湖北省武汉市华中师大一附中2023年高三下学期第二次诊断性测验生物试题试卷含解析

湖北省武汉市华中师大一附中2023年高三下学期第二次诊断性测验生物试题试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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．下列有关生物进化理论的叙述。错误的是（）A．与自然选择学说相比，现代生物进化理论解释了遗传和变异的本质B．现代生物进化理论认为生物进化以种群为单位、以可遗传变异为基础C．新物种的形成一般离不开变异、选择和隔离三个基本环节D．生物变异和进化的不定向性，导致生物具有多样性和适应性2．已知一玉米植株的基因型为AABB，周围虽生长有其他基因型的玉米植株，但其子代不可能出现的基因型是（）A．AABB B．AABb C．AaBb D．aaBb3．现用高杆抗病（AABB）品系和矮秆不抗病（aabb）品系培育矮杆抗病（aaBB）品系，对其过程分析错误的是A．F1中虽未表现出矮杆抗病的性状组合，但已经集中了相关基因B．F2中出现重组性状的原因是F1产生配子时发生了基因重组C．选种一般从F2开始，因为F2出现了性状分离D．通常利用F2的花粉进行单倍体育种，可以明显缩短育种年限4．下列现象与细胞凋亡无关的是（）A．单性植物花器官的退化 B．花生子叶切片时细胞的死亡C．胚胎发育过程神经元的减少 D．健康成人体内肠组织中细胞的死亡5．下列关于生物变异和进化的叙述，错误的是（）A．种群之间的生殖隔离必须经长时间的地理隔离才能实现B．人工繁育的大熊猫放归自然将改变保护区内大熊猫种群的基因频率C．在生物的变异过程中，非同源染色体之间交换部分片段，属于染色体变异D．基因频率改变的快慢与其控制的性状与环境适应的程度有关6．下列不符合生态工程基本原理的说法是（）A．超载放牧导致草地退化，主要违背协调与平衡原理B．矿区生态环境的恢复工程中，关键是土壤微生物群的构建和植被恢复C．城市生活垃圾实现废物资源化利用依据的是物质循环再生原理D．退耕还湿地和建立自然保护区的主要目的是为了给人类提供游览胜地二、综合题：本大题共4小题7．（9分）如图1是在发酵罐内利用酵母菌发酵生产β-胡萝卜素过程中，菌体生物量及β-胡萝卜素产量随时间变化的曲线图。图2是样品层析结果及与β-胡萝卜素标准样品的比对。请回答下列问题：（1）发酵罐内培养酵母菌的培养基按物理形态分应为_________，在接入菌种前，应对培养基用________法灭菌，以避免杂菌污染。（2）图1中，菌体的最快增长出现在第______h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是_________________________________________。（3）从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和_______________防止胡萝卜素分解，萃取过程应避免明火加热，萃取液浓缩前需进行___________以除去固体不溶物。（4）将提取的胡萝卜素粗品通过_______________法进行鉴定，图2中A、B、C、D四点中，属于标准样品的样点是_____________。8．（10分）药物A是一种新型免疫调节剂，临床用于肿瘤的治疗。研究人员利用H细胞对其作用机理进行了相关研究。（1）H细胞是一种肝癌细胞，机体主要通过________免疫发挥免疫监控和清除作用。但由于各种原因，癌细胞表面特异性抗原表达量________，无法被免疫细胞识别，从而实现免疫逃逸。（2）将H细胞培养一段时间后，分别加入D溶剂溶解的不同浓度的药物A溶液，12h后测定细胞存活率。实验结果如表，由数据可知药物A对H细胞无明显的细胞毒性，原因是___________________。浓度/µmol·L-1015101513细胞存活率/%1．02．213．853．124．874．12（3）研究人员对药物A的免疫调节作用进行研究。将H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合，分别加入不同浓度的药物A溶液，培养一段时间后统计各组癌细胞的凋亡率。对照组的设置应为________。①单独培养的H细胞②单独培养的T淋巴细胞③混合培养的H细胞与T淋巴细胞④加入等量的D溶剂⑤加入等量的生理盐水凋亡率统计结果如表，据此提出药物A的免疫调节作用是_____________。浓度/µmol·L-1凋亡率/%对照组315．4106．3157．3（4）为进一步探究药物A发挥免疫调节作用的机理，研究人员又做了如下实验：①已知IL-2、TNF-α是T细胞产生的两种杀伤性细胞因子，研究人员利用癌症模型鼠进行实验，测定了不同组小鼠IL-2、TNF-α的表达量，结果如表：A药剂量/mg·kg-1IL-2TNF-α08．129．25510．1411．541012．3213．231514．5415．50②T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后可以抑制T细胞的活性，使其无法识别癌细胞，导致癌细胞的免疫逃逸。研究者分别测定了①实验中T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1表达量，结果如图。上述实验结果_______（支持/不支持）药物A免疫作用机理的假设，原因是_____________________________________。（5）请结合PD-1/PD-L1信号通路的作用机理，利用免疫学知识为治疗癌症提供一种新思路______________________。9．（10分）回答一下（一）（二）两个小题：（一）某农科所欲利用土壤中的枯草杆菌生产α-淀粉酶，以下图所示的实验过程从土壤中提取和培养枯草杆菌：（1）图中物质A为_____________，B过程应尽量取土壤浸出液的_____________；若要统计每克土壤样品中的活菌数目，宜用保存在______________________中的玻璃刮刀将菌种涂布接种到LB固体平板培养基上培养后计数。（2）α-淀粉酶的最适温度是__________________，若用____________法将α-淀粉酶固定在石英砂上，能增加其作用的稳定性。（3）利用微生物生产酶制剂是一种常用的生物技术，如利用________________________可以生产果胶酶。（4）关于酶的应用问题正确的是________A．固定化酶技术都是用物理方法将酶固定在某种介质上，可防止酶制剂性质改变B．将α-淀粉酶用吸附法固定在石英砂上，淀粉溶液流过固定化酶柱后，可被分解成葡萄糖C．能使最多的水果成分溶解或分散在果汁中的条件，就是制作果汁的最佳条件D．乙醇是一种有机溶剂，果胶是有机物，所以果胶能溶于乙醇（二）科学家通过转基因技术获得了含人生长激素基因的奶牛，若要加速转基因奶牛的繁育，可以对此奶牛进行克隆（如下图所示），请回答：（1）下列有关通过转基因技术获得含人生长激素基因的奶牛过程的叙述，正确的是_______A．人生长激素基因转入奶牛体细胞前先要与载体DNA分子连接形成重组DNA分子B．受体细胞一般选择受精卵，可以使用氯化钙处理增大细胞膜的通透性C．含有生长激素基因的受体细胞可以通过胚胎体外培养形成一个个体D．含有人生长激素基因的转基因奶牛都可以表达人生长激素（2）在转基因奶牛克隆繁殖过程中，选取卵母细胞的主要原因是，其细胞质具有_____________的功能。获得重组细胞后，通常将其培养发育到__________时期再进行移植。为快速繁殖此转基因奶牛，可将培养获得的重组胚胎进行____________处理。（3）目前，_______________是胚胎工程中获得后代的唯一方法，除此之外，图示转基因奶牛培育过程中还用到了___________________、_______________________等现代生物技术。10．（10分）近日，我国科学家突破了体细胞克隆猴的世界难题，成功培育岀世界首个体细胞克隆猴。这标志着我国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代，请回答与培育克隆动物有关的问题。（1）体细胞克隆猴是通过_____技术得到的，即将供体细胞注入到_____内，通过_____方法使两细胞融合，构建重组胚胎。（2）通过上述技术获得的胚胎，移植到_____、生殖器官_____的其他雌性猕猴体内，使之继续发育为体细胞克隆猴。（3）供体体细胞来自猕猴胎儿，从胎儿体内取出的组织用_____酶处理一段时间，就会分散成单个体细胞，之后进行的初次培养称为_____，用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是_____。11．（15分）下图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程；图2表示培育优质奶牛的过程。请据图回答下列问题：（1）图1中注射到小鼠体内的物质是_。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想细胞，此类细胞的特点是_。该过程所用的生物技术有_。（2）重组细胞①和②中，_（填“①”或“②”）实现了基因的重组。（3）若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞，让其分别发育成小牛，这些小牛的基因型_（填“相同”或“不同”），此项技术称为_。

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】

现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。【题目详解】A、达尔文的自然选择学说是在拉马克的用进废退和获得性遗传的观点基础上形成的，但不能科学地解释遗传和变异的本质，现代生物进化理论能够解释遗传和变异的本质，A正确；B、现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，可遗传变异（突变和基因重组）为生物进化提供原材料，是进化的基础，B正确；C、突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成，C正确；D、变异为进化提供基础，生物的变异是不定向性的，进化的方向是定向的，D错误。故选D。【题目点拨】解答此题要求考生识记现代生物进化理论的主要内容，能结合所学的知识准确判断各选项。2、D【解题分析】

本题考查自由组合定律中的杂交组合，可以根据杂交组合中的遗传图解进行解答，或者根据产生的配子进行判断，再根据选项进行合理的推测得出正确的答案。【题目详解】A、AABB×AABB→AABB，所以子代可能会出现AABB的基因型，A正确；

B、AABB×AAbb→AABb，所以子代可能会出现AABb的基因型，B正确；C、AABB×aabb→AaBb，所以子代可能会出现AaBb的基因型，C正确；D、由于AABB个体产生的配子是AB，所以后代的基因型中肯定会出现A和B的基因，后代不会有aaBb的个体，D错误。故选D。3、D【解题分析】依题意可知：高杆抗病（AABB）品系和矮秆不抗病（aabb）品系杂交，F1的基因型为AaBb，表现型为高杆抗病，F1中虽未表现出矮杆抗病的性状组合，但已经集中了相关的a和B基因，A项正确；F1产生配子时，由于非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合，发生了基因重组，导致F2中出现了高杆不抗病和矮秆抗病的重组性状，B项正确；由于F2出现了性状分离，因此选种一般从F2开始，C项正确；通常利用F1的花粉进行单倍体育种，可以明显缩短育种年限，D项错误。4、B【解题分析】

1.由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以常常被称为细胞编程性死亡。2.在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。【题目详解】A、单性植物中花器官的退化属于细胞凋亡，完成正常发育，A不符合题意；B、花生子叶切片时细胞的死亡属于非正常死亡，为细胞的坏死，B符合题意；C、胚胎发育过程神经元的减少，属于细胞凋亡，保证胚胎的正常发育，C不符合题意；D、健康成人体内肠组织中细胞的死亡为细胞凋亡，实现细胞的自然更新，D不符合题意。故选B。5、A【解题分析】

现代生物进化理论：生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成的三个环节；突变和基因重组提供了生物进化生物原材料；自然选择使种群的基因频率改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。染色体变异包括缺失、重复、易位、倒位。【题目详解】A、多倍体育种不需要长期地理隔离就产生了生殖隔离，A错误；B、人工繁育的大熊猫放归自然对保护区内的大熊猫种群来说是迁入个体，会影响保护区内大熊猫种群的基因频率，B正确；C、非同源染色体之间交换部分片段是易位，属于染色体变异，C正确；D、在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，相应的基因频率会不断提高，相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，相应的基因频率会下降.在持续选择的条件下，不利变异个体的基因频率有可能下降至0，因此基因频率改变的快慢与其控制的性状与环境适应的程度有关，D正确。故选A。【题目点拨】答题关键在于掌握生物进化、染色体变异、基因频率等有关知识。6、D【解题分析】

生态工程依据的基本原理：（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；（2）物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；（3）协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；（5）系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。【题目详解】A、超载放牧导致草地退化，主要违背协调与平衡原理，A正确；B、土壤微生物群的构建和植被恢复是矿区生态环境的恢复工程中的关键的措施，B正确；C、城市生活垃圾实现废物资源化利用依据的是物质循环再生原理，C正确；D、退耕还湿地和建立自然保护区的主要目的是为了保护野生动植物，D错误。故选D。二、综合题：本大题共4小题7、液体培养基高压蒸汽灭菌100营养物质消耗、代谢产物积累时间过滤纸层析AD【解题分析】

1、据图分析：图1中，在发酵罐内利用酵母菌发酵生产β-胡萝卜素过程中，β-胡萝卜素产量应该是酵母菌处于稳定期时进行连续培养获得的产量最高。图2表示用纸层析法鉴定胡萝卜素的实验过程。2、微生物的主要营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等，培养基需要进行高压蒸汽灭菌法灭菌。微生物处于稳定期时连续培养，可以得到最多的发酵产物。胡萝卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂，常用萃取法提取。【题目详解】（1）发酵罐内培养酵母菌的培养基按物理形态分为液体培养基，可使营养物质与菌体充分接触，培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌；（2）分析图1可知，菌体的最快增长出现在第100h，此时斜率最大。菌体的生物量到达最大值后下降，原因是营养物质缺乏，有害代谢产物积累。（3）从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和时间，防止胡萝卜素分解。水浴加热可较好控制温度，防止加热温度过高。萃取液浓缩前需进行过滤，目的是滤去不溶物。（4）将提取的胡萝卜素粗品通常采用纸层析法进行鉴定。图中A、D是标准样品的样点，层析后只出现一个色素带，B、C是提取的粗品胡萝卜素样点。甲代表的物质是胡萝卜素层析带，乙代表的物质是其它色素和杂质。【题目点拨】本题主要考查发酵工程生产胡萝卜素的相关知识，意在强化学生对胡萝卜素的提取和鉴定的理解与运用。8、细胞降低或不表达不同浓度的药物A与不加药物A处理后细胞存活率差异不明显③④；药物A能促进淋巴细胞对H的杀伤能力（使癌细胞凋亡），且浓度越高杀伤能力越强支持药物A一方面可以增加T细胞杀伤因子IL-2、TNF-α的释放量，增强对癌细胞的杀伤作用；另一方面可通过抑制T淋巴细胞和癌细胞表面PD-1/PD-L1的表达，使T细胞活性增强，抑制癌细胞的增殖制备抗PD-1或PD-L1单抗，抑制其活性阻断PD-1和PD-L1的结合【解题分析】

体液免疫主要针对内环境中的抗原发挥作用，细胞免疫主要针对细胞内的抗原、移植的器官和癌细胞发挥作用。根据表格中凋亡率的统计结果可知，随着药物A浓度的增加，癌细胞的凋亡率逐渐升高。已知IL-2、TNF-α是T细胞产生的两种杀伤性细胞因子，IL-2、TNF-α表达量越高，T细胞的杀伤能力越强。【题目详解】（1）当体内出现癌细胞时，机体主要通过细胞免疫发挥免疫监控和清除作用。但由于各种原因，癌细胞表面抗原表达量降低或不表达，无法被免疫细胞识别，从而实现免疫逃逸。（2）由表格数据分析可知，5种不同浓度的药物A与不加药物A处理后细胞存活率差异不明显，说明药物A对H细胞无明显的细胞毒性。（3）本实验的目的是“研究药物A对免疫调节的作用”，自变量是有无药物A处理，实验组是将H细胞与淋巴细胞按一定比例混合，分别加入由D溶液溶解的不同浓度的药物A溶液，那么对照组处理应是H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合，加入等量的D溶液，即③④。通过实验凋亡率统计结果可以看出，与对照组相比，各实验组的细胞凋亡率升高，且随着药物A浓度的增加，细胞凋亡率越高，说明药物A能促进淋巴细胞对H的杀伤能力（使癌细胞凋亡），且浓度越高杀伤能力越强。（4）通过表格数据和实验结果柱形图分析可知，IL-2、TNF-α的表达量随药物A浓度的升高而增大，而T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1的表达量随药物A浓度的升高而减少，进而推测药物A发挥免疫调节的作用机理是：药物A一方面可以增加T细胞杀伤因子IL-2、TNF-α的释放量，增强对癌细胞的杀伤作用；另一方面可通过抑制T淋巴细胞和癌细胞表面PD-1/PD-L1的表达，使T细胞活性增强，抑制癌细胞的增殖，说明实验结果支持药物A免疫作用机理的假设。（5）T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后可以抑制T细胞的活性，使其无法识别癌细胞，导致癌细胞的免疫逃逸。所以治疗癌症的思路为：制备抗PD-1或PD-L1的单抗，使癌细胞和T淋巴细胞不能结合，提高T淋巴细胞的活性；也可以阻断PD-1和PD-L1的结合。【题目点拨】本题以实验为载体考查人体的免疫调节等相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。9、无菌水悬液70%酒精50-75℃吸附黑曲霉和苹果青霉CA调控细胞核发育（早期）囊胚胚胎分割胚胎移植核移植胚胎体外培养【解题分析】

基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。其构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。【题目详解】（一）（1）为了尽量减少杂菌污染，图中物质A为无菌水。因为细菌密度较小，常处于悬浮液中，因此B过程应尽量取土壤浸出液的悬液。玻璃刮刀是涂布工具，使用之前需用高压蒸汽灭菌，使用前浸泡在70%酒精中。（2）α-淀粉酶的最适温度是50-75℃。用吸附法将α-淀粉酶固定在石英砂上，使其不溶于水，能增加其作用的稳定性。（3）黑曲霉和苹果青霉富含果胶酶，可以用来生产果胶酶。（4）A、固定化酶技术是使用物理或化学方法将酶固定在某种介质上，A错误；B、淀粉在α-淀粉酶的作用下可被分解成糊精，B错误；C、能使最多的水果成分溶解或分散在果汁中的条件，就是制作果汁的最佳条件，C正确；D、果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种较好的方法，D错误。故选C。（二）（1）A、单独的基因不稳定易丢失，人生长激素基因转入奶牛体细胞前先要与载体DNA分子连接形成重组DNA分子，A正确；B、受体细胞一般选择受精卵，可以使用氯化钙处理增大细胞壁的通透性，B错误；C、受目前的技术限制，胚胎体外培养不能形成一个个体，C错误；D、生长激素产生于腺垂体，不是所有细胞都可以产生，D错误。故选A。（2）在转基因奶牛克隆繁殖过程中，由于卵母细胞的细胞质具有调控细胞核发育的功能，因此常选用卵母细胞作为受体细胞。为了提高移植成功率，通常将其培养发育到（早期）囊胚时期再进行移植。为快速繁殖此转基因奶牛，可将培养获得的重组胚胎进行胚胎分割处理，可得到多头遗传物质相同的奶牛。（3）目前，胚胎移植是胚胎工程中获得后代的唯一方法，除此之外，图示转基因奶牛培育过程中还用到了核移植、胚胎体外培养等现代生物技术。【题目点拨】熟悉基因工程和胚胎工程的原理及操作是解答本题的关键。10、核移植MⅡ期去核的卵母细胞电刺激同种的生理状态相同胰蛋白酶或胶原蛋白原代培养10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型【解题分析】

1、核移植的概念为动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。

2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。【题目