停止有丝分裂,而出现精原细胞过度增殖的表现型。 (1)显微观察野生型果蝇精巢,发现有 15%的细胞是 16 条染色体、55%的细胞是 8 条染色体、30%的细胞是 4 条染色体。细胞中　　　 条染色体的出现可能与减数分裂有关。 (2)为探究 tut 突变体的遗传特性,研究人员做了杂交实验,结果如下。 根据杂交实验结果可知,　　　 为隐性性状。推测它们的遗传遵循基因的　　　 定律。若 F1 与 tut 突变体杂交后代的性状及其分离比为　　　 ,则说明上述推测正确。 (3)经过文献查阅,发现已报道有 bgcn 突变体与 tut 突变体性状一样,研究人员为探究 tut 突变体的突变 基因是否就是 bgcn 突变体的突变基因,做了如下实验: 实验结果表明:　　　　　　　　　　 ,理由是 。 (4)研究人员采用缺失定位法对 tut 突变体的突变基因进行定位:将一株一条染色体缺失某片段的果蝇 (缺失突变体)与 tut 突变体杂交,如果 F1 表现型会出现过度增殖,则说明　 　　 研究人员将 tut 突变体与一系列缺失突变体果蝇做杂交,发现 tut 突变体与编号为 BL7591、BL24400、 BL26830、BL8065 的果蝇缺失突变体杂交后代表型均有过度增殖,tut 突变体的突变基因应该位于这 些染色体缺失区域的　　　 (交集/并集)区域。 研究发现该区域共包含 11 个基因,通过 tut 突变体与野生型 DNA 测序并比对,只有一个位点的碱基序 列发生了改变: “↓”的碱基对由 G—C 变成了 A—T,这种变异属于　　　　 ,对应的密码子变为　　　 (终止密码子)。与正常蛋白质比较,变化后的基因控制合成的蛋白质相对分子质量将　　 。合成的 异常蛋白质在体内往往被降解,导致该基因失去功能。后经实验证实 tut 突变体表型确实由该位点的 突变导致,之后科研人员将该位点的基因命名为 tut 基因。图 1 19.（13 分）高脂饮食会引起肥胖，威胁机体健康，但肥胖个体常常难以控制住食欲。研究发现高脂 肪饮食引发的肥胖与小鼠体内瘦素有关，科研人员对此展开了研究。 （1）瘦素是一种具有抑制食欲、减轻体重等功能的蛋白质类激素。瘦素由脂肪细胞的_________合 成、_________加工和分泌，通过______传送的方式运输至下丘脑，并与下丘脑神经细胞膜上的 _______结合产生饱腹信号，抑制食欲。 （2）研究发现，高脂饮食使下丘脑细胞产生的饱腹信号减弱，因而难以抑制食欲。蛋 白酶 P 是下丘脑中影响瘦素信号作用的一种关键蛋白。科研人员将野生型小鼠分为两 组，一组饲喂高脂饮食，一组饲喂正常饮食。一段时间后，测定下丘脑神经组织中蛋 白酶 P 的含量，结果如图 1 所示。由实验结果可知，高脂饮食导致_______________。 （3）科研人员根据上述实验结果，提出关于蛋白酶 P 影响瘦素信号作用的两种假说，机制如图 2 所 示。 图 2 为验证上述假说，科研人员用不同饮食饲喂三组小鼠，一段时间后，用抗原-抗体杂交技术测定了三 组小鼠细胞膜上瘦素受体的含量，在保证电泳上样量一致的情况下，结果如图 3 所示。 ①该实验结果可作为支持假说_______的证据之一，判断依据是___________。 ②为使实验结果更加严谨，还应进一步测定____________。 （4）结合以上研究，针对高脂饮食导致的肥胖，请提出治疗思路并分析可能存在的风险_______。 20.（12 分）多种多样的植物在生态系统中发挥的功能各不相同，构成不同的功能群。同一功能群中 的植物则具有相似的结构或功能。为研究生态系统的植物功能群对空心莲子草入侵的影响，科研人 图 3员进行了生态学实验。 （1）空心莲子草是外来物种，引入后由于在本地物种中缺乏_______的制约，因而得以迅速繁殖。 空心莲子草与本地植物之间为________关系，导致本地植物的生存受到影响，生物多样性降低，导 致生态系统的________稳定性下降，威胁生态安全。 （2）科研人员将一个圆形样地划分为 A 区、B 区和 C1~C5 区，除 A 区外，其余区域大小相同。各 区种植情况如图 1 所示，其中 C3~C5 区中植物功能群数目相同但物种数目分别为 4、8、16 种。第 3、7 和 13 天测定 B、C 区空心莲子草入侵状况，得到图 2 所示结果。 ①科研人员种植顺序应为______。 a. A 区和 C 区同时种植 b.先种植 A 区，一段时间后再种植 C 区 c.先种植 C 区，一段时间后再种植 A 区 ②据图 2 分析，C 区空心莲子草入侵程度均低于 B 区，说明_________________。 21.（10 分）阅读下面材料，完成（1）~（4）题 厌氧膜生物反应器处理高浓度有机废水的研究 随着科学技术和生物工程的发展，微生物作为污水的“清道夫”应用越来越广泛。微生物能够快 速繁殖，分解污染物并将其转化为无害物质，实现对污水的高效处理。 在现有的各类污水处理技术中，好氧生物处理技术发展较为成熟，但存在能耗高、污泥产量高 以及资源回收率低等缺点。厌氧生物处理是厌氧微生物利用有机废水中的有机质作为自身营养物质， 在适宜的条件下（如合适的温度、pH 等）将其转化为沼气的过程。后者具有能耗低、污泥产量少 及易于控制等优点。 厌氧膜生物处理技术结合了厌氧生物处理与膜过滤系统，成为处理高浓度有机废水的研究热点。 厌氧膜生物反应器（AnMBR）是此项技术的实际应用，其工作过程分为厌氧消化与膜过滤两个阶段， 具体装置如图所示。 控制 系统进 水 栅格 沼 气 污泥排放 搅拌器 出 水 膜 组 件 循环泵厌氧反应器厌氧消化过程是由厌氧微生物所进行的一系列 生物化学的耦合反应。由于厌氧反应器内部各区域 的差异，造成非产甲烷细菌、产甲烷细菌出现有规 律的演替，通过各种群之间的相互利用、相互制约， 构成一个相对稳定的微生物群落，从而保证了生物 代谢过程的正常进行。厌氧反应器是 AnMBR 的核 心装置之一，其设计必须保证微生物停留的时间足 够长，这样才能减少污染物与膜的接触，减少膜污 染的发生。 选择合适的膜材料和膜组件是反应器设计的关键。应用于 AnMBR 的膜材料可分为 3 种形态： 疏水性有机聚合膜、金属膜和非金属膜（陶瓷膜）。膜污染是各类膜生物反应器技术都面临的难题 之一。在污水处理过程中，反应器中的物质（水溶性有机物、细胞裂解产物和无机沉淀物等）会在 膜孔、膜表面沉积，形成膜垢。膜结垢后使得整个操作系统的稳定性和可靠性减小，从而降低了反 应器的处理效能。解决这些问题的方法除了更换膜，还可以对膜进行清洁。物理法清洁主要包括反 冲洗、表面冲洗和超声波处理；化学法是指运用特定的试剂（酸、碱和氧化剂等）来去除膜的污染； 生物法是指采用酶制剂来清洗膜污染物中的有机污染物。 如果能有效解决 AnMBR 目前存在的各种问题，此技术将在污水处理方面发挥更大的作用。 （1）根据材料信息可以看出，厌氧膜生物处理技术是利用微生物的 作用和膜的过滤功能， 有效处理高浓度有机废水。应用此技术可以 （选择下列序号填写），实现环境与经 济效益的双赢。 a.促进物质循环再生 b.促进新物种的产生 c.提高人类对生态系统能量利用的效率 （2）研究发现，用 AnMBR 处理海产品加工的高盐度废水时，常常出现处理效果差，去除速度低等 现象，可能的原因是 。 （3）科研人员欲利用现有能分解不同有机污染物的各菌种和基因工程技术，培育出一种能同时高效 降解多种有机污染物的超级菌，用以提高 AnMBR 处理废水的能力。请简述培育思路。 （4）结合文中信息分析，与物理法和化学法清洁膜相比，生物法清洁膜的优势。