云南省陆良县2024-2025学年高三下学期尖子生专题训练（三）生物试题试卷含解析

云南省陆良县2024-2025学年高三下学期尖子生专题训练（三）生物试题试卷注意事项：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：（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）1．1988年，阿格雷分离出了细胞膜中的水通道蛋白；1998年，麦金龙测出了K+通道立体结构。为此他们获得了2003年的诺贝尔化学奖。下列叙述不正确的是（）A．细胞膜中的水通道蛋白等所有蛋白质都是可以运动的B．水分子通过水通道蛋白和磷脂分子间隙的运输方式不同C．一种离子通道蛋白只能运输同一种离子D．不同细胞运输同种离子或分子的方式可能不同，蛋白质也可以不同2．下列化学试剂在实验中的具有相同作用的是A．酒精在“微生物培养”和“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用B．盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“探究pH对酶的活性”中的作用C．CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用D．蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血粗提取DNA”中的作用3．调查发现，近年来一种雪藻（单细胞绿藻）入侵了南极洲的加林兹岛，导致原本白茫茫的雪地出现片片血红。雪藻主要分布在高山雪地几厘米深的冰层中，在冰雪融化时会大量繁殖形成雪地藻华。原本绿色的雪藻经阳光照射后，会产生类胡萝卜素等多种红色素，这些色素能抵御紫外线辐射、吸收微波热量（温暖周围的冰雪）。下列有关分析合理的是（）A．雪藻在入侵地的种群数量呈“J”型曲线增长B．雪藻大量繁殖主要是由冰雪中N、P含量大幅度升高引发C．雪藻入侵提高了当地物种的丰富度，增强了生态系统的自我调节能力D．雪藻对低温、高光照和强紫外线辐射等的适应是长期自然选择的结果4．下列关于变异、育种与生物进化的叙述，错误的是A．杂交育种过程中一定有基因频率的改变B．杂交育种年限一定较单倍体育种年限长C．袁隆平培育高产杂交水稻的育种原理是基因重组D．单倍体育种的核心技术是花药离体培养5．在一个遥远的小岛上，某异花受粉的植物开有白色或者蓝色花，白花对蓝花表现为隐性。将上述纯合蓝花植株的种子用诱变剂处理，得到了3株隐性的、开白花的突变体（甲、乙、丙）。均只有一对基因与纯合蓝花植株不同。将突变体杂交并得到了以下结果：甲与丙杂交产生的F1随机交配，F2中只有开白花的个体；乙与丙杂交产生的F1随机交配，F2中蓝花：白花=9：7。下列分析错误的是（）A．甲和丙发生突变的基因是相同的 B．乙和丙发生突变的基因是不相同的C．甲和丙杂交产生的F1个体将全部开白花 D．乙和丙杂交产生的F1个体将全部开白花6．近些年，研究人员在细胞减数分裂研究中有一些新发现，如图所示。下列叙述错误的是（）A．图示过程表示卵细胞的形成，细胞②表示初级卵母细胞B．常规减数分裂过程中等位基因的分离和自由组合都发生在MⅠ后期C．逆反减数分裂中MⅠ后期姐妹染色体分开，MⅡ后期同源染色体分离D．常规和逆反减数分裂形成的子细胞中的染色体和核DNA数目都会减半二、综合题：本大题共4小题7．（9分）噬菌体抗体库技术是指将人的全部抗体基因插入到噬菌体的基因组中，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，最终使抗体以融合蛋白的形式表达于噬菌体的表面，形成含有全套抗体谱的噬菌体抗体库，回答下列问题：（1）获取人的全部抗体基因时，可以提取人淋巴细胞的全部RNA，然后通过_______过程获得含有抗体基因的DNA片段，对目的基因进行扩增的常用方法是PCR，该技术所依据的原理是____________________，PCR扩增某目的基因时需要引物___________种，若要将某目的基因扩增4代，则需要消耗每种引物_____________个。（2）在噬菌体抗体库的构建过程中，是否需要利用CaCl2处理大肠杆菌，制备感受态细胞________________，原因是___________________________________________。（3）要检测噬菌体的表面是否含有某种抗体，可采用的技术是_____________，噬菌体表面的抗体尚不具备完整的功能，其原因是____________________________________。8．（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：_____________________________________________________________________9．（10分）某二倍体植物的花色受相关基因控制的原理如图甲所示，其中A、a，B、b和D、d为3对基因，分别位于不同对染色体上。研究发现，A基因对B基因的表达有抑制作用，且体细胞中的d基因数多于D基因数时，D基因不能表达。图乙表示基因型为aaBbDdd的3种可能的突变体的染色体组成（其他染色体与基因均正常，假定产生的各种配子均能正常存活）。请分析回答下列问题：（1）分析图甲可知，正常情况下，纯合白花植株的基因型有_________种。（2）若让纯合橙红色植株和纯合白色植株杂交获得F1，F1自交产生的F2植株的表现型及比例为白色：橙红色：黄色=12：3：1，则亲本纯合白花植株的基因型是______________。从F2的白花植株中随机抽取，得到纯合子的概率是_____________。（3）图乙中，突变体①③的变异类型分别属于____________。（4）为了确定基因型为aaBbDdd的植株属于图乙中的哪一种突变体，研究人员将该突变体与基因型为aaBBdd的植株杂交，然后观察并统计其子代的表现型及比例。若该突变体为突变体①，则子代中黄花：橙红花=_____；若该突变体为突变体②，则子代中的表现型及比例为________________；若该突变体为突变体③，则子代中的表现型及比例为________________。10．（10分）苹果除了直接食用外，还可以制作成多种产品，如苹果汁、苹果醋等。利用固定化酶技术和固定化细胞技术能提高产品的质量和产量，提高经济效益。请回答下列问题：（1）利用图的装置制作澄清苹果汁的原理和优点是：将果胶酶固定在____的载体上，使酶既能与反应物接触，又能____，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用，大大降低了生产成本。（2）被固定的果胶酶包括三类：____和果胶酯酶。（3）为了探究果胶酶的最适用量，需要在____条件下进行，看看获得一定量的果汁究竟需要多少果胶酶合适。（4）获得的苹果汁可以进一步用于苹果醋的制作，为了研究固定化醋酸菌的相关特性，实验室利用下面的装置进行探究。①利用海藻酸钠制作含有醋酸菌的凝胶珠属于固定化细胞技术中的____法。②该装置能够制作苹果醋的原理是____。③当关闭开关后，发酵很快停止，原因是____。（5）载体固定了酶或细胞后，使用前____（填“需要”或“不需要”）进行灭菌。11．（15分）新型冠状病毒引起肺炎疫情以来，我国政府与世卫组织通力合作，全力防控，疫情目前已得到初步遏制。请回答下列问题：（1）新冠病毒必须在______内增殖，当侵染人呼吸道上皮细胞时，会经过_____、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。新型冠状病毒囊膜上有3种蛋白质“M”、“E”和“S”，通过膜融合进入细胞，体现的原理是______。其单链基因组RNA可直接作为模板，利用宿主细胞的______（细胞器）合成病毒的_____酶，再利用该酶完成病毒遗传物质的复制。（2）新冠病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B细胞增殖分化为______细胞，后者能产生特异性抗体，对抗肺部细胞。（3）若疫苗是根据病毒表面的M、E和S等糖蛋白研制，预计一段时间后还要继续接种新疫苗。这种进行多次预防接种的免疫学原理是______。

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、A【解析】

水通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质。水通过磷脂双分子层的运输方式属于自由扩散；水通过水通道蛋白协助，不消耗能量，运输方式为协助扩散。【详解】A、细胞膜上大多数蛋白质可以运动，A错误；B、水直接跨膜的运输方式为自由扩散，通过水通道蛋白的协助方式为协助扩散，所以水分子通过水通道蛋白和磷脂分子间隙的运输方式不同，B正确；C、通道蛋白具有特异性，一种离子通道蛋白只能运输同一种离子，C正确；D、葡萄糖进入红细胞和小肠上皮细胞的方式不同，载体蛋白也不同，D正确。故选A。本题设置“水通道蛋白”的情境，考查物质进出细胞方式。答题关键在于掌握生物膜的结构以及物质跨膜运输方式的区别与联系。2、D【解析】

1.酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。2.斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热；双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。【详解】A、酒精在“微生物培养”的作用是消毒，而在“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用是溶解色素，A错误；B、盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”的作用是对组织进行解离，而在“探究pH对酶的活性”中的作用是调节pH值，B错误；C、CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”的作用是与NaOH反应生成Cu（OH）2，而在“检测生物组织中的蛋白质”中的作用是形成碱性条件，C错误；D、蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血粗提取DNA”中的作用都是使细胞吸水涨破，D正确。故选D。3、D【解析】

种群的增长曲线包括J型增长和S型增长。J型：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的增长率不变，数量会连续增长。S型：在自然界中，环境条件是有限的，因此，种群不可能按照“J”型曲线无限增长。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长，有时会在K值保持相对稳定。【详解】A、种群只有在理想环境下才会出现“J”型曲线增长，雪藻在入侵地的种群数量不会呈“J”型曲线增长，A错误；B、雪藻大量繁殖主要是因为环境适宜，空间充足，种间斗争较弱等因素导致，B错误；C、外来物种的入侵可能会严重影响当地的环境，使生物多样性降低，生态系统的自我调节能力减弱，C错误；D、生物对环境的适应是长期自然选择的结果，D正确。故选D。本题以雪藻的入侵为例，考查种群数量增长曲线、生态系统的稳定性等相关知识。4、B【解析】

本题考查的是变异、育种与生物进化的相关知识。人类不能创造变异，也不能防止变异的产生。但是，人们可以利用这些变异材料用选择的方法培育新的品种。具体地说，人们根据自己的需要，把某些比较合乎要求的变异个体挑选出来，让它们保留后代，把其他变异个体淘汰掉，不让它们传留后代。经过连续数代的选择，人类所需要的变异被保存下来，微小变异因此积累成为显著变异，从而培育出新的品种。【详解】A、杂交育种过程中需要有选择过程，淘汰不符合要求的品种，这样就会使一些基因被淘汰，从而导致种群基因频率的改变，A正确；B、如利用杂种优势，杂交育种一年即可达到育种目的，年限不一定较单倍体育种年限长，B错误；C、培育高产杂交水稻的育种原理是基因重组，C正确；D、单倍体育种的核心技术是花药离体培养，D正确。故选B。5、D【解析】

由题干“乙与丙杂交产生的F1随机交配，F2中蓝花∶白花=9∶7”可知，蓝花和白花花色受两对等位基因控制（用Aa、Bb表示），并且只有在显性基因A和显性基因B同时存在时才开蓝花，否则为白花。由题干“3株隐性的、开白花的突变体（甲、乙、丙），均只有一对基因与纯合蓝花植株不同”以及突变体杂交结果可知，纯合蓝花基因型为AABB，则突变体基因型为AAbb或aaBB。【详解】A、根据分析及题干“甲与丙杂交产生的F1随机交配，F2中只有开白花的个体”可知，甲和丙发生突变的基因是相同的，A正确；B、根据分析及题干“乙与丙杂交产生的F1随机交配，F2中蓝花∶白花=9∶7”可知，杂交产生F1的基因型为AaBb，则乙和丙发生突变的基因是不相同的，B正确；C、甲和丙的基因型相同，杂交后代不可能同时存在A和B，F1个体将全部开白花，C正确；D、因乙与丙杂交产生的F1随机交配，F2中蓝花∶白花=9∶7=9∶（3+3+1），则F1的基因型为AaBb，F1个体将全部开蓝花，D错误。故选D。答题关键在于掌握基因自由组合定律有关知识，运用9∶3∶3∶1的变式解决问题。6、B【解析】

分析题图可知：1.常规减数分裂过程：MⅠ时同源染色体分离，姐妹染色单体未分离；MⅡ时，姐妹染色单体分开。2.逆反减数分裂过程：MⅠ时姐妹染色单体分开，同源染色体未分离；MⅡ时，同源染色体分离。【详解】A、由题图可知，在减数分裂过程中细胞质的分配是不均等的，因此是卵细胞形成的过程，A正确；B、常规减数分裂过程中，等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生在MⅠ后期，B错误；C、逆反减数分裂过程：MⅠ时姐妹染色单体分开，同源染色体未分离，MⅡ时，同源染色体分离，C正确；D、常规和逆反减数分裂形成的子细胞中的染色体和核DNA数目都会减半，D正确。故选B。本题以卵细胞的形成过程图解，结合“逆反减数分裂”图，考查了减数分裂的有关知识，要求考生能够准确获取图示信息，识别其中各细胞的名称；明确一个卵原细胞只能产生一个卵细胞。二、综合题：本大题共4小题7、逆转录DNA双链复制215不需要噬菌体能通过侵染过程将自身的DNA注入到大肠杆菌中抗原-抗体杂交技术大肠杆菌无内质网和高尔基体，不能对抗体进行加工【解析】

1．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。2．噬菌体是一种专门侵染细菌的病毒，可作为基因工程的运载工具。【详解】（1）获取人的全部抗体基因时，可以提取人淋巴细胞的全部RNA，以RNA为模版合成DNA的过程为逆转录过程。对目的基因进行扩增的常用方法是PCR，该技术所依据的原理是DNA双链复制，PCR扩增某目的基因时需要引物2种，分别和两条DNA分子的两端的一个片段结合，若要将某目的基因扩增n代，需要引物的数量为2n+1-2，两种引物的数量相等，因此需要每种引物的数量为1/2（2n+1-2），因此需要消耗每种引物15个。（2）在噬菌体抗体库的构建过程中，不需要利用CaCl2处理大肠杆菌，制备感受态细胞，原因是噬菌体能通过侵染过程将自身的DNA注入到大肠杆菌中。（3）检测噬菌体的表面是否含有某种抗体，可采用的技术是抗原-抗体杂交技术，由于大肠杆菌是原核生物，无内质网和高尔基体，不能对抗体进行加工，因此噬菌体表面的抗体尚不具备完整的功能。本题考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，识记单克隆抗体的制备过程，能结合题干信息准确答题，属于考纲理解层次的考查。8、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。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。9、6AABBdd1/6染色体结构的变异（重复或染色体畸变）染色体数目变异（或染色体畸变）1：1黄花：橙红花=3：1，黄花：橙红花=5：1【解析】

1.由题意“3对基因分别位于不同染色体上”可知：该二倍体植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律。已知A基因对B基因的表达有抑制作用，所以正常情况下，橙红色为aaB_D_，黄色为aaB_dd，其余情况均为白色。2.依据图乙中基因与染色体的位置关系明辨突变体①、②、③的变异类型（依次为染色体结构变异中的重复、易位和染色体数目变异）。若只考虑D和d基因，则突变体①减数分裂可产生D、dd两种比值相等的配子，突变体②减数分裂可产生D、dd、Dd、d四种比值相等的配子，突变体③减数分裂可产生D、Dd、dd、d四种配子，比例为1：2：1：2。【详解】（1）依题意和分析图甲可知：正常情况下，纯合白花植株的基因型有6种：AABBDD、AAbbDD、AABBdd、AAbbdd、aabbDD、aabbdd。

（2）纯合白花植株和纯合橙红色植株（aaBBDD）杂交，所得F1自交产生的F2植株中白色：橙红色：黄色=12：3：1（为9：3：9：1的变式），说明F1的基因型是AaBBDd，进而推知该亲本纯合白花植株的基因型是AABBdd；F2的白花植株的基因型为A-BB--，可见，从F2的白花植株中随机抽取，得到纯合子的概率是1/3AA×1/2（DD+dd）=1/6。

（3）图乙中，突变体①中的两个d基因在同一条染色体上，此变异类型属于染色体结构变异中的重复；突变体③中的D和d所在的同源染色体有3条，该变异类型属于染色体数目变异。

（4）已知体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达。让突变体aaBbDdd与基因型为aaBBDD的植株杂交。若为突变体①，则其减数分裂可产生的配子及其比例为aBD：aBdd：abD：abdd=1：1：1：1，子代的基因型及其比例为aaBBDD：aaBBDdd：aaBbDD：aaBbDdd=1：1：1：1，所以子代中黄花：橙红花=1：1；若为突变体②，则其减数分裂可产生的配子及其比例为aBD：aBdd：aBDd：aBd：abD：abdd：abDd：abd=1：1：1：1：1：1：1：1，子代的基因型及其比例为aaBBDD：aaBBDdd：aaBBDDd：aaBBDd：aaBbDD：aaBbDdd：aaBbDDd：aaBbDd=1：1：1：1：1：1：1：1，所以子代中黄花：橙红花=3：1；若为突变体③，则其减数分裂可产生的配子及其比例为aBD：aBdd：aBDd：aBd：abD：abdd：abDd：abd=1：1：2：2：1：1：2：2，子代的基因型及其比例为aaBBDD：aaBBDdd：aaBBDDd：aaBBDd：aaBbDD：aaBbDdd：aaBbDDd：aaBbDd=1：1：2：2：1：1：2：2，所以子代中黄花：橙红花=5：1。本题考查遗传规律即染色体畸变的相关知识，解题关键是从题中提取信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。10、不溶于水与产物分离多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶最适温度和pH包埋在氧气、糖源充足的条件下，醋酸菌能将糖类分解成醋酸醋酸菌对氧气含量特别敏感（或为好氧菌），即使短暂中断通氧，也会引起醋酸菌的死亡不需要【解析】

1.固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后，容易与水溶性反应物和产物分离，可被反复使用。2.果胶酶：

（1