上海市普陀区2023-2024学年晋元高级中学高三下学期4月第二次质量调研

上海市普陀区2024年晋元高级中学高三4月第二次质量调研暨高三第二次模拟考试生物学科
考生注意：
1．本试卷共13页，12个场景，41个小题，满分100分，考试时间60分钟．
2．本试卷分设试卷和答题纸．试卷包括试题与答题要求．作答必须在准确区域涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸上，在试卷上作答一律不得分．
3．答卷前，务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号码等相关信息．（10分）场景一：
黑藻是沉水植物，低浓度CO2会诱导其光合途径由C3转向C4，如图1所示；其叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图2所示。

请据图回答下列问题：
1.黑藻细胞中，参与大亚基肽链合成的RNA有（编号选填）；据图1、2分析，图中的X是（编号选填）。

①tRNA①mRNA①rRNA①三碳糖①五碳糖
2.下列环境条件和物质代谢过程，短时间变化对图2中X浓度有影响的是____。

（多选）
A．外界环境的CO2浓度
B．叶绿体接受的光照强度
C．三碳糖输出叶绿体的速度
D．酶R的活性
3.结合题干信息和所学知识，下列描述中不正确的是__ __。

（单选）
A．叶绿体中可以进行转录，也能进行翻译
B．酶R的小亚基通过自由扩散进入叶绿体
C．如果叶绿体中大量累积可溶性糖，可能导致叶绿体吸水涨破
D．叶绿体DNA上出现碱基对的替换不一定会导致蛋白质功能改变
4.请简述黑藻细胞在低浓度CO2条件下的暗反应合成途径：
（5分）场景二：
甘蔗光合作用产物蔗糖是重要的糖浆原料。

某工厂寻求改进工艺，尝试使用蔗糖酶催化蔗糖水解的方法生产转化糖浆。

现有不同来源的三种只含有蔗糖酶的样品溶液A、B、C，为了选出酶活性最高的样品，现取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下：
实验甲：向样品中加入等量的蔗糖溶液，pH=7.4，在不同温度下重复若干次实验，结果记录如图3。

实验乙：向样品中加入等量的蔗糖溶液，温度为36①，在不同pH下重复若干次实验，结果记录如图4。

5.根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶（选填“A”、“B”或“C”）催化蔗糖水解生产糖浆，根据表中信息简述理由，并写出应在什么环境下催化效果最好:
(5分)场景三：
（某科研团队利用植物染色体杂交技术，将携带R（抗倒伏基因）和A（抗虫基因）的豌豆染色质片段直接导入玉米体细胞，两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞，将杂交细胞筛选分化培育成既抗虫又抗倒伏性状的可育植株（F1），过程如图2-1。

6.杂交细胞发生的可遗传变异类型属于__ __。

7.杂交细胞在第一次有丝分裂中期时含有（编号选填）个A基因（不考虑变异）。

①1①2①4①6
8.若杂交植物同源染色体正常分离，则杂交植物在（F1/F2）代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体所占比例为。

（12分）场景四：
材料一：单唾液四已糖神经节苷脂沉积病是一种单基因（GLB1基因）遗传病，主要发生在婴幼儿时期，随着病情的发展，临床症状多样，常见的有智力发育迟缓、失明、癫痫、肺部感染、跌伤等情况。

图2-2为该病患者的家系图。

请回答问题：
材料二：经调查家族病史，发现①-3和①-4家族均无该致病基因。

现对II-3、II-4及II-6的GLB1基因的两个关键片段检测碱基序列，结果如图2-3（显示部分）。

（可能用到的密码子：GAA谷氨酸、CAC天冬氨酸、CUU亮氨酸、CUG亮氨酸、ACU酸酸、AUU 异亮氨酸、UCA丝氨酸、UCC丝氨酸）
9.仅依据材料一中的系谱图，推测此病的遗传方式最可能是;综合材料一与材料二信息，推测此病的遗传方式最可能是。

综合系谱图与基因片段说明判断依据:
①.常染色体显性遗传②.常染色体隐性遗传③.伴X染色体显性遗传
④．伴X染色体隐性遗传⑤.伴Y染色体遗传
（前两空编号选填）
10.按上题的推测，基因用A、a表示，则①-4中可能存在的细胞有__ __。

(多选) A．B．
C．D．
11.如果①-4再次怀孕，预测其生一个健康孩子的概率为。

12.通常孕妇血浆中存在游离的胎儿DNA。

为实现优生优育，能否用①-4的血液检测胎儿是否含有单唾液四已糖神经节苷脂沉积病致病基因（“能”或“不能”），原因是。

（6分）场景五：
河口生态系统是世界上最大的水生生态系统之一，在连接着陆地和海洋的结构和功能上发挥着重要作用，黄海海域某河口生态系统营养结构图3-1所示。

13.图中，从营养结构分析，银鲳最高属于第（编号选填）营养级。

①二①三①四①五
14.海洋碎屑包括海洋动物的粪便、陆地河流流入的颗粒物以及海洋生物尸体的分解物等，因此从成分上看头足类（如乌贼、章鱼）属于。

（编号选填）
①消费者①生产者①分解者
15.对上述生态系统的分析正确的有___ _。

（多选）
A．图包含该河口生态系统的所有成分
B．浮游动物和头足类的食物相同
C．银鲳和蟹类既存在捕食关系，又存在竞争关系
D．银鲳和蟹类存在双向的信息传递
16.下表表示该生态系统能量流经第二和第三营养级的情况（表中数值代表能量，单位为×105kJ）。

表中①的数值为。

（4分）场景六：
研究人员对该生态系统中某种藻类进行种群密度调查，取藻细胞样液1mL稀释100倍后，采用血细胞计数板（计数室规格为1mm×1mm×0.1mm，共16个中格）计数，操作步骤如图所示。

17.指出上述图操作步骤中的错误。

18.图为正确操作后显微镜下藻细胞的分布情况，则估算1mL培养液中该藻细胞的总数为个。

（3分）场景七：
海洋石油污染是一种世界性的海洋污染，石油污染物不仅会干扰生物的摄食、繁殖、生长、行为，且大部分生物难以降解。

19.研究表明，石油污染物能抑制某种贝类雌性激素的合成。

请预测石油污染海域该种贝类种群年龄结构将变为。

20.生物修复是指利用特定的生物吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。

科学家正在研究通过生物修复的途径降低海洋石油污染的危害，下列关于该项方法在河口生态系统运用合理的是___ __。

（多选）
A．利用可降解石油的微生物清理海洋石油污染物
B．种植对石油污染物具强耐受性的植物吸收该污染物
C．烧掉海洋石油污染形成的油膜以防止污染
D．利用吸附剂把石油污染物从水体中分离出来
（11分）场景八：
研究发现，突触效能的核心机制是长时程增强（LTP）。

有两个相连的神经元A和B，如果用电极高频率刺激A神经元，重复几次这样的操作后，突触后膜的B神经元产生的电位比原来有了两到三倍的增强，并且这种增强效果能够维持几天。

研究者认为是高频刺激使神经细胞产生了“记忆”，图4-1为长时程增强（LTP）的机制。

21.谷氨酸通过突触前膜的方式属于；下列是关于LTP形成过程的几个环节，其正确顺序是。

（选填编号并排序）
①A神经元兴奋①A受体对钠离子通透性增加
①突触后膜膜外电位由正变负①兴奋在B神经元以电信号传导
①NO促进A神经元释放突出小泡⑥A神经元释放突触小泡
⑦突触小泡向突触前膜移动⑧N受体对钙离子通透性增加
22.据图判断，LTP的发生属于（编号选填）。

①神经调节①体液调节①正反馈①负反馈
23.据图分析，下列关于高频刺激使神经细胞产生“记忆”的机制叙述，其中正确的是
（多选）
A．高频率刺激后，激活突触后膜上的N受体，增加对钙离子的通透性
B．进入神经元B的钙离子与钙调蛋白结合形成复合体，复合体能激活C酶，促进含有A受体的小囊泡与突触后膜结合，增加了突触后膜上受体A的数量
C．复合体能够促进NO的合成
D．激活的C酶能够促进突触后膜上的A受体磷酸化，增强A受体活性，促进钠离子内流
24.除了化学突触，神经元间的联结还有一种“电突触”（下图），其突触前膜和突触后膜紧密接触，缝隙接头是相通的离子通道。

下列说法不正确的是。

（单选）
A．与化学突触相比，电突触信息传递速度更快
B．电突触传递具有单向性
C．电突触传递依赖膜的选择透过性
D．电突触传递可以实现神经元之间的局部回路电流
25.记忆网络是由一个个神经元连接而成，神经元间的连接点是突触结构。

学习相当于建立或调节这个网络连接的过程。

结合题干信息和所学知识，判断下列说法正确的
是。

（多选）
A．学习和记忆是人脑特有的高级功能
B．长期记忆可能与新突触的建立有关
C．记忆的形成可能与突触后膜A受体数量的变化有关
D．学习是神经系统不断接受刺激，建立条件反射的过程。

（4分）场景九：
研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。

细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。

为了
探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响，以小鼠等材料进行以下实验。

科学家配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境，75mmol/L葡萄糖的培养液模拟高糖环境。

26.请结合上述信息，设计实验探究上述实验目的（需包含实验结论，过程与设计思路）
(10分)场景十：
材料一：哈佛大学研究团队开发了一种C-G碱基对转变为T-A碱基对的单碱基编辑工具（简称CBE系统），近年来成为关注的热点。

该系统由三个元件构成，其中“dCas9蛋白+脱氨酶”在sgRNA的引导下，对结合区域第4-8位点的碱基C脱氨反应变成U，最终实现C→T的不可逆编辑，不需要DNA链断裂（如图1）。

（限制酶识别序列和切割位点如下，XbaI：T^TCGAG SmaI：CCC^GGG EcoRI：G^AA TTC SacI：
C^TCGAG HindI：A^AGCTT）
CBE系统的编辑过程
材料二：某研究发现在二倍体野生草莓和八倍体栽培草莓中，花青素合成过程的关键转录因子之一MYB10基因自然变异导致草莓果实成白色，严重影响营养价值。

科学家利用单碱基编辑系统对二倍体野生草莓果实中MYB10基因定点突变，为培育优良草莓品种提供了有价值的候选基因。

27.结合材料一，简述CBE系统的编辑过程
28.已知二倍体野生草莓中MYB10基因编码链第468-488位碱基序列为
5’-ACAGGACATGGGACGGA TAA-3’为实现该区域编码多肽链中的组氨酸定点突变为酪氨酸，应设计的sgRNA序列是（组氨酸：CAU、CAC酪氨酸：UAU、UAC）（多选）
A．5’-UGUCCUGUACCCUGCCUAUU-3’
B．3’-UGUCCUGUACCCUGCCUAUU-5’
C．5’-ACAGGACAUGGGACGGAUAA-3’
D．3’-ACAGGACAUGGGACGGAUAA-5’
29.利用图质粒和目的基因构建CBE系统，为高效连接和筛选，结合pHSE401质粒上限制酶识别位点，推测目的基因上游和下游含有的限制酶识别位点组合可以为。

（序号选填）
图质粒（左）和目的基因（右）
①XbaI和SacI①EcoRI和SacI①XbaI和Hind①①SmaI和SacI①Hind①和EcoRI①XbaI和EcoRI
30.除上述单碱基编辑技术获得定点突变目的基因，还可以采用PCR技术获得单碱基突变基因。

你倾向于选择哪种技术获得定点突变基因，并阐述理由:
(18分)场景十一：
透明质酸及其合成
材料一：透明质酸（HA）是由N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸为双糖单位（如下图所示）聚合而成的一种多糖。

这种结构使其具有极强的保水作用，因而具有多种功能，例如HA是关节滑液的主要成分，使滑液具有良好的粘弹性从而保护关节。

若HA长链遭受攻击被分解为更短的片段，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。

此外，HA还能促进创伤愈合，高分子量HA与白细胞、内皮细胞表面受体CD44结合导致较少的白细胞
迁移到炎症部位，减少伤口肿胀程度。

材料二：工业上可利用谷氨酸棒杆菌（一种细菌）生产HA．科研人员通过改造谷氨酸棒杆菌，获得了几种工程菌。

如图表示各种工程菌所产透明质酸的产量和分子量，其中Mw表示分子量，MDa是分子量的单位。

31.结合已有知识和题干信息分析组织损伤的过程，将下列编号填入下面的框图，完成HA参与抗炎反应的过程、、、。

①细胞被外界细菌感染；①HA抑制过多免疫细胞聚集于伤口部位；①组织细胞释放免疫活性物质；①吞噬细胞清除病原体并释放细胞因子
32.根据题意，高分子量HA会与白细胞、内皮细胞表面受体CD44结合，下列现象中也存在类似信息传递过程有_____。

（多选）
A．胰岛素降低人体血糖水平B．针刺指尖产生痛觉
C．口腔中的唾液淀粉酶分解淀粉的过程D．细胞内葡萄糖有氧分解过程
33.白细胞起源于造血干细胞，主要包括淋巴细胞和吞噬细胞等。

造血干细胞与吞噬细胞相同的是（）（多选）
A．mRNA种类B．遗传信息种类C．碱基种类D．蛋白质种类34.从下列①-①中选择必须步骤或技术，用箭头和文字写出改造野生谷氨酸棒杆菌获得工程菌株1的基本过程：
35.骨关节炎的治疗过程中常常注射HA以增加关节腔粘弹性。

结合上图信息，从三种工程菌株中选取最适用于生产符合此类医疗用途的IIA的工程菌株，并写出选取工程菌株的依
据。

36.为便于大规模生产，需要确定工程菌株（上题中选取的）的最优生产条件，请简要写出确定该菌株最优生产条件的实验思路，需包含实验过程与结论。

场景十二：
材料一：谚语“白露不露身”，是提醒人们“白露”过后，天气冷暖多变，要注意保暖。

在正常情况下，当气温下降时，人体可以通过自我调节维持稳态。

对于感冒易感人群而言，“寒冷”可能是引发感冒的诱因。

从“防”的角度，注射流感疫苗是预防感冒的一种方法；从“治”的角度，口服中草药是我国治疗感冒的一种手段。

图1为甲流mRNA疫苗制备的部分流程，其中I~①分别表示过程；X、Y、Z分别表示DNA分子的长度；kb表示千碱基对。

图2为研究人员利用“角茴香”（一种植物）治疗感冒的相关实验结果。

材料二：2023年诺贝尔生理学或医学奖表彰了在mRNA中通过Ψ（一种核苷，如图3所示）替换某种结构相似的核苷，获得性能优化的mRNA疫苗的研究。

37.据已学知识判断，当环境温度下降时，人体参与体温调节的生理反应有____。

A．骨骼肌战栗B．肾上腺素分泌增多
C．皮肤血管舒张D．甲状腺激素分泌增多
38.在制备甲流疫苗的过程中，据图1判断，需要以核糖核苷三磷酸为原料的过程是
（编号选填）；在含氨苄青霉素的培养基中存活的大肠杆菌的环形质粒长度可能是kb；若用Hind①和EcoR①完全酶切上述培养基中某个菌落的质粒，则凝胶电泳后可观察到
的DNA条带长度是kb。

① II① ①① ①① ①
39.将甲流病毒抗原肽基因逆转录后的编码链部分序列为5’-GTGTAA TA TA-3’，若将该序列所编码的天冬酰胺替换为缬氨酸，可提高mRNA疫苗的安全性。

据此及已学知识判断，采用定点突变改造天然抗原肽时，可作为PCR合成抗原肽突变基因引物的是____。

（密码子：天冬酰胺5’-AAU-3’，缬氨酸5’-GUC-3’）
A．5’ -GTGTGTCA TA-3 ’B．5’ -TATCAGACAC-3’
C．5’ -GTGTCTGATA-3’D．5’ -TATGACACAC-3’
40.据此推测，下列核苷最可能被Ψ替换的是。

41.为探究角茴香治疗病毒性感冒的疗效，研究人员用角茴香提取液灌胃感染甲流的小鼠，5天后测定小鼠血液中能反映炎症反应程度的细胞因子（TNF-α）的表达量，实验
结果如图2所示。

据此评价，角茴香治疗甲流的疗效，并写出分析过程。