2024山西省太原市高三下学期三模考试理科综合试卷-高中生物（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、考试编号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。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，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Cl35.5 S32 Fe56 Cu64
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. 科学家运用恰当的科学方法推动人类科研进展并取得重大成就。下列叙述错误的是（ ）
A. 施莱登和施旺运用归纳法提出细胞学说，阐明了生物界的统一性
B. 辛格和尼科尔森运用假说-演绎法，提出细胞膜结构的流动镶嵌模型
C. 沃森和克里克通过建构模型，直观地反映了DNA分子结构的共同特征
D. 班廷等人摘除健康狗的胰腺，运用了减法原理建立实验性糖尿病模型
【答案】B
【解析】
【分析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，其内容为：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞可以从老细胞中产生。
【详解】A、施莱登、施旺运用”归纳法”，提出一切动物和植物都由细胞发育而来，从而体现生物体统一性，A正确；
B、辛格和尼科尔森运用”提出假说”，提出流动镶嵌模型，说明细胞膜具有流动性，进而解释细胞生长和运动，B错误 ；
C、沃森和克里克运用建构模型法构建DNA结构模型，直观地反映了DNA分子结构共同特征,C正确；
D、班廷和贝斯特先将狗的胰管结扎，造成胰腺萎缩，再摘除另一只狗的胰腺，造成糖尿病，应用了减法原则，再从结扎的狗身上取出萎缩得只剩下胰岛的胰腺做成提取液，注入患糖尿病的狗身上，患糖尿病的狗的血糖迅速下降，证实胰岛分泌胰岛素，D正确。
故选B。
2. 桥本氏甲状腺炎是一种以自身甲状腺组织为抗原的慢性炎症性疾病。下列分析正确的是（ ）
A. 该病是免疫防御功能异常而引起的疾病
B. 患者可能会出现畏寒和情绪低落等情况
C. 患者体内促甲状腺激素的含量低于患病前
D. 通过抽血测定相应抗体含量即可判断甲状腺功能
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知，桥本氏甲状腺炎患者是一种以自身甲状腺组织为抗原的慢性炎症性疾病，则其血液中存在抗甲状腺细胞的抗体，会攻击甲状腺细胞，导致甲状腺激素分泌不足，是免疫自稳功能异常引起的自身免疫病。
【详解】A、由题意可知，桥本氏甲状腺炎是一种以自身甲状腺组织为抗原的慢性炎症性疾病，患者体内会出现抗甲状腺细胞的抗体，即抗体可作用于甲状腺细胞，使甲状腺细胞受损，属于自身免疫病，是免疫自稳功能异常引起的疾病，A错误；
B、甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性，能提高代谢水平，该患者甲状腺受损使甲状腺激素水平低于正常值，可能会出现畏寒、精神萎靡等症状，B正确；
C、甲状腺激素的分泌存在反馈调节，该患者甲状腺受损使甲状腺激素水平低于正常值，对于下丘脑和垂体的抑制作用减弱，故促甲状腺激素含量比正常值高，高于患病前，C错误；
D、通过抽血测定相应抗体含量只是甲状腺功能指标的一方面反应，要判断甲状腺功能还要检测血液中甲状腺激素的含量等，D错误。
故选B。
3. 某科研团队提取了已灭绝的丹尼索瓦人的线粒体DNA，并进行测序比对，发现其遗传信息中含有与藏人相同的EPASI基因，该基因对于藏人适应低氧环境有至关重要的作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 推测丹尼索瓦人一定生活在高海拔低氧的环境
B. 高原低氧环境导致EPASI基因产生适应性突变
C. 上述实验为研究生物进化提供了细胞水平的证据
D. 低氧环境可能引起EPAS1基因中部分碱基发生甲基化修饰
【答案】D
【解析】
【分析】生物有共同祖先证据：化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据。比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。胚胎学证据：①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾；②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。细胞水平的证据：①细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞；②细胞有共同的物质基础和结构基础。分子水平的证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性。
【详解】A、已灭绝的丹尼索瓦人的线粒体DNA中含有与藏人相同的EPASI基因，该基因对于藏人适应低氧环境有至关重要的作用，但不一定表明丹尼索瓦人一定生活在高海拔低氧的环境，A错误；
B、突变是多方向性的，高原低氧环境不能使EPASI基因产生适应性突变，B错误；
C、上述实验为研究生物进化提供了分子水平的证据，C错误；
D、EPASI基因对于藏人适应低氧环境有至关重要的作用，低氧环境可能引起EPAS1基因中部分碱基发生甲基化修饰，D正确。
故选D。
4. 生命活动的正常进行常需要一定的条件。下列叙述错误的是（ ）
①PCR反应缓冲液中一般添加Ca2+激活DNA聚合酶
②靶细胞、辅助性T细胞参与细胞毒性T细胞的活化
③B细胞的活化需要病原体和细胞因子两个信号的刺激
④生长素与细胞分裂素是启动外植体脱分化的关键激素
⑤可用电刺激、聚乙二醇、蛋白酶合成抑制剂激活重构胚
⑥诱导物与诱导型启动子结合可激活或抑制目的基因表达
A. ①③⑤B. ①③⑥C. ②④⑤D. ③⑤⑥
【答案】A
【解析】
【分析】B细胞活化除了需要两个信号刺激（病原体与B细胞直接接触、辅助性T细胞与B细胞相结合）还需要细胞因子的促进作用.细胞毒性T细胞识别并与靶细胞结合后开始分裂分化，辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的的分裂分化过程。
【详解】①PCR反应缓冲液中一般添加Mg2+激活DNA聚合酶，①错误；②细胞毒性T细胞识别并与靶细胞结合后开始分裂分化，辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的的分裂分化过程，②正确；③B细胞活化除了需要两个信号刺激（病原体与B细胞直接接触、辅助性T细胞与B细胞相结合）还需要细胞因子的促进作用，③错误；④生长素与细胞分裂素是启动外植体脱分化的关键激素，生长素与细胞分裂素比值为1时有利于愈伤组织形成，④正确；⑤可用电刺激、蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，聚乙二醇不可以，⑤错误；⑥诱导型启动子可特异性与诱导物结合，达到在特定情况下激活或抑制目的基因表达的目的，⑥正确。故BCD错误，A正确。
故选A。
5. 群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚，是动态发展的生命系统。下列叙述错误的是（ ）
A. 草原群落的外貌和结构一般随季节变化而发生规律性改变
B. 森林中阴生植物的叶绿体呈深绿色且颗粒大从而适应弱光条件
C. 过度砍伐使森林群落的物种组成和丰富度发生改变而影响演替方向
D. 群落中不同物种占据相对稳定的生态位是由物种间协同进化决定的
【答案】D
【解析】
【分析】群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【详解】A、由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化，A正确；
B、阴生植物的茎细长，叶薄，细胞壁薄，机械组织不发达，但叶绿体颗粒大、呈深绿色，因此，这类植物适应在弱光条件下生存，B正确；
C、人类活动可以改变演替方向，如过度砍伐使森林群落的物种组成和丰富度发生改变而影响演替方向，C正确；
D、群落中不同物种占据相对稳定的生态位是由物种间及生物与环境间协同进化决定的，D错误。
故选D。
6. 利用基因工程将大肠杆菌脱氧酶基因导入嗜甲基杆菌中，提高其氨同化能力，并利用发酵工程生产单细胞蛋白。下列分析错误的是（ ）
A. 可通过构建基因文库获取大肠杆菌脱氢酶基因
B. 可通过PCR技术检测脱氢酶基因是否正常转录
C. 通过发酵可以从嗜甲基杆菌中提取单细胞蛋白
D. 单细胞蛋白制成的饲料有利于提高家禽产蛋量
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、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。
【详解】A、获取目的基因的常用的方法有化学方法人工合成、构建基因文库、PCR扩增，所以可通过构建基因文库获取大肠杆菌脱氢酶基因，A正确；
B、若要检测大肠杆菌脱氧酶基因在嗜甲基杆菌中是否正常转录，可以提取嗜甲基杆菌的mRNA，逆转录形成cDNA后通过PCR等技术进行检测，B正确；
C、可以通过发酵获得大量嗜甲基杆菌菌体，嗜甲基杆菌菌体即单细胞蛋白，C错误；
D、用嗜甲基杆菌等生产的单细胞蛋白含有丰富的蛋白质、糖类、维生素等物质，制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高，D正确。
故选C。
三、非选择题：共174分。
7. 细胞是最基本的生命系统，是物质、能量和信息的统一体。信息以物质和能量为载体，物质和能量的变化离不开信息的传递和调控。请回答下列问题：
（1）细胞内遗传信息的流动过程中______是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，ATP为信息流动提供能量。
（2）多细胞植物体的细胞间、器官间的协调，主要通过______传递信息，这些化学物质会影响细胞的基因表达，从而调节植物体的生命活动。
（3）免疫调节的物质基础是免疫活性物质，如辅助性T细胞分泌的______、浆细胞分泌的抗体等，发挥免疫作用。
【答案】（1）DNA、RNA（或核酸）
（2）激素 （3）细胞因子
【解析】
【分析】细胞间的信息交流大多数与细胞膜的结构和功能相关。信息传递在生态系统中的作用：生命活动的正常进行离不开信息传递；生物种群的繁衍离不开信息传递；信息还能够调节种间关系维持生态系统的稳定。
【小问1详解】
DNA、RNA都是信息的载体，细胞内DNA储存遗传信息，RNA传递遗传信息。
【小问2详解】
激素可以传递信息，起调节作用。
【小问3详解】
辅助性T细胞分泌细胞因子，促进B细胞或者T细胞的增殖。
8. 科研人员在秦岭地区发现罕见的棕白色大熊猫丹丹和七仔，并对相关的大熊猫家庭进行分析。请回答下列问题：
（1）据图1推测大熊猫的棕色最可能是由______（“常”或“X”）染色体上的______（“显”或“隐”）性基因控制。
（2）研究发现，棕色毛发的形成与1号染色体上的B基因突变表达出异常B蛋白有关；图2为发生B基因突变后相应的mRNA序列。
据图2分析B蛋白发生异常的原因可能是______。
（3）科研人员通过显微镜观察发现，与黑白大熊猫相比，棕白大熊猫的黑色素细胞中黑色素小体数量与体积均显著减少。进一步研究发现，大熊猫的黑色素主要沉积在淀粉样蛋白上形成黑色素小体，B蛋白的作用可能与前黑素小体蛋白水解生成淀粉样蛋白有关。
①科研人员向黑色素细胞中导入一小段RNA，干扰B基因的______过程，导致细胞内B蛋白含量仅为正常细胞的25%。
②通过蛋白质电泳与抗原—抗体杂交技术检测相关蛋白结果如图3所示，试分析B基因与棕白色大熊猫形成之间的关系：____________。
【答案】（1） ① 常 ②. 隐
（2）B基因发生基因突变，相应mRNA序列缺失25个碱基导致终止密码子提前出现，无法合成具有特定空间结构的B蛋白，进而导致B蛋白功能发生异常。
（3） ①. 翻译 ②. B基因突变无法合成具备活性的B蛋白，使淀粉样蛋白含量下降，影响大熊猫黑色素的沉积，导致黑色素小体数量和体积均减少，进而影响了大熊猫毛色而形成棕白色
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【小问1详解】
图中丹丹和七仔为棕白色，根据相对性状的个体杂交后代没有出现棕白色，因此可判断棕色为棕白色，棕色丹丹生出的雄性个体表现为黑色，因而可判断大熊猫棕色的遗传方式最可能是由常染色体上的隐性基因控制。
【小问2详解】
mRNA是翻译的模板，其上三个相邻碱基编码一个氨基酸，据图可知，由于B基因的外显子1发生了25个碱基对的缺失因而导致B基因相应的mRNA序列发生改变，由于缺失的25个碱基对不是3的整数倍，因而对B基因控制合成的蛋白质影响较大，进而表现为mRNA中终止密码子提前出现，无法合成具有特定空间结构的蛋白质，进而无法执行相应功能。
【小问3详解】
①mRNA是翻译的模板，向黑色素细胞中导入一小段RNA，会由于碱基互补配对干扰B基因的翻译过程，进而使得细胞内B蛋白含量仅为正常细胞的25%。
②通过蛋白质电泳与抗原—抗体杂交技术检测PMEL切割后的片段，部分结果如图3，结果显示，与对照组相比，实验组的B蛋白和淀粉样蛋白片段下降，据此推测，B基因与棕白色大熊猫形成之间的关系是：B基因突变无法合成具备活性的B蛋白，使淀粉样蛋白含量下降，影响大熊猫黑色素的沉积，导致黑色素小体数量和体积均减少，进而影响了大熊猫毛色而形成棕白色。
9. 植物通过向环境释放特定物质，对邻近其它植物等生物的生长发育产生有益或有害影响的现象属于化感现象。水稻和稗草（一种杂草）之间存在类似的现象。为研究不同水稻对稗草的影响，将化感水稻（PI）、普通水稻（LE）幼苗分别与稗草幼苗共培养，结果如下表。请回答下列问题：
不同培养方式对稗草生长的影响
注：CK-稗：单种稗草；PI-稗：稗草与化感水稻共培；LE-稗：稗草与普通水稻共培
（1）据表分析，大田种植应选______水稻种植，其优势在于______。
（2）研究发现水稻通过化感作用抑制稗草生长素的合成，从而影响其根系生长，且这种效应随着距离增大而减弱，请设计实验进行验证。写出实验思路______（材料：化感水稻幼苗、稗草幼苗等）。
【答案】（1） ①. 化感（PI） ②. 与普通水稻相比，化感水稻对稗草生长的抑制作用更强
（2）将多株生长状况相同且良好的稗草幼苗随机均分为若干组；分别在每组稗草不同距离处种植数量相等的、生理状况相同的化感水稻幼苗；在相同且适宜的环境中培养一段时间后，检测并统计不同组稗草根系生长状况与生长素含量
【解析】
【分析】分析表格数据可知，PI-稗组（稗草与化感水稻共培组），其稗草平均株高和稗草平均干重比CK-稗和PI-稗都低，说明与普通水稻相比，化感水稻对稗草生长的抑制作用更强。
【小问1详解】
分析表格数据可知，PI-稗组（稗草与化感水稻共培组），其稗草平均株高和稗草平均干重比CK-稗和PI-稗都低，说明与普通水稻相比，化感水稻对稗草生长的抑制作用更强，所以大田种植应选化感（PI）水稻种植。
【小问2详解】
研究发现水稻通过化感作用抑制稗草生长素的合成，从而影响其根系生长，且这种效应随着距离增大而减弱，所以该实验的自变量是化感水稻与稗草之间的距离，因变量是每组稗草根系生长状况和生长素含量；该实验的实验思路是：将多株生长状况相同且良好的稗草幼苗随机均分为若干组；分别在每组稗草不同距离处种植数量相等的、生理状况相同的化感水稻幼苗；在相同且适宜的环境中培养一段时间后，检测并统计不同组稗草根系生长状况与生长素含量。
10. “蓝碳”是利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定、储存的过程，红树林是“蓝碳”生产的重要部分。红树林生活在间歇性潮水浸淹的特殊环境中，为适应环境演化出支柱根、呼吸根与富含单宁酸的树皮等特殊结构，具有防风消浪、固岸护堤的作用。请回答下列问题：
（1）可用______法研究红树林生态系统中碳元素的运行和变化规律；红树林强大的储碳功能一定程度上可以“抵消”全球的碳排放，实现“碳中和”，这体现了碳循环具有______的特点。
（2）单宁酸被动物取食后产生涩味，从而抵御植食性动物的啮噬。单宁酸属于______信息，它的作用体现了信息传递可以______。从适应性角度分析支柱根与呼吸根对红树植物的作用______。
（3）退化红树林进行植被修复时，常种植该区域原生物种进行修复，逐渐达到生态平衡。处于生态平衡的红树林具有______的特征。
【答案】（1） ①. 同位素标记 ②. 全球性
（2） ①. 化学 ②. 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 ③. 支柱根有利于抗击风浪：呼吸根便于在潮水浸淹期间吸收氧气
（3）结构平衡、功能平衡、收支平衡
【解析】
【分析】生态系统中信息的种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
【小问1详解】
同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，可用同位素标记法研究红树林生态系统中碳元素的运行和变化规律；碳循环是物质循环的一种，具有全球性的特点。
【小问2详解】
生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等，称为化学信息，单宁酸属于化学信息；单宁酸被动物取食后产生涩味，从而抵御植食性动物的啮噬，上述过程发生在不同生物之间，体现了信息传递可以调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定；从适应性角度分析支柱根与呼吸根对红树植物的作用是：支柱根有利于抗击风浪：呼吸根便于在潮水浸淹期间吸收氧气。
【小问3详解】
处于生态平衡的红树林具有结构平衡、功能平衡、收支平衡等特点。
11. 蛋白质X在进化中高度保守，参与哺乳类动物生殖过程的多个环节。科研人员利用现代生物技术，研究其在牛早期胚胎发育中的作用。请回答下列问题：
（1）为获得大量特定的牛早期胚胎，研究人员通过______处理收集牛卵母细胞，将其培养到______期，再与获能的精子结合，完成体外受精。
（2）受精卵培养过程中需要定期更换培养液，其目的是______。
（3）为获得更多的克隆牛，可在胚胎移植前选择______、______的桑葚胚或囊胚进行分割。
（4）在探究蛋白质X对牛胚胎早期发育率的影响时，常采用注射蛋白质X相应抗体的方法来干扰其表达。研究人员通过以下方法制备相应的单克隆抗体。

a.过程①是给小鼠注射蛋白质X，其目的是______。
b.过程②通过对筛选的细胞进行______和抗体检测，将抗体检测呈______的细胞进行培养，从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【答案】（1） ①. 超数排卵 ②. MⅡ
（2）清除代谢物防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
（3） ①. 发育良好 ②. 形态正常
（4） ①. 从小鼠中得到能产生抗蛋白质X抗体的B淋巴细胞 ②. 克隆化培养 ③. 阳性
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：
（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
（2）获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
（3）克隆化培养和抗体检测。
（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等几个主要步骤。故要为获得大量特定的牛早期胚胎，先采用促性腺激素处理的方法大量收集牛卵母细胞（超数排卵），牛卵母细胞培养到MⅡ中期再与解冻并经获能处理后的精子结合，完成体外受精。
【小问2详解】
为清除代谢产物，防止代谢产物积累，对细胞自身造成危害，培养过程中需要定期更换培养液。
【小问3详解】
为获得更多的克隆牛应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行胚胎分割。
【小问4详解】
给小鼠注射蛋白质X，目的是从小鼠中得到能产生抗蛋白质X抗体的B淋巴细胞；获得杂交瘤细胞后，需要进行克隆化培养和抗体检测。为了得到大量抗肿瘤抗原的单克隆抗体，可将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞，在体外培养或注射到小鼠腹腔内使其增殖，可以从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。分组
稗草平均株高/cm
稗草平均干重/g
CK-稗
22.40
0.0104
PI-稗
16.24
0.0051
LE-稗
20.84
0.0085