河北省衡水市安平中学2024年高考压轴卷生物试卷含解析

河北省衡水市安平中学2024年高考压轴卷生物试卷注意事项: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．细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和ATP合成酶重组到脂质体（一种由磷脂双分子层组成的人工膜）上，在光照条件下，观察到如下图所示的结果。下列叙述错误的是A．甲图中H+跨膜运输的方式是主动运输B．ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能C．ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用D．破坏跨膜H+浓度梯度对ATP的合成无影响2．在农作物育种上，采用的方法有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种。它们的理论依据依次是（）。①基因突变②基因连锁③基因重组④染色体变异A．①③④④B．④③①②C．②④①③D．②①④③3．分裂间期依次分为G1、S和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验如图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推测不合理的是（）A．中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕B．中心体和DNA的复制可能同时进行C．S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质D．引发中心体复制的物质持续存在到G2期4．下列关于生物实验的叙述，不正确的是（）A．在苹果的组织样液中加入斐林试剂，水浴加热后的颜色变化为由蓝变棕再变砖红B．鉴定DNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴，溶液变蓝C．分离叶绿体中的色素时，不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同D．溴麝香草酚蓝与CO2反应，颜色变化为由蓝变绿再变黄5．下列有关生命科学研究方法及结论的叙述中，错误的是（）A．鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用释放的O2来自于水B．卡尔文用14C标记的CO2供应小球藻进行光合作用，探明了暗反应中碳的转移途径C．科学家向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，揭示了基因控制蛋白质合成的过程D．赫尔希和蔡斯用32P、35S分别标记噬菌体DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质6．TMCO1是内质网上的跨膜蛋白，当内质网中钙离子浓度过高时，TMCO1形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中过多的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失。下列有关叙述正确的是（）A．高浓度的钙离子会导致钙离子载体失活B．内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致细胞代谢紊乱C．TMCO1须经内质网加工后由高尔基体分泌出细胞D．若敲除TMCO1基因，则内质网中钙离子浓度会下降7．图1为生物体内某生理过程示意图，图2为生物体遗传信息传递示意图。下列叙述正确的是（）A．共有两种RNA参与图1所示过程 B．噬菌体和酵母菌均可发生图1所示过程C．人体细胞中不可能发生图2中⑤过程 D．图2中①②③④⑤过程均发生碱基互补配对8．（10分）在噬菌体侵染白喉棒状杆菌并增殖的过程中，需要借助细胞器完成的步骤是A．噬菌体特异性吸附在细菌细胞上 B．噬菌体遗传物质整合到细菌DNA上C．噬菌体DNA在细菌细胞中转录 D．噬菌体的蛋白质在细菌细胞中合成二、非选择题9．（10分）番茄果实的成熟是一个复杂的过程，由复杂的基因网络调控。请回答下列问题：（1）果实成熟的性状是由成熟基因在_________酶的作用下，转录合成mRNA，进而以___________为原料，翻译后加工成相应的蛋白质。（2）研究发现，C基因和N基因在果实成熟过程中起着重要的调控作用，现选取长势一致的野生型植株（CCnn）、C基因纯合突变株和N基因纯合突变株若干，将后两者突变株进行杂交：F1代表现型为__________________，F1进行自交，子代表现型为成熟：不成熟=3:13，则C基因和N基因的位置关系为________________________，若检测F1的基因组成，需对F1进行___________，后代的表现型及比例为_________________________。（3）为了探究C基因和N基因的相关调控机制，科研人员做了如下研究。①用CRISPR/Cas9基因编辑工具，分别处理野生型，使C基因或N基因中碱基对改变，导致_______________，从而获得果实均成熟延迟的C-CRISPR/Cas9突变株和N-CRISPR/Cas9突变株。②为进一步分析C-CRISPR/Cas9和N-CRISPR/Cas9突变株果实成熟延迟的原因，科研人员对不同品系植株中不同基因的表达情况进行分析，根据表达的强弱程度绘制出热点图（如图），发现_________________等关键成熟基因在C突变株和N突变株中未表达，但在C-CRISPR/Cas9和N-CRISPR/Cas9中明显表达，从而促进了果实的成熟。同时，可知其他成熟基因在野生型中也有明显表达，从而表明调控果实成熟是由___________共同作用的结果。10．（14分）图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，M1、M2表示不同的能量形式。图2表示能量流经营养级Ⅱ的变化示意图，其中a～g表示能量的值，a表示营养级Ⅱ摄入的总能量值。请据图回答：（1）图1中，营养级________________中的生物种类属于次级生产者。M2表示的能量形式为________________。位于营养级Ⅳ的生物个体数量往往少于营养级Ⅲ，主要原因是________________。（2）图2中，若甲表示营养级Ⅱ的摄入量，则乙表示________________。由图2推测生态系统能量流动的特点是________________。若营养级Ⅲ的同化量为h，则营养级Ⅱ、Ⅲ之间的能量传递效率为________________。（3）已知营养级Ⅳ中有一种杂食性生物（X），它的食物中有2/5来自营养级Ⅲ，2/5来自营养级Ⅱ，1/5来自营养级Ⅰ。若生物（X）要增加50g体重，需要消耗植物________________g。11．（14分）某动物（性别决定类型为XY型）的毛色有白色、褐色和黑色，下图为其毛色形成过程。某科研人员将褐色雌性个体与黑色雄性个体相互交配，后代出现三种毛色个体，其中白色个体有雌性和雄性，黑色个体全为雌性，褐色个体全为雄性。不考虑突变和X与Y的同源区段，请回答下列问题。（1）图示说明基因对性状的控制途径是________________________________________。（2）亲本基因型是____________________，F1黑色雌性个体与褐色雄性个体相互交配，F2雌性个体中杂合子占___________________________。（3）现有一白色雌性个体，欲判断其基因型，将其与亲本雄性个体交配，若后代出现两种毛色个体，则其基因型是____________________；若后代出现三种毛色个体，则其基因型________________________，通过观察后代中_______（填“雌性”或“雄性”）个体的表现型，可确定其基因型。12．某研究小组为了探究连续阴天后突然晴天对温室栽甜瓜幼苗为对照，选用透光率为25%的黑色遮阴网（光照强度为晴天的25%左右）对长势一致的幼苗进行遮阴处理7d。之后取下遮阴网，给予植株充分光照，分别在去除遮阴后0、1、2、3和4d测定光合色素含量和净光合速率（Pn），实验结果如图所示。回答下列问题：（1）研究人员提取并测定甜瓜叶片叶绿素和类胡萝卜素含量时，选取___________（填“一株”或“多株”）甜瓜植株相同部位的叶片，打孔取出30片叶圆片迅速放入装有________的试管中，黑暗中浸泡36h以上，然后再测定色素含量，为了使实验结果准确，还需___________。（2）在弱光下生长的甜瓜突然暴露在强光下，短时间内C3与C5的含量变化分别是___________。（3）试从叶绿素和类胡萝卜素含量变化的角度，推测植物是怎样适应弱光和强光环境的：_____________________________。

参考答案一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1、D【解析】

A、据图甲分析，H+跨膜运输需要细菌紫膜质（一种膜蛋白）的协助，且从低浓度向高浓度运输，为主动运输方式，A正确；B、ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能，而是将H+势能转化为ATP中的化学能，B正确；C、根据图丙分析，ATP合成酶能够催化ATP的合成，且能够H+将运出细胞，C正确；D、图丙中H+是顺浓度梯度运出细胞的，因此破坏跨膜H+浓度梯度会影响ATP的合成，D错误。故选D。2、A【解析】

各种育种方法的比较：杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交→自交→选优→自交用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗花药离体培养原理基因重组，组合优良性状人工诱发基因突变破坏纺锤体的形成，使染色体数目加倍诱导花粉直接发育，再用秋水仙素优缺点方法简单，可预见强，但周期长加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成【详解】诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种的育种原理分别是基因突变、基因重组、染色体变异（以染色体组的形式成倍增加）、染色体变异（以染色体组的形式成倍减少），即①③④④，A正确，BCD错误。故选A。【点睛】了解诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种的育种原理便可解答本题。3、A【解析】

细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期历时长，占细胞周期的90%--95%，G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备；S期最主要的特征是DNA的合成；G2期主要为M期做准备，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。【详解】A、分析图解可知，图中细胞S期时已经出现两个中心体，说明中心体在S期结束之前已经复制完毕，A错误；

B、DNA复制发生在S期，通过图一细胞融合的结果可知，中心体和DNA复制可能同时进行，B正确；

C、根据图一细胞融合的结果可知，S期细胞中可能存在使G1期细胞核进入S期的物质，C正确；

D、根据图细胞融合结果可知，引发中心体复制的物质持续存在到G2期，D正确。

故选A。4、B【解析】

1、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。2、CO2可使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。【详解】A、苹果中含有还原性糖，在苹果的组织样液中加入斐林试剂，水浴加热后的颜色变化为由蓝变棕再变砖红，A正确；B、鉴定DNA时，不能将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴，应将丝状物先在2mol/L的NaCl溶液中溶解再放入二苯胺试剂检测，B错误；C、分离叶绿体中的色素时，不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速度不同，C正确；D、二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，D正确。故选B。5、C【解析】

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）3H标记的亮氨酸，探究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标记的CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；（5）鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用释放的O2来自于水。【详解】A、鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用释放的O2来自于水，A正确；B、卡尔文用14C标记的CO2供应小球藻进行光合作用，探明了暗反应中碳的转移途径，B正确；C、科学家向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，揭示了分泌蛋白的合成、分泌过程，C错误；D、赫尔希和蔡斯用32P、35S分别标记噬菌体DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质，D正确。故选C。【点睛】噬菌体侵染实验易错分析：用32P、35S分别标记噬菌体DNA和蛋白质，两个实验相互对照，共同证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。若只是其中一个实验，则只能证明DNA是遗传物质或蛋白质不是遗传物质。6、B【解析】

根据题意，在钙离子浓度过高时，TMCO1形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中过多的钙离子排出，当钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失，据此分析。【详解】A.高浓度的钙离子会导致形成有活性的钙离子载体，A错误；B.内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致钙离子载体的活性发生改变，进而有可能影响代谢，B正确；C.TMCO1是内质网上的跨膜蛋白，不会分泌出细胞，C错误；D.若敲除TMCO1基因将导致无法合成TMCO1蛋白，则钙离子载体失活，进而导致内质网中过多的钙离子无法排出，因此内质网中钙离子浓度会升高，D错误。【点睛】本题要求学生根据材料信息，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行进行合理推断，意在考查学生结合已有知识分析处理相关问题的能力。7、D【解析】

分析图示：图1表示原核生物遗传信息的转录和翻译过程，图2表示中心法则及发展，①表示DNA的复制、②表示遗传信息的转录、③表示翻译，④表示RNA自我复制，⑤表示逆转录。【详解】A、图1所示过程为转录和翻译，mRNA作为翻译的模板，tRNA识别并携带氨基酸，rRNA参与核糖体的合成，故三种RNA均参与图1所示过程，A错误；B、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能单独进行图1过程；酵母菌是真菌，需要先在细胞核中进行转录进而在核糖体中进行翻译，B错误；C、⑤是逆转录过程，当HIV侵入人体后可以在T淋巴细胞中发生⑤过程，C错误；D、图2中①DNA复制、②转录、③翻译、④RNA复制、⑤逆转录过程均遵循碱基互补配对原则，D正确。故选D。8、D【解析】

1、噬菌体是病毒，专门寄生于细菌内，一般含有两部分：蛋白质外壳和遗传物质DNA。2、噬菌体侵染细菌并增殖的过程：吸附→注入核酸→合成蛋白质和核酸→装配→释放。【详解】A、噬菌体特异性吸附在细菌细胞上，需要借助噬菌体的尾部，不需要借助细胞器，A错误；B、噬菌体遗传物质整合到细菌DNA上，属于基因重组，不需要借助细胞器，B错误；C、噬菌体DNA在细菌细胞中转录，需要RNA聚合酶，不需要借助细胞器，C错误；D、噬菌体的蛋白质在细菌细胞中合成，需要借助细菌的核糖体，D正确。故选D。二、非选择题9、RNA聚合酶氨基酸不成熟非同源染色体上的非等位基因测交成熟：不成熟=1：3基因突变ACS2、ACS4、ACO1多对成熟基因【解析】

转录的模板是DNA，产物是RNA；翻译的模板是mRNA，产物是多肽。基因突变指DNA中碱基对的增添、缺失和替换等引起基因结构的改变。【详解】（1）成熟基因转录时需要的酶是RNA聚合酶，翻译的原料是氨基酸。（2）野生型植株的基因型为CCnn，C基因纯合突变株的基因型为ccnn，N基因纯合突变株的基因型为CCNN，将后两者突变株进行杂交，F1代的基因型为CcNn，表现为不成熟，F1进行自交，子代表现型为成熟：不成熟=3:13，即9:3:3:1的变式，说明C基因和N基因位于两对同源染色体上。可以对F1进行测交，野生型后代即C-nn占1/2×1/2=1/4，故成熟:不成熟=1:3。（3）①基因中碱基对改变属于基因突变。②由图可知，ACS2、ACS4、ACO1在在C突变株和N突变株中未表达，但在C-CRISPR/Cas9和N-CRISPR/Cas9中明显表达，从而促进了果实的成熟。同时，可知其他成熟基因如PSY1、PDS、ZDS、C等成熟基因在野生型中也有明显表达，从而表明调控果实成熟是由多对成熟基因共同作用的结果。【点睛】本题需要考生根据3:13为9:3:3:1的变式推出两对基因位于两对同源染色体上，符合基因的自由组合定律。10、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ热能营养级高、可利用的能量少营养级Ⅱ的同化量单向流动、逐级递减(h/b)×100%或(h/(a-e))×100%22100【解析】

根据题意和图示分析可知：图1中，Ⅰ表示生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示初级消费者、次级消费者、三级消费者，M1、M2分别代表太阳能和呼吸作用散失的能量。图2中，a表示初级消费者的摄入量，b表示同化量，戊表示呼吸作用散失的能量，c表示用于生长、发育和繁殖的能量，e、f表示分解者利用的能量．【详解】（1）次级生产者指异养生物，包括消费者和各种分解者，图1中，营养级Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的生物种类属于次级生产者。在能量金字塔中，处于第一营养级的生物是生产者，M1表示进入该生态系统的能量光能，M2是指在生态系统食物链各营养级散失的能量（热能）。能量在营养级之间只能单向传递，且逐级递减，营养级高、可利用的能量少，因此位于营养级Ⅳ的生物个体数量往往少于营养级Ⅲ。（2）每一营养级的同化量=摄入量-粪便量，若甲表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则乙表示Ⅱ同化的能量。由图2推测生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。Ⅱ同化的能量为b=a-e，若营养级Ⅲ的同化量为h，则营养级Ⅱ、Ⅲ之间的能量传递效率为（Ⅱ营养级同化量÷Ⅰ营养级同化量）×100%=(h/b)×100%或(h/(a-e))×100%。（3）若生物（X）要增加50g体重，它的食物中有2/5来自营养级Ⅲ，则需消耗植物为50×2/5÷10%÷10%÷10%=20000g，2/5来自营养级Ⅱ，则需消耗植物为50×2/5÷10%÷10%=2000g，1/5来自营养级Ⅰ，则需消耗植物为50×1/5÷10%=100g，需要消耗植物22100g。【点睛】学会分析图形信息，熟悉生态系统的成分及能量的计算是解答本题的关键。11、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状AaXBY、AaXbXb13/18aaXBXBaaXBXb或aaXbXb雄性【解析】

1.基因控制性状包括两种方式：一是通过控制酶的合成控制代谢过程，间接控制生物体的性状，二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；2.题意显示，褐色雌性个体与黑色雄性个体相互交配，后代出现三种毛色个体，其中白色个体有雌性和雄性，黑色个体全为雌性，褐色个体全为雄性。显然该性状的遗传与性别有关，故可知相关基因位于X染色体上，结合题图可知黑色个体含有的基因是A-B-；褐色个体含有的基因为A-bb、白色个体含有的基因为aa--，再结合题干信息中杂交后代中黑色个体全为雌性，褐色个体全为雄性，可推测亲本褐色雌性基因型为A-XbXb，黑色雄性的基因型为A-XBY，再结合后代中有白色个体出现，最终确定亲本的基因型为AaXBY、AaXbXb。【详解】（1）图示中基因对性状的控制途径是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。（2）由分析可知，亲本基因型是AaXBY、AaXbXb，F1黑色雌性个体的基因型为（2/3Aa、1/3AA）XBXb，褐色雄性个体的基因型为（2/3Aa、1/3AA）XbY，二者相互交配，F2雌性个体中纯合子的比例为（1/9+4/9）×1/2=5/18，则杂合子占1-5/18=13/18。（3）现有一白色雌性个体，其基因型可能为aa（XBXB、XBXb、XbXb），欲判断其基因型，将其与亲本雄性个体（AaXBY）交配，若白色个体基因型为aaXBXB，则后代出现白