2024届北京海淀北理工附中高三第三次模拟考试生物试卷含解析

2024届北京海淀北理工附中高三第三次模拟考试生物试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1．为研究我国西南部某山脉中群落演替的规律，生态学家把同一时间内共存于该山脉上的灌草丛、针阔叶混交林、常绿阔叶林、针叶林当做同一群落的不同演替阶段来硏究，统计的四项指标如下表所示（叶面积指数指每单位土地面积上叶片总面积）。下列相关叙述正确的是（）灌草丛针阔叶混交林常绿阔叶林针叶林生产者固定有机物的量（t/hm9/a）1．439．1113．814．50总呼吸量（t/hm9/a）5．9311．737．818．98叶面积指数9．4810．981．71111．113植被干物质的量（t/hm9）11．11512．5913．5714．74A．最可能的演替顺序为灌草丛、针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林B．生产者固定有机物的量与其叶面积指数呈负相关C．演替过程中植被干物质的量前期增长缓慢、后期增长迅速D．植被干物质的量只与群落中植被的光合作用和呼吸作用有关2．枯草杆菌野生型与某一突变型的差异如表：枯草杆菌核糖体S12蛋白第55﹣58位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率（%）野生型能0突变型不能100注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸下列叙述错误的是（）A．突变型的产生是由于碱基对的替换所致B．链霉素诱发枯草杆菌产生相应的基因突变C．链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能D．S12蛋白结构改变使其突变型具有链霉素抗性3．图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像，其中能体现基因重组的是（）A．④ B．②③ C．①④ D．②④4．科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如下图所示。据此作出的分析，不正确的是A．谷氨酸（Glu）至少有两种密码子B．终止密码子分别为TAA或TGAC．一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变D．基因重叠能经济地利用DNA的遗传信息量5．下列组成细胞的化合物中，与酵母菌的遗传物质的元素组成相同的是（）A．磷脂 B．糖原 C．胰蛋白酶 D．丙酮酸6．纤维素分子水解成葡萄糖需三类酶协同催化。下表信息体现出酶的催化特性是种类作用部位作用化学键葡聚糖内切酶纤维素分子内部β-1，4糖苷键葡聚糖外切酶纤维素分子非还原端β-1，4糖苷键β-葡萄糖苷酶纤维素二糖β-1，4糖苷键A．专一性 B．高效性 C．多样性 D．作用条件温和7．下列有关生物进化的叙述，正确的是（）A．某种群中若RR个体的百分率增加，则R的基因频率一定增加B．自然选择的实质是种群基因频率发生定向改变C．地理隔离必然导致生殖隔离D．一个种群中控制某一性状的全部基因称为基因库8．（10分）如图表示一种酶与其对应底物，以下叙述错误的是（）A．高温导致该酶空间结构发生改变B．高温下该酶失活是因其活性位点与底物不吻合C．降低至最适温度时此酶的活性位点结构能恢复D．酶的专一性是由酶和底物的空间结构决定的二、非选择题9．（10分）突尼斯软籽石榴是一种热门水果，深受大家喜爱，但其抗寒能力差，这成为限制该种石榴栽培的重要因素。科学家们利用基因工程对其进行定向改造，以得到抗寒性强的优良品种。下图表示构建基因表达载体的方法，图中标注的是限制酶的酶切位点，请回答下列问题：（1）在切割目的基因时选择的两种限制酶最好为____________________，选择两种限制酶的优势是可避免________________。（2）可通过________技术对获得的抗寒基因进行体外扩增，该过程使DNA解旋的方法与细胞内复制时的差异是________________，体外扩增时使用的酶具有的显著特点是__________________。（3）将重组质粒导入经________（过程）培养成的软籽石榴的愈伤组织中常用________法。10．（14分）2019年1月24日，《国家科学评论》发表了上海科学家团队的一项重要成果，即先通过基因编辑技术切除猕猴受精卵中的生物节律核心基因BMAL1，再利用体细胞克隆技术，获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴，这是国际上首次成功构建出了一批遗传背景一致的生物节律紊乱的猕猴模型，同时也是世界上首个体细胞克隆猴“中中”“华华”诞生后，体细胞克隆猴技术的首次应用。基因编辑技术是上述研究中的核心技术，该技术中的基因编辑工具是经改造的CRISPR/Cas9系统。该系统由向导RNA和Cas9蛋白组成，由向导RNA引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割来完成基因的编辑过程，其工作原理如下图所示。（1）CRISPR/Cas9系统广泛存在于细菌体内，推测该系统在细菌体内的作用是___________。（2）由于Cas9蛋白没有特异性，用CRISPR/Cas9系统切割BMAL1基因，向导RNA的识别序列应具有的特点是___________。（3）为了获得更多的受精卵，可对母猕猴注射___________激素，使其超数排卵，判断卵细胞受精成功的重要标志是___________。在个体水平鉴定BMAL1基因敲除成功的方法是___________。（4）该团队利用一只BMAL1缺失的成年猕猴体细胞克隆出5只后代的实验中，体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是___________。（5）在人类生物节律紊乱机理硏究方面，猕猴模型比小鼠、果蝇等传统模型动物更加理想，理由是___________。基因编辑后通过体细胞克隆得到的数只BMAL1缺失猕猴（A组），与仅通过基因编辑受精卵得到的数只BMAL1缺失猕猴（B组）比较，___________（填“A组”或“B组”）更适合做疾病研究模型动物，理由是___________。11．（14分）科学家通过导入外源分子使动物的某特定基因失活，进而培养出有基因缺陷的动物来研究相应基因的功脂，下图是流程示意图。请据图回答相关问题，（1）①过程通常用到________（仪器），②过程所采取的避免杂菌污染措施，除培养液及培养用具灭菌处理外，一般需加入________，还要定期更换培养液。定期更换培养液的理由是_________________。（2）图示体外受精过程，一般需要在________中完成。（3）为更多地获得基因剔除小鼠，可对囊胚阶段的胚胎进行分割移植，在分割时要注意________。请说明理由________________。（4）胚胎移植能否成功，主要与供体和受体的________有关。（5）经研究知，某基因与乳腺癌细胞的增殖密切相关。请简述基因剔除技术在乳腺癌治疗方面的基本思路：_________________。12．水稻的育性由一对等位基因M、m控制，基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子，基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子，表现为雄性不育，基因M可使雄性不育个体恢复育性。通过转基因技术将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中，并使其插入到一条不含m基因的染色体上，如图所示。基因D的表达可使种子呈现蓝色，无基因D的种子呈现白色。该方法可以利用转基因技术大量培育不含转基因成分的雄性不育个体。（1）基因型为mm的个体在育种过程中作为_________（填“父本”或“母本”），该个体与育性正常的非转基因个体杂交，子代可能出现的基因型为__________。（2）图示的转基因个体自交，F1的基因型及比例为__________，其中雄性可育（能产生可育的雌、雄配子）的种子颜色为_______。F1个体之间随机授粉，得到的种子中雄性不育种子所占比例为________，快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是_________。（3）若转入的基因D由于突变而不能表达，将该种转基因植株和雄性不育植株间行种植，使其随机授粉也能挑选出雄性不育种子，挑选方法是_______。但该方法只能将部分雄性不育种子选出，原因是___________。因此生产中需利用基因D正常的转基因植株大量获得雄性不育种子。

参考答案一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1、A【解题分析】

群落演替指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。【题目详解】A、最可能的演替顺序为灌草丛、针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林，随着演替的进行，物种丰富度增大，A正确；B、生产者固定有机物的量与其叶面积指数呈正相关，B错误；C、演替过程中植被干物质的量前期增长迅速，C错误；D、植被干物质的量与群落中植被的光合作用和呼吸作用有关，也与消费者和分解者有关，D错误。故选A。2、B【解题分析】

分析表格可知，野生型的核糖体S12蛋白第55﹣58位的氨基酸序列为﹣P﹣K﹣K﹣P﹣，而突变型的氨基酸序列为﹣P﹣R﹣K﹣P﹣，即基因突变导致蛋白质中一个氨基酸改变，该突变是由于基因中一个碱基对发生替换引起的。【题目详解】A、根据图形可知，核糖体S12蛋白改变，氨基酸的个数没有变，只是赖氨酸变为脯氨酸，所以突变型的产生是由于碱基对的替换所致，A正确；B、基因突变是不定向的，链霉素不能诱发枯草杆菌产生相应的定向抗性突变，链霉素仅仅起到选择作用，B错误；C、分析图表，链霉素能够和野生型的枯草杆菌的核糖体结合，不能和突变型的枯草杆菌结合，说明链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，C正确；D、分析表格可知，突变型在含链霉素培养基中的存活率为100%，说明S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性，D正确。故选B。3、C【解题分析】

基因重组1、概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合。2、类型：（1）自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；（2）交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。3、意义：（1）形成生物多样性的重要原因之一；（2）是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。【题目详解】基因重组有两种类型：（1）减数第一次分裂前期（四分体），同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换而导致基因重组，即图中①；（2）减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合而导致基因重组，即图中④。故选C。4、B【解题分析】

根据题意和图示分析可知：不同的基因共用了相同的序列，这样就增大了遗传信息储存的容量；基因突变就是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变，基因突变后控制合成的蛋白质的分子量可能不变、可能减少、也可能增加。【题目详解】A、90号和149号都编码Glu，并且碱基不同，所以Glu至少有两种密码子，A正确；B、密码子是mRNA编码一个氨基酸的三个碱基，而这是DNA分子，没有密码子，B错误；C、由于两个基因共用一个DNA分子片段，所以一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变，C正确；D、图中基因D的碱基序列中包含了基因E的起始到基因E的终止，由此看出基因发生了重叠，这样就增大了遗传信息储存的容量，也能经济地利用DNA的遗传信息量，D正确。故选B。【题目点拨】本题考查了噬菌体的遗传物质特殊的特殊情况，分析清楚噬菌体的基因结构是解题的关键。5、A【解题分析】

细胞生物的遗传物质是DNA，组成元素为C、H、O、N、P。酶的本质为蛋白质，组成元素是C、H、O、N，有的含有P。【题目详解】A、磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，酵母菌的遗传物质为DNA，组成元素为C、H、O、N、P，A正确；B、糖原的组成元素是C、H、O，与酵母菌的遗传物质的元素组成不同，B错误；C、胰蛋白酶基本组成元素是C、H、O、N，与酵母菌的遗传物质的元素组成不同，C错误；D、丙酮酸的组成元素是C、H、O，与酵母菌的遗传物质的元素组成不同，D错误。故选A。6、A【解题分析】

酶是由红细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数每是RNA；酶的催化作用具有高效性、专一性，据此答题。【题目详解】根据题干信息和表格信息分析，纤维素分子水解成葡萄糖需三类酶协同催化，三种酶（葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶、β-葡萄糖苷酶）都作用于β-1，4糖苷键，但是作用的部位不同，即三种酶作用于不同部位的β-1，4糖苷键，说明酶的催化作用具有专一性。故选A。7、B【解题分析】

种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。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，最终导致新物种形成。在这个过程中，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定向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。【题目详解】A、若RR个体的百分率增加，则R基因频率不一定增加，如RR个体只增加一点点，可是Rr个体大幅减少，rr个体大幅增加的话，R的基因频率可能会减少，r的基因频率可能会增加，A错误；B、生物进化的实质是基因频率的改变，自然选择能决定生物进化的方向，自然选择的实质是使种群基因频率发生定向改变，B正确；C、地理隔离不一定导致生殖隔离，C错误；D、基因库是指一个种群中全部个体中的所有基因，D错误。故选B。8、C【解题分析】

酶的活性受温度（pH）影响，在最适温度（pH）时，酶的活性最强，低于或高于最适温度（PH），酶的活性降低。高温、过酸、过碱会使酶变性失活。【题目详解】A、由图可知高温导致该酶空间结构发生了改变，A正确；B、高温使酶的结构发生了改变，其活性位点与底物不吻合，导致酶失活，不能催化底物分解，B正确；C、高温使酶的结构发生的改变是不可逆的，即使降低至最适温度，酶的结构也不能恢复，C错误；D、酶的专一性是由酶和底物的空间结构决定的，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，酶才可催化底物发生变化，D正确。故选C。二、非选择题9、SmaI和PstI质粒自身成环和质粒与目的基因的反向连接PCR体外扩增目的基因利用加热至90~95℃的高温使DNA解旋，细胞内复制目的基因使用解旋酶使DNA解旋耐高温（或具有热稳定性）脱分化农杆菌转化【解题分析】

分析题图可知：HindIII的切割位点会破坏质粒的标记基因，AluI会破坏目的基因，故不能用上述两种酶切割。【题目详解】（1）根据图中各种限制酶的切割位点，既可以获得目的基因又不能破坏质粒上的标记基因，故选用SmaI和PstI；选择两种酶的优势是可避免含有目的基因的外源DNA自身环化，可以防止质粒自身环化，也可避免质粒与目的基因的反向连接。（2）对获得的抗寒基因进行体外扩增，可用PCR技术；在细胞内DNA复制需要解旋酶将双链解开，而PCR技术利用加热至90~95℃的高温使DNA解旋；该技术使用的DNA聚合酶具有耐高温的特性。（3）软籽石榴的愈伤组织经过植物组织培养得过程中的脱分化环节得到；将重组质粒导入受体细胞常用农杆菌转化法。【题目点拨】明确基因工程的基本操作程序是解答本题的关键，且能明确限制酶的选择依据，结合题图分析作答。10、切割外源DNA，保护自身能与BMAL1基因特定序列通过碱基互补配对结合促性腺在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体猕猴表现为生物节律紊乱体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难猕猴与人类亲缘关系更近，猕猴生物节律性与人类相近A组A组遗传背景一致（生物节律紊乱程度一致），提高了科学研究的可靠性和可比性（B组可能存在遗传背景（基因编辑成功率）差异，降低科学研究的可靠性和可比性）（或从遗传背景的一致性角度的其他合理表述）【解题分析】

由图可知，向导RNA会与DNA上特定部位的碱基发生互补配对，引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割。【题目详解】（1）CRISPR/Cas9系统广泛存在于细菌体内，该系统可能切割外源DNA，保护自身。（2）用CRISPR/Cas9系统切割BMAL1基因，向导RNA能与BMAL1基因特定序列通过碱基互补配对结合。（3）可对母猕猴注射促性腺激素，使其超数排卵，以获得更多的受精卵。判断卵细胞受精成功的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。在个体水平上，可以观察到猕猴表现为生物节律紊乱，说明BMAL1基因敲除成功。（4）体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，故体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。（5）由于猕猴与人类亲缘关系更近，猕猴生物节律性与人类相近，故在人类生物节律紊乱机理硏究方面，猕猴模型比小鼠、果蝇等传统模型动物更加理想。基因编辑后通过体细胞克隆得到的数只BMAL1缺失猕猴（A组），与仅通过基因编辑受精卵得到的数只BMAL1缺失猕猴（B组）比较，A组遗传背景一致，提高了科学研究的可靠性和可比性，故A组更适合做疾病研究模型动物。【题目点拨】卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体；受精完成的标志是雌雄原核的融合。11、显微注射仪一定量的抗生素清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害获能溶液或专用的受精溶液对内细胞团进行均等分割若不均等分割，会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育生理状况通过基因剔除技术使该基因失活，从而阻止乳腺细胞的癌变【解题分析】

图示是制作某类基因剔除小鼠流程示意图，其中①表示将体外转录后mRNA导入受精卵，②表示早期胚胎发育过程，此外还采用了体外受精技术和胚胎移植技术。【题目详解】（1）图中①过程将体外转录后mRNA导入受精卵常用显微注射技术。②是早期胚胎培养过程，除培养液及培养用具灭菌处理外，一般需加入一定量的抗生素（防止染菌），还要定期更换培养液。定期更换培养液的理由是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害（2）精子需要经过获能才能与成熟的卵母细胞（减数第二次分裂中期的卵母细胞）结合形成受精卵，体外受精过程，一般需要在获能溶液或专用的受精溶液中完成。。（3）对囊胚阶段的胚胎进行分割移植时要对内细胞团进行均等分割，因为内细胞团将来发育成胎儿的组织器官，若不均等分割，会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。（4）胚胎移植能否成功，主要与供体和受体的生理状况有关，将早期胚胎移植到同期发情的代孕母体内。（5）由于人的SP1基因与乳腺癌细胞的异常表达和增殖密切相关，则可通过基因剔除技术使SPI基因失活，从而阻止乳腺细胞癌变。【题目点拨】熟悉胚胎的早期培养、胚胎移植以及基因治疗的概念是解决本题的关键。12、母本Mm、mmADMmm：mm=1：1蓝色3/4若所结种子为蓝色则为转基因雄性可育，白色为雄性不育选择雄性不育植株上所结的种子转基因植株也能结出雄性不育的种子【解题分析】

根据题意，正常可育的非转基因雄性个体有MM、Mm，正常可育的非转基因雌性个体有MM、Mm、mm；图中转基因个体为ADMmm，A为雄配子致死基