上海南洋模范2023-2024学年高三第二次联考生物试卷含解析

上海南洋模范2023-2024学年高三第二次联考生物试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1．如图是某哺乳动物细胞减数分裂的相关示意图（图中只显示一对同源染色体）。不考虑基因突变，下列相关说法正确的是（）A．图l产生异常配子的原因可能是减数第一次分裂或减数第二次分裂异常B．图l中的②与正常配子结合形成受精卵后发育成的个体产生的配子均为异常的C．图2中甲→乙的变化发生在减数第一次分裂前期，同一着丝粒连接的染色单体基因型相同D．若图2甲细胞经分裂产生了基因型为AB的精细胞，则另三个精细胞的基因型是Ab、ab、aB2．下列关于臭氧的叙述错误的是（）A．臭氧层能保护人类免受短波辐射伤害B．氟利昂会影响平流层中的臭氧含量C．臭氧层出现空洞会使水产品产量下降D．各国对臭氧层的重要作用还没有清醒认识3．在细胞的生命历程中，会出现增殖、分化、衰老、凋亡等现象。下列叙述正确的是（）A．端粒是位于染色体两端的特殊DNA序列，随着细胞的衰老端粒逐渐延长B．胰岛B细胞中只有与胰岛素合成有关的基因处于活动状态C．细胞的增殖过程既受细胞核的控制，也受温度等条件的影响D．被病原体感染细胞的清除要依靠细胞免疫，与细胞凋亡无关4．为临床检测肿瘤坏死因子（TNF-α)，利用“噬菌体展示技术”获得TNF-α抗体，需要获得TNF-α抗体的基因片段，插入到噬菌体基因组中，经过筛选得到能正确表达TNF-α抗体的噬菌体，进行大量扩增。下列相关叙述不正确的是（）A．将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶B．在细菌体内，噬菌体以自身氨基酸为原料合成TNF-α抗体C．TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面D．噬菌体通过侵染细菌繁殖，增殖速度快，更容易快速获得抗体5．下列生物学实验中，需要用到染色剂和显微镜的实验是（）①观察DNA和RNA在细胞中的分布②观察叶肉细胞中的叶绿体③观察口腔上皮细胞中的线粒体④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂⑤探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水和失水A．①②③⑤ B．①③④ C．②④⑤ D．②③④⑤6．2019年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现了一种蛋白质——缺氧诱导因子（HIF）在细胞感知和适应氧气供应中的作用。当体内氧含量正常时，细胞中几乎不含HIF；当氧含量减少时，HIF的含量增多。HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而促进红细胞的生成。下列关于细胞感知和适应氧气含量变化机制的叙述错误的是（）A．从进化的角度看是长期自然选择的结果B．从基因表达来看是氧气含量变化调控基因选择性表达，导致细胞中HIF的含量变化C．从细胞内信息传递来看是一系列信号分子进行信号转导调节细胞生理生化的过程D．从组织器官或个体水平来看使人体不仅能适应剧烈运动、胎儿生长发育、癌变组织等代谢旺盛需氧多的情况，还能适应高海拔地区活动、慢性肾衰竭引起的贫血等缺氧情况7．下列与实验有关的叙述正确的是（）A．用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行质壁分离实验时，液泡体积逐渐变小，紫色逐渐加深，吸水能力逐渐增强B．利用电子显微镜观察细胞膜看到了暗—亮—暗三层结构，两边暗层是磷脂分子，中间亮层是蛋白质分子，嵌合在磷脂双分子层中C．在过氧化氢溶液充足的情况下，若提高过氧化氢酶的浓度，则酶的活性更高，反应更快D．在观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离液由15%盐酸和95%酒精等量混合而成，盐酸的作用是使细胞相互分离，酒精的作用是快速杀死细胞，固定细胞的分裂相8．（10分）在豌豆的DNA中插入一段外来的DNA序列后，使编码淀粉分支酶的基因被打乱，导致淀粉分支酶不能合成，最终导致豌豆种子中淀粉的合成受阻，种子成熟晒干后就形成了皱粒豌豆．下列有关分析正确的是（）A．插入的外来DNA序列会随豌豆细胞核DNA分子的复制而复制，复制场所为细胞质B．基因侧重于遗传物质化学组成的描述，DNA侧重描述遗传物质的功能C．淀粉分支酶基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状D．插入的外来DNA序列使淀粉分支酶基因的结构发生了改变，因此该变异属于基因突变二、非选择题9．（10分）科学家发现，单独培养的大鼠神经元能形成自突触，（见图甲），用电极刺激这些自突触的神经元的胞体可引起兴奋，其电位变化结果如图乙所示，请回答下列问题：（1）____________是神经元产生和维持-68mV膜电位的主要原因，此时膜内的Na+浓度比膜外的____________(填高或低)（2）胞体受到刺激后，电位变化出现第一个峰值的原因是：____________使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，此时产生的兴奋以____________的形式沿着神经纤维传导至轴突侧支的突触小体，然后引起突触小体内的突触小泡将神经递质释放至突触间隙，神经递质与突触后膜上的受体特异性结合，引发____________，产生第二个峰值．（3）谷氨酸也是一种神经递质，与突触后膜受体结合后，能使带正电的离子进入神经元，导致其兴奋．利用谷氨酸受体抑制剂(结合上述实验)，证明大鼠自突触神经元的神经递质是谷氨酸．写出实验思路并预测实验结果．实验思路：_____________________________________________________________________预测结果：_____________________________________________________________________10．（14分）甲醇酵母菌是基因工程中常用的受体菌，研究人员将人的胶原蛋白基因导入甲醇酵母菌中并成功表达。回答下列问题。（1）获取目的基因是实施基因工程的第一步，获取目的基因的方法有_____、__________(答出两种)。（2）要使胶原蛋白基因在甲醇酵母菌中表达，需要先构建基因表达载体而不是直接将基因导入受体细胞，原因是_________________和_________________。（3）甲醇酵母菌可高效表达外源蛋白质并分泌到细胞外，但自身蛋白质分泌到培养基中的很少，这一特点的优点在于_____________，甲醇酵母菌分泌的胶原蛋白的结构与人的几乎完全相同，从细胞结构的角度分析，其原因可能是_______。（4）在构建基因表达载体时，用两种不同的限制酶分别切割目的基因的两端和质粒，使目的基因和质粒获得不同的黏性末端，其目的是______________。11．（14分）科学家以布氏田鼠为材料展开相关研宄，研究发现：在寒冷刺激下，支配褐色脂肪细胞（重要的产热细胞）的交感神经末梢释放去甲肾上腺素，激活褐色脂肪细胞中的蛋白激酶A信号通路，诱导线粒体内膜上的产热蛋白表达，使产热增加。同时，寒冷改变肠道内菌群结构，菌群产生的短链脂肪酸增加，也能刺激褐色脂肪细胞产热，而机体产热反过来又影响肠道菌群结构。请回答下列问题：(1)请依据题干信息进行推断：去甲肾上腺素是作为_____(填“神经递质”或“激素”）影响了褐色脂肪细胞的产热，去甲肾上腺素主要影响有氧呼吸的第______阶段，产热蛋白通过抑制该阶段________，使有机物释放的能量全部转化为热能。(2)布氏田鼠体温调节中枢位于____，布氏田鼠机体产热与肠道菌群存在_____调节机制。(3)白色脂肪组织的主要功能是储存过剩的能量，而褐色脂肪组织的主要功能则是产热（它的产热能力是肝脏的60倍）。另有研究表明，将寒冷环境下小鼠的肠道菌群移植到无菌小鼠中，无菌小鼠发生了白色脂肪组织的褐变，从而加快了脂肪燃烧。上述研究，为解决现代人非常关注的“肥胖”问题提供了的新的可能，这种新的可能措施是_____。12．探针是指以放射性同位素、生物素或荧光染料等进行标记的已知核苷酸序列的核酸片段，可用于核酸分子杂交以检测目标核苷酸序列是否存在。如图（1）所是某实验小组制备的两种探针，图（2）是探针与目的基因杂交的示意图。请回答下列有关问题：（1）核酸探针与目标核苷酸序列间的分子杂交遵循________________。设计核苷酸序列是核酸探针技术关键步骤之一。图（1）所示的两种核酸探针（探针2只标注了部分碱基序列）都不合理，请分别说明理由_________________、_________________________。（2）cDNA探针是目前应用最为广泛的一种探针。制备cDNA探针时，首先需提取、分离获得____________作为模板，在_______________的催化下合成cDNA探针。利用制备好的β-珠蛋白基因的cDNA探针与β-珠蛋白基因杂交后，出现了如图（2）中甲、乙、丙、丁等所示的“发夹结构”，原因是____________________。（3）基因工程中利用乳腺生物反应器生产α-抗胰蛋白酶，应将构建好的重组DNA导入___________中，再利用SRY基因（某一条性染色体上的某性别决定基因）探针进行检测，将检测反应呈____________（填阳或阴）性的胚胎进行移植培养。

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】

减数分裂过程中同源染色体在减数第一次分裂过程中分离，形成的配子中不含同源染色体，若配子中含有同源染色体应是减数第一次分裂异常所致。【详解】A、图l中配子①、②存在同源染色体，配子③、④没有相应的染色体，应是减数第一次分裂后期同源染色体没有分离，而是进入了同一个子细胞中，A错误；B、图l中的②比正常配子多一条染色体，它与正常配子结合形成的受精卵中也多一条染色体，即三体，该三体产生的配子中一半是异常的，B错误；C、图2中甲→乙的变化是指染色体复制，发生在减数第一次分裂前的间期，C错误；D、图2甲细胞经分裂产生了基因型为AB的精细胞，而甲细胞中A和b在同一条染色体上，a和B在同一条染色体上，说明该精原细胞形成精细胞的过程中发生了交叉互换，则另三个精细胞的基因型是Ab、ab、aB，D正确。故选D。【点睛】本题结合细胞分裂图，考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，能准确判断图示细胞分裂异常的原因，再结合图中信息准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。2、D【解析】

紫外线辐射能被蛋白质和核酸吸收，并破坏蛋白质和核酸的化学键，因此对生物有极大的杀伤力，还能引起基因突变。紫外线能使一些氧分子裂变成游离的氧原子，并和另一些氧分子结合成臭氧（O3），紫外线也可使臭氧裂变成氧气，在平流层，氧气和臭氧是保持平衡的。但是近年来，人类的活动正在逐渐破坏着这种平衡，使臭氧的分解过程大于合成过程。导致大气中臭氧减少和耗竭的物质主要是平流层内超音速飞机排放的大量含氮废气以及冰箱和空调使用过程中散发出的氟利昂。臭氧层耗损和臭氧层空洞对人类与其他生物的主要危害包括：人类皮肤癌和白内障等疾病的发病率提高；人体免疫系统受到抑制等。【详解】A、臭氧层能保护人类免受短波辐射伤害，A正确；B、氟利昂会影响平流层中的臭氧含量，B正确；C、臭氧层出现空洞会使水产品产量下降，C正确；D、各国对臭氧层的重要作用有清醒认识，D错误。故选D。【点睛】本题主要考查臭氧层等知识，意在考查学生的理解与表达能力。3、C【解析】

1、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。【详解】端粒是位于染色体两端的特殊DNA序列，随着细胞的衰老端粒逐渐缩短，A错误；胰岛B细胞中除了与胰岛素合成有关的基因处于活动状态外，还有多种基因也处于活动状态，如细胞呼吸酶基因、ATP合成酶基因等，B错误；细胞的增殖过程既受细胞核的控制，也受温度等条件的影响，C正确；被病原体感染细胞的清除要依靠细胞免疫，属于细胞凋亡，D错误。故选C。【点睛】注意：由于基因的选择性表达，只有胰岛B细胞可以表达胰岛素基因，但该细胞还可以表达其他基因，如呼吸酶基因等。4、B【解析】

本题考查与基因工程相关的知识，基因工程的基本操作程序是：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入到受体细胞、目的基因的检测与鉴定。【详解】将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶，A正确；在细菌体内，噬菌体以细菌的氨基酸为原料合成TNF-α抗体，B错误；因为噬菌体由DNA和蛋白质构成，DNA在内部，外面包裹着蛋白质，所以TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面，C正确；噬菌体通过侵染细菌繁殖，增殖速度快，更容易快速获得抗体，D正确。综上所述因此选B。【点睛】熟悉基因工程的基本操作程序及噬菌体的结构和生活习性是解题的关键。5、B【解析】

本题是高中教材实验中，实验工具和是否需要染色的考查，先回忆相关实验的实验原理，然后结合选项分析解答。【详解】①DNA和RNA本身没有颜色，不容易观察，要用甲基绿和吡罗红染液进行染色，同时需要用显微镜观察细胞，①正确；②叶绿体本身含有颜色，不需要染色，②错误；③观察细胞中的线粒体需要用健那绿染色，同时需要用显微镜观察，③正确；④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂需要用碱性染料对染色体染色，同时需要用显微镜观察，④正确；⑤紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有色素，不需要进行染色，⑤错误。综上正确的选项有①③④，故选B。6、D【解析】

根据题干信息，当氧含量减少时，HIF的含量增多，HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而促进造血干细胞形成红细胞，缓解缺氧症状。【详解】A、根据题干信息，当体内氧含量正常时，细胞中几乎不含HIF；当氧含量减少时，HIF的含量增多，HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而促进造血干细胞形成红细胞，缓解缺氧症状，这体现了生物对环境的适应性，是长期自然选择的结果，A正确；B、根据题干信息“当体内氧含量正常时，细胞中几乎不含HIF；当氧含量减少时，HIF的含量增多”，说明体内氧含量的变化是影响缺氧诱导因子基因表达的关键因素，B正确；C、根据题干信息，“当体内氧含量正常时，细胞中几乎不含HIF；当氧含量减少时，HIF的含量增多，HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而促进造血干细胞形成红细胞，缓解缺氧症状。”从细胞内信息传递来看是一系列信号分子进行信号转导调节细胞生理生化的过程，C正确；D、根据题干信息，HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而促进红细胞的生成，缓解缺氧症状。因此对于慢性肾衰竭引起的贫血缺氧情况无缓解效果，D错误。故选D。7、D【解析】

1、1959年，罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构，结合其他科学家的工作提出蛋白质-脂质-蛋白质三层结构模型；而后科学家桑格和尼克森提出流动镶嵌模型，表明有的蛋白质分子镶在磷脂双分子层表面，有的蛋白质分子部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的蛋白质分子横跨整个磷脂双分子层。2、观察植物细胞有丝分裂实验：

1、解离：剪取根尖2-3mm，立即放入盛有质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min。

2、漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。

3、染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的培养皿中，染色3-5min。

4、制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片。取下盖玻片上的载玻片，制成装片。

5、观察：把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。【详解】A、用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行质壁分离实验时，液泡体积逐渐变小，紫色逐渐加深，吸水能力逐渐增强，A错误；B、利用电子显微镜观察细胞膜看到了暗—亮—暗三层结构，两边暗层是蛋白质，中间亮层是磷脂分子，嵌合在蛋白质层中，B错误；C、酶的活性受温度、pH等影响，但不受反应物浓度和酶的浓度的影响，故在过氧化氢溶液充足的情况下，若提高过氧化氢酶的浓度，反应速率提高，但是酶的活性不变，C错误；D、在观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离液由质量分数为15%盐酸和体积分数为95%酒精等量混合而成，盐酸的作用是使细胞相互分离，酒精的作用是快速杀死细胞，固定细胞的分裂相，D正确。故选D。8、D【解析】

A、豌豆的皱粒和圆粒为一对等位基因，位于一对同源染色体上，因此插入的外来DNA序列会随豌豆细胞核DNA分子的复制而复制，复制场所为细胞核，A错误；B、根据基因的定义可知，基因是具有遗传效应的DNA片段，因此基因侧重于描述遗传物质的功能，DNA是脱氧核糖核酸的简称，侧重于化学组成的描述，B错误；C、淀粉分支酶基因通过控制淀粉分支酶的合成，进而控制代谢过程，从而间接控制生物的性状，C错误；D、插入的外来DNA序列虽然没有改变原DNA分子的基本结构（双螺旋结构），但是使淀粉分支酶基因的碱基序列发生了改变，因此从一定程度上使基因的结构发生了改变，由于该变异发生于基因的内部，因此该变异属于基因突变，D正确。故选D。二、非选择题9、K+外流低Na+内流电信号（神经冲动或局部电流）新的神经冲动（突触后膜电位变化）将单独培养的大鼠自突触神经元随机的分为A组和B组，用谷氨酸受体抑制剂处理A组神经元，B组神经元不作处理，用电极刺激两组自突触神经元胞体，测量其电位变化A组神经元第二次电位变化明显小于B组神经元的（A组神经元不出现第二次电位变化）【解析】

神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，神经纤维膜对钠离子通透性增加，Na+内流，使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负，该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动，形成局部电流。突触是由突触前膜，突触间隙和突触后膜构成的。【详解】（1）图中-68mV电位是神经细胞的静息电位，K+外流是神经元静息电位的产生和维持的主要原因，此时膜内Na+的浓度比膜外低。（2）胞体受刺激后，Na+内流，使细胞膜内阳离子的浓度高于膜外侧，形成动作电位，电位变化出现第一个峰值。与相邻部位形成电位差，从而形成局部电流，局部电流又刺激相近未兴奋部位发生同样的电位变化，依次将兴奋以电信号形式沿着神经纤维传导下去。兴奋传至轴突侧支的突触小体，突触小体内的突触小泡将神经递质释放到突触间隙，与胞体膜（突触后膜）上的特异性受体结合，引发新的神经冲动，产生第二个峰值。（3）谷氨酸作为一种兴奋性神经递质，正常情况下能使突触后膜产生兴奋。加入谷氨酸受体抑制剂后，谷氨酸没法与突触后膜受体结合，导致突触后膜不产生兴奋。所以用谷氨酸受体抑制剂处理大鼠自突触神经元，电极刺激胞体后，第二次电位变化明显变小，甚至不出现第二次电位变化。实验思路和结果为：将单独培养的大鼠自突触神经元随机分为A组和B组，用谷氨酸受体抑制剂处理A组神经元，B组神经元不做处理，用电极刺激两组自突触神经元胞体，测量其电位变化；预期A组神经元的第二次电位变化明显小于B组的。【点睛】本题考查神经细胞膜电位变化的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。10、从基因文库中获取人工合成目的基因无表达所需的启动子目的基因无复制原点（目的基因不能在受体细胞中稳定存在）便于目的蛋白的分离和纯化甲醇酵母菌有内质网和高尔基体防止目的基因和质粒的自身环化、防止目的基因与质粒反向连接【解析】

基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。其构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。【详解】（1）获取目的基因是实施基因工程的第一步，获取目的基因的方法有从基因文库中获取（目的基因序列未知）、人工合成（目的基因序列已知）。（2）单独的目的基因容易丢失，且目的基因的表达需要启动子和终止子，目的基因的复制需要复制原点，因此要使胶原蛋白基因在甲醇薛母菌中表达，需要先构建基因表达载体而不是直接将基因导入受体细胞。（3）甲醇酵母菌可高效表达外源蛋白质并分泌到细胞外，但自身蛋白质分泌到培养基中的很少，这样分泌到细胞外的蛋白主要是我们需要的目的蛋白，这一特点的优点在于便于目的蛋白的分离和纯化。甲醇酵母菌分泌的胶原蛋白的结构与人的几乎完全相同，从细胞结构的角度分析，其原因可能是甲醇酵母菌有内质网和高尔基体，可以对表达出的蛋白质进行进一步的加工、运输。（4）用一种酶切质粒和目的基因，可能会引起质粒或目的基因自身环化。在构建基因表达载体时，用两种不同的限制酶分别切割目的基因的两端和质粒，使目的基因和质粒获得不同的黏性末端，其目的是防止目的基因和质粒的自身环化、防止目的基因与质粒反向连接。【点睛】本题重点在基因工程的步骤及原理，须在理解的基础上加强识记。11、神经递质三ATP的合成下丘脑反馈植入某些特异的菌种来改善肠道菌群结构（或植入某些特异的菌种来减肥