北京市东城区2019届高三生物下学期二模考试试题（含解析）.docx

北京市东城区2019届高三生物下学期二模考试试题（含解析）第一部分选择题1.下列利用同位素标记法不能达到相应研究目的是A. 研究分泌蛋白的合成和分泌过程时，用3H标记氨基酸B. 研究光合作用暗反应过程中碳的转移途径时，用14C标记CO2C. 研究噬菌体的遗传物质时，分别用35S和32P标记蛋白质和DNAD. 研究遗传信息的转录和翻译过程时，用3H标记胸腺嘧啶【答案】D【解析】【分析】放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用：（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质；（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；（4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2C3有机物；（5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。【详解】A、用3H标记氨基酸，放射性会依次出现在核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜，因此可以探明分泌蛋白的合成与分泌过程，正确；B、卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用暗反应中的转移途径，即CO2C3有机物，正确；C、用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质，正确；D、DNA中的特有碱基是胸腺嘧啶，RNA中的特有碱基是尿嘧啶，用3H标记胸腺嘧啶，可以探究DNA的复制方法，不能研究遗传信息的转录和翻译过程，错误；故选D。2.溶酶体内含多种水解酶，是细胞内消化的主要场所。溶酶体的内部为酸性环境（pH5），与细胞质基质（pH7.2）显著不同。以下有关叙述不正确的是A. 溶酶体内的水解酶是在核糖体合成的B. 细胞质基质中的H+运入溶酶体不需消耗能量C. 溶酶体膜上的蛋白质不会被自身水解酶水解D. 溶酶体内pH升高会影响其细胞内消化功能【答案】B【解析】【分析】溶酶体是由高尔基体“出芽”产生的一种重要细胞器，是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒和病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则排出细胞外。【详解】A、水解酶的化学本质为蛋白质，蛋白质的合成场所为核糖体，正确；B、溶酶体内pH值较低，说明H+相对较多，故H+以逆浓度进入溶酶体，属于主动运输，需要消耗能量，错误；C、溶酶体内部含有多种水解酶，能分解自身机体衰老、损伤的细胞器， 而溶酶体膜上的糖蛋白是高度糖基化的，性质非常稳定，不易被水解酶水解；而且溶酶体膜的磷脂双分子层中含有很多固醇类物质，且和糖蛋白和糖脂进行相互交联，进一步加固了溶酶体膜的稳固性。因此，溶酶体膜不会被水解，正确；D、溶酶体内部含有多种水解酶，pH值较低，若溶酶体内pH升高会影响酶的活性，因而影响细胞内消化功能，正确；故选B。3.在减数分裂过程中，若同源染色体上具有重复的同源序列，则可能出现错配（图1）。图1细胞中染色体发生错配后，形成的四个子细胞中的两个如图2所示。以下有关叙述不正确的是A. 减数分裂过程中同源染色体两两配对出现联会现象B. 图1中同源染色体的部分区段未能准确对位C. 图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接D. 其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、FBBD【答案】D【解析】【分析】联会是指同源染色体两两配对的现象，联会的结果是形成四分体，减数第一次分裂：前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；末期：细胞质分裂。图1细胞中染色体基因的B片段错配在另一个非姐妹染色单体上。【详解】A、联会是指同源染色体两两配对的现象，联会的结果是形成四分体，发生在减数第一次分裂前期，正确；B、图1中同源染色体的部分区段未能准确对位，正确；C、图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接，一条片段的基因B移接到另一条非姐妹染色单体上，同时基因D-d互换，正确；D、正常情况下，子细胞的染色体片段为FBBD、fBBd，因发生错配，现在两个子细胞的基因片段为FBBD、fBD，其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、fBBd，错误；故选D。4.在退耕还草后的15年里，青藏高原的高寒干旱草甸发生从草本阶段到灌木阶段的演替。以下有关叙述正确的是A. 在此过程中群落的物种丰富度升高B. 在此过程中该生态系统的有机物总量减少C. 在此过程中该生态系统自我调节能力下降D. 再经历十几年演替会发展到茂密的森林阶段【答案】A【解析】【分析】在退耕还草后的15年里，青藏高原的高寒干旱草甸发生从草本阶段到灌木阶段的演替，随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替，群落的演替包括初生演替和次生演替两种类型。在一个起初没有生命的地方开始发生的演替，叫做初生演替，在原来有生物群落存在，后来由于各种原因使原有群落消亡或受到严重破坏的地方开始的演替，叫做次生演替。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，演替的趋势是生物数量越来越多，种类越来越丰富，群落的结构也越来越复杂，稳定性增强。【详解】A、从草本阶段到灌木阶段的演替过程中，群落的物种丰富度升高，生物数量越来越多，种类越来越丰富，群落的结构也越来越复杂，稳定性增强，正确；B、在此过程中该生态系统随着生物数量和种类的增加，有机物总量增加，错误；C、群落的结构也越来越复杂，稳定性增强，生态系统自我调节能力也增强，错误；D、演替是一个长期的过程，还受到气候条件等其他因素的影响，甚至有些生态系统最终也不能演替到森林阶段，错误；故选A。5.下图为农杆菌Ti质粒的T-DNA区段结构示意图。农杆菌附着植物细胞后， T-DNA首先在农杆菌中从右边界到左边界被剪切、复制，然后进入植物细胞并整合到染色体上，继而诱发细胞异常生长和分裂，形成植物肿瘤。以下有关叙述不正确的是A. Ti质粒存在于农杆菌的拟核DNA之外B. 植物肿瘤的形成与A、B两个基因的表达有关C. 清除植物肿瘤组织中的农杆菌后肿瘤不再生长D. 利用T-DNA进行转基因时需保留LB、RB序列【答案】C【解析】分析】农杆菌Ti质粒的基因被剪切后整合到植物的染色体上，因为其质粒上的细胞分裂素和生长素基因，诱发细胞异常生长和分裂，形成植物肿瘤。本题考查基因工程中目的基因的表达及相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对相关生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。【详解】A、质粒是细菌、放线菌和酵母菌等生物中拟核（或细胞核）以外的DNA分子，存在于细胞质中，具有自主复制能力，使其在子代细胞中也能保持恒定的拷贝数，并表达所携带的遗传信息，是闭合环状的双链DNA分子，Ti质粒存在于农杆菌的拟核DNA之外，正确；B、因为质粒整合到植物后能诱发细胞异常生长和分裂，形成植物肿瘤，这与质粒上的细胞分裂素和生长素基因过量表达有关，正确；C、清除植物肿瘤组织中的农杆菌后，还有Ti质粒整合到植物DNA上的，通过基因的复制表达也会导致肿瘤继续生长，错误；D、农杆菌能整合的前提是Ti质粒上的LB、RB序列被剪切，才能连接整合到植物细胞DNA上，正确；故选C。第二部分非选择题6.中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）可引起人体严重的呼吸系统症状,甚至造成死亡。科研人员为研制针对MERS-CoV的特异性治疗药物进行了系列研究。（1）MERS-CoV主要通过其表面囊膜的S蛋白与宿主细胞膜受体DPP4结合来感染宿主细胞。如图1所示， S1与DPP4结合后导致S1和S2分离，S2的顶端插入到宿主细胞膜上，通过S2蛋白的_改变从而将两个膜拉近，发生膜融合过程。MERS-CoV进入宿主细胞后，利用宿主细胞内的_等为原料合成大分子物质组装成新的病毒，扩散并侵染健康细胞。（2）RBD是MERS-CoV的 S1上与DPP4结合的部分。科研人员用从康复者体内筛选出的三种抗体甲、乙、丙进行实验，研究它们与RBD的特异性结合能力。另用抗体丁作为对照抗体。实验流程如图2所示，结果如图3。在实验过程中将_作为抗原固定，分别将_加入反应体系，然后加入酶标记的抗体(能与待检抗体结合,携带的酶可使底物反应显色），其后加入底物显色，检测相应的吸光值（颜色越深吸光值越高）。该实验中抗体丁可以作为对照抗体的理由是_。实验结果表明_。（3）研究发现MERS-CoV在感染宿主细胞后，有一种更快速的病毒传播方式。当被感染细胞表面的MERS-CoV囊膜蛋白与健康细胞表面的DPP4结合后，膜发生融合实现MERS-CoV的转移。为了探究三种抗体能否抑制MERS-CoV在被感染细胞和健康细胞之间的传播，科研人员展开研究。请在下表中的空白处填写相应处理内容，完成实验方案。（注：鼠DPP4与人DPP4存在结构和序列上的差异）组别实验处理实验结果实验组抗体甲表达病毒囊膜蛋白的细胞 _ 无细胞融合抗体乙部分细胞融合抗体丙部分细胞融合对照组1不加抗体 _ 表达鼠DPP4的细胞无细胞融合对照组2抗体丁表达病毒囊膜蛋白的细胞 _部分细胞融合对照组3 _ 表达病毒囊膜蛋白的细胞表达人DPP4的细胞部分细胞融合实验结果说明，三种抗体中，甲可以阻断病毒通过细胞融合的途径进行传播，乙和丙效果不明显。（4）科研人员进一步利用多种方法深入研究了三种抗体与RBD结合的区域，实验结果表明，甲与乙结合 RBD 上不同的区域，甲与丙结合RBD的区域部分重叠。综合以上系列研究结果，研究人员推测将_两种抗体联合使用会具有更强的抗病毒能力。如果希望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者，还需要进行哪些方面的研究？_（写出一个方面即可）。【答案】 (1). 空间结构 (2). 核苷酸、氨基酸 (3). RBD (4). 不同浓度甲、乙、丙和丁 (5). 抗体丁不与RBD结合 (6). 不同浓度下甲、乙和丙均与RBD特异性结合，甲和乙的结合能力强于丙 (7). 表达人DPP4的细胞 (8). 表达病毒囊膜蛋白的细胞 (9). 表达人DPP4的细胞 (10). 不加抗体 (11). 甲与乙 (12). 制备甲与乙联合抗体的方法；比较单一抗体与甲乙联合抗体的抗MERS-CoV效果；对感染MERS-CoV的动物使用甲乙联合抗体治疗，检测治疗效果；评估甲乙联合抗体对动物体主要组织器官和正常细胞是否具有副作用【解析】【分析】1. MERS-CoV主要通过其表面囊膜的S蛋白与宿主细胞膜受体DPP4结合来感染宿主细胞。病毒的复制过程包括：吸附、浸入、脱壳、生物合成、装配和成熟、裂解、释放。2. 酶联免疫吸附法的原理是结合在固相载体表面的抗原或抗体仍保持其免疫学活性，酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性，又保留酶的活性。在测定时，受检标本（测定其中的抗体或抗原）与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入酶标记的抗原或抗体，也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定方法达到很高的敏感度。【详解】（1）图1所示为第一步吸附： S1与DPP4结合后导致S1和S2分离，S2的顶端插入到宿主细胞膜上，通过S2蛋白的空间结构改变从而将两个膜拉近，发生膜融合过程。由于病毒是由蛋白质外壳和DNA分子构成的，因此MERS-CoV进入宿主细胞后会利用宿主细胞内的原料合成自身所需的物质，利用宿主细胞内的核苷酸、氨基酸等为原料合成大分子物质组装成新的病毒，扩散并侵染健康细胞。（2）将RBD作为抗原固定，分别将不同浓度甲、乙、丙可以与抗原结合，但抗体丁抗体丁不与RBD结合，因此可以作为对照抗体。加入反应体系后，然后加入酶标记的抗体，其后加入底物显色，检测相应的吸光值，由于颜色越深表示吸光值越高。实验结果表明甲、乙的吸光度较高，丙的吸光度较低，不同浓度下甲、乙和丙均与RBD特异性结合，甲和乙的结合能力强于丙。（3）该题是探究三种抗体能否抑制MERS-CoV在被感染细胞和健康细胞之间的传播，因此设置了三组对照组，根据实验设计的单一变量原则进行填表。实验组：分别准备抗体甲、乙、丙，表达病毒囊膜蛋白的细胞和表达人DPP4的细胞 ，检测是否出现细胞融合。对照组1 ：不加抗体，根据单一变量原则，需要表达病毒囊膜蛋白的细胞 ，本对照组表达鼠DPP4的细胞，可以检测病毒MERS-CoV蛋白是否可以感染鼠细胞受体。对照组2 ：加入抗体丁，同时表达病毒囊膜蛋白的细胞和表达人DPP4的细胞，检测结果显示有部分细胞融合，可以检测抗体丁对实验结果的影响。对照组3 ：不加抗体，同时表达病毒囊膜蛋白的细胞和表达人DPP4的细胞 ，结果显示有部分细胞融合，可以排除无关抗体对实验结果的影响。 （4）甲与乙结合 RBD 上不同的区域，甲与丙结合RBD的区域部分重叠，因此甲与乙两种抗体联合使用会引起更强的免疫反应，具有更强的抗病毒能力。如果希望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者，还需要进行的研究方法有：比较单一抗体与甲乙联合抗体的抗MERS-CoV效果；对感染MERS-CoV的动物使用甲乙联合抗体治疗，检测治疗效果；评估甲乙联合抗体对动物体主要组织器官和正常细胞是否具有副作用。【点睛】本题以“中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）可引起人体严重的呼吸系统症状”为载体，考查体液免疫、探究中东呼吸综合征冠状病毒抗体是否可以特异性结合中东呼吸综合征冠状病毒的实验。对应此类实验评价与修订的试题，需要考生拥有扎实的基础知识和基本技能，可以从取材、实验原理和方法、操作步骤、实验结果分析等方面着手分析，对实验进行评价与修订。7.遗传性骨骼发育不良（SD）的致病原因多样。某研究小组发现了一个新的SD患病家系，对其致病机理展开研究。（1）由图1推测，若该病的遗传方式为常染色体隐性遗传，则家系中-2的致病基因遗传自_（填图1中序号）。（2）已有研究表明，常染色体上M140基因的突变与SD的发生有关。为确定图1家系SD的遗传方式，科研人员对其成员M140基因进行了测序，部分结果如图2所示。由图2可知，致病的M140基因在箭头所指位点的碱基对为_。结合图1、图2可知，该家系SD的遗传方式为_；产生致病基因的可能原因是在_（填图1中序号）的早期胚胎细胞中发生了M140基因的突变。（3）科研人员对M140基因在SD中的作用机制进行了深入研究。通过基因工程获得M140基因敲除（KO）小鼠，然后检测野生型小鼠和KO小鼠软骨组织中基因D（与骨发育密切相关）的转录情况，发现野生型小鼠基因D的mRNA含量低于KO小鼠。已知M140基因只转录不翻译，结合上述结果可提出两种推测：推测一：M140基因的RNA促进基因D的mRNA降解。推测二：_。科研人员体外培养野生型小鼠软骨细胞，先在培养液中加入转录抑制剂，然后向实验组细胞中导入足量M140基因的RNA，对照组导入与M140基因的RNA _不同的无关RNA。然后在第0.5h、1h、2h、4h分别检测细胞中基因D的mRNA含量。结果为对照组和实验组基因D的mRNA含量都随时间延长而下降，且_，支持推测一。进一步研究发现，M140基因的RNA通过与基因D的mRNA互补结合，进而促进其降解。科研人员利用基因编辑技术使野生型小鼠M140基因发生与患者致病基因相同的变化，并得到纯合突变小鼠。这些突变小鼠表现出骨骼发育不良。研究人员对小鼠软骨细胞基因D表达情况进行检测，统计纯合突变体与野生型小鼠基因D的mRNA比值（如图3）。结果显示，与野生型小鼠相比，纯合突变小鼠基因D的mRNA含量_。综合上述研究分析，出现该结果的原因是_。 【答案】 (1). -1、-2 (2). G-C (3). 常染色体显性遗传 (4). -2 (5). M140基因RNA抑制基因D的转录 (6). 序列 (7). 实验组比对照组下降速率更快 (8). 多 (9). 纯合突变小鼠细胞内的M140基因的碱基序列改变，转录的RNA与基因D的mRNA互补结合减弱（不能结合），对其降解的促进作用减弱（不能促进其降解），使得基因D的mRNA含量提高【解析】【分析】1.由遗传图1可知：无中生有为隐性，该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病，患病者为隐性。2.基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失和替换，在图2 中，正常基因的碱基对为A-T，被替换为G-C。3.分析图3：以无关基因作为对照，探究纯合突变体与野生型相比，基因D的变化，由图可知，纯合突变体体内的基因D含量大于野生型，约是野生型的1.4倍。【详解】（1）该病的遗传方式为常染色体隐性遗传，家系中-2患病，则基因型为隐性aa，说明家系中-2的致病基因遗传自来自于父母双方，-1、-2。（2）比较三个正常人和两个患者的常染色体上M140基因的序列发现，正常的M140基因在箭头所指位点的碱基对为A-T，致病的M140基因在箭头所指位点的碱基对为G-C。由图1可知，若该病是来自于第一代的遗传，则该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病，-1、-2应该是携带致病基因，但测序结果显示没有，说明-1、-2不含致病基因，根据图2分析可知，该家系出现SD病是由于-2的早期胚胎细胞中发生了M140基因的突变，而不是来自第一代的遗传，且III-2也有致病基因，SD的遗传方式为常染色体显性遗传。（3）探究M140基因在SD中作用机制：基因D与骨发育密切相关，野生型小鼠基因D的mRNA含量低于M140基因敲除的（KO）小鼠小鼠。可能的原因有一：M140基因的RNA促进基因D的mRNA降解。二：M140基因的RNA抑制基因D的转录。如果M140基因的RNA可以促进基因D的mRNA降解，先在培养液中加入转录抑制剂，可以排除自身转录对实验结果的影响，然后向实验组细胞中导入足量M140基因的RNA，对照组是空白对照，导入与M140基因的RNA 序列不同的无关RNA，以排除其他因素的影响。然后在第0.5h、1h、2h、4h分别检测细胞中基因D的mRNA含量。因为M140基因的RNA可以促进基因D的mRNA降解，则随时间延长，基因D的mRNA含量下降，且实验组比对照组下降速率更快。由图3可知，纯合突变体与野生型小鼠基因D的mRNA比值大于1，说明纯合突变小鼠基因D的mRNA含量大于野生型。根据上题的叙述M140基因的RNA通过与基因D的mRNA互补结合，进而促进其降解，出现纯合突变小鼠基因D的mRNA含量大于野生型的原因是纯合突变小鼠细胞内的M140基因的碱基序列改变，转录的RNA与基因D的mRNA互补结合减弱（不能结合），对其降解的促进作用减弱（不能促进其降解），使得基因D的mRNA含量提高。【点睛】本题以探究遗传性骨骼发育不良的发病机理（SD）的实验与推测过程为载体，考查遗传图谱、基因突变、探究究遗传性骨骼发育不良的发病机理，其中涉及到了实验设计、实验推理、论证。对应此类实验评价与修订的试题，需要考生拥有扎实的基础知识和基本技能，可以从实验结果分析等方面着手分析，对实验原理、机理进行推测。8.肥胖是引发糖尿病的危险因素之一。肥胖糖尿病患者多会发生心血管并发症。（1）胰岛素作为_分子调节血糖含量。健康人血糖浓度升高时，_细胞分泌的胰岛素增加。胰岛素与靶细胞膜上的受体结合后，激活细胞内的信号通路，促进血液中的葡萄糖进入细胞。葡萄糖在细胞中通过_过程释放能量，也可合成糖原或转化为_。（2）已有研究发现物质A与肥胖糖尿病患者心血管疾病的发生有关。为研究物质A的作用,科研人员分别在不同培养基中培养大鼠正常心肌细胞，用适量胰岛素处理后进行测定，结果如图1。实验中使用高糖高脂培养基模拟的是_。实验结果说明物质A的作用是_。（3）图2所示为胰岛素调节主要信号通路。为进一步研究物质A的作用机制，科研人员检测了上述实验中高糖高脂培养基中细胞内相关物质含量，结果如图3。综合图2 和图3可知，物质A影响胰岛素作用的机制是_。【答案】 (1). 信息 (2). 胰岛B (3). 细胞呼吸（氧化分解） (4). 脂肪、某些氨基酸等 (5). 肥胖的糖尿病患者的内环境 (6). 抑制胰岛素对心肌细胞摄取葡萄糖的促进作用 (7). 使IRS-1的量下降，使AKT的磷酸化减弱【解析】【分析】1. 血糖的来源包括：食物消化、吸收；肝内储存的糖原分解；脂肪和蛋白质的转化。血糖的去路包括：氧化转变为能量；转化为糖原储存于肝脏、肾脏和肌肉中；转变为脂肪和蛋白质等其他营养成分加以储存。胰岛是体内调节血糖的血糖浓度的主要器官，肝脏储存肝糖原。此外，血糖浓度还受神经、内分泌激素的调节。胰岛素是人体内唯一直接降低血糖的激素。当人体摄入食物后，血液中的葡萄糖水平开始上升，此时胰腺就会分泌胰岛素进入血液，胰岛素可以协助葡萄糖进入血液，促进血糖的消耗和转化为非糖物质。2.分析图1： 以培养基中为正常值的葡萄糖和脂肪时，葡糖糖摄取量作为参照，当实验组中同时加入高糖和高脂，不加物质A合成抑