上海交大附中2024届高三上学期10月月考试题+生物

上海交通大学附属中学2023-2024学年第一学期高三生物月考试卷（满分100分，60分钟完成。答案请写在答题纸上。）一、植物生理（17分）1.气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，是植物控制气体交换和水分代谢的重要结构。图1、图2分别是气孔运动的2种调节机制。请回答下列问题：（1）分析图1叶绿体中的卡尔文循环，推测PGA是指______，TP是指______。（2）图1中，光合作用产物TP转运至______后合成蔗糖，蔗糖转运至液泡后可维持液泡的渗透压。研究发现，细胞中的TOR蛋白与图1中①过程有关，而TOR蛋白功能异常会引起气孔无法开放，其原因可能是______。A.淀粉无法分解为TP，使液泡中蔗糖含量降低B.淀粉大量分解TP，使液泡中蔗糖含量降低C.液泡渗透压降低，细胞失水，气孔关闭D.液泡渗透压升高，细胞失水，气孔关闭（3）研究发现，蓝光对气孔开闭有一定的调节作用。据图1分析，蓝光受体存在于______（填具体场所），蓝光照射会______（促进/抑制）气孔的打开。（4）干旱时植物会关闭气孔以减少水分散失，科学家研究发现这与干旱时脱落酸（ABA）的合成和运输有关，如图2所示，结合题意与图1、2，分析图2细胞中Ca2+对②、③过程的作用分别是______、______（促进/抑制）。（5）有研究认为：干旱条件下气孔开度降低不是由于缺水直接引起的，而是由缺水导致ABA增加引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。简要写出实验思路和预期结果：______。二、生物与环境（16分）2.太湖流域每年都会因N、P排放超标，出现严重的富营养化现象，对周围居民的生活和饮水安全造成影响。如图为科研人员通过对太湖某区域的生物组成及其食物关系调查，绘制的部分食物网示意图。回答下列问题：（1）图所示的食物网中所有生物______（能/不能）构成一个群落，原因是________________________。（2）太湖中鲢鱼主要生活在水体上层，鲚鱼、银鱼主要生活在水体中层和中下层，鲫鱼主要生活在水体底层，这种群落结构的生态学意义是________________________。（3）当湖水出现富营养化时，通过投入生态浮床和种植挺水植物，能够一定程度抑制藻类等浮游植物生长，分析其原因是________________________（答两点）。（4）研究者用血球计数板（1mm×1mm×0.1mm）对某单细胞藻进行计数了解治理效果。治理前后分别在相同样点取多个湖水样品混合后，稀释100倍进行计数，结果如图所示，左、右图分别为治理前、后某单细胞藻计数情况（一个计数室共25个中格）。治理后该藻种群密度减少了______个/L。（5）下表为太湖某区域生态系统的能量分析数据（单位：KJ·m-2·a-1），其中Ⅰ—Ⅳ表示食物链中不同的营养级，能量X为用于生长发育的能量。则表中生物类群V和能量Y分别表示的是______和______，最高营养级及其上一营养级之间的能量传递效率为______。（保留两位小数）生物类群ⅠⅡⅢⅣⅤ同化能量871.27×105141.1×10515.91×1050.88×105211.85×103能量X369.69×10561.77×1052.81×1050.34×10519.26×105能量Y501.58×10579.33×10513.1×1050.54×105192.59×105（6）从2020年10月起，政府对太湖实施十年禁渔。太湖禁渔期间______（能/不能）提高太湖生态系统的间接价值，禁渔期间太湖生态系统将主要依靠自我调节能力来维持自身的相对稳定，该调节能力的基础是生态系统中存在______调节机制。三、抑郁症（15分）3.抑郁症是一种精神疾病，以显著而持久心境低落为主要临床特征，严重困扰患者的生活和工作。研究表明抑郁症的发生与单胺类神经递质如5-羟色胺（5-HT）的含量减少有关。已知单胺氧化酶A（Maoa）是5-HT的降解酶。（1）释放5-HT的神经元主要聚集在大脑的中缝核部位，为进一步探究抑郁症患者突触间隙中的5-HT含量下降的原因，研究人员利用抑郁症模型大鼠进行了实验，结果如下表所示：组别数量中缝核SERT相对含量对照组10只0.59模型组10只0.99（注：SERT是一种回收突触间隙中的5-HT的转运蛋白）由表中的结果分析抑郁症患者突触间隙中的5-HT含量下降的原因是______。临床上常采用氟西汀来治疗，推测氟西汀能______（促进/抑制）突触间隙5-HT的回收。单胺氧化酶抑制剂也可作为抗抑郁症药物，其作用机理与氟西汀______（相同/不同）。（2）研究发现黑色素瘤小鼠的细胞毒性T细胞中Maoa基因异常高表达。为探明Maoa基因表达与细胞毒性T细胞活性的关系，进行了如图实验，结果如图，说明Maoa基因表达会______（促进/抑制）细胞毒性T细胞的活性。（3）适量有氧运动可以治疗抑郁症，可设计以下实验验证该结论：取生理状态相同抑郁症模型大鼠随机均等分为三组，一组不做处理，一组用适宜剂量的氟西汀处理，还有一组处理方式为____________；另取不做处理的相同数量正常大鼠作为对照，在适宜条件下饲养相同时间，定期检测并计算每组大鼠____________含量的平均值。（4）《神农本草经》中提到人参有“安精神，定魂魄之功效”。研究者展开了人参有效成分人参皂苷（Rg）能否抗抑郁的研究，采用慢性温和不可预见性刺激（CUMS）的方法建立大鼠抑郁症模型，将氟西汀和Rg分别溶于双蒸水制成溶液进行灌胃，用强迫游泳的行为学方法来检测大鼠的抑郁行为学变化。结果如下表所示：组别处理动物在水中的不动时间（秒）1不用CUMS处理82±152CUMS123±113CUMS+氟西汀10mg/Kg92±284CUMS+Rg10mg/Kg63±29（注：动物在水中的不动时间可评价抑郁程度）根据实验结果推测在已有氟西汀的情况下，Rg______（有/没有）作为抗抑郁中药的研究前景，并说明理由：________________________。四、微生物与塑料降解（22分）4.我国科学家发现“超级蠕虫”——黄粉虫（俗称面包虫）可以吃塑料，并从其肠道内分离出了能够降解聚苯乙烯（塑料的主要成分，缩写PS）的细菌，为解决全球塑料污染问题打开了一扇新的大门。某科研小组计划在实验室分离纯化能高效降解聚苯乙烯的细菌（目标菌），然后获取相关酶，以期实现塑料的生物酶降解。其基本思路如图：Ⅰ号培养基：水、无机盐、氮源、物质XⅡ号培养基：水、无机盐、氮源、物质X、物质Y（1）物质X和物质Y分别是______和______。（2）图中接种到培养基II所用的接种方法是______，其目是______。A.大量繁殖菌株B.获得单个菌落C.大量获得塑料降解酶D.分离提纯所需降解塑料酶（3）图中接种到培养基II所用到的工具有______。（编号选填）（4）富集培养基中含有酵母膏、蛋白胨等，从基本用途来看，该培养基属于______培养基；富集培养时，要将锥形瓶放入25℃恒温摇床，以100r/min的转速振荡培养，目的是__________________________。（5）除了图中所示方法外，还可以通过______法在Ⅱ号培养基上纯化降解PS塑料的微生物菌群，所用的接种工具是______。（6）科研人员挑选出了3株能稳定降解PS塑料的菌种P1、P2和P3。科研人员将红色PS粉碎成粉末，均匀混合在无碳固体培养基中，之后再接种经过稀释三种菌液，一段时间后可测得透明圈大小（D）与菌圈大小（d）（如下图所示）。若使用单一菌种进行扩大培养，应选用______菌种，理由是__________________________。（7）与图中的接种方法相比，显微镜直接计数法的结果______（偏大/偏小），原因是__________________。（8）聚乳酸（PLA）是以乳酸为主要原料的聚合物。某科研机构拟从黄粉虫肠道中筛选PLA降解菌，按照如下图流程培养鉴定。下列叙述正确的是（）A.实验过程中需要设置适宜的温度和pH环境，并保证严格的无菌操作B.PLA既可为PLA降解菌提供碳源，又对培养基中微生物起选择作用C.操作过程中，需要将接种和未接种的平板正置培养D.纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定五、基因打靶（16分）5.基因敲除（geneknockout）又称基因打靶（genetargeting），其原理如图所示:通过基因工程手段，将构建好的打靶质粒导入特定细胞，打靶质粒上的A′、B′序列分别与细胞基因组DNA上的A、B序列发生交换（同源重组），使得基因组DNA上的目的基因被阳性标记基因替换，从而实现对细胞中目的基因的敲除。（1）将打靶质粒导入特定小鼠细胞的方法是___________。（2）若要培育特定基因被敲除的小鼠，可选取该小鼠的___________细胞进行上述操作。A.去核卵细胞 B.成体干细胞 C.造血干细胞 D.胚胎干细胞（3）动物减数分裂过程中，可能发生类似于上述阳性标记基因替换目的基因的过程，具体是在___________A.减数第一次分裂前期 B.减数第一次分裂后期C.减数第二次分裂前期 D.减数第二次分裂后期打靶质粒与基因组DNA间发生预期同源重组实现基因敲除的几率较低，多数情况下不发生任何重组，也可能发生非同源重组（此时阳性标记基因、阴性标记基因均插入基因组DNA，而目的基因也仍在基因组DNA上），因此需要进行筛选。已知阳性标记基因、阴性标记基因均只有位于基因组DNA上时才能表达。现有两种候选标记基因，相关资料如下，请阅读资料完成筛选方案设计。【新霉素抗性基因neoR】可使细胞获得对新霉素的抗性。【疱疹病毒胸苷激酶基因HSV-tk】其表达产物可使无毒的丙氧鸟苷转变为有毒的核苷酸，从而杀死细胞。（4）在设计打靶质粒时，应以___________作为阳性标记基因，以___________作为阴性标记基因。（5）为筛选出成功实现预期基因敲除的细胞，对培养基的要求是___________A.含新霉素，不含丙氧鸟苷 B.含丙氧鸟苷，不含新霉素C.既含新霉素，也含丙氧鸟苷 D.既不含新霉素，也不含丙氧鸟苷（6）某课题组在小鼠中新发现一个蛋白质编码基因X，功能未知。小蕾同学拟通过构建敲除基因X的纯合小鼠并将其和野生型小鼠作对比，从而了解基因X的功能。小源同学认为这种方案值得一试，但敲除基因X后，也未必能获知该基因的功能，小源同学作出此项判断的理由是___________六、肌肉收缩缺损综合征（14分）6.骨骼肌的收缩受运动神经元支配（如图10所示）。神经激活后，信号通过T小管向下深入肌肉。位于肌纤维膜上的DHPR受体蛋白感应去极化信号，并开启肌浆网（Ca2+存储点）终端处的Ca2+通道蛋白RYR1。Ca2+从肌浆网内被释放进肌纤维浆，进而刺激肌原纤维节收缩。（1）图1中肌纤维膜的物质组成包括______。（编号选填）①磷脂②脂肪③固醇④蛋白质⑤糖（2）DHPR受体蛋白接受信息后结构变化，从而开启Ca2+通道蛋白RYRl。机体内驱动DHPR受体蛋白结构变化的直接能源是______。A.蛋白质 B.脂肪 C.葡萄糖 D.腺苷三磷酸研究发现，MTM1蛋白能维持DHPR与RYR1的接触和功能；DNM2蛋白能抑制T-小管的形成。编码上述蛋白的基因在染色体上的定位以及导致肌肉收缩缺损综合征的性质列在下表中。（3）据下表及图2中各基因的致病条件，推测表中①为______染色体；②为______（显性/隐性）（已知8号无致病基因）。基因名称定位染色体致病条件致病基因DHPR1号显性DNM219号患者个体的等位基因序列不一致②MTMI①参见图2RYRI19号患者个体的等位基因均发生突变（4）若仅考虑上表中基因DNM2和RYR1，假设某女