2024届上海市静安区高三二模生物试题（原卷版+解析版）

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2024.04
考生须知：
1．答题前，请将你的姓名及准考证号认真填、涂在试卷和答题纸上。
2．本试卷共8页，满分为100分。考试时间为60分钟。
3．所有答案必须涂（单选题、多选题、编号选填题）或写在答题纸的相应位置上。
一、土壤碳库（22分）
1. “碳中和”指CO2的产生和吸收实现抵消，达到相对“零排放”。节能减排、碳封存等都是实现碳中和的重要手段。碳封存就是把大气中的CO2存储在自然界的一些碳储库（如土壤碳库）中。图1表示某生态系统，“地上”为几种主要生物组成的食物网，“地下”为土壤碳库的部分来源。枯枝落叶等植物组分经土壤动物、微生物分解后的残余碳也会在土壤中积累下来。
（1）图1所示生态系统中，狼属于____。（编号选填）
①生产者 ②消费者 ③分解者 ④第一营养级 ⑤第二营养级 ⑥第三营养级
（2）如果该生态系统遭遇干旱，可能会导致兔的种群数量____（增加/减少）；如果该生态系统遭遇大火，而后又逐渐恢复，该过程属于____（初生/次生）演替。
（3）在图1所示生态系统中，狮的种群数量很少，可能的原因是____。
A. 能量在沿营养级单向流动中逐级递减
B. 物质在生物群落与无机环境间不断循环
C. 在该生态系统中，狮处于最高营养级
D. 环境污染物通过食物链在生物体内富集
（4）在草原生态系统中，鹿、兔等食草动物的奔跑速度很快，下列对此现象的分析合理的是____。
A. 为了避免被狮等动物捕食，鹿、兔等动物定点突变出了快速奔跑基因
B. 为了获得充足的食物，鹿、兔等需要不断练习奔跑，增强了奔跑能力
C. 奔跑速度快的鹿、兔不易被狮等动物捕食，更容易在生存斗争中存活
D. 奔跑速度慢的鹿、兔繁殖能力弱，没有生存斗争，奔跑能力得不到发展
（5）根据图1，选择适当的编号，补全该生态系统碳循环示意图。
①树、草 ②鹿、兔、狼、狮 ③土壤动物、微生物 ④光合作用 ⑤呼吸作用 ⑥富集作用 ⑦化石燃料燃 ⑧土壤碳库
（1）____（2）____（3）____（4）____（5）____（6）____（7）____（8）____
（6）研究发现木质素（主要存在于树干等木质部）会影响植物组分的降解速率（如图2所示），由图可知木质素会____（加快/减慢）植物组分的降解速率，从而____（增加/减少）土壤碳库的积累。
由于土壤微生物能降解植物组分，由此推测土壤微生物不利于土壤碳库积累；但也有人认为土壤微生物在降解植物组分过程中大量繁殖，其残体与矿物结合，可在土壤中长期贮存，有利于土壤碳库积累。为此，科学家在蒙古大草原进行了测定，得到了图3所示的结果。其中，氨基糖是微生物残体的标志物，木质素酚是植物组分的标志物。
（7）由图3可知，蒙古大草原土壤碳库主要贡献者是____（微生物/植物组分/无法判断），作出这一推断的理由是____。
（8）根据图3草原生态系统测定结果得出的结论是否可以推广到湿地生态系统？下列有关其推广性及原因分析最合理的一项是____。
A. 可以推广，因为草原和湿地的植被均以草本植物为主
B. 可以推广，因为草原和湿地均有能量流动和物质循环
C. 不可以推广，因为湿地的土壤环境与草地有较大差异
D. 不可以推广，因为湿地的动物种类与草地有较大差异
二、睡眠与摄食（34分）
2. 下丘脑是调节人睡眠、摄食等行为的重要结构，图1表示下丘脑参与的部分过程。瘦素是脂肪组织分泌的激素，其在血液中的含量与脂肪细胞中的脂肪含量正相关。

（1）在图1所示调节过程中，促醒肽可以看做是一种____。
A. 激素B. 神经递质C. 细胞因子D. 抗体
（2）瘦素和促醒肽的结构单位均为氨基酸，但二者的生理功能却不相同，造成这种差异的原因是____。
A. 控制二者释放的信号类型不同
B. 释放二者的细胞的遗传物质不同
C. 合成二者的细胞器的结构不同
D. 构成二者的氨基酸的序列不同
（3）我们常有这样的体验：吃饱后不再有摄食欲望且容易犯困。请结合题干和已学知识做出解释：____。
研究发现，不同浓度的血糖会对图1中“特定神经元”产生激活或抑制的效应，科学家测定了葡萄糖浓度对离体“特定神经元”膜电位的影响，得到了图2所示的结果（葡萄糖浓度改变一小段时间后，膜电位开始发生变化）。

（4）由图2可知，该神经元的静息电位约为____mV；较高浓度的葡萄糖会____（促进/抑制）该神经元的兴奋性。
（5）当“特定神经元”处于图2阴影部分时，该神经元质膜上可能发生____。（编号选填）
①K+通道开放程度增大，K+外流增加
②Na+通道开放程度增大，Na+内流增加
③Na+-K+泵开始工作，泵进K+、泵出Na+
促醒肽发挥作用依赖质膜上特定受体，控制该受体的基因发生突变会引起睡眠障碍。研究人员发现了一个患睡眠障碍的拉布拉多犬家族（犬也有图1对应的调节过程），患病情况如图3所示。

（6）该睡眠障碍的犬表现为____（嗜睡/失眠）。
（7）该睡眠障碍是____（常/X/Y）染色体____（显/隐）性遗传病。
（8）在不考虑突变的情况下，3号犬的下列各细胞中，一定含有致病基因的细胞为____。（编号选填）
①肌肉细胞 ②卵原细胞 ③第一极体 ④第二极体 ⑤初级卵母细胞 ⑥次级卵母细胞 ⑦卵细胞
（9）若9号和10号犬交配，其后代不患该睡眠障碍的概率为____。
人类除了正常的摄食行为，还存在挑食行为。挑食行为除了对特定食物的喜好外，还包括厌恶与过敏有关的食物。研究发现，与过敏有关的挑食是大脑对身体的保护，图4表示调控挑食行为的部分过程，其中IgE是一种抗体，白三烯是一种细胞因子。

（10）下列有关图4中“免疫过程”的叙述，正确的是____。
A. 一般有抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B淋巴细胞参与
B. 一般有细胞因子等免疫活性物质参与细胞间的相互联络
C. 细胞毒性T细胞会释放穿孔素、颗粒酶等发挥免疫功能
D. B淋巴细胞增殖分化为浆细胞后，浆细胞合成分泌抗体
（11）结合题干和已学知识分析下列关于“过敏”叙述，其中表述正确的是____。
A. 过敏是异常免疫，属于一种症状比较轻微的自身免疫病
B. 肥大细胞无特异性，所以过敏反应以非特异性免疫为基础
C. 致敏状态的肥大细胞是引起机体产生过敏反应的重要环节
D. 避免接触过敏原、服用抗组胺药，一定程度上可缓解过敏
（12）科学家用过敏原卵清蛋白（蛋清中的一种蛋白质）给小鼠免疫，然后让这些小鼠自由选择正常的饮用水和含蛋清的饮用水。结果发现，免疫过的小鼠避开了含蛋清的水，而未免疫的小鼠则更喜欢含蛋清的水。为验证该现象的产生是否符合图4所示的模型，下列实验设计合理的有____。（编号选填）
①用缺乏肥大细胞的小鼠进行上述实验
②用阻断白三烯合成的小鼠进行上述实验
③用无法产生IgE的小鼠进行上述实验
三、基因表达（14分）
3. tRNA可以携带相应氨基酸，常在tRNA前加上对应氨基酸表示能携带某种氨基酸的tRNA（如：亮氨酸tRNA表示能携带亮氨酸的tRNA）。氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰tRNA（如：亮氨酸氨酰tRNA），该过程需要氨酰tRNA合成酶的催化（图1），大多数生物体内的氨基酸有20种，相应的氨酰tRNA合成酶也有20种（如：亮氨酸氨酰tRNA合成酶）。
（1）由图1可以推测，氨酰tRNA合成酶的作用包括____。（编号选填）
①识别氨基酸
②识别tRNA
③识别密码子
④催化形成氨基酸与tRNA之间的化学键
⑤催化形成氨基酸与氨基酸之间的化学键
（2）根据题干信息和已学知识分析下列有关tRNA的叙述，其中正确的是____。
A. 大多是双链结构B. 能识别反密码子
C. 参与形成核糖体D. 大多在细胞核中合成
科学家发现，人进入老年后，本来存在于某些神经元细胞核中的ANG（一种多肽）会异常转移到细胞质中，进而引起一系列异常反应（如图2），破坏线粒体亮氨酸氨酰tRNA的形成，引起线粒体嵴的损伤。
（3）由题干信息可以推测，亮氨酸氨酰tRNA之所以不能合成，可能是由于谷氨酸tRNA片段结合在了亮氨酸氨酰tRNA合成酶的____，导致亮氨酸tRNA不能与该酶结合。
（4）线粒体嵴损伤，直接影响有氧呼吸的____过程，该过程可生成____。（编号选填）
①糖酵解 ②三羧酸循环 ③电子传递 ④O2 ⑤CO2 ⑥H2O
（5）如果向图2所示的细胞内注射谷氨酸tRNA片段的互补核苷酸链，____（能/不能）缓解线粒体损伤，请简述理由：____。
四、油菜（30分）
4. 土壤重金属污染会对人类健康造成危害，是严重的环境问题。利用基因工程手段构建重金属富集植物是修复土壤重金属污染的重要方向之一。景天科植物伴矿景天是一种镉富集生物，研究人员将伴矿景天的SpHMA2基因（简称S基因）转入油菜，获得了镉富集转基因油菜。以下是主要实验步骤：
Ⅰ．取伴矿景天的叶，提取总RNA，进一步获取DNA；
Ⅱ．利用第Ⅰ步获得的DNA，经PCR扩增S基因；
Ⅲ．利用凝胶电泳对扩增片段进行鉴定，得到了图1所示的结果（1号泳道为样品，2号泳道为阴性对照，M为已知长度的标准DNA分子；左侧数字为标准DNA分子的碱基数，单位bp），回收S基因；
Ⅳ．S基因与pCAMBIA1301质粒（简称pC质粒）重组，转入大肠杆菌，培养后提取重组质粒；
Ⅴ．用电击法将第Ⅳ步提取的重组质粒转入农杆菌，培养；
Ⅵ．将第Ⅴ步培养获得的农杆菌与野生型油菜外植体共培养，利用共培养后的油菜外植体获得转基因油菜植株。
（1）Ⅰ~Ⅵ中，获取目的基因的步骤有____。
（2）第Ⅰ步中，由RNA获取DNA的过程为____。
A. 复制B. 转录C. 翻译D. 逆转录
（3）第Ⅱ步中，PCR参数设置为：
其中，60℃ 20s环节发生____；72℃ 3min环节发生____。（编号选填）
①双链DNA变性形成单链
②引物与单链DNA结合
③DNA解旋酶打开氢键
④DNA聚合酶催化合成DNA子链
⑤RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键
（4）由于DNA分子片段带负电荷，所以电泳开始前应将____（正/负）电极插在凝胶板上靠近DNA样品的一端。根据图10所示电泳结果，S基因长约____bp。
（5）第Ⅳ步中，科研人员用一种限制性内切核酸酶A处理S基因，使用另一种限制性内切核酸酶B处理pC质粒。由此可以推测酶A和酶B____。（编号选填）
①识别序列相同，催化形成的产物的黏性末端相同
②识别序列不同，催化形成的产物的黏性末端相同
③识别序列相同，催化形成的产物的黏性末端不同
④识别序列不同，催化形成产物的黏性末端不同
（6）第Ⅵ步利用油菜外植体获得油菜植株的生物技术称为____，该过程受很多因素的影响，其中____两种植物激素的浓度比起着重要作用。（编号选填）
①植物组织培养 ②植物细胞培养 ③植物细胞杂交④生长素 ⑤赤霉素 ⑥细胞分裂素
（7）pC质粒上有Kar和Hyg两个抗生素抗性基因，Ⅰ~Ⅵ中，需要考虑这两个抗性基因进行筛选才能达到预期目的的步骤有____。
（8）为检测转基因油菜的镉富集能力，将野生型油菜（WT）和三个株系的转基因油菜（S1、S2、S3）种植于含200μM氯化镉的培养液中，10天后分别测定各油菜的镉含量，得到了图2所示的结果（*表示存在显著性差异），该结果说明____。
（9）获得转S基因油菜后，科研人员又设计完成了以下实验：
①将转基因油菜种植于试验田中，采集试验田内及周围3km的不同杂草叶片，检测S基因是否存在于杂草中；
②比较转基因油菜种植前后，试验田内主要昆虫、杂草等动植物的种类和数量。
请分析设计完成这些实验的目的和意义？____。
（10）每年3、4月是上海地区油菜花开放的时间，决定油菜开花的是温度升高还是光照时间延长？请写出实验思路探究这一问题____（3月底、4月初，上海的平均气温约为15℃，昼长约为12.5h）。