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2023届高考生物猜题卷
全国卷
一、选择题:本题共6小题,每题6分,共36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.结构与功能关系的探索一直是生物学研究中的重要基础部分,细胞的结构与功能有密切的联系,下列叙述错误的是( )
A.线粒体内膜的某些部位向内腔折叠形成嵴,有利于有氧呼吸的进行
B.细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化等有关
C.染色质、染色体的不同形态,分别适宜于间期和有丝分裂阶段完成各自的功能
D.为了加快与周围环境的物质交换,动物卵细胞的体积一般相对较大
2.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
3.下图为两种变异类型示意图。下列叙述错误的是( )
A.类型①变异为基因重组,类型②变异为染色体变异
B.若有50%的初级精母细胞发生类型①变异,则重组型精子比例为25%
C.类型②变异会改变染色体上的基因种类和数目,也会改变表现型
D.这两种变异类型通常发生在细胞分裂的同时期
4.“五月杨梅已满林,初疑一颗值千金。”描写的是广泛应用于医药和保健品等方面的杨梅。杨梅是由XY型决定的雌雄异株的植物,杨梅的红花对黄花为显性,基因位于X染色体上,果核的轻重、果实的可食率高低各由一对基因控制。纯合红花轻果核高可食率雌株与黄花重果核低可食率雄株杂交,F1相互杂交,F2的重果核高可食率:重果核低可食率:轻果核高可食率:轻果核低可食率=9:3:3:1。下列关于三对相对性状的遗传分析正确的是( )
A.三对性状的基因一定在三对染色体上
B.F2中的轻果核植株可能全为雄性植株
C.F2中的低可食率植株一定有雌雄植株
D.F2中的低可食率植株可能全部开黄花
5.科学家用辣椒素发现了辣椒素受体TRPV1而获得2021年诺贝尔生理学奖或医学奖。该团队发现产生痛觉的细胞信号机制:人口腔中舌的神经末梢膜上有一种离子通道蛋白TRPV1,辣椒中的辣椒素和43度以上的高温均会激活TRPV1蛋白,使感受器兴奋,人体会产生痛觉和热觉。下列说法错误的是( )
A.湿疹患者洗热水澡会出现疹子、瘙痒加重,因为超过43度辣椒素受体就会被激活
B.辣椒素和高热刺激可能会引起人的相同感觉
C.吃辣时,会产生热的感觉并增加散热,汗腺分泌加强、皮肤毛细血管舒张
D.辣椒素等作用于感受器,通过传入神经传到大脑皮层形成痛觉完成反射
6.苦草是某湖泊生态系统中的典型优势沉水植物,它能通过营养竞争机制抑制藻类生长、减缓风浪,为水生动物提供觅食和庇护场所。苦草生长速率和光照强度显著相关,如图表示不同水深下的光照强度和苦草的日相对生长率,下列说法错误的是( )
A.苦草能抑制藻类生长、减缓风浪,体现了生物多样性的间接价值
B.不同水深分布着不同数量的苦草,体现了群落的垂直结构
C.湖泊生态系统中优势种群的替代过程属于群落的次生演替
D.随着时间的推移水深在 1.5 m 以下的苦草的种群数量会减少
二.非选择题:29-32题为必考题,共39分。每个考生都必须作答;11-12题为选考题,考生根据要求进行作答。
(一)必考题
29.(7分)小檗碱是中药黄连的有效成分,为探究小檗碱对糖尿病脑病的治疗作用,研究者利用糖尿病脑病模型大鼠进行水迷宫实验,主要流程及结果如图。
(1)长期高血糖会引起某些大脑神经元损伤,这些神经元轴突末梢释放的____减少,导致大脑认知功能障得,出现糖尿病脑病。为获得糖尿病脑病模型大鼠,可使大鼠的胰岛B细胞受损导致____(填激素名称)缺失。
(2)实验结果表明小檗碱显著提高糖尿病脑病模型大鼠的学习记忆能力,作用效果与剂量呈____。
(3)根据图中实验结果,可进一步探究小檗碱对____大鼠学习记忆能力作用效果。请简要写出实验设计思路____。
30.(11分)RuBP羧化酶是光合作用的关键酶之一,O2和CO2竞争与其结合,分别催化五碳化合物(C5)的羧化与氧化,如图乙所示。叶肉细胞中C5的相对含量随细胞间隙CO2浓度的变化曲线如图甲所示。请回答下列问题:
(1)CO2在RuBP羧化酶作用下与C5结合生成______,该反应在图甲的A→B段的速率_____(填“增加”或“降低”);在B→C段该反应的速率保持稳定的内因是受到_____限制。
(2)光照条件下,当CO2供应不足时,在RuBP羧化酶催化下C5与O2反应生成C2,该反应发生在叶绿体的_______,C2进入线粒体放出CO2,称为光呼吸。在图甲的A、B、C三点中,光呼吸最强的点是____点。
(3)在高光强和干旱条件下,光呼吸产生CO2,加上从外界吸收和有氧呼吸第______阶段产生的CO2参与暗反应,及时消耗光反应生成的______,以防止它们的积累而损害细胞,影响植物代谢。
31.(11分)某品种的小鼠灰色(B)与黑色(b)是一对相对性状,另有一对具有致死效应的等位基因与控制体色的基因位于一对同源染色体上,已知致死基因的表达受性别的影响。请根据下列杂交组合及结果回答问题:
杂交组合 亲本类型 F1
雌 雄
I 灰色雌×灰色雄 灰色623 灰色310
Ⅱ 黑色雌×灰色雄 黑色336 灰色325 黑色326 灰色334
Ⅲ Ⅱ组中的灰色F1自交 黑色214 灰色643 黑色208 灰色418
(1)请写出杂交组合Ⅰ的亲本基因型:雌_____雄_____。
(2)从上述杂交组合的结果可以判断致死基因与_____(填“B”或“b”)基因位于同一条染色体上,并且是_____(填“显”,或“隐”)性基因。
(3)杂交组合Ⅰ的子代中,导致雌雄灰色个体数目不同的原因可能是___。
(4)请利用杂交组合Ⅲ的子代作为实验材料,设计实验证明上述解释:
设计思路:甲组_____,乙组______分别统计两组子代的灰色和黑色的分离比。
预测实验结果和结论:若甲组子代中,灰色个体与黑色个体比例是2:1乙组子代中,灰色和黑色个体的比例是____,则所作解释正确。
32.(10分)辽宁辽河口国家级自然保护区位于辽宁省盘锦市大洼区和辽河口生态经济区内,总面积达80000hm2。该保护区是以丹顶鹤、黑嘴鸥等多种珍稀水禽为主要保护对象的野生动物类型自然保护区。其湿地类型以芦苇沼泽,河流水域和滩涂为主。该保护区生物资源极其丰富,是多种水禽的繁殖地、越冬地和众多迁徙鸟类的驿站。回答下列问题:
(1)湿地中阳光、清风、雨露等无机环境以及芦苇、游鱼,黑嘴鸥等所有生物共同构成了一个__________;其中植物种类多样,如水中有沉水植物,浮游植物、挺水植物等,堤岸边有杨、柳、榆树及柽柳灌木丛等,这反映了群落的__________结构。
(2)当地政府利用该保护区独特的物种组成和优美的自然环境,适度开发了某条生态休闲旅游路线,增加了当地群众的收入,提高了经济效益,这体现了生物多样性的_______价值。
(3)在食物链“植物→食草鱼→黑嘴鸥”中,与黑嘴鸥相比,食草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低,最可能的原因是_______。调查发现该黑嘴鸥种群摄入的能量为6.0×108J·hm-2·a-1,同化量为5.0×108J·hm-2·a-1,若该黑嘴鸥种群同化的能量中约30%用于自身生长发育和繁殖,则其呼吸作用消耗的能量约为__________J·hm-2·a-1。
(二)选考题
37.[选修1:生物技术实践](15分)
某研究团队从原油提炼、加工厂附近采集植物根际土壤样品,从中筛选出能高效降解石油(由不同的碳氢化合物混合组成)的菌株,以便利用根际微生物进行石油污染生物修复。筛选的主要步骤如图。
回答下列问题:
(1)图中甲、乙都应以 ______为唯一碳源制备的选择培养基,选择培养基的制备原理是 ______。
(2)获得纯净培养物的关键是 ______。筛选过程中防止其他微生物污染的措施有______。(答出2点)
(3)目前,已知有200多种微生物(如嗜冷杆菌等)能降解石油,但多数微生物的降解速率都很低,且一种菌往往只能降解一种特定类型的化合物,这就要求在实际选择降解石油的菌株时应该注意 ______(答出2点)。步骤⑤的分离、筛选过程中,比较不同菌株降解石油能力大小的方法是 ______。
(4)可以采用固定化高效降解石油的菌种技术来处理含石油的海水,相对于固定化酶技术而言,固定化细胞技术的主要优点有 ______。
38.[选修3:现代生物科技专题](15分)
我国抗虫棉研究居国际领先水平,具体操作是将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)与棉花细胞核基因相比较,Bt蛋白基因在结构上不具有________序列。
(2)通常情况下,获得的目的基因需要进行扩增,最简便的方法是________技术,利用该技术扩增目的基因,其前提是要有________,以便根据这一序列合成引物。
(3)为了使扩增的DNA片段更方便与Ti质粒连接,需在两条引物上设计并加入不同的限制性酶切位点,主要目的是 ________。
(4)过程②中,应优先选用棉花受伤的叶片与含重组质粒的农杆菌共培养,选用这种叶片的理由是________。
(5)蛋白质工程是二代基因工程,它的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→预测相应的蛋白质结构→ ________→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
(6)卡拉霉素抗性基因的作用是____。
答案以及解析
1.答案:D
解析:线粒体内膜的某些部位向内腔折叠形成嵴,增大了内膜的面积,有利于酶的附着,有利于有氧呼吸的进行,A正确;细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化等有关,B正确;染色质是丝状存在于分裂间期、染色体是杆状存在于分裂期,分别适宜于间期和有丝分裂阶段完成各自的功能,C正确;动物卵细胞的体积一般相对较大,物质运输效率低,D错误。
2.答案:C
解析:本题考查有氧呼吸的过程、基因表达。有氧呼吸第一、二、三阶段都有ATP生成,有氧呼吸第一、二、三阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜,A正确;有氧呼吸第三阶段的化学反应发生在线粒体内膜上,在有氧呼吸第三阶段,有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]与O2结合生成水,该过程需要线粒体内膜上的酶催化,B正确;线粒体中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程不需要O2的直接参与,C错误;线粒体属于半自主性细胞器,其中的DNA可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,D正确。
3.答案:D
解析:类型①表示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,属于基因重组,类型②指的是非同源染色体之间交换了片段,该变异为染色体畸变,A正确;若有50%的初级精母细胞发生类型①变异,则重组型精子的类型为Ab和aB,则二者的比例为1/2×1/4×2=1/4=25%,B正确;类型②变异属于染色体结构变异,因而会改变染色体上的基因种类和数目,进而可能引|起表现型的改变,C正确;类型①表示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,通常发生在减数第一次分裂的四分体时期,而类型②指的是非同源染色体之间交换了片段引起的染色体结构变异,该过程可发生在细胞分裂的任何时期,D错误。
4.答案:D
解析:由于F2中没有统计花色的性状表现,因而不能确定三对性状的基因一定在三对染色体上,A错误;根据实验结果可知,重果核高可食率为显性性状,若相关基因分别用A/a、B/b表示,则亲本的基因型可表示为aaBB和AAbb,若控制果核轻重的基因位于X染色体上,则F2中不会出现重果核∶轻果核的比例为3∶1,因而也不可能全为雄性植株的情况,B错误;根据B项分析,若果实的可食率高低的基因位于X染色体上,则F1的基因型可表示为XBXb和XBY,显然则F2中的低可食率植株可能只有雄株,C错误;若果实的可食率高低的基因位于X染色体上,且控制花色的基因位于X染色体上(若用R/r表示),则F1的基因型可表示为XRBXrb和XRBY,则F2中的低可食率植株的基因型为XrbY,因而可能全部开黄花,D正确。
5.答案:D
解析:根据题干信息“辣椒中的辣椒素和43度以上的高温均会激活TRPV1蛋白”,因此湿疹患者洗热水澡会出现疹子、瘙痒加重,因为超过43℃辣椒素受体就会被激活,A正确;由于辣椒中的辣椒素和43度以上的高温均会激活TRPV1蛋白,使感受器兴奋,人体会产生痛觉和热觉,所以辣椒素和高热刺激可能会引起人的相同感觉,B正确;通常吃较辣的食物时,会产生热的感觉并增加散热,此时汗腺分泌加强、皮肤毛细血管舒张使血流量增多,C正确;辣椒素等作用于感受器,通过传入神经传到大脑皮层形成痛觉的过程没有传出神经和效应器参与,所以不属于反射,D错误。
6.答案:B
解析:苦草能通过营养竞争机制抑制藻类生长、减缓风浪,为水生动物提供觅食和庇护场,体现了苦草在生态系统中的重要作用,属于生物多样性的间接价值,A正确;群落的垂直结构是指在垂直方向上不同种群的分布,而枯草是同一物种,不能体现群落的垂直结构,B错误;湖泊生态系统中优势种群的替代过程属于群落的次生演替,C正确;由图可知,1.5m以下,苦草日相对生长率小于1,表现为减少,所以随着时间的推移水深在 1.5 m 以下的苦草的种群数量会减少,D正确;
29.(除特殊标注外,每空1分,共7分)(1)神经递质;胰岛素
(2)正相关
(3)正常大鼠 将正常大鼠均分为A、B、C三组,分别灌胃等量的生理盐水、低剂量小檗碱溶液、高剂量小檗碱溶液,进行水迷宫实验后,记录三组大鼠停留在原平台附近的时间,比较三组大鼠实验结果(3分)
解析:(1)机体的胰高血糖素和胰岛素可以调节血糖的代谢,其中胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,是降低血糖的激素,若分泌不足会引起糖尿病。神经元轴突末梢释放神经递质,若神经元损伤则释放的神经递质减少,导致大脑认知功能障得,出现糖尿病脑病。(2)据实验结果可知,小檗碱剂量越高,大鼠停留在原平台附近的时间越长,其学习记忆能力越强,说明大鼠停留在原平台附近的时间与其学习记忆能力呈正比。结果说明小檗碱显著提高糖尿病脑病模型大鼠的学习记忆能力,作用效果与剂量正相关,但未恢复至正常水平。(3)根据图中数据,可进一步探究小檗碱对正常大鼠学习记忆能力作用效果,试验设计的思路为:对照组不用小檗碱处理正常大鼠,实验组用小檗碱处理正常大鼠,其变量为有无小檗碱处理;检测指标为两组正常大鼠停留在原平台附近的时间。
30.(除特殊标注外,每空2分,共11分)(1)C3(三碳化合物)(1分) 增加(1分) RuBP羧化酶数量(浓度)(1分)
(2)基质 A
(3)二 ATP、[H](NADPH)
解析:(1)CO2在RuBP羧化酶作用下与C5结合生成C3,该过程称为CO2的固定,是暗反应(碳反应)的第一步;A→B段C5的含量下降较多,说明与CO2结合较多,因此速率增加;在B→C段C5的含量较稳定,说明速率较平稳,此时可能是受到了内部因素RuBP羧化酶数量的限制,使得速率不能再上升。(2)RuBP羧化酶存在于叶绿体基质中,因此其催化的C5与O2反应也发生在叶绿体基质中;图甲的A、B、C三点中,A点C5浓度最大,与氧气结合最多,光呼吸最强。(3)有氧呼吸第二阶段,丙酮酸与水生成CO2与[H],产生的CO2也能参与暗反应;光反应产生的ATP和NADPH能为暗反应提供能量和还原剂,积累过多会对细胞有害。
31.(除特殊标注外,每空1分,共11分)(1)BB Bb
(2)B 隐
(3)BB的雄性个体因含有两个致死基因而死亡
(4)①甲组取I组子代中多个灰色雌性个体与黑色雄性个体测交(2分)
乙组取Ⅱ组子代中多个灰色雄性个体与黑色雌性个体测交(2分)
②1:1(2分)
解析:(1)由于小鼠灰色(B)与黑色(b),故灰色小鼠的基因型为BB或Bb,黑色小鼠的基因型为bb,但根据题意“另有一对具有致死效应的等位基因与控制体色的基因位于一对同源染色体上,已知致死基因的表达受性别的影响”,并结合杂交组合Ⅲ:Ⅱ组中的灰色F1自交后代的雌性中灰色:黑色=3:1,而雄性中灰色:黑色=2:1,可知致死的是基因型为BB的雄性个体。又因杂交组合I:灰色雌×灰色雄,其F1中均为灰色,但雌:雄=2:1,则亲本中雌性的基因型为BB,雄性为Bb。(2)结合(1)详解,根据杂交组合Ⅲ:Ⅱ组中的灰色F1自交后代的雌性中灰色:黑色=3:1,而雄性中灰色:黑色=2:1,可知致死的是基因型为BB的雄性个体,即致死基因与BB基因位于同一条染色体上,并且是隐性基因。(3)杂交组合I:灰色雌×灰色雄,其F1中均为灰色,但雌:雄=2:1,结合(1)、(2)详解可知致死基因与B基因位于同一条染色体上,并目是隐性基因,故导致雌雄灰色个体数目不同的原因可能是BB的雄性个体因含有两个致死基因而死亡。(4)请利用杂交组合Ⅲ的子代作为实验材料,设计实验证明BB的雄性个体因含有两个致死基因而死亡(BB的雌性个体不会发生该现象):①实验设计思路:甲组取Ⅲ组子代中多个灰色雌性个体(BB、Bb)与黑色雄性个体(bb)测交,乙组取Ⅲ组子代中多个灰色雄性个体(Bb)与黑色雌性个体(bb)测交。分别统计两组子代的灰色和黑色的分离比。②预测实验结果和结论:由于BB的雄性个体因含有两个致死基因而死亡,而BB的雌性个体不会发生该现象,则甲组灰色雌性个体为1/3BB、2/3Bb,与黑色雄性个体bb测交,其后代中黑色bb=2/3×1/2=1/3,灰色Bb=1-1/3=2/3,即甲组子代中,灰色个体与黑色个体比例是2:1;乙组灰色雄性个体Bb与黑色雌性个体bb测交,其子代中,灰色和黑色个体的比例是1:1,则所作解释正确。
32.(除特殊标注外,每空2分,共10分)(1)生态系统;垂直结构和水平(或空间)
(2)直接
(3)食草鱼摄入的有机物含大量纤维素,不易消化吸收,能量随粪便排出的比例大 3.5×108
解析:(1)湿地中阳光、清风,雨露、芦苇、游鱼,黑嘴鸥等共同构成了一个生态系统;其中植物种类多样如水中有沉水植物、浮游植物、挺水植物等,堤岸边有杨、柳、榆树及柽柳灌木丛等,这反映了群落的垂直结构和水平(或空间)结构。(2)当地政府利用该保护区独特的物种组成和优美的自然环境,适度开发了某条生态休闲旅游路线,增加了当地群众的收入,提高了经济效益,这体现了生物多样性的直接价值。(3)食草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低,最可能的原因是食草鱼摄入的有机物含大量纤维素,不易消化吸收,大量能量随粪便排出。若该黑嘴鸥种群同化的能量中约30%用于自身生长发育和繁殖,则黑嘴鸥呼吸作用消耗的能量占同化量的70%,即约为3.5×108J·hm-2·a-1。
37.(除特殊标注外,每空2分,共15分)(1)石油 人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物的生长
(2)防止外来杂菌的入侵 培养基灭菌、接种环境灭菌、接种工具灭菌、接种过程中无菌操作等
(3)选择降解石油的菌株时应该注意选择高效降解菌、降解菌种的最优组合、降解菌种的生存条件、降解产物对环境不能造成污染等(3分) 在相同石油浓度、相同体积的培养液中接种相同数量的不同菌株,一定时间后,测定培养液中石油含量
(4)成本低、操作容易,可以催化一系列的化学反应
解析:(1)由图观察可知,图中甲、乙培养基的目的是筛选获得高效降解石油菌株,则甲、乙都应以石油为唯一碳源制备的选择培养基,选择培养基的制备原理是人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物的生长。(2)获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。筛选过程中防止其他微生物污染的措施有培养基灭菌、接种环境灭菌、接种工具灭菌、接种过程中无菌操作等。(3)目前,已知有200多种微生物(如嗜冷杆菌等)能降解石油,但多数微生物的降解速率都很低,且一种菌往往只能降解一种特定类型的化合物,这就要求在实际选择降解石油的菌株时应该注意选择高效降解菌、降解菌种的最优组合、降解菌种的生存条件、降解产物对环境不能造成污染等。步骤⑤的分离、筛选过程中,比较不同菌株降解石油能力大小的方法是在相同石油浓度、相同体积的培养液中接种相同数量的不同菌株,一定时间后,测定培养液中石油含量。(4)可以采用固定化高效降解石油的菌种技术来处理含石油的海水,固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用,而固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应。
38.(除特殊标注外,每空2分,共10分)(1)编码区的内含子
(2)①.PCR
②.一段已知目的基因的核苷酸序列
(3)使DNA片段能定向插入棉花细胞的染色体中,减少自连和环化
(4)叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质,可吸引农杆菌移向这些细胞(3分)
(5)推测应有的氨基酸序列
(6)筛选含有目的基因的受体细胞
解析:(1)棉花细胞核基因属于真核生物体内基因,苏云金杆菌Bt蛋白的基因属于原核生物体内的基因,两者在结构上的区别是编码区是否含有内含子和外显子,Bt蛋白基因在结构上不具有编码区的内含子序列。(2)通常情况下,获得的目的基因需要进行扩增,最简便的方法是PCR技术,利用该技术扩增目的基因,其前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。(3)为了使DNA片段能定向插入棉花细胞的染色体中,防止目的基因和运载体自身环化。为保证目的基因正确插入运载体,防止反向连接。 因此需在两条引物上设计并加入不同的限制性酶切位点。(4)农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物,因此用农杆菌感染时,应先选用黄瓜受伤的叶片与含重组质粒的农杆菌共培养,理由是叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质,可吸引农杆菌移向这些细胞。(5)蛋白质工程的基本途径:①从预期的蛋白质功能出发;②设计预期的蛋白质结构;③推测应有的氨基酸序列;④找到相对应的核糖核苷酸序列(RNA);⑤找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列(DNA)。(6)抗性基因是标记基因,是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因。
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