云南省昆明市官渡区艺卓中学高三第五次模拟考试新高考生物试卷及答案解析

云南省昆明市官渡区艺卓中学高三第五次模拟考试新高考生物试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）1．如图为ATP的分子结构构图，A、B、C表示相应的结构，①、②表示化学键。下列叙述正确的是A．A表示腺嘌呤，B表示腺苷B．化学键①与化学键②的稳定性相同C．化学键②的形成所需的能量都来自化学能D．化学键②中能量的释放往往与吸能反应相关联2．下列有关人类遗传病及其预防的叙述，错误的是（）A．人类遗传病是指由于遗传物质发生改变而引起的人类疾病B．多基因遗传病在群体中的发病率较高C．镰刀型细胞贫血症可利用显微镜进行检测D．含有致病基因的个体一定患病3．下列有关生物大分子的叙述，错误的是（）A．DNA是一切细胞生物的遗传物质B．细胞内酶的合成都需要模板和能量C．蛋白质只能以胞吞或胞吐的方式通过生物膜D．生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在4．某兴趣小组以肺炎双球菌为材料进行如图所示实验，其中细胞提取物是加热致死的S型菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。下列叙述错误的是（）A．设第①组对照可确定细胞提取物中存在转化因子B．第②～④组利用酶的专一性去除对应物质观察转化情况C．混合培养后4组的平板培养基上均会有表面粗糙的菌落D．混合培养后出现的S型菌与原S型菌遗传信息相同5．下列关于种群和群落的叙述，错误的是（）A．种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象B．退耕还林，退塘还湖、布设人工鱼礁后均发生群落的次生演替C．习性相似物种的生活区域重叠得越多，对资源的利用就越充分D．雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系6．下列有关微生物培养的叙述，正确的是（）A．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基B．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌C．纯化培养时，培养皿应倒置放在恒温培养箱内的摇床上培养D．观察菌落时，应将培养皿盖拿掉以利于看清菌落的形态特征二、综合题：本大题共4小题7．（9分）某研究小组为探究市售的一种含碱性蛋白酶的洗衣粉使用的最适温度，设计了相关实验，实验装置及实验结果如下图所示，回答下列问题：（1）与普通洗衣粉相比，含碱性蛋白酶的洗衣粉能更好地清除衣物上的血渍和奶渍，其原理是碱性蛋白酶能将血渍和奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的_____，使污迹容易从衣物上脱落；同样的道理，____________________也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使加酶洗衣粉具有更好的去污能力。（2）在实验过程中，可通过直接测定___________（指标）来表示该洗衣粉中酶的催化效率。为缩短酶催化反应的时间，你认为可以采用的方法是__________。（写出一种即可）（3）由图可知，在0℃和75℃时，酶的催化效率都为0，但当恢复到最适温度时，只有0℃下的酶能恢复催化活力，其原因是______________。（4）工业生产中，若要将酶固定化，一般_____（填适宜或不适宜）采用包埋法，其原因是_____；与使用游离酶相比，使用固定化酶的优点是__________。8．（10分）某地，人们采用了引水拉沙、引洪淤地等多种方法，开展改造沙漠的工程，现已经有了数百万亩的沙地被治理，沙漠正在变成以草本植物与灌木为主的生态系统。回答下列问题。（1）随着时间的推移，当地群落结构逐渐变得更为复杂，这在生态学上称为_。（2）在改造的前15年间，物种多样性指数（可量化比较物种丰富度）呈上升趋势，第15年达到最高，随后的5年间，物种多样性指数略微下降，原因是_。（3）碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以_的形式进行。草原上草的“绿色”为昆虫提供了采食的信息，这表明了信息传递在生态系统中的作用是_。9．（10分）科研人员利用基因编辑技术删除小鼠母本基因组的相关印记区域，培育出了由母本单倍体干细胞融合发育而来的孤雌生殖小鼠，为探索生殖奥秘作出了贡献。过程见下图：（1）上图孤雌小鼠的获得，用到动物细胞培养_________、_________、_________胚胎移植等生物技。（2）孤雌小鼠培育过程中需要用基因编辑技术删除母本基因组的相关印记区域。为了检测删除是否成功，在分子水平需要应用______________________________技术进行检测。（3）常用的基因编辑系统是crispr-cas9，其过程为：先让一段RNA与特征DNA序列结合，由此引导Cas9酶对特征DNA序列切割。因为“一段RNA”能与特征DNA序列_________，才能特异性结合。Cas9酶作用于特征DNA序列的____________________（填DNA分子的相关结构）。（4）上图中的“卵母细胞”应处于________________（时期）。应用卵母细胞培育孤雌小鼠容易成功，其原因是_______________________。并且由上述卵母细胞发育而来的胚胎能在代孕母鼠体内存活的原因是____________。10．（10分）黑麦草具有抗除草剂草甘膦的能力，是因为黑麦草具有抗草甘膦基因。科学家利用该基因通过转基因技术获得了抗除草剂草甘膦的玉米新品种，回答下列问题：（1）科研人员选择能够茁壮生长在喷洒过草甘膦溶液环境中的黑麦草，从黑麦草细胞中提取___________，通过反转录法构建_______文库，再从中选取抗草甘膦基因。该方法获得的目的基因直接导入玉米细胞中不能正常表达，其原因是__________________。（2）将目的基因导入植物细胞有多种方法，最常用的是___________________。（3）经研究发现该种玉米新品种抗草甘膦的能力较低，可通过_____________工程修饰或合成编码抗草甘膦的基因。（4）种植该转基因玉米作为食物会引发公众在食物安全方面的担忧，主要是担心转基因生物会产生出___________________。11．（15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______________。

参考答案一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）1、D【解析】

据图分析，图中A表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；B表示一磷酸腺苷，又叫腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位；C表示三磷酸腺苷（ATP），是生命活动的直接能源物质；①②表示高能磷酸键，其中②很容易断裂与重新合成。【详解】A、根据以上分析已知，图中A表示腺苷，B表示一磷酸腺苷，A错误；B、根据以上分析已知，化学键①比化学键②的稳定性高，B错误；C、化学键②的形成所需的能量都来自化学能或光能，C错误；D、化学键②中能量的释放后用于各项需要能量的生命活动，因此往往与吸能反应相关联，D正确。故选D。【点睛】解答本题的关键是掌握ATP的分子结构，判断图中各个字母的含义，明确两个高能磷酸键中只有远离腺苷的高能磷酸键容易断裂和重新合成。2、D【解析】

1.人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）；（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。2.多基因遗传病：（1）概念：由两对以上等位基因控制的人类疾病。（2）特点：①易受环境因素的影响；②在群体中发率较高；③常表现为家族聚集。（3）实例：腭裂、无脑儿、青少年型糖尿病、原发性高血压等。【详解】A、人类遗传病是指由于遗传物质发生改变而引起的人类疾病，A正确；B、多基因遗传病易受环境因素的影响，在群体中的发病率较高，B正确；C、镰刀型细胞贫血症是基因突变引起的红细胞形态发生变化的疾病，基因突变虽然显微镜下不能观察，但是显微镜可以观察红细胞的形态，因此镰刀型细胞贫血症可以用显微镜进行检测，C正确；D、含有致病基因的小孩也可能是表现正常的携带者，即含有致病基因的个体不一定患病，D错误。故选D。3、C【解析】

基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程，基因表达产物通常是蛋白质。基因表达包括转录和翻译。转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则，合成相对应的RNA分子。翻译过程是以信使RNA（mRNA）为模板，指导合成蛋白质的过程。【详解】A、DNA是一切细胞生物（真核生物、原核生物）的遗传物质，A正确；B、酶大部分是蛋白质，少部分是RNA，大分子的合成都需要能量和模板，B正确；C、胞吞或胞吐的方式是非跨膜运输，没有通过生物膜，C错误；D、生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，如淀粉、纤维素、糖原，D正确。故选C。4、D【解析】

在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的提取物分别加入蛋白酶、酯酶、RNA酶和DNA酶，以除去相应的分子，研究它们各自的作用。艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。【详解】A、设置第①组实验的目的是确定细胞提取物中含有转化因子，A正确；B、第②～④组利用酶的专一性去除相应物质观察转化情况，B正确；C、R型菌菌落表面粗糙，混合培养后4组的平板培养基上均会有R型菌，C正确；D、混合培养后出现的S型菌是由R型菌吸收S型菌DNA转化而来，故与原S型菌的遗传物质不完全相同，D错误。故选D。5、D【解析】

种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体，种群是生物进化和繁殖的基本单位；群落指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和，群落中会发生演替与信息传递，其中信息传递的作用包括三个方面：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的传递。（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。【详解】A、种群是生物进化与繁殖的基本单位，自然状态下由于存在突变与基因重组，因此种群内出现个体变异是普遍现象，A正确；B、初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替；退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁后原来的生存环境没有被破坏，其发生的群落演替属于次生演替，B正确；C、习性相近的物种的生活区域在一定范围内重叠的越多，对资源的利用越充分，但超过一定范围，会影响资源的再生能力，C正确；D、两只雄性孔雀为吸引异性争相开屏，说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递作用，D错误。故选D。6、A【解析】

进行微生物培养的微生物主要有病毒、细菌、放线菌、真菌等。微生物培养需要用到培养基，根据微生物的不同种类和生活习性来配制特定的培养基。微生物培养成功的关键在于无菌操作，如果培养器具和培养基不能彻底灭菌、培养的过程中有杂菌污染是很容易失败的。筛选目的微生物需要使用选择培养基。接种方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法。【详解】A、分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于微生物的计数，所用培养基为固体培养基，A正确；B、接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理，B错误；C、摇床应对液体培养基培养微生物时操作，纯化培养时，培养皿中的是固体培养基，C错误；D、观察菌落时，不需要将培养皿盖拿掉，D错误。故选A。二、综合题：本大题共4小题7、氨基酸或小分子的肽脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶蛋白质块存在时间的长短适当增加酶的浓度（或使用量或将蛋自块切成小块）0℃时，酶结构未被破坏，当恢复到最适温度时酶能恢复催化活力；75℃时，酶结构被破坏，当恢复到最适温度时酶不能恢复催化活力不适宜酶分子很小，容易从包埋物中漏出酶不易失活，可以重复利用；酶既能与反应物接触，又容易与产物分离等【解析】

1．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，极少数酶是RNA，酶的催化具有高效性（催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行），需要适宜的温度和pH值，在最适条件下酶的催化活性是最高的，低温可抑制酶的活性，随着温度的升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱，可以使酶的空间结构发生改变，酶永久性的失活。1.固定化酶表现的优点为：可以较长时间内多次使用，酶的稳定性高；反应后，酶与底物和产物易于分开，易于纯化，产品质量高；反应条件易于控制；酶的利用率高；比水溶性酶更适合于多酶反应。【详解】（1）与普通洗衣粉相比，含碱性蛋白酶的洗衣粉能更好地清除衣物上的血渍和奶渍，原因是血渍和奶渍等含有的大分子蛋白质在碱性蛋白酶的催化下能水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落；根据酶的专一性可知脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使加酶洗衣粉具有更好的去污能力。（2）根据题意可知，洗衣粉中酶的催化效率可通过直接测定蛋白质块存在时间的长短（蛋白块消失的快慢）来表示，若要缩短酶催化反应的时间，则应设法提高酶促反应速率，影响酶促反应速率的因素有温度、pH、酶浓度等，但题目中显示反应已经在适宜温度条件下进行了，则可行的做法是适当增加酶的浓度（或使用量）。（3）由图可知，在0℃和75℃时，酶的催化效率都为0，但当恢复到最适温度时，只有0℃下的酶能恢复催化活力，原因是0℃时，酶结构未被破坏，当恢复到最适温度时酶能恢复催化活力、而在75℃时，酶结构已经被破坏而且不可恢复，所以即使恢复到最适温度，也酶不能恢复其催化活力（4）工业生产中，若要将酶固定化，一般不适宜采用包埋法，其原因是酶分子很小，容易从包埋物中漏出；与使用游离酶相比，固定化酶有以下优点，不易失活，可以重复利用；酶既能与反应物接触，又容易与产物分离等。【点睛】熟知酶的本质和化学特性是解答本题的关键！熟知固定化酶技术的使用方法及其优点是解答本题的另一关键！8、群落的演替（演替）部分生物种群在竞争中处于优势，能获得更多生资源导致某些生物种群消失二氧化碳（CO2）调节种间关系，维持生态系统的稳定【解析】

1、人类可以砍伐树木，填湖造地、捕杀动物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至可以建立人工群落。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

2、群落演替的原因：生物群落的演替是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素综合作用的结果。【详解】（1）随着时间的推移，群落结构逐渐变的更为复杂，这种现象在生态学上称为群落的演替。（2）一个生态系统的资源是有限的，在该生态系统中，部分生物种群在竞争中处于优势，能获得更多生存资源，种群数量增加，这会导致某些生物种群缺少生存资源，逐渐消失，所以会出现上述演替过程中物种数先增加后减少至稳定的现象。（3）碳主要以二氧化碳的形式在无机环境与生物群落间循环。无机环境与生物种群、生物种群与生物种群之间都存在着信息传递。草原上草的“绿色”为昆虫提供了采食的信息，这表明信息传递在生态系统中的作用是调节种间关系，维持生态系统的稳定。【点睛】本题考查了群落演替和信息传递的作用的相关知识，意在考查考生识记和理解所学知识，形成知识网络，运用所学知识解决问题的能力。9、基因工程动物细胞核移植早期胚胎培养DNA分子杂交技术碱基互补配对磷酸二酯键MⅡ中期（减数第二次分裂中期）卵母细胞体积大，易操作；含促使细胞核表达全能性的物质；卵母细胞所含营养物质丰富代孕母鼠子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应【解析】

1、孤雌生殖也称单性生殖，即卵不经过受精也能发育成正常的新个体的生殖方式。2、胚胎移植的生理学基础：（1）供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境；（2）哺乳动物早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是出于游离状态，为胚胎的收集提供了可能；（3）受体子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能；（4）移植入受体的胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性不会受到影响。【详解】（1）识图分析可知，整个过程中用基因编辑技术删除相关的基因印迹区域，该过程中使用的Cas9酶类似于限制酶的作用，因此属于基因工程的操作，经编辑后的细胞用动物细胞培养成多个细胞或组织，利用核移植技术使卵母细胞与新核融合，体外培养胚胎至桑椹胚或囊胚后移植胚胎进入代孕母鼠体内。（2）验证基因是否删除成功，需要利用DNA分子杂交技术进行检测。（3）让一段RNA与目标特征DNA序列的碱基互补配对后两者才能结合。Cas9酶与DNA的基因靶点结合时发生了构象变化，酶功能区对靶标DNA的反向链进行定位切割DNA分子的磷酸二酯键，删除基因。（4）传统的细胞核移植技术中，受体卵母细胞处于减数第二次分裂中期。因为卵母细胞体积大，易操作；含促使细胞核表达全能性的物质；卵母细胞所含营养物质丰富。由于代孕母鼠子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，使得胚胎能在代孕母鼠体内存活的生理基础。【点睛】本题以孤雌生殖小鼠的培养过程为背景，考查基因工程、核移植技术、胚胎移植等知识点，要求学生掌握核移植的操作过程和选择卵母细胞的原因，把握基因工程的操作过程和鉴定目的基因的方法，理解限制酶的作用部位，能够依据该知识点把握题干中Cas9酶的作用，识记和理解胚胎移植的生理学基础。10、mRNAcDNA缺少基因表达所需要的启动子等农杆菌转化法蛋白质毒性蛋白或过敏蛋白【解析】

本题考查基因工程的相关知识。基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。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--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；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。【详解】（1）从黑麦草细胞中提取mRNA，通过反转录法构建cDNA文库，再从中选取抗草甘膦基因。该方法获得的目的基因直接导入玉米细胞中不能正常表达，其原因是缺少基因表达所需要的启动子。

（2）将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。

（3）经研究发现该种玉米新品种抗草甘膦的能力较低，可通过蛋白质工程修饰或合成编码抗草甘膦的基因。

（4）转基因生物存在的安全性问题可能是转基因生物会产生出毒性蛋白或过敏蛋白。【点睛】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的