山西省运城市永济涑北中学高三下学期第五次调研考试新高考生物试题及答案解析

山西省运城市永济涑北中学高三下学期第五次调研考试新高考生物试题考生请注意：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．下列有关种群和群落的说法，正确的是（）A．群落的物种组成是区别不同群落的重要特征B．种群的数量变化就是“J”型和“S”型增长C．群落演替总是由低等到高等，由简单到复杂方向发展D．喷洒农药来防治害虫，可以达到从根本上消灭害虫的目的2．下列关于生物进化的叙述，正确的是（）A．可遗传的变异是进化的重要动为和机制B．只有自然环境才能决定生物进化的方向C．生物多样性的形成过程就是新物种不断形成的过程D．自然选择使不同个体之间出现存活率和繁殖率的差异3．将一盆置于密闭透明容器内的绿色植物放在黑暗环境（温度适宜）中，t1时刻给予充足的光照，t4时刻再补充一定量的CO2，继续培养一段时间。在培养的过程中实时检测装置内O2的释放速率，结果如图所示。不考虑其他生物的影响，下列叙述错误的是（）A．t0~t1，该密闭装置内O2的含量应持续下降B．t3时刻，该绿色植物的呼吸速率等于光合速率C．t3~t4，CO2浓度是限制光合速率的主要因素D．t4~t5，该绿色植物的净光合速率逐渐增大4．再生是指生物体的组织或器官在受损或胁迫后自我修复或替换的过程。再生过程中不会发生（）A．细胞凋亡 B．基因选择性表达C．基因重组 D．DNA半保留复制5．下列是有关著名科学家通过研究取得重要理论成果的叙述，正确的是A．虎克（R.Hooke）在显微镜下观察木栓组织发现蜂窝状“细胞”，建立了细胞学说B．坎农（W.B．Cannon）通过研究细胞内基因表达的过程，提出了内环境稳态概念C．摩尔根（T.H.Morgan）对雄果蝇白眼性状的遗传分析，证明了基因位于染色体上D．韦尔穆特（I.Wilmut）等在体外条件下将羊体细胞培养成了成熟个体，证明了哺乳动物体细胞具有全能性6．核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析正确的是（）A．核膜由两层磷脂分子组成核孔复合物与核膜内外的信息交流有关B．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输C．核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性D．DNA和mRNA通过核孔进入细胞质二、综合题：本大题共4小题7．（9分）CRISPR/Cas9系统基因编辑是一种对靶向基因进行特定DNA修饰的技术，其原理是由一个向导RNA（sgRNA）分子引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割。受此机制启发，科学家们通过设计sgRNA中碱基的识别序列，即可人为选择DNA上的任一目标位点进行切割（见下图）。（1）从CRISPR/Cas9系统作用示意图看，能够行使特异性识别DNA序列并切割特定位点功能的分子是___________，其类似于基因工程中__________的作用。（2）CCR5基因是人体的正常基因，其编码的细胞膜通道蛋白CCR5是HIV入侵T淋巴细胞的主要辅助受体之一。科研人员依据_____________的部分序列设计sgRNA序列，导入骨髓_________细胞中，构建sgRNA-Cas9复合体，以实现对CCR5基因的定向切割，变异的CCR5蛋白无法装配到细胞膜上，即可有效阻止HIV侵染新分化生成的T淋巴细胞。试分析与上述过程最接近的现代生物科技是________________。（3）CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成脱靶，实验发现sgRNA的序列越短脱靶率越高。试分析脱靶最可能的原因是____________________________。（4）通过上述介绍，CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术在______________等方面有广阔的应用前景。（至少答出两点）8．（10分）马尾松是一种常见的森林乔木，马尾松毛虫是马尾松的常见害虫，研究小组研究了取食不同受害程度的马尾松对马尾松毛虫死亡率的影响，得到了如图所示的实验数据，回答下列问题：（1）调查马尾松的种群密度最常用的调查方法是样方法，相对于灌木植物，调查马尾松的种群密度时应适当________________________（填“增大”或“缩小”）取样面积，常见的取样方法有____________________________。（2）结果表明一定的受害程度内随受害程度的增加马尾松毛虫的死亡率增加，原因是马尾松受害后能产生影响马尾松毛虫生长发育的一类物质，这属于生态系统的______信息，该实例体现了信息传递在生态系统中具有_____________________________的作用。（3）分析实验结果可知，当马尾松的受害程度超过一定的限度时无法有效的抑制马尾松毛虫的生长发育，从而可能导致生态系统遭受破坏，这说明_________________________。9．（10分）某雌雄异株的二倍体植株，其花色有红色和白色两种。选一株白花雌株和一株白花雄株作为亲本进行杂交，F1中白花：红花=3：1。不考虑变异和X、Y染色体的同源区段，欲判断控制花色性状的基因数量和位置。回答下列问题：（1）若花色由一对等位基因控制，要判断基因位于常染色体还是X染色体，还需统计________________。（2）若花色由两对等位基因（A/a、B/b）共同控制，且两对基因位于同一对常染色体上。请在图中标明亲本植株的基因情况。并结合F1的性状分离比，分析在群体中基因型和表现型的两种对应情况：________，其余基因型表现为白色；________，其余基因型表现为白色。________（3）为进一步确定（2）题中基因型和表现型是哪种对应情况，可选用F1中植株进行一次杂交实验，写出实验思路、预期结果及结论。实验思路：将F1中___________________进行杂交，统计F2中植株表现型及比例。预期结果及结论：_____________________________________________________________。10．（10分）基因工程载体是DNA重组技术使用的基本工具。回答下列问题（1）大肠杆菌的质粒常被用来做基因工程中的载体，其主要优点是_______________（至少两项）。基因工程中常使用的载体除质粒外，还有_______________（至少两项）。（2）在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行人工改造过的。在构建基因表达载体时，通过人工改造，基因表达载体中除了含有目的基因外，还必须有_____________________。构建目的基因表达载体的目的一方面是使目的基因在受体细胞中_______________，并遗传给下一代；另一方面，使目的基因能够_______________，从而得到转基因产品或生物。（3）利用乳腺生物反应器来生产基因工程药物时，与药用蛋白基因连在一起的是__________启动子，这样才能使该目的基因在乳腺细胞中表达。（4）农杆菌转化法常用的载体为____________，构建此表达载体时，要将目的基因插入到质粒的___________上，这样就能够通过农杆菌的转化作用使目的基因进入植物细胞并插入到染色体中DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。11．（15分）草原植物在长期过度放牧下表现为植株变矮、叶片变短等矮化现象。为探究这种矮化现象的原因，研究人员随机采集了围封禁牧区来源羊草（NG）和过度放牧区来源羊草（GZ）的根茎若干进行实验室培养，一段时间后发现过度放牧区来源羊草无性繁殖后代植株依旧存在矮化现象。研究人员进一步测定了两种羊草后代的净光合速率和气孔导度（即气孔开放程度）。（1）据图可知：过度放牧区来源羊草净光合速率要_________围封禁牧区来源羊草。其主要原因是：过度禁牧区来源羊草植株叶片的气孔导度下降，导致_________，进而导致_________反应速率下降。（2）要确定影响净光合速率的因素，还应测定两种羊草的叶片叶绿素含量，提取叶绿素所用的溶剂是_________，为了防止提取过程中叶绿素被破坏，还应加入_________。（3）研究人员还测量了两种羊草地上、地下生物量（有机物量）的分配比，得到的结果如下图所示。据图可知：过度放牧区来源羊草_________显著高于围封禁牧区来源羊草，植物这种生存策略的意义是__________________。（4）根据上述研究，请你提出一条合理利用草原牧草资源的措施______________。（5）牛羊在草原生态系统的营养结构中属于第_________营养级，请写出能量流经该营养级时发生的主要变化_________。

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、A【解析】

种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体，种群特征包括种群的数量特征（种群密度）、年龄结构、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率、空间特征等。群落的概念：在一定空间内所有生物种群的集合体，它具有一定的结构、一定的种类构成和一定的种间相互关系。群落演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。【详解】A、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，A正确；B、种群的数量变化是一个复杂的动态变化过程，常见的数量变化有“J”型和“S”型增长，也有其他增长形式，B错误；C、群落演替一般来说，由低等到高等，由简单到复杂方向发展，但在自然灾害或人为干预下，可能会朝着反方向发展，C错误；D、喷洒农药来防治害虫，可以杀灭大部分害虫，但仍有少部分带抗性的个体存活，D错误。故选A。2、D【解析】

现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；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发生定向的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；共同进化导致生物多样性的形成。生物多样性包括：基因、物种和生态系统的多样性。【详解】A、生物进化的重要动力和机制是自然选择，可遗传的变异为进化提供原材料，A错误；B、自然选择和人工选择均能决定生物进化的方向，B错误；C、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统的多样性，所以生物多样性的形成不仅仅是新物种不断形成的过程，C错误；D、自然选择决定基因频率的定向改变，使不同个体之间出现存活率和繁殖率的差异，D正确。故选D。3、B【解析】

0-t1时刻，没有光照，植物只进行呼吸作用，给予光照后，植物进行光合作用，并且光合作用大于呼吸作用，所以不断有氧气释放，在密闭的容器中，CO2的量不断减少，所以光合作用不断降低，所以在t4时刻补充CO2光合作用速率上升。【详解】A、t0~t1时刻，植物不能进行光合作用，不断进行呼吸作用消耗氧气，所以O2的含量应持续下降，A正确；B、t3时刻，该植物氧气释放速率最大，所以光合作用强度最大，B错误；C、从曲线图中看出在t4时刻，补充CO2后光合作用速率上升，所以t3~t4时刻，光合作用速率不断下降的原因是缺少CO2，C正确；D、t4~t5，该绿色植物氧气释放速率不断增加，所以其净光合速率逐渐增大，D正确。故选B。【点睛】本题需要考生明确这是在密闭容器中完成的实验，CO2的含量是一定的，所以会影响光合作用的速率，进而发生这个曲线的过程。4、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，细胞分化的实质是基因选择性表达的结果。2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。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。3、DNA复制发生在细胞分裂的间期，因此伴随细胞分裂过程中具有DNA半保留复制的表现。4、基因重组发生在有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合，发生在减数分裂过程中。【详解】根据题意，再生是指生物体的组织或器官在受损或胁迫后自我修复或替换的过程。因此再生的过程会发生细胞分化和有丝分裂，根据以上分析可知，此过程会发生细胞凋亡、基因选择性表达和DNA半保留复制，基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期，因此该过程中不会发生基因重组。综上所述，C符合题意，A、B、D不符合题意。故选C。5、C【解析】

本题比较简单考查了学生对生物学史的了解情况，在生物学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的牛顿、施莱登、摩尔根等，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献，是解答类似问题的关键。【详解】A、虎克只是在显微镜下观察到了木栓组织，发现“细胞”，细胞学说是施莱登和施旺提出的，A错误；

B、坎农提出了内环境稳态的概念，但不是通过研究细胞内基因的表达提出的，细胞内基因的表达是众多科学家研究的结果，B错误；

C、摩尔根对雄果蝇白眼性状的遗传分析，证明了控制果蝇眼色的基因位于x染色体上，C正确；

D、韦尔穆特在体外条件下将羊体细胞培养成了成熟个体，只能说明哺乳动物体细胞的细胞核具有全能性，不能说明哺乳动物体细胞具有全能性，D错误。

故选C。6、C【解析】

核膜由两层膜、4层磷脂分子组成，A项错误；人体成熟的红细胞没有细胞核，B项错误；核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性，C项正确；DNA不会通过核孔进入细胞质，D项错误。二、综合题：本大题共4小题7、向导RNA（sgRNA）分子和Cas9蛋白限制酶CCR5基因造血干蛋白质工程其他DNA序列也含有与向导RNA（sgRNA）互补配对的序列，造成向导RNA（sgRNA）错误结合而脱靶基因治疗、动植物育种（基因水平）、研究基因功能【解析】

根据题意分析可知，CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。由于其他DNA序列也含有与引导RNA互补配对的序列，造成引导RNA错误结合而出现脱靶现象。【详解】（1）由题干信息“向导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA”，说明能够行使特异性识别DNA序列并切割特定位点功能的分子是向导RNA（sgRNA）分子和Cas9蛋白，功能类似于基因工程中限制酶的作用。（2）根据题意，可利用Cas9酶对CCR5基因进行编辑，因此sgRNA序列需要与CCR5基因上部分碱基互补配对，从而精准定位到CCR5基因进行编辑，故设计SgRNA序列时需要根据CCR5基因的核苷酸序列，导入骨髓造血干细胞中，构建sgRNA-Cas9复合体，以实现对CCR5基因的定向切割。CRISPR/Cas9基因编辑技术是一种精准改变目标DNA序列的技术，与其比较接近的是蛋白质工程。（3）CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”，其原因是其它DNA序列也含有与向导RNA互补的序列，造成向导RNA错误结合而出现脱靶现象。（4）通过上述介绍，基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术在基因治疗、基因水平进行动植物的育种、研究基因的功能等等方面有广阔的应用前景。【点睛】本题考查了基因工程的有关知识，要求考生能够掌握基因工程的操作步骤，识记基因工程的操作工具，能够结合图示以及所学知识准确答题。8、增大五点取样法和等距取样法化学调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性生态系统的自我调节能力是有限的【解析】

理清种群密度的调方法及其注意事项、生态系统中信息传递的作用、生态系统的自我调节能力的大小等相关知识，据此对各问题情境进行分析解答。【详解】（1）植物种群密度的调查方法为样方法，样方法调查种群密度时要根据调查对象的植株大小选择恰当的样方面积，一般样方面积为乔木>灌木>草本植物，因此相对于灌木植物，调查马尾松的种群密度时应适当增大取样面积。常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。（2）马尾松受害后能产生影响马尾松毛虫生长发育的一类化学物质，分泌的化学物质传递的信息属于生态系统的化学信息，该实例说明信息传递在生态系统中具有调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性的作用。（3）当马尾松的受害程度超过一定的限度时无法有效的抑制马尾松毛虫的生长发育，从而可能导致生态系统遭受破坏，这说明生态系统的自我调节能力是有限的。【点睛】该题考查学生对种群密度的调查方法、生态系统的信息传递及其稳定性的相关知识的识记和理解能力。9、性状在F1代雌雄中的比例A、B基因同时存在时花色表现为红色；a、b基因均纯合时花色表现为红色红花雌株和红花雄株若F2中白花：红花=1：1，则A、B基因同时存在时表现为红色若F2中全为红花，则a、b基因均纯合时表现为红色【解析】

根据题意可知，一株白花雌株和一株白花雄株作为亲本进行杂交，F1中白花：红花=3：1，可见发生了性状分离的现象，则白花为显性性状，红花为隐性性状。但是仅根据此结果不能判断基因在染色体上的位置，如果由一对等位基因控制，基因可以在常染色体上，如亲代为杂合子，也可以在X染色体，如亲代为雌株为杂合子，均可以导致F1中白花：红花=3：1的结果出现。若控制该性状的基因由两对等位基因（A/a、B/b）共同控制，且两对基因位于同一对常染色体上。结合图示可知，F1中白花：红花=3：1的出现应该是测交的变形，那么亲代的基因型为Aabb与aaBb。【详解】（1）常染色体遗传与伴性遗传的区别在于后代性状是否与性别相关联，故要判断基因位于常染色体还是X染色体，还需统计红花与白花的性状表现在F1代雌雄中的比例。（2）结合分析可知：要符合题中表现型比例，填入的基因只能是b，亲本的基因型为Aabb与aaBb，则子代的基因型及比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb＝1：1：1：1，同时有两种情况满足题中白花：红花＝3：1，即①A、B基因同时存在时花色表现为红色，其余基因型表现为白色；或者②a、b基因均纯合时花色表现为红色，其余基因型表现为白色。（3）为进一步确定（2）题中基因型和表现型是哪种对应情况，若为①，红花的基因型为A_B_，若为②，红花的基因型为aabb，故可让F1中红花雌株和红花雄株进行杂交，统计F2中植株表现型及比例。若红花的基因型为A_B_，子一代红花的基因型为AaBb，其中Ab连锁，aB连锁，F2的基因型及比例为AAbb：AaBb：aaBB＝1：2：1，表现型比例为白花：红花＝1：1；若红花的基因型为aabb，则F2中全为红花。【点睛】本题考查遗传定律的应用的知识点，要求学生掌握基因的分离定律和基因的连锁与互换定律的应用及其常见的分离比，能够根据常见的分离比推导相关个体的基因型，理解伴性遗传与常染色体因此的区别，把握伴性遗传的特点及应用，能够根据图示判断配子的类型和后代的基因型，结合题意判断表现型出现的条件，这是该题考查的重点。10、分子小，能自主复制，有标记基因，有多个酶切位点λ噬菌体的衍生物、动植物病毒启动子、终止子和标记基因稳定存在表达并发挥作用乳腺蛋白基因Ti质粒T—DNA【解析】

运载体是基因工程进行所必须的工具，在进行目的基因的转移时，常常需要将目的基因与运载体相结合，一般常用的运载体有质粒，噬菌体和动植物病毒。目的基因建构时，要保证形成的重组载体具有目的基因、启动子、终止子和标记基因，识记基因工程的基本工具和操作步骤是本题的解题关键。【详解】（1）基因工程中常使用的载体为质粒，质粒的优点有：分子小，分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入，质粒可在细胞中进行自我复制，质粒DNA分子上有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择；除质粒外，λ噬菌体的衍生物、动植物病毒也是常用的基因工程载体；（2）构建的表达载体应包括启动子、终止子，以便驱动和停止转录，标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因；构建目基因表达载体后，通过复制原点，目的基因一方面在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代；同时，在启动子的调控下，目的基因能够表达和发挥作用，从而得到转基因产品或生物；（3）如果要利用乳腺生物反应器来生产基因工程药物，启动子必须是乳腺蛋白基因的启动子，这样才能使该目的基因在乳腺细胞中表达；（4）农杆菌转化法常用的载体为Ti质粒，它含有一段可转移的DNA，这段DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体染色体的DNA上；构建表达载体时，将目的基因插入到质粒的T—DNA上，就能够使目的基因进入植物细胞并插人到染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。【点睛】该题重点考察了基因表达载体的建构，其中难点为在建构表达载体时需要保证目的基因的正常复制和表达，所以需要有启动子和终止子的存在，同时为了对目的基因进行检测，还需要保证标记基因的存在。11、低于CO2的吸收量下降暗（碳）反应无水乙醇碳酸钙地下生物量占总生物量的比值在过度放牧区，牲畜对植物地上部分进行大量消耗。此时