2023-2024学年北师大附中高三下学期第五次调研考试生物试题含解析

2023-2024学年北师大附中高三下学期第五次调研考试生物试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1．下列相关实验中涉及“分离”的叙述正确的是A．T2噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离B．植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离C．植物根尖细胞有丝分裂实验中，可以观察到姐妹染色单体彼此分离的过程D．绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同2．细胞自噬就是细胞组成成分降解与再利用的基本过程。下列有关细胞自噬的叙述，错误的是（）A．细胞自噬过程能为细胞提供自我更新所需的材料B．受基因控制的细胞自噬过程有利于胚胎发育C．衰老的线粒体被溶酶体分解清除不属于细胞自噬D．细胞自噬有利于消灭侵入细胞内的活菌和病毒3．下列关于育种的叙述，正确的是（）A．杂交育种的原理是染色体变异B．多倍体育种得到的个体都能进行正常的减数分裂C．单倍体育种比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短D．通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性4．胰岛素可以改善脑神经元的生理功能，其调节机理如图所示。下列推论正确的是（）A．胰岛素可抑制脑神经元的凋亡，但可促进神经细胞的变性、坏死B．胰岛素可以促进突触前膜释放的神经递质进入突触后膜C．免疫系统可以防卫并清除体内变性、坏死的神经细胞D．InR、GLUT的作用可体现蛋白质在细胞膜上行使不同的功能5．皇城根遗址公园以“绿色、人文”为主题，塑造了“梅兰春雨、御泉夏爽、银枫秋色、松竹冬翠”四季景观。公园凭借其注重生态效益的绿化设计，在北京市精品公园评比中入选。以下相关叙述错误的是（）A．应尽量选用当地树种，为本地动物提供更适宜的栖息环境B．遗址公园的生物群落由混栽的70多个树种组成C．公园绿化率高达90%以上，利于缓解城市污染状况D．各类植物混栽，合理布局，实现了人文与自然的和谐统一6．下列关于人类遗传病的叙述，正确的是A．与性别有关的遗传病均是由于性染色体上的致病基因引起的B．近亲结婚不影响其后代苯丙酮尿症的发病率C．产前诊断可初步确定胎儿是否患猫叫综合征D．人群中红绿色盲的发病率等于该病致病基因的频率7．DNA甲基化是生物体调控基因表达的重要机制之一，不影响基因的复制。如图所示某基因上二核苷酸（CpG）胞嘧啶的甲基化现象。有关分析错误的是（）A．生物性状的差异可能与相应基因甲基化程度有关B．甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合C．如图所示的甲基化属于基因突变D．DNA甲基化不影响碱基互补配对过程8．（10分）下列有关遗传基本规律的叙述，错误的是（）A．孟德尔通过测交实验，验证其假说是否正确B．孟德尔提出的“遗传因子”后来被命名为“基因”C．F1高茎豌豆自交所得F2中出现了高茎豌豆和矮茎豌豆，这是基因重组的结果D．通过单倍体育种的方法可以验证分离定律和自由组合定律二、非选择题9．（10分）番茄中的番茄红素和胡萝卜中的β-胡萝卜素都属于类胡萝卜素，两种色素都具有很强的抗氧化能力，在生活和生产中得到广泛应用，回答下列问题。（1）从番茄中提取番茄红素常用萃取法，提取的效率主要取决于______；提取过程应采用水浴加热，在加热瓶口还要加______装置，以防止加热时有机溶剂挥发。胡萝卜中的胡萝卜素也可用萃取法提取，原因是______。（2）工业生产上，常利用微生物发酵的方法提取天然β-胡萝卜素．已知红酵母细跑在合成β-胡萝卜素过程中会产生还原性较强的物质，该物质可将无色的TTC还原为红色复合物。欲从土壤中筛选出能合成β-胡萝卜素的红酵母菌株，首先将土样制成菌液，涂布到含TTC的培养基上，挑选出______菌落，然后通过______法进行分离纯化。（3）工业生产番茄汁时，常常利用果胶酶以提高出汁率，原因是果胶酶能瓦解植物细胞的______。科研人员通过酶解法和吸水胀破法将果胶酶从某种微生物中释放了出来，进一步分离纯化该酶的方法是______，鉴定该酶纯度的方法是______。10．（14分）研究人员发现某野生稻品种甲7号染色体上具有抗病基因H，12号染色体上具有耐缺氮基因T，而华南籼稻优良品种乙染色体相应位置均为隐性基因。将甲、乙杂交，F1自交，用PCR方法检测F2群体中不同植株的基因型，发现不同基因型个体数如下表。HHHhhhTTTttt127160549749（1）耐缺氮性状的遗传遵循__________定律，判断的依据是___________________________。（2）F2群体中HH、Hh、hh基因型个体的数量比总是1：6：5，________（选填符合或不符合）典型的孟德尔遗传比例。研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常，而带有H基因的花粉成活率很低。”请设计杂交实验检验上述推测，并写出支持上述推测的子代性状及数量比________。（3）进一步研究发现品种乙7号染色体上有两个紧密连锁在一起的基因P1和P2（如图），P1编码抑制花粉发育和花粉管生长的毒性蛋白，P2编码能解除该毒性蛋白作用的保护性蛋白。品种甲7号染色体上无基因P1和P2。①据此可知，F1带有H基因花粉成活率低的原因是P1在_____________分裂时期表达，而P2在_________细胞中表达。②P1和P2被称为自私基因，其“自私性”的意义是使______________更多地传递给子代，“自私”地维持了物种自身的稳定性。11．（14分）餐厨垃圾逐年增多，既带来了严重的环境污染，又导致大量生物能源的浪费。传统的处理方法以填埋、伺料化和好氧堆肥为主，为更好地处理餐厨垃圾，科学家进行了相关研究。（1）在生态系统中，利用分解者的_______作用将餐厨垃圾中的有机物分解为无机物并释放能量，以促进生态系统的________，维持生态系统的___________。（2）好氧堆肥是我国处理厨余垃圾的常用技术之一，其过程大致如下图：①在一次发酵后温度会显著升高，需要降温后才能进行二次发酵，出现这种情况的原因是_______________。②影响好氧堆肥效果的主要因素除了垃圾的性质和微生物分解者的种类以外，还有______________（列举两点）。（3）厌氧发酵技术是利用甲烷菌处理餐厨垃圾的一种绿色环保技术。首先将垃圾中的蛋白质、多糖等大分子彻底水解成________，为微生物的发酵提供_________。微生物发酵后，有机物的能量留存于_______中，可以提高人类对能量的利用率。12．森林群落对维持生态系统结构与功能的稳定有重要的作用。请回答下列问题：（1）从生态系统的营养结构分析，森林生态系统具有较强的自我调节能力的原因是________，森林中的绿色植物是生产者，生产者是生态系统的基石，原因是______________。（2）森林发生局部火灾后，仍能恢复原状的原因是__________________，森林火灾使生物多样性降低，保护生物多样性的最有效措施是__________________。（3）防治森林虫害的措施之一是使用人工合成的性引诱剂诱杀雄性个体来降低害虫的发生率，其原理是________________________________________________________________________。

参考答案一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1、D【解析】

1、质壁分离中的”质“是指原生质层，”壁“是指细胞壁。

2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。

3、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、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（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。4、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。【详解】T2噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与被感染的细菌分离，A错误；植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离，其中原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成的，B错误；观察植物细胞有丝分裂实验中，经过解离步骤后细胞已经死亡，因此不能观察到姐妹染色单体彼此分离的动态过程，C错误；绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同，溶解度越大的，随着层析液扩散的速度快，D正确。故选D。【点睛】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验、观察植物细胞的质壁分离及复原实验、观察细胞有丝分裂实验、噬菌体侵染细菌实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。2、C【解析】

自噬是细胞中高度保守的物质降解过程，细胞内大分子物质和细胞器等经双层膜包裹运送至溶酶体,被溶酶体酶降解产生小分子物质,实现细胞内物质再循环的过程，是由自噬基因控制的。在动物、真菌和某些植物的细胞中，含有一些由单位膜包裹的小泡称为溶酶体，是高尔基体断裂后形成的，溶酶体的功能是消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣，细胞从外界吞入物质后，形成吞噬泡，吞噬泡与溶酶体融合，于是溶酶体中的水解酶便将吞噬泡中的物质降解。【详解】A、细胞自噬的产物有些可以被细胞重新利用，为细胞提供自我更新所需的材料，A正确；B、受基因控制的细胞自噬过程有利于胚胎发育，如有利于早期胚胎发育过程中早期心管的形成，参与调节胚胎干细胞的分化等，B正确；C、衰老的线粒体被溶酶体分解清除属于细胞自噬，C错误；D、细胞自噬有利于消灭侵入细胞内的活菌和病毒，D正确。故选C。3、C【解析】

四种育种方法的比较如下表:杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种方法杂交→自交→选优辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理花药离体培养、秋水仙素诱导加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗原理基因重组基因突变染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种)染色体变异(染色体组成倍增加)【详解】A、杂交育种的原理是基因重组，A错误；B、多倍体育种得到的三倍体个体不能进行正常的减数分裂，B错误；C、单倍体育种比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短，C正确；D、基因突变是不定向的，通过人工诱变育种盲目性大，D错误。故选C。4、D【解析】

免疫系统除具有防卫功能外，免疫系统还能监控并清除人体内衰老、凋亡细胞和癌变的细胞，以维持内环境稳态。题图分析，胰岛素与胰岛素受体InR结合后，可以促进神经元轴突末梢释放神经递质；可以抑制炎症因子的作用，进而抑制神经元的变性、坏死；可以促进GLUT转运蛋白转运葡萄糖，从而使血糖浓度降低，增加了神经元细胞能量供应。【详解】A、结合题图分析可知，胰岛素起作用后可抑制脑神经元的凋亡，同时也可以通过抑制炎症因子的作用，抑制神经细胞的变性、坏死的过程，A错误；B、胰岛素可以促进突触前膜释放神经递质进入突触间隙，神经递质与突触后膜的受体结合，不进入突触后膜，B错误；C、免疫系统可以监控并清除体内变性、坏死的神经细胞，C错误；D、由InR、GLUT两种蛋白质的功能可知，不同的蛋白质在细胞膜上行使的功能是不同的，D正确。故选D。5、B【解析】

生物入侵会严重破坏生物的多样性，破坏生态平衡，加速物种的灭绝，所以在引种过程中应慎重。群落是指在一定生活环境中的所有生物种群的总和，包括生产者、消费者和分解者。【详解】A、在树种选择过程中，需要考虑外来物种入侵因素，因此应尽量选用当地树种，为本地动物提供更适宜的栖息环境，A正确；B、该公园的生物群落应包括该地所有的植物、动物和微生物，B错误；C、绿色植物能够通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，有些植物还能吸收空气中的有害物质，所以绿化率升高可有利于缓解城市污染状况，C正确；D、各类植物混栽，布局美观，还能维持该生态系统的稳定，实现了人文与自然的和谐统一，D正确。故选B。6、C【解析】

遗传病是指遗传物质发生改变导致的疾病。其可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。识记遗传病的分类和各种遗传病的遗传特点是本题的解题关键。【详解】A、从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象，其表现与性别有关但不是性染色体上的致病基因引起的，A错误；B、苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，近亲结婚，夫妻双方含有相同隐性致病基因的可能性较大，影响子代发病率，B错误；C、猫叫综合征是由于5号染色体部分缺失引起的染色体变异遗传病，可以通过羊水检查等产前诊断手段来观察胎儿的染色体结构是否正常，C正确；D、人群中红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，其在女性群体中的发病率等于该病致病基因的频率的平方，男性群体中发病率和致病基因的基因频率是相等的，D错误；故选C。7、C【解析】

基因突变是基因中碱基对的增添。缺失或替换导致的基因结构的改变，而甲基化并未改变基因中的碱基信息，所以不属于基因突变。【详解】A、由于DNA甲基化是生物体调控基因表达的重要机制，因此可推测生物性状的差异可能与相应基因甲基化程度有关，A正确；B、甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合，进而影响该基因的表达，B正确；C、如图所示的甲基化不属于基因突变，因为甲基化过程并未引起基因内部碱基对的增添、缺失和改变，C错误；D、题意显示甲基化不影响基因的复制，因此可推知DNA甲基化不影响碱基互补配对过程，D正确。故选C。8、C【解析】

测交的定义是孟德尔在验证自己对性状分离现象的解释是否正确时提出的，为了确定子一代是杂合子还是纯合子，让子一代与隐性纯合子杂交，这就叫测交。在实践中，测交往往用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例，测交还可以用来推测待检个体产生的配子类型及比例。【详解】A、孟德尔通过测交实验，对其假说进行了验证，A正确；B、孟德尔提出的“遗传因子”后来被丹麦生物学家约翰逊命名为“基因”，B正确；C、F1高茎豌豆自交所得F2中出现了高茎豌豆和矮茎豌豆，原因是等位基因分离产生两种类型的配子经过雌雄配子随机结合出现的，不是基因重组的结果，C错误；D、通过单倍体育种的方法，根据获得的纯合子的表现类型及比例可以验证分离定律和自由组合定律，D正确。故选C。二、非选择题9、提取液的性质和使用量回流冷凝装置溶于有机溶剂，且不易分解呈红色平板划线法或稀释涂布平板法细胞壁和胞间层凝胶色谱法电泳法【解析】

1、果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳椭醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。2、平板划线法是指通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散的培养基的表面，在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这些生长在固体培养基表面的子细胞群体就是菌落。3、凝胶色谱法也称为分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动的速度较慢，而相对分子质量较大的蛋白质，无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动的速度较快，相对分子质量不同的蛋白质分子得以分离。【详解】（1）番茄红素是一种类胡萝卜素，而类胡萝卜素化学性质比较稳定，不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，因此常用萃取法从番茄中提取番茄红素。提取的效率主要取决于提取液的性质和使用量。因萃取剂为有机溶剂，易燃、易爆，所以萃取过程应该避免明火加热，而应采用水浴加热。在加热瓶口还要安装回流冷凝装置，防止加热时有机溶剂挥发。根据胡萝卜素溶于有机溶剂，且不易分解的特点，在提取胡萝卜中的胡萝卜素也可用萃取法提取。（2）已知红酵母细跑在合成β-胡萝卜素过程中会产生还原性较强的物质，该物质可将无色的TTC还原为红色复合物。根据这一特性，欲从土壤中筛选出能合成β-胡萝卜素的红酵母菌株，首先制备含TTC的培养基，然后将土样制成菌液，涂布到含TTC的培养基上，挑选出呈红色的菌落，然后通过稀释涂布平板法或平板划线法进行分离纯化。（3）工业生产番茄汁时，常常利用果胶酶以提高出汁率，原因是果胶酶能瓦解植物细胞的细胞壁和胞间层，使榨取果汁变得更容易，果汁更澄清。科研人员通过酶解法和吸水胀破法将果胶酶从某种微生物中释放了出来，进一步分离纯化该酶的方法是凝胶色谱法，鉴定该酶纯度的方法是电泳法。【点睛】本题最后两空是易错空，需要学生认真理解凝胶色谱法和电泳的原理，这是正确解答最后一问的关键！10、基因分离F2中TT、Tt、tt的比例为1：2：1（F2中耐缺氮植株比例为3/4）不符合以F1为母本，品种乙为父本，子代中抗病个体与不抗病个体比例是1：1；以F1为父本，品种乙为母本，子代中抗病个体与不抗病个体比例是1：5减数分裂（有丝分裂）精细胞（花粉）亲本的遗传信息（亲本的遗传物质、亲本的DNA）【解析】

基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；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。逐对分析法：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题；其次根据基因的分离定律计算出每一对相对性状所求的比例，最后再相乘。【详解】（1）根据甲、乙杂交，F1自交后代F2中，TT、Tt、tt的比例为1：2：1，可推出控制缺氮性状的遗传遵循基因的分离定律。

（2）HH：Hh：hh=1：6：5不符合典型的孟德尔遗传比例；由题意知“F1产生的雌配子育性正常，而带有H基因的花粉成活率很低”，假设F1产生的雄配子H的概率为x，则雄配子h的概率为1-x，而产生的雌配子都能正常成活，H=1/2，h=1/2。由F2群体中HH：Hh：hh=1：6：5，可知HH=1/12=1/2x，x=1/6，即雄配子H的概率为1/6，h的概率为1-1/6=5/6，即F1产生的雄配子H：h=1：5，若雄配子都能正常成活的话，H：h应该等于1：1，因此雄配子H的成活率=1/5。再可通过正交反交实验判断，具体为F1为母本，品种乙为父本的杂交实验，预测结果子代中抗病个体与不抗病个体比例是1：1；以F1为父本，品种乙为母本，预测结果子代中抗病个体与不抗病个体比例为1：5，二者正反交结果不同，则可验证。

（3）①P1能够编码抑制花粉发育的毒性蛋白，P2编码能解除该毒性蛋白作用的保护性蛋白，花粉属于减数分裂产生的精子，产生的F1依然能自由交配，但带有H基因的花粉成活率很低，可知P1在减数第一次分裂时期表达；P2在精细胞中表达。

②通过维持物种自身的稳定性可知“自私性”的意义是使亲本的遗传信息更多地传递给子代。【点睛】本题主要考查基因的分离与自由组合定律的相关知识，意在考查考生对题文的理解与分析，把握知识间内在联系的能力。11、呼吸（或分解）物质循环和能量流动稳定性微生物分解者的代谢活动产热，温度过高会抑制分解者活动温度、水分、含氧量、二氧化碳的浓度等氨基酸、葡萄糖碳源、氮源（或能源物质）甲烷【解析】

1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。2、好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧细菌的作用降解有机物的生化过程，将要堆腐的有机料与填充料按一定的比例混合，在合适的水分、通气条件下，使微生物繁殖并降解有机质，从而产生高温，杀死其中的病原菌及杂草种子，使有机物达到稳定化。在好氧堆肥的过程中，有机废物中的可溶性小分子有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸收和利用。其中的不溶性大分子有机物则先附着在微生物的体外，由微生物所分泌的胞外酶分解成可溶性小分子物质，再输入其细胞内为微生物所利用。通过微生物的生命活动（合成及分解过程），把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并提供活动中所需要的能量，而把另一部分有机物转化成新的细胞物质，供微生物增殖所需。【详解】(1)生态系统利用分解者的分解作用，将餐厨垃圾中的有机物分解为无机物并释放