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上海市三校2024-2025学年高三下学期开学联考
生物学试卷
注意事项：
1.答题前，请将姓名及准考证号认真填涂在试卷和答题纸上。
2.本试卷共7页，满分为100分。考试时间为60分钟。
3.所有答案必须涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸的相应位置上。
一、莱茵衣藻（18分）
1. 莱茵衣藻是一种自养型的单细胞真核生物。它可进行光合作用将太阳能转化为氢能，其光合电子传递和产氢过程如下图1所示，PSI、PSII、Cytb6f表示结构。请回答下列问题：
（1）下列关于莱茵衣藻的叙述正确的是_____（多选）。
A. 莱茵衣藻有蛋白质构成的细胞骨架
B. 莱茵衣藻质膜的脂质中含有胆固醇
C. 莱茵衣藻有核膜包被的细胞核
D. 在有丝分裂前期，其中心体复制并移向细胞两极
（2）据图1分析，Cytb6f、PC在光合作用中的主要作用是______（单选）。
A. 传递电子 B. 传递H+（质子）
C. 传递光合色素 D. 传递光能
（3）光反应产物NADPH参与卡尔文循环中的具体环节是______（编号选填）。
①CO2的固定②C3的还原③C5的再生
（4）氢酶对氧气极其敏感，当氧分压达到2%时即可迅速失活。下列有关叙述正确的是______（多选）。
A. 莱茵衣藻产生的H+与水的光解有关
B. 莱茵衣藻细胞中氢酶的失活与光反应有关
C. 莱茵衣藻产生氢气的场所是叶绿体基质
D. 莱茵衣藻产生的氢气会促进其细胞中有机物的积累
研究人员用TAP培养液和TAP-S培养液（缺硫）及优化培养条件，来研究莱因衣藻的光合产氢量，结果如图2所示。
（5）分析图2的实验数据，阐述TAP-S培养液对莱茵衣藻产氢的影响：________。
（6）结合图2的实验结果，可推测硫对PSII或Cytb6f的功能的影响为________（促进/抑制/无法判断），从而使类囊体腔中的H+浓度________（升高/降低/不变）。
研究发现：在弱光及黑暗条件下，莱茵衣藻通过无氧呼吸产生的弱酸会进入类囊体腔并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。
（7）在弱光及黑暗条件下，莱茵衣藻进行无氧呼吸的场所为________。
（8）结合题干信息，下列有关类囊体腔酸化的相关叙述正确的是________（多选）。
A. 黑暗条件下，莱茵衣藻细胞质基质中PH低于类囊体腔
B. 与H+相比，弱酸更易穿过类囊体膜
C. 类囊体腔酸化可能有利于莱茵衣藻的光合作用
D. 类囊体腔内的酸化程度可能与无氧呼吸产生的弱酸总积累量呈成正相关
二、遗传性耳聋与基因突变（22分）
2. 遗传性耳聋是一种常见的遗传病，主要由基因突变引起。耳铁蛋白异常是导致耳聋的一个重要原因，由基因X突变引起。在耳铁蛋白异常造成的某耳聋患者家系中，第一代个体的致病基因临近片段上有特异性DNA序列M1，正常基因所在染色体的相应位置上有特异性DNA序列M2。图为该家系的遗传系谱图，表为家族4人进行PCR检测的结果。
表：PCR检测结果
个体 特异性DNA序列
Ⅰ1 M1
Ⅰ2 M1、M2
Ⅱ5 M1、M2
Ⅱ6 M1、M2
（1）根据图和表，判断该遗传性耳聋的遗传方式为________。
（2）用A和a表示基因X的等位基因，则Ⅱ5的基因型是________。
（3）M1和M2的遗传符合________（编号选填）。
①基因的自由组合定律②基因的分离定律③基因的连锁与交换
（4）Ⅱ6个体同时带有M1、M2两种特异性DNA序列最可能的原因是_________。
（5）II6与II7夫妇计划再生二胎，为预防耳聋患儿的出生，对胎儿可采取的措施包括________（编号选填）。
①进行遗传咨询②进行基因检测③进行B超检查④进行染色体分析
（6）该遗传性耳聋相关的基因X，正常基因转录的mRNA上某段序列为“-AUGGUC-”，突变后转录的mRNA序列变为“-AUGUGC-”，该突变可能导致翻译出的蛋白质________（多选）（终止密码子：UAA、UAG和UGA）。
A. 氨基酸数量减少 B. 氨基酸数量增加
C. 氨基酸排列顺序改变 D. 蛋白质空间结构改变
（7）若对该家系中正常个体和耳聋患者的相关基因进行测序分析，以下说法错误的是______（单选）。
A. 可以通过对比正常个体和患者的基因序列，直接确定基因X的突变位点
B. 除了基因X突变，其他基因的突变也可能导致遗传性耳聋
C. 对多个耳聋患者的基因测序，突变位点可能不完全相同
D. 基因测序只能检测已知的基因突变类型，无法发现新的突变
（8）目前，对于遗传性耳聋的诊断主要依赖于基因检测和临床症状评估。然而，有研究表明，部分遗传性耳聋患者即使携带已知的致病基因突变，却并未表现出明显的耳聋症状，而一些没有携带常见致病基因突变的个体却出现了耳聋症状。请对当前遗传性耳聋的诊断方法进行批判性分析，探讨可能导致这种现象的原因，并提出改进诊断准确性的建议______。
三、HPA轴的调节对机体稳态的影响（20分）
3. 压力或紧张情绪，会使“下丘脑-垂体-肾上腺轴”（HPA轴）活动增强，通过分泌皮质醇抑制免疫细胞、肠肌及肠道上皮细胞活动，从而引起肠道功能紊乱和免疫力下降。肠道益生菌对人体健康有重要作用，它的代谢产物之一“短链脂肪酸（SCFA）”可以减少编码HPA轴中涉及的蛋白质的基因的表达。图1展示了肠道菌群与HPA轴的相互作用机制。
（1）HPA轴的调节机制中，皮质醇（GC）分泌的调节方式属于________（单选）。
A. 神经调节 B. 体液调节
C. 神经-体液调节 D. 自身调节
（2）弥散在血浆中的ACTH被运输到全身，但只作用于肾上腺皮质细胞，原因是：_______。
（3）根据图1及题干信息可知，下列叙述正确的是________（多选）。
A. 肠道上皮细胞吸收短链脂肪酸（SCFA）的方式是主动运输
B. 短链脂肪酸（SCFA）通过增强HPA轴的响应从而提高免疫力
C. 图中的迷走神经属于人体的外周神经系统
D. 合理饮食、放松心情、补充益生菌等方式可调节并维持“肠道生态”平衡
（4）皮质醇类的药物如氢化可的松、地塞米松等已被广泛用作免疫抑制剂来治疗由于免疫系统过度反应引发的疾病。下列可用皮质醇类的药物治疗的疾病有________（编号选填）。
①自身免疫病②过敏性鼻炎③免疫缺陷病
长期过度紧张焦虑等刺激会导致黑色素细胞和毛囊细胞数量减少从而引起白发、脱发，也会影响免疫功能，其部分调节机制如图2所示。
（5）图2中去甲肾上腺素是一种________信号物质（编号选填）。
①激素类②神经递质类③抗体类
（6）某些疾病的治疗会用到大量的糖皮质激素类的药物，据图2分析可知，这类药物的大量使用可以________（促进/抑制）毛囊干细胞的增殖、分化。
（7）过度紧张、焦虑会影响毛发相关细胞的生理过程，将以下事件以编号加箭头方式表达具体的过程________。
①去甲肾上腺素作用于黑色素干细胞，抑制其功能
②垂体接受CRH刺激分泌ACTH
③大脑感知过度紧张、焦虑信号并影响下丘脑
④肾上腺皮质分泌糖皮质激素作用于毛乳头细胞，抑制其分泌Gas6蛋白
⑤下丘脑分泌CRH
⑥肾上腺髓质在神经调节下分泌去甲肾上腺素
⑦毛囊干细胞因Gas6蛋白减少，功能受影响
⑧垂体分泌的ACTH作用于肾上腺皮质
（8）现有一位长期处于高强度工作压力下、情绪持续紧张焦虑的患者出现了严重脱发症状。假如你是一名医生，根据图2展示的发病机制，请给出2条不同的治疗建议并作分析______。
四、红树林（20分）
4. 红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带，由红树科植物为主体的常绿乔木或灌木组成的湿地木本植物群落，在固碳储碳、维护生物多样性等方面发挥着重要作用，也是珍稀濒危水禽重要栖息地，鱼、虾、蟹、贝类生长繁殖场所。图1为红树林海岸带示意图。
（1）图1中所示红树林的空间分布，体现了红树林生物群落的结构为________。
（2）红树林易受周期性潮水浸淹，下列属于红树林中的植物可能具有的形态、结构或功能特征的有________（编号选填）。
①细胞中细胞液渗透压低②具有发达根系③具有排盐、泌盐结构④根系耐缺氧
（3）红树林是陆地和海洋交错带的生态系统，下列有关叙述正确的是________（多选）。
A. 红树林生态系统属于湿地生态系统，也属于自然生态系统
B. 红树林中各种生物通过能量流动、物质循环和信息传递有机地整合在一起
C. 红树林不仅具有直接价值，还具有间接价值
D. 碳在红树林生态系统中以元素的形式循环
（4）红树林的H2S含量很高，泥滩中大量厌氧菌在光照条件下能利用H2S为还原剂使CO2还原为有机物。这些厌氧菌在生态系统的组成成分中属于________。
（5）图2表示红树林生态系统中部分生物构成的食物网。下列相关叙述错误的是________（单选）。
A. 该食物网中共含有7条食物链
B. 虾蟹与小型食肉鱼的种间关系为捕食
C. 若该地存在铅污染，则图示生物体内铅含量最高的是鸟
D. 若由于某种原因，虾蟹突然大量减少，则短期内浮游动物数量可能上升
（6）捕捞大型食肉鱼具有较高的经济价值。据图7分析下列说法正确的是________（多选）。
A. 大型食肉鱼的捕食对小型食肉鱼的进化是有利的
B. 捕捞大型食肉鱼可能会降低该生态系统的抵抗力稳定性
C. 应使大型食肉鱼种群数量维持在环境容纳量
D. 应放弃捕捞，避免干扰和改变自然生态系统
（7）图3为红树林生态系统部分能量流动示意图，第一营养级到第二营养级能量的传递效率为________×100%（用图中字母表示）。
（8）随着时间的推移，已处于相对稳定的群落可能会又发生演替。概述群落不断演替的可能原因：_______。
（9）在全球气候变化和人类活动的双重干扰下，部分红树林生态系统受到破坏，保护和修复红树林刻不容缓。下列有关叙述错误的是________（多选）。
A. 保护和修复红树林的过程中，物种多样性和遗传多样性可能均得到了提高
B. 建立红树林自然保护区是物种保护的措施之一
C. 在非生物环境改善的基础上，要恢复红树林生态系统，应先增加消费者的种类和数量
D. 采取退塘还林、治污减排等措施有利于保护红树林生态系统
五、生物燃料与生物工程（20分）
5. 玉米秸秆富含纤维素，是生产生物燃料的理想原料，但纤维素难以被普通微生物直接利用，故科研人员利用生物工程构建高效产纤维素酶的工程菌。先从土壤中筛选出能产纤维素酶的菌株A（培养基配方如表1），然后提取菌株A的基因组DNA，通过PCR技术扩增控制纤维素酶合成的cel基因，在设计引物时于cel基因两端引入特定限制性内切核酸酶识别序列，构建重组质粒并导入菌株B，最后筛选出含有重组质粒的工程菌。为检测工程菌性能，科研人员将工程菌和原始菌株B分别接种到以玉米秸秆为唯一碳源的培养基中培养，定期测定培养液中葡萄糖和乙醇的含量，结果如表2。
表1
成分 含量 成分 含量
纤维素粉 5-10g NaCl 0.5-1g
酵母浸出粉 0.5-1g 琼脂 15-20g
KH2PO4 1-2g 刚果红 02-0.4g
MgSO4·7H2O 0.5-1g 蒸馏水 定容至1000mL
备注：刚果红与纤维素结合形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，培养基中会出现以菌落为中心的透明圈，便于筛选出高产纤维素酶的菌株。
表2
培养时间（天） 工程菌葡萄糖含量（g/L） 原始菌株B葡萄糖含量（g/L） 工程菌乙醇产量（g/L） 原始菌株B乙醇产量（g/L）
2 1.5 0.2 0.5 0
4 3.0 0.5 1.2 01
6 4.5 0.8 2.0 03
8 5.0 1.0 2.5 0.5
（1）在微生物实验中，下列物品及其消毒或灭菌方法错误的是________（填编号）。
编号 ① ② ③ ④
物品 培养基 超净工作台 涂布器 培养皿
消毒或灭菌方法 干热灭菌 紫外线照射 灼烧灭菌 干热灭菌
（2）根据表1信息，以下关于该培养基的说法，正确的有________（多选）。
A. 从用途上看，它属于选择培养基
B. 从物理状态上看，它是固体培养基
C. 若不添加刚果红，它仍然是选择培养基
D. 若不添加琼脂，它就不能筛选出产纤维素酶的菌株
（3）若甲、乙两位同学利用稀释涂布平板法测定提取的样品中纤维素分解菌的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学在该浓度下涂布了1个平板，统计的菌落数为56；乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为43、54、266，然后取其平均值121作为统计结果。请判断这两位同学的实验结果是否有效，并说出理由：
①甲同学：______。
②乙同学：______。
（4）PCR技术扩增cel基因时，需要有模板DNA、引物、________和________等，最早经过________轮循环后，便可获得两端均携带限制酶识别序列的所需双链目的基因。
（5）设计PCR引物时，在cel基因两端引入特定限制性内切核酸酶识别序列的目的是______（多选）。
A. 为后续筛选含有重组质粒的受体细胞提供筛选标记
B. 便于将目的基因（cel基因）准确插入载体质粒
C. 使目的基因和载体质粒定向连接，避免目的基因反向插入影响表达
D. 增加PCR扩增的特异性，减少非特异性扩增产物的生成
（6）根据表2所示实验结果分析，与原始菌株B相比，工程菌在利用玉米秸秆生产乙醇方面有哪些优势，并解释原因______。
上海市三校2024-2025学年高三下学期开学联考
生物学试卷 参考答案
一、莱茵衣藻（18分）
【1题答案】
【答案】（1）AC （2）A
（3）② （4）ABC
（5）TAP-S培养液可使莱茵衣藻产氢量增多且产氢的持续时间长
（6） ①. 抑制 ②. 降低
（7）细胞质基质 （8）BCD
二、遗传性耳聋与基因突变（22分）
【2题答案】
【答案】（1）常染色体隐性遗传
（2）Aa （3）②
（4）由题干信息及PCR检测结果可知，I2个体是杂合子。I2个体在致病基因临近片段上有特异性DNA序列M1，正常基因所在染色体的相应位置上有特异性DNA序列M2.在减数分裂形成配子时，I2个体成对的同源染色体上发生交换，M1序列与M2序列互换位置，产生致病基因与M2序列连锁的精细胞，与I1提供的卵细胞（致病基因与M1序列连锁）受精生成II6
（5）② （6）CD （7）D
（8）当前诊断方法存在局限性。部分携带致病基因突变却未发病，可能是存在修饰基因，抑制了致病突变的表达；也可能是个体处于疾病潜伏期，尚未出现症状
未携带常见致病基因突变却耳聋，可能存在尚未发现的致病基因；环境因素（如噪声、药物）也可能诱发耳聋
改进建议：扩大基因检测范围，纳入更多可能的致病基因；结合表观遗传学，检测基因表达和蛋白水平变化辅助诊断；详细询问患者的生活环境和用药史，综合评估耳聋风险
三、HPA轴的调节对机体稳态的影响（20分）
【3题答案】
【答案】（1）C （2）只有肾上腺皮质细胞的质膜上才有ACTH的受体
（3）ACD （4）①②
（5）①② （6）抑制
（7）③→⑤→②→⑧→④→⑦和③→⑥→①（）
（8）缓解情绪和压力：患者的脱发是由长期紧张焦虑的情绪引起的，所以首要的是调整工作和生活方式，合理安排休息时间，避免过度劳累。可以通过进行一些放松身心的活动，如冥想、瑜伽、深呼吸练习等，帮助患者减轻焦虑和紧张情绪，从根源上减少对神经调节和体液调节系统的不良刺激
药物干预：根据神经调节和体液调节途径中的关键环节，可考虑使用药物进行干预。例如，选择适合的药物抑制去甲肾上腺素的过度分泌，减少糖皮质激素的分泌，或者使用药物来阻断糖皮质激素与毛乳头细胞的结合等
四、红树林（20分）
【4题答案】
【答案】（1）水平结构
（2）②③④ （3）ABC
（4）生产者 （5）B
（6）AB （7）
（8）生物种群仍然进行着繁殖和变化，同时外界环境也会改变，这些因素使群落又发生改变。（也可从外界环境的变化、生物的迁入迁出、群落内部种群相互关系的发展变化、人类的活动干扰回答）
（9）BC
五、生物燃料与生物工程（20分）
【5题答案】
【答案】（1）① （2）ABC
（3） ①. ①无效，没有设置重复实验 ②. ②无效，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊
（4） ①. 四种脱氧核苷酸 ②. 耐高温的DNA聚合酶（Taq酶） ③. 3##三
（5）BC （6）优势：工程菌培养液中葡萄糖含量更高，乙醇产量也更高
原因：工程菌导入了控制纤维素酶合成的cel基因，能合成更多纤维素酶，更有效地将玉米秸秆中的纤维素分解为葡萄糖，为乙醇发酵提供更多原料，从而提高乙醇产量

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