2025年下学期高中数学生物信息交叉试卷

2025年下学期高中数学生物信息交叉试卷一、选择题（每题5分，共30分）某实验室对新冠病毒的RNA序列进行测序，得到一段长度为1000个碱基的单链RNA片段。已知该片段中腺嘌呤（A）占23%，尿嘧啶（U）占27%，则该片段中胞嘧啶（C）的数量为（）A.230个B.270个C.250个D.无法确定在孟德尔豌豆杂交实验中，黄色圆粒（YyRr）与绿色皱粒（yyrr）杂交，F1代中黄色皱粒的比例为1/4。若将F1代中的黄色皱粒自交，后代中纯合子的比例为（）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5某生态系统中存在食物链：草→兔→狐。若草的能量固定量为1000kJ，能量传递效率按10%计算，则狐获得的能量为（）A.100kJB.10kJC.1kJD.0.1kJ人类ABO血型由IA、IB、i三个等位基因控制，其中IA和IB为共显性，i为隐性。若父母血型分别为A型（IAi）和B型（IBi），则子女血型为O型的概率是（）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5某DNA分子含1000个碱基对，其中腺嘌呤占30%。若该DNA分子连续复制3次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数量为（）A.2100个B.2800个C.3500个D.4200个在种群数量变化的“S”型曲线中，当种群数量达到K/2时，种群增长速率最大。若某种群的K值为1000只，当种群数量为250只时，增长速率是K/2时的（）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5二、填空题（每空3分，共30分）某蛋白质由51个氨基酸脱水缩合形成两条肽链，该蛋白质含有的肽键数为______个，至少含有游离的氨基______个。某植物种群中，红花（A）对白花（a）为显性。若种群中AA占30%，Aa占50%，aa占20%，则A基因频率为______，a基因频率为______。某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的46%，其中一条链的A占该链碱基总数的28%，则另一条链的A占该链碱基总数的______%。某生态系统中，生产者固定的太阳能总量为10000kJ，初级消费者同化的能量为1000kJ，次级消费者同化的能量为______kJ，三级消费者同化的能量为______kJ（能量传递效率按10%计算）。某动物种群数量在t年后的计算公式为Nt=N0λt，其中N0为初始数量，λ为年增长率。若λ=1.5，初始数量为100只，则3年后种群数量为______只。三、计算题（每题15分，共30分）人类多指症由显性基因（T）控制，正常指由隐性基因（t）控制。若一对夫妇均为多指症患者，他们的第一个孩子为正常指，求：（1）这对夫妇的基因型；（2）他们再生一个正常指孩子的概率；（3）他们再生一个多指症男孩的概率。某草原生态系统中，植物固定的太阳能总量为20000kJ。已知该生态系统中存在食物链：植物→鼠→蛇→鹰，能量传递效率为10%。求：（1）鼠同化的能量；（2）蛇同化的能量；（3）鹰同化的能量；（4）若蛇的数量增加1kg，至少需要消耗植物的量。四、综合题（每题20分，共60分）某种昆虫的体色由常染色体上的一对等位基因控制，黑色（B）对白色（b）为显性。现进行如下杂交实验：实验一：黑色个体×白色个体→F1全为黑色个体实验二：F1黑色个体相互交配→F2中黑色个体：白色个体=3:1请回答：（1）根据实验结果，判断该昆虫体色的遗传是否遵循基因分离定律，并说明理由。（2）若F2中黑色个体随机交配，后代中白色个体的概率是多少？（3）若F2中黑色个体与白色个体杂交，后代中白色个体的概率是多少？某DNA分子含有2000个碱基对，其中腺嘌呤占30%。该DNA分子在含15N的培养基中复制3次后，转移到含14N的培养基中复制2次。求：（1）该DNA分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核苷酸？（2）复制3次后，含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是多少？（3）转移到含14N的培养基中复制2次后，含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例是多少？（4）转移到含14N的培养基中复制2次后，含15N的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是多少？某生态系统中存在如下食物网：植物→兔→狐，植物→鼠→狐，植物→鼠→蛇→鹰。若植物固定的太阳能总量为10000kJ，能量传递效率为10%。求：（1）狐获得的能量；（2）鹰获得的能量；（3）若狐的数量增加1kg，至少需要消耗植物的量；（4）若鹰的数量增加1kg，至少需要消耗植物的量。五、实验分析题（每题25分，共50分）某研究小组进行了探究影响酶活性因素的实验，实验结果如下表所示：实验编号温度（℃）pH值酶浓度底物浓度反应速率13771%1%2023772%1%4033751%1%5410071%1%053771%2%35请分析回答：（1）实验1和实验2的自变量是什么？说明什么结论？（2）实验1和实验3的自变量是什么？说明什么结论？（3）实验1和实验4的结果说明什么？（4）实验1和实验5的自变量是什么？说明什么结论？（5）若要探究温度对酶活性的影响，应选择哪些实验编号？某生物兴趣小组进行了探究植物光合作用强度的实验，实验装置如图所示（注：碳酸氢钠溶液可提供CO2）。实验在一定的光照强度和温度条件下进行，每隔1小时记录一次液滴的位置，实验结果如下表所示：时间（h）012345液滴位置（mm）01020252525请分析回答：（1）该实验的自变量是什么？因变量是什么？（2）液滴移动的方向是什么？原因是什么？（3）0-1小时内，液滴移动的距离是多少？说明什么？（4）2-3小时内，液滴移动的速率与0-1小时相比有何变化？原因是什么？（5）3小时后，液滴不再移动的原因是什么？若要继续移动，可采取哪些措施？六、建模题（每题30分，共60分）某种群在理想环境下的增长曲线为“J”型，在有限环境下的增长曲线为“S”型。请回答：（1）写出“J”型增长的数学模型公式，并解释各参数的含义；（2）写出“S”型增长的数学模型公式，并解释各参数的含义；（3）绘制“J”型增长和“S”型增长的曲线图；（4）比较“J”型增长和“S”型增长的异同点；（5）在实际生产中，如何利用“S”型增长曲线指导渔业捕捞或森林砍伐？某地区爆发流感疫情，最初有5名患者，疫情传播速度与感染人数成正比。已知该地区的人口总数为10000人，当感染人数达到1000人时，政府采取了防控措施，使疫情传播速度降低50%。请回答：（1）建立疫情传播的数学模型（不考虑康复和死亡）；（2）计算未采取防控措施时，疫情从5人传播到1000人所需的时间；（3）计算采取防控措施后，疫情从1000人传播到5000人所需的时间；（4）若不采取防控措施，疫情传播到5000人所需的时间；（5）比较采取防控措施前后的疫情传播速度，说明防控措施的效果。七、数据分析题（每题30分，共60分）某研究机构对某城市的空气质量进行了监测，得到一周内PM2.5浓度的数据如下表所示（单位：μg/m³）：日期周一周二周三周四周五周六周日PM2.5浓度758268951027065请回答：（1）计算这一周PM2.5浓度的平均值、中位数和众数；（2）计算这一周PM2.5浓度的极差、方差和标准差；（3）绘制这一周PM2.5浓度的折线图；（4）分析PM2.5浓度的变化趋势，并推测可能的原因；（5）若PM2.5浓度的国家标准为75μg/m³，计算这一周中超标天数占比。某医院对100名高血压患者进行药物治疗，治疗效果如下表所示：治疗效果显效有效无效人数453520请回答：（1）计算显效率、有效率和无效率；（2）绘制治疗效果的扇形统计图；（3）若将显效和有效合并为“有效”，计算总有效率；（4）若另一家医院对80名高血压患者进行相同药物治疗，显效32人，有效28人，无效20人，比较两家医院的治疗效果是否有差异；（5）若该药物的成本为100元/人，显效患者的治疗收益为500元，有效患者的治疗收益为300元，无效患者的治疗收益为0元，计算该医院的总收益和平均收益。八、开放题（每题40分，共80分）结合数学和生物知识，设计一个探究“光照强度对植物光合作用强度影响”的实验方案，要求包含实验目的、实验原理、实验材料、实验步骤、数据记录与分析、实验结论与讨论等内容。随着人工智能技术的发展，生物信息学在基因测序、蛋白质结构预测等领域得到广泛应用