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2024届河南省济洛平许四市高三下学期第三次质量检测（三模）理综生物试题（原卷版+解析版）
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注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量: H1 N14 O16 Cl35.5 Mn55 C59
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞膜作为生命系统的边界，其结构模型如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. ①是糖蛋白，有糖蛋白的一侧为细胞膜的外表面
B. ②是膜的基本支架，其内部是疏水的，水溶性分子或离子不能自由通过
C. 细胞膜的选择透过性与③的种类和数量有关，与②无关
D. 细胞膜结构模型的探索历程，反映了提出假说这一科学方法的作用
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析，表示细胞膜的结构模式图，①表示糖蛋白、②表示磷脂双分子层、③为蛋白质。
【详解】A、①是糖蛋白，在细胞膜的外侧，在细胞生命活动中具有重要的功能，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系，A正确；
B、②表示磷脂双分子层，膜的基本支架，其内部是疏水的，水溶性分子或离子不能自由通过，B正确；
C、②表示磷脂双分子层，能起到屏障的作用，③为蛋白质，细胞膜的选择透过性与③的种类和数量有关，与②也有关，C错误；
D、图示为细胞膜的流动镶嵌结构模型，该模型的研究过程反映了提出假说这一方法的科学性，D正确。
故选C。
2. 为探究温度对绿色植物呼吸速率的影响，某学习小组利用密闭装置进行了相关实验，结果如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列叙述错误的是（ ）
A. 实验过程中，该装置需要置于黑暗条件下
B. 与10℃相比，20℃时呼吸速率大，原因是相关酶活性高
C. 在t₁时只进行有氧呼吸，葡萄糖直接在线粒体中被利用
D. 20℃条件下，在t₃时，丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
【答案】C
【解析】
【分析】影响植物呼吸作用的因素有温度、氧气、二氧化碳和水等；温度通过影响酶的活性来影响呼吸作用：在最适温度以下，呼吸强度随着温度升高而增强；超过最适温度，呼吸强度随着温度升高而减弱，当温度过高时，由于酶遭到不可逆破坏而完全失去活性，呼吸作用就停止。
【详解】A、绿色植物在光照条件下能进行光合作用，故实验过程中，该装置需要置于黑暗条件下，避免光合作用的影响，A正确；
B、温度会影响呼吸酶的活性，与10℃相比，20℃时呼吸速率大，原因是相关酶活性高，B正确；
C、葡萄糖在细胞质基质中被氧化分解，不能直接进入线粒体中被利用，C错误；
D、绿色植物处于密闭装置中，20℃条件下，在t₃时，细胞主要进行的是无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，D正确。
故选C。
3. 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·考里科与德鲁·韦斯曼两位科学家，表彰其“在核苷碱基修饰方面的发现，使得开发有效的针对新冠病毒的mRNA疫苗成为可能”。mRNA疫苗的免疫应答过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 新冠病毒进入人体会引起免疫反应，这体现了免疫监视功能
B. mRNA疫苗进入人体后，既能激发体液免疫，也能激发细胞免疫
C. 注射mRNA疫苗后，人体会产生与该mRNA特异性识别的抗体和记忆细胞
D. mRNA疫苗只需一次注射便可在人体内稳定存在，并长期发挥作用
【答案】B
【解析】
【分析】疫苗属于抗原，常见疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
【详解】A、病毒进入人体后，被免疫系统及时发现并清除，这体现了免疫防御功能，A错误；
B、由图可知，mRNA疫苗进入人体后，mRNA翻译出的S蛋白的肽段（相当于抗原）最终会引起抗体的产生以及细胞毒性T细胞裂解宿主细胞，故mRNA疫苗进入人体后，既能激发体液免疫，也能激发细胞免疫，B正确；
C、注射mRNA疫苗后，在人体内会翻译出S蛋白的肽段（相当于抗原），该S蛋白的肽段会引起产生特异性识别的抗体和记忆细胞，但抗体和记忆细胞不能识别该mRNA，C错误；
D、mRNA疫苗通常需要多次接种，原因是多次接种可以产生更多的抗体和记忆细胞，增强机体的免疫能力，且注射的mRNA疫苗也会被水解，不能稳定存在和长期发挥作用，D错误。
故选B。
4. 相关调查表明，水生植物腐败和生活污水排放是导致河流富营养化的主要原因。为了改善生态，水务部门在河流建设太阳能水生态修复系统。该系统利用太阳能电机和泵产生的高速流来搅动水体，将底层的水提升到表层，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 该系统可增加水体溶氧量，促进好氧微生物繁殖，抑制厌氧微生物繁殖
B. 该系统能破坏蓝细菌的浮游习性，利于有益藻与蓝细菌发生竞争
C. 该系统有利于浮游动物的生长繁殖，其捕食作用可抑制蓝细菌大量生长
D. 该系统改善了水生生物的生存环境，体现了生态学的协调原理
【答案】D
【解析】
【分析】当湖泊受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解很快消除污染，说明生态系统具有自我调节能力，其基础是负反馈调节。
【详解】A、太阳能水生态修复系统利用太阳能电机和泵产生的高速流来搅动水体，可增加水体溶氧量，促进好氧微生物繁殖，抑制厌氧微生物繁殖，A正确；
B、该系统将底层的水提升到表层，能破坏蓝细菌的浮游习性，利于有益藻与蓝细菌发生竞争，B正确；
C、浮游动物以蓝细菌为食，该系统可增加水体溶氧量，有利于浮游动物生长繁殖，其捕食作用可抑制蓝细菌大量生长，C正确；
D、该系统改善了水生生物的生存环境，创造了有益于生物组分的生长、发育和繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件，体现了生态学的自生原理，D错误。
故选D
5. XY型性别决定的生物，其X染色体和Y染色体形态、大小不完全相同，它们存在着同源区段和非同源区段（即X、Y特有的区段）。下列叙述错误的是（ ）
A. 减数分裂时，X染色体和Y染色体的同源区段可以联会
B. 抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，女性患者发病程度可以不同
C. 红绿色盲在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D. 位于XY同源区段上的基因，在遗传上也和性别相关联
【答案】C
【解析】
【分析】决定性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传，XY型性别决定：XX为雌性，XY型为雄性。
【详解】A、X、Y染色体为同源染色体，减数分裂时X染色体和Y染色体的同源区段存在联会行为，A正确；
B、人类的抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，女性发病率高于男性，其中XDXD和XDY患病程度一样，而XDXd症状较轻，B正确；
C、红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，具有两个隐性基因才会在女性中患病，故该病在女性中的发病率小于致病基因的基因频率，C错误；
D、只要基因位于性染色体上，遗传上总是和性别相关联，所以XY染色体同源区段上的基因在遗传上与性别相关联，D正确。
故选C。
6. 目前临床上癌症治疗的一般方法是手术切除肿瘤，为防止体内癌细胞残留，会在术后进行化疗。某科研小组从资料上获知：二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。他们推测二氯二乙胺能作为一种癌症的化疗药物，并用小鼠的肝部肿瘤组织进行了实验探究。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞内参与DNA复制的酶至少包括解旋酶、DNA聚合酶和DNA连接酶三种
B. 实验中需将小鼠肝肿瘤组织剪碎并用胃蛋白酶处理，使其分散开来以制成细胞悬液
C. 肿瘤细胞培养所需气体主要是O2和CO2，其中CO2可维持培养液的pH
D. 该实验可利用血细胞计数板，在显微镜下对癌细胞进行观察、计数
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、DNA复制时，解旋酶解开双螺旋，DNA聚合酶催化子链的延伸，DNA连接酶连接不连续合成的子链，A正确；
B、处理肝组织块获得到肝细胞悬液，应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，不能用胃蛋白酶，B错误；
C、细胞培养所需的气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH，C正确；
D、该实验可利用血细胞计数板对癌细胞进行计数，也可以利用比色计测定癌细胞培养液的浑浊度，D正确。
故选B。
三、非选择题：共174分。考生根据要求作答。
7. 已知植物A和B光合作用的最适温度为25℃呼吸作用的最适温度为30℃，在25℃时，测定A、B两植物光合速率和呼吸速率比值（P/R）随光照强度的变化如图所示。回答下列问题。
（1）据图判断更适宜在较弱光照条件下生长的是植物____（填“A”或“B”）。
（2）光照强度为a时， 每日光照14h，植物B____（填“能”或“不能”）正常生长，原因是____。
（3）若将环境温度提高至30℃，a点____（填“左移”或“右移”）。
（4）在光照强度大于b时，植物B的P/R不再增加，限制其增加的主要环境因素是____，农业生产中利用此环境因素来提高光合作用的措施有____（写出两种）。
【答案】（1）B （2） ①. 不能 ②. 光照强度为a时，每天光照 14 小时没有有机物的积累，黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物，故全天没有有机物的积累，植物B不能正常生长
（3）右移 （4） ①. CO2浓度 ②. 合理密植、正其行通其风、增施农家肥等
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素：
1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响： 在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
由图判断，与植物A相比，植物B的光补偿点及光饱和点都较低，因此与植物A相比，植物B更适宜在弱光下生活。
【小问2详解】
光照强度为a时，对于植物B而言，光合速率与呼吸速率的比值（ P/R）为1，白天14小时没有积累有机物，晚上进行呼吸作用消耗有机物，一昼夜干重减少，因此光照强度为a时， 每日光照14h，植物B不能正常生长。
【小问3详解】
植物B光合作用的最适温度为25℃呼吸作用的最适温度为30℃，若将环境温度提高至30℃，植物B的光合作用会减弱，呼吸作用会增强，所以其他条件不变，光合速率等于呼吸速率时需要更多的光照，故a点将右移。
【小问4详解】
影响光合作用的外界因素主要是温度、光照强度、CO2浓度，而b点为植物B的光饱和点，温度为光合作用的最适温度为25℃，因此在b点之后，限制人参P/R增大的主要外界因素是CO2浓度，因此可以通过合理密植、正其行通其风、增施农家肥等措施增加CO2浓度，来提高光合作用从而达到增产的目的。
8. 良好的睡眠有利于人的身体健康，使人拥有饱满的精神状态。褪黑素是一种神经内分泌激素，由松果体细胞合成分泌，具有夜晚分泌量多，而白天分泌量少的特点。它能使人入睡时间明显缩短，睡眠持续时间延长，从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如图所示。回答下列问题。
（1）据图分析，影响褪黑素分泌的环境因素是____。
（2）褪黑素的分泌过程属于____（填“条件”或“非条件”）反射，其效应器是____，该反射具有的特点是____。
（3）当褪黑素的分泌量过多时，又可抑制SCN的兴奋，这属于____调节，该调节过程的意义是____。
（4）据以上信息分析. 熬夜玩手机不利于睡眠的原因____。
【答案】（1）光周期信号
（2） ①. 非条件 ②. 传出神经末梢及支配的松果体（细胞） ③. 与生俱来、无须训练
（3） ①. 反馈 ②. 使褪黑素的含量保持相对稳定，有利于维持机体的稳态
（4）褪黑素具有夜晚分泌量多，白天分泌量少的特点，手机发出的光线使夜间褪黑素分泌减少
【解析】
【分析】据图分析：光周期信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控，该调控过程包括神经调节和体液调节，其中神经调节的反射弧为：视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核（或SCN）为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器；图中松果体分泌的褪黑素能够通过体液运输可反作用于下丘脑。
【小问1详解】
光周期信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控，该调控过程包括神经调节和体液调节，所以影响褪黑素分泌的环境因素是光周期信号。
【小问2详解】
光周期可影响褪黑素分泌，神经中枢位于下丘脑，其反射类型为非条件反射，非条件反射的特点是与生俱来、无须训练，光周期可影响褪黑素的分泌的反射路径是：视网膜为感受器→传入神经→下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢→传出神经→传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。
【小问3详解】
下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢，把兴奋传递到松果体，松果体细胞产生的褪黑素又可抑制SCN的兴奋，属于负反馈调节，负反馈调节抑制SCN兴奋，进而抑制松果体分泌褪黑素，从而避免褪黑素分泌过多，则有利于维持体内褪黑素含量的相对稳定。
【小问4详解】
手机屏幕光刺激导致夜间褪黑素分泌量减少，入睡时间明显延长，睡眠持续时间缩短，从而导致夜间玩手机失眠。
9. 随着人们生活质量的提高，无公害产品越来越受到人们的青睐。如图为某地进行生态养殖的创新模式，该模式运用生态工程原理，可得到品质高、备受欢迎的绿色无公害产品。回答下列问题。
（1）欲调查该鱼塘中某种鱼的种群密度，宜采用____法。在渔业生产中，要严格控制渔网网眼大小以保护鱼苗，从种群数量特征的角度分析，目的是____。
（2）某同学认为鸽子粪便中的能量不属于鸽子同化的能量，该观点是否正确?____，理由是____。
（3）桉树林可以吸收大量的二氧化碳、并释放氧气、改善环境；当地的人们还将桉树加工成木材、纸浆，从其叶片中提取可以驱蚊的芳香油等。这些体现了生物多样性的____价值。
（4）该模式将肉鸽养殖、鱼塘养殖、树木种植等产业进行了有机结合，请从环境保护及能量流动的角度对该模式进行评价____。
【答案】（1） ①. 标记重捕 ②. 保持该鱼种群的年龄结构为增长型，以持续获得更多效益
（2） ①. 正确 ②. 鸽子粪便中的能量来自饲料和上一营养级，并未被鸽子同化
（3）间接价值和直接 （4）该模式减少了粪便、废水等对环境的污染，通过能量的多级利用提高了能量的利用率
【解析】
【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
鸽子的活动能力强，活动范围大，需用标志重捕法调查其种群密度。幼年个体所占比例多、老年个体所占比例小的种群其年龄组成为增长型，种群数量不断增加，所以为保证种群的持续增长，宰杀鸽子时一般不选择幼年鸽。
【小问2详解】
鸽子粪便中的能量是未被鸽子吸收到体内的能量，不属于鸽子的同化量，属于饲料中的能量和上一个营养级的同化量。
【小问3详解】
桉树林可以吸收大量的二氧化碳，并释放氧气，改善环境，这体现了生物多样性的间接价值；当地的人们还将桉树加工成木材、纸浆，从其叶片中提取可以驱蚊的芳香油等，这体现了生物多样性的直接价值。
【小问4详解】
该模式将肉鸽养殖、鱼塘养殖、树木种植等产业进行了有机结合，减少了粪便、废水等对环境的污染，通过能量的多级利用提高了能量的利用率，使能量最大限度地流向对人类最有益的部分。
10. 有一种无毒蛇，皮肤斑纹颜色由两种酶（黑色素酶和橘红色素酶） 控制，研究发现白色蛇是由于缺乏黑色素酶和橘红色素酶所致。科研小组选用纯合品系的蛇进行了下列杂交实验：
实验一：黑色×白色→F1黑色→F2黑色：白色=3：1
实验二：橘红色×白色→F1橘红色→F2橘红色：白色=3：1
实验三：黑色×橘红色→F1野生型→F2野生型：黑色：橘红色：白色=9：3：3：1
回答下列问题。
（1）控制橘红色素酶合成的基因是____（填“显性”或“隐性”） 基因，判断依据是____。
（2）如果用A、a与B、b两对基因分别表示控制黑色素酶和橘红色素酶的基因，根据上述杂交实验可推测实验三中F1的基因型为____。请设计实验验证该推测____（从上述实验中选择材料，写出实验思路及预期结果）。
（3）无毒蛇体色的遗传表明基因与性状的数量关系是____。
【答案】10. ①. 显性 ②. 实验二中 F1橘红色随机交配后代出现橘红色与白色性状分离比为3：1的现象
11. ①. AaBb ②. 用实验三中的 F1野生型与 F2中的白色个体测交，观察并统计子代的表现型及比例，若子代出现野生型：黑色：橘红色：白色=1：1：1：1，则证明F1的基因型为 AaBb
12. 基因与性状的关系不是简单的一一对应关系
【解析】
【分析】分析题意，实验三的F1野生型自交，F2野生型：黑色：橘红色：白色=9：3：3：1，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，符合基因的自由组合定律。
【小问1详解】
根据实验二中 F1橘红色随机交配后代出现橘红色与白色性状分离比为3：1的现象，推断控制橘红色素酶合成的基因为显性基因。
【小问2详解】
分析题意，实验三的F1野生型自交，F2野生型：黑色：橘红色：白色=9：3：3：1，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，符合基因的自由组合定律，可推测实验三中F1的基因型为AaBb。可用实验三中的 F1野生型与 F2中的白色个体（aabb）测交，观察并统计子代的表现型及比例，若子代出现野生型：黑色：橘红色：白色=1：1：1：1，则证明F1的基因型为 AaBb。
【小问3详解】
根据上述分析可知，无毒蛇体色遗传表明同一对相对性状的遗传可能由多对基因控制，即基因与性状的关系不是简单的一一对应关系。
11. 人工合成“粮食”又添新技术！我国科学家成功通过电催化结合发酵的方式，用CO2合成了葡萄糖和脂肪酸，其基本流程如图所示。
回答下列问题。
（1）酿酒酵母是非常重要的真核模式生物。我国科学家已成功将其16条染色体融合成1条染色体，并将这条染色体移植到经____处理的酿酒酵母细胞中，得到了仅含1条线型染色体的有活性的酿酒酵母菌株SY14。SY14酵母的染色体DNA上有____（填“1”、“16”或“多于16”）个RNA聚合酶的结合位点。
（2）酿酒酵母可以利用乙酸来合成葡萄糖，但其本身也会代谢掉一部分葡萄糖，导致产量降低。科学家通过敲除酿酒酵母中代谢葡萄糖的三个关键酶元件基因，废除了酵母的葡萄糖代谢能力，从而提高了产量。基因敲除的方法有多种，其中有些需要构建基因表达载体，构建过程需要利用____酶处理来获得重组DNA分子。
（3）在酿酒酵母的发酵过程中，需要随时检测____，以了解发酵进程；同时还要及时添加必需的营养成分，严格控制____等发酵条件。
（4）发酵罐是发酵工程中常用的生物反应器，其主要作用是____。
A. 隔绝外界空气
B. 模拟微生物细胞代谢所需环境
C. 杀灭微生物的芽孢
D. 提供液体环境便于收集发酵液
（5）整体上用CO2合成葡萄糖尚处于基础研究阶段，距离产业推广仍有很长的路要走，但该研究仍然具有重大意义，试举出两例加以说明____。
【答案】（1） ①. 去核 ②. 多于16
（2）限制性内切核酸酶和 DNA 连接
（3） ①. 培养液中的微生物数量、产物浓度等 ②. 温度、pH 和溶解氧 （4）BD
（5）助力碳中和，解决温室效应；缓解人类粮食危机
【解析】
【分析】发酵是在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离，提纯等方面。
【小问1详解】
科学家将酿酒酵母16条染色体融合成1条染色体，并将这条染色体移植到去核处理的酿酒酵母细胞中，得到了仅含1条线型染色体的有活性的酿酒酵母菌株SY14。RNA聚合酶的结合位点为启动子，是转录的起点，基因位于染色体上，1条染色体上有多个基因，故SY14酵母的染色体DNA上有多于16个RNA聚合酶的结合位点。
【小问2详解】
限制性内切核酸酶可以切割DNA分子，DNA 连接酶可以将DNA片段连接起来，构建基因表达载体，需要限制性内切核酸酶和 DNA 连接酶处理来获得重组DNA分子。
【小问3详解】
通过检验培养液中的微生物数量、产物浓度等，可以了解发酵进程；温度、pH 和溶解氧影响发酵过程，同时还要及时添加必需的营养成分，严格控制温度、pH 和溶解氧等发酵条件。
【小问4详解】
A、有些微生物发酵需要氧气，故发酵罐的主要作用不是隔绝外界空气，A不符合题意；
B、发酵是在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程，发酵罐主要作用是模拟微生物细胞代谢所需环境，B符合题意；
C、发酵罐没有杀灭微生物的芽孢的作用，C不符合题意；
D、发酵是在发酵罐里进行的，可提供液体环境便于收集发酵液，D符合题意。
故选BD
【小问5详解】
整体上用CO2合成葡萄糖尚处于基础研究阶段，但该研究可助力碳中和，解决温室效应；缓解人类粮食危机。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量: H1 N14 O16 Cl35.5 Mn55 C59
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞膜作为生命系统的边界，其结构模型如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. ①是糖蛋白，有糖蛋白的一侧为细胞膜的外表面
B. ②是膜的基本支架，其内部是疏水的，水溶性分子或离子不能自由通过
C. 细胞膜的选择透过性与③的种类和数量有关，与②无关
D. 细胞膜结构模型的探索历程，反映了提出假说这一科学方法的作用
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析，表示细胞膜的结构模式图，①表示糖蛋白、②表示磷脂双分子层、③为蛋白质。
【详解】A、①是糖蛋白，在细胞膜的外侧，在细胞生命活动中具有重要的功能，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系，A正确；
B、②表示磷脂双分子层，膜的基本支架，其内部是疏水的，水溶性分子或离子不能自由通过，B正确；
C、②表示磷脂双分子层，能起到屏障的作用，③为蛋白质，细胞膜的选择透过性与③的种类和数量有关，与②也有关，C错误；
D、图示为细胞膜的流动镶嵌结构模型，该模型的研究过程反映了提出假说这一方法的科学性，D正确。
故选C。
2. 为探究温度对绿色植物呼吸速率的影响，某学习小组利用密闭装置进行了相关实验，结果如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列叙述错误的是（ ）
A. 实验过程中，该装置需要置于黑暗条件下
B. 与10℃相比，20℃时呼吸速率大，原因是相关酶活性高
C. 在t₁时只进行有氧呼吸，葡萄糖直接在线粒体中被利用
D. 20℃条件下，在t₃时，丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
【答案】C
【解析】
【分析】影响植物呼吸作用的因素有温度、氧气、二氧化碳和水等；温度通过影响酶的活性来影响呼吸作用：在最适温度以下，呼吸强度随着温度升高而增强；超过最适温度，呼吸强度随着温度升高而减弱，当温度过高时，由于酶遭到不可逆破坏而完全失去活性，呼吸作用就停止。
【详解】A、绿色植物在光照条件下能进行光合作用，故实验过程中，该装置需要置于黑暗条件下，避免光合作用的影响，A正确；
B、温度会影响呼吸酶的活性，与10℃相比，20℃时呼吸速率大，原因是相关酶活性高，B正确；
C、葡萄糖在细胞质基质中被氧化分解，不能直接进入线粒体中被利用，C错误；
D、绿色植物处于密闭装置中，20℃条件下，在t₃时，细胞主要进行的是无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，D正确。
故选C。
3. 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·考里科与德鲁·韦斯曼两位科学家，表彰其“在核苷碱基修饰方面的发现，使得开发有效的针对新冠病毒的mRNA疫苗成为可能”。mRNA疫苗的免疫应答过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 新冠病毒进入人体会引起免疫反应，这体现了免疫监视功能
B. mRNA疫苗进入人体后，既能激发体液免疫，也能激发细胞免疫
C. 注射mRNA疫苗后，人体会产生与该mRNA特异性识别的抗体和记忆细胞
D. mRNA疫苗只需一次注射便可在人体内稳定存在，并长期发挥作用
【答案】B
【解析】
【分析】疫苗属于抗原，常见疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
【详解】A、病毒进入人体后，被免疫系统及时发现并清除，这体现了免疫防御功能，A错误；
B、由图可知，mRNA疫苗进入人体后，mRNA翻译出的S蛋白的肽段（相当于抗原）最终会引起抗体的产生以及细胞毒性T细胞裂解宿主细胞，故mRNA疫苗进入人体后，既能激发体液免疫，也能激发细胞免疫，B正确；
C、注射mRNA疫苗后，在人体内会翻译出S蛋白的肽段（相当于抗原），该S蛋白的肽段会引起产生特异性识别的抗体和记忆细胞，但抗体和记忆细胞不能识别该mRNA，C错误；
D、mRNA疫苗通常需要多次接种，原因是多次接种可以产生更多的抗体和记忆细胞，增强机体的免疫能力，且注射的mRNA疫苗也会被水解，不能稳定存在和长期发挥作用，D错误。
故选B。
4. 相关调查表明，水生植物腐败和生活污水排放是导致河流富营养化的主要原因。为了改善生态，水务部门在河流建设太阳能水生态修复系统。该系统利用太阳能电机和泵产生的高速流来搅动水体，将底层的水提升到表层，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 该系统可增加水体溶氧量，促进好氧微生物繁殖，抑制厌氧微生物繁殖
B. 该系统能破坏蓝细菌的浮游习性，利于有益藻与蓝细菌发生竞争
C. 该系统有利于浮游动物的生长繁殖，其捕食作用可抑制蓝细菌大量生长
D. 该系统改善了水生生物的生存环境，体现了生态学的协调原理
【答案】D
【解析】
【分析】当湖泊受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解很快消除污染，说明生态系统具有自我调节能力，其基础是负反馈调节。
【详解】A、太阳能水生态修复系统利用太阳能电机和泵产生的高速流来搅动水体，可增加水体溶氧量，促进好氧微生物繁殖，抑制厌氧微生物繁殖，A正确；
B、该系统将底层的水提升到表层，能破坏蓝细菌的浮游习性，利于有益藻与蓝细菌发生竞争，B正确；
C、浮游动物以蓝细菌为食，该系统可增加水体溶氧量，有利于浮游动物生长繁殖，其捕食作用可抑制蓝细菌大量生长，C正确；
D、该系统改善了水生生物的生存环境，创造了有益于生物组分的生长、发育和繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件，体现了生态学的自生原理，D错误。
故选D
5. XY型性别决定的生物，其X染色体和Y染色体形态、大小不完全相同，它们存在着同源区段和非同源区段（即X、Y特有的区段）。下列叙述错误的是（ ）
A. 减数分裂时，X染色体和Y染色体的同源区段可以联会
B. 抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，女性患者发病程度可以不同
C. 红绿色盲在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D. 位于XY同源区段上的基因，在遗传上也和性别相关联
【答案】C
【解析】
【分析】决定性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传，XY型性别决定：XX为雌性，XY型为雄性。
【详解】A、X、Y染色体为同源染色体，减数分裂时X染色体和Y染色体的同源区段存在联会行为，A正确；
B、人类的抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，女性发病率高于男性，其中XDXD和XDY患病程度一样，而XDXd症状较轻，B正确；
C、红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，具有两个隐性基因才会在女性中患病，故该病在女性中的发病率小于致病基因的基因频率，C错误；
D、只要基因位于性染色体上，遗传上总是和性别相关联，所以XY染色体同源区段上的基因在遗传上与性别相关联，D正确。
故选C。
6. 目前临床上癌症治疗的一般方法是手术切除肿瘤，为防止体内癌细胞残留，会在术后进行化疗。某科研小组从资料上获知：二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。他们推测二氯二乙胺能作为一种癌症的化疗药物，并用小鼠的肝部肿瘤组织进行了实验探究。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞内参与DNA复制的酶至少包括解旋酶、DNA聚合酶和DNA连接酶三种
B. 实验中需将小鼠肝肿瘤组织剪碎并用胃蛋白酶处理，使其分散开来以制成细胞悬液
C. 肿瘤细胞培养所需气体主要是O2和CO2，其中CO2可维持培养液的pH
D. 该实验可利用血细胞计数板，在显微镜下对癌细胞进行观察、计数
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、DNA复制时，解旋酶解开双螺旋，DNA聚合酶催化子链的延伸，DNA连接酶连接不连续合成的子链，A正确；
B、处理肝组织块获得到肝细胞悬液，应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，不能用胃蛋白酶，B错误；
C、细胞培养所需的气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH，C正确；
D、该实验可利用血细胞计数板对癌细胞进行计数，也可以利用比色计测定癌细胞培养液的浑浊度，D正确。
故选B。
三、非选择题：共174分。考生根据要求作答。
7. 已知植物A和B光合作用的最适温度为25℃呼吸作用的最适温度为30℃，在25℃时，测定A、B两植物光合速率和呼吸速率比值（P/R）随光照强度的变化如图所示。回答下列问题。
（1）据图判断更适宜在较弱光照条件下生长的是植物____（填“A”或“B”）。
（2）光照强度为a时， 每日光照14h，植物B____（填“能”或“不能”）正常生长，原因是____。
（3）若将环境温度提高至30℃，a点____（填“左移”或“右移”）。
（4）在光照强度大于b时，植物B的P/R不再增加，限制其增加的主要环境因素是____，农业生产中利用此环境因素来提高光合作用的措施有____（写出两种）。
【答案】（1）B （2） ①. 不能 ②. 光照强度为a时，每天光照 14 小时没有有机物的积累，黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物，故全天没有有机物的积累，植物B不能正常生长
（3）右移 （4） ①. CO2浓度 ②. 合理密植、正其行通其风、增施农家肥等
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素：
1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响： 在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
由图判断，与植物A相比，植物B的光补偿点及光饱和点都较低，因此与植物A相比，植物B更适宜在弱光下生活。
【小问2详解】
光照强度为a时，对于植物B而言，光合速率与呼吸速率的比值（ P/R）为1，白天14小时没有积累有机物，晚上进行呼吸作用消耗有机物，一昼夜干重减少，因此光照强度为a时， 每日光照14h，植物B不能正常生长。
【小问3详解】
植物B光合作用的最适温度为25℃呼吸作用的最适温度为30℃，若将环境温度提高至30℃，植物B的光合作用会减弱，呼吸作用会增强，所以其他条件不变，光合速率等于呼吸速率时需要更多的光照，故a点将右移。
【小问4详解】
影响光合作用的外界因素主要是温度、光照强度、CO2浓度，而b点为植物B的光饱和点，温度为光合作用的最适温度为25℃，因此在b点之后，限制人参P/R增大的主要外界因素是CO2浓度，因此可以通过合理密植、正其行通其风、增施农家肥等措施增加CO2浓度，来提高光合作用从而达到增产的目的。
8. 良好的睡眠有利于人的身体健康，使人拥有饱满的精神状态。褪黑素是一种神经内分泌激素，由松果体细胞合成分泌，具有夜晚分泌量多，而白天分泌量少的特点。它能使人入睡时间明显缩短，睡眠持续时间延长，从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如图所示。回答下列问题。
（1）据图分析，影响褪黑素分泌的环境因素是____。
（2）褪黑素的分泌过程属于____（填“条件”或“非条件”）反射，其效应器是____，该反射具有的特点是____。
（3）当褪黑素的分泌量过多时，又可抑制SCN的兴奋，这属于____调节，该调节过程的意义是____。
（4）据以上信息分析. 熬夜玩手机不利于睡眠的原因____。
【答案】（1）光周期信号
（2） ①. 非条件 ②. 传出神经末梢及支配的松果体（细胞） ③. 与生俱来、无须训练
（3） ①. 反馈 ②. 使褪黑素的含量保持相对稳定，有利于维持机体的稳态
（4）褪黑素具有夜晚分泌量多，白天分泌量少的特点，手机发出的光线使夜间褪黑素分泌减少
【解析】
【分析】据图分析：光周期信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控，该调控过程包括神经调节和体液调节，其中神经调节的反射弧为：视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核（或SCN）为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器；图中松果体分泌的褪黑素能够通过体液运输可反作用于下丘脑。
【小问1详解】
光周期信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控，该调控过程包括神经调节和体液调节，所以影响褪黑素分泌的环境因素是光周期信号。
【小问2详解】
光周期可影响褪黑素分泌，神经中枢位于下丘脑，其反射类型为非条件反射，非条件反射的特点是与生俱来、无须训练，光周期可影响褪黑素的分泌的反射路径是：视网膜为感受器→传入神经→下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢→传出神经→传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。
【小问3详解】
下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢，把兴奋传递到松果体，松果体细胞产生的褪黑素又可抑制SCN的兴奋，属于负反馈调节，负反馈调节抑制SCN兴奋，进而抑制松果体分泌褪黑素，从而避免褪黑素分泌过多，则有利于维持体内褪黑素含量的相对稳定。
【小问4详解】
手机屏幕光刺激导致夜间褪黑素分泌量减少，入睡时间明显延长，睡眠持续时间缩短，从而导致夜间玩手机失眠。
9. 随着人们生活质量的提高，无公害产品越来越受到人们的青睐。如图为某地进行生态养殖的创新模式，该模式运用生态工程原理，可得到品质高、备受欢迎的绿色无公害产品。回答下列问题。
（1）欲调查该鱼塘中某种鱼的种群密度，宜采用____法。在渔业生产中，要严格控制渔网网眼大小以保护鱼苗，从种群数量特征的角度分析，目的是____。
（2）某同学认为鸽子粪便中的能量不属于鸽子同化的能量，该观点是否正确?____，理由是____。
（3）桉树林可以吸收大量的二氧化碳、并释放氧气、改善环境；当地的人们还将桉树加工成木材、纸浆，从其叶片中提取可以驱蚊的芳香油等。这些体现了生物多样性的____价值。
（4）该模式将肉鸽养殖、鱼塘养殖、树木种植等产业进行了有机结合，请从环境保护及能量流动的角度对该模式进行评价____。
【答案】（1） ①. 标记重捕 ②. 保持该鱼种群的年龄结构为增长型，以持续获得更多效益
（2） ①. 正确 ②. 鸽子粪便中的能量来自饲料和上一营养级，并未被鸽子同化
（3）间接价值和直接 （4）该模式减少了粪便、废水等对环境的污染，通过能量的多级利用提高了能量的利用率
【解析】
【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
鸽子的活动能力强，活动范围大，需用标志重捕法调查其种群密度。幼年个体所占比例多、老年个体所占比例小的种群其年龄组成为增长型，种群数量不断增加，所以为保证种群的持续增长，宰杀鸽子时一般不选择幼年鸽。
【小问2详解】
鸽子粪便中的能量是未被鸽子吸收到体内的能量，不属于鸽子的同化量，属于饲料中的能量和上一个营养级的同化量。
【小问3详解】
桉树林可以吸收大量的二氧化碳，并释放氧气，改善环境，这体现了生物多样性的间接价值；当地的人们还将桉树加工成木材、纸浆，从其叶片中提取可以驱蚊的芳香油等，这体现了生物多样性的直接价值。
【小问4详解】
该模式将肉鸽养殖、鱼塘养殖、树木种植等产业进行了有机结合，减少了粪便、废水等对环境的污染，通过能量的多级利用提高了能量的利用率，使能量最大限度地流向对人类最有益的部分。
10. 有一种无毒蛇，皮肤斑纹颜色由两种酶（黑色素酶和橘红色素酶） 控制，研究发现白色蛇是由于缺乏黑色素酶和橘红色素酶所致。科研小组选用纯合品系的蛇进行了下列杂交实验：
实验一：黑色×白色→F1黑色→F2黑色：白色=3：1
实验二：橘红色×白色→F1橘红色→F2橘红色：白色=3：1
实验三：黑色×橘红色→F1野生型→F2野生型：黑色：橘红色：白色=9：3：3：1
回答下列问题。
（1）控制橘红色素酶合成的基因是____（填“显性”或“隐性”） 基因，判断依据是____。
（2）如果用A、a与B、b两对基因分别表示控制黑色素酶和橘红色素酶的基因，根据上述杂交实验可推测实验三中F1的基因型为____。请设计实验验证该推测____（从上述实验中选择材料，写出实验思路及预期结果）。
（3）无毒蛇体色的遗传表明基因与性状的数量关系是____。
【答案】10. ①. 显性 ②. 实验二中 F1橘红色随机交配后代出现橘红色与白色性状分离比为3：1的现象
11. ①. AaBb ②. 用实验三中的 F1野生型与 F2中的白色个体测交，观察并统计子代的表现型及比例，若子代出现野生型：黑色：橘红色：白色=1：1：1：1，则证明F1的基因型为 AaBb
12. 基因与性状的关系不是简单的一一对应关系
【解析】
【分析】分析题意，实验三的F1野生型自交，F2野生型：黑色：橘红色：白色=9：3：3：1，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，符合基因的自由组合定律。
【小问1详解】
根据实验二中 F1橘红色随机交配后代出现橘红色与白色性状分离比为3：1的现象，推断控制橘红色素酶合成的基因为显性基因。
【小问2详解】
分析题意，实验三的F1野生型自交，F2野生型：黑色：橘红色：白色=9：3：3：1，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，符合基因的自由组合定律，可推测实验三中F1的基因型为AaBb。可用实验三中的 F1野生型与 F2中的白色个体（aabb）测交，观察并统计子代的表现型及比例，若子代出现野生型：黑色：橘红色：白色=1：1：1：1，则证明F1的基因型为 AaBb。
【小问3详解】
根据上述分析可知，无毒蛇体色遗传表明同一对相对性状的遗传可能由多对基因控制，即基因与性状的关系不是简单的一一对应关系。
11. 人工合成“粮食”又添新技术！我国科学家成功通过电催化结合发酵的方式，用CO2合成了葡萄糖和脂肪酸，其基本流程如图所示。
回答下列问题。
（1）酿酒酵母是非常重要的真核模式生物。我国科学家已成功将其16条染色体融合成1条染色体，并将这条染色体移植到经____处理的酿酒酵母细胞中，得到了仅含1条线型染色体的有活性的酿酒酵母菌株SY14。SY14酵母的染色体DNA上有____（填“1”、“16”或“多于16”）个RNA聚合酶的结合位点。
（2）酿酒酵母可以利用乙酸来合成葡萄糖，但其本身也会代谢掉一部分葡萄糖，导致产量降低。科学家通过敲除酿酒酵母中代谢葡萄糖的三个关键酶元件基因，废除了酵母的葡萄糖代谢能力，从而提高了产量。基因敲除的方法有多种，其中有些需要构建基因表达载体，构建过程需要利用____酶处理来获得重组DNA分子。
（3）在酿酒酵母的发酵过程中，需要随时检测____，以了解发酵进程；同时还要及时添加必需的营养成分，严格控制____等发酵条件。
（4）发酵罐是发酵工程中常用的生物反应器，其主要作用是____。
A. 隔绝外界空气
B. 模拟微生物细胞代谢所需环境
C. 杀灭微生物的芽孢
D. 提供液体环境便于收集发酵液
（5）整体上用CO2合成葡萄糖尚处于基础研究阶段，距离产业推广仍有很长的路要走，但该研究仍然具有重大意义，试举出两例加以说明____。
【答案】（1） ①. 去核 ②. 多于16
（2）限制性内切核酸酶和 DNA 连接
（3） ①. 培养液中的微生物数量、产物浓度等 ②. 温度、pH 和溶解氧 （4）BD
（5）助力碳中和，解决温室效应；缓解人类粮食危机
【解析】
【分析】发酵是在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离，提纯等方面。
【小问1详解】
科学家将酿酒酵母16条染色体融合成1条染色体，并将这条染色体移植到去核处理的酿酒酵母细胞中，得到了仅含1条线型染色体的有活性的酿酒酵母菌株SY14。RNA聚合酶的结合位点为启动子，是转录的起点，基因位于染色体上，1条染色体上有多个基因，故SY14酵母的染色体DNA上有多于16个RNA聚合酶的结合位点。
【小问2详解】
限制性内切核酸酶可以切割DNA分子，DNA 连接酶可以将DNA片段连接起来，构建基因表达载体，需要限制性内切核酸酶和 DNA 连接酶处理来获得重组DNA分子。
【小问3详解】
通过检验培养液中的微生物数量、产物浓度等，可以了解发酵进程；温度、pH 和溶解氧影响发酵过程，同时还要及时添加必需的营养成分，严格控制温度、pH 和溶解氧等发酵条件。
【小问4详解】
A、有些微生物发酵需要氧气，故发酵罐的主要作用不是隔绝外界空气，A不符合题意；
B、发酵是在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程，发酵罐主要作用是模拟微生物细胞代谢所需环境，B符合题意；
C、发酵罐没有杀灭微生物的芽孢的作用，C不符合题意；
D、发酵是在发酵罐里进行的，可提供液体环境便于收集发酵液，D符合题意。
故选BD
【小问5详解】
整体上用CO2合成葡萄糖尚处于基础研究阶段，但该研究可助力碳中和，解决温室效应；缓解人类粮食危机。
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