清华大学2020年1月中学生标准学术能力诊断测试理综生物

中学生标准学术能力诊断性测试2020年1月测试理科综合试卷（一卷）

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本试卷共 300 分，考试时间 150 分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 K 39 Fe 56
一、选择题：本题共 13小题，每小题 6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2019年 9月11日，我国科学家发表了世界首例通过基因编辑干细胞治疗艾滋病案例的相关研究。HIV 侵染人体后与 T 细胞表面 CD4 和 CCR5 受体结合，破坏人体的免疫系统。该研究采用基因编辑技术对患者的成体造血干细胞中的CCR5基因进行编辑后，将编辑细胞移植回艾滋病患者体内。下列有关叙述正确的是

A．CD4 和 CCR5 受体的化学本质是糖蛋白，与 HIV 结合的过程体现了质膜具有细胞间信息交流的功能
B． CD4 和 CCR5 基因仅存在于人体的 T 细胞中，表达时需要 RNA 聚合酶参与
C．被改造的造血干细胞具有全能性，可以分化为带异常 CCR5 受体的 T 细胞
D．被 HIV 感染的 T 细胞的清除属于细胞凋亡，此凋亡使得人体的特异性免疫功能下降
2．中科院覃重军团队用基因编辑的方法将酿酒酵母中 16 条天然染色体合成为 1 条，创建出国际首例人造单染色体真核细胞 SY14，打开了“人造生命”的大门。有关说法正确的是
A．SY14 的细胞壁具有支持保护作用，可被纤维素酶和果胶酶温和去除
B．SY14 的遗传物质是 DNA，合成蛋白质时边转录边翻译
C．SY14 的形成发生了染色体的结构变异和数目变异
D．SY14 细胞膜的组成成分从外到里依次为糖类、蛋白质、磷脂分子
3．生物学上的分子马达是把化学能直接转换为机械能的一类蛋白大分子
的总称。ATP 合成酶 — 旋转分子马达之一，被称为生命能量的“印钞
机”，其作用机理如图所示，下列说法错误的是
A．该酶与生物膜结合后能催化合成 ATP，ATP 的水解通常与放能反应联系
B．由于细菌细胞无其他的生物膜结构，该酶应分布于细胞膜上
C．H + 跨该膜的运输方式是协助扩散，因其顺浓度梯度运输且需载体协助
D．该酶所催化的反应在细胞中是时刻不停发生并与 ATP 的水解处于动态平衡
4．安哥拉兔体色的遗传受一对等位基因 S（黑色）和 s（白色）控制，某地一个随机交配的大种群中，S 和 s 的基因频率各占一半，现逐代人工选择，淘汰白色兔子。有关说法错误的是
A．选择前，兔群中黑色个体数量与白色个体数量之比为 3:1
B．选择前，无论随机交配多少代，兔群中黑色纯合子的比例不发生变化
C．选择一代后随机交配，s 的基因频率变为 1/3，选择二代后随机交配，S 的基因频率变为 3/4
D．随逐代选择次数的增加，兔群中基因 S 和基因型 Ss 的频率均下降，说明兔群在进化
5．为研究各种植物激素对香梨果实成熟的作用，研究人员每隔 10 天采摘果树的果实测定其中内源激素的含量，结果如图所示，据图分析下列说法错误的是

A．7月29日—9月27日，香梨果实内细胞分裂素下降可导致成熟期果肉细胞的分裂减弱，果实体积增大减缓
B．9月7日—9月17日，香梨果实内的生长素含量增加，推测生长素浓度的升高可促进乙烯的生成，且二者呈协同作用
C．香梨的成熟过程由多种激素共同影响，从根本上讲是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果
D．由图中实验结果可以看出，各种植物激素并不是孤立起作用，而是多种激素相互作用，共同调节
6．抗休克的血管活性药 NE — 去甲肾上腺素可使血管收缩。正常人体中肾上腺髓质细胞可分泌去甲肾上腺素，某些交感神经元也可分泌该物质，因此去甲肾上腺素既是一种激素也是一种神经递质。下列有关说法正确的是
A．两种细胞分泌的 NE 都是细胞传递信息的分子，其作用范围是相同的
B．NE 作为激素，能从其产生部位定向运输到靶细胞处发挥作用
C．NE 作为神经递质能促进胰岛 A 细胞的分泌而抑制胰岛 B 细胞的分泌，是因为胰岛 A、B 细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同
D．NE 作为神经递质与突触后膜结合后，可由电信号转化为化学信号，再转化为电信号
29．（9 分）树莓果实营养价值高，经济效益好。为提高树莓的产量，科研人员研究了大棚内不同条件下树莓植株的光合速率，结果如图所示，请分析回答：

（1）该实验的目的为 。
（2）B 点树莓叶片细胞内 ATP 的产生场所为 ，比较图中 C、D 两点光合
作用制造的有机物的量为：C D（填“大于”“等于”或“小于”）。
（3）E 点树莓叶片细胞内氧气的移动方向为 ，E 点以后叶肉细胞的光合速率
不再增加的内因有 （请列出两项）。
（4）若用含18O 的H2O浇灌植株，一段时间后，在周围的空气中检测到 C18O2 ，请分析原因 ；据图分析，请提供阴雨天时提高大棚内树莓产量的两种措施 。
30．（9 分）各地涌现出的各类共享单车是共享经济的一种方式，骑行是当前比较流行的健身方式，在骑行过程中身体会发生相应的生理变化，请分析回答：
（1）骑行过程中，控制人体活动最高级的中枢为 ，人脑特有的高级功能
是 。
（2）骑行中，人体的热量来源主要是骨骼肌细胞中 ，产生的 CO2刺激位于
的呼吸中枢，从而加快呼吸运动。产生的热量主要通过__________方式散出，继而维持体温相对稳定。
（3）科学研究表明，骑行运动可增强人体特异性免疫功能，与之密切相关的是体内的
细胞。
（4）骑行中大量出汗，细胞外液渗透压的变化会刺激________，从而使垂体释放抗利尿激素的量________________，长时间骑行，人体的血糖含量仍维持在 0.8~1.2g/L，补充血糖含量的途径有 。
31．（9 分）群落交错区亦称生态过渡带或生态交错区，是指两个不同群落交界的区域。该区域往往自然环境复杂，生物多样性较高。现对长白山森林北坡群落交错区进行调查，请回答下列问题：
（1）在该群落中，植物和动物的分布如下表：

上表反映了群落在垂直方向上生物有明显的________现象，研究发现，群落交错区的动物丰富度较高，是因为 ，相对于草原生态系统相比，该区生态系统具有较高的
能力。
（2）研究人员用样方法调查了北坡某地一年生草本植物月见草的种群数量变化，结果如图所示：

样方法调查种群密度的关键是 ，月见草的种内斗争1972年较1975年
（填“强”或“弱”），1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率 （填“高于”或“低于”）
幼苗至成熟植株阶段的死亡率。
（3）长白山交错区有着丰富的动物资源。下图为能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位是J/(cm2 ·a)]，据图分析：图中B表示，该生态系统第一营养级同化的能量至少为 J/(cm2 ·a)。

32．（12 分）石竹科多年生草本植物白麦瓶草是第一个被发现有性染色
体的植物，其两对相对性状：红花与白花分别由等位基因 B、b 控
制，宽叶与窄叶分别由等位基因 F、f 控制。某兴趣小组同学将一
红花窄叶雄株与白花宽叶雌株杂交，将种子种植后发现 F 1 代雌雄
个体均表现为红花宽叶：红花窄叶：白花宽叶：白花窄叶=1:1:1:1，
请回答下列问题：（不考虑 X、Y 同源区段）
（1）根据题意 （填“能”或“不能”）确定两对性状的遗传遵循自由组合定律。由题推测：B、b 基因位于 （填“常染色体”或“X 染色体”），请说明理由 。
（2）有同学认为：F、f 基因可能位于 X 染色体上，也可能位于常染色体上，请利用现有 F 1 代为材料，设计一次杂交实验来确定 F、f 基因的位置。（请写出两对杂交组合、预期结果及结论）。

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
37．[生物——选修 1：生物技术实践]（15 分）
太湖流域是著名旅游胜地。近年来，由于周边工农业的迅速发展，氮、磷元素大量输入水体，太湖开始频繁爆发水华，富营养化日趋严重。最近科研人员成功的筛选到能高效降解磷元素的细菌（解磷菌)。请分析回答：
（1）筛选解磷菌的培养基只允许解磷菌生长，从功能上讲，这种培养基称为________培养基，该培养基在接种前应该用_________灭菌，无菌技术要求实验时接种操作应在________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。
（2）对初步筛选得到的解磷菌进行纯化计数时，常采用的接种方法是__________，在接种前，为检测培养基平板灭菌是否合格，通常的做法是_____________。
（3）在将湖水进行梯度稀释时的具体操作步骤是_________，涂布平板时用移液管取 0.1ml 菌液用_________进行涂布，每个浓度下应涂三个平板，可通过计数培养成的菌落数来推测稀释液中的菌数。下表为三个稀释度下解磷菌的菌落数，计算湖水中解磷菌的浓度约为_________个/ml。实际上每毫升溶液中的活菌数比统计所得的这一数值要大，因为_________。

（4）若用固定化酶技术固定解磷菌中的酶，和一般酶制剂相比，其优点是_____________，且利于产物的纯化，固定化解磷菌细胞常用_____________法固定。
38．[生物——选修 3：现代生物科技专题]（15 分）
当今社会发展倡导以绿色为核心的生态发展观，绿色农产品的生产是人们健康生活的源头。为降解农产品的农药（马拉硫磷）残留，科学家用基因工程技术生产了 CarE（羧酸酯酶）制剂。生产过程如下：

（1）①过程需要_________酶参与，经①②得到的 CarE 基因与从基因组文库中获得的基因相比缺少_________。
（2）CarE 基因与载体能够连接在一起的原因是_________，构建重组表达载体的目的
是_________。
（3）③过程常用原核生物作为受体细胞，其优点有_________ ，大肠杆菌细胞最常用
的转化方法的具体步骤为_________。
（4）CarE 基因导入受体细胞后，检测目的基因是否发挥功能的第一步是_________，若需要从哺乳动物的乳汁中来提取CarE制剂，可将CarE基因与_________等调控组件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵，使之发育成转基因动物。

中学生标准学术能力诊断性测试2020年1月测试
理科综合- 生物 参考答案（ 一 卷）
一、选择题：本题共 13 小题，每小题 6 分。

三、非选择题：
(一)必考题
29.（9 分，除标注外每空 1 分）
答案：
（1）探究温度和光照强度对树莓光合速率的影响
（2）细胞质基质、叶绿体（类囊体薄膜）、线粒体（线粒体内膜、线粒体基质）
（缺一不得分） 小于
（3）由叶绿体扩散到线粒体和细胞外 光合色素的数量和酶的数量（酶的活性） （2 分）
（4）有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和含
18 O 的 H2O 反应生成 C18 O2
（5） 适当降低温度，人工补光（提高光照强度）（2分）
30.（9 分，除标注外每空 1 分）
答案：
（1）大脑皮层 语言
（2）有机物的氧化放能 脑干 汗液的蒸发、皮肤毛细血管的散热（写全得分）
（3）淋巴（T 和 B）
（4）下丘脑渗透压感受器 增加 （肝）糖原分解和非糖物质的转化
31.（9 分，除标注外每空 1 分）
答案：
（1）分层 植物的种类多，给动物提供的食物条件和栖息空间也多 自我调节能力
（2）随机取样 强 高于
（3）第二营养级同化的能量 400（2 分）
32.（12 分，除标注外每空 1 分）
答案：
（1）否 常 只有基因 B、b 位于常染色体上，子一代中才会出现雌雄个体中红花：白花均为 1:1 的现象。（若基因位于 X 染色体上，子一代不会出现雌雄个体中红花：白花均为 1:1 或者若基因在 X 染色体上，子一代雄株均为白花，雌株均为红花且二者比例为 1：1）（2 分）
（2）方案一：选 F1 的宽叶雌株和宽叶雄株杂交，收获种子后种植，观察统计后代植株的叶形。（2 分）
若子代雌株均为宽叶，雄性一半宽叶一半窄叶，则基因位于 X 染色体上；（1 分）若子代雌雄植株均表现为宽叶：窄叶为 3:1，则基因位于常染色体上。（1 分）
方案二：选 F1 的窄叶雌株和宽叶雄株杂交，收获种子后种植，观察统计后代植株的叶形。（2 分）
若子代雌株均为宽叶，子代雄株均为窄叶，则基因位于 X 染色体上；（1 分）
若子代雌雄植株均为宽叶：窄叶为 1:1，则基因位于常染色体上。（1 分）
(二)选考题
37.（15 分，除标注外每空 2 分）
答案：
（1）选择（1 分） 高压蒸汽（1 分） 酒精灯火焰（1 分 只答火焰不得分）
（2）稀释涂布平板法 随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间看是否长出菌落
（3）每次用移液管吸取上一浓度的 1ml 菌液至 9ml 无菌水中，重复多次进行稀释梯度 涂布器（1 分）
9×10 8 （1 分） 统计时用菌落数来表示，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
（4）可重复利用（1 分） 包埋法（1 分）
38.（15 分，除标注外每空 2 分）
答案：
（1）逆转录酶（1 分） 启动子、内含子、终止子（答前两个即可得分，答一个不得分）
（2）DNA 的化学组成和空间结构相同 使 CarE 基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，使目的基因可以表达和发挥作用
（3）繁殖速度快，多为单细胞，遗传物质相对较少 首先用 Ca+ 处理细胞（1分），使细胞处于感受态，然后将重组表达载体 DNA 分子溶于缓冲液与感受态细胞混合（1 分），在一定温度下完成转化过程
（4）检测 CarE 基因是否转录出 mRNA 乳腺蛋白基因的启动子