2023学年河北省深州市中学高三下第一次阶段考生物试题试卷含解析

2023学年河北省深州市中学高三下第一次阶段考生物试题试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）1．如图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图，甲病家族无乙病致病基因，乙病家族无甲病致病基因，其中一种遗传病为伴性遗传。人群中乙病的发病率为23/144。下列叙述正确的是（）A．甲病为伴X染色体显性遗传病，乙病为常染色体显性遗传病B．Ⅱ1与人群中正常男性婚配，没必要进行遗传咨询C．若Ⅲ1为女孩，则其患病的概率为1/3D．Ⅲ2为正常女孩的概率为11/462．无过氧化氢酶症和半乳糖血症是两种人类单基因隐性遗传病，不同个体酶活性范围（酶活性单位相同）见下表。下列有关叙述错误的是（）疾病名称相关酶酶活性患者患者父母正常人无过氧化氢酶症过氧化氢酶01．2~2．73．3~4．2半乳糖血症磷酸乳糖尿苷转移酶0~49~3025~30A．测定酶活性一定程度上可诊断胎儿是否患病B．表现型正常的人的酶活性也可能会较低C．仅通过化验酶量无法判断某个体是否为携带者D．据表格可推知两病的遗传均表现出交叉遗传现象3．下列有关组织细胞中化合物鉴定实验的叙述，正确的是（）A．脂肪鉴定实验中，应使用体积分数为95%的酒精洗去浮色B．蛋白酶和蛋白质的混合溶液中加入双缩脲试剂后，仍然会产生紫色反应C．酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的产物都能用酸性重铬酸钾溶液来鉴定D．将斐林试剂加入葡萄糖溶液中后，溶液呈现无色，水浴加热后有砖红色沉淀生成4．“无细胞蛋白质合成系统”是以外源DNA或mRNA为模板，人工添加所需原料和能源物质以细胞提取物为条件合成蛋白质的体外基因表达系统。下列叙述正确的是（）A．人工添加的原料中应包含脱氧核苷酸B．该系统具备完成转录和翻译的能力C．为保证编码目标蛋白的数量应适当添加DNA酶D．该系统的蛋白质合成过程不遵循碱基互补配对5．在大肠杆菌的培养与分离实验中，下列相关操作正确的是（）A．在LB固体培养基配制过程中，为防止杂菌污染，需要利用无菌水进行配制B．实验中所需的棉花应使用脱脂棉，因为脱脂棉不易吸水，可以防止杂菌污染C．灭菌后，通常将实验用具放入40~50℃烘箱中烘干，以除去灭菌时的水分D．倒平板应在无菌超净台进行，将培养基倒入培养皿后先置于水平桌面上，再晃动6．研究发现，β-1，3-D-葡聚糖能促进bax基因表达和TNF（肿瘤坏死因子）分泌，抑制bcl-2基因表达，从而诱导肿瘤细胞加速死亡以达到强烈的抗肿瘤效应。下列相关叙述错误的是（）A．bax基因表达产物的增加和bcl-2基因表达产物的减少有利于抗肿瘤B．上述机制导致肿瘤细胞被清除的过程属于细胞凋亡C．β-1，3-D-葡聚糖能增强患者自身的免疫能力D．β3-1，3-D-葡聚糖通过引起基因突变发挥抗肿瘤作用二、综合题：本大题共4小题7．（9分）为提高粮食产量，科研工作者以作物甲为材料，探索采用生物工程技术提高光合作用效率的途径。（1）图1是叶肉细胞中部分碳代谢过程______________的模式图。其中环形代谢途径表示的是光合作用中的反应。（2）如图1所示，在光合作用中R酶催化C5与CO2形成2分子3-磷酸甘油酸。在某些条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为______后通过膜上的载体（T）离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将2分子乙醇酸转换为1分子甘油酸，并释放1分子CO2。（3）为了减少叶绿体内碳的丢失，研究人员利用转基因技术将编码某种藻类C酶（乙醇酸脱氢酶）的基因和某种植物的M酶（苹果酸合成酶）基因转入作物甲，与原有的代谢途径Ⅲ相连，人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径（图2中的途径Ⅱ）。①将C酶和M酶的编码基因转入作物甲，能够实现的目的是：利用途径Ⅱ，通过_______，降低叶绿体基质中该物质的含量，减少其对叶绿体的毒害作用。②转基因操作后，途径Ⅲ能够提高光合作用效率的原因是_______。（4）在图2所述研究成果的基础上，有人提出“通过敲除T蛋白基因来进一步提高光合作用效率”的设想。你认为该设想是否可行并阐述理由___________。8．（10分）请回答下列与农业生产有关的问题：（1）农田中种植的某农作物植株呈均匀分布，这体现了种群的________特征。人们为了达到增产的目的，在农田上种植农作物时会将高度不同的作物进行套种，从群落的空间结构分析，此措施依据的主要原理是___________________。（2）农家肥（主要为动物的粪便）中含有大量有机物，这些有机物需通过土壤中的__________（填生态系统成分）进行转化后，才能被农作物的根系吸收利用。对于以施用农家肥为主的农田生态系统来说，流入的总能量是______________________________。（3）为了调整农田中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，农业生产上进行的措施主要有______________________（答出两点）。（4）信息传递在农业生产中的应用具有重要意义。如果你是一块农田的经营者，请你写出信息传递在农业生产中应用的一个措施：__________________________________。9．（10分）HIV是艾滋病的病原体，由蛋白质和RNA组成。准确的检测出HIV是及时治疗艾滋病的前提，目前在医学上采用的检测方法有蛋白质检测和核酸检测。请回答下列问题：（1）提取HIV的RNA，通过____________过程获得_____________，用于PCR扩增。PCR技术需用到的关键酶是_______________。利用扩增产物获取HIV的S蛋白基因，构建基因表达载体后导入受体细胞，从受体细胞中分离出S蛋白并纯化，用于检测疑似病例血清中的________________（填“抗原”或“抗体”），该检测的原理是________________________。（3）核酸检测采用逆转录荧光PCR技术（RT-PCR技术），其中最关键的环节是研制特异性基因探针。检测HIV采用的是______________（填“人”或“HIV”）的带荧光的一段特异性的___________________作为探针。（4）疑似患者体内取样提取RNA，逆转录后以病毒的__________________为引物进行PCR扩增，同时加入特异性探针，若在扩增中探针能与待测DNA杂交，就表明待测个体携带HIV。该检测的原理是________________________________。10．（10分）如图表示某自然生态系统一年中能量的输入和散失的状况。请回答下列问题：（1）生态系统的能量流动是指______，流经该生态系统的总能量是_____________（用数字表示）。（2）该生态系统中用于生产者生长、发育和繁殖的能量为_____________,该生态系统积累在有机物中的能量为_______。（均用数字表示）（3）分解者呼吸释放的能量主要来自于_____________中的有机物。11．（15分）随着社会的发展，人们的环保意识在逐渐提高。环境保护一般是指人类为解决现实或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保护人类的生存环境、保障经济社会的可持续发展而采取的各种行动的总称，如被生活污水污染的湖泊的治理等。请回答下列问题：（1）统计被污染湖泊中动物、植物和微生物的种类及数量，属于在________水平上的调查。在该湖泊中，不同水层分布着不同类群的生物，这体现了群落空间结构中的________。（2）被污染湖泊发生了水华，经检测，0.2ｍ水深处有机碳的生产量很高，但0.6m以下有机碳的生产量较低，从环境角度分析，其主要原因是_________________。（3）工作人员往发生水华的湖泊中投入一定量的能够吞食浮游植物的鱼类，对减轻水体富营养化有明显效果，其原理是大量放养这些鱼类增加了该生态系统中____________的复杂性；从能量流动的角度分析，水体中放养鱼苗的意义是______________________。该湖泊治理成功后，仍要控制生活污水的流入量，其根据是________________。

参考答案一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）1、D【解题分析】

分析乙病：3号和4号患病生出正常的女儿和儿子，可知该病是显性遗传病，再根据父亲患病，女儿正常，则该病是常染色体显性遗传病，设用字母A、a表示；分析甲病：已知题干中另一种病为伴性遗传，再根据1号患病，2号正常，可知甲病为伴X隐性遗传病，设用字母B、b表示，据此答题。【题目详解】A、据分析可知，甲病为伴X隐性遗传病，乙病为常染色体显性遗传病，A错误；B、Ⅱ1患有甲病，与正常男性婚配，其后代有患病概率，因此需要进行遗传咨询，B错误；C、Ⅱ3的基因型是aaXbY，Ⅱ4的基因型是1/3AAXBXB或2/3AaXBXB，则所生后代是女儿其患病的概率是1-2/3×1/2=2/3，C错误；D、人群中乙病的发病率23/144，则正常的概率aa=121/144，a=11/12，则人群中Aa的概率为22/23，为Ⅱ6的基因型是aaXBY，其后代的女儿一定不患甲病，则只需求患乙病的概率，Ⅱ7的基因型是22/23aa，因此患病的概率是22/23×1/2=11/23，是女儿的概率再乘以1/2，因此Ⅲ2为正常女孩的概率为11/46，D正确。故选D。2、D【解题分析】

从表中数据可知，无过氧化氢酶症和半乳糖血症患者不能产生该酶，酶活性为0或极低，携带者由于一个基因表达酶活性降低，而正常人为显性纯合体，两个基因均表达，酶的活性最高。交叉遗传：男性患者的X连锁致病基因必然来自母亲，以后又必定传给女儿,这种遗传方式称交叉遗传。【题目详解】A、磷酸乳糖尿苷转移酶活性为0～4时是半乳糖血症患者，过氧化氢酶活性为0时是无过氧化氢酶症患者，所以通过测定相关酶活性能准确诊断胎儿是否患无过氧化氢酶症或半乳糖血症，A正确；B、表现型正常的人的酶活性也可能会较低，如半乳糖血症的正常人酶活性在25~30，B正确；C、由于携带者的磷酸乳糖尿苷转移酶活性为9～30，纯合子的磷酸乳糖尿苷转移酶活性为25～30，所以通过测定相关酶活性不能准确判断胎儿是否为半乳糖血症携带者，C正确；D、据表格无法推知两病的遗传为伴性遗传，因此无法推出表现出交叉遗传现象，D错误。故选D。3、B【解题分析】

生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。【题目详解】在脂肪的鉴定实验中，用50%的酒精洗去浮色的原因是苏丹Ⅲ易溶于酒精，A错误；蛋白质在蛋白酶的作用下会水解成多肽，由于多肽中含有肽键，并且蛋白酶的化学本质就是蛋白质，因此混合溶液中加入双缩脲试剂后，会产生紫色反应，B正确；酸性重铬酸钾溶液只能用于鉴定酒精，酵母菌有氧呼吸不产生酒精，C错误；斐林试剂本身具有颜色，因此将斐林试剂加入葡萄糖溶液中后，溶液呈现蓝色，D错误。故选B。【题目点拨】酒精是生物学实验中常用的试剂，如在细胞中脂肪的观察、有丝分裂实验、土壤中小动物丰富度研究等实验中需要使用。需注意区分在不同实验中的浓度和作用。4、B【解题分析】

基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程。【题目详解】体外基因表达系统值包含转录和翻译过程，而转录的过程需要核糖核苷酸为原料，而翻译的过程需要氨基酸为原料，整个过程不需要脱氧核苷酸为原料，A错误；该系统能合成蛋白质，而蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，因此其具备完成转录和翻译的能力，B正确；为保证编码目标蛋白的mRNA数量应适当添加RNA聚合酶，如果添加了DNA酶，则会导致模板DNA被水解而破坏，C错误；蛋白质合成过程，是信使RNA和转运RNA进行碱基互补配对，D错误。【题目点拨】关键：根据基因表达的概念，分析本题信息“体外基因表达系统”得出，该系统中包括转录和翻译过程，不包括DNA复制，故只需结合遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识进行判断。5、D【解题分析】

大肠杆菌培养过程中应保持无菌，所有操作都应注意无菌操作。【题目详解】A、LB培养基配置完成后需要灭菌，因此在配置过程中无需用无菌水，A错误；B、脱脂棉易吸水，容易引起杂菌污染，实验中所需棉花不应使用脱脂棉，B错误；C、灭菌后，通常将实验用具放入60-80℃烘干箱中烘干，C错误；D、倒平板应在无菌超净台进行，倒完平板应先置于水平桌面上，再晃动，D正确。故选D。【题目点拨】本题考查了微生物的分离与培养的有关知识，要求考生识记培养基的成分以及制备方法，识记无菌技术的主要内容，同时要求考生具有一定的实验技能。6、D【解题分析】

根据题意可知，bax基因表达和TNF分泌量增加，会诱导肿瘤细胞死亡、抑制bcl-2基因表达。【题目详解】A、bax基因表达产物的增加会抑制bcl-2基因表达，bcl-2基因表达产物的减少有利于抗肿瘤，A正确；B、上述机制导致肿瘤细胞被清除的过程是程序性死亡，属于细胞凋亡，B正确；C、β-1，3-D-葡聚糖能增强患者自身的免疫能力，诱导肿瘤细胞加速死亡，C正确；D、β3-1，3-D-葡聚糖通过调节相关基因的表达发挥抗肿瘤作用，D错误。故选D。二、综合题：本大题共4小题7、碳（暗）乙醇酸将乙醇酸转换为苹果酸由于途径Ⅱ提高了苹果酸的含量，使叶绿体基质内CO2的浓度增加，直接增加了碳（暗）反应的反应（底）物该设想可行。理由是：叶绿体膜上的载体T仍有可能输出部分乙醇酸，造成叶绿体中碳的丢失。找到并敲除载体T的基因，即可减少这一部分碳的丢失，进一步提高光合作用效率。【解题分析】

1.叶绿体是进行光合作用的场所，光合作用分为光反应和暗反应，联系见下表：项目光反应碳反应（暗反应）实质光能→化学能，释放O2同化CO2形成（CH2O）（酶促反应）时间短促，以微秒计较缓慢条件需色素、光、ADP、和酶不需色素和光，需多种酶场所在叶绿体内囊状结构薄膜上进行在叶绿体基质中进行物质转化2H2O→4[H]+O2↑（在光和叶绿体中的色素的催化下）ADP+Pi+能量→ATP（在酶的催化下）CO2+C5→2C3（在酶的催化下）C3+【H】→（CH2O）+C5（在ATP供能和酶的催化下）能量转化叶绿素把光能先转化为电能再转化为活跃的化学能并储存在ATP中ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能2.根据题意和图示可知，如图1叶绿体中所示的环形反应的生理过程为卡尔文循环，该循环过程中发生的反应为：在光合作用中R酶催化C5与CO2形成2分子3-磷酸甘油酸，3-磷酸甘油酸转化成C3，然后C3接受来自光反应产生的NADPH的还原剂氢以及酶的催化作用下形成有机物和C5。除外在某些条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体（T）离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将2分子乙醇酸转换为1分子甘油酸，并释放1分子CO2。结合题意分析图2可知，通过转基因技术人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径，即将乙醇酸通过C酶和M酶的催化作用转化为苹果酸的途径Ⅱ，由于途径Ⅱ提高了苹果酸的含量，苹果酸通过代谢途径Ⅲ，使叶绿体基质内CO2的浓度增加，有利于提高光合速率。【题目详解】（1）根据以上分析可知，图1是叶肉细胞中部分碳代谢过程表示暗反应的过程图。（2）根据以上分析可知，图1中在某些条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体（T）离开叶绿体。（3）①根据以上对图2的分析可知，通过转基因技术将C酶和M酶的编码基因转入作物甲，增加了途径Ⅱ，通过该途径将乙醇酸转换为苹果酸，降低叶绿体基质中乙醇酸的含量，减少其对叶绿体的毒害作用。②转基因操作后，通过途径Ⅱ提高了叶绿体中苹果酸的含量，然后苹果酸经过途径Ⅲ代谢产生了CO2，从而使叶绿体基质内CO2的浓度增加，提高暗反应所需的底物浓度，有利于提高光合速率。（4）根据题意和识图分析可知，T蛋白是膜上的将乙醇酸运出叶绿体的载体，乙醇酸运出叶绿体造成叶绿体中碳的丢失。因此找到并敲除载体T的基因，即可减少这一部分碳的丢失，进一步提高光合作用效率。所以“通过敲除T蛋白基因来进一步提高光合作用效率”的设想是可行的。【题目点拨】本题考查光合作用的知识点，要求学生掌握光合作用的过程，特别是掌握光合作用中暗反应的过程以及物质变化。能够正确识图分析图1和图2中的代谢途径以及与光合作用之间的关系，结合图示获取有效信息，结合光合作用的知识点解决问题，这是该题考查的重点。8、空间群落的垂直结构能显著提高群落利用阳光等环境资源的能力分解者生产者所固定的太阳能和农家肥中所含有机物中的能量去除杂草、防治害虫、杀灭田鼠利用动物信息素吸引一些传粉动物，提高农作物的传粉效率和结实率；利用音响设备发出的信号吸引鸟类，使其捕食害虫；利用特殊化学物质扰乱某种害虫的雌雄交配，使该害虫的繁殖力下降【解题分析】

1．群落的空间结构包括：（1）垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性，其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。（2）水平结构：水平方向上由于光线明暗、地形起伏、湿度的高低等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。2．群落的空间结构能够使群落中的各种生物彼此相互融洽，从而能够更好的利用无机环境中的空间和资源。3.信息传递的作用：生命活动的正常进行离不开信息的作用；生物种群的繁衍也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系以维持生态系的稳定。4.信息传递在农业生产上有两个方面的作用，一方面提高农产品或畜产品的产量，二是对有害动物进行控制。目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等，这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于对人类生存环境无污染的生物防治。【题目详解】（1）农田中种植的某农作物植株呈均匀分布，这体现了种群的空间特征。在农田上种植农作物时会将高度不同的作物进行套种，从群落的空间结构分析，实现了不同农作物对光照的需求，从而提高了群落利用阳光等环境资源的能力，进而实现了增产。（2）农家肥（主要为动物的粪便）中含有大量有机物，这些有机物需通过土壤中的分解者的分解作用，把有机物进行转化成无机物，这些无机物能被农作物的根系吸收利用。据此可知在施用农家肥为主的农田生态系统来说，流入的总能量是生产者所固定的太阳能和农家肥中所含有机物中的能量。（3）农业生产上进行通常采用去除杂草、防治害虫、杀灭田鼠等措施，调整农田中的能量流动关系，从而使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。（4）信息传递在农业生产中的应用具有重要意义，结合信息传递的作用，农业生产上经常利用动物信息素吸引一些传粉动物，提高农作物的传粉效率和结实率；利用音响设备发出的信号吸引鸟类，使其捕食害虫；利用特殊化学物质扰乱某种害虫的雌雄交配，使该害虫的繁殖力下降。【题目点拨】能够将信息传递合理的应用到生产实践中是解答本题的关键！熟知种群和群落的空间特征及其作用是解答本题的另一关键！9、逆转录cDNA热稳定性DNA聚合酶抗体抗原-抗体分子杂交HIVDNA序列一段特异性DNA序列DNA分子杂交【解题分析】

目的基因是否在转基因生物体内存在的检测方法是采用DNA分子杂交技术，即将转基因生物的基因天组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中。其次，还需要检测目的基因是否转录出了mRNA，这是检测目的基因是否发挥功能作用的第一步。检测方法同样是采用分子杂交技术，与上述方法不同之处是从转基因生物中提取的是mRNA，同样用标记的目的基因作探针，与mRNA杂交，如果显示出杂交带，则表明目的基因转录出了mRNA。最后，检测目的基因是否翻译成蛋白质。检测的方法与上述方法有所不同，是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原一抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。除了上述的分子检测外，有时还需要进行个体生物学水平的鉴定。例如，一个抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后，是否赋予了植物抗虫或抗病特性，需要做抗虫或抗病的接种实验。【题目详解】（1）HIV病毒的遗传物质是RNA，若要进行其遗传物质的扩增，需要首先提取HIV的RNA，通过逆转录过程获得cDNA，用于PCR扩增。PCR技术需要通过高温使氢键断裂获得DNA单链，故在扩增过程中需用到热稳定性高的DNA聚合酶。然后，利用扩增产物获取HIV的S蛋白基因，构建基因表达载体后导入受体细胞，从受体细胞中分离出S蛋白并纯化，可用于检测疑似病例血清中的抗体，从而完成病人的检测，该检测的原理是抗原--抗体分子杂交。（3）核酸检测采用逆转录荧光PCR技术（RT-PCR技术），其中最关键的环节是研制特异性基因探针。探针通常是目的基因及添加上荧光标记做成的，故此，检测HIV采用的是HIV的带荧光的一段特异性的DNA序列作为探针。（4）疑似患者体内取样提取RNA，逆转录后以病毒的一段特异性DNA序列为引物进行PCR扩增，在病毒引物的作用下，若逆转录出的DNA中有该病毒的相关DNA，则可以扩增出病毒的DNA，这时加入病毒的特异性探针，若在扩增中探针能与待测DNA杂交，就表明待测个体携带HIV。上述检测方法的原理是DNA分子杂交。【题目点拨】能够结合目的基因检测与鉴定的原理理解本题中关于病毒的核酸检测和蛋白质检测的原理是解答本题的关键！理解病毒扩增的原理是解答本题的另一关键，注意相关探针都是病毒的基因序列。10、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程④④﹣①④﹣①﹣②﹣③动植物的遗体和动物的排遗物【解题分析】

1、能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

2、一个营养级的能量的来源和去路：

（1）来源：生产者的能量主要来自太阳能，其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量

（2）去路：自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热量；流向下一营养级；遗体、残骸、粪便等中的能量被分解者利用；未被利用：包括生物每年