2025年北京海淀外国语高三4月调研测试（二诊）生物试题试卷含解析

2025年北京海淀外国语高三4月调研测试（二诊）生物试题试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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．“探究DNA的复制过程”实验是最早证明DNA半保留复制的证据，下列有关该实验叙述错误的是（）A．该实验需对细菌的DNA进行提取和分离操作B．将大肠杆菌转入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养若干代，使其DNA都被15N标记，得到第一代细菌C．将第一代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养，分别取第二代和第三代细菌的DNA进行密度梯度超速离心和分析D．将第二代或第三代细菌的DNA双链打开后再进行离心分离，也会出现中间条带2．下列关于ATP的叙述，正确的是（）A．大肠杆菌细胞产生ATP的主要场所是线粒体B．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似C．生长素的极性运输需ATP水解提供能量D．ATP由1分子脱氧核糖、1分子腺嘌呤和3个磷酸组成3．下列有关使用高压蒸汽灭菌锅的操作，错误的是()A．加水时，水面应与三角搁架平齐B．加盖时，将排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内C．加热时，待冷空气完全排尽后关上排气阀D．切断电源后，打开排气阀使压力表降到零后开盖4．工作在第一线的医护人员采取多种措施，全力救治重症的新冠肺炎患者，挽救了许多患者的生命。下列有关措施与其生物学原理的对应关系中正确的是（）A．利用呼吸机等设备提高患者的血氧水平——有氧呼吸各个阶段都需要氧气参与B．为患者提供更多的营养物质——免疫系统的结构与功能增强需要消耗有机物和能量C．将新冠肺炎康复者的血浆输入患者体内——康复者血浆中含有B细胞D．增强患者战胜疾病的信心——大脑皮层中有免疫调节中枢5．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6．尺蛾的体色（黑色和浅色）由一对等位基因控制。20世纪50年代以后，英国开始实行煤烟控制计划，大气环境污染得到了治理。下图是1960年-1990年间地衣、黑化蛾及SO2的量变情况，据图分析正确的是（）A．树干上地衣数量的增加是地衣主动适应环境的结果B．黑化蛾种群内基因频率的改变在世代间具有连续性C．大气中SO2含量的减少直接导致了黑化蛾比例的下降D．环境改变使控制蛾体色的基因频率发生不定向的改变二、综合题：本大题共4小题7．（9分）稳态是生命系统的重要特征，在各个层次中普遍存在，请分析下列有关问题。（1）氨基酸、核苷酸等是细胞代谢所产生、自身生长所必需的物质，由于细胞膜具有________，它们不会轻易的排到细胞外，但也不会在细胞内大量积累，是因为细胞存在一种________机制（如图所示）。（2）艾滋病患者最终可能死于各种器官的恶性肿瘤，原因是其免疫系统的_______________功能已被破坏。科学研究表明：HIV能识别T细胞膜上的CD4受体进而入侵T细胞。人成熟的红细胞用CD4修饰后，也会被HIV识别、入侵，因而被称为HIV的“陷阱细胞”，可用来清除HIV，其原理是______________。（3）某条河流污染后引发水华现象，现对其进行修复，甲提出引进水葫芦与藻类竞争，抑制藻类的大量繁殖；乙认为可投放捕食藻类的杂食性鱼类非洲鲫鱼，来降低藻类的密度。你认为甲乙两位的方案是否可行？并说明理由。_____________________。8．（10分）下图1表示研究人员为筛选纤维素酶高产菌株进行的相关实验流程，其中透明圈是微生物在固体培养基上消耗特定营养物质形成的。图2、图3是研究纤维素酶的最适温度和热稳定性的结果。请回答下列问题：（1）本实验中，选择蘑菇培养基质作为纤维素酶高产菌株的来源，这是因为______。（2）筛选用的培养基应以纤维素作为______，并在配制培养基时加入琼脂作为______。筛选时应选择D/d较大的菌株，因为这一指标值越大说明_________越强。（3）研究纤维素酶的热稳定性时，首先将纤维素酶液置于35～65℃的不同温度条件下保温2h，再取上述温度处理的和未经保温处理的纤维素酶液，在______℃条件下测定纤维素酶的催化速率，计算______。（4）生产中使用该纤维素酶时，最好将温度控制在40℃左右，原因是______。9．（10分）阅读材料，回答问题解开自闭症谜团的钥匙——突触自闭症（ASD）是一种由于神经系统失调导致的发育障碍，常表现为与人沟通困难。在大脑正常发育过程中，突触在婴儿期会过量生成以形成大脑回路。在儿童时代后期及青春期，部分过量生成的突触将通过一种称为“剔除”的生理过程而消失，功能性突触则得以保留，这一生理过程对于形成稳定的功能性神经元通路及学习记忆非常重要。美国哥伦比亚大学一项新研究发现，与正常人相比，自闭症儿童及青少年的大脑内存在过多“突触”。根据材料发现，这一病理是由于大脑在发育期间的剔除过程缓慢而造成的。进一步研究表明：多种ASD是由抑制哺乳动物mTOR激酶的基因突变引起的。这些基因的突变会使mTOR激酶的活性增强。过度活跃的mTOR信号传导可能导致过量的突触蛋白合成，原因是mTOR的激活会在在自噬体形成的早期阶段抑制自噬。通过对自闭症进行近十年的遗传学研究，遗传学家发现自闭症是由多对基因控制的。经过生物信息学的分析，科学家们已经陆续发现了自闭症致病基因之间确实有一些内在联系。但是，一个自闭症病人基因组中找到的突变往往极少可能会在另外一个自闭症病人的基因组里找到。因此，从统计学及遗传学上，我们无法知道这些基因突变究竟是否致病，我们需要利用生物学的方法来予以确认。科学家利用现代神经生物学的手段证明了N3基因突变亦可导致自闭症。他们首先制备了N3突变体小鼠，然后对与ASD无关的突触蛋白进行检测，没有发现有显着的变化。接着，用一些行为学研究方法，对携带N3突变基因的小鼠与正常小鼠进行比较，发现正常的小鼠通常会表现出更喜欢与同伴小鼠待在一起打打闹闹。后来，科学家们终于在突变小鼠的神经元中发现了异常，他们发现这种N3突变非常特异性地影响了神经元之间的抑制性突触连接，从而造成神经元网络发生功能紊乱。这个里程碑式的工作除了证明突触异常很有可能是导致自闭症的原因以外，还指明了针对相应的突触异常来设计药物来治疗自闭症的新方向。（1）神经元之间通过_______（结构）相连，其结构包括______________。人胚胎发育过程中产生的过量神经细胞必须经过_______才能保证神经细胞与其支配细胞数量的适应。（2）写出与自闭症病因相关的3个生物学术语______________。（3）综合上述材料，分析基因突变是如何导致自闭症的______________。（4）根据材料，请你为治疗自闭症提供一种思路______________。10．（10分）某科研小组在夏季高温的种植基地研究不同肥料组合对猕猴桃植株光合作用强度的影响，实验中将生长发育正常且基本一致的猕猴桃植株每5株作为一组，进行如下处理：对照组所用N∶P=1∶0.5；NPK1组所用N∶P∶K=1∶0.5∶1；NPK2组所用N∶P∶K=1∶0.5∶2；NPK3组所用N∶P∶K=1∶0.5∶3。各组肥料在当年6月和8月分2次施入。实验结果如下图所示。回答下列问题：（1）光照强度在400~500μmol·m-2·s-1之间时，影响猕猴桃植株净光合速率的外界因素有______________________。（2）光照强度在500~1500μmol·m-2·s-1之间时，与对照组相比，栽培猕猴桃时增施K肥可提高净光合速率和______________________。研究发现给猕猴桃植株增施K肥可提高暗反应速率，作用机理是：一方面增施K肥可能________________（填“增大”或“减小”）叶片气孔导度，另一方面叶绿体中CO2与C5结合形成C3的速率提高，这表明增施K肥可能______________________。（3）由实验结果可知，在适宜光照强度下栽培猕猴桃，为了增加产量可采取的有效措施是______________________。（4）猕猴桃产量受多种因素影响，施用P肥可提高光合速率，从结构角度分析，P形成磷脂进而______________________；从能量代谢角度分析，P利于光反应产物中______________________的合成。11．（15分）解磷菌能分泌酸性物质分解并释放土壤中固化的磷元素。请回答下列问题。（1）磷是植物生长发育的主要元素之一，可用于合成植物体内的等__________________化合物。(至少写两种)（2）筛选土壤中解磷菌时，普通培养基中加入磷酸钙，筛选原理是观察培养基中是否出现溶磷圈，培养基中出现溶磷圈的原因是__________________。（3）解磷菌主要有细菌和真菌两种类型，欲从菌落特征上判断其类型，应观察并记录______________等参数。（4）在用稀释涂布平板法计数土壤中解磷菌数量时，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是__________________，甲、乙同学用同一稀释培养液计数菌落数时，甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是135、146和152，乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是1．51和60，甲、乙同学统计的菌落数有较大差异的原因是__________________。

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、D【解析】

科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见表：组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子一代B的子二代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带（14N/14N）仅为重带（15N/15N）仅为中带（15N/14N）1/2轻带（14N/14N）

1/2中带（15N/14N）【详解】A、该实验需对细菌的DNA进行提取和分离操作，A正确；B、该实验需要将大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中先培养若干代，使其DNA都被15N标记，作为实验用的亲代细菌（第一代细菌），B正确；C、将第一代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养，分别取第二代和第三代细菌的DNA进行密度梯度超速离心和分析，C正确；D、将第二代或第三代细菌的DNA双链打开后再进行离心分离，不会出现中间条带，只会出现轻带和重带，D错误。故选D。2、C【解析】

ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用；场所不同：ATP水解在细胞的各处；ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。【详解】A、大肠杆菌细胞属于原核细胞，没有线粒体，A错误；B、T代表的是三个的意思，B错误；C、生长素的极性运输的方式为主动运输，需要ATP水解供能，C正确；D、ATP由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3个磷酸组成，D错误。故选C。3、D【解析】

高压灭菌的原理是在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加；在0.1MPa的压力下，锅内温度达121℃，在此蒸汽温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。注意：完全排除锅内空气，使锅内全部是水蒸气，灭菌才能彻底．高压灭菌放气有几种不同的做法，但目的都是要排净空气，使锅内均匀升温，保证灭菌彻底。【详解】在使用高压蒸汽灭菌锅灭菌时，加水时的水面应与三角搁架平齐，A正确；加盖时，应该将排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内，B正确；加热时，应该等冷空气完全排尽后再关上排气阀，C正确；切断电源后，应该等压力表降到零后再打开排气阀并开盖，D错误。4、B【解析】

1、有氧呼吸的过程：（1）有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和[H]，同时合成少量ATP，发生在细胞质基质中；（2）有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和[H]，同时合成少量ATP，发生在线粒体基质中；（3）有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气结合形成水，合成大量ATP，发生在线粒体内膜上。2、脑包括大脑、小脑、脑干。大脑是由左右两个半球组成，大脑半球的表层是灰质，称为大脑皮层，大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢，可以划分为若干个功能区，如躯体运动中枢（管理身体对侧骨骼肌的随意运动）、躯体感觉中枢（管理身体对侧皮肤、肌肉等处的感觉）、视觉中枢、听觉中枢、以及人类特有的语言中枢等。【详解】A、只有有氧呼吸第三阶段需要氧气参与，A错误；B、为患者提供更多的营养物质，可以为增强免疫系统的结构与功能提供有机物和能量，B正确；C、康复者血浆中含有抗体，C错误；D、大脑皮层没有免疫调节中枢，D错误。故选B。5、C【解析】

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。【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。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。6、B【解析】

分析题图可知，20世纪50年代后，英国开始实行控制计划，大气中二氧化硫的含量下降，二氧化硫降低后，树干上地衣数量增加，黑化蛾容易被天敌发现捕食，因此黑化蛾频率降低。【详解】A、环境条件的改变对地衣进行了选择，而不是地衣主动适应环境，A错误；B、遗传物质发生的变化是可以遗传的，B正确；C、直接导致了黑化蛾比例的下降的是环境条件变好，污染减少，C错误；D、环境改变使控制蛾体色的基因频率发生定向的改变，D错误。故选B。二、综合题：本大题共4小题7、选择透过性反馈调节监控和清除人成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，无法为HIV的繁殖提供酶、场所等条件，最后会随红细胞的凋亡被免疫系统清除都不可行，都可能会导致外来物种入侵，造成生物多样性下降【解析】

1、从图中看出，在酶的催化作用下，反应物变成了代谢产物，而代谢产物的增加抑制了该反应的进行，这是一种负反馈调节。2、艾滋病的致病原理：HIV病毒进入人体后，与人体的T淋巴细胞结合，破坏T淋巴细胞，使免疫调节受到抑制，使人的免疫系统瘫痪，最后使人无法抵抗其他细菌、病毒的入侵，让人死亡。【详解】（1）细胞膜对物质的运输有选择透过性，所以氨基酸、核苷酸等物质不会轻易排出细胞；从图中看出，代谢产物的增加对酶有抑制作用，这是一种（负）反馈调节机制。（2）免疫系统对癌细胞的清除体现了其监控和清除的功能，由于该功能被破坏，所以艾滋病患者最终可能死于各种器官的恶性肿瘤。人成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器，不能提供酶和场所等条件，HIV进入该细胞陷阱后将无法增殖，最后随红细胞的凋亡一起被免疫系统清除。（3）甲同学的方案是引进水葫芦，乙同学的方案是引入非洲鲫鱼，这两种方案都不可行，因为都可能会导致外来物种入侵，造成生物多样性下降。本题以稳态为中心，考查了负反馈调节、艾滋病、生态系统的保护等知识，需要考生理解负反馈调节机制，识记免疫失调的种类进行答题。8、蘑菇培养基质中富含纤维素，会聚集较多的纤维素分解菌唯一碳源凝固剂单体菌体产生的纤维素酶活性50酶活性残留率该温度下，纤维素酶的热稳定性高，作用时间持久，且酶活性相对较高【解析】

分解纤维素的微生物的分离：

（1）实验原理：

①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。

②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。

（2）实验过程：

土壤取样：采集土样时，应选择富含纤维素的环境；

梯度稀释：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度；

涂布平板：将样品涂布于含刚果红的鉴别纤维素分解菌的固体培养基上；

挑选产生中心透明圈的菌落：产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈，从产生明显的透明圈的菌落上挑取部分细菌，并接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30～37℃条件下培养，可获得较纯的菌种。【详解】（1）由于蘑菇培养基质中富含纤维素，会聚集较多的纤维素分解菌，故选择蘑菇培养基质作为纤维素酶高产菌株的来源。

（2）筛选用的培养基应以纤维素作为唯一碳源；并在配制培养基时加入琼脂作为凝固剂；应筛选时应选择透明圈较大的菌株，因为这一指标值越大说明单个菌体产生的纤维素酶的活性越强。

（3）研究纤维素酶的热稳定性时，首先将纤维素酶液置于35～65℃的不同温度条件下保温2h，再取上述不同温度处理的纤维素酶液和未经保温处理的纤维素酶液，并在50℃下测定纤维素酶的催化速率；计算酶活性残留率。

（4）由图可知：由于40℃时，纤维素酶的热稳定性高，作用时间持久，且酶活性相对较高，故生产中使用该纤维素酶时，最好将温度控制在40℃左右。本题结合曲线图主要考查微生物分离及培养的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。9、突触突触前膜、突触间隙、突触后膜凋亡（剔除）自噬、抑制性突触、突触、基因突变、多基因遗传等（合理即可）人体的抑制mTOR激酶的基因发生突变，导致mTOR激酶活性增强，抑制了突触蛋白的凋亡过程，使得突触增多；人体的N3基因突变使得大脑神经元之间的抑制性突触异常，导致了与人沟通异常的自闭症症状。研制某种药物，通过下调mTOR的表达，解除其对自噬的抑制，用于消除多余突触【解析】

兴奋通过电信号的方式在神经纤维上传导，在神经元细胞需要通过突触这个结构，信号变化是电信号→化学信号→电信号。阅读材料，了解自闭症的形成过程，可知是由功能性突触过多或者抑制性突触连接异常导致的。【详解】（1）神经元之间是通过突触这个结构相连，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分。细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程，在生物的个体发育中，能够清除多余的细胞，有利于生物形态的完成，故人胚胎发育过程中产生的过量神经细胞必须经过细胞凋亡才能保证神经细胞与其支配细胞数量的适应。（2）自噬、抑制性突触、突触、基因突变、多基因遗传等都是自闭症病因相关的生物学术语。（3）自闭症儿童由于脑发育过程中突触“剔除”过程缓慢导致功能性突触过多，而凋亡过程之所以受到抑制是由于人体的抑制mTOR激酶的基因发生突变，导致mTOR激酶活性增强，抑制了突触蛋白的凋亡过程使得突触增多；人体的N3基因突变使得大脑神经元之间的抑制性突触异常，导致了与人沟通异常的自闭症症状。（4）根据自闭症形成的过程，如果能研制抑制mTOR表达的药物，那么突触“剔除”的过程就能正常进行，就不会导致功能性突触过多而出现自闭症。基因突变、基因重组、染色体变异是三种可遗传变异，基因决定性状，基因突变可能导致原有功能出现异常，如癌变。10、光照强度和增施K肥的含量光饱和点增大提高催化CO2固定的酶的活性适当增施K肥形成叶绿体的类囊体薄膜ATP和NADPH