2023-2024学年天津市南开中学高考生物三模试卷含解析

2023-2024学年天津市南开中学高考生物三模试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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．线粒体自噬时，内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体，此时LC3-I蛋白被修饰形成LC3-II蛋白，LC3-II蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解。研究人员选取周龄一致的大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组。训练一段时间后，测量大鼠腓肠肌细胞LC3-I蛋白和LC3-II蛋白的相对含量，结果如下图。下列叙述不正确的是（）A．自噬体与溶酶体融合依赖膜的流动性B．LC3-II/LC3-I的比值随运动强度增大而增大C．运动可以抑制大鼠细胞的线粒体自噬D．溶酶体内的水解酶能分解衰老、损伤的线粒体2．以下实验操作与实验目的之间的匹配，不正确的是（）选项实验目的实验操作A生长素诱导植物枝条生根高浓度的生长素溶液长时间处理实验材料B亚硝酸盐含量测定利用分光光度计测定显色后的泡菜汁的吸光值C腐乳制作（豆腐块已长满毛霉）逐层加盐，抑制微生物生长并析出豆腐水分D诱导愈伤组织分化调节培养基中生长素/细胞分裂素比例适宜A．A B．B C．C D．F3．老鼠毛色有黑色和黄色之分，这是一对相对性状。请根据下面三组交配组合，判断四个亲本中是纯合子的是（）交配组合子代表现型及数目①甲（黄色）×乙（黑色）12（黄）、4（黑）②甲（黄色）×丙（黑色）8（黑）、9（黄）③甲（黄色）×丁（黑色）全为黑色A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁4．下图为某突触的结构示意图，下列相关叙述错误的是（）A．该突触一定存在于两个神经元之间B．乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合后，突触后膜不一定会产生动作电位C．每个突触小泡中含有几万个乙酰胆碱分子D．突触后膜上的乙酰胆碱受体会影响通道蛋白5．下列关于细胞的结构和功能的叙述，正确的是（）A．所有单细胞生物都可通过溶酶体将进入细胞内的大分子物质水解B．溶酶体能将病菌分解后的产物都排出体外C．将洋葱鳞片叶外表皮细胞、哺乳动物成熟的红细胞和蓝藻置于清水中，细胞形态变化最大的是蓝藻D．核孔和核膜在功能上都具有选择透过性6．下列关于胚胎工程叙述正确的是（）A．受精过程中，只有卵细胞对精子进行识别B．至今还没有全体外胚胎培养技术但有针对各种生物的体外胚胎培养技术C．胚胎移植中的受体不需进行发情处理D．囊胚在胚胎分割时只能用切割针切割，不能用酶解法7．在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标（见下表）。下列分析正确的是（）指标物种马尾松苦槠石栎青冈光补偿点（mol•m-2•s-1）140663722光饱和点（mol•m-2•s-1）14251255976924（光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强）A．光强大于140μmol•m-2•s-1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体B．光强小于1255μmol•m-2•s-1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加8．（10分）河豚毒素（TTX）是一种离子通道阻断剂。用TTX处理突触前神经纤维，然后每隔5min对突触前神经纤维施加一次刺激，分别测量突触前和突触后神经元的电位变化，结果如图。河豚毒素的作用机理可能为（）A．TTX作用于钠离子通道，阻断突触前神经元Na+内流，抑制突触前膜递质释放B．TTX作用于钠离子通道，阻断突触后神经元Na+内流，抑制神经递质对突触后膜的作用C．TTX作用于钾离子通道，阻断突触前神经元K+外流，抑制突触前膜递质释放D．TTX作用于钾离子通道，阻断突触后神经元K+外流，抑制神经递质对突触后膜的作用二、非选择题9．（10分）某野生型水稻经人工诱变，培育得到一种突变型水稻新品种，该突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。回答下列问题：（1）光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是__________，突变型水稻光反应中叶绿素吸收的_______________光减少而降低了光合速率。该突变型水稻与野生型水稻____________（存在、不存在）生殖隔离。（2）光照强度高于P时，突变型的暗反应强度__________野生型，限制野生型水稻光合速率的主要内因是___________________。（3）若降低环境中CO2浓度，突变型水稻CO2吸收速率曲线与光照强度的交点将向___移动。如果提取水稻绿叶中的色素，提取时在研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，碳酸钙的作用是______________。10．（14分）人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者可以相互转化。WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来。BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。研究人员对小鼠BAT代谢进行了相关研究。（1）图1是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图。从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因：_________，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；________（细胞器）增多，产热增加。（2）雌激素相关受体γ（ERRγ）与BAT代谢密切相关。科研人员利用无活性DNA片段构建重组DNA，导入野生型小鼠（WT）_________细胞，使其插入ERRγ基因内部，导致ERRγ基因发生__________，获得ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。将两种小鼠同时暴露在4℃冷环境中进行实验，结果如图2。在第6小时_________小鼠全部死亡。结果说明蛋白质___________________与抵抗寒冷关系密切。（3）检测两种小鼠在4℃冷环境中体内BAT和WAT的数量，计算其比值（BAT/WAT），结果如图3，由此可推测___________________。（4）进一步测定两组小鼠BAT细胞代谢水平，结果如图4。据图可知，KO小鼠和WT小鼠的BAT细胞氧化分解等量能源物质所产生ATP比值为_____________。同时利用分子生物学技术检测发现，KO小鼠的UCP-1基因表达量显著低于WT小鼠，科学家最终将UCP-1蛋白定位在线粒体内膜上。结合图4结果推测，UCP-1蛋白的作用是___________________________________。（5）综上研究可知，ERRγ，在相关激素的调节下，通过促进__________________；促进____________的表达使产热增加，这样的调节过程使小鼠适应寒冷环境。11．（14分）研究发现，植物的Rubisco酶具有“两面性”，CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2，这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。请回答：（1）Rubisco酶的存在场所为________，Rubisco酶既可催化C5与CO2反应，也可催化C5与O2反应，这与酶的专一性相矛盾，其“两面性”可能因为在不同环境中酶________发生变化导致其功能变化。（2）在较高CO2浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是________，该产物进一步反应还需要______________（物质）。（3）夏季中午，水稻会出现“光合午休”，此时光合作用速率明显减弱，而CO2释放速率明显增强，其原因是________。（4）研究表明，光呼吸会消耗光合作用新形成有机物的1/4，因此提高农作物产量需降低光呼吸。小李同学提出了如下减弱光呼吸，提高农作物产量的措施：①适当降低温度；②适当提高CO2浓度；不能达到目的措施是_________（填序号），理由是__________________。（5）与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”，从反应条件和场所两方面，列举光呼吸与暗呼吸的不同___________________________________。12．人参是一种名贵药材,具有良好的滋补作用。口服α-干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程,①~④表示相关的操作,EcoRⅠ、BamHⅠ为限制酶,它们的识别序列及切割位点如表所示。请回答下列问题:(1)步骤①中,利用PCR技术扩增干扰素基因时,设计引物序列的主要依据是____________。科研人员还在两种引物的一端分别加上了________和________序列,以便于后续的剪切和连接。

(2)过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有_______,过程③中需先用____处理根瘤农杆菌以便将基因表达载体导入细胞。

(3)过程④中,科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后,先通过____过程获得DNA,再进行PCR扩增,若最终未能检测出干扰素基因,其可能原因是________________________。

(4)科研人员认为,将转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物比单纯干扰素的疗效要好,其依据是__。

参考答案一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1、C【解析】

分析题图可知：LC3-II蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解，实验数据显示随运动强度增大，LC3-II的含量增加，据此分析作答。【详解】A、自噬体可以与溶酶体融合，这依赖于膜的流动性，A正确；BC、据图可知，随运动强度加大，LC3-II/LC3-I的比值变大，因“LC3-II蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解”，故运动可以促进细胞的线粒体自噬，B正确、C错误，D、溶酶体内含有水解酶，可以分解衰老、损伤的线粒体，也可消灭侵入机体的病菌，D正确。故选C。【点睛】解答本题的关键是明确题目中两种蛋白的功能，并能结合实验结果分析作答。2、A【解析】

适宜浓度的生长素可以促进扦插枝条生根；泡菜制作中亚硝酸盐的测定常用比色法测定；腐乳制作中加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分，防止杂菌污染；植物组织培养中常常需要根据培养的不同阶段，调节生长素和细胞分裂素的比值，当比值偏大时，有利于生根，当比例偏小时，有利于生芽；比例适中时能够长出愈伤组织。【详解】A、在生长素促进植物扦插枝条生根实验中，插条的处理有沾蘸法和浸泡法，故高浓度的生长素溶液短时间处理实验材料，A错误；

B、泡菜制作中亚硝酸盐测定也可以利用分光光度计测定显色后的泡菜汁的吸光值来确定，B正确；C、腐乳制作中，逐层加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分，防止杂菌污染，C正确；

D、在植物组织培养中，诱导愈伤组织时需要调节培养基中的生长素和细胞分裂素的比例，D正确。

故选

A。3、D【解析】

1.相对性状中显隐性的判断：（1）亲代两个性状，子代一个性状，即亲2子1可确定显隐性关系；（2）亲代一个性状，子代两个性状，即亲1子2可确定显隐性关系。所以亲2子1或亲1子2可确定显隐性关系，但亲1子1或亲2子2则不能直接确定。2.后代分离比推断法：（1）若后代分离比为显性：隐性=3：1，则亲本的基因型均为杂合子；（2）若后代分离比为显性：隐性=1：1，则亲本一定是测交类型，即一方是杂合子，另一方为隐性纯合子；（3）若后代只有显性性状，则亲本至少有一方为显性纯合子。【详解】根据交配组合③：甲（黄色）×丁（黑色）→后代全为黑色，说明黑色相对于黄色为显性性状（用A、a表示），且甲的基因型为aa，丁的基因型为AA；根据交配组合①甲（黄色）×乙（黑色）→后代出现黄色个体，说明乙黑色的基因型为Aa；根据交配组合②甲（黄色）×丙（黑色）→后代出现黄色个体，说明丙的基因型为Aa，由此可见，甲和丁为纯合子。综上所述，D正确，A、B、C错误。故选D。4、A【解析】

据图分析，图示为突触的结构示意图，由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成，突触前膜的突触小泡中含有神经递质；神经递质只能由突触前膜释放到突触间隙并作用于突触后膜，引起突触后膜兴奋后抑制，因此兴奋在神经元之间的传递具有单向性；兴奋在突触处的传导过程的信号转换方式是：电信号→化学信号→电信号。【详解】A、在反射弧中，神经元与肌肉细胞或腺体细胞之间也存在突触，A错误；B、乙酰胆碱分子必须达到一定的结合数量才能使得突触后膜产生动作电位，B正确；C、每个突触小泡中含有几万个乙酰胆碱分子，C正确；D、乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合后，会引起钠离子通道打开，钠离子内流，进而产生动作电位，D正确。故选A。5、D【解析】

1、溶酶体：是单层膜的细胞器内含有多种水解酶；能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。2、当细胞内外存在浓度差时，由于生物膜有选择透过性，所以细胞会出现失水或者吸水的现象。【详解】A、细菌、蓝藻等单细胞原核生物没有溶酶体，A错误；B、溶酶体将病菌分解后，对细胞有用的部分会被细胞重新利用，不会被排出体外，B错误；C、由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞壁，在清水中会吸水涨破，而洋葱鳞片叶外表皮细胞和蓝藻都含有细胞壁，所以细胞形态变化最大的是哺乳动物成熟的红细胞，C错误；D、核孔和核膜在功能上都具有选择透过性，控制细胞内核质之间的物质交换，D正确。故选D。【点睛】本题重点是掌握溶酶体的结构和功能、理解质壁分离的条件，由于动物细胞没有细胞壁所以会吸水涨破。6、D【解析】

胚胎移植：（1）概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（2）胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。【详解】A、受精过程中，精子和卵细胞相互识别，A错误；B、体外胚胎培养技术现在只能针对某些高等生物，B错误；C、胚胎移植中的受体需进行同期发情处理，C错误；D、囊胚在胚胎分割时不能用酶解法，因为胚胎干细胞没有细胞全能性，D正确。故选D。7、D【解析】

根据题干和题表分析，影响表中植物光合作用的因素主要是光照强度，光补偿点时呼吸作用速率等于光合作用速率，光饱和点以后时影响各种植物的光合作用速率的因素不再是自变量光照强度，而是温度或二氧化碳浓度等。真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率。【详解】A、140μmol•m-2•s-1为马尾松植株的光补偿点，当光强大于140μmol•m-2•s-1时马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2除进入线粒体外，还扩散至细胞外，A错误；

B、光强小于1255μmol•m-2•s-1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是光照强度，B错误；

C、森林中生产者制造有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量，C错误；

D、由表格信息可知，青冈的光补偿点较低，因而更适应弱光环境，在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加，D正确。

故选D。【点睛】本题主要考查的是影响光合作用的主要环境因素，关键是要求学生能够灵活运用所学知识，提高识图识表能量和分析解决问题的能力，试题难度中等。8、A【解析】

适宜刺激使突触前神经元产生兴奋，由突触前膜释放神经递质，作用于突触后膜，引起突触后膜发生电位变化。若突触前膜不能释放神经递质，则兴奋不能传递到突触后膜。【详解】依据图示可知，突触后神经元的兴奋主要取决于突触前神经元的兴奋，随着刺激次数的增加，突触前神经元兴奋明显减弱，突触后神经元兴奋也减弱甚至不兴奋，主要原因是TTX作用于钠离子通道，阻断了Na+内流，导致突触前动作电位变化明显减弱，进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放，使得突触后膜难以兴奋。综上分析，A正确，BCD错误。故选A。二、非选择题9、光照强度红光和蓝紫不存在高于固定CO2酶的活性右防止色素被破坏【解析】

突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于P时，对光照的吸收能力低于野生型，则光反应强度低于野生型，突变型水稻叶片固定二氧化碳酶的活性显著高于野生型，光照强度高于P时，突变型的二氧化碳吸收速率大于野生型，则暗反应强度高于野生型。【详解】(1)光照强度低于P时，突变型光合速率随光照强度的增加而增加，因此限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度。突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，导致其光反应中叶绿素吸收的红光和蓝紫光减少而降低了光合速率。该突变型水稻与野生型水稻属于同一物种，不存在生殖隔离。(2)曲线图显示：光照强度高于P时，突变型的CO2吸收速率大于野生型，因此突变型的暗反应强度高于野生型。由题意“该突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型”可知，光照强度高于P时，限制野生型水稻光合速率的主要内因是固定CO2酶的活性。(3)突变型水稻CO2吸收速率曲线与光照强度的交点表示光合速率等于呼吸速率。若降低环境中CO2浓度，则光合速率减弱，因此突变型水稻CO2吸收速率曲线与光照强度的交点将向右移动。提取水稻绿叶中的色素，在研钵中放入少许碳酸钙的作用是防止色素被破坏。【点睛】曲线纵坐标CO2吸收速率反映的是植物光合作用吸收的CO2速率与呼吸作用释放的CO2速率的差值，即表示的是净光合速率，据此以题意“该突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型”为切入点，分析图中两曲线的变化趋势，围绕光合作用的过程及其影响因素等相关知识对各问题情境进行分析作答。10、脂肪滴变多线粒体受精卵基因突变KOERRγ（或雌激素相关受体γ）雌激素通过ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进TWAT转化为BAT1．4（2．5÷3．5）减少ATP合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能WAT转化为BATUCP-1基因【解析】

根据题意可知，白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者可以相互转化。WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来。BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。通过题干及四个图示可知ERRγ在相关激素的调节下，通过促进WAT转化为BAT；促进UCP-1基因的表达，使产热增加过程使小鼠适应寒冷环境。【详解】（1）根据题干信息可知：WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来，BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求；图中BAT内含有许多小的脂肪滴和线粒体，所以从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热增加。（2）已知雌激素相关受体γ（ERRγ）与BAT代谢密切相关，利用基因工程获得ERRγ基因缺陷小鼠（KO），即利用无活性DNA片段构建重组DNA，导入野生型小鼠（WT）受精卵细胞，使其插入ERRγ基因内部，导致ERRγ基因发生基因突变，获得ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。将两种小鼠同时暴露在4℃冷环境中进行实验，结果如图2。在第6小时ERRγ基因缺陷的KO小鼠全部死亡，结果说明ERRγ受体蛋白与抵抗寒冷关系密切。（3）根据第（2）问的分析结合图3可知，雌激素通过ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进WAT转化为BAT。（4）进一步测定两组小鼠BAT细胞代谢水平，结果如图4。据图可知图中所示的是释放的热量占释放总能量比例，分别为KO组为82.5%，WT组为87.5%，所以KO小鼠和WT小鼠的BAT细胞氧化分解等量能源物质所产生ATP分别比例为2.5%、3.5%，二者的比值为1.4。已知KO小鼠的UCP-1基因表达量显著低于WT小鼠，科学家最终将UCP-1蛋白定位在线粒体内膜上，结合图4结果可以推测，UCP-1蛋白的作用是减少ATP合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能。（5）综上研究可知，ERRγ在相关激素的调节下，通过促进WAT转化为BAT；促进UCP-1基因的表达，使产热增加使小鼠适应寒冷环境。【点睛】本题以研究小鼠BAT代谢为背景考查学生获取信息的能力，要求学生能够根据题意和图示分析，获取有效信息，结合体温调节以及有氧呼吸的过程及其细胞呼吸中能量的变化的知识点分析解决问题，同时要求学生具有一定的识图能力，能够从图示的结果或数据中获取有效信息，分析后结合所学的知识点得出正确的结论，这是该题考查的难点。11、叶绿体基质空间结构C3[H]、ATP气孔关闭，CO2浓度降低，O2浓度较高，光呼吸增强①温度降低，酶活性减弱，光呼吸减弱的同时光合作用也减弱，达不到提高农作物产量的目的。光呼吸需要光，暗呼吸有光无光均可；光呼吸的场所为叶绿体和线粒体，暗呼吸的场所为细胞质基质和线粒体。【解析】

1.光合作用的具体的过程：①光反应阶段：场所是类囊体薄膜a．水的光解：2H2O4[H]+O2b．ATP的生成：ADP+PiATP②暗反应阶段：场所是叶绿体基质a．CO2的固定：CO2+C5

2C3b．三碳化合物的还原：2C3（CH2O）+C5+H2O【详解】（1）题意显示Rubisco酶能催化C5与CO2反应，该反应进行的场所是叶绿体基质，故该酶存在场所应为叶绿体基质，Rubisco酶既可催化C5与CO2反应，也可催化C5与O2反应，这与酶的专一性相矛盾，根据结构与功能相适应的原理可知，其“两面性”的原因可能是在不同环境中酶空间结构发生变化导致的。（2）在较高CO2浓度环境中，Rubisco酶催化C5与CO2反应生成C3，接下来进行C3的还原，该反应的进行还需要光反应提供的[H]、ATP。（3）夏季中午，由于温度太高，气孔关闭，CO2浓度降低，O2浓度较高，光呼吸增强，所以水稻会出现“光合午休”，表现为光合作用速率明显减弱，而CO2释放速率明显增强。（4）①适当降低温度，酶活性减弱，