2024年上海嘉定区二模高考生物模拟试卷试题（答案详解）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页2023学年高三年级第二次质量调研生物学试卷考生注意：1．试卷满分100分，考试时间60分钟。2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括试题与答题要求，选择题中单选只有1个答案，多选有2个或2个以上答案，编号选填有1个或1个以上答案。3．考生应用2B铅笔、钢笔或圆珠笔将答案全部涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸上；做在试卷上一律不得分。一、生物入侵与生物多样性（26分）1．原产北美的少花蒺藜草是一种入侵杂草，目前已严重危害内蒙古草原等半干旱农牧交错区域的生物多样性。某研究小组调查了内蒙古科尔沁沙地的植物多样性的情况，得到下表。图1为少花蒺藜草在不同生境中表型特征。采集地编号主要伴生物种1针茅、糙隐子草、狗尾草、少花蒺藜草2锦鸡儿、冷蒿、狗尾草、少花蒺藜草3蒙古冰草、沙生冰草、狗尾草、少花蒺藜草4狗尾草、茵陈蒿、白草、少花蒺藜草5针茅、羊草、狗尾草、少花蒺藜草6榆树、黄柳、狗尾草、少花蒺藜草

(1)表和图1分别体现的是。A.遗传多样性和遗传多样性B.遗传多样性和物种多样性C.物种多样性和物种多样性D.物种多样性和遗传多样性(2)表中常采用样方法获得，若想测算科尔沁沙地各物种种群密度，表中缺少的数据是。在做样方调查时，以下做法正确的是。A.选择该地区物种密度较大的区域确定采集地1至6B．在各采集地中随机选取多个样方C．在各采集地中选取样方的面积大小一致D．统计各样方物种数量，以数量最多的样方数据作为最终呈现数据(3)表中少花蒺藜草与狗尾草在生态系统成分中属于（生产者/消费者/分解者）。它们的生态习性相似，相互之间属于关系。(4)在少花蒺藜草入侵草原生态系统的初始阶段，其种群数量变化呈现（J/S）型增长模型，随后该地区部分伴生植物数量逐渐减少，这种群落演替为（初生/次生）演替。为探究少花蒺藜草适应入侵环境的机制，分别比较了不同程度的干旱胁迫条件下的少花蒺藜草和狗尾草的过氧化物酶活性（POD）、过氧化氢酶活性（CAT）、叶绿素含量（Chl）的差异，如图2所示。“**”表示不同植物同一处理具有差异显著性，小写字母表示同一植物不同处理具有差异显著性。

(5)图2的c图中叶绿素含量的变化可直接影响少花蒺藜草光合作用的阶段，该阶段的能量变化是。(6)研究发现一定程度的干旱等自然因素干扰后，被少花蒺藜草入侵的草原生态系统自我调节能力较之入侵前有一定程度的下降，原因可能是少花蒺藜草入侵导致该地区的。A物种丰富度下降B营养结构复杂程度上升C其他伴生物种的数量下降D种间关系复杂程度上升(7)据图2分析，少花蒺藜草与狗尾草适应干旱的主要机制分别是、。（编号选填）①通过提高POD活性抵御干旱胁迫造成的损伤②提高CAT活性加速H2O2分解来维持干旱胁迫下植物正常生长③延缓光合色素的降解抵御干旱胁迫造成的损伤二、支原体肺炎（22分）2．肺炎支原体（MP）是一种无细胞壁、能独立生活的原核生物，是造成肺炎、支气管炎的重要病原体，也可引起多种肺外并发症。MP感染发病机制主要倾向于呼吸道上皮细胞吸附和免疫学发病机制，部分过程如图所示。表为科研工作者对肺炎支原体患者和健康者血清中的IgG和IgM两种免疫球蛋白含量检测结果。组别IgGIgM肺炎支原体患者7．61±2．561．36±0．37健康者7．50±2．521．12±0．33P0．5700．000注：P＜0．05代表差异有统计学意义(1)MP与人体细胞属于不同类型的细胞，其主要区别是MP无。A．细胞膜 B．核糖体 C．叶绿体 D．核膜(2)支原体肺炎患者常出现高热症状，在体温上升期时患者可能发生的生理过程有。（编号选填）①骨骼肌战栗②肾上腺素分泌量下降③甲状腺素分泌量上升④胰岛素分泌量上升⑤产热量大于散热量(3)图所示肺炎支原体（MP）可破坏了呼吸道粘膜的完整性，从而破坏了人体免疫的第（一/二/三）道防线。(4)据表分析，肺炎支原体感染后可被作为判断病情及其发展重要依据的免疫球蛋白是（IgG/IgM）。原因是。A．健康者与患者都有该免疫球蛋白B．健康者与患者都无该免疫球蛋白C．与健康者相比，患者体内该免疫球蛋白含量显著提高D．与健康者相比，患者体内该免疫球蛋白含量无显著差异(5)肺炎支原体感染后，也会引发机体的细胞免疫过程，以下细胞或物质可能参与此过程的有。（编号选填）①B淋巴细胞②T淋巴细胞③抗原呈递细胞④辅助性T细胞⑤细胞毒性T细胞⑥浆细胞⑦细胞因子⑧抗体(6)MP作为抗原与机体心、肺、脑、肝、肾、平滑肌等存在着共同抗原，因而能引起多种肺外并发症，请结合图、表以及所学知识，简述MP感染后引起多种肺外并发症的机制。。(7)目前，MP疫苗还在研发中，请结合题意和已学知识，请在以下方案中选出MP疫苗研制的可行性方案。（编号选填）①P1蛋白制作成疫苗②灭活或减毒的支原体作为疫苗③编码P1蛋白的基因制作成疫苗④将能与神经氨酸受体结合的药物制作成疫苗三、脊髓小脑性共济失调与神经调节（16分）3．脊髓小脑性共济失调（SCAs）是一种人体运动能力、协调能力障碍的单基因遗传病，图1为某SCAs6患者（SCAs中一种亚型之一）的家系图，图2为该病致病CACNA基因和正常基因编码链的部分碱基序列，其编码的蛋白为钙离子通道蛋白。

(1)研究人员对家系中正常个体进行相关基因检测，CAG都为重复22次一种类型，由此判断致病CACNA基因为位于（常/X/Y）染色体上的（显性/隐性）致病基因。(2)根据图2判断SCAs6的变异类型是。A．基因突变 B．基因重组C．染色体结构变异 D．染色体数目变异(3)致病CACNA基因所表达的钙离子通道蛋白的功能异常，根据图２推测可能的原因是该蛋白质的。A．氨基酸种类增加 B．氨基酸种类减少C．氨基酸数量增加 D．氨基酸数量减少图3表示SCAs6患者神经—肌肉接头模式图，其结构和功能与突触类似。

(4)图3所示突触小泡释放神经递质的过程称为，该方式与细胞膜具有的特性相关。(5)下列关于图3的叙述中错误的是。A．①中含有神经递质B．②上有神经递质的受体C．兴奋时，轴突末梢处的膜外电位由正变负D．兴奋的传递方向为②→③→④(6)SCAs6患者运动障碍的原因是可能在神经冲动传导时。A．体内缺钙 B．钙离子内流减少C．神经递质含量减少 D．钠离子通道减少四、甲醇工程菌（18分）4．近年来随着甲醇工业产能过剩的情况日益严重，研究人员通过构建甲醇工程菌来有效利用甲醇。RuMP途径是目前研究较多的甲醇同化途径之一，其中MDH酶是同化甲醇的关键酶之一，现科学家利用下图质粒构建表达载体，制备可利用甲醇的大肠杆菌。(1)为了使目的基因能与图示质粒高效正确构建表达载体，需在目的基因的两端加上的碱基序列。（编号选填）①EcorRI②KpnI③Acc65I

④BglⅡ(2)结合上述信息，以下叙述正确的是。A．受体细胞应选取氨苄青霉素敏感型B．可以使用Ca2+处理大肠杆菌，使重组质粒能够被其吸收C．培养受体细胞的培养基必须加入甲醇D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在培养基上生长(3)待培养12h后，挑取单菌落分离DNA进行PCR扩增，若扩增后的DNA样品电泳结果显示有968bp和1566bp两个片段，则下图（深色部分为目的基因区段）中对应两个片段的引物组合分别为和。（请用图8中编号选填）(4)检测上述构建的甲醇工程菌，其MDH的表达量远高于一般大肠杆菌，但仍无法确定是否成功构建能同化甲醇能力较强的工程菌。下列叙述中能支持该观点的是。A．尚未对工程菌合成的相关蛋白的活性进行测定B．尚未对工程菌分解甲醇的能力进行鉴定C．尚未在个体生物学水平进行抗原-抗体杂交D．尚未对目的基因进行碱基序列的测定和比较(5)利用DNA探针（单链DNA）能与待测样本中mRNA互补结合形成双链复合杂交体，从而可确定受体细胞中是否含有目的基因。检测发现部分受体细胞无目的蛋白却有目的基因，原因可能是表达过程中的过程受阻；现拟对原因做出进一步的精准判断，请简要写出实验思路和预期结果：。五、小麦抵抗低温胁迫的机制（18分）5．研究表明miR160（一类内源非编码单链小RNA），主要通过影响基因的表达来参与细胞分化、生长和发育等多种生物学调控，并在小麦抵抗低温胁迫时具有重要作用。图1为冷害胁迫下miR160和对应靶基因(TaARF11-7A)的表达水平。为进一步探究miR160的作用，研究人员利用短串联靶标模拟技术（STTM）构建了miR160沉默小麦，其原理见图2，图2中过程④是miRNA的作用机理，过程③是短串联靶标模拟技术（STTM）沉默miRNA的作用机理。(1)据图1、2分析，miR160对TaARF11-7A基因表达的影响是（促进/抑制）。(2)图2中，存在A—U、C—G碱基互补配对的过程有。（请用图2中编号选填）(3)根据图2的过程③、④、⑤、⑥，阐述科研人员利用短串联靶标模拟技术（STTM）构建miR160沉默小麦的思路。。低温胁迫会增加小麦活性氧（ROS）的产生，导致次生氧化损伤。超氧化物歧化酶（SOD）可清除ROS，丙二醇（MDA）的含量可反映出细胞内氧化损伤的程度。图3为常温和冷害胁迫下两组小麦存活率、SOD酶活性、MDA含量，其中“*”表示两组数据存在显著差异。(4)根据上述信息分析，关于小麦抵抗冷害胁迫的机制说法正确的是。A．冷害胁迫会增加miR160的表达量B．冷害胁迫后，TaARF11-7A基因发生突变而改变了碱基序列C．miRNA影响靶基因的表达是通过直接与靶基因mRNA结合所致D．TaARF11-7A的表达量下降，可能会导致细胞中SOD酶活性上升E．TaARF11-7A的表达量下降，可能会导致细胞中MDA含量上升F．miR160基因沉默小麦的耐寒性下降可能与ROS清除能力的下降有关某研究小组发现部分二倍体野生型小麦经历严冬之后会变异为四倍体小麦，并对四倍体小麦做了抗寒实验，发现其更适应寒冷环境。(5)以下是二倍体小麦和四倍体小麦细胞分裂的模式图，其中为四倍体小麦次级精母细胞的图是。A． B． C． D．(6)四倍体小麦和二倍体小麦并非是同一物种，原因是它们。A．基因完全不同 B．存在地理隔离C．存在生殖隔离 D．蛋白质完全不同(7)推测寒冷环境下四倍体小麦更适应寒冷环境的原因是其。A．miR160含量更多B．SOD酶活性更强C．MDA含量更多D．TaARF11-7A基因数更多答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页1．(1)D(2)各物种个体数量BC(3)生产者种间竞争(4)J次生(5)光反应光能→活跃化学能(6)AC(7)①③②【分析】群落演替是指一个群落被另一个群落替代的过程，该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。初生演替：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替：是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。【详解】（1）据图可知，表中有针茅、糙隐子草、狗尾草、少花蒺藜草、锦鸡儿、冷蒿、狗尾草、少花蒺藜草等多种生物，属于物种多样性，而图1是少花蒺藜草在不同生境中表型特征，属于遗传多样性。故选D。（2）种群密度是指单位面积或体积中的个体数量，是种群最基本的数量特征，故若想测算科尔沁沙地各物种种群密度，表中缺少的数据是各物种个体数量；在做样方调查时，应注意随机取样，在各采集地中选取样方的面积大小一致，并最终取平均值。故选BC。（3）表中少花蒺藜草与狗尾草都能进行光合作用，将无机物转化为有机物，属于生产者；它们的生态习性相似，竞争光照和资源等，相互之间属于种间竞争关系。（4）在少花蒺藜草入侵草原生态系统的初始阶段，由于没有天敌，食物资源等丰富，故其种群数量变化呈现J型增长模型；由于演替过程中具有土壤和一定的植被条件，故演替类型是次生演替。（5）叶绿素属于光合色素，光合色素参与光反应过程，故图2的c图中叶绿素含量的变化可直接影响少花蒺藜草光合作用的光反应阶段；光反应阶段的能量变化是光能→活跃化学能。（6）被少花蒺藜草入侵的草原生态系统自我调节能力较之入侵前有一定程度的下降，原因可能是少花蒺藜草入侵导致该地区的其他伴生物种的数量下降、物种丰富度下降、营养结构复杂程度降低，种间关系复杂程度下降。故选AC。（7）据图可知，与对照组相比，少花蒺藜草的POD含量在不同程度下均升高，而CAT含量先升高后降低，叶绿素含量在轻度干旱胁迫下有所升高，此后下降，说明少花蒺藜草可能是通过提高POD活性抵御干旱胁迫造成的损伤和延缓光合色素的降解抵御干旱胁迫造成的损伤，故选①③；与对照组相比，狗尾草的POD含量在不同程度下先升高后降低，而CAT含量在一定范围内随着干旱程度增加而增加，叶绿素含量在轻度干旱胁迫下有所升高，此后下降，说明其是通过提高CAT活性加速H2O2分解来维持干旱胁迫下植物正常生长，故选②。2．(1)D(2)①③⑤(3)一(4)IgMC(5)②③④⑤⑦(6)肺炎支原体感染后会诱导呼吸道黏膜产生MP-IgE，诱导5-羟色胺、组胺等炎性介质产生，进而激活B淋巴细胞增殖分化为浆细胞，产生IgM、IgG等免疫球蛋白。而MP作为抗原与机体心、肺、脑、肝、肾、平滑肌等存在着共同抗原，导致产生的IgM、IgG等免疫球蛋白与心、肺、脑、肝、肾、平滑肌等器官表面抗原形成免疫复合物，激活补体，导致大量白细胞侵入病变部位，溶酶体释放的水解酶引起组织或器官破坏性病变，从而引发并发症(7)①②③【分析】体液免疫：病原体可以直接和B细胞接触，树突状细胞作为抗原呈递细胞，可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞，随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下，B淋巴细胞活化，再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞，浆细胞产生抗体，和病原体结合。【详解】（1）MP是一种无细胞壁、能独立生活的原核生物，与人体细胞（真核细胞）相比，最主要的区别在于没有成形的细胞核，没有核膜。故选D。（2）机体维持体温稳定的机制是产热量=散热量，支原体肺炎患者常出现高热症状，甲状腺激素与肾上腺素与产热增加有关，在体温上升期时患者可能发生的生理过程有①骨骼肌战栗、③甲状腺素分泌量上升，从而导致⑤产热量大于散热量。故选①③⑤。（3）第一道防线是由皮肤和黏膜构成的，他们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且它们的分泌物还有杀菌的作用，图所示肺炎支原体（MP）可破坏了呼吸道粘膜的完整性，从而破坏了人体免疫的第一道防线。（4）分析表格数据可知，与健康者相比，健康者与患者都有IgM免疫球蛋白，但肺炎支原体患者含量明显升高，且P＜0．05代表差异有统计学意义，故肺炎支原体感染后可被作为判断病情及其发展重要依据，故选C。（5）细胞免疫的过程，被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，故可能参与此过程的有②T淋巴细胞、③抗原呈递细胞、④辅助性T细胞，⑤细胞毒性T细胞、⑦细胞因子。（6）据图可知，肺炎支原体感染后会诱导呼吸道黏膜产生MP-IgE，诱导5-羟色胺、组胺等炎性介质产生，进而激活B淋巴细胞增殖分化为浆细胞，产生IgM、IgG等免疫球蛋白。而MP作为抗原与机体心、肺、脑、肝、肾、平滑肌等存在着共同抗原，导致产生的IgM、IgG等免疫球蛋白与心、肺、脑、肝、肾、平滑肌等器官表面抗原形成免疫复合物，激活补体，导致大量白细胞侵入病变部位，溶酶体释放的水解酶引起组织或器官破坏性病变，从而引发并发症。（7）①③据图可知，P1蛋白能够与呼吸道上皮细胞受体结合，故可作为抗原，P1蛋白制作成疫苗或编码P1蛋白的基因制作成疫苗可行，①③正确；②灭活或减毒的支原体作为疫苗可激发机体的特异性免疫过程，可用作疫苗，②正确；④能与神经氨酸受体结合的药物不能制作成疫苗，因为免疫细胞无法识别，④错误。故选①②③。3．(1)常显性(2)A(3)C(4)胞吐一定的流动性(5)B(6)B【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失、替换而引起的基因碱基序列的改变，基因突变的特点是普遍性、低频性、随机性、不定向性、多害少利性等。【详解】（1）分析图1，无法直接判断显隐性，只能假设，然后去推。该病致病CACNA基因和正常基因是一对等位基因，假设用A、ａ表示，研究人员对家系中正常个体进行相关基因检测，CAG都为重复22次一种类型，则图1中的正常个体都为纯合子。因为图中正常个体后代出现了患病个体，因此正常基因一定是隐性基因ａ。图１中男性和女性均有患病，因此不可能是伴Y遗传。假设是伴X的遗传，因为Ⅰ代２号个体基因型XaXa，她的儿子肯定是XaY是正常的，而图中儿子患病，因此致病CACNA基因为位于常染色体上的显性致病基因。（2）根据图2判断SCAs6的变异是因为基因上的碱基对发生了重复，变异类型属于基因突变，A正确，BCD错误。故选A。（3）根据图2判断SCAs6的变异是因为基因上的碱基对发生了重复，多了15个碱基对，导致转录出的ｍＲＮＡ的增加了５个相同的密码子，编码的氨基酸数量增加，种类不变，C正确，ABD错误。故选C。（4）图3所示突触小泡释放神经递质的过程称为胞吐，胞吐通过膜的融合实现，体现了细胞膜具有一定的流动性。（5）A、①是突触小泡，里面包裹着神经递质，A正确；B、神经递质的受体在突触后膜上，B错误；C、静息时轴突末梢处的膜外时正电位，兴奋时，轴突末梢处的膜外变成负电位，C正确；D、突触处，神经递质只能从②突触前膜释放，经过突触间隙，作用于④突触后膜，故兴奋的传递方向为②→③→④，D正确。故选B。（6）根据题干和图３SCAs6患者致病CACNA基因所表达的钙离子通道蛋白的功能异常，神经冲动传导时钙离子内流减少，导致兴奋传递减弱，B正确，ACD错误。故选B。4．(1)①④(2)AB(3)②④⑤⑦(4)AB(5)转录或翻译实验思路：用目的基因的一条链设计成探针，对目的基因的转录产物mRNA进行分子杂交，检测是否出现杂交带预期结果：如果出现杂交带，说明出现这种现象的原因是由于翻译过程受阻导致的；如果没有出现杂交带，说明出现这种现象的原因是转录过程受阻导致的。【分析】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；（4）目的基因的检测与鉴定。【详解】（1）由题图可知，KpnⅠ的酶切位点在Ampr之中，Acc65Ⅰ识别的序列与KpnⅠ识别的序列相同，因此不能选择KpnⅠ和Acc65Ⅰ，否则会破坏Ampr，因此为了使目的基因能与图示质粒高效正确构建表达载体，需在目的基因的两端加上EcorRⅠ和BglⅡ的碱基序列，即选择①④；（2）A、要使目的基因能在受体细胞内稳定存在并表达，所选择的受体细胞应为氨苄青霉素敏感类型，A正确；B、用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，能使其吸收重组质粒，B正确；C、培养受体细胞的培养基不能加入甲醇，C错误；D、目的基因成功表达的标志是能利用甲醇，而不是受体细胞能在培养基上生长，D错误。故选AB。（3）由图可知，若扩增后的DNA样品电泳结果显示有968bp片段则为②④组合，如果是1566bp片段，则对应两个片段的引物组合分别为⑤⑦；（4）检测上述构建的甲醇工程菌，其MDH的表达量远高于一般大肠杆菌，但仍无法确定是否成功构建能同化甲醇能力较强的工程菌。可能是原因是尚未对工程菌合成的相关蛋白的活性进行测定及尚未对工程菌分解甲醇的能力进行鉴定，故选AB；（5）检测发现部分受体细胞无目的蛋白却有目的基因，原因可能是表达过程中的转录或翻译过程受阻；要对原因做出进一步的精准判断，可以用目的基因的一条链设计成探针，对目的基因的转录产物mRNA进行分子杂交，检测是否出现杂交带，如果出现杂交带，说明出现这种现象的原因是由于翻译过程受阻导致的；如果没有出现杂交带，说明出现这种现象的原因是转录过程受阻导致的。5．(1)抑制(2)①③⑥(3)野生型小麦中miRNA正常表达后，能与AGO蛋白结合形成RNA诱导沉默复合体，该复合体通过与靶基因mRNA结合，阻碍其转录过程。miR160沉默小麦由于导入了STTM且与miRNA结合，解除miRNA对靶基因mRNA翻译的抑制，靶基因mRNA能正常表达。(4)ADF(5)A(6)C(7)AB【分析】核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA，DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮碱基、1分子脱氧核糖组成，脱氧核苷酸形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构；RNA是基本组