2018年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
理综生物
第一部分(选择题 共30分)
本部分共5小题,每小题6分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中,以(自由)扩散方式通过细胞膜的是( )
A.Na+ B.二氧化碳 C.RNA D.胰岛素
2.哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛,下列细胞结构与对应功能表述有误的是( )
A.细胞核:遗传物质储存与基因转录 B.线粒体:丙酮酸氧化与ATP合成
C.高尔基体:分泌蛋白的合成与加工 D.溶酶体:降解失去功能的细胞组分
3.光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中( )
A.需要ATP提供能量 B.DCIP被氧化
C.不需要光合色素参与 D.会产生氧气
4.以下高中生物学实验中,操作不正确的是( )
A.在制作果酒的实验中,将葡萄汁液装满整个发酵装置
B.鉴定DNA时,将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴
C.用苏丹Ⅲ染液染色,观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)
D.用龙胆紫染液染色,观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
5.用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是( )
图1 酶切位点图
图2 电泳结果示意图
A.图1中两种酶识别的核苷酸序列不同
B.图2中酶切产物可用于构建重组DNA
C.泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物
D.图中被酶切的DNA片段是单链DNA
第二部分(非选择题 共50分)
29.(17分)
癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞(iPSC)进行了抗肿瘤的免疫学研究。
(1)癌细胞具有无限 的特点。当体内出现癌细胞时,可激发机体的 系统发挥清除作用。?
(2)研究人员进行的系列实验如下:
免疫组小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液,连续4周;
空白组小鼠:每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液,连续4周。
实验一:取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7(一种癌细胞)和MEF(一种正常体细胞)混合,检测三种细胞与血清中抗体的结合率,结果见下表。
细胞细胞与抗体的结合率(%)血清
iPSC
DB7
MEF
免疫组
77
82
8
空白组
10
8
9
①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知,免疫组的数值明显 空白组的数值,说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。?
②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异,说明DB7有 。?
③综合表中全部数据,实验结果表明 ????????? 。?
实验二:给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测:iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的 免疫。?
(3)研究人员另取小鼠进行实验,验证了上述推测。下图为实验组的实验过程及结果示意图。请在下图中选择A或B填入④处,从C~F中选择字母填入①~③处。
(4)该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于 。?
30.(17分)
水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对 。为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察自交子代 来确定。?
(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
①甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(下图)推测可抗病的植株有 。?
②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列育种步骤的正确排序是 。?
a.甲×乙,得到F1
b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株
c.R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代
d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代
(3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为 。?
(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是 。?
(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群 ,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。?
(6)根据本题所述水稻与Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议 。?
31.(16分)
因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于 。水库中各种生物共同构成 。?
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙的 的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示):为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的 。?
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由下图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量 ,引起该变化的原因是 。?
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的 ,从而达到改善水质的目的。?
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施 。?
2018年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
答案速查
1
2
3
4
5
B
C
D
A
D
1.B 以自由扩散方式跨膜运输的物质有O2、CO2、H2O和脂溶性物质等,B正确。
易错警示 另类的气体运输
NO气体作为神经递质从突触前膜释放是通过胞吐来实现的。
2.C 细胞核是遗传信息库,可以进行DNA复制和转录,A正确;有氧呼吸第二阶段中丙酮酸分解与ATP合成发生在线粒体内,B正确;分泌蛋白的合成发生在核糖体中,加工在内质网、
高尔基体中完成,C错误;溶酶体中的水解酶能降解衰老、损伤的细胞器,D正确。
知识拓展 硅肺——溶酶体不是万能的
当肺部吸入硅尘(SiO2)后,硅尘被吞噬细胞吞噬,吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,最终导致“硅肺”。
3.D 光反应过程中,光合色素利用光能,将水分解成[H]和氧气,同时在有关酶的催化作用下,ADP与Pi发生化学反应,生成ATP,A、C错误,D正确;[H]将DCIP还原,使之由蓝色逐渐变为无色,B错误。
易错警示 此[H]非彼[H]
光反应过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH),而细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)。
4.A 在制作果酒的实验中,将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约的空间,目的是给发酵初期酵母菌快速增殖提供氧气,同时防止发酵液体积增大溢出发酵瓶,A错误;在沸水浴的条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,B正确;苏丹Ⅲ染液可将脂肪颗粒染成橘黄色,C正确;龙胆紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料可将染色质(体)染色,因此,用龙胆紫染液染色,观察细胞分裂过程中的染色体,D正确。
知识拓展 高中生物实验中常见的染色剂、被染色的物质和颜色反应
斐林试剂—还原糖—砖红色沉淀;
苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液—脂肪—橘黄(红)色;
双缩脲试剂—蛋白质—紫色;
;
健那绿—线粒体—蓝绿色;
龙胆紫溶液或醋酸洋红液—染色体—深色。
5.D 图1中,两种限制性核酸内切酶的酶切位点不同,说明两种限制性核酸内切酶识别的核苷酸序列不同,A正确。图2中,两种酶的酶切产物都为DNA片段,都可用于构建重组DNA,B正确。结合图1的酶切位点图,判断两种酶切DNA后得到的DNA片段数;再结合泳道①②电泳结果知,泳道①是用SalⅠ处理得到的酶切产物,C正确。能被限制性核酸内切酶酶切的DNA片段仍为双链DNA,D错误。
知识拓展 为什么现代基因工程不使用同一种限制酶?
为防止载体或目的基因发生自身环化,我们常用不同的限制酶分别处理目的基因和载体,使目的基因两侧及载体各自具有两个不同的末端。
29.答案 (1)分裂/增殖 免疫 (2)实验一:①高于 ②可以与抗iPSC的抗体结合的抗原 ③抗iPSC的抗体可以与DB7上的抗原特异性结合,而不能与MEF上的抗原结合/iPSC与DB7有共同的抗原,与MEF无共同的抗原 实验二:细胞 (3)①F ②D ③C ④B (4)预防和治疗癌症
解析 (1)癌细胞具有无限增殖的特点。当体内出现癌细胞时,机体通过免疫系统来清除。(2)根据表中数据,免疫组的数值明显高于空白组的数值。表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测结果无明显差异,说明二者具有类似的抗原(或DB7具有可以与抗iPSC的抗体结合的抗原)。给小鼠注射DB7,小鼠形成肿瘤,但注射了失去增殖活性的iPSC的小鼠肿瘤体积逐渐变小,因此可推测iPSC与DB7有共同的抗原,与MEF无共同的抗原。(3)iPSC能刺激机体产生抗肿瘤的细胞免疫,给健康小鼠注射失去增殖活性的iPSC,健康小鼠会产生相应的效应T细胞,这种效应T细胞可清除由DB7引发的肿瘤细胞,故图中①②③④分别为F、D、C、B。(4)通过以上分析可推测,iPSC可以用于预防和治疗特定类型的癌症。
知识拓展 干细胞的类型
根据干细胞的发育潜能可将干细胞分为三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞具有形成完整个体的分化潜能,多能干细胞能分化形成多种组织,专能干细胞只分化形成特定组织。
30.答案 (1)性状 性状是否分离 (2)①1和3 ②a、c、d、b (3)感病、抗病 (4)Mp的A1基因发生了突变 (5)(A类)基因(型)频率改变 (6)将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植;将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中
解析 (1)水稻的抗病与感病为一对相对性状。为判断某抗病水稻是否为纯合体,可让其自交。若自交后代出现性状分离,则该水稻为杂合子;若自交后代没出现性状分离,则该水稻为纯合子。(2)①由于基因R1比r1片段短,可判断植株1、3中含有R1,故植株1、3抗病。②为培育R1R1R2R2R3R3植株,可先将甲×乙杂交,获得F1(R1r1R2r2r3r3),然后将F1与丙杂交,从二者后代中用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,再将R1r1R2r2R3r3自交获得不同基因型的子代,用PCR方法从中选出R1R1R2R2R3R3植株即可。(3)只有R蛋白与相应A蛋白结合后,水稻的抗病反应才能被激活,基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp可产生A2蛋白,故被该Mp侵染时,R1R1r2r2R3R3水稻表现为不抗病,r1r1R2R2R3R3水稻表现为抗病。(4)每年用基因型为A1A1a2a2a3a3的Mp人工接种水稻品种甲R1R1r2r2r3r3,两者只要有一者发生突变,水稻品种就可能失去抗性,若检测水稻基因未发现变异,那说明很可能是Mp的A1基因发生了突变。(5)由于自然选择,大面积连续种植单一抗病基因水稻品种,会引起Mp种群基因频率的改变,使水稻品种的抗病性逐渐减弱直至丧失。(6)为避免水稻品种的抗病性丧失过快,我们可以将不同水稻品种间隔种植,或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中。
知识链接 生物防治与化学防治
化学防治就是利用化学农药防治害虫,化学防治易对人类生存环境造成污染,现在人们越来越倾向于生物防治。生物防治就是利用生物种间关系(寄生、捕食、竞争等)实现害虫的防治,如引入害虫的天敌或引入专门寄生特定害虫的病毒等。
31.答案 (1)生产者 (生物)群落 (2)捕食对象/食物 捕食者/天敌 (3)明显下降 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系 (4)比例 (5)定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响
解析 (1)引起水华的藻类植物主要是蓝藻类,蓝藻类为自养生物,在生态系统中属于生产者。水库中各种生物共同构成(生物)群落。(2)为确定鲢、鳙的投放量,应调查投放区上一营养级的生物积累量;为保证鲢、鳙的成活率还应捕杀鲢、鳙的天敌。(3)银鱼以浮游动物为食,鲢鱼和鳙鱼以藻类和浮游动物为食,浮游动物以藻类为食。由图中数据可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放后,银鱼生物积累量减少,这可能与鲢、鳙鱼与银鱼在食物上存在竞争关系有关。(4)通过人为调整生态系统中各营养级的生物积累量的比例,可以达到改善水质的目的。(5)根据以上分析,若要在保持良好水质的同时增加渔业产量,可以采取如下措施:定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者(天敌);控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响。
易错警示 赤潮与水华不同
水华是指淡水中由N、P等营养成分增多引起的水体富营养化。赤潮是指海水中由N、P等营养成分增多引起的水体富营养化。