精品解析：2024届北京市中国人民大学附属中学高三下学期5月适应性练习生物试题

2024届高三适应性练习生物学 2024年5月 说明：本试卷21道题，共100分：考试时间90分钟：请在答题卡上填写个人信息。 第Ⅰ卷（选择题共30分） 本卷共15小题，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. 细胞色素C是细胞内普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸。它是一种线粒体内膜蛋白，参与将[H]中电子传递给氧气的过程。据推算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。下列关于细胞色素C的叙述不正确的是（ ） A. 可由C、H、O、N等元素组成 B. 是一种能催化ATP分解的蛋白质 C. 是一种由单体所组成的生物大分子 D. 其序列相似性可作为生物进化的证据 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，由氨基酸脱水缩合而成的，能构成蛋白质的氨基酸一般有氨基和羧基连接在同一个碳原子上。 【详解】A、细胞色素C是一种蛋白质，由氨基酸脱水缩合而成，含有C、H、O、N等化学元素，A正确； B、细胞色素C参与将[H]中电子传递给氧气的过程，是电子传递链的组成成分，不是催化ATP分解的酶，B错误； C、细胞色素C是蛋白质，是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子，C正确； D、细胞色素C的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变，其序列的相似性可作为生物进化的证据，D正确。 故选B。 2. 支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是单细胞微生物——肺炎支原体，结构如图。下列相关叙述，正确的是（ ） A. 通过细胞膜控制物质进出 B. 通过核糖体合成加工蛋白质 C. 通过核仁合成核糖体蛋白 D. 通过线粒体进行有氧呼吸 【答案】A 【解析】 【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体)；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但部分原核生物也能进行光合作用和有氧呼吸。 【详解】A、分析题可知，支原体存在细胞膜，能够通过细胞膜控制物质进出，A正确； B、支原体通过核糖体合成蛋白质，B错误； C、支原体为原核生物，不具有核仁，C错误； D、支原体为原核生物，不具有线粒体，D错误。 故选A。 3. 为了给引种栽培提供理论依据，研究者测量了常绿乔木深山含笑在不同季节的净光合速率（Pn）的日变化（见下图）。下列相关叙述，不正确的是（ ） A. 可以用CO2的吸收速率作为Pn的检测指标，其值越大表明植物生长越快 B. 左图夏季的Pn日变化为双峰曲线，是因为雨水充沛和中午光强过大 C. 据图分析，推测夏季Pn最高的原因之一是夏季光照强度最高 D. 秋冬光合有效辐射减弱，可以适当修剪枝叶以减少物质能量消耗 【答案】B 【解析】 【分析】光合速率，也被称为光合强度，是光合作用强弱的一种表示法。它可以用单位时间、单位叶面积所吸收的二氧化碳或释放的氧气量来表示，也可以用单位时间、单位叶面积上干物质的积累量来表示。净光合速率与呼吸速率的数值之和是总光合速率。 【详解】A、可以用CO2的吸收速率代表净光合速率的数值，其值越大表明净光合速率越大，积累量越多，植物生长越快，A正确； B、左图夏季的Pn日变化为双峰曲线，是因为雨水充沛和中午光强过大，温度适宜等诸多环境因素影响，B错误； C、据图分析，推测夏季Pn最高的原因之一是夏季光照强度最高，光照强度不是唯一因素，例如还有温度等影响因素，C正确； D、秋冬光合有效辐射减弱，可以适当修剪枝叶以减弱呼吸作用，减少物质能量消耗，D正确。 故选B。 4. 培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 制作临时装片需要进行解离—漂洗—染色—制片四步 B. 应在显微镜下找到单层、分生区细胞进行观察 C. ①②③细胞分别处于有丝分裂后期、间期和前期 D. 四倍体中期细胞中的染色体数是②中的4倍 【答案】D 【解析】 【分析】二倍体洋葱染色体数目是2N，四倍体洋葱染色体数目是4N，根尖分生区进行有丝分裂，有丝分裂可分为前期、中期、后期、末期。 【详解】A、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离(目的是使细胞分离) →漂洗(洗去解离液,便于染色) →染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料) →制片→观察，A正确； B、多层细胞相互遮挡不容易观察细胞，所以装片中单层细胞区（细胞不重叠，透光好，易观察）比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞，B正确； C、①细胞的特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，为有丝分裂后期图像；②细胞可观察到核膜未消失，核仁未解体，为间期图像；③细胞染色体杂乱的排列在细胞中，为前期图像，C正确； D、四倍体中期细胞中的染色体数是4N，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2N，所以四倍体中期细胞中的染色体数是②的2倍，D错误。 故选D。 5. 已知某种昆虫的体色由位于2号染色体上的一对等位基因A（红色）、a（棕色）控制，且AA个体在胚胎期致死：另一对等位基因B/b也会影响昆虫的体色，只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。现有红色昆虫（甲）与黑色昆虫（乙）杂交，F1表现型及比例为红色：棕色=2：1。欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，取F1中一只红色雄性昆虫与F1中多只棕色雌性昆虫进行交配得到F2，统计F2的表现型及比例（不考虑染色体互换）。下列叙述不正确的是（ ） A. 亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb B. 若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=2：1：1，则B、b基因在2号染色体上 C. 若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=1：2：1，则B、b基因在2号染色体上 D. 若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=3：2：3，则B、b基因不在2号染色体上 【答案】D 【解析】 【分析】自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、由题干信息分析可知：红色甲虫（AaB_）与黑色甲虫（_ _bb为黑色）杂交， 中红色（AaB_）∶棕色（aaB_为棕色）＝2∶1，说明亲本都含有a基因、且甲不含有b基因，因此亲本基因型是甲为AaBB，乙为Aabb，A正确； BC、若B/b基因位于2号染色体上，则不遵循自由组合定律，遵循连锁定律：AaBb产生的配子的类型及比例是AB∶ab＝1∶1或aB∶Ab＝1∶l，aaBb产生的配子的类型及比例是aB∶ab＝1∶1，雌雄配子随机结合产生后代的基因型及比例是AaBB∶AaBb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1或AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb＝1∶1∶1∶1，分别表现为红色、红色、棕色、黑色或红色、黑色、棕色、棕色，即红色∶棕色∶黑色＝2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色＝1∶2∶1，BC正确； D、若B/b基因不位于2号染色体上，则遵循自由组合定律：子一代中红色雄性甲虫的基因型是AaBb，多只棕色雌性甲虫的基因型是aaBb，则杂交后代的基因型及比例是（1Aa∶1aa）（3B_∶1bb）＝3AaB_∶1Aabb∶3aaB_∶1aabb，分别表现为红色、黑色、棕色、黑色，红色∶棕色∶黑色＝3∶3∶2，D错误。 故选D。 6. 癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性低，原因不可能是（ ） A. 酶基因突变 B. 酶基因启动子甲基化 C. 酶的某个氨基酸发生了改变 D. 酶在翻译后的加工发生了改变 【答案】B 【解析】 【分析】细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。 【详解】A、基因控制蛋白质的合成，基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、替换和缺失而引起基因碱基序列的改变。基因突变后可能导致蛋白质功能发生改变，进而导致酶活性降低，A正确； B、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，转录出的mRNA可作为翻译的模板翻译出蛋白质。若该酶基因启动子甲基化，可能导致该基因的转录过程无法进行，不能合成酶，B错误； CD、蛋白质的结构决定其功能，蛋白质结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链盘曲折叠的方式等有关。故若该酶中一个氨基酸发生变化 （氨基酸种类变化）或该酶在翻译过程中肽链加工方式变化，都可能导致该酶的空间结构变化而导致功能改变，活性降低，CD正确。 故选B。 7. 油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过下图所示部分途径获得抗线虫病油菜。下列相关描述，正确的是（ ） 注：方框中每个大写英文字母表示一个染色体组 A. F1植株因同源染色体联会紊乱而高度不育 B. BC1细胞中染色体组的组成为AACCRR C. BC2植株群体的染色体数目范围为38—47条 D. BC2再与萝卜不断回交并筛选可获所需品种 【答案】C 【解析】 【分析】分析图可知，油菜的基因型为AACC，含有38条染色体，可以形成基因型为AC的配子，含有19条染色体；萝卜的基因型为RR，含有18条染色体，可以形成基因型为R的配子，含有9条染色体；异源多倍体的基因型为AACCRR，含有56条染色体，可以形成基因型为ACR的配子，含有28条染色体。 【详解】A、F1植株细胞中一半染色体来自油菜，一半来自萝卜，无同源染色体，A错误； B、油菜的基因型为AACC，可以形成基因型为AC的配子；异源多倍体的基因型为AACCRR，可以形成基因型为ACR的配子，油菜与异源多倍体杂交后，可以形成基因型为AACCR的BC1，B错误； C、由于方框中每个大写英文字母表示一个染色体组，由萝卜基因型为RR，2n=18，得R代表的一个染色体组含有9条染色体，同理A和C代表的染色体组中染色体数之和为19，故基因型为AACCR的BC1在形成配子时，R代表的染色体组中的染色体随机分配到配子中，故配子中含有的染色体数目最少为19条，最多为28条；与油菜形成的含有19条染色体的AC配子结合后，得到的BC2植株中的染色体数目为38～47，C正确； D、筛选BC2植株中胞囊线虫抗性强的个体与油菜(AACC)多代回交，可以不断提高抗线虫病基因在子代中的含量和稳定性，D错误。 故选C。 8. 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。科研人员分析了雌雄长颈鹿头部重量的差异。下列相关说法正确的是（ ） A. 不断发生基因突变导致某一雄性长颈鹿个体头部不断增长 B. 取得脖斗优势的雄性个体可能在生殖和生存方面具有优势 C. 据图推测雌性个体和雄性个体相似，也通过脖斗相互斗争 D. 种群促进头部增大基因的频率在种间协同进化中越来越大 【答案】B 【解析】 【分析】1、达尔文的自然选择学说： (1)内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。 (2)意义：科学地解释了生物进化的原因和物种多样性形成的原因。 (3)局限性：①对遗传和变异的本质不能做出科学的解释；②对生物进化的解释局限于个体水平；③强调物种形成都是自然选择的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。 2、现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③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，最终导致新物种的形成。③其中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。 【详解】A、基因突变具有不定向性，雄性长颈鹿个体头部不一定不断增长，某一长颈鹿头部不断增大的原因是个体的生长发育，A错误； B、雄性头颈部的重量随着年龄始终在增长，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，B正确； C、结合题干信息分析，“脖斗”发生在雄性长颈鹿之间，C错误； D、协同进化是指不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，因此长颈鹿之间不存在协同进化，D错误。 故选B。 9. 由于缺乏完善的工艺，自酿酒含有大量甲醇，饮用后易中毒，危及生命，相关代谢如下图所示。下列相关叙述，不正确的是（ ） A. 甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒 B. 若患者昏迷，应及时血液透析并接入呼吸机 C. 静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状 D. 高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状 【答案】C 【解析】 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、由图可知，甲醇摄入过多，会通过一系列反应抑制线粒体有氧呼吸酶的活性，导致人体进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸，从而导致乳酸增多出现酸中毒，A正确； B、若患者昏迷，血液中的甲酸无法被代谢掉，且甲酸会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性，因此应及时血液透析并接入呼吸机，B正确； C、乙醇脱氢酶会促进甲醇转化为甲醛，甲醛会进一步转化为甲酸，甲酸无法代谢，会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性，因此静脉注射乙醇脱氢酶不能解除甲醇中毒症状，且静脉注射的酶通常无法进入细胞发挥作用，C错误； D、由于乙醇会和甲醇竞争结合乙醇脱氢酶，因此高浓度口服酒精（乙醇），在一定程度上可抑制甲醇转化为甲醛，可缓解中毒症状，D正确。 故选C。 10. 光是生命体重要的感知觉输入之一。棕色脂肪组织可分解葡萄糖或脂肪产热以维持体温稳态。研究人员揭示了光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的机制，如下图。下列说法不正确的是（ ） A. 光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节 B. 光作为信号能够促进人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化 C. 光调控血糖代谢可能有利于动物响应太阳辐照条件，以维持体温稳态 D. 现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食引起机体血糖紊乱 【答案】B 【解析】 【分析】在户外环境中，太阳光可以为动物提供大量的热辐射，这可以满足部分的体温维持需求，而在动物进入洞穴或树荫等诸多太阳光辐照显著降低的环境中时，机体就需要迅速响应这种辐照减少带来的热量输入损失。分析题文描述可知：光通过这条“眼—脑—棕色脂肪”通路，直接压抑了机体的血糖代谢能力，可以快速减低脂肪组织对葡萄糖的利用以降低产热，可能有助于机体响应不同的光条件，以维持体温的稳定。 【详解】A、由图可知，光通过激活视网膜上特殊的感光细胞，经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号，最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织，所以光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节，A正确； BC、光通过这条“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”通路快速减低脂肪对葡萄糖的利用以降低产热，所以光作为信号能够抑制人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化，在太阳辐照减少的时候，棕色脂肪不再被光压抑，快速血糖代谢产热来维持体温稳态，B错误，C正确； D、由图可知，夜间长时间暴露于光源，血糖明显升高，而夜间饮食后，由于机体代谢变慢，也会使机体血糖升高，所以现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食引起机体血糖紊乱，D正确。 故选B。 11. 植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素，能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因，下列推测合理的是（ ） A. 赤霉素合成途径受阻 B. 赤霉素受体合成受阻 C. 脱落酸合成途径受阻 D. 脱落酸受体合成受阻 【答案】A 【解析】 【分析】赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分；主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。 【详解】AB、赤霉素具有促进细胞伸长的功能，该作用的发挥需要与受体结合后才能完成，故喷施某种激素后作物的矮生突变体长高，说明喷施的为赤霉素，矮生突变体矮生的原因是缺乏赤霉素而非受体合成受阻（若受体合成受阻，则外源激素也不能起作用），A正确，B错误； CD、脱落酸抑制植物细胞的分裂和种子的萌发，与植物矮化无直接关系，CD错误。 故选A。 12. 白洋淀是雄安新区最主要的水资源承载体，由于历史原因，白洋淀富营养化严重并失去自净能力。为此，研究人员设计了一套原位生态修复方案，取得了显著的效果。下列修复方案中，目标与措施匹配不正确的一组是（ ） 目标 措施 A 分解底泥有机物，减少N素进入水体 投放需氧微生物菌剂，将有机物分解为NH4+ B 吸附悬浮颗粒物，吸收N、P无机盐 构建沉水植物功能群 C 完善食物链，稳定生态系统 增加水生动物，加快物质循环 D 增加溶解氧，促进分解者代谢和增殖 人工曝气推动水体表面和垂向流动 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【分析】水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起藻类植物、浮游植物及浮游动物大量繁殖，大量进行有氧呼吸导致水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。 【详解】A、白洋淀底泥中氧含量较少，不适合需氧微生物的生存，微生物将底泥中有机物分解为无机氮，增加了进入水体的N素，A错误； B、N、P元素作为植物生长所需的大量元素，沉水植物根部可吸收水体中N、P等无机盐，降低水体中N、P等元素的含量，同时吸附悬浮颗粒物并促进悬浮颗粒物的降解，B正确； C、水生动物属于消费者，增加该生态系统中消费者数量，可完善食物链，加快物质循环，提高生态系统稳定性，C正确； D、人工 爆气推动水体表面和垂向流动，增加水体中的溶解氧，促进分解者的细胞代谢和ATP供应，促进分解者的增殖，D正确。 故选A。 13. 用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建重组质粒，并转化到受体菌中。下列叙述不正确的是（ ） A. 若用HindⅢ酶切，通过筛选可得到两种目的基因连入方向的重组质粒 B. 若用PvuⅠ酶切，在含氨苄青霉素的培养基上形成的菌落一定不含目的基因 C. 若用SphⅠ酶切，使用双抗生素平板筛选即可获得正确的重组质粒 D. 若用ScaⅠ酶切，可通过琼脂糖凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建是否成功 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图，图中质粒内，氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有ScaI和PvuI的酶切位点，四环素抗性基因（TetR）内含有HindIII、SphI和SalI的酶切位点。 【详解】A、若用HindⅢ酶切，由于形成的黏性末端相同，因此目的基因可正向连接到质粒中，也可反向连接到质粒中，即通过筛选可得到两种目的基因连入方向的重组质粒，A正确； B、氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有ScaI和PvuI的酶切位点，若用PvuⅠ酶切，目的基因的插入会破坏氨苄青霉素抗性基因，因此在含氨苄青霉素的培养基上形成的菌落一定不含目的基因，B正确； C、SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基因中，若用SphⅠ酶切，重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因（AmpR），而导入空质粒的含有氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因，因此携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）的培养基中能形成菌落，在含Tet的培养基中不能形成菌落，故若用SphⅠ酶切，使用双抗生素平板筛选即可获得含有正确的重组质粒的菌体，而非获得正确的重组质粒，C错误； D、若用SalⅠ酶切，目的基因可能正向插入，也可能反向插入，可通过琼脂糖凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否，D正确。 故选C。 14. 下图为猪精子和卵子正在受精的过程。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 图中B细胞中正在进行同源染色体的交叉互换 B. 图中A和B细胞需要相互识别才能完成受精作用 C. 图中A细胞需要到减数第二次分裂期具备受精能力 D. 精子与卵细胞膜结合后阻止后来精子再进入透明带 【答案】A 【解析】 【分析】受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。 【详解】A、图中B细胞为精子细胞，已经完成的减数分裂，同源染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂的前期，图中B细胞不会发生同源染色体的交叉互换，A错误； B、图中B细胞为精子细胞，A细胞为卵子，精子与卵子需要相互识别才能完成受精作用，B正确； C、A细胞为卵子，处于减数第二次分裂中期的卵子才具备受精能力，C正确； D、精子与卵细胞膜结合过程中会发生复杂的生理反应阻止后来精子再进入透明带，D正确。 故选A。 15. 下列实验设计中未运用“减法原理”的是（ ） A. 肺炎链球菌的体外转化实验 B. 达尔文探究植物的向光性实验 C. 研究分泌蛋白的合成和分泌过程 D. 探究睾丸分泌雄激素的研究 【答案】C 【解析】 【分析】在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减 法原理”。 【详解】A、在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这种自变量的设置就是运用了“减法原理”，A不符合题意； B、达尔文探究植物的向光性实验中，其中一组实验去掉了胚芽鞘的尖端，这种自变量的设置就是运用了“减法原理”，B不符合题意； C、研究分泌蛋白的合成和分泌过程利用3H标记的亮氨酸来追踪氨基酸的路径，运用了同位素标记法，未运用“减法原理”，C符合题意； D、探究睾丸分泌雄激素的研究，对照组对睾丸进行手术但不切除，实验组切除睾丸，运用了“减法原理”，D不符合题意。 故选C。 第Ⅱ卷（综合题共70分） 16. 科研人员探究了细胞中N基因对动物细胞利用能源物质途径的影响。 （1）动物细胞可通过______过程将有机物氧化分解并获得能量。 （2）科研人员进行实验，操作和结果如图1。分析图1数据：三组培养基中，转N基因组细胞的相对数量均______对照组，推测N基因促进细胞增殖。依据______，可以看出相比于谷氨酰胺，葡萄糖对细胞增殖更重要。 （3）研究人员对比转N基因小鼠与正常小鼠培养相同时间后培养液中的葡萄糖与乳酸水平，结果如图2，推测N蛋白______。随后，研究者证实了该推测。 （4）已知GLUT4是依赖胰岛素的葡萄糖转运蛋白，分布于肌肉和脂肪组织等。研究者设计了如下实验处理方案并预期了实验结果，表格中①应为______。请写出该研究者的假设______。 组别 实验材料 实验处理 检测指标和预期结果 细胞相对数量 检测液中葡萄糖余量 实验组 转N基因小鼠的脂肪细胞 GLUT4阻断剂 加入适量① 实验组少于对照组 实验组多于对照组 对照组 无 【答案】（1）细胞呼吸 （2） ①. 高于 ②. 与1组和2组相比，5组和6组细胞的相对数量显著降低，3组和4组下降不明显（或与全营养相比，在缺少葡萄糖的培养基中细胞相对数量显著下降，而在缺少谷氨酰胺的培养条件下只有轻微的减弱） （3）促进细胞摄取葡萄糖进而增强无氧呼吸 （4） ①. 胰岛素 ②. N基因通过促进（胰岛素依赖的）GLUT4转运葡萄糖而促进细胞增殖 【解析】 【分析】胰岛素是机体唯一降血糖的激素，其作用为加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用、储存和转化，从而使血糖降低。 【小问1详解】 动物细胞可通过细胞呼吸过程将有机物氧化分解并获得能量。 【小问2详解】 分析图1数据：三组培养基中，转N基因组细胞的相对数量均高于对照组，推测N基因促进细胞增殖。依据与1组和2组相比，5组和6组细胞的相对数量显著降低，3组和4组下降不明显（或与全营养相比，在缺少葡萄糖的培养基中细胞相对数量显著下降，而在缺少谷氨酰胺的培养条件下只有轻微的减弱）。 【小问3详解】 研究人员对比转N基因小鼠与正常小鼠培养相同时间后培养液中的葡萄糖与乳酸水平，转N基因小鼠的葡萄糖浓度低于正常小鼠，而乳酸浓度高于正常小鼠，推测N蛋白促进细胞摄取葡萄糖进而增强无氧呼吸。 【小问4详解】 本实验目的是研究N基因通过能否促进（胰岛素依赖的）GLUT4转运葡萄糖而促进细胞增殖，对照组为转N基因小鼠的脂肪细胞+适量胰岛素，实验组为转N基因小鼠的脂肪细胞+GLUT4阻断剂+适量胰岛素，检测指标和预期结果为实验组葡萄糖余量多于对照组，细胞相对数量少于对照组，实验结论为N基因通过促进（胰岛素依赖的）GLUT4转运葡萄糖而促进细胞增殖，所以表格中①应为胰岛素，研究者的假设为N基因通过促进（胰岛素依赖的）GLUT4转运葡萄糖而促进细胞增殖。 17. 朱鹮有着“东方宝石”的美誉，1981年全球仅陕西洋县存活7只个体。由于初始数目过少，且高度依赖在传统方法耕种的稻田里取食，保护难度很大。我国政府对朱鹮的保护措施，被誉为“国际濒危物种保护的成功典范”。 （1）最初生活在洋县的7只朱鹮构成了一个______。通过社会广泛参与保护，2023年底全球朱鹮数量已经突破一万只，摘掉了“极濒危”的帽子。 （2）为扩大朱鹮的栖息地，保护工作者在多个朱鹮历史分布区域中进行了野化放归实验。数年后，通过鸣声识别的方法统计分析某野化放归群体的数量特征，如下图。 ①鸣声识别统计的方法比标记重捕法具有______的优势。 ②根据该群体的数量特征进行分析，图中显示：______，据此可以预计该群体的数量将保持增长。 （3）近年来洋县朱鹮野外个体数量增速明显变缓，除了逐渐接近当地环境条件下可以______的最大数量（K值）以外，保护工作者还在积极探索其他原因。有学者对朱鹮的MHC基因家族进行了全面分析，在某关键基因上仅获得了5个等位基因。（注：MHC是脊椎动物的主要组织相容性抗原，人类的MHC被称为HLA。）据此保护工作者认为，朱鹮仍然没有摆脱初始数量过少带来的风险。做出这种判断的理由是______。 （4）因为全球气候变化，朱鹮的栖息地仍然面临威胁。有部分保护工作者提出了更为激进的“辅助迁移”方案，即将栖息地破坏的生物迁移到其历史分布范围之外的生态区域。与（2）中“野化放归”相比，“辅助迁移”方案可能具有更大的风险，风险可能为（请写出一条）：______。 【答案】（1）种群 （2） ①. 非损伤，低干扰 ②. 年龄结构呈增长型，性比例接近1：1 （3） ①. 维持 ②. 种群遗传（基因）多样性低，可能缺乏自然选择的原材料，因而无法适应环境变化；可能会导致朱鹮因某单一疾病而大量死亡 （4）①物种可能无法适应新环境，导致迁移物种的生存和繁殖出现问题 ②迁移的物种可能成为入侵物种，对新环境中的本地物种构成威胁 【解析】 【分析】 1、种群是一定空间内同种生物所有个体形成的集合。种 群作为一个整体，具有个体层次上所没有的特征。种群研究 的核心是种群的数量特征和数量变化规律。 2、种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量 特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性 别比例等，这些特征是决定种群密度的重要因素，其中出生 率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度，年龄结 构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率。 3、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量（K值）。 【小问1详解】 种群是一定空间内同种生物所有个体形成的集合，最初生活在洋县的7只朱鹮构成了一个种群。 【小问2详解】 ①动物的声音也存在个体差异，成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定。因此，动物的声音可以作为一种非损伤、低干扰的标记，用于对不同个体进行识别，进而进行种群数量的监测。因此，与标记重捕法比，鸣声识别统计的方法具有非损伤，低干扰的优势。 ②分析图中数据可知，图中显示种群的年龄结构呈增长型、性比例接近1：1，据此可以预计该群体的数量将保持增长。 【小问3详解】 一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量（K值），K值大小由环境决定，环境一定时，K值保持相对稳定。依题意，对朱鹮的MHC基因家族进行了全面分析，在某关键基因上仅获得了5个等位基因，说明朱鹮种群遗传（基因）多样性仍然较低，缺乏自然选择的原材料，因而无法适应环境变化，可能会导致朱鹮因某单一疾病而大量死亡。因此，朱鹮仍然没有摆脱初始数量过少带来的风险。 【小问4详解】 依题意，“辅助迁移”方案是将栖息地破坏的生物迁移到其历史分布范围之外的生态区域，物种可能存在无法适应新环境，导致迁移物种的生存和繁殖出现问题的风险。也可能出现迁移的物种成为入侵物种，对新环境中的本地物种构成威胁的风险。 18. 艾滋病（AIDS）是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的传染病。 （1）HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞，随病程发展，最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵，或发生恶性肿瘤而死亡，这说明免疫系统的______功能被瓦解。 （2）HIV的侵染过程如图1所示，请完善部分内容：②______④______ （3）有研究报道患者体内病毒滴度达到最高峰时，也只有不到千分之一的辅助性T细胞经历完整的感染过程，而且大部分死亡的辅助性T细胞中检测不到新合成的病毒核酸或蛋白。（注：病毒滴度是病毒感染的一种指标，病毒复制越活跃，传染性越强，则滴度越高。）为探究人体感染HIV一段时间后辅助性T细胞大量死亡的机制，使用分别作用于图1中过程①②③的抑制剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行实验。请选择合适的实验材料，完善图2所示实验流程：______。 材料：A生理盐水 B.已感染HIV的辅助性T细胞 C.HIV病毒 D.未感染HIV的辅助性T细胞 图2 实验结果如图3所示。综合上述信息，可得出结论：______。 （4）进一步研究揭示，在侵入辅助性T细胞时，HIV病毒的蛋白水解酶特异性切割细胞质基质中的CARD8炎症小体（一种能识别病原相关分子的多蛋白复合体），释放活性结构域，进而激活凋亡蛋白酶-1，引发细胞炎症性死亡。HIV的侵入对象主要是辅助性T细胞，却可能因触发CARD8炎症小体途径导致其大量死亡，这对HTV生存的意义是：______。 【答案】（1）免疫防御和免疫监视 （2） ①. 逆转录 ②. 转录 （3） ①. B或D ②. HIV在刚侵入辅助性T细胞时，就造成其大量死亡，而不是完整侵染过程后致死 （4）辅助性T细胞大量死亡，导致体液免疫和细胞免疫均被减弱，最终有助于HIV在人体内持续生存 【解析】 【分析】免疫系统的基本功能： ①免疫防御：机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时，机体能抵抗病原体的入侵；异常时，免疫反应过强、过弱或缺失，可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。 ②免疫自稳：指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。正常情况下，免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应；若该功能异常，则容易发生自身免疫病。 ③免疫监视：指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤的发生。机体内的细胞因物理、化学或病毒等致癌因素的作用而发生癌变，这是体内最危险的“敌人”。机体免疫功能正常时，可识别这些突变的肿瘤细胞，然后调动一切免疫因素将其消除；若此功能低下或失调，机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。 【小问1详解】 HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞，随病程发展，最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵，或发生恶性肿瘤而死亡，这说明免疫系统的免疫防御（机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用）和免疫监视（机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤的发生）功能被瓦解。 【小问2详解】 HIV是逆转录病毒，以自身的RNA为模版，通过②逆转录形成DNA，并将DNA整合进宿主细胞的DNA中，以DNA为模版，通过④转录形成HIV的遗传物质RNA。 【小问3详解】 HIV主要侵入并破坏辅助性T细胞，导致人体免疫功能逐渐减弱。为探究人体感染HIV一段时间后辅助性T细胞大量死亡的机制，该实验的自变量为辅助性T细胞是否感染HIV、抑制剂的种类（抑制剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），应将已感染HIV的辅助性T细胞和外周血淋巴细胞混合或未感染HIV的辅助性T细胞和外周血淋巴细胞混合，分别置于含抑制剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的 细胞培养液中。 故选B或D。 由图3可知，与未感染HIV组相比，感染HIV组CD4/CD8的较低，说明HIV在刚侵入辅助性T细胞时，就造成其大量死亡，使之不能激活细胞毒性T细胞，从而导致感染HIV组CD4/CD8的比值较高，而未感染HIV组的辅助性T细胞与外周血淋巴细胞共同混合培养，能够激活细胞毒性T细胞，从而导致未感染HIV组CD4/CD8的比值较低。 【小问4详解】 HIV主要侵入并破坏辅助性T细胞，辅助性T细胞大量死亡，导致体液免疫和细胞免疫均被减弱，最终有助于HIV在人体内持续生存，因此HIV的侵入对象主要是辅助性T细胞，却可能因触发CARD8炎症小体途径导致其大量死亡。 19. 圆红冬孢酵母是可积累油脂的一种微生物，在适当条件下可积累超过菌体干重70%的油脂，该过程需要NAD+（氧化型辅酶Ⅰ）、NADP+（氧化型辅酶Ⅱ）等参与。科研人员对圆红冬孢酵母进行改造，以建立基于非天然辅酶NCD的调控体系来提高油脂产量。 （1）圆红冬孢酵母可利用多种廉价的______源作为营养物质来生长。细胞内的NADP+/NADPH是很多氧化还原反应的铺酶，而NADPH在光合作用中的作用是______。 （2）URA3为乳清苷-5-磷酸脱羧酶基因，其控制合成的酶能将5氟乳清酸转化为5-氟尿嘧啶，使细胞中毒死亡。酵母菌中不存在NCD，将大肠杆菌来源的NCD合成酶基因（NcdS）进行改造，获得目的基因NcdS。欲借助重组载体的标记基因URA3筛选含NcdS的酵母菌，写出筛选思路及筛选获得目标菌时的实验结果______。 （3）获得工程菌后，体外检测工程菌产生的NcdS酶活性。检测原理见下图。 注：Mae*和PES是酶 据图分析，在检测体系中限定最终检测产物生成速率的是______（在“甲、乙、丙”中选择），并根据上述检测原理说明判断理由：______。 （4）检测结果表明改造后的工程菌可合成大量NCD，但未能提高油脂产量。请提出对工程菌进一步改造的方向：______。 【答案】（1） ①. 碳源和氮 ②. 还原剂和为暗反应供能 （2）将待选酵母菌分别接种在不含和含5-氟乳清酸的A、B培养基中培养。A中有菌落，B相应位置无，则A中对应位置的菌落是目标菌落 （3） ①. 甲 ②. 在其他酶和底物都过量的情况下，NcdS酶活性的大小决定了甲中NCD的生成速率，进而限定了乙和丙的反应速率 （4）使工程菌油脂合成过程可以利用NCD 【解析】 【分析】1 、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不同。（4）目的基因的检测与鉴定。 2、分析检测原理图可知，烟酰胺单核苷酸在NcdS酶的作用下形成NCD，并且伴随着胞嘧啶核苷三磷酸的水解；L-苹果酸在Mae*酶的催化下形成丙酮酸，并且伴随着NCD转化成NCDH；噻唑蓝在PES酶的催化下形成甲瓒，并且伴随着NCDH转化形成NCD。 【小问1详解】 圆红冬孢酵母具有强大的碳源、氮源利用能力，可将其作为营养物质来生长。NADPH在光合作用中的作用是可以作为还原剂，并且能为C3的还原提供能量。 【小问2详解】 已知URA3为乳清苷-5-磷酸脱羧酶基因，其控制合成的酶能将5-氟乳清酸转化为5-氟尿嘧啶，使细胞中毒死亡。故欲利用URA3筛选含目的基因的酵母菌，可将待选酵母菌分别影印接种在不含5-氟乳清酸、含5-氟乳清酸的A、B2个培养基中，进行对比观察：若A中含有菌落，B相应位置不含菌落，则A中对应位置的菌落是目标菌落。 【小问3详解】 在其他酶和底物都过量的情况下，NcdS酶活性的大小决定了甲中NCD的生成速率，进而限定了乙和丙的反应速率，因此在检测体系中限定最终检测产物生成速率的是甲。 【小问4详解】 为提高油脂和生产量，可将工程菌改造成在油脂合成过程中利用NCD。 20. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。 神经干细胞的“内卷”之战 “本是同根生，相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”，这是真的吗？人体在胚胎发育期，为了争夺有限的空间、能量以及营养因子，高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源，甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说，大脑是最复杂、最重要的器官，而且在大脑发有期间，往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。 研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理，开发了新的标记和追踪系统，这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中，使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。 经过短期和长期的追踪，研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞，展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增，有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53（如图），并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。 进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后，小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加，且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性，调节自然细胞竞争，优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是，研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化，说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。 （1）在胚胎发育早期，动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成______细胞，组成了神经系统。 （2）研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用，为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念，在此过程中失败者干细胞会被清除掉，而优胜者干细胞则会发生显著的扩增，决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是______。 （3）关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发育的调控机制，研究人员提出了以下4种模型： 注：→表示促进，表示抑制。 请根据上述研究判断哪个模型是最合理的，并阐述理由：______。 （4）一些科学家认为：干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路______。 【答案】（1）神经元、神经胶质##神经胶质细胞、神经元 （2）Axin2，p53 （3）模型4。理由：双缺失神经干细胞能够存活并增殖，与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和Trp53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制 （4）分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况 【解析】 【分析】1、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。 2、分析图可知，Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，p53缺失会导致神经干细胞发生明显的克隆性扩增，说明在神经干细胞的生存中，Axin2是作为正调控因子起作用的，p53是作为负调控因子起作用。 【小问1详解】 神经干细胞经过增殖分化发育形成神经元和神经胶质细胞，组成了神经系统。 【小问2详解】 Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，成为失败者干细胞；p53缺失会导致神经干细胞发生成为优胜者干细胞，说明决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是Axin2、p53。 【小问3详解】 根据题干和图分析可知，双缺失神经干细胞能够存活并增殖，且与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和p53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制。因此最合理的模型为模型4。 【小问4详解】 若要验证自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争，可分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况 21. 细菌的接合生殖与细菌的质粒F因子有关。有F因子的菌株为雄性，没有的为雌性。F因子携带的基因表达可以使细菌产生仅用于接合生殖的性菌毛，见图1。具有游离F因子的细菌称为F+菌株。部分细菌中F因子可以整合到细菌拟核DNA上，成为Hfr菌株。Hfr菌株的F因子可能从拟核DNA上脱离下来，又变成游离的F因子。这种脱离下来的F因子上携带了部分拟核DNA基因，使菌株成为F＇菌株。不存在F因子的雌性菌株称为F菌株。 （1）雄性菌株与雌性菌株接合时，雄性菌株的性菌毛同雌性菌株紧密连接在一起，然后F因子的一条链被切开，这条链会进入雌性菌株内，在雌性菌株内进行复制，形成一个新的F因子。留在雄性菌株内的F因子单链也会DNA复制成双链。因此，F＇菌株和F菌株接合生殖后，菌株的种类是______。虽然细菌存在接合生殖的方式，但是自然界中雌雄菌株的数量依然保持均衡，结合所学知识，请推测其原因：______。 （2）Hfr菌株在和F-菌株接合时，仅有部分F因子片段和部分拟核DNA片段进入雌性菌株内，因为进入F-菌株的F因子片段不完整，使接合后的F-菌株不具有雄性菌株的特点，既接合后的细菌种类依然是Hfr行菌株和F-菌株。但在这一过程中，______菌株拟核DNA发生了______，有利于细菌的进化。 （3）细菌利用乳糖的机制如下图所示，当存在乳糖时，乳糖可以和阻遏蛋白结合，导致阻遏蛋白无法和操纵基因结合，启动乳糖利用相关基因的表达。某雌性菌株的调节基因发生突变，导致其表达的阻遏蛋白无法与乳糖结合。若这个菌株与F因子携带了正常调节基因的F＇菌株进行接合生殖，请分析接合后这个菌株能否利用乳糖，并说明原因：______。 【答案】（1） ①. F＇菌株 ②. 接合增加雄性菌株数量，但F因子可能造成雄性菌株的物质和能量的浪费，使其存活能力低于雌性菌株，减少了雄性菌株数量（或F因子可以丢失，避免F因子造成的物质和能量浪费，使雄性菌株变成雄性菌株） （2） ①. F- ②. 基因重组 （3）不能利用乳糖。因为菌株中原本存在的突变调节基因依然能产生突变的阻遏蛋白，它与操纵基因结合，抑制乳糖相关基因表达 【解析】 【分析】接合生殖是由两个亲体细胞互相靠拢，形成接合部位，通过接合部位相互交换一部分核物质后再分开进行分裂生殖的一种方式。 【小问1详解】 ，F＇菌株和F菌株接合生殖后，F＇菌株中的F因子含有部分拟核DNA基因，和F菌株接合生殖后携带了部分拟核DNA基因的F因子，一条链被切开，这条链会进入雌性菌株内，在雌性菌株内进行复制，形成一个新的F因子中还是携带了部分拟核DNA，故菌株的种类是F＇菌株。虽然细菌存在接合生殖的方式，但是自然界中雌雄菌株的数量依然保持均衡，结合所学知识，请推测其原因：接合增加雄性菌株数量，但F因子可能造成雄性菌株的物质和能量的浪费，使其存活能力低于雌性菌株，减少了雄性菌株数量（或F因子可以丢失，避免F因子造成的物质和能量浪费，使雄性菌株变成雄性菌株）。 【小问2详解】 Hfr菌株在和F-菌株接合时，仅有部分F因子片段和部分拟核DNA片段进入雌性菌株内，但在这一过程中F-菌株拟核DNA发生基因重组，有利于细菌的进化。 【小问3详解】 若这个菌株与F因子携带了正常调节基因的F＇菌株进行接合生殖，接合后产生的是F＇菌株，原本存在的突变调节基因依然还在，能产生突变的阻遏蛋白，它与操纵基因结合，抑制乳糖相关基因表达，故结合后的F＇菌株不能利用乳糖。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024届高三适应性练习生物学 2024年5月 说明：本试卷21道题，共100分：考试时间90分钟：请在答题卡上填写个人信息。 第Ⅰ卷（选择题共30分） 本卷共15小题，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. 细胞色素C是细胞内普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸。它是一种线粒体内膜蛋白，参与将[H]中电子传递给氧气的过程。据推算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。下列关于细胞色素C的叙述不正确的是（ ） A. 可由C、H、O、N等元素组成 B. 是一种能催化ATP分解的蛋白质 C. 是一种由单体所组成的生物大分子 D. 其序列相似性可作为生物进化的证据 2. 支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是单细胞微生物——肺炎支原体，结构如图。下列相关叙述，正确的是（ ） A. 通过细胞膜控制物质进出 B. 通过核糖体合成加工蛋白质 C. 通过核仁合成核糖体蛋白 D. 通过线粒体进行有氧呼吸 3. 为了给引种栽培提供理论依据，研究者测量了常绿乔木深山含笑在不同季节的净光合速率（Pn）的日变化（见下图）。下列相关叙述，不正确的是（ ） A. 可以用CO2的吸收速率作为Pn的检测指标，其值越大表明植物生长越快 B. 左图夏季的Pn日变化为双峰曲线，是因为雨水充沛和中午光强过大 C. 据图分析，推测夏季Pn最高的原因之一是夏季光照强度最高 D. 秋冬光合有效辐射减弱，可以适当修剪枝叶以减少物质能量消耗 4. 培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 制作临时装片需要进行解离—漂洗—染色—制片四步 B. 应在显微镜下找到单层、分生区细胞进行观察 C. ①②③细胞分别处于有丝分裂后期、间期和前期 D. 四倍体中期细胞中的染色体数是②中的4倍 5. 已知某种昆虫的体色由位于2号染色体上的一对等位基因A（红色）、a（棕色）控制，且AA个体在胚胎期致死：另一对等位基因B/b也会影响昆虫的体色，只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。现有红色昆虫（甲）与黑色昆虫（乙）杂交，F1表现型及比例为红色：棕色=2：1。欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，取F1中一只红色雄性昆虫与F1中多只棕色雌性昆虫进行交配得到F2，统计F2的表现型及比例（不考虑染色体互换）。下列叙述不正确的是（ ） A. 亲本的基因型甲为AaBB、乙为Aabb B. 若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=2：1：1，则B、b基因在2号染色体上 C. 若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=1：2：1，则B、b基因在2号染色体上 D. 若F2表现型及比例为红色：棕色：黑色=3：2：3，则B、b基因不在2号染色体上 6. 癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性低，原因不可能是（ ） A. 酶基因突变 B. 酶基因启动子甲基化 C. 酶的某个氨基酸发生了改变 D. 酶在翻译后的加工发生了改变 7. 油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过下图所示部分途径获得抗线虫病油菜。下列相关描述，正确的是（ ） 注：方框中每个大写英文字母表示一个染色体组 A. F1植株因同源染色体联会紊乱而高度不育 B. BC1细胞中染色体组的组成为AACCRR C. BC2植株群体的染色体数目范围为38—47条 D. BC2再与萝卜不断回交并筛选可获所需品种 8. 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。科研人员分析了雌雄长颈鹿头部重量的差异。下列相关说法正确的是（ ） A. 不断发生基因突变导致某一雄性长颈鹿个体头部不断增长 B. 取得脖斗优势的雄性个体可能在生殖和生存方面具有优势 C. 据图推测雌性个体和雄性个体相似，也通过脖斗相互斗争 D. 种群促进头部增大基因的频率在种间协同进化中越来越大 9. 由于缺乏完善的工艺，自酿酒含有大量甲醇，饮用后易中毒，危及生命，相关代谢如下图所示。下列相关叙述，不正确的是（ ） A. 甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒 B. 若患者昏迷，应及时血液透析并接入呼吸机 C. 静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状 D. 高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状 10. 光是生命体重要的感知觉输入之一。棕色脂肪组织可分解葡萄糖或脂肪产热以维持体温稳态。研究人员揭示了光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的机制，如下图。下列说法不正确的是（ ） A. 光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节 B. 光作为信号能够促进人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化 C. 光调控血糖代谢可能有利于动物响应太阳辐照条件，以维持体温稳态 D. 现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食引起机体血糖紊乱 11. 植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素，能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因，下列推测合理的是（ ） A. 赤霉素合成途径受阻 B. 赤霉素受体合成受阻 C. 脱落酸合成途径受阻 D. 脱落酸受体合成受阻 12. 白洋淀是雄安新区最主要的水资源承载体，由于历史原因，白洋淀富营养化严重并失去自净能力。为此，研究人员设计了一套原位生态修复方案，取得了显著的效果。下列修复方案中，目标与措施匹配不正确的一组是（ ） 目标 措施 A 分解底泥有机物，减少N素进入水体 投放需氧微生物菌剂，将有机物分解为NH4+ B 吸附悬浮颗粒物，吸收N、P无机盐 构建沉水植物功能群 C 完善食物链，稳定生态系统 增加水生动物，加快物质循环 D 增加溶解氧，促进分解者代谢和增殖 人工曝气推动水体表面和垂向流动 A. A B. B C. C D. D 13. 用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建重组质粒，并转化到受体菌中。下列叙述不正确的是（ ） A. 若用HindⅢ酶切，通过筛选可得到两种目的基因连入方向的重组质粒 B. 若用PvuⅠ酶切，在含氨苄青霉素的培养基上形成的菌落一定不含目的基因 C. 若用SphⅠ酶切，使用双抗生素平板筛选即可获得正确的重组质粒 D. 若用ScaⅠ酶切，可通过琼脂糖凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建是否成功 14. 下图为猪精子和卵子正在受精的过程。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 图中B细胞中正在进行同源染色体的交叉互换 B. 图中A和B细胞需要相互识别才能完成受精作用 C. 图中A细胞需要到减数第二次分裂期具备受精能力 D. 精子与卵细胞膜结合后阻止后来精子再进入透明带 15. 下列实验设计中未运用“减法原理”的是（ ） A. 肺炎链球菌的体外转化实验 B. 达尔文探究植物的向光性实验 C. 研究分泌蛋白的合成和分泌过程 D. 探究睾丸分泌雄激素的研究 第Ⅱ卷（综合题共70分） 16. 科研人员探究了细胞中N基因对动物细胞利用能源物质途径的影响。 （1）动物细胞可通过______过程将有机物氧化分解并获得能量。 （2）科研人员进行实验，操作和结果如图1。分析图1数据：三组培养基中，转N基因组细胞的相对数量均______对照组，推测N基因促进细胞增殖。依据______，可以看出相比于谷氨酰胺，葡萄糖对细胞增殖更重要。 （3）研究人员对比转N基因小鼠与正常小鼠培养相同时间后培养液中的葡萄糖与乳酸水平，结果如图2，推测N蛋白______。随后，研究者证实了该推测。 （4）已知GLUT4是依赖胰岛素的葡萄糖转运蛋白，分布于肌肉和脂肪组织等。研究者设计了如下实验处理方案并预期了实验结果，表格中①应为______。请写出该研究者的假设______。 组别 实验材料 实验处理 检测指标和预期结果 细胞相对数量 检测液中葡萄糖余量 实验组 转N基因小鼠的脂肪细胞 GLUT4阻断剂 加入适量① 实验组少于对照组 实验组多于对照组 对照组 无 17. 朱鹮有着“东方宝石”的美誉，1981年全球仅陕西洋县存活7只个体。由于初始数目过少，且高度依赖在传统方法耕种的稻田里取食，保护难度很大。我国政府对朱鹮的保护措施，被誉为“国际濒危物种保护的成功典范”。 （1）最初生活在洋县的7只朱鹮构成了一个______。通过社会广泛参与保护，2023年底全球朱鹮数量已经突破一万只，摘掉了“极濒危”的帽子。 （2）为扩大朱鹮的栖息地，保护工作者在多个朱鹮历史分布区域中进行了野化放归实验。数年后，通过鸣声识别的方法统计分析某野化放归群体的数量特征，如下图。 ①鸣声识别统计的方法比标记重捕法具有______的优势。 ②根据该群体的数量特征进行分析，图中显示：______，据此可以预计该群体的数量将保持增长。 （3）近年来洋县朱鹮野外个体数量增速明显变缓，除了逐渐接近当地环境条件下可以______的最大数量（K值）以外，保护工作者还在积极探索其他原因。有学者对朱鹮的MHC基因家族进行了全面分析，在某关键基因上仅获得了5个等位基因。（注：MHC是脊椎动物的主要组织相容性抗原，人类的MHC被称为HLA。）据此保护工作者认为，朱鹮仍然没有摆脱初始数量过少带来的风险。做出这种判断的理由是______。 （4）因为全球气候变化，朱鹮的栖息地仍然面临威胁。有部分保护工作者提出了更为激进的“辅助迁移”方案，即将栖息地破坏的生物迁移到其历史分布范围之外的生态区域。与（2）中“野化放归”相比，“辅助迁移”方案可能具有更大的风险，风险可能为（请写出一条）：______。 18. 艾滋病（AIDS）是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的传染病。 （1）HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞，随病程发展，最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵，或发生恶性肿瘤而死亡，这说明免疫系统的______功能被瓦解。 （2）HIV的侵染过程如图1所示，请完善部分内容：②______④______ （3）有研究报道患者体内病毒滴度达到最高峰时，也只有不到千分之一的辅助性T细胞经历完整的感染过程，而且大部分死亡的辅助性T细胞中检测不到新合成的病毒核酸或蛋白。（注：病毒滴度是病毒感染的一种指标，病毒复制越活跃，传染性越强，则滴度越高。）为探究人体感染HIV一段时间后辅助性T细胞大量死亡的机制，使用分别作用于图1中过程①②③的抑制剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行实验。请选择合适的实验材料，完善图2所示实验流程：______。 材料：A生理盐水 B.已感染HIV的辅助性T细胞 C.HIV病毒 D.未感染HIV的辅助性T细胞 图2 实验结果如图3所示。综合上述信息，可得出结论：______。 （4）进一步研究揭示，在侵入辅助性T细胞时，HIV病毒的蛋白水解酶特异性切割细胞质基质中的CARD8炎症小体（一种能识别病原相关分子的多蛋白复合体），释放活性结构域，进而激活凋亡蛋白酶-1，引发细胞炎症性死亡。HIV的侵入对象主要是辅助性T细胞，却可能因触发CARD8炎症小体途径导致其大量死亡，这对HTV生存的意义是：______。 19. 圆红冬孢酵母是可积累油脂的一种微生物，在适当条件下可积累超过菌体干重70%的油脂，该过程需要NAD+（氧化型辅酶Ⅰ）、NADP+（氧化型辅酶Ⅱ）等参与。科研人员对圆红冬孢酵母进行改造，以建立基于非天然辅酶NCD的调控体系来提高油脂产量。 （1）圆红冬孢酵母可利用多种廉价的______源作为营养物质来生长。细胞内的NADP+/NADPH是很多氧化还原反应的铺酶，而NADPH在光合作用中的作用是______。 （2）URA3为乳清苷-5-磷酸脱羧酶基因，其控制合成的酶能将5氟乳清酸转化为5-氟尿嘧啶，使细胞中毒死亡。酵母菌中不存在NCD，将大肠杆菌来源的NCD合成酶基因（NcdS）进行改造，获得目的基因NcdS。欲借助重组载体的标记基因URA3筛选含NcdS的酵母菌，写出筛选思路及筛选获得目标菌时的实验结果______。 （3）获得工程菌后，体外检测工程菌产生的NcdS酶活性。检测原理见下图。 注：Mae*和PES是酶 据图分析，在检测体系中限定最终检测产物生成速率的是______（在“甲、乙、丙”中选择），并根据上述检测原理说明判断理由：______。 （4）检测结果表明改造后的工程菌可合成大量NCD，但未能提高油脂产量。请提出对工程菌进一步改造的方向：______。 20. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。 神经干细胞的“内卷”之战 “本是同根生，相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”，这是真的吗？人体在胚胎发育期，为了争夺有限的空间、能量以及营养因子，高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源，甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说，大脑是最复杂、最重要的器官，而且在大脑发有期间，往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。 研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理，开发了新的标记和追踪系统，这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中，使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。 经过短期和长期的追踪，研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞，展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增，有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53（如图），并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。 进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后，小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加，且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性，调节自然细胞竞争，优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是，研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化，说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。 （1）在胚胎发育早期，动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成______细胞，组成了神经系统。 （2）研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用，为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念，在此过程中失败者干细胞会被清除掉，而优胜者干细胞则会发生显著的扩增，决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是______。 （3）关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发育的调控机制，研究人员提出了以下4种模型： 注：→表示促进，表示抑制。 请根据上述研究判断哪个模型是最合理的，并阐述理由：______。 （4）一些科学家认为：干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路______。 21. 细菌的接合生殖与细菌的质粒F因子有关。有F因子的菌株为雄性，没有的为雌性。F因子携带的基因表达可以使细菌产生仅用于接合生殖的性菌毛，见图1。具有游离F因子的细菌称为F+菌株。部分细菌中F因子可以整合到细菌拟核DNA上，成为Hfr菌株。Hfr菌株的F因子可能从拟核DNA上脱离下来，又变成游离的F因子。这种脱离下来的F因子上携带了部分拟核DNA基因，使菌株成为F＇菌株。不存在F因子的雌性菌株称为F菌株。 （1）雄性菌株与雌性菌株接合时，雄性菌株的性菌毛同雌性菌株紧密连接在一起，然后F因子的一条链被切开，这条链会进入雌性菌株内，在雌性菌株内进行复制，形成一个新的F因子。留在雄性菌株内的F因子单链也会DNA复制成双链。因此，F＇菌株和F菌株接合生殖后，菌株的种类是______。虽然细菌存在接合生殖的方式，但是自然界中雌雄菌株的数量依然保持均衡，结合所学知识，请推测其原因：______。 （2）Hfr菌株在和F-菌株接合时，仅有部分F因子片段和部分拟核DNA片段进入雌性菌株内，因为进入F-菌株的F因子片段不完整，使接合后的F-菌株不具有雄性菌株的特点，既接合后的细菌种类依然是Hfr行菌株和F-菌株。但在这一过程中，______菌株拟核DNA发生了______，有利于细菌的进化。 （3）细菌利用乳糖的机制如下图所示，当存在乳糖时，乳糖可以和阻遏蛋白结合，导致阻遏蛋白无法和操纵基因结合，启动乳糖利用相关基因的表达。某雌性菌株的调节基因发生突变，导致其表达的阻遏蛋白无法与乳糖结合。若这个菌株与F因子携带了正常调节基因的F＇菌株进行接合生殖，请分析接合后这个菌株能否利用乳糖，并说明原因：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $