北京市清华大学中学2024届高三第四次模拟考试生物试卷含解析

北京市清华大学中学2024届高三第四次模拟考试生物试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1．稳定性选择和单向性选择是自然选择中的两种类型，前者是把种群中趋于极端的变异个体淘汰，而保留中间型的个体，后者是在种群中保留趋于某个性状中某一极端的个体，而淘汰另一极端的个体。下列关于英国曼彻斯特地区受工业发展影响，桦尺蠖黑化现象的叙述正确的是（）A．桦尺蠖黑化现象是工业污染导致其发生定向变异B．工业污染前后由于桦尺蠖物种没有改变，则其没有发生进化C．单向性选择导致某基因频率逐代增加，其等位基因频率逐代下降D．桦尺蠖黑化现象属于自然选择中的稳定性选择2．下列对实验的评价或分析最准确的一项是（）选项实验评价或分析A恩格尔曼水绵实验水绵进行光合作用所需的二氧化碳来自大气B鲁宾—卡门的实验设置空白对照组，证明光合作用中的氧来自水C噬菌体侵染大肠杆菌实验搅拌的目的是加速噬菌体的侵染过程D肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质A．A B．B C．C D．D3．图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像，其中能体现基因重组的是（）A．④ B．②③ C．①④ D．②④4．下列疾病中，不可能从患者传递给下一代的是（）A．21-三体综合征 B．特纳氏综合征 C．艾滋病 D．多指5．特异性免疫是特异性化学物质引起的机体特异性免疫应答，以下说法正确的是（）A．HIV识别辅助性T细胞体现了细胞间有细胞通讯的作用B．单抗可用来研究相应抗原蛋白的细胞学分布及功能C．同一个体的浆细胞和巨噬细胞功能不同，根本原因是DNA不同D．过敏反应是免疫系统的防卫功能过弱引起的机体功能紊乱6．下图表示某一生态系统的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同营养级的生物，E1、E2代表两种能量形式。下列有关叙述正确的是A．Ⅰ和Ⅳ是实现生态系统物质循环的关键成分B．生态系统中同一层营养级生物组成生物群落C．E1表示的能量主要是通过光合作用固定的D．生态系统中的物质在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之间循环利用7．下列关于植物激素的说法，正确的是（）A．植物激素对植物的生长发育有显著影响，但含量非常少B．向日葵花向阳开，体现生长素作用的两重性C．生长素和细胞分裂素不能在同一细胞中起作用D．植物没有神经系统，激素调节是植物生命活动调节的全部8．（10分）为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验（见下表）。据实验分析以下说法正确的是（）注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。A．B、C、E试管会产生CO2和H2OB．根据试管B、D、F的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所C．在同一细胞内无氧呼吸能够同时产生酒精和乳酸D．氧气的产生发生在线粒体内膜二、非选择题9．（10分）某同学在做微生物实验时，不小心把硝化细菌和酵母菌混在一起，他欲通过实验将两种微生物分离。回答下列问题：（1）微生物生长所需的营养物质类型除氮源外还有____________________（答出两点即可）。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有__________、__________等。（2）培养基常用__________灭菌；玻璃和金属材质的实验器具常用__________灭菌。（3）该同学配制了无碳培养基，用于筛选出__________，其实验原理是__________。（4）在微生物培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑__________（答出两点即可）和渗透压等条件。10．（14分）羽毛的成分主要是角蛋白，是一类结构稳定、不溶于水的蛋白质。目前缺乏对其高效降解的处理方法。实验人员从废弃羽毛堆积处的土壤中分离筛选出具有高效降解羽毛角蛋白的细菌。请回答下列问题：（1）筛选高效降解羽毛角蛋白的细菌需从废弃羽毛堆积处的土壤中取样，其原因是_________________。（2）筛选高效降解羽毛角蛋白的细菌的培养基中应加入__________作为唯一碳源，该培养基中还需要加入适量的K2HPO4和KH2PO4，其作用是__________，对培养基灭菌的常用方法是__________。（3）角蛋白酶是羽毛降解菌的一种分泌蛋白，为了获得角蛋白酶以测定其活性，应让羽毛降解菌发酵，然后将发酵液离心，再从__________（填“沉淀物”或“上清液”）取样。为了将角蛋白酶和其他蛋白质分离，可用电泳法分离蛋白质，电泳法可以根据蛋白质分子__________的不同，将蛋白质分离。不同角蛋白酶活性不同的直接原因是____________________。11．（14分）1910年摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇，于是摩尔根用这只白眼雄果蝇与群体中的红眼雌果蝇交配，结果F1全为红眼。然后他让F1雌雄果蝇相互交配。F2中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇既有红眼，又有白眼，且F2中红眼果蝇数量约占3/4。回答下列问题：（1）摩尔根所用的这只白眼雄果蝇的出现最可能是__________的结果。

（2）摩尔根等人根据其他科学家的研究成果提出了控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上的假设(假设1)，且对上述实验现象进行了合理的解释，并设计了测交方案对上述假设进行了进一步的验证。结合当时实际情况，摩尔根设计的测交方案应该是让_________与_________交配。（3）根据果蝇X、Y染色体结构特点和摩尔根的实验现象，有人提出控制果蝇该眼色遗传的基因还可以位于X和Y染色体的同源区段(假设2)。在上述测交实验的基础上，请设计一个实验方案来检验两种假设是否成立(可从上述的所有果蝇中选择合适的实验材料)。杂交方案：选用___________为亲本进行杂交。

预测结果与结论：如果子一代_______________，则假设1成立；如果子一代_______________________，则假设2成立。12．由于围湖造田、网箱养鱼、污水排放等原因，到21世纪初，湖北省洪湖的水面积比20世纪初减少了近，昔日的美景不见了，换来的不是年年干旱，就是水涝；后来实行退耕还湖政策，并进行污水排放治理，建立国家级自然保护区等措施，洪湖的生态环境逐渐改善和恢复，其水面积也增加到400km2。回答下列问题：（1）由于环境改善和恢复，洪湖逐渐变为鸟类的天堂，该地水鸟数量明显增加，从种群数量特征的角度分析，鸟的种群密度增加的直接原因有______（答出两项）。若洪湖中鲢鱼种群的环境容纳量为20000尾，为了能保持鲢鱼的最大捕捞量，每次捕捞后鲢鱼的种群密度应保持在______尾/km2。（2）洪湖中野生红莲的叶子有的挺水，有的浮水，错落有致，这种现象______（填“属于”或“不属于”）群落的垂直结构，理由是______。（3）洪湖中生活着鱼、乌龟、野鸭、益鸟等动物，它们在该生态系统中的作用是______。经过保护和治理，洪湖的物种不断增多，环境也变得越来越优美，不仅为人们提供了丰富的物产，还成为人们观光、休闲的好处所，这些体现了生物多样性的______价值。

参考答案一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1、C【解题分析】

依据题干信息“稳定性选择是把种群中趋于极端的变异个体淘汰，而保留中间型的个体，单向性选择是在种群中保留趋于某个性状中某一极端的个体，而淘汰另一极端的个体”具体作答。【题目详解】A、变异是不定向的，A错误；B、工业污染前后由于桦尺蠖种群基因频率发生了改变，物种发生了进化，B错误；C、单向性选择导致某基因频率逐代增加，保留趋于某个性状中某一极端的个体，中间型的个体逐步淘汰，C正确；D、桦尺蠖黑化现象属于自然选择中的单向性选择，D错误。故选C。2、D【解题分析】

光合作用的发现历程：

（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；

（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；

（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；

（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；

（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水；

（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。【题目详解】A、恩格尔曼实验中，将制作好的水绵临时装片放置在真空环境，光合作用所需的二氧化碳来自于NaHCO3溶液，A错误；B、鲁宾—卡门的实验对照方式为相互对照，两组都是实验组，相互之间构成对照，即没有设置空白对照组，B错误；C、噬菌体侵染大肠杆菌实验中搅拌的目的是使大肠杆菌和噬菌体相互分离，C错误；D、肺炎双球菌体外转化实验中用DNA和蛋白质分别转化R型菌，最终证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，D正确。故选D。【题目点拨】本题考查光合作用的发现史和证明DNA是遗传物质的实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。3、C【解题分析】

基因重组1、概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合。2、类型：（1）自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；（2）交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。3、意义：（1）形成生物多样性的重要原因之一；（2）是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。【题目详解】基因重组有两种类型：（1）减数第一次分裂前期（四分体），同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换而导致基因重组，即图中①；（2）减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合而导致基因重组，即图中④。故选C。4、B【解题分析】

可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，基因重组包括自由组合型和交叉互换型；染色体变异包括染色体数目改变和染色体结构变异，染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位。【题目详解】A、21-三体综合征是常染色体遗传遗传病，可以遗传给下一代，A错误；B、特纳氏综合征是性染色体异常遗传病，患者无生殖能力，因此不能遗传给下一代，B正确；C、艾滋病是获得性免疫缺陷综合征，属于传染病，可能从患者传递给下一代，C错误；D、多指是单基因遗传病，可以遗传给下一代，D错误。故选B。5、B【解题分析】

当病原体侵入体内发生感染时，巨噬细胞便会吞噬入侵的病原体，将它们消化。病原体（如细菌）被消化，其上的抗原分子被降解成肽，然后与巨噬细胞的MHC蛋白结合，形成抗原—MHC复合体。这种复合体移动到细胞的表面呈递出来。这些巨噬细胞细胞膜上的抗原—MHC复合体，一旦与人体中已经存在的淋巴细胞上的相应的受体结合，便会在其他因素的辅助下，促使淋巴细胞分裂，产生大量的淋巴细胞，启动免疫应答。【题目详解】A、HIV是病毒无细胞结构，所以不能体现细胞间有细胞通讯的作用，A错误；B、单抗具有灵敏度高，特异性强的特点，故可用来研究相应抗原蛋白的细胞学分布及功能，B正确；C、同一个体的浆细胞和巨噬细胞功能不同，根本原因是选择性表达的结果，其内的核DNA是相同的，C错误；D、过敏反应是免疫系统的防卫功能过强引起的机体功能紊乱，D错误。故选B。6、C【解题分析】

分析能量金字塔：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，从下到上依次是第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级，第三营养级就是次级消费者。生态系统实现物质循环的关键成分是生产者和分解者，该能量金字塔食物链可有多条，因为每个营养级生物不只一种，能量在生态系统中不能循环利用。

能量来源：①生产者的能量主要来自太阳能；②其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。能量去路：①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用。【题目详解】A、图中Ⅰ代表生产者，Ⅳ代表消费者，而实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者，A错误；B、同一时间内聚集在一定区域中各种生物的集合，叫做群落，即生态系统中的全部生物组成生物群落，B错误；C、Ⅰ是生产者，主要是绿色植物，所以E1表示的能量主要是通过光合作用所固定的，C正确；D、生态系统中的物质在生物群落和无机环境之间循环，而在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之间（生产者和各级消费者之间）不能循环利用，D错误。故选C。【题目点拨】分析能量金字塔知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，从下到上依次是第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级，E1代表生产者固定的太阳能、E2代表热能。7、A【解题分析】

植物激素亦称植物天然激素或植物内源激素，是指植物体内产生的一些微量而能调节（促进、抑制）自身生理过程的有机化合物。已知植物体内产生的激素有五大类，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。【题目详解】A、植物激素是对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，A正确；B、向日葵花向阳开，只体现生长素的促进作用，没有体现生长素作用的两重性，B错误；C、生长素和细胞分裂素可以在同一细胞中起作用，C错误；D、激素调节只是植物生命活动调节的一部分，D错误。故选A。8、B【解题分析】

酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸。有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中；由表格可知，A试管中不能进行呼吸作用，B试管中进行了无氧呼吸，能够产生酒精和CO2，C试管中能够进行呼吸作用的第二、三阶段，能产生水和CO2，D试管中不能进行呼吸作用，E试管中能进行有氧呼吸，F试管中能进行无氧呼吸。【题目详解】A、C、E试管中能进行有氧呼吸，产生CO2和H2O，B试管进行无氧呼吸产生酒精和CO2，不能产生水，A错误；B、研究酵母菌无氧呼吸的场所，需要在无氧条件下进行对照实验，故根据B、D、F试管的实验结果可判断酵母菌无氧呼吸的场所，B正确；C、同一细胞内无氧呼吸仅能产生酒精或乳酸的一种，C错误；D、氧气的消耗发生在线粒体内膜，酵母菌不能进行光合作用不能产生氧气，D错误；故选B。二、非选择题9、水、无机盐、碳源和特殊营养物质（生长因子）核酸（DNA、RNA）蛋白质高压蒸汽干热硝化细菌硝化细菌是自养型生物能够在无碳培养基上生长繁殖，酵母菌是异养型生物不能在无碳培养基上生长繁殖温度、pH【解题分析】

微生物在生长的时候需要提供四种基本的营养物质，即碳源、氮源、水和无机盐。一般常见的灭菌方法包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌，其中培养基的灭菌主要使用高压蒸汽灭菌，玻璃和金属物品常常使用干热灭菌的方法。选择培养基的制备原理为通过营造目的菌株生长的特定条件，以便达到只允许目的菌株生长，而其它菌种无法生长的环境来筛选目的菌株。【题目详解】（1）微生物培养需要的基本营养物质有碳源、氮源、水和无机盐；氮源进入细胞以后会用于合成一些含氮物质，例如蛋白质、核酸等；（2）培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌；玻璃和金属等物品的灭菌方法为干热灭菌；（3）无碳培养基的特点为没有碳源，因此依靠现成碳源生存的微生物都无法生长，但自养型生物由于可以应用空气中的二氧化碳作为碳源所以可以在该培养基中生长，硝化细菌属于可以进行化能合成的自养型微生物，所以可以在该培养基中生长；（4）微生物在培养的时候对温度、pH和渗透压等培养环境都有较高的要求，因此需要控制较为严格的培养环境。【题目点拨】该题主要考察了微生物的培养，难点为选择培养基的理解和应用，对比硝化细菌和酵母菌的代谢类型，推测无碳培养基的应用原理应该是筛选自养型微生物，从而确定选择的是硝化细菌。10、废弃羽毛堆积处的土壤中含有丰富的羽毛降解菌角蛋白提供无机盐，并调节pH高压蒸汽灭菌法上清液带电性质的差异以及分子本身的大小、形状等酶的空间结构不同【解题分析】

1.培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。培养基的分类：①按物理性质分物，分为固体培养基和液体培养基和半固体培养基，固体培养基中含有凝固剂，一般为琼脂；根据化学成分分，分为天然培养基和合成培养基。两者的区别是天然培养基成分不确定，合成培养基成分的含量是确定的；按培养目的分，分为选择确养基和鉴别培养基，选择培养基主要是培养基主要是培养、分离特定的微生物，培养酵母菌可在培养基中加入青霉素，鉴别培养基可以鉴定不同的微生物。比如鉴别饮用水中是否含有大肠杆菌，可以用伊红-美蓝培养基。如果菌落呈深紫色，并有金属光泽，说明含有大肠杆菌。2.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。

电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。【题目详解】（1）废弃羽毛堆积处的土壤中含有丰富的羽毛降解菌，因此需要从废弃羽毛堆积处的土壤中取样，以达到筛选高效降解羽毛角蛋白的细菌的目的。（2）筛选高效降解羽毛角蛋白的细菌的培养基中应加入角蛋白作为唯一碳源，该培养基中还需要加入适量的K2HPO4和KH2PO4，起到提供无机盐，并调节pH的作用，通常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。（3）角蛋白酶是羽毛降解菌的一种分泌蛋白，羽毛降解菌将其分泌到培养液中，因此，为了获得角蛋白酶，应从羽毛降解菌的发酵液中获取，具体做法为：让羽毛降解菌发酵，然后将发酵液离心，获取上清液，从中取样再用电泳法分离蛋白质，电泳法的原理是根据蛋白质分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状等的不同，将蛋白质分离。蛋白质的空间结构决定了蛋白质的活性，因此不同角蛋白酶活性不同的直接原因是酶的空间结构不同。【题目点拨】熟知分离微生物的原理和操作过程是解答本题的关键，利用电泳分离蛋白质的原理也是本题的考查点之一。11、基因突变F1中的红眼雌果蝇F2中的白眼雄果蝇白眼雌果蝇与红眼雄果蝇雌均为红眼，雄均为白眼雌雄均为红眼【解题分析】

依题文可知，摩尔根用假说演绎法证明了果蝇的眼色基因在X染色体上，以此相关知识解答。【题目详解】（1）摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇，所以亲代白眼雄蝇的出现最可能是基因突变的结果。（2）根据实验结果，摩尔根等人提出了控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上的假说，验证该假说，结合当时实际，测交方案应该让F1中的红眼雌性果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配。（3）本题的关键是判断Y染色体上是否含有控制眼色的基因，所以可选用测交所得的白眼雌果蝇与群体中的红眼雄果蝇为亲本进行杂交。预测结果与结论：可以逆推法。如果假设1成立，即控制果蝇白眼的基因（设为a）只位于X染色体上，则测交所得的白眼雌果蝇（XaXa