2024-2025学年上海市浦东新区高桥中学高三下学期尖子生生物试题含解析

2024-2025学年上海市浦东新区高桥中学高三下学期尖子生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．为研究我国西南部某山脉中群落演替的规律，生态学家把同一时间内共存于该山脉上的灌草丛、针阔叶混交林、常绿阔叶林、针叶林当做同一群落的不同演替阶段来硏究，统计的四项指标如下表所示（叶面积指数指每单位土地面积上叶片总面积）。下列相关叙述正确的是（）灌草丛针阔叶混交林常绿阔叶林针叶林生产者固定有机物的量（t/hm9/a）1．439．1113．814．50总呼吸量（t/hm9/a）5．9311．737．818．98叶面积指数9．4810．981．71111．113植被干物质的量（t/hm9）11．11512．5913．5714．74A．最可能的演替顺序为灌草丛、针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林B．生产者固定有机物的量与其叶面积指数呈负相关C．演替过程中植被干物质的量前期增长缓慢、后期增长迅速D．植被干物质的量只与群落中植被的光合作用和呼吸作用有关2．科学家发现，大多数癌细胞的线粒体缺少嵴，因此即使在有氧情况下，癌细胞也主要依赖无氧呼吸提供能量｡下列相关叙述错误的是（）A．癌细胞中的乳酸含量比正常细胞中的多B．癌细胞消耗的葡萄糖量比正常细胞的多C．癌细胞的线粒体缺陷主要影响有氧呼吸的第三阶段D．癌细胞的线粒体功能缺陷是由原癌基因突变导致的3．下列关于骨骼肌的叙述，正确的是（）A．低血糖时，骨骼肌细胞中的糖元可水解释放出葡萄糖使血糖升高B．剧烈运动时，骨骼肌细胞呼吸产生的二氧化碳比消耗的氧气多C．缺氧状态下，骨骼肌细胞中的丙酮酸在NADH的催化下还原成乳酸D．寒冷刺激下，皮肤冷感受器兴奋可引起骨骼肌不自主地反射性收缩4．下列有关细胞的生物膜的叙述中，正确的是（）A．小麦细胞中的中心体与核糖体不具有生物膜B．内质网、高尔基体的膜都参与血红蛋白的合成、运输以及分泌等过程C．不借助细胞膜表面的受体，也能进行细胞间的信息交流D．动物细胞融合与细胞膜的选择透过性有关5．研究发现，人类免疫缺陷病毒（HIV）携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则（下图），下列相关叙述错误的是（）A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节B．HIV攻击人体细胞时，人体细胞不能产生HIV的抗体C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病6．植物紫茉莉的花暮开朝合，被誉为“天然时钟”。若其花色受常染色体上一对等位基因（A、a）控制，将一红花植株与白花植株杂交，F1均为粉红花，F1随机交配，F2中红花：粉红花：白花=1：2：1，下列叙述不正确的是（）A．亲本红花植株和白花植株都为纯合子B．F2中出现三种花色，这是基因重组的结果C．红花、粉红花、白花的基因型分别为AA、Aa、aaD．F2中白花与粉红花杂交，F3会出现2种花色二、综合题：本大题共4小题7．（9分）南极是目前唯一没有人类定居的大陆，但人类在南极地区进行的科考、旅游、捕猎等活动日益频繁，南极生态环境越来越受到人类活动的影响。请回答下列相关问题：（1）南极冰川泥上发生的演替为_____。（2）地衣是由真菌和藻类组合而成的复合有机体，藻类通过光合作用为真菌提供有机物；真菌为藻类提供水分、无机盐和CO2，其中的真菌与藻类之间的种间关系应为______。南极苔原生态系统的动植物种类稀少，地衣是该生态系统组成成分中主要的_______，该成分在生态系统中的作用是________。（3）通过检测南极地区苔藓和地衣中持久性有机污染物的分布和含量，可为研究污染物的来源和迁移过程提供依据，这项研究体现了生物多样性的_______价值。8．（10分）请回答下列与农业生产有关的问题：（1）农田中种植的某农作物植株呈均匀分布，这体现了种群的________特征。人们为了达到增产的目的，在农田上种植农作物时会将高度不同的作物进行套种，从群落的空间结构分析，此措施依据的主要原理是___________________。（2）农家肥（主要为动物的粪便）中含有大量有机物，这些有机物需通过土壤中的__________（填生态系统成分）进行转化后，才能被农作物的根系吸收利用。对于以施用农家肥为主的农田生态系统来说，流入的总能量是______________________________。（3）为了调整农田中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，农业生产上进行的措施主要有______________________（答出两点）。（4）信息传递在农业生产中的应用具有重要意义。如果你是一块农田的经营者，请你写出信息传递在农业生产中应用的一个措施：__________________________________。9．（10分）近日，我国科学家突破了体细胞克隆猴的世界难题，成功培育岀世界首个体细胞克隆猴。这标志着我国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代，请回答与培育克隆动物有关的问题。（1）体细胞克隆猴是通过_____技术得到的，即将供体细胞注入到_____内，通过_____方法使两细胞融合，构建重组胚胎。（2）通过上述技术获得的胚胎，移植到_____、生殖器官_____的其他雌性猕猴体内，使之继续发育为体细胞克隆猴。（3）供体体细胞来自猕猴胎儿，从胎儿体内取出的组织用_____酶处理一段时间，就会分散成单个体细胞，之后进行的初次培养称为_____，用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是_____。10．（10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___________________________________。11．（15分）植物激素是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。请回答下列问题：（1）生长素是植物激素的一种，是由________经过一系列反应转变而来的；在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行_______________运输。（2）与“瓜熟”以后“蒂落”有关的植物激素主要是_____________，其生理作用是_______________。（3）植物的矮化特性通常是由体内赤霉素的生物合成途径受阻导致的。为了确定某植物的矮化特性是否与赤霉素有关，某研究小组将生长状况相同的该种矮化植株幼苗随机均分成两组，实验组处理为_______________，对照组处理为_________________，一段时间后测量两组植株的平均株高。若________，则矮化特性与赤霉素含量有关；若__________________。

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】

群落演替指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。【详解】A、最可能的演替顺序为灌草丛、针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林，随着演替的进行，物种丰富度增大，A正确；B、生产者固定有机物的量与其叶面积指数呈正相关，B错误；C、演替过程中植被干物质的量前期增长迅速，C错误；D、植被干物质的量与群落中植被的光合作用和呼吸作用有关，也与消费者和分解者有关，D错误。故选A。2、D【解析】

有氧呼吸和无氧呼吸的过程：（1）有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。（2）无氧呼吸过程：第一阶段：和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段：在细胞质基质中丙酮酸重新生成乳酸，一般植物细胞内生成酒精和二氧化碳。【详解】A、由于癌细胞在有氧情况下也主要依赖无氧呼吸提供能量，所以癌细胞中乳酸含量比正常细胞中的多，A正确；B、无氧呼吸提供的能量较少，所以癌细胞消耗的葡萄糖量比正常细胞的多，B正确；C、癌细胞的线粒体缺少嵴，所以主要影响了有氧呼吸第三阶段，C正确；D、原癌基因调控细胞周期，如果该基因突变则使细胞周期紊乱，而不是影响线粒体的结构，D错误。故选D。本题需要抓住题干中“大多数癌细胞的线粒体缺少嵴”，结合有氧呼吸的过程进行解答。3、D【解析】

骨骼肌细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的反应式：有氧呼吸总反应式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量；无氧呼吸的过程：①C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量（细胞质基质）；②2丙酮酸+4[H]2酒精+2CO2或2丙酮酸+4[H]2乳酸（细胞质基质）。【详解】A、肌糖原不会分解葡萄糖，A错误；B、骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸，因此剧烈运动时，骨骼肌细胞呼吸产生的二氧化碳与消耗的氧气一样多，B错误；C、骨骼肌细胞中的丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下，被NADH还原成乳酸，而不是NADH的催化，C错误；D、寒冷刺激下，皮肤冷感受器兴奋可引起骨骼肌不自主地反射性收缩，D正确。故选D。4、C【解析】

真核细胞内存在着丰富的膜结构，他们将细胞内部划分成相对独立的区室，保证多种生命活动高效有序的进行，这些膜结构又可以相互转化，在结构和功能上构成一个统一整体。细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜主要是由磷脂和蛋白质分子组成。【详解】A、小麦细胞中没有中心体，A错误；B、血红蛋白不属于分泌蛋白，B错误；C、高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，可以通过胞间连丝进行物质交换和信息交流，C正确；D、动物细胞融合与细胞膜的流动性有关，D错误。故选C。5、B【解析】

分析题图可知：图中①表示DNA的复制过程；②表示转录过程；③表示翻译过程，④表示逆转录过程；⑤表示RNA的复制过程。【详解】A、由于人类免疫缺陷病毒（HIV）

携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板，需要经过逆转录过程形成DNA，然后再通过转录和翻译过程形成蛋白质外壳，即至少要通过图中的④②③环节完成，A正确；B、HIV的遗传机体可以在HIV的刺激下产生相应的抗体，但抗体无法消除细胞内病毒，B错误；C、通过④逆转录过程形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上，并伴随宿主细胞DNA复制而复制，C正确；D、HIV为逆转录病毒，逆转录过程需要逆转录酶的催化，因此科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病，D正确。故选B。本题结合图解，考查中心法则及其发展，要求考生识记中心法则的主要内容及后人对其进行的补充和完善，能正确分析题图，再结合HIV的特点准确答题。6、B【解析】

根据题干中的杂交结果可推知：红花×白花→F1粉红花，F1粉红花自交→红花：粉红花：白花=1：2：1，说明是不完全显性，所以控制红花性状的基因为显性纯合子（AA）或隐性纯合子（aa），控制粉红花性状的基因为杂合子（Aa），控制白花性状的基因为隐性纯合子（aa）或显性纯合子（AA）。【详解】A、由分析可知，该性状表现为不完全显性，亲本红花植株和白花植株都为纯合子，A正确；B、F2中出现三种花色，这是F1Aa个体产生A、a两种配子随机结合的结果，B错误；C、由分析可知，粉红花基因型一定为Aa，红花、白花的基因型可分别用AA、aa来表示，C正确；D、F2中白花（aa）与粉红花（Aa）杂交，F3会出现白花、粉红花2种花色，D正确。故选B。二、综合题：本大题共4小题7、初生演替互利共生生产者通过光合作用将无机物合成有机物，为生物群落提供物质和能量直接【解析】

生物多样性包括生态系统多样性、遗传多样性、物种多样性。关于生物多样性的价值，科学家一般概括为以下三方面：一是目前人类尚不清楚的潜在价值，二是对生态系统起着重要调节功能的潜在价值（也叫做生态功能，如森林和草地对水土的保护作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用），三是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的直接价值。【详解】（1）南极冰川泥上没有生物定居过，发生的演替为初生演替。（2）互利共生是指两种生物生活在一起，彼此有利，两者分开以后双方的生活都要受到很大影响，甚至不能生活而死亡，真菌与藻类之间的种间关系应为互利共生。地衣是低等植物，是该生态系统组成成分中主要的生产者。生产者在生态系统中的作用是通过光合作用将无机物合成有机物，为生物群落提供物质和能量。（3）南极地区苔藓和地衣可为研究污染物的来源和迁移过程提供依据，为科学研究提供依据，体现了生物多样性的直接价值。熟悉群落的演替类型、生态系统的成分、物种间的关系以及生物多样性的价值是解答本题的关键。8、空间群落的垂直结构能显著提高群落利用阳光等环境资源的能力分解者生产者所固定的太阳能和农家肥中所含有机物中的能量去除杂草、防治害虫、杀灭田鼠利用动物信息素吸引一些传粉动物，提高农作物的传粉效率和结实率；利用音响设备发出的信号吸引鸟类，使其捕食害虫；利用特殊化学物质扰乱某种害虫的雌雄交配，使该害虫的繁殖力下降【解析】

1．群落的空间结构包括：（1）垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性，其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。（2）水平结构：水平方向上由于光线明暗、地形起伏、湿度的高低等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。2．群落的空间结构能够使群落中的各种生物彼此相互融洽，从而能够更好的利用无机环境中的空间和资源。3.信息传递的作用：生命活动的正常进行离不开信息的作用；生物种群的繁衍也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系以维持生态系的稳定。4.信息传递在农业生产上有两个方面的作用，一方面提高农产品或畜产品的产量，二是对有害动物进行控制。目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等，这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于对人类生存环境无污染的生物防治。【详解】（1）农田中种植的某农作物植株呈均匀分布，这体现了种群的空间特征。在农田上种植农作物时会将高度不同的作物进行套种，从群落的空间结构分析，实现了不同农作物对光照的需求，从而提高了群落利用阳光等环境资源的能力，进而实现了增产。（2）农家肥（主要为动物的粪便）中含有大量有机物，这些有机物需通过土壤中的分解者的分解作用，把有机物进行转化成无机物，这些无机物能被农作物的根系吸收利用。据此可知在施用农家肥为主的农田生态系统来说，流入的总能量是生产者所固定的太阳能和农家肥中所含有机物中的能量。（3）农业生产上进行通常采用去除杂草、防治害虫、杀灭田鼠等措施，调整农田中的能量流动关系，从而使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。（4）信息传递在农业生产中的应用具有重要意义，结合信息传递的作用，农业生产上经常利用动物信息素吸引一些传粉动物，提高农作物的传粉效率和结实率；利用音响设备发出的信号吸引鸟类，使其捕食害虫；利用特殊化学物质扰乱某种害虫的雌雄交配，使该害虫的繁殖力下降。能够将信息传递合理的应用到生产实践中是解答本题的关键！熟知种群和群落的空间特征及其作用是解答本题的另一关键！9、核移植MⅡ期去核的卵母细胞电刺激同种的生理状态相同胰蛋白酶或胶原蛋白原代培养10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型【解析】

1、核移植的概念为动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。

2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。【详解】（1）体细胞克隆猴是通过核移植技术得到的，即将供体细胞注入到MⅡ期去核的卵母细胞内，透过电刺激方法使两细胞融合，构建重组胚胎，再将重组胚胎经过体外培养后通过胚胎移植到母体内发育成熟。

（2）同种动物的供、受体生殖器官的生理变化相同，可为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境，所以通过核移植技术获得的胚胎，需移植到同种的、生殖器官的生理状态相同的其他雌性猕猴体内，使之继续发育为体细胞克隆猴。

（3）从胎儿体内取出的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，分散成单个体细胞，进行的初次培养称为原代培养，由于传代10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，因此体外培养的体细胞一般选择传代10代以内的细胞。本题考查动物细胞核移植技术，要求考生识记动物细胞核移植技术的概念、过程及意义，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。10、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，