2024届北京市西城区高三二模生物试题（原卷版+解析版）

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本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 支原体是目前发现的最小最简单的细胞，科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁，导入人工合成的DNA，制造出基因组完全由人工设计的细胞。下列关于人工细胞的说法错误的是（ ）
A. 导入的DNA基本单位是脱氧核苷酸
B. 通过核孔实现细胞质和细胞核交流
C. 细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
D. 可以作为理解生命运作规律的模型
2. 线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控。衰老过程中，肌肉细胞线粒体形态数量发生变化、线粒体碎片化增加。下图是研究运动对衰老线虫肌肉细胞线粒体影响的结果。说法正确的是（ ）
注：颜色越深代表细胞中线粒体碎片化程度越高，drp-1、fz-1代表相关基因突变体
A. 线粒体是细胞合成ATP的唯一场所
B. 运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化
C. 敲除DRP-1基因会加重线粒体碎片化
D. 线粒体融合与裂变不是运动益处所必需
3. 下列关于细胞生命历程的说法错误的是（ ）
A. 细胞增殖可以增加细胞数目
B. 细胞分化可以增加细胞的种类
C. 细胞衰老与个体衰老同步
D. 细胞凋亡是自然生理过程
4. 如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（ ）
A. 此刻细胞正处在有丝分裂中期
B. 图示两条染色体正在彼此分离
C. 姐妹染色单体间发生片段交换
D. 图示过程可以增加遗传多样性
5. 斑点牛分为褐色和红色，相关基因位于常染色体上。育种人员将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，实验结果如下表。相关叙述错误的是（ ）
A. 斑点牛体色的表现型与性别有关
B. 该性状受2对独立遗传基因控制
C. F1公牛、母牛的相关基因型相同
D. 反交实验结果应与上述结果相同
6. 大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（ ）
A. 大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋
B. RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录
C. σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合
D. 实验加入未标记的噬菌体DNA应过量
7. 胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是一种蛋白类激素，以葡萄糖浓度依赖的方式促进胰岛素分泌，抑制胰高血糖素分泌，并能抑制食欲，从而达到降血糖、减肥等作用，在体内可快速降解。临床使用的GLP-1类药物由人工合成，可在体内长效发挥作用。下列相关说法正确的是（ ）
A. 口服GLP-1可治疗肥胖症
B. 胰岛A、B细胞均存在GLP-1的受体
C. GLP-1类药物与天然GLP-1结构完全相同
D. 临床使用GLP-1类药物无任何副作用
8. 肠-脑轴（GBA）是指大脑和肠道以及肠道微生物之间相互沟通通路，在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径。下列不涉及GBA通路的是（ ）
A. 脑通过自主神经控制胃肠蠕动
B. 微生物刺激肠分泌神经肽影响食欲
C. 肠道炎症引起体温调节异常
D. 下丘脑通过垂体调节血糖平衡
9. 植物生长调节剂在农业生产中已广泛应用，下列说法正确的是（ ）
A. 生长调节剂的使用可减轻人工劳动成本
B. 生长调节剂均是植物激素的结构类似物
C. 探究生长调节剂最适浓度无需做预实验
D. 过量使用植物生长调节剂不会影响环境
10. 黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种。为了研究二者的生态位分化关系，在梵净山保护区进行野外监测，调查结果如图。下列相关描述错误的是（ ）

A. 梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离
B. 结果显示黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时
C. 结果表明两种猴在觅食策略上未实现生态位分化
D. 每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
11. 为研究增温和放牧对高寒草地植物群落特征及生产力的影响，研究人员在藏北高原建立增温实验平台，统计数据如图。相关说法错误的是（ ）
A. 放牧条件下增温会减弱净初级生产力提升
B. 增温能显著增加杂草、禾草和莎草类高度
C. 放牧条件下，增温对杂草高度无显著影响
D. 放牧不会影响群落的演替方向和演替速度
12. 为加速绿色荧光蛋白基因（GFP）进化，快速获得荧光强度更高的GFP蛋白，科研人员将DNA1（编码易错DNA聚合酶）和DNA2共同导入大肠杆菌（如图）。下列说法错误的是（ ）

A. 用卡那霉素筛选含DNA1的大肠杆菌
B. 易错DNA聚合酶催化GFP基因复制
C. GFP基因在此复制过程中突变率升高
D. 连续传代并筛选强荧光菌落加速GFP进化
13. 将优质、耐贮藏的巨大口蘑（甲）和高产、适应性强的双孢蘑菇（乙）作为亲本菌株，进行原生质体融合育种，以得到具有新生理特性的融合菌株。图为育种过程，以下说法错误的是（ ）

A. 利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁
B. 使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合
C. 融合时间和温度不会影响原生质体融合率
D. 原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的
14. 下列关于探究实践活动叙述错误的是（ ）
A. 性状分离比模拟实验中同一小桶中的两种彩球数量可以不等
B. 模拟生物体维持pH稳定的实验中自来水和缓冲液作为对照
C. 探究光强对光合作用的影响时利用光源与植物的距离来调节光强
D. 设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中需要保证适宜的光照
15. 下列关于生物学实验中科学方法和技术的应用，叙述错误的是（ ）
A. 孟德尔在研究遗传规律时运用了假说-演绎法
B. “细胞学说”的建立基于科学观察和归纳概括的方法
C. 探索光合作用的原理时科学家运用了同位素示踪的方法
D. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验使用了物质分离鉴定技术
第二部分
本部分共6题，共70分。
16. 为防止食草动物啃食，非洲稀树草原上生活的哨刺金合欢树除了长满锐利的长刺外，还长着一种特殊的刺（图1），刺的下面膨大中空，能给蚂蚁提供巢穴。同时树叶基部有蜜腺，当受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻，蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。
（1）哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的______，食草动物促进了稀树草原生态系统的______。该生态系统长期维持相对稳定状态，是因其具有一定的______能力。
（2）稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树，通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的金合欢树被三种蚂蚁占领的比例（图2），据图可知三种蚂蚁中______的竞争能力最强，约占据了一半的哨刺金合欢树。

（3）进一步的研究发现Cn和Tp具有不同的生存策略。下表统计了被三种不同蚂蚁占据的哨刺金合欢树的相关特征。
①据表推测，Tp通过______，使这棵合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力：而Cn则通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”，去除金合欢树的______，减少与其他树的联系，避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。
②基于此研究得出“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”的因果关系是______。
（4）有研究表明，当蜜汁减少时，Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”，这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食，十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因，并阐述该结果对你的启示______。
17. 科研人员对生长素（IAA）参与莲藕不定根（Ar）形成的调控机制进行了一系列研究。
（1）研究发现，10μml·L-1的IAA能显著促进莲藕Ar的形成，而150μml·L-1的IAA则起到抑制作用，这体现了IAA的作用具有______的特点。后续研究中IAA处理组均选用10μml·L⁻¹作为处理浓度。
（2）植物下胚轴分生组织的细胞经______发育成根原基（Rp），继续发育并突破表皮形成Ar，研究者通过显微结构观察莲藕Ar的发育过程，结果如图1。
结果表明，IAA通过______从而促进了Ar的生长。
（3）IAA氧化酶（IAAO）能氧化分解IAA。研究者进一步检测了实验组和对照组IAAO活性和内源IAA含量，结果如图2。
据图2推测，施加IAA后促进Ar生长的原因是______。
（4）在生长素介导的信号转导机制中，ARF和AUX起到重要作用（图3）。研究者进一步检测了ARF基因的相对表达量（图4）。结合图3和图4阐释施加IAA促进莲藕Ar形成的分子机制______________。
18. 免疫细胞能识别肿瘤，并浸润其中发挥重要作用。科学家利用免疫细胞这种“归巢性”，实现巨噬细胞“搭便车”的设计，将药物输入到肿瘤内部。
（1）机体识别并清除肿瘤细胞，体现了免疫系统______的功能。TAM是存在于肿瘤中的巨噬细胞，具有极强的“归巢”肿瘤的能力。
（2）金纳米棒（AuNR）是一种光热材料，常用于局部肿瘤治疗，在808nm的激光照射下，产生光热效应，使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育，再用紫外光照射，获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体（AuNR/ABs）。
①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察，结果如图1。该实验的对照组为______。
②荧光标记AuNR和AuNR/ABs，分别与TAM进行孵育，检测TAM细胞内的荧光强度，结果如图2。结合图1和图2实验结果，分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是______。

（3）为研究利用AuNR/ABs搭乘TAM靶向到肿瘤部位进行治疗的效果。科研人员在小鼠的右下肢皮下接种第一个肿瘤（R），一段时间后在左下肢皮下接种第二个肿瘤（L）模拟肿瘤转移。尾静脉注射相应药物。对右侧肿瘤R进行三次光疗，最后记录两个肿瘤的重量（图3）。结合免疫学原理阐释左侧肿瘤L第4组重量显著减小的主要原因_____________________。

（4）利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果，请完善实验组设计思路_____________________。
19. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。
溶酶体快速修复机制
溶酶体是细胞的“消化车间”，内含多种水解酶。研究发现溶酶体还具有参与细胞免疫、清除受损细胞组分等功能。溶酶体损伤是许多疾病的标志，尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病。为此，科研人员对溶酶体修复机制进行了探索。
溶酶体膜通透化（LMP）是溶酶体损伤的重要标志，严重的LMP会引发溶酶体自噬。研究者利用生物素标记，通过蛋白质组学方法筛选溶酶体受损后膜表面特异性富集的蛋白质，来研究与溶酶体损伤修复相关的蛋白，并弄清了溶酶体损伤的快速修复机制，即PITT途径（如图1）。一般的情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，而当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。与此同时，PI4P还可以招募OSBP，将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体，修复溶酶体膜。
研究表明PITT途径关键酶缺失，会导致严重的神经退行性疾病和早衰，该途径的发现为我们研究与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病提供了新思路。
（1）真核细胞中的膜结构共同构成了______。当溶酶体受损时，内质网将其包裹，体现了内质网膜具有______的结构特点。
（2）为筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白，将生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面，再用物质L引发溶酶体损伤，实验组处理如图2。对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为______（选填选项前的字母）。选择______的蛋白质作为候选蛋白。
a．+生物素 b．+L c．不处理
注：生物素连接酶T可将临近的蛋白质标记上生物素
（3）研究人员利用红色荧光标记溶酶体，利用绿色荧光标记内质网，通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况（图3），根据文中信息预期3、4组荧光的结果（“A”或“B”）填入表格。
（4）根据本文信息，在答题卡上完善溶酶体修复的PITT途径_________。
20. 科研人员获得了携带两种抗稻瘟病的抗性基因Pib和Pikm的水稻品系——川抗30，以及携带螟虫抗性基因CrylC的水稻品系——昌恢。为获得同时携带抗螟虫基因和两种抗稻瘟病基因的改良株系，开展了相关研究。
（1）水稻的稻瘟病抗性与敏感为一对______。利用川抗30品系与野生型稻瘟病敏感水稻杂交，F1表现为稻瘟病抗性，F1与野生型杂交，子代性状及分离比为______，证明Pib和Pikm位于非同源染色体上。
（2）吕恢品系水稻在品质和产量上明显优于川抗30，科研人员结合分子标记技术筛选目标基因进行杂交育种，以获得改良优质水稻。请写出制备优质、高产的纯合双抗（抗螟虫和抗稻瘟病）水稻的杂交育种技术路线（总体思路）______。
（3）研究者利用PCR技术检测改良优质水稻中是否含有Pib基因。
①下表为利用PCR进行检测的反应体系的配方，请将表格补充完整。
PCR反应体系
②图为Pib基因的部分序列。
5'—…AATGCCC…ATGTGGA…—3'
3'—…TTACGGG…TACACCT…—5'
根据图，选择______作为引物对Pib基因进行扩增。
A．5'—…AATGCCC…—3' B．5'—…TCCACAT…—3'
C．5'—…TTACGGG…—3' D．5'—…ATGTGGA…—3'
研究者最终确定改良优质水稻具备了相关抗性基因，成功培育出优质、高产的双抗水稻。
（4）检测发现本研究获得的优质双抗水稻的部分性状与昌恢品系相比出现株高上升、千粒重下降的现象，但是利用基因定点编辑技术获得的纯合抗性突变株系，其他性状未发生改变，原因可能是______。请从育种的角度对这两种技术进行评价。
21. 裸鼹鼠几乎不得癌症，其寿命可超过30年，同样大小的家鼠最长寿命为4年。为探究其原因，科研人员做了以下研究。
（1）将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于______培养箱进行体外培养，经检测发现其分泌大量粘稠高分子量透明质酸（HA），可抑制细胞过度增殖。
（2）研究者检测不同来源成纤维细胞中HA合成酶（HAS）的含量，结果如图1。另外，发现裸鼹鼠组织的HA降解酶（HAase）的活性远低于人和小鼠。结合图文信息，分析裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量HA的原因是______。
结果显示，裸鼹鼠胚胎期HA合成酶低表达，推测其意义是______。
（3）为进一步研究高分子量HA能否提高小鼠的寿命，研究人员进行了下列实验（图2）。
NeR：新霉素抗性基因nmrHas2：裸鼹鼠 HA 合成酶 2 基因CE：cre 重组酶-雌激素受体融合基因
注：启动子仅启动相邻基因的表达
①通过转基因技术获得转基因小鼠A：为了将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点，需在其两端设计与6号染色体同源序列，实现同源序列之间的重组。由此获得的转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2，原因是______。
②B鼠为导入表达CE的纯合子，CE也插入6号染色体的相同位点。外源雌激素可诱导cre重组酶活化，活化的cre重组酶能识别并切除lxP位点间的序列。A、B鼠交配获得C、D鼠，请画出C鼠的基因组成情况______。
③利用C、D鼠进行实验，测得实验组小鼠HA含量升高，癌症概率降低、炎症反应减少，寿命也得到了延长。请写出对照组的选材______（“C”或“D”）及实验处理。
（4）请简述本研究的应用前景 _________________________ 。子代
表现型
比例
F1
褐色公牛：红色母牛
1：1
F2
褐色公牛：红色公牛：褐色母牛：红色母牛
3：1：1：3
蚂蚁种类
Cm
Cn
Tp
蜜腺啃食率
33%
48%
90%
芽啃食率
0
97%
0
顶端优势指数
40%
30%
43%
注：CpG 是可激活特异性免疫的佐剂
1组：缓冲液+照光
2组：AuNR-CpG+照光
3组：AuNR/ABs+照光
4组：AuNR-CpG/ABs+照光
5 组：AuNR-CpG/ABs
分组
材料
处理
结果
1
正常细胞
不处理
A
2
正常细胞
+L
B
3
敲除PI4K2A基因细胞
不处理
①______
4
敲除PI4K2A基因细胞
+L
②______
组分
总体积/10μL
10倍浓缩的扩增缓冲液
1μL
i______
1.5μL
4种脱氧核苷酸等量混合液（2.5mml·L-1）
0.5μL
引物I/II（50μml·L-1）
1/1μL
Taq DNA聚合酶
0．20μL
H2O
ii______