2024-2025学年山东省菏泽市巨野县第一中学高三下黄金四模考试生物试题试卷含解析

2024-2025学年山东省菏泽市巨野县第一中学高三下黄金四模考试生物试题试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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．研究人员将某实验动物的第5号染色体上的一段DNA敲除，结果发现培育出的实验动物甘油三酯极高，具有动脉硬化的倾向，并可以遗传给后代。下列有关叙述错误的是()A．敲除的DNA片段具有遗传效应B．动脉硬化的产生与生物变异有关C．控制甘油三酯合成的基因就位于第5号染色体上D．利用DNA片段的敲除技术可以研究相关基因功能2．下列有关动物细胞生命历程的叙述，错误的是（）A．细胞衰老的过程中，细胞核体积不断增大B．被病原体感染的细胞的清除是由基因调控的C．癌变的细胞不保留原来细胞的特点，具有无限增殖能力D．高度分化的体细胞受到细胞内物质的限制而不表现全能性3．哺乳动物胰岛B细胞的代谢活动十分旺盛，下列细胞结构与对应功能表述有误的是（）A．细胞核：中心法则中各环节发生的场所B．溶酶体：水解衰老细胞器和细胞碎片C．高尔基体：对胰岛素前体进行加工修饰D．线粒体：丙酮酸彻底氧化分解合成ATP4．芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述正确的是（）A．提高生长素与细胞分裂素的比例促进芽生长B．幼苗甲、乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C．雄株丁亲本的性染色体组成分别为XY、XXD．雄株甲和雄株丁的培育过程中均发生了基因重组5．如图是生产转基因抗虫棉技术的流程图。已知卡那霉素抗性基因（kanR）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是（）A．生产抗虫棉的整个过程中只需要基因工程操作即可B．卡那霉素抗性基因（kanR）中可能存在限制酶的酶切位点C．利用CaCl2处理的大肠杆菌将重组质粒导入离体棉花叶片组织细胞D．为检测抗虫基因是否成功表达，将“离体棉花叶片组织”放在含卡那霉素的培养基上培养6．图为弃耕农田演变成一片森林的过程示意图，下列叙述错误的是（）A．该群落的演替过程为次生演替B．草本植物阶段在垂直方向上也有分层现象C．成熟森林阶段，树冠层对群落的影响最大D．若所处气候为低温高湿，其顶极群落为热带雨林二、综合题：本大题共4小题7．（9分）玉米是C4植物，由于叶肉细胞中含有PEP羧化酶（CO2“泵”），对CO2的亲和力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来。下图是某兴趣小组对影响光合速率的因素的研究结果，据图回答下列相关问题：（1）图1实验的自变量为_____________________，无关变量为__________________。（2）光照强度为P时，植物细胞中可以产生ATP的细胞器有____________________，该实验条件下叶绿体固定的CO2来源是_______________________（场所），小麦植株的CO2固定速率___________(填“小于”、大于”、等于”)玉米植株的CO2固定速率，判断依据是______________。（3）由图2可知在胞间CO2浓度较低时(A点之前)，玉米比小麦的光合作用强度高，原因是____________________。一般来说，玉米CO2补偿点和CO2饱和点均______(填“高于”“等于”“低于”）小麦。（4）玉米植株叶片细胞内的叶绿体有两种类型，其中叶肉细胞内的叶绿体具有基粒和基质，而维管束鞘细胞内的叶绿体只有基质，没有基粒。由此可知，光合作用的光反应发生于玉米叶片的________（填“叶肉和维管束鞘”、“维管束鞘”、“叶肉”）细胞中。8．（10分）稻田养鸭可减少化肥、农药的使用，提高水稻有机化程度，实现稻鸭双丰收。（1）如图表示能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图，其中a~g表示能量值，A表示该营养级所摄入的全部能量，则C表示_________。（2）利用人工合成的信息素可防治稻田中的三化螟害虫，该防治方法属于___________防治。三化螟成虫产卵时的温度必须达到16°C以上，由此可见，_________离不开信息的传递。要调查水稻叶片上三化螟虫卵的密度，通常采用的方法是________________________。（3）与稻田生态系统相比较，热带雨林生态系统的自我调节能力较强的原因是___________。9．（10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____________________________。10．（10分）稻瘟病是水稻最重要的病害之一，为达到防治目的，科研人员通过转基因技术培育出了抗稻瘟病水稻品种。回答下列问题：（1）通过RT-PCR技术以抗稻瘟病基因的RNA为模板扩增出cDNA。在PCR过程中，两个引物是_____酶的结合位点；用cDNA单链与该抗性水稻植株的单链DNA进行分子杂交，可能出现游离的单链区，其原因是_____。（2）利用RT-PCR技术扩增基因时，设计两种引物的碱基序列的主要依据是_____，为了便于扩增后的X基因与质粒连接，常在两条引物上设计加入不同的限制酶酶切位点，主要目的是_____。（3）基因工程中，将重组质粒导入植物细胞采用最多的方法是_____，导入动物受精卵采用的方法是_____。（4）若要检测抗稻瘟病基因是否翻译出相应蛋白质，可采用的分子水平的检测方法是_____。11．（15分）血浆中的部分成分经过肾小球的滤过作用（形成原尿）和肾小管的重吸收作用后最终成为尿液，图示血糖浓度与单位时间血糖的滤过量和肾小管重吸收葡萄糖量的关系，回答下列问题：（1）健康人血糖值能维持在图示中N点左右，这主要是______________激素的调节作用所致。（2）据图，肾小管重吸收葡萄糖的速率最大约为______________mg/min，限制该最大值的因素是______________。（3）血糖浓度超过T点后，尿液中开始出现葡萄糖，据图分析其原因是___________。（4）肾小管还能通过______________运输对水分子进行重吸收。与健康人相比，糖尿病人肾小管对水的重吸收更______________，从而排尿较多。

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、C【解析】本题考查基因“敲除”，要求考生能根据所学知识解读题给信息，判断出敲除的DNA片段具有遗传效应，与甘油三酯代谢有关。根据题意，将某实验动物的第5号染色体上的一段DNA敲除，结果发现培育出的实验动物需要甘油三酯极高，具有动脉硬化的倾向，并可以遗传给后代，说明该变异是一种可遗传的变异，敲除的DNA片段具有遗传效应，AB正确；上述信息只能表明敲除的DNA片段与甘油三酯代谢有关，不能表明控制甘油三酯合成的基因就位于第5号染色体上，C错误；由题干信息可知，利用DNA片段的敲除技术可以研究相关基因功能，D正确。2、C【解析】

1.细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，都是通过细胞凋亡完成的。2.衰老细胞的特征：①细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢；②细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；③细胞色素随着细胞衰老逐渐沉积；④细胞内多种酶的活性降低；⑤细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。3.细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。【详解】A、细胞衰老的过程中，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深，A正确；B、被病原体感染的细胞的清除是由基因调控的细胞凋亡，B正确；C、癌变的细胞仍保留原来细胞的某些特点，C错误；D、高度分化的植物细胞要表现出全能性必需要离体，如果不离体，细胞全能性会受到抑制，不能表现出来，D正确。故选C。本题考查细胞分化、衰老、凋亡和癌变的相关知识，意在考查理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系能力，是基础知识考试的理想题目。3、A【解析】

1、动物细胞中，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，发送蛋白质；植物细胞中高尔基体与细胞壁的合成有关。

2、溶酶体内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

3、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。【详解】A、哺乳动物胰岛B细胞高度分化，细胞核不能进行DNA的复制、翻译，只能进行DNA的转录，A错误；B、溶酶体中含有多种水解酶，能水解衰老细胞器和细胞碎片，B正确；C、高尔基体可对胰岛素前体进行加工修饰，使其成为成熟的蛋白质，C正确；D、葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解，释放能量并合成ATP，D正确。故选A。4、B【解析】

本题考查的是伴性遗传与植物组织培养的相关知识。植物组织培养所遵循的原理是植物细胞的全能性，其流程是：离体的植物组织、器官或细胞（也叫外植体）经过脱分化形成愈伤组织、愈伤组织经过再分化长出丛芽，最终形成植物体。【详解】生长素与细胞分裂素的使用比例影响植物细胞的发育方向，当二者比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成，比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成，比例适中时，促进愈伤组织的形成，A错误；幼苗甲是通过植物组织培养得到的，幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程，这些过程所用的原理是植物细胞的全能性，技术手段是植物组织培养技术，因此需要经过脱分化与再分化的过程，B正确；花粉是经过减数分裂产生的，其配子含有X染色体或Y染色体，经过花药离体培养，得到单倍体，再经过染色体加倍处理后得到的植株乙与丙的性染色体组成为XX或YY，因此雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY，C错误；雄株甲是通过无性繁殖形成的，形成过程中不会进行减数分裂，因此也不会发生基因重组，雄株丁是通过有性生殖形成的，形成过程中经过了减数分裂，因此会发生基因重组，D错误。本题容易错选C，因为易受雌雄异体的生物的性染色体组成是分别是XX、XY的思维定势影响。5、B【解析】

分析题图：图示为获得抗虫棉的技术流程图，从图中可以看出培育抗虫棉需要采用基因工程技术和植物组织培养技术。【详解】A、生产抗虫棉还需进行植物组织培养，A错误；B、标记基因中也可能存在限制酶的酶切位点，但在构建重组质粒时注意不被切断，B正确；C、利用农杆菌转化法将重组质粒导入离体棉花叶片组织细胞，不是大肠杆菌，C错误；D、将“离体棉花叶片组织”放在含卡那霉素的培养基上培养只能检测重组质粒是否导入离体棉花叶片组织细胞，而不是检测抗虫基因是否成功表达，D错误。故选B。本题结合转基因抗虫植株的培育过程图，考查基因工程和植物组织培养的相关知识，要求识记基因工程的工具及操作步骤，能准确判断图中各过程的名称；识记植物组织培养的过程、原理及应用，能结合图中信息答题。6、D【解析】

1.群落由许多种群构成，研究种群是研究群落的基础；群落水平上研究的问题有群落的丰富度、种间关系、空间结构和群落的演替等。2.初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。3.次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。【详解】A、弃耕农田开始的演替为次生演替，A正确；B、任何群落都有空间结构和时间结构，草本植物阶段在垂直方向上也有分层现象，B正确；C、树冠层的植物属于该森林群落的优势种，群落的优势种对群落的影响最大，C正确；D、气候为低温高湿，顶极群落为北方针叶林，D错误。故选D。本题考查群落结构、群落演替的相关内容，对相关内容的理解与掌握是解题的关键。二、综合题：本大题共4小题7、光照强度、植物种类温度、水分及矿质元素等线粒体和叶绿体线粒体、外界环境大于光照强度为P时，两种植株的净光合速率相等，但小麦植株的呼吸速率大于玉米植株的呼吸速率玉米叶肉细胞中有PEP羧化酶（或CO2“泵”），而小麦没有，所以玉米对CO2的亲和力更强，能更有效地利用低浓度的CO2进行光合作用低于叶肉【解析】

从图1中看出，玉米是C4植物，其光补偿点和光饱和点比小麦低，从图2中看出，在CO2浓度较低的情况下，玉米的光合速率大于小麦。【详解】（1）图1中自变量是光照强度和植物种类，因变量是CO2吸收速率，其余指标是无关变量，例如温度、水分及矿质元素等。（2）光照强度为P时，植物细胞可以进行光合作用和呼吸作用，所以产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体；此时光合作用大于呼吸作用，所以叶绿体中CO2的来源有线粒体和外界环境；CO2固定速率是总光合作用，等于呼吸作用+净光合作用，在P点是玉米和小麦的CO2吸收速率相等，即净光合作用相等，但玉米的呼吸作用大于小麦，所以此时小麦植株的CO2固定速率大于米植株的CO2固定速率。（3）根据题干的信息“C4植物由于叶肉细胞中含有PEP羧化酶（CO2“泵”），对CO2的亲和力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来”，所以玉米比小麦的光合作用强度高，原因是：玉米叶肉细胞中有PEP羧化酶（或CO2“泵”），而小麦没有，所以玉米对CO2的亲和力更强，能更有效地利用低浓度的CO2进行光合作用；从图1中看出，玉米CO2补偿点和CO2饱和点均低于小麦。（4）光合作用光反应发生在基粒中，暗反应发生在基质中，由于叶肉细胞内的叶绿体具有基粒和基质，而维管束鞘细胞内的叶绿体只有基质，没有基粒，所以玉米叶片中只有叶肉细胞可以发生光反应。本题结合C4植物的信息，考查光合作用的知识，考生需要识记光合作用的过程作为基本知识，掌握总光合作用和净光合作用的关系，同时结合题干中关于C4植物的信息进行解答。8、该营养级（初级消费者）用于自身生长、发育和繁殖的能量生物生物种群的繁衍样方法热带雨林生态系统生物种类多，营养结构复杂，所以自我调节能力强【解析】

本题结合图解，考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统中能量流动的过程、信息传递、生态系统的稳定性等。分析题图：B表示该营养级同化的能量，D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表示分解者利用的能量，F表示流入下一营养级的能量。【详解】（1）由分析可知，如图表示能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图，其中A表示该营养级所摄入的全部能量，则C表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量。（2）利用人工合成的信息素可防治稻田中的三化螟害虫，因信息素能破坏害虫的性别比例，故该防治方法属于生物防治。三化螟成虫产卵时的温度必须达到16°C以上，由此可见，生物种群的繁衍离不开信息的传递。三化螟虫卵活动力弱，要调查水稻叶片上三化螟虫卵的密度，通常采用的方法是样方法。（3）与稻田生态系统相比较，热带雨林生态系统的生物种类多，种间关系复杂，营养结构复杂，所以热带雨林生态系统自我调节能力较强。信息传递：包括物理信息、化学信息和行为信息。

生态系统中生物的活动离不开信息的作用，信息在生态系统中的作用主要表现在：①生命活动的正常进行；②种群的繁衍；③调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。9、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）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％，这是对现有蛋白质进行的改造，因此利用的是蛋白质工程技术。本题考查基因工程的知识点，要求学生掌握基因工程的操作步骤，特别是把握基因表达载体的组成及其构建过程，识记启动子和复制原点的作用，理解限制酶的选择原则并结合图示正确判断需要的限制酶的种类，掌握PCR扩增技术的原理和过程，理解基因工程和蛋白质过程的区别，这是该题考查的重点。10、热稳定DNA聚合DNA分子含有内含子非编码区等序列，mRNA分子中没有相应互补的碱基序列X基因两端的部分脱氧核苷酸序列使X基因能定向插入表达载体，减少自连农杆菌转化法显微注射法抗原-抗体杂交【解析】

1、有关PCR技术的相关知识：（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。（2）原理：DNA复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。（4）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。2、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。【详解】（1）在PCR过程中，两个引物是热稳定DNA聚合酶的结合位点；用cDNA单链与该抗性水稻植株的单链DNA进行分子杂交，由于DNA分子含有内含子、非编码区等序列，mRNA分子中没有相应互补的碱基序列，因此逆转录形成的cDNA中缺少该序列，所以出现游离的单链区。（2）用PCR技术扩增X基因时，设计两种引物的碱基序列的主要依据是X基因两端的部分脱氧核苷酸序列，为