精品解析：上海交通大学附属中学2024届高三上学期开学摸底考试生物试题（原卷版）

上海交通大学附属中学2023-2024学年度第一学期高三生物摸底试卷（满分100分，60分钟完成。答案请写在答题纸上。）1.生物进化，长颈鹿的脖子长达2-3米，这一极端形态演化的成因吸引着一代又一代科学家进行探究。（1）英国博物学家达尔文则认为长颈鹿的群体中同时存在长脖子和短脖子的个体，长脖子的个体可以取食到更高处的叶子，容易存活下来，而短脖子的个体则容易饿死，食物起到了______的作用。（2）雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”：甩动脖子和头部组成的“流星锤”，击打对手的薄弱部位。1996年两位动物行为专家分析了雌雄长颈鹿头颈部重量的差异（如图1），发现________，说明强壮的头颈在雄性中肯定具有某种优势，头颈强壮的雄性可能更容易在争夺配偶时获胜，从而提出求偶竞争才是长颈鹿长颈的主要原因这一新观点。（3）近日我国古生物学家领衔的国际团队对出土于新疆的古生物-獬豸盘角鹿化石进行研究，找到了支持雄性求偶竞争与头颈部演化的_____（直接/间接）证据。研究者据此将长颈演化的观点进行综合：长颈鹿的长颈作为雄性求偶斗争中的利器被保留，又成为其取食高处嫩叶的倚仗。（4）霍加狓是生活在非洲热带雨林的一种珍稀动物，长得像驴又像斑马（如图2），但基因测序显示它属于长颈鹿的近亲，这属于_________证据（填数字）。①分子生物学②细胞生物学③微观④比较解剖学（5）非洲的长颈鹿可以分成4个种，主要标志是它们之间存在___________。2.体液调节，图1、图2分别表示1000m持续全速游泳对女子运动员不同生理期雌二醇（一种雌激素）、胰岛素水平的影响。请据图回答下列问题：（1）雌二醇属于______类化合物，在女性体内其分泌受_____、_____（填内分泌腺名称）的调控，这种自上而下的调控称为______调节。（2）根据图1，1000m持续全速游泳会使女子运动员雌二醇激素水平_________。（3）由图1中检测结果可推测，影响雌二醇激素水平的因素有___________。（4）根据图2，1000m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平，合理的解释有____（多选）。A.胰岛B细胞分泌活动受到抑制 B.收缩肌群对葡萄糖的利用量增加C.胰岛素为运动提供能量 D.血糖浓度升高导致胰岛素分泌量减少（5）根据图2，1000m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平，有利于肝糖原分解和_______，以保持血糖浓度的相对稳定。葡萄糖转运载体（GLUT）有多个成员，其中对胰岛素敏感的是GLUT4。（6）GLUT1～3几乎分布于全身所有组织细胞，它们生理功能不受胰岛素的影响，请从物质与能量的角度说明其生理意义在于___________________。（7）据图3分析，胰岛素促进细胞吸收葡萄糖的机制是________________。（8）结合图3分析，下列因素中可能会引发糖尿病的有_______（多选）。A.体内产生蛋白M抗体 B.体内产生胰岛素抗体C.信号转导蛋白缺失 D.胰高血糖素与其受体结合发生障碍3.生物工程，长期高血糖可引发血管细胞衰老。科研人员为研究S蛋白在因高血糖引发的血管细胞衰老中的作用，以腺病毒为载体将编码S蛋白的S基因导入血管细胞，实现S蛋白在血管细胞中的大量表达。腺病毒的遗传物质为DNA，其复制需要E1、E2、E3基因共同完成。为将S基因导入腺病毒，科研人员首先构建了含S基因的重组质粒，过程如图1所示。图中PacI、EcoRI、BamHI、PmeI表示相关限制酶的酶切位点。（1）科研人员将S基因用______（具体名称）酶切后，用DNA连接酶连入质粒I，得到重组质粒I（图1甲所示），导入大肠肝菌。用添加______的培养基筛选，对所长出的单菌落提取质粒，通过PCR的方法可鉴定重组质粒I是否插入了S基因。（2）用PrmeI酶切重组质粒I获得DNA片段。将此DNA片段与质粒I（图1乙所示）共同转化BJ细菌。在BJ细菌体内某些酶作用下，含同源序列的DNA片段（图1甲、乙所示的左臂、右臂）可以发生类似____________的过程，产生重组质粒IT（图1丙所示）。A.基因突变 B.交叉互换 C.自由组合 D.染色体数目变异（3）将含S基因的重组质粒II，用___________（具体名称）酶切后，获得改造后的腺病毒DNA.将其导入A细胞（A细胞含有E3基因，可表达E3蛋白），如图2所示。腺病毒DNA在A细胞内能够________从而产生大量重组腺病毒。（4）综合上述信息，从生物安全性角度分析重组腺病毒载体优点：_______________。（5）用含S基因的重组腺病毒分别感染正常人及糖尿病患者的血管细胞，使S蛋白在血管细胞中大量表达。提取正常人、糖尿病患者及两者转入S基因后的血管细胞的蛋白，用抗原抗体特异性杂交方法检测I蛋白（一种能促进细胞衰老的蛋白）的表达量，结果如图3所示。实验结果显示2组血管细胞中I蛋白表达量最高，推测S蛋白对高血糖引发的血管细胞衰老的作用及机制是____________________。4.神经损伤与修复，氧化应缴是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一，过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，进而影响其功能。科研人员对相关机制进行了研究。（1）神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行________________。当神经元受损时，高尔基体还可以形成囊泡，修补神经元的断端细胞膜，这一功能与高尔基体膜具有____的结构特点有关。（2）Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并在________下观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度，结果如图。结果表明____________________。（3）ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5'-GCUCACACU-3'，推测导入大鼠神经元的ANIi相关序列为_______________________。（4）科研人员利用该干扰技术，探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。请在实验(2)的基础上补充设计3组实验，并选择相应的材料及处理方式填入下表（填字母）。实验结果说明Src通过调控ANLN稳定高尔基体结构。组号④⑤⑥料及处理①②③检测指标高尔基体的平均长度①_________；②_________；③_________。a.正常神经元b.H2O2氧化损伤神经元c.SAd.ANIie.无关RNA（5）综合上述研究结果，请提出一种治疗中枢神经损伤后氧化应激可行措施___________。5.果荚开裂并释放种子，是植物繁衍后代的重要途径。模式植物拟南芥果荚的开裂与传统油料作物具有相似的调控机制。研究者对拟南芥果荚开裂机理进行了系列研究。（1）植物果荚开裂区域细胞的细胞壁在_________等酶的作用下被降解，导致果荚开裂。野生型拟南芥果荚成熟后会完全开裂，以便种子传播。（2）研究者通过筛选拟南芥T-DNA插入突变体库，获得两个果荚不开裂的突变体甲和乙。检测发现突变体甲的M酶活性丧失，推测编码M酶的M基因由于插入T-DNA，突变为m基因。研究者利用不同的引物对，分别进行PCR，检测野生型拟南芥及突变体甲的基因型，结果如图1所示，验证了上述推测。在图2中标出引物1、2的位置及方向_________。注：完整的T-DNA长度过大，不能完成PCR扩增（3）进一步研究发现突变体乙的E酶活性丧失。另有一突变体丙的果荚开裂程度介于不开裂与完全开裂之间（中等开裂）。突变体乙、丙的果荚开裂程度分别由E/e、A/a基因控制。将上述突变体进行杂交，后代表型及比例如下表所示。杂交组合F1表现型F2表现型及比例乙×丙完全开裂完全开裂：中等开裂：不开裂＝9：3：4甲×丙完全开裂完全开裂：中等开裂：不开裂＝2：1：1图3为甲与丙杂交所得F1的部分染色体示意图，基因M、m的位置已标出，在图3中标出基因E/e、A/a可能的位置_________。据上述信息，预测甲与乙杂交所得F1的表现型及比例为_________，F1自交所得F2的表现型及比例为_________。（4）研究者检测了野生型及突变体丙体内E基因及M基因的转录量，结果如图4所示。根据图4数据推测突变体丙果荚开裂程度下降原因是_________。6.番茄植株不耐高温，其生长发育适宜温度及光照分别为15～32℃，500～800μmol·m-2s-1。我国北方日光温室夏季栽培生产过程中常遭遇35℃亚高温并伴有强光辐射的环境，会造成作物减产。（1）PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传递、转化光能的作用。图1如图1所示PSII中的色素吸收光能后，一方面将H2O分解为_________和H+，同时产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP合成酶的作用下，H+_________（填写顺或逆）浓度梯度转运提供能量，促进ADP和Pi合成ATP。光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。（2）为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。组别温度(℃)光照强度(μmol·m-2s-1)净光合速率(μmol·m-2s-1)气孔导度(mmol·m-2s-1)胞间CO2浓度（ppm）Rubisco活性(U·ml-1)对照组（CK）2550012．1114．2308189亚高温高光组（HH）3510001．831．244861从表中数据可见亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的，请说出理由_________。Rubisco是催化图1中过程②_________的关键酶，该酶活性的下降导致②速率下降，光反应产物NADPH([H])和ATP在细胞中的含量__________（填写增加、降低或不变），进而引起光能的转化效率降低，而此时强光下植物吸收的光能已经是过剩光能了，从而对植物产生危害。（3）植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSII复合物的组成部分，对维持PSII的结构和功能起重要作用，已有研究表明，在高温高光下，过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光逆境的关系进行了研究。①利用番茄植株进行了三组实验，①组的处理同（2）中的CK，③组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株并在亚高温高光（HH）下培养。定期测定各组植株的净光合速率（Pn）。实验结果如下图： 图2请写出②组的处理：_________。根据实验结果分析植物如何缓解亚高温高光对光合作用的抑制的。__________②Deg蛋白酶位于类囊体腔侧，主要负责受损D1蛋白的降解，如果抑制Deg蛋白酶的活性，请你预测在亚高温高光下番茄光合作用受抑制程度并说明理由：____________。