精品解析：2025届上海市青浦区高三下学期4月二模生物试卷

2024学年第二学期高三年级学业质量调研 生物学试卷 （时间60分钟，满分100分） 考试须知： 1．答题前，请将你的姓名及准考证号认真填写在试卷和答题纸上。 2．所有答案必须涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸的相应位置上。 3．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。 1. 天鹅洲故道江豚保护 长江天鹅洲故道是长江江豚保护基地，是可人为调控的半封闭水域，丰水期能通过闸口与长江连通，如图1。自1990年首次引入5头江豚，2017年长江天鹅洲故道内的江豚数量已达该生态系统所能承载的最大阈值89头。为了保障长江江豚所需的饵料鱼类资源，2018年起天鹅洲故道开始施行严格的禁渔措施，图2为该生态系统的部分食物网。 （1）根据题意，下列相关叙述错误的是_____。（单选） A. 天鹅洲故道属于淡水生态系统 B. 天鹅洲故道对长江江豚的保护属于迁地保护 C. 理论上禁渔后故道内江豚种群环境容纳量将上升 D. 天鹅洲故道内的江豚种群数量增长符合J型曲线 （2）结合图2分析，长江江豚处于该生态系统食物链中的_____。（编号选填） ①第一营养级 ②第二营养级 ③第三营养级 ④第四营养级 （3）禁渔可能改变该生态系统的_____。（多选） A. 营养结构 B. 物质循环速度 C. 能量流动的特点 D. 信息传递途径 （4）故道浅水区相较深水区有着更加丰富的生物种类；水体不同层次分布的生物类型也有所差异。这体现了群落的_____，（编号选填）图2中短颌鲚和鲢、鳙的种间关系为_____。（编号选填） ①垂直结构 ②水平结构 ③捕食 ④竞争 ⑤共生 为了解禁渔后故道内鱼类群落恢复情况，研究者在图1所示三个采样点调查了2022-2023年长江天鹅洲故道鱼类生物量，结果如表1。 表1 调查时间 大中型鱼类 小型鱼类 生物量/kg/hm2 年均生物量/kg/hm2 生物量/kg/hm2 年均生物量/kg/hm2 2022年1月 192.8 135.18 10.0 12.05 2022年4月 178.0 11.2 2022年7月 73.8 10.9 2022年10月 96.1 16.1 2023年3月 263.5 238.98 0.5 7.85 2023年6月 271.1 6.2 2023年9月 263.1 3.8 2023年12月 158.2 20.9 （5）在图1中选取三个采样点进行取样的最合理解释是_____。（单选） A. 增加样本种类 B. 扩大样本数量 C. 均衡性别比例 D. 增加取样随机性 （6）结合表1的信息，下列对天鹅洲故道的相关叙述正确的是_____。（单选） A. 其数量金字塔呈现倒置现象 B. 鱼类种类和数量越多，其抵抗力稳定性越弱 C. 鱼类生物量呈现季节性变化，是群落演替的体现 D. 鱼类总生物量的上升主要是因为大中型鱼类生物量增加 （7）故道内小型鱼类生物量是影响江豚种群数量的主要因素之一、综合以上信息，下列措施有利于提高江豚种群数量的是_____。（多选） A. 设置人工鱼巢 B. 大量投放小型鱼类鱼苗 C. 加强故道与长江连通 D. 适当捕捞鲢、鳙、蒙古鲌 【答案】（1）D （2）③④ （3）ABD （4） ①. ①② ②. ④ （5）D （6）D （7）ACD 【解析】 【分析】1、保护生物多样性的措施：（1）就地保护：就地保护是指在原地建立自然保护区以及风景名胜区等，是最有效的保护措施；（2）异地保护：异地保护是指将保护对象从原地迁出，例如建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等，是为行将灭绝的生物提供最后的生存机会；（3）建立精子库、种子库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。（4）加强宣传和执法力度。 2、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用、工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。（2）间接价值：对生态系统起到重要调节作用的价值，也叫做生态功能，例如保持水土、蓄洪抗旱等。（3）潜在价值：目前人类尚不清楚的价值。 【小问1详解】 A、天鹅洲故道属于淡水生态系统，A正确； B、天鹅洲故道对长江江豚的保护属于迁地保护（易地保护），B正确； C、禁渔后江豚生活的环境得到改善，故道内江豚种群环境容纳量将上升，C正确； D、由于资源和空间有限，天鹅洲故道内的江豚种群数量增长符合S型曲线，D错误。 故选D。 【小问2详解】 由图可知，长江江豚以小型鱼为食，小型鱼以浮游植物和浮游动物为食，因此长江江豚处于第三、四营养级，故选③④。 【小问3详解】 AB、禁渔后鱼类种群数量和结构会发生变化，从而影响营养结构和物质循环速度，AB正确； C、能量流动具有单向流动、逐级递减的特点是长期自然选择的结果，不会因为禁渔而改变，C错误； D、信息传递具有双向性，禁渔可能改变生态系统的禁渔可能改变该生态系统的，D正确。 故选ABD。 【小问4详解】 故道浅水区相较深水区有着更加丰富的生物种类，体现了群落的水平结构；水体不同层次分布的生物类型也有所差异体现了群落的垂直结构，因此①②正确； 由图2可知，短颌鲚和鲢、鳙都以浮游动物和浮游植物为食，说明短颌鲚和鲢、鳙的种间关系为④种间竞争。 【小问5详解】 在图1中选取三个采样点进行取样可以增加取样随机性，使调查结果更可高，D正确，ABC错误。 故选D。 【小问6详解】 A、表格中未出现生物的数量关系，A错误； B、鱼类种类和数量越多，丰富度越高，营养结构越复杂，自我调节能力越强，其抵抗力稳定性越强，B错误； C、鱼类生物量呈现季节性变化，是群落季节性的体现，与群落演替无关，C错误； D、由表1可见：大中型鱼类生物量明显上升，小型鱼类生物量反而略有下降，因此鱼类总生物量上升主要是因为大中型鱼类生物量增加，D正确。 故选D。 【小问7详解】 A、小型鱼类数量是影响江豚种群的重要因素，设置人工鱼巢，增加小型鱼繁殖，增加江豚的食物，进而提高江豚种群数量，A正确； B、小型鱼种群的环境容纳量有关，大量投放小型鱼类鱼苗，会使小型鱼的竞争加剧，不利于小型鱼生长，不利于增加江豚种群数量，B错误； C、加强与长江连通，可使江豚的食物增加，可提高江豚环境容纳量，C正确； D、适当捕捞鲢、鳙、蒙古鲌等大中型鱼，可减轻对小型鱼的竞争或捕食，有利于维持并提升江豚种群数量，D正确。 故选ACD。 2. 胰高血糖素与糖代谢 胰高血糖素是血糖调节的重要激素之一、研究发现，在饥饿情况下肠道中的免疫细胞（ILC2）可通过响应肠相关神经信号迁移到胰腺中，影响胰腺的内分泌功能和血糖调节功能。相关机制如图1所示。 （1）图1中细胞甲为_____。 （2）结合图1及所学的知识，分析胰高血糖素作用的靶细胞有_____。（编号选填） ①肝脏细胞②胰岛细胞③脂肪细胞④肌细胞 （3）在饥饿状态下，肠交感神经的兴奋性增强，下列现象可能出现的有_____。（多选） A. 胆汁分泌增加，胃肠蠕动加快 B. 肠交感神经末梢释放去甲肾上腺素 C. 肝糖原水解为葡萄糖速度加快 D. 葡萄糖转变为脂肪等非糖物质加快 （4）由题干及图1可知，去甲肾上腺素是一种_____信号分子。（编号选填） ①激素类 ②神经递质类 ③抗原类 为研究免疫细胞（ILC2）对胰腺内分泌功能和血糖调节功能的影响。科学家将野生型小鼠和ILC2缺陷小鼠同时禁食6小时，分别测定其空腹血糖水平和肝糖原水平。 （5）与野生型小鼠相比，若ILC2缺陷小鼠在禁食期间表现出空腹血糖水平和肝糖原水平变化分别为_____，可说明ILC2可促进正常小鼠在禁食期间胰高血糖素的分泌。（单选） A. 降低、升高 B. 降低、降低 C. 升高、降低 D. 升高、升高 为进一步探究ILC2影响胰高血糖素分泌的机制，科学家将ILC2释放的细胞因子（IL-5、IL-13）及细胞因子抑制剂分别加到不同组别的细胞甲培养基中，一段时间后，测定各组别培养基中胰高血糖素的含量，实验结果如图2所示 （6）由图2可知，组别5中各物质的添加情况分别为_____。（单选） A. _____+ B. +-+ C. +++ D. -++ （7）综合以上信息，阐述在饥饿情况下，肠神经与ILC2相互作用共同调控血糖稳态的机制_____。 【答案】（1）胰岛α细胞 （2）①②③ （3）BC （4）② （5）A （6）C （7）在饥饿情况下，肠道交感神经兴奋，释放去甲肾上腺素(1分)。去甲肾上腺素与ILC2上的NE 受体结合，促使ILC2 迁移到胰腺中，ILC2在胰腺中释放细胞因子(2分)，促使胰岛a细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖(1分)。 【解析】 【分析】在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用，是人体内唯一降低血糖的激素；胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，提高血糖浓度，而具有拮抗作用；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作用，而共同作用使血糖升高。 小问1详解】 图1中细胞甲为胰岛α细胞，释放胰高血糖素，使血糖升高。 【小问2详解】 ①胰高血糖素作用于肝脏细胞，使肝糖原分解，升高血糖，①正确； ②胰高血糖素作用于胰岛B细胞，促进胰岛素的分泌，②正确； ③胰高血糖素可以作用于脂肪细胞，促进脂肪分解，③正确； ④肌细胞上无胰高血糖素的受体，不是胰高血糖素的靶细胞，④错误。 故选①②③。 小问3详解】 A、胃肠蠕动加快是副交感神经的作用，A错误； B、肠交感神经末梢释放去甲肾上腺素，促使免疫细胞通过响应肠相关神经信号迁移到胰腺中，B正确； C、肠交感神经的兴奋性增强，促使免疫细胞通过响应肠相关神经信号迁移到胰腺中，释放细胞因子，使得胰岛B细胞分泌胰高血糖素增多，肝糖原水解为葡萄糖速度加快，C正确； D、副交感神经促进葡萄糖转变为脂肪等非糖物质加快，使血糖下降，D错误。 故选BC。 【小问4详解】 肠交感神经释放去甲肾上腺素，因此去甲肾上腺素是一种神经递质类信号分子，图1中没有显示其随着体液或血液进行运输从而去发挥作用，因此不属于激素类，也没有引起机体产生特异性免疫反应，因此也不属于抗原类。 故选②。 【小问5详解】 胰高血糖素促进肝糖原分解升高血糖，若ILC2可促进正常小鼠在禁食期间胰高血糖素的分泌，则ILC2缺陷小鼠在禁食期间表现出空腹血糖水平下降和肝糖原水平升高。 故选A。 【小问6详解】 与组1相比，2和3分别添加IL-5、IL-13，分别促进胰高血糖素的分泌，而4两者都添加，胰高血糖素分泌更多，说明二者有协同作用，5组介于2和3之间，说明在2、3的基础上添加了抑制剂，即添加了IL-5、IL-13和抑制剂。 故选C。 【小问7详解】 综合以上信息，在饥饿情况下，肠道交感神经兴奋，释放去甲肾上腺素，去甲肾上腺素与ILC2上的NE 受体结合，促使ILC2 迁移到胰腺中，ILC2在胰腺中释放细胞因子，促使胰岛a细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。 3. 系统性红斑狼疮 系统性红斑狼疮（SLE）是一种累及多器官、多系统的自身免疫性疾病。患者体内存在多种自身抗体，可与自身抗原结合形成免疫复合物并沉积在皮肤、关节和脑等部位的小血管壁上，造成组织细胞损伤。部分自身抗体的产生过程如图1所示，其中甲、乙、丙、丁表示细胞。 （1）结合图1及所学的知识，下列有关叙述正确的是_____。（多选） A. 细胞甲起着呈递抗原的作用 B. I型干扰素不属于免疫活性物质 C. SLE患者体内丁细胞的数量可能高于正常人 D. 系统性红斑狼疮与艾滋病致病机理相同 SLE的病因复杂。涉及分子遗传、性激素和环境因素（感染、药物和紫外线）等多个方面。研究表明。DaseIL3基因编码的DNA酶1样蛋白3（Dase1L3）可清除凋亡细胞释放的DNA，降低自身抗双链DNA抗体的产生。 （2）细胞凋亡和细胞坏死是细胞的两种死亡方式。下列属于两者差异的是_____。（多选） A. 是否会引发机体的免疫反应 B. 是否受遗传信息控制，程序性发生 C. 是否发生细胞破裂，内容物释放到细胞外 D. 是否会对周围健康细胞造成影响 （3）DaselL3属于脱氧核糖核酸酶1家族中的一员，可水解DNA中的磷酸酯键。下列与DaselL3的作用原理相似的酶是_____。（单选） A. DNA解旋酶 B. DNA聚合酶 C. RNA聚合酶 D. 限制性内切核酸酶 DaselL3基因突变可引起家族性SLE。下图2是某家族性SLE的遗传系谱。 （4）根据图2的信息可知，DaseIL3基因位于_____上。（编号选填） ①常染色体 ②X染色体 ③Y染色体 （5）Dase1L3由275个氨基酸构成，DaseIL3基因突变后编码的蛋白则由268个氨基酸构成，产生此结果的可能原因是_____。（多选） A. 正常基因Dase1L3内部缺失一对碱基 B. 正常基因Dase1L3内部替换一对碱基 C. 异常基因DaselL3的甲基化程度不同 D. 异常基因转录后的翻译提前终止 （6）Ⅲ2携带致病基因的概率为_____。（单选） A. 1/3 B. 1/2 C. 2/3 D. 3/4 （7）I2在进行减数分裂形成精子的过程中（不考虑交叉互换），下列情况可能存在的是_____。（编号选填） ①细胞中存在2条X染色体和2个致病基因 ②细胞中存在2条X染色体和1个致病基因 ③细胞中存在1条X染色体和2个致病基因 ④细胞中存在1条X染色体和1个致病基因 （8）SLE易发于生育年龄女性，为缓解SLE所引发的症状，结合题干及已学知识推测，下列方案合理的有_____。（多选） A. 适当补充雌激素进行治疗 B. 注意防晒，避免紫外线的过多照射 C. 注射药物阿尼鲁来抑制I型干扰素的信号传导 D. 使用药物贝利尤以阻断B淋巴细胞的活化。 （9）III3与表型正常的男性结婚后，为预防SLE患儿的出生，对胎儿可采取的措施包括_____。（编号选填） ①遗传咨询②基因检测③B超检查④染色体分析 【答案】（1）AC （2）BCD （3）D （4）① （5）ABD （6）C （7）①③④ （8）BCD （9）② 【解析】 【分析】1、伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。 2、伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。 【小问1详解】 A、细胞甲属于APC细胞，起着呈递抗原的作用，A正确； B、I型干扰素属于免疫活性物质，B错误； C、系统性红斑狼疮（SLE）是一种累及多器官、多系统的自身免疫性疾病，自身免疫病患者免疫力过强，故SLE患者体内丁细胞（浆细胞）的数量可能高于正常人，C正确； D、系统性红斑狼疮与艾滋病致病机理不同。系统性红斑狼疮是免疫力过强引起，艾滋病是免疫力过弱引起，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 细胞凋亡不同于细胞坏死的根本原因是由基因决定的细胞编程性死亡，两者的差异表现在：是否受遗传信息控制，程序性发生，是否发生细胞膜破裂，内容物释放到细胞外，是否会对周围健康细胞造成影响。 故选BCD。 【小问3详解】 DaselL3属于脱氧核糖核酸酶1家族中的一员，可水解DNA中的磷酸酯键； A、DNA解旋酶断裂DNA双链中的氢键，A错误； B、DNA聚合酶催化DNA形成磷酸酯键，B错误； C、RNA聚合酶催化RNA形成磷酸酯键，C错误； D、限制性内切核酸酶催化DNA断裂磷酸酯键，D正确。 故选D。 【小问4详解】 分析家系图可知患者男女都有，排除DaseIL3基因位于Y染色体； 如果是X染色体显性遗传，II1和II2无病，不会生出III1患病个体，排除X染色体显性遗传；如果是X染色体隐性遗传，I1号患病，则她的儿子都患病，与家系图不合，排除X染色体隐性遗传； 由此推测DaseIL3基因位于①常染色体上。 【小问5详解】 ABD、Dase1L3由275个氨基酸构成，DaseIL3基因突变后编码的蛋白则由268个氨基酸构成，表明DaseIL3基因突变后氨基酸数量减少了，可能是正常基因Dase1L3内部缺失一对碱基；正常基因Dase1L3内部替换一对碱基；异常基因转录后的翻译提前终止，ABD正确； C、异常基因DaselL3的甲基化程度不同，会影响基因转录，可能最后不能翻译出蛋白质，而不是只是减少7个氨基酸，C错误。 故选ABD。 【小问6详解】 结合（4）分析该治病基因位于常染色体，再结合家系图可知，II1和II2无病，生出有病个体，表明该病是常染色体隐性遗传， 设控制该病的基因为A、a；II1和II2的基因都是Aa，III2的基因型为1/3AA或者2/3Aa，故 Ⅲ2携带致病基因的概率为2/3。 故选C。 【小问7详解】 设控制该病的基因为A、a；A、a位于常染色体上，I2的基因型为Aa； 减数分裂的过程中，初级精母细胞有两个致病基因但位于同一条染色体上，细胞含有1条X染色体，③正确； 减数分裂Ⅰ完成后，两个次级精母细胞其中一个细胞有一条X染色体、另一个细胞有一条Y染色体，而其中一个细胞可能有含有两个致病基因的一条染色体、一个细胞没有致病基因，含有X染色体和致病基因的次级精母细胞减数分裂II后期着丝粒分裂，形成2条X染色体和2个致病基因，①正确； 减数分裂Ⅱ结束后，分裂产生的精细胞可能含有一条X染色体和1个致病基因，④正确。 综上所述可能的情形有①③④。 故选①③④。 【小问8详解】 A、系统性红斑狼疮（SLE）属于自身免疫病，适当补充雌激素不能达到缓解症状治疗，A错误； BCD、系统性红斑狼疮（SLE）易发于生育年龄女性，为缓解系统性红斑狼疮（SLE）所引发的症状，注意防晒，避免紫外线的过多照射，引起基因突变等；干扰素属于细胞因子，会加强免疫力，故注射药物阿尼鲁来抑制I型干扰素的信号传导，减弱免疫力；使用药物贝利尤以阻断B淋巴细胞的活化，减弱免疫力，通过以上措施缓解系统性红斑狼疮（SLE）所引发的症状，BCD正确。 故选BCD。 【小问9详解】 该病属于常染色体隐性遗传，不能对胎儿进行染色体分析，系统性红斑狼疮是一种累及多器官、多系统的自身免疫性疾病，不同通过B超检查；故III3是致病基因的携带者，与表型正常的男性结婚后，为预防SLE患儿的出生，对胎儿可采取的措施是基因检测。 故选②。 4. 嗜热蓝细菌 科研人员从四川甘孜的温泉带中分离到两株嗜热蓝细菌，研究发现其具有特殊的二氧化碳富集机制——羧酶体。羧酶体的具体富集机制及嗜热蓝细菌的部分代谢过程如图1所示。 （1）据图1及所学知识判断，CO2通过嗜热蓝细菌细胞膜的方式可以是_____。（单选） ①自由扩散②协助扩散③主动运输④胞吞 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ （2）关于嗜热蓝细菌内碳酸酐酶的叙述，正确的是_____。（单选） A. 化学本质为DNA B. 催化产生HCO后失活 C. 在蓝细菌内参与卡尔文循环 D. 在高温环境下活性较高 （3）关于图1中过程①~④的相关叙述，错误的是_____。（多选） A. 过程④的场所为线粒体基质 B. 过程③属于生物圈中碳循环的一部分 C. 过程②需要过程③提供ATP和NADPH D. 过程①实现了活跃的化学能向稳定的化学能的转变 （4）关于嗜热蓝细菌进化过程的叙述，符合“自然选择学说”的是_____。（多选） A. 嗜热蓝细菌的祖先突变产生羧酶体相关的基因 B. 具有羧酶体的嗜热蓝细菌，其后代也含有羧酶体 C. 在CO2浓度较低的水体中，不能有效固定CO2的嗜热蓝细菌被淘汰 D. 有羧酶体的嗜热蓝细菌与不含羧酶体的嗜热蓝细菌之间具有生殖隔离 工业排放的烟道气温度高且含二氧化碳，将其通入自养生物培养液中，不仅可以冷却烟道气，还能达到生物碳减排的目的。为评估分离到的这两株嗜热蓝细菌（记为E111和E732）在生物碳减排的应用前景，科研人员设置四个温度梯度，在相同光照强度下连续培养16天获得图2的嗜热蓝细菌生长曲线。（OD685nm值与细菌数呈正相关） （5）嗜热蓝细菌在生长发育繁殖的过程中，可能出现的现象有_____。（编号选填） ①DNA加倍②染色体加倍③中心体加倍④着丝粒加倍 （6）结合题干及图2的相关信息，选出适合用于烟道气生物碳减排的嗜热蓝细菌，并阐述理由_____。 【答案】（1）B （2）D （3）ACD （4）BC （5）① （6）答案一：E111，与 E732相比，随着培养天数增加，E111虽然在 60℃下生长缓慢，但在45~55℃温度下生长速率高于E732，说明在相同的较长培养天数下，若烟道气冷却后温度在45~55℃间，E111能固定更多的二氧化碳； 答案二：E732，与E111相比，随着培养天数增加，E732虽然在 45~55℃温度下生长速率略低于E111，但在60℃下仍能保持稳定的增长，说明在相同的较长培养天数下，若烟道气冷却后温度在60℃左右，E732能固定更多的二氧化碳；答案三：E111和E732均可，图2和图3只得到 45~60℃四个浓度梯度下两种嗜热蓝细菌的生长曲线，只代表了蓝细菌的繁殖能力，不能得出蓝细菌繁殖一代所需有机物总量，不能反应蓝细菌在不同温度下的固碳能力，由于两种蓝细菌均能在较高温度下生长，所以均可用于烟道气的生物碳减排 【解析】 【分析】根据题目信息可知，碳酸酐酶可以催化CO2转化为HCO3，而羧酶体能够使进入，并使其在羧酶体内转化为CO2。 【小问1详解】 CO2属于小分子，通过细胞膜的方式为自由扩散，据本题图分析可知CO2的运输方式还可以是主动运输。 故选B。 【小问2详解】 A、酶的本质大部分为蛋白质，少量为RNA，A错误； B、酶发挥完催化作用后一般不失活，B错误； C、根据题图可知碳酸酐酶可以催化CO2转化为HCO3的过程，该过程不是卡尔文循环，C错误； D、温泉带温度较高，从中分离到两株嗜热蓝细菌是耐高温的，所以可推知嗜热蓝细菌内碳酸酐酶在高温环境下活性较高。 故选D。 【小问3详解】 A、嗜热蓝细菌属于原核生物，不含线粒体，A错误； B、碳循环是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。过程③是C6转化为丙酮酸的过程，属于生物圈中碳循环的一部分，B正确； C、过程②是C3转化为C6的过程，该过程类似于暗反应过程，③过程会产生ATP和NADH，C错误； D、实现了活跃的化学能转变为稳定的化学能的过程是将ATP中的能量转换为有机物中化学能，过程①属于CO2的固定，未实现了活跃的化学能向稳定的化学能的转变，D错误。 故选ACD。 小问4详解】 自然选择学说的主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。随着科学的发展，人们对生物进化的认识不断深入，形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其主要内容是：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。而现代生物进化理论不同于达尔文的说法：（1）种群是生物进化的基本单位。（2）生物进化实质是种群基因频率的定向改变。（3）突变和基因重组产生进化的原材料。 A、嗜热蓝细菌的祖先突变产生羧酶体相关的基因，该观点符合现代生物进化理论内容，但不符合自然选择学说内容，A不符合题意； B、具有羧酶体的嗜热蓝细菌，其后代也含有羧酶体，这描述的是一种遗传现象，符合自然选择学说的内容，B符合题意； C、在CO2浓度较低的水体中，不能有效固定CO2的嗜热蓝细菌被淘汰体现了生存斗争的观点，C符合题意； D、有羧酶体的嗜热蓝细菌与不含羧酶体的嗜热蓝细菌之间具有生殖隔离，该观点符合现代生物进化理论内容，但不符合自然选择学说内容，D不符合题意。 故选BC。 【小问5详解】 嗜热蓝细菌属于原核生物，不含染色体、中心体、着丝粒等结构，但是含有DNA分子，所以在生长发育繁殖的过程中，可能出现的现象只能是DNA加倍。 故选①。 【小问6详解】 结合题干及图2的相关信息可知方案可以有以下几种： 方案一：选用E111。与 E732相比，随着培养天数增加，E111虽然在 60℃下生长缓慢，但在45~55℃温度下生长速率高于E732，说明在相同的较长培养天数下，若烟道气冷却后温度在45~55℃间，E111能固定更多的二氧化碳； 答案二：选用E732。与E111相比，随着培养天数增加，E732虽然在 45~55℃温度下生长速率略低于E111，但在60℃下仍能保持稳定的增长，说明在相同的较长培养天数下，若烟道气冷却后温度在60℃左右，E732能固定更多的二氧化碳； 答案三：E111和E732均可。图2和图3只得到 45~60℃四个浓度梯度下两种嗜热蓝细菌的生长曲线，只代表了蓝细菌的繁殖能力，不能得出蓝细菌繁殖一代所需有机物总量，不能反应蓝细菌在不同温度下的固碳能力，由于两种蓝细菌均能在较高温度下生长，所以均可用于烟道气的生物碳减排 5. 米曲霉的改造 曲酸具有抗菌性、抗氧化性等抗逆能力，具有重要的应用价值。为提高米曲霉产曲酸能力，科研人员用同源重组基因敲除技术成功敲除了米曲霉g-3菌株中的msn2基因，获得高产的g-5菌株，部分过程如图1，其中kanr（卡那霉素抗性基因）、pyrG基因（表达合成尿嘧啶）为标记基因。步骤Ⅲ米曲霉g-3发生的变化如图2所示。 （1）步骤 I的接种方法一般为_____。 （2）下列关于培养基甲和乙的相关叙述，正确的是_____。（多选） A. 培养基甲为固体培养基 B. 培养基甲为鉴别培养基 C. 培养基乙可获得大量质粒 D. 培养基乙需加入卡那霉素 科研人员选取培养基丙的3个菌落，分别提取其基因组DNA，选用图2中相关引物进行PCR扩增，结果如图3所示。 （3）根据图3结果可知，科研人员选用的PCR引物组合为_____。（单选） A. 引物A和引物B B. 引物C和引物E C. 引物A和引物C D. 引物B和引物E （4）根据图3结果，_____号泳道对应菌株为目的菌株g-5。为进一步验证，科研人员重新选择图2的相关引物组合重复上述操作，请将获得的电泳结果在答题纸相应虚线方框内涂黑。 （5）尿嘧啶属于曲霉生长所需的_____。（编号选填）由图1、2和相关信息推断，与培养基丙相比，培养基丁_____尿嘧啶。（编号选填） ①碳源②氮源③无机盐④生长因子⑤含⑥不含 （6）图1所示实验步骤中需要使用无菌技术的有_____。（编号选填） ①步骤I②步骤II③步骤Ⅲ④步骤IV 对摇瓶培养相同时间后的g-3和g-5在相同放大倍数下镜检结果如图4，在比较两者菌丝球（菌丝缠绕而成）形态后科研人员认为g-5对外界营养物质吸收速率快于g-3，是其曲酸产量高的原因之一、 （7）据此判断图4中_____（A/B）视野中菌株为g-5。 米曲霉的曲酸产量与其对逆境的敏感性有关，tps1基因表达产物可以降低米曲霉对逆境的敏感性。研究发现g-5菌株tpsI基因表达量明显降低。 （8）综合以上信息，阐述msn2基因敲除能使米曲霉产曲酸增多的可能机制_____。 【答案】（1）稀释涂布平板法 （2）ACD （3）C （4） ①. 3 ②. （5） ①. ④ ②. ⑥ （6）①②③④ （7）B （8）米曲霉被敲除 msn2 基因后，一方面菌丝缠绕程度下降，菌丝对外界营养物质的吸收速率提高，有更多营养物质用于产生曲酸；另一方面，msn2基因表达产物的缺乏，抑制了tpsI基因的表达，提高了米曲霉对逆境的敏感性，从而使米曲霉产生更多的曲酸。 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选和获取从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选，是基因工程的核心步骤。 （3）将目的基因导入受体细胞将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 从图中可以看出，步骤 I 是将含有重组质粒的大肠杆菌接种到培养基甲上，在固体培养基上进行筛选等操作，其接种方法一般为稀释涂布平板法。 【小问2详解】 A、从图中可以看到，步骤 I 是将含有重组质粒的大肠杆菌接种到培养基甲上，一般在固体培养基上进行接种操作，方便筛选单菌落等，所以培养基甲为固体培养基，A正确； B、培养基甲为选择培养基，而不是鉴别培养基，B错误； C、培养基乙用于培养导入重组质粒的米曲霉，目的是培养米曲霉并使其生长繁殖，进而获得高产曲酸等，故培养基乙可获得大量质粒，C正确； D、重组质粒中含有kanr（卡那霉素抗性基因），因此在培养基乙中加入卡那霉素可以筛选出含有重组质粒的米曲霉，D正确。 故选ACD。 【小问3详解】 从图3中可以看出，3号菌落相关DNA的碱基对接近3706bp≈1032+1650+1024，由此可知，科研人员选用的PCR引物组合为引物A和引物C，C正确。 故选C。 【小问4详解】 3号菌落大约含有3700bp的碱基对，3道的条带情况与目的菌株 g - 5 预期条带特征相符，所以3道对应菌株为目的菌株 g - 5。为进一步验证，可选择图2的引物A、D重复上述操作，产物大小为1032+1650=2682。 【小问5详解】 尿嘧啶是含氮的小分子有机物，在微生物培养中属于生长因子，所以选④。菌株 g - 5 能在培养基丙上生长，不能在培养基丁上生长，结合图2中基因缺失情况，推测是培养基丁不含尿嘧啶，所以选⑥。 【小问6详解】 为了防止杂菌污染，影响实验结果，整个过程都应该无菌处理，因此图1所示实验步骤中需要使用无菌技术的有步骤I、步骤、步骤Ⅲ、步骤IV，即①②③④正确。 【小问7详解】 g-5对外界营养物质吸收速率快于g-3，由于图4中B视野中的菌株缠绕程度上升，菌丝对外界营养物质的吸收速率提高，有更多营养物质用于产生曲酸，因此B视野中菌株为g-5。 小问8详解】 米曲霉被敲除 msn2 基因后，一方面菌丝缠绕程度下降，菌丝对外界营养物质的吸收速率提高，有更多营养物质用于产生曲酸；另一方面，msn2基因表达产物的缺乏，抑制了tpsI基因的表达，提高了米曲霉对逆境的敏感性，从而使米曲霉产生更多的曲酸，因此msn2基因敲除能使米曲霉产曲酸增多。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期高三年级学业质量调研 生物学试卷 （时间60分钟，满分100分） 考试须知： 1．答题前，请将你的姓名及准考证号认真填写在试卷和答题纸上。 2．所有答案必须涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸的相应位置上。 3．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。 1. 天鹅洲故道江豚保护 长江天鹅洲故道是长江江豚保护基地，是可人为调控的半封闭水域，丰水期能通过闸口与长江连通，如图1。自1990年首次引入5头江豚，2017年长江天鹅洲故道内的江豚数量已达该生态系统所能承载的最大阈值89头。为了保障长江江豚所需的饵料鱼类资源，2018年起天鹅洲故道开始施行严格的禁渔措施，图2为该生态系统的部分食物网。 （1）根据题意，下列相关叙述错误的是_____。（单选） A. 天鹅洲故道属于淡水生态系统 B. 天鹅洲故道对长江江豚的保护属于迁地保护 C. 理论上禁渔后故道内江豚种群环境容纳量将上升 D. 天鹅洲故道内的江豚种群数量增长符合J型曲线 （2）结合图2分析，长江江豚处于该生态系统食物链中的_____。（编号选填） ①第一营养级 ②第二营养级 ③第三营养级 ④第四营养级 （3）禁渔可能改变该生态系统的_____。（多选） A. 营养结构 B. 物质循环速度 C. 能量流动的特点 D. 信息传递途径 （4）故道浅水区相较深水区有着更加丰富的生物种类；水体不同层次分布的生物类型也有所差异。这体现了群落的_____，（编号选填）图2中短颌鲚和鲢、鳙的种间关系为_____。（编号选填） ①垂直结构 ②水平结构 ③捕食 ④竞争 ⑤共生 为了解禁渔后故道内鱼类群落恢复情况，研究者在图1所示三个采样点调查了2022-2023年长江天鹅洲故道鱼类生物量，结果如表1。 表1 调查时间 大中型鱼类 小型鱼类 生物量/kg/hm2 年均生物量/kg/hm2 生物量/kg/hm2 年均生物量/kg/hm2 2022年1月 192.8 135.18 10.0 12.05 2022年4月 178.0 11.2 2022年7月 73.8 10.9 2022年10月 961 16.1 2023年3月 263.5 238.98 0.5 7.85 2023年6月 271.1 6.2 2023年9月 263.1 3.8 2023年12月 158.2 20.9 （5）在图1中选取三个采样点进行取样的最合理解释是_____。（单选） A. 增加样本种类 B. 扩大样本数量 C. 均衡性别比例 D. 增加取样随机性 （6）结合表1的信息，下列对天鹅洲故道的相关叙述正确的是_____。（单选） A. 其数量金字塔呈现倒置现象 B. 鱼类种类和数量越多，其抵抗力稳定性越弱 C. 鱼类生物量呈现季节性变化，是群落演替的体现 D. 鱼类总生物量的上升主要是因为大中型鱼类生物量增加 （7）故道内小型鱼类生物量是影响江豚种群数量的主要因素之一、综合以上信息，下列措施有利于提高江豚种群数量的是_____。（多选） A. 设置人工鱼巢 B. 大量投放小型鱼类鱼苗 C. 加强故道与长江的连通 D. 适当捕捞鲢、鳙、蒙古鲌 2. 胰高血糖素与糖代谢 胰高血糖素是血糖调节的重要激素之一、研究发现，在饥饿情况下肠道中的免疫细胞（ILC2）可通过响应肠相关神经信号迁移到胰腺中，影响胰腺的内分泌功能和血糖调节功能。相关机制如图1所示。 （1）图1中细胞甲为_____。 （2）结合图1及所学的知识，分析胰高血糖素作用的靶细胞有_____。（编号选填） ①肝脏细胞②胰岛细胞③脂肪细胞④肌细胞 （3）在饥饿状态下，肠交感神经的兴奋性增强，下列现象可能出现的有_____。（多选） A. 胆汁分泌增加，胃肠蠕动加快 B. 肠交感神经末梢释放去甲肾上腺素 C. 肝糖原水解为葡萄糖速度加快 D. 葡萄糖转变为脂肪等非糖物质加快 （4）由题干及图1可知，去甲肾上腺素是一种_____信号分子。（编号选填） ①激素类 ②神经递质类 ③抗原类 为研究免疫细胞（ILC2）对胰腺内分泌功能和血糖调节功能的影响。科学家将野生型小鼠和ILC2缺陷小鼠同时禁食6小时，分别测定其空腹血糖水平和肝糖原水平。 （5）与野生型小鼠相比，若ILC2缺陷小鼠在禁食期间表现出空腹血糖水平和肝糖原水平变化分别为_____，可说明ILC2可促进正常小鼠在禁食期间胰高血糖素的分泌。（单选） A. 降低、升高 B. 降低、降低 C. 升高、降低 D. 升高、升高 为进一步探究ILC2影响胰高血糖素分泌的机制，科学家将ILC2释放的细胞因子（IL-5、IL-13）及细胞因子抑制剂分别加到不同组别的细胞甲培养基中，一段时间后，测定各组别培养基中胰高血糖素的含量，实验结果如图2所示 （6）由图2可知，组别5中各物质的添加情况分别为_____。（单选） A. _____+ B. +-+ C. +++ D. -++ （7）综合以上信息，阐述在饥饿情况下，肠神经与ILC2相互作用共同调控血糖稳态的机制_____。 3. 系统性红斑狼疮 系统性红斑狼疮（SLE）是一种累及多器官、多系统自身免疫性疾病。患者体内存在多种自身抗体，可与自身抗原结合形成免疫复合物并沉积在皮肤、关节和脑等部位的小血管壁上，造成组织细胞损伤。部分自身抗体的产生过程如图1所示，其中甲、乙、丙、丁表示细胞。 （1）结合图1及所学的知识，下列有关叙述正确的是_____。（多选） A. 细胞甲起着呈递抗原的作用 B. I型干扰素不属于免疫活性物质 C. SLE患者体内丁细胞的数量可能高于正常人 D. 系统性红斑狼疮与艾滋病致病机理相同 SLE病因复杂。涉及分子遗传、性激素和环境因素（感染、药物和紫外线）等多个方面。研究表明。DaseIL3基因编码的DNA酶1样蛋白3（Dase1L3）可清除凋亡细胞释放的DNA，降低自身抗双链DNA抗体的产生。 （2）细胞凋亡和细胞坏死是细胞的两种死亡方式。下列属于两者差异的是_____。（多选） A. 是否会引发机体的免疫反应 B. 是否受遗传信息控制，程序性发生 C. 是否发生细胞破裂，内容物释放到细胞外 D. 是否会对周围健康细胞造成影响 （3）DaselL3属于脱氧核糖核酸酶1家族中一员，可水解DNA中的磷酸酯键。下列与DaselL3的作用原理相似的酶是_____。（单选） A. DNA解旋酶 B. DNA聚合酶 C. RNA聚合酶 D. 限制性内切核酸酶 DaselL3基因突变可引起家族性SLE。下图2是某家族性SLE的遗传系谱。 （4）根据图2的信息可知，DaseIL3基因位于_____上。（编号选填） ①常染色体 ②X染色体 ③Y染色体 （5）Dase1L3由275个氨基酸构成，DaseIL3基因突变后编码的蛋白则由268个氨基酸构成，产生此结果的可能原因是_____。（多选） A. 正常基因Dase1L3内部缺失一对碱基 B. 正常基因Dase1L3内部替换一对碱基 C. 异常基因DaselL3的甲基化程度不同 D. 异常基因转录后的翻译提前终止 （6）Ⅲ2携带致病基因的概率为_____。（单选） A. 1/3 B. 1/2 C. 2/3 D. 3/4 （7）I2在进行减数分裂形成精子的过程中（不考虑交叉互换），下列情况可能存在的是_____。（编号选填） ①细胞中存在2条X染色体和2个致病基因 ②细胞中存在2条X染色体和1个致病基因 ③细胞中存在1条X染色体和2个致病基因 ④细胞中存在1条X染色体和1个致病基因 （8）SLE易发于生育年龄女性，为缓解SLE所引发的症状，结合题干及已学知识推测，下列方案合理的有_____。（多选） A. 适当补充雌激素进行治疗 B. 注意防晒，避免紫外线的过多照射 C. 注射药物阿尼鲁来抑制I型干扰素的信号传导 D. 使用药物贝利尤以阻断B淋巴细胞的活化。 （9）III3与表型正常的男性结婚后，为预防SLE患儿的出生，对胎儿可采取的措施包括_____。（编号选填） ①遗传咨询②基因检测③B超检查④染色体分析 4. 嗜热蓝细菌 科研人员从四川甘孜的温泉带中分离到两株嗜热蓝细菌，研究发现其具有特殊的二氧化碳富集机制——羧酶体。羧酶体的具体富集机制及嗜热蓝细菌的部分代谢过程如图1所示。 （1）据图1及所学知识判断，CO2通过嗜热蓝细菌细胞膜的方式可以是_____。（单选） ①自由扩散②协助扩散③主动运输④胞吞 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ （2）关于嗜热蓝细菌内碳酸酐酶的叙述，正确的是_____。（单选） A. 化学本质为DNA B. 催化产生HCO后失活 C. 在蓝细菌内参与卡尔文循环 D. 在高温环境下活性较高 （3）关于图1中过程①~④的相关叙述，错误的是_____。（多选） A. 过程④的场所为线粒体基质 B. 过程③属于生物圈中碳循环的一部分 C. 过程②需要过程③提供ATP和NADPH D. 过程①实现了活跃的化学能向稳定的化学能的转变 （4）关于嗜热蓝细菌进化过程叙述，符合“自然选择学说”的是_____。（多选） A. 嗜热蓝细菌的祖先突变产生羧酶体相关的基因 B. 具有羧酶体的嗜热蓝细菌，其后代也含有羧酶体 C. 在CO2浓度较低的水体中，不能有效固定CO2的嗜热蓝细菌被淘汰 D. 有羧酶体的嗜热蓝细菌与不含羧酶体的嗜热蓝细菌之间具有生殖隔离 工业排放的烟道气温度高且含二氧化碳，将其通入自养生物培养液中，不仅可以冷却烟道气，还能达到生物碳减排的目的。为评估分离到的这两株嗜热蓝细菌（记为E111和E732）在生物碳减排的应用前景，科研人员设置四个温度梯度，在相同光照强度下连续培养16天获得图2的嗜热蓝细菌生长曲线。（OD685nm值与细菌数呈正相关） （5）嗜热蓝细菌在生长发育繁殖的过程中，可能出现的现象有_____。（编号选填） ①DNA加倍②染色体加倍③中心体加倍④着丝粒加倍 （6）结合题干及图2的相关信息，选出适合用于烟道气生物碳减排的嗜热蓝细菌，并阐述理由_____。 5. 米曲霉的改造 曲酸具有抗菌性、抗氧化性等抗逆能力，具有重要的应用价值。为提高米曲霉产曲酸能力，科研人员用同源重组基因敲除技术成功敲除了米曲霉g-3菌株中的msn2基因，获得高产的g-5菌株，部分过程如图1，其中kanr（卡那霉素抗性基因）、pyrG基因（表达合成尿嘧啶）为标记基因。步骤Ⅲ米曲霉g-3发生的变化如图2所示。 （1）步骤 I的接种方法一般为_____。 （2）下列关于培养基甲和乙的相关叙述，正确的是_____。（多选） A. 培养基甲为固体培养基 B. 培养基甲为鉴别培养基 C. 培养基乙可获得大量质粒 D. 培养基乙需加入卡那霉素 科研人员选取培养基丙的3个菌落，分别提取其基因组DNA，选用图2中相关引物进行PCR扩增，结果如图3所示。 （3）根据图3结果可知，科研人员选用的PCR引物组合为_____。（单选） A. 引物A和引物B B. 引物C和引物E C. 引物A和引物C D. 引物B和引物E （4）根据图3结果，_____号泳道对应菌株为目的菌株g-5。为进一步验证，科研人员重新选择图2的相关引物组合重复上述操作，请将获得的电泳结果在答题纸相应虚线方框内涂黑。 （5）尿嘧啶属于曲霉生长所需的_____。（编号选填）由图1、2和相关信息推断，与培养基丙相比，培养基丁_____尿嘧啶。（编号选填） ①碳源②氮源③无机盐④生长因子⑤含⑥不含 （6）图1所示实验步骤中需要使用无菌技术的有_____。（编号选填） ①步骤I②步骤II③步骤Ⅲ④步骤IV 对摇瓶培养相同时间后的g-3和g-5在相同放大倍数下镜检结果如图4，在比较两者菌丝球（菌丝缠绕而成）形态后科研人员认为g-5对外界营养物质吸收速率快于g-3，是其曲酸产量高的原因之一、 （7）据此判断图4中_____（A/B）视野中菌株为g-5。 米曲霉的曲酸产量与其对逆境的敏感性有关，tps1基因表达产物可以降低米曲霉对逆境的敏感性。研究发现g-5菌株tpsI基因表达量明显降低。 （8）综合以上信息，阐述msn2基因敲除能使米曲霉产曲酸增多的可能机制_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $