1、北京市首都师范大学附属中学 2018 届高三年级三模理综生物试卷1. 某些调控细胞分化的因子可诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞。该过程与植物组织培养的共同点是A. 细胞全能性都得到体现 B. 都有信息分子与受体结合的过程C. 都要分散成单个细胞培养 D. 都需要蔗糖作为培养基的碳源【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;植物组织培养过程为:外植体(离体的植物细胞、组织和器官) 愈伤组织 胚状体
2、新植体。详解:诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞的过程不能体现细胞的全能性,A 错误;诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞的过程中有控制细胞分化的因子与细胞膜上的受体结合的过程,植物组织培养过程中有植物激素与受体结合的过程,B 正确;植物组织培养过程中不需要将细胞分散开培养,C 错误;诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞的过程需要以葡萄糖作为培养基的碳源,D 错误。点睛:本题考查动物细胞培养和植物组织培养的相关知识点,识记和理解动物组织培养和植物组织培养的过程以及两者之间的区别与联系是解答本题的关键。2. 研究人员发现了两株拟南芥雄性不育突变体 W1和 W2,显微镜下可见花粉壁空壳。W 1和W2分
3、别与野生型植株杂交,杂交后代花粉育性均正常。以下相关叙述正确的是A. 野生型与突变体间可进行正反交实验 B. W 1和 W2的雄性不育由显性基因控制C. 通过 DNA 测序技术可查找突变位点 D. 通过基因探针可确定突变基因的功能【答案】C【解析】分析:根据题干信息分析,突变体 W1和 W2都是雄性不育,即它们的雌性是可育的,可以作为母本;它们与野生型植株杂交,杂交后代花粉育性均正常。详解:根据以上分析已知,突变体 W1和 W2都是雄性不育,它们都不可以作为父本,只能作为母本,因此不能与野生型之间进行正反交实验,A 错误;W 1和 W2分别与野生型植株杂交,杂交后代花粉育性均正常,说明雄性不育
4、由隐性基因控制的隐性性状,B 错误;通过 DNA测序技术,与正常基因相比,可查找突变位点,C 正确;通过基因探针可确定突变基因的位置,D 错误。点睛:解答本题的关键是掌握基因分离定律的实质,判断相关性状的显隐性关系,并明确雄性不育的个体是可以作为母本参与杂交的,进而结合提示分析答题。3. 饮水不足导致血浆渗透压降低时,抗利尿激素(ADH)分泌增加,调节肾小管和集合管细胞对水分的重吸收,机理如下图所示。则下列叙述正确的是A. ADH 由垂体合成并释放到血液,运输至靶细胞B. 结合 ADH 的受体促进ATP 水解过程,为 M 蛋白供能C. H2O 通过自由扩散过程,进入肾小管和集合管腔内(B 侧)
5、D. M 蛋白促进胞吐过程,增加膜上水通道蛋白数量【答案】C【解析】分析:据图分析,图中表示 ATP 水解产生 cAMP 的过程;表示 M 蛋白促进胞吐的过程;表示水分子通过通道蛋白运输的过程。详解:抗利尿激素(ADH)是由下丘脑合成与分泌的,A 错误;结合 ADH 的受体促进ATP水解过程,为 M 蛋白提供原料,B 错误;H 2O 通过协助扩散过程,进入肾小管和集合管腔内(B 侧) ,C 错误;据图分析可知,M 蛋白促进胞吐过程,增加膜上水通道蛋白数量,D正确。点睛:解答本题的关键是分析题图,判断图中各个数字代表的过程,明确抗利尿激素是由下丘脑产生、垂体释放的。4. 血吸虫是危害人类健康的寄
6、生虫。其虫卵在水中孵化成毛蚴,毛蚴钻入钉螺(以藻类为食)体内发育成尾蚴,尾蚴从螺体逸入水中,可通过皮肤进入人体发育为成虫,虫卵随粪便排出进入水体。科研人员研究使用农化品(化肥、除草剂等)对血吸虫种群数量的影响,结果如下。下列分析正确的是A. 调查藻类和钉螺种群密度的方法是标志重捕法B. 藻类血吸虫钉螺人构成了一条食物链C. 使用农化品增加了藻类产生量从而促进了血吸虫繁殖D. 使用农化品增加钉螺捕食者死亡率从而抑制血吸虫繁殖【答案】D【解析】分析:一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象选取样方计数计算种群密度;活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调
7、查对象捕获并标志个体重捕并计数计算种群密度。食物链中的生物之间存在捕食关系,且随着食物链的延长,能量逐级递减,而有害物质逐级富集。详解:调查藻类和钉螺种群密度的方法都应该是样方法,A 错误;食物链是以捕食关系建立起来的,钉螺以藻类为食,而血吸虫与钉螺、人之间都是寄生关系,且血吸虫是通过皮肤进入人体的,并没有通过钉螺,B 错误;使用农化品增加了藻类产生量,导致钉螺大量繁殖,进而促进了血吸虫的大量繁殖,C 正确、D 错误。点睛:解答本题的关键是弄清楚不同的生物的种群密度的调查方法的选择,并能够根据题干信息弄清楚各种生物之间的关系,进而判断不同的生物之间的数量变化规律。5. 为更好地建设雄安新区,科
8、研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中难降解的有机氯农药 DDT 污染的状况,得到下表所示检测结果。由数据不能作出的判断是不同成分 水 底泥 水生植物 浮游动物 底栖动物 鲫鱼 乌鳢DDT 含量( g/Kg)0.1 0.7 6.3 21.0 37.9 19.4 124.4注:鲫鱼主要以植物为食,乌鳢为肉食鱼。A. DDT 在生物群落和无机环境间循环往复B. DDT 几乎污染了白洋淀生态系统所有成分C. 营养级越高,生物体内的 DDT 含量越高D. 水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢【答案】A【解析】分析:生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分主要包括非生物的物质和能量,生产者、消费
9、者和分解者,营养结构是指食物链和食物网。生物富集作用是指生物将环境中低浓度的化学物质,通过食物链的转运和蓄积达到高浓度的能力。详解:DDT 属于在生物体中难降解的有机氯农药,也很难排出体外,因此其会随着营养级的增加,在生物体内不断的富集,不会在生物群落和无机环境间循环往复,A 错误;根据表格数据可知,该生态系统的所有成分中都含有一定浓度的 DDT,说明 DDT 几乎污染了白洋淀生态系统所有成分,B 正确;根据以上分析可知,食物链中营养级越高的生物,体内富集的 DDT 越多,C 正确;鲫鱼主要以植物为食,乌鳢为肉食鱼,根据能量的单向传递、逐级递减的特点可知,水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌
10、鳢,D 正确。点睛:解答本题的关键是掌握生态系统的组成成分和相关功能,明确有机农药、重金属等会随着食物链富集,营养级越高、富集得越多。6. 肠道微生态系统中的菌群失调是肥胖、糖尿病等慢性代谢性疾病的诱因。为探究富含膳食纤维的饮食对肠道菌群的影响,研究人员进行了实验。(1)某些肠道益生菌能分解人体难以消化的膳食纤维并产生乙酸、丁酸等短链脂肪酸。丁酸可以作为_分子,与肠壁细胞内的丁酸分子受体结合,加速细胞利用氧气,从而造成肠道中的缺氧环境,从而有利于益生菌在与有害菌的_中占有优势。(2)食用富含膳食纤维的食物有利于改善血糖水平,下图为其分子机制。据图可知,消化道中产生的乙酸、丁酸等短链脂肪酸与消化
11、道壁上的受体结合,激活结肠 L 细胞内的酶P,_。(3)为进一步验证富含膳食纤维的食物辅助糖尿病治疗的效果,我国科研人员将 43 位糖尿病患者_分为两组进行实验。请选填下面的字母,完成实验方案。a.常规膳食 b.高纤维膳食 c.阿卡波糖(一种口服降血糖药物) d.注射胰岛素分组 实验对象 实验处理 1 实验处理 2 检测对照组(U)16 位糖尿病患者实验组(W)27 位糖尿病患者 阿卡波糖处理前后患者空腹血糖水平(4)研究结果证实富含膳食纤维的食物具有辅助治疗效果。科研人员提取上述两组糖尿病患者的肠道微生物,进一步检测肠道微生物的乙酸、丁酸合成相关酶基因的拷贝数(与乙酸、丁酸合成量正相关) ,
12、结果如图 2、3 所示。据此,研究者得出“高纤维膳食提高乙酸和丁酸合成量,均能增强治疗效果”的结论。请评价由上述结果得出的结论是否严谨?并阐述理由。_。【答案】 (1). 信息 (2). 竞争 (3). 启动 GLP-1 基因表达,GLP-1 与胰岛 B 细胞( 细胞)膜上的受体结合,通过细胞内的一系列过程,引起细胞膜电位改变,Ca 2+通道打开,Ca 2+进入细胞,促进胰岛素释放 (4). 随机 (5). (6). 不严谨,乙酸合成酶基因的拷贝数实验组与对照组无明显差异,丁酸合成酶基因的拷贝数实验组和对照组有明显差异(,因而结果不支持乙酸能增强治疗效果(结果仅支持丁酸能增强治疗效果)【解析】
13、分析:探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则,该实验的目的是探究富含膳食纤维的饮食对肠道菌群的影响。图 1 中小肠产生的乙酸或丁酸与结肠 L 细胞上的受体结合,催化ATP 产生 cAMP,激活细胞内的酶 P,催化 GLP-1 基因表达产生 GLP-1;GLP-1 与胰岛 B 细胞膜上的受体结合,通过细胞内的一系列过程,引起细胞膜电位改变,Ca 2+通道打开,Ca 2+进入细胞,进而促进胰岛素释放。图 2 中,乙酸合成酶基因的拷贝数实验组与对照组无明显差异,丁酸合成酶基因的拷贝数实验组和对照组有明显差异。详解:(1)丁酸是小分子有机物,作为信息分子可以与肠壁细胞内的丁酸分子受体结合,加速细胞利用
14、氧气,从而造成肠道中的缺氧环境,从而有利于益生菌在与有害菌的竞争中占有优势。(2)据图分析已知,小肠产生的乙酸或丁酸与结肠 L 细胞上的受体结合,激活细胞内的酶P,进而启动 GLP-1 基因表达产生 GLP-1;GLP-1 与胰岛 B 细胞( 细胞)膜上的受体结合,通过细胞内的一系列过程,引起细胞膜电位改变,Ca 2+通道打开,Ca 2+进入细胞,促进胰岛素释放。(3)在对照实验中,应该做到随机将实验对象分成两组,一组为对照组,另一组为实验组。(4)据图分析已知,题中的结论是不严谨的,因为图中乙酸合成酶基因的拷贝数实验组与对照组无明显差异,丁酸合成酶基因的拷贝数实验组和对照组有明显差异,因而结
15、果不支持乙酸能增强治疗效果(结果仅支持丁酸能增强治疗效果) 。点睛:解答本题的关键是能够分析题图,弄清楚图 1 中小肠中从产生乙酸或丁酸开始到促进胰岛素分泌的一系列过程以及作用机理。7. 人视网膜色素变性(RP)是一种严重影响人视觉的遗传病。(1)科研人员对患者甲和乙进行家系调查,得到图 1 所示的两个家系图。据图分析,甲所患 RP 的遗传方式为_遗传。乙所患 RP 的遗传方式与甲_(填 “相同”或“不同” ) 。(2)研究发现,RP 还存在其他遗传方式,并且目前已经发现有多达 20 个基因的 100 多个突变位点与 RP 有关,这体现了基因突变具有_和_的特点。(3)科研人员构建斑马鱼模型,
16、探究 rp2 基因在致病过程中的作用。科研人员敲除斑马鱼细胞中一条染色体上的 rp2 基因,筛选得到 rp2 基因杂合突变体。将该突变体与野生型斑马鱼杂交,对得到的 F1进行 rp2 基因测序,发现序列不同的两种突变类型 A 和 B,如图 2 所示。请比较突变型 A、B 的异同点:_。研究者认为,与突变型 B 相比,突变型 A 在性状上与野生型差异更大,适合用于研究rp2 基因的功能。从分子水平分析,选择突变型 A 的原因是_。选取相同突变类型的 F1个体相互交配得到 F2,理论上突变纯合子应占 F2的_,但实际鉴定只有 10%为纯合子,推测 rp2 基因突变_。(4)科研人员进一步研究突变的
17、 rp2 基因对影响感光细胞感光能力的两种蛋白 P1 和 P2 表达的影响,得到图 3 所示结果。据此推测 rp2 基因突变导致视觉异常的原因可能是_。(5)科研人员偶然发现一个 Y 染色体连锁的遗传家系,为探究该突变是 Y 染色体上的基因直接突变而来,还是由已知致病基因易位所致,科学家利用 X 染色体上的 rp3 基因位点紧密连锁的 S 序列对患者 DNA 进行检测,若患者该序列的拷贝数是正常男性的_倍,则说明该患者是由于 rp3 所在片段易位所致。【答案】 (1). 常染色体 (2). 不同 (3). 不定向性 (4). 随机性(或普遍性) (5). 均属于碱基对缺失,但碱基对缺失数目不同
18、,A 为 5 个碱基对,B 为 12 个碱基对 (6). 突变型 A 为 5 个碱基对(非 3 的倍数)缺失,造成 mRNA 上的密码子阅读框错位,对蛋白质影响较大;而突变型 B 为 12 个碱基对(3 的倍数)缺失,造成蛋白质中 4 个氨基酸缺失,对蛋白质影响相对小 (7). 1/4 (8). 影响斑马鱼的个体发育, rp2 基因纯合导致其存活率降低 (9). 对 P1 和 P2 基因的转录无影响,但下调 P1、P2 的表达量(或导致P1、P2 降解) (10). 2【解析】分析:据图分析,图 1 甲家系中父母有病,有一个儿子正常,说明该病为显性遗传病,又因为甲是患者,而其母亲正常,说明不是
19、伴 X 遗传,则该病为常染色体显性遗传病;乙家系中乙的父母正常,而乙有病,则该病是隐性遗传病。详解:(1)根据以上分析已知,甲所患 RP 的遗传方式为常染色体显性遗传,而乙所患 RP的遗传方式是隐性遗传,因此两者的遗传方式不同。(2)根据题意分析,RP 的遗传与 20 个基因的 100 多个突变位点有关,说明基因突变具有不定向性和随机性。(3)据图分析,比较突变型 A 与野生型发现突变体 A 缺失了 5 个碱基对;比较突变型 B与野生型发现突变体 B 缺失了 12 个碱基对,因此两者都属于碱基对的缺失。根据以上分析已知,突变体 A、B 分别缺失了 5 个、12 个碱基对,其中突变型 A 的 5
20、 个碱基对不是 3 的倍数,造成 mRNA 上的密码子阅读框错位,对蛋白质影响较大;而突变型 B的 12 个碱基对是 3 的倍数,造成蛋白质中 4 个氨基酸缺失,对蛋白质影响相对小。因此与突变型 B 相比,突变型 A 在性状上与野生型差异更大,适合用于研究 rp2 基因的功能。相同突变类型的 F1个体为突变基因的杂合子,则它们相互杂交产生的后代中突变纯合子占 1/4,而实际上只有 10%,说明 rp2 基因突变影响了斑马鱼的个体发育, rp2 基因纯合导致其存活率降低。(4)据图分析,与野生型相比,究突变的 rp2 基因转录产生的三种 RNA 不变,翻译产生的-actin 也不变,而翻译产生的
21、 P1、P2 都减少了,说明 rp2 基因突变对 P1 和 P2 基因的转录无影响,但下调 P1、P2 的表达量(或导致 P1、P2 降解) 。(5)根据题意分析,若该患者是由于 rp3 所在片段易位所致,则科学家利用 X 染色体上的rp3 基因位点紧密连锁的 S 序列对患者 DNA 进行检测,患者该序列的拷贝数应该是正常男性的 2 倍。点睛:解答本题的关键是根据图 3 中野生型和突变型的三种 RNA 的含量比较以及三种蛋白质的含量比较判断 rp2 基因突变影响的过程。8. 科研人员研究了周期节律对拟南芥光合作用的影响。(1)科研人员使用化学诱变剂处理野生型拟南芥,诱导拟南芥发生_,筛选得到周
22、期节律改变的纯合突变体 Z 和 T,在正常光照下条件下测定突变体和野生型植株的气孔导度(气孔开放程度) ,得到图 1 所示结果。据图可知,突变体 Z 的周期节律比野生型_,突变体 T 的周期节律则_。(2)研究者推测植物生物钟周期与环境昼夜周期可能共同影响光合作用。科研人员检测了野生型拟南芥在 T20(光照和黑暗各 10h) 、T24(光照和黑暗各 12h)和T28(光照和黑暗各 14h)条件下叶片的叶绿素含量,图 2 结果表明_。科研人员继续进行了图 3 所示的实验,该实验目的是探究_。该实验方案有不足之处,请写出对该实验的改进措施。_。(3)CO 2浓度是影响光合作用的重要因素。研究人员发
23、现,与野生型拟南芥相比,节律异常突变体 C 在 T24 光照条件下碳固定量仅为前者一半。据图 4 和图 5 所示研究结果推测,突变体 C 碳固定量低的原因可能是生物节律异常使植物短期持续光照条件下_较小,从而减小了_,从而导致较低的碳固定量。(4)植物具有“周期共鸣”的特点,即植物内在的生物节律与外界昼夜的时间变化(正常昼夜周期为 24 小时)相互匹配。研究人员发现两者的完全“周期共鸣”可使拟南芥在 35天内的干重增加明显高于其他“周期共鸣”匹配不完全的处理组。综合上述研究,请阐述“周期共鸣”对光合作用起调节作用的机制:_。【答案】 (1). 基因突变 (2). 短 (3). 变长 (4).
24、植物生物钟周期长于或短于环境周期均导致拟南芥叶片叶绿素含量减少 (5). 植物生物钟周期与环境昼夜周期之间匹配程度是否通过影响叶绿素含量而影响光合作用 (6). 补充突变体 Z 和 T 在 T24 条件下的实验;补充野生型植株在 T20、T24 和 T28 条件下的实验 (7). 气孔开度(气孔导度)(8). CO2吸收量 (9). 影响拟南芥叶片内的叶绿素含量,影响光反应速率,从而影响CO2固定量影响拟南芥的气孔导度,影响 CO2吸收量,从而影响暗反应速率【解析】【分析】据图 1 分析,野生型的周期为 24h,其中气孔导度中午 12 点时最大;突变体 T 的周期为18h 左右;突变体 Z 的
25、周期为 36h 左右。据图 2 分析,T24 的叶绿素含量最高,T20 的叶绿素含量次之,T28 的叶绿素含量最低。据图 3 分析,突变体 T 在 T28 条件下的叶绿素含量比在 T20 条件下高,而突变体 Z 在 T28 条件下的叶绿素含量比在 T20 条件下的低。【详解】 (1)使用化学诱变剂处理野生型拟南芥,可以诱发其基因突变;根据以上分析可知,与野生型相比,突变体 Z 的周期节律较短,而突变体 T 的周期节律则变长。(2)根据以上分析可知,T24 的叶绿素含量最高,T20 叶绿素含量次之,T28 的叶绿素含量最低,说明植物生物钟周期长于或短于环境周期均导致拟南芥叶片叶绿素含量减少。根据
26、图 3 分析可知,该实验的自变量是突变体的种类(生物周期不同) 、环境昼夜周期,因变量是叶绿素含量,因此该实验的目的是探究植物生物钟周期与环境周期之间匹配程度是否通过影响叶绿素含量而影响光合作用。该实验环境昼夜周期只有 T20、T28,而没有T24,且没有野生型的实验情况,所以应该补充突变体 Z 和 T 在 T24 条件下的实验,并补充野生型植株在 T20、T24 和 T28 条件下的实验。(3)根据图 4、5 分析可知,短期持续光照条件下突变体 C 的气孔导度低,减小了 CO2 的吸收量,进而导致了其较低的碳固定量。(4)根据题意分析,两者的完全“周期共鸣”可使拟南芥在 35 天内的干重明显高于其他“周期共鸣”匹配不完全的处理组,综合以上分析可知, “周期共鸣”对光合作用起调节作用的机制为:影响拟南芥叶片内的叶绿素含量,影响光反应速率,从而影响 CO2 固定量;影响拟南芥的气孔导度,影响 CO2 吸收量,从而影响暗反应速率。【点睛】解答本题的关键是找出图 3 中实验的自变量和因变量,判断实验的目的,并根据实验设计的对照性原则和单一变量原则分析(2)中实验设计存在的问题,提出改进实验的措施。