上海闵行区新高考生物二模试卷及答案解析

上海闵行区新高考生物二模试卷考生请注意：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(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)1．TATA框是多数真核生物基因启动子中的一段DNA序列，位于转录起始点上游，其碱基序列为TATAATAAT。在转录mRNA前，先由转录因子TFII-D蛋白和TATA框结合，形成稳定的复合物，然后由RNA聚合酶依据模板链进行转录。下列相关叙述正确的是（）A．TATA框的DNA片段中共含有2种脱氧核苷酸和8个氢键B．TATA框经RNA聚合酶催化转录形成的片段中含有起始密码子C．转录开始时，TFII-D蛋白首先与TATA框结合打开碱基对之间的氢键D．RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键将游离的核糖核苷酸依次连接成mRNA2．某雄性动物的基因型为AaBb。下图是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞的分裂图像。相关叙述正确的是（）A．甲细胞处于减数第二次分裂，称为次级精母细胞，细胞中含有6条染色单体B．四分体时期发生染色体结构变异，导致A和a出现在姐妹染色单体同一位置C．图示该精原细胞整个减数分裂过程中，细胞中最多时可能含有四个B基因D．该细胞经减数分裂形成的四个精子，其基因型可能分别为AB、Ab、ab、aB3．薇甘菊是世界上最具危险性的有害植物之一，在适生地能攀援、缠绕于乔木、灌木，重压于其冠层顶部，阻碍附主植物的光合作用，继而导致附主死亡。科研人员研究了薇甘菊不同入侵程度对深圳湾红树林生态系统有机碳储量的影响，结果如下表。下列分析错误的是有机碳储量未入侵区域轻度入侵区域重度入侵区域植被碳库51.8550.8643.54凋落物碳库2.013.525.42土壤碳库161.87143.18117.74总计215.73197.56166.70A．植被碳库中的碳主要以有机物的形式存在，其主要去路是以食物的形式流向下一营养级B．土壤碳储量减少可能是因为薇甘菊根系密集，增加了土壤氧含量，使土壤中需氧型微生物的分解作用增强C．与薇甘菊未入侵区域相比，薇甘菊重度入侵区域的总有机碳储量约减少了22.7%D．随着薇甘菊入侵程度的加剧，凋落物碳储量显著增加，原因是薇甘菊的入侵导致附主死亡4．某一品系油菜植株Ⅰ（2n=20）与另一品系油菜植株Ⅱ（2n=18）杂交，产生的F1高度不育。科研人员将F1的幼苗尖端用适宜浓度的秋水仙素溶液处理后，获得了可育油菜新品系植株Ⅲ。下列叙述正确的是（）A．用秋水仙素处理F1的幼苗，能够抑制分裂细胞内中心体的形成B．F1植株不育的原因是细胞内染色体数目以染色体组形式成倍增加C．新品系Ⅲ根尖细胞分裂，处于分裂后期的细胞中含有38条染色体D．新品系Ⅲ植株自花传粉，其子代一般不会出现性状分离5．薄荷中有一种叫薄荷醇的物质（其结构见图），这种物质可以刺激皮肤和口腔中的冷觉感受器PRPM8受体，让机体产生冷的感觉。下列描述不合理的是A．涂抹薄荷后皮肤冷觉感受器受到刺激，产生的兴奋传到大脑皮层形成冷觉B．PRPM8受体存在于感觉神经元上，与薄荷醇结合后会产生电位变化C．吃薄荷后机体会出现汗腺分泌减少，皮肤毛细血管收缩等生理变化D．薄荷醇这种有机小分子的元素组成与ATP相同6．如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后，甲、乙两侧的生长情况，对照组未经单侧光处理。下列叙述不正确的是（）A．甲为背光侧，IAA含量高于乙侧和对照组B．对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲C．若光照前去除尖端，甲乙两侧的生长状况基本一致D．实验组中的IAA先横向运输再极性运输到尖端下部7．下图为反射弧局部结构示意图，下列相关叙述错误的是（）A．结构①为过程③及其释放的递质移动到④供能B．神经递质存在于②内，可避免被细胞内其他酶系破坏C．结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关D．兴奋传导到⑤，使膜对Na+的通透性增强，电位变为外负内正8．（10分）生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是（）A．叶绿体类囊体膜上存在催化ATP合成的酶B．生物膜是细胞所有膜结构的统称C．细胞膜是双层膜结构，在细胞与外界环境进行物质运输、能量转化、信息传递的过程中起着决定性作用D．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏二、非选择题9．（10分）某研究小组利用菠菜种子和幼苗作实验材料进行了相关实验，回答下列问题：（1）菠菜种子萌发过程中所需要的能量来自______（填细胞结构）；此时若给种子提供18O2，则在______物质中可发现有18O。（2）将生长正常且相似的菠菜幼苗均分为4组，探究不同波长的光对其生命活动的影响，实验处理及检测结果如下表所示：组别处理方法检测结果不同波长的光照射气孔大小（μm2）叶绿素含量/（mg•g-1）A组红光和蓝紫光3893.34B组蓝紫光3442.44C组红光2972.29D组绿光780.91由上表可知，菠菜幼苗光合速率最强的是_______组，原因是_______。此时，叶片吸收的光用于光反应中_______的生成。若在生产实践中只能提供单一波长的光源作为补充，则应使用______光。10．（14分）杂交水稻具有重要的经济价值。我国科研人员对杂交稻的无融合生殖（不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖过程）进行了研究。（1）水稻的杂交种在生活力、抗逆性、适应性和产量等方面优于双亲，但由于杂种后代会发生_______，无法保持其杂种优势，因此需要每年制种用于生产。（2）有两个基因控制水稻无融合生殖过程：含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，导致雌配子染色体数目加倍；含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用，直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、P的影响。人们曾用图1所示杂交方案，获得无融合生殖的个体。①若Ⅱ自交，所结种子的胚的基因型为_________。若Ⅲ自交，所结种子的胚的染色体组数为_______。②理论上，Ⅳ作为母本能使子代__________。（3）由于上述无融合生殖技术还存在不足，我国科研人员尝试利用CRISPR/Cas基因编辑技术敲除杂种水稻的4个相关基因，实现了杂种的无融合生殖（如图2所示）。①CRISPR/Cas基因编辑技术中使用的Cas核酸酶可以实现对DNA分子的定点切割，该酶切断的化学键是________。a.氢键b.肽键c.磷酸二酯键d.高能磷酸键②请在上边的框内绘制未敲除基因的杂种水稻自交繁殖所产生子代的染色体组成。_____③据图分析，科研人员利用基因编辑技术敲除的4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是_______。（4）无融合技术应用于作物育种，可以使杂种通过无性繁殖得以保持杂种优势，但也会导致________多样性降低，应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低，因而也藏有生态隐患。（5）有人说“科学技术是一把双刃剑，应当审慎地使用基因编辑技术。”请你谈谈基因编辑技术可能带来的影响。_____11．（14分）蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维，其强度高于制作防弹衣的凯夫拉纤维，有广泛的应用前景，但如何大量获取蜘蛛丝纤维的问题一直未解决。近期，中国科学家利用基因工程技术成功的在家蚕丝腺细胞中大量表达蜘蛛丝蛋白。（1）在转基因过程中，若利用图所示质粒构建基因表达载体，需要用_____________酶来切割目的基因，该切割方法的优点是_____________________________________________(答出一点即可)。（2）为获取大量的蜘蛛丝基因，常采用_______________技术对该基因进行扩增。扩增蜘蛛丝基因前，需根据目的基因的核苷酸序列设计__________种引物。进行扩增时需先加热至90～95℃，加入引物后冷却至55~60℃，以上调控温度操作的目的是____________________。（3）载体中的启动子是____________酶的识别结合位点，以便于驱动遗传信息的表达过程；而载体本身的扩增，需借助于载体上的_________________；载体上的标记基因的作用是_____________________________。（4）研究人员发现若将蛛丝蛋白31号位的色氨酸替换为酪氨酸，蛛丝韧性可提高50％，这项成果用到的生物工程技术为____________________________。12．人的原发性血色病由一对等位基因(H、h)控制，男性只要含有H基因就表现为患病，而女性只有在H基因纯合时才表现为患病；人的先天性夜盲症由另一对等位基因(B、b)控制，且两对基因独立遗传。从人群中调查发现，甲、乙两个家庭各育有一儿一女，甲家庭成员表现型为：母亲正常，父亲和女儿均只患原发性血色病，儿子只患先天性夜盲症；乙家庭成员表现型为：母亲和儿子两病皆患，父亲和女儿均正常（且父亲不携带致病基因）。回答下列问题。（1）先天性夜盲症的遗传方式是____________，判断的理由是____________。（2）甲家庭母亲的基因型为____________。若利用H基因探针对胎儿进行产前诊断，发现一女婴体内存在与探针配对的核苷酸序列，是否可以确定该女婴一定患原发性血色病，理由是_______。（3）请用遗传图解表示乙家庭的遗传情况_____（亲子代的表现型可不标出）。

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】

转录，是指遗传信息从基因(DNA)转移到RNA，在RNA聚合酶的作用下形成一条与DNA碱基序列互补的mRNA的过程。【详解】A、根据题意信息可知TATA框的DNA片段中共含有2种脱氧核苷酸和18个氢键，A错误；B、TATA框属于基因启动子的一部分，属于真核生物的非编码区，起始密码位于对应的基因的编码区转录形成的mRNA片段中，因此TATA框经RNA聚合酶催化转录形成的片段中不含有起始密码子，B错误；C、转录开始时，TFII-D蛋白首先与TATA框结合形成稳定的复合物，C错误；D、RNA聚合酶催化基因的转录过程，转录产物RNA的基本单位是核糖核苷酸，因此RNA聚合酶能催化形成磷酸二酯键将游离的核糖核苷酸依次连接成mRNA，D正确。故选D。2、D【解析】

分析题图：图示是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图象，这两个细胞都不含同源染色体，前者出于减数第二次分裂前期，后者处于减数第二次分裂末期。【详解】A、甲细胞中含4条染色体，每条染色体含有2条染色单体，因此该细胞含有8条染色单体，A错误；B、四分体时期染色体发生交叉互换，由此引起的变异属于基因重组，B错误；C、由于该细胞的基因型是AaBb，只含有1个B基因，所以在减数分裂过程中，由于复制，细胞中最多含有两个B基因，C错误；D、该细胞经由于发生了交叉互换，所以减数分裂形成的四个精子，其基因型分别为AB、aB、Ab、ab，D正确。故选D。【点睛】本题需要考生分析出图中细胞所处时期，关键点是看出细胞发生了交叉互换。3、A【解析】植被碳库中的碳主要以有机物的形式存在，其主要去路之一是以食物的形式流向下一营养级，A错误；薇甘菊根系密集，增加了土壤孔隙度，使得土壤氧含量增加，从而使土壤中需氧型微生物的分解作用增强，使得土壤碳储量减少，B正确；与薇甘菊未入侵区域相比，薇甘菊重度入侵区域的总有机碳储量约减少了（215.73-166.70）/215.73=22.7%，正确；随着薇甘菊入侵程度的加剧，凋落物碳储量显著增加，原因是薇甘菊的入侵导致附主死亡，D正确。4、D【解析】

根据题意分析可知：油菜植株I与Ⅱ杂交产生的幼苗经秋水仙素处理，得到的可育油菜新品系植株Ⅲ是异源多倍体，属于染色体数目变异。【详解】A、用秋水仙素处理F1的幼苗，能够抑制分裂细胞内纺锤体的形成，A错误；B、F1植株不育的原因是细胞内不含同源染色体，不能进行正常的减数分裂，B错误；C、新品系Ⅲ幼苗尖端细胞分裂，处于分裂后期的细胞中着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，才含有76条染色体，C错误；D、秋水仙素通过抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体形成，导致染色体加倍，形成纯合体，所以获得的新品系Ⅲ植株自花传粉，子代不会出现性状分离，D正确。故选D。5、D【解析】

由图可知，薄荷醇的组成元素为C、H、O，薄荷醇可以刺激皮肤和口腔中的冷觉感受器PRPM8受体，通过传入神经将兴奋传到大脑皮层，使人产生冷觉。【详解】A、涂抹薄荷后皮肤冷觉感受器受到刺激，产生的兴奋传到大脑皮层形成冷觉，A正确；B、由题意可知，皮肤和口腔中的冷觉感受器PRPM8受体可接受薄荷醇的信号刺激，即PRPM8受体存在于感觉神经元上，与薄荷醇结合后会产生电位变化，产生的兴奋继续向内传导，B正确；C、由于薄荷醇会刺激机体的冷觉感受器，所以下丘脑的冷觉中枢兴奋后，会通过传出神经支配汗腺分泌汗液减少，以及通过传出神经支配皮肤毛细血管，使其收缩减少血流量，C正确；D、薄荷醇的组成元素为C、H、O，ATP的组成元素为C、H、O、N、P，二者的组成元素不相同，D错误。故选D。6、B【解析】

在单侧光的照射下，胚芽鞘产生的生长素在尖端由向光侧向背光侧运输，尖端的生长素在向下进行极性运输，导致胚芽鞘下面一段背光侧生长素浓度高，背光侧细胞生长比向光侧快，进而导致胚芽鞘向光生长。据图分析，与对照组相比，随着单侧光处理时间的延长，甲侧的细胞生长比对照组和乙侧快，说明甲侧的生长素浓度比对照组和乙侧高，促进生长的作用比对照组和乙侧大，因此甲侧表示背光侧，乙侧表示向光侧。【详解】A、根据分析可知，甲侧为背光侧，其生长素（IAA）的含量高于乙侧和对照组，A正确；B、对照组的燕麦胚芽鞘没有受到单侧光的照射，因此不弯曲，但是其尖端可以产生生长素，因此其应该直立生长，B错误；C、若光照前去除尖端，则没有尖端感受单侧光刺激，则甲、乙两侧生长情况应该基本一致，C正确；D、生长素先在尖端进行横向运输，再向下进行极性运输，D正确。故选B。7、A【解析】

分析题图：该图为突触结构图，其中①为线粒体、②为突触小泡（内含神经递质）、③为突触前膜、④为突触后膜、⑤为神经递质，因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，故兴奋只能从突触前膜传向突触后膜。【详解】A、过程③神经递质的释放方式为胞吐，结构①线粒体为神经递质的释放提供能量，但是神经递质扩散到④突触后膜并与受体结合，不需要线粒体提供能量，A错误；B、神经递质存在于②突触小泡内，可避免被细胞内其他酶系破坏，B正确；C、结构④突触后膜膜电位的变化是钠离子通道打开，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位，说明与其选择透过性密切相关，C正确；D、兴奋传导到⑤神经递质，使膜对Na+通透性增强，引起Na+内流，膜电位变为外负内正，D正确。故选A。8、C【解析】

1、生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜。2、生物膜系统的功能：（1）保证内环境的相对稳定，对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。（2）为多种酶提供附着位点，是许多生物化学反应的场所。（3）分隔细胞器，保证细胞生命活动高效、有序地进行。【详解】A、叶绿体类囊体膜是光反应的场所，其上存在催化ATP合成的酶，A正确；B、生物膜是细胞所有膜结构的统称，B正确；C、细胞膜是单层膜结构，C错误；D、溶酶体内含有多种水解酶，其膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏，D正确。故选C。二、非选择题9、细胞质基质和线粒体H2O和CO2A吸收的光多，光反应强；叶绿素含量高，光反应强；气孔大，进入CO2多，暗反应强ATP、O2、[H]蓝紫【解析】

光合作用和细胞呼吸均可产生ATP，萌发的种子可进行细胞呼吸产生ATP。影响光合作用的外界因素有CO2浓度、光照强度、温度等，内部因素有酶的数量、色素的含量等。气孔是CO2进入细胞的通道，气孔开度越大，进入的CO2量越多，暗反应越强。【详解】（1）种子萌发所需要的能量来自细胞呼吸，细胞呼吸的场所有细胞质基质和线粒体。在有氧呼吸第三阶段，18O与有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]反应生成H218O，H218O再参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应产生18CO2。（2）光合作用的原料CO2通过气孔进入幼苗，气孔开度越大，进入的CO2量越多，暗反应越强；叶绿素为光合色素，含量越高，吸收光能越多，光反应越强；可吸收利用的可见光种类越多，光反应越强，据此分析表中数据可知，A组气孔最大，叶绿素含量最高，可吸收利用的可见光种类最多，因此该组光合速率最强。叶片吸收的光能用于光反应，光反应包括水的光解产生O2和[H]，ADP、Pi生成ATP；由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜紫主要吸收蓝紫光，因此要补充单一光，应使用蓝紫光。【点睛】本题考查细胞呼吸的过程和影响光合速率的因素，意在考查考生对所学基础知识的识记和理解能力。10、性状分离aP或ap3保持母本基因型c使减数分裂变成有丝分裂（或“不出现基因重组、配子染色体数目加倍”）；受精后，父本来源的染色体消失基因（或“遗传”）有利方面：疾病治疗、作物改良、酶的结构改造提高工业生产效率潜在风险：技术上存在隐患，例如脱靶（误切割）带来的新的未知基因突变；使原有基因组改变，导致基因间相互作用关系的改变。【解析】

根据题意分析可知，CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。【详解】（1）表现出优良性状的杂交后代不一定就有杂种优势，如显性杂合子，其自交后代会发生性状分离，无法保持其杂种优势，因此需要每年制种用于生产。（2）由题意知，若Ⅱ自交，含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用，直接发育成个体，aaPp作母本产生的雌配子基因型为aP或ap，直接发育成个体所结种子的胚的基因型为aP或ap。若Ⅲ自交，Aapp作父本，产生雄配子的基因型为Ap、ap，Aapp作母本，由题意知，含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，导致雌配子染色体数目加倍，产生雌配子的基因型为Aapp。受精作用后所结种子的胚的染色体组数为3组。Ⅳ作为母本，A保证产生雌配子的基因型为AaPp，P保证雌配子AaPp不经过受精作用，直接发育成个体，使子代保持母本基因型AaPp。（3）Cas核酸酶切断的化学键磷酸二酯键。未敲除基因的杂种水稻自交繁殖所产生子代的染色体组成图示如下：据图分析，科研人员利用基因编辑技术敲除的4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是使减数分裂变成有丝分裂（或“不出现基因重组、配子染色体数目加倍”）；受精后，父本来源的染色体消失。（4）无融合技术应用于作物育种，可以使杂种通过无性繁殖得以保持杂种优势，但也会导致基因多样性降低，藏有生态隐患。（5）基因编辑技术的有利方面：疾病治疗、作物改良、酶的结构改造提高工业生产效率。基因编辑技术的潜在风险：技术上存在隐患，例如脱靶（误切割）带来的新的未知基因突变；使原有基因组改变，导致基因间相互作用关系的改变等。【点睛】本题以科技前沿技术无融合繁殖技术和基因编辑技术，考查杂交优势、异常减数分裂和基因工程等相关知识，意在考查考生的理解所学知识要点和获取题目信息的能力，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题和探究问题的能力。11、XbaI和SacI防止目的基因自身环化、防止目的基因反向连接PCR2使DNA解链，然后使引物结合到互补DNA链上RNA聚合酶复制原点重组DNA的鉴别与选择蛋白质工程【解析】

1、基因工程的操作步骤包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。其中基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。基因表达载体的构建：①过程：一般用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。（1）启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；（2）终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；（3）标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。2、PCR扩增技术：PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：（1）模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备。（2）模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。（3）引物的延伸：DNA模板--引物结合物在Taq酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链。【详解】（1）识图分析可知，构建基因表达载体时，目的基因需要插入到启动子和终止子之间，图中启动子和终止子之间存在XbaI和SacI的酶切位点，因此需要用XbaI和SacI限制酶切割目的基因，以产生与质粒相同的末端，相比用同一种酶进行酶切，用两种酶切割可以防止目的基因自身环化或防止目的基因反向连接。（2）为获取大量的蜘蛛丝基因，常采用PCR扩增技术扩增目的基因。利用PCR技术扩增蜘蛛丝基因前，需根据目的基因的核苷酸序列设计2种引物分别与2条模板链结合；进行PCR时需加热至90~95℃然后冷却至55~60℃，此操作的目的是使DNA解链，然后使引物结合到互补DNA链上。（3）基因表达载体中的启动子能够与RNA聚合酶识别和结合，才能驱动转录过程，而载体本身的扩增，需借助于载体上的复制原点进行，载体上的标记基因的作用是鉴别与筛选含有重组DNA的受体细胞。（4