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“超级全能生”2018高考全国卷26省12月联考乙卷

2018-07-20

教学考试(高考生物) 2018年2期
关键词:二硫键果蝇胰岛素

理综生物部分

(本试卷适用于使用全国卷Ⅰ地区)

第Ⅰ卷(选择题 共36分)

一、选择题(本大题共6小题,每小题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.下列关于细胞器的叙述,正确的是 ( )

A.人口腔上皮细胞和水稻根尖细胞都含有中心体

B.大肠杆菌与蛙的红细胞都含有核糖体

C.植物叶肉细胞只有叶绿体能够合成ATP

D.酵母菌细胞没有能合成ATP的细胞器

2.下列有关实验分析和描述的说法正确的是 ( )

A.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,若混合保温时间过长,搅拌离心后上清液中也会出现放射性

B.低温诱导植物染色体数目加倍的原因是利用低温影响了酶的活性,使着丝点不能分裂导致细胞不能分裂成两个子细胞

C.孟德尔豌豆杂交实验中用到了假说-演绎法,孟德尔所作假说内容之一是“遗传因子在体细胞染色体上成对存在”

D.雌性蝗虫体细胞中有12对染色体,经减数分裂后,可在显微镜下观察到卵细胞中染色体数目为6对

3.下列与动物生命活动调节有关的叙述,错误的是( )

A.神经系统的活动可以影响内分泌腺的活动

B.内分泌腺的活动可以影响神经系统的活动

C.兴奋的传导过程依赖生物膜成分与结构的更新

D.兴奋的传递过程依赖生物膜成分与结构的更新

4.糖尿病的形成有多种原因,如图所示①②③为三种免疫异常引起的糖尿病,下列说法不正确的是 ( )

A.抗体Y1能通过作用于胰岛B细胞表面的受体,使其对葡萄糖敏感程度降低

B.注射一定量胰岛素能缓解过程②③引起的糖尿病,不能缓解过程①引起的糖尿病

C.抗体Y2可能是通过特异性地识别并破坏胰岛B细胞使患者体内胰岛素含量减少

D.血糖浓度降低会影响胰岛B细胞分泌胰岛素,抗体Y1、Y2引起的糖尿病患者该反馈调节失常

5.科学家在黑暗的深海火山口发现了热泉生态系统,该生态系统具有极高的生物多样性,并有大量尚未被人们所认识的物种。以下关于该生态系统的叙述,正确的是( )

A.流经其的总能量是火山喷发释放的能量

B.具有较高的恢复力稳定性

C.它的发现体现了生物多样性的潜在价值

D.生产者是深海中的绿色植物

6.某自花受粉植物开红花(R)和白花(r)两种颜色的花,但是携带基因R的个体外显率为75%(即杂合子中只有75%表现为开红花)。现用一株该种植物自交,得F1中红花∶白花为5∶3。下列说法正确的是 ( )

A.亲本表现为开红花

B.F1中红花个体全是纯合子

C.F1比例说明该性状的遗传遵循基因自由组合定律

D.F1自由交配获得的F2红花和白花的比例也是5∶3

第Ⅱ卷(非选择题 共54分)

二、非选择题(共54分,29~32题为必考题,37、38题为选考题)

29.(10分)牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成,其中有8个巯基(-SH)形成4个二硫键(-S-S-),这4个二硫键理论上有105种组合方式。实验发现:二硫键断裂后酶分子会变性;二硫键重新形成后酶分子会复性,其内部二硫键的组合方式与实验开始时的酶分子一致,且两者X射线衍射花样相同。以上实验证实该酶分子在复性过程中,不仅能自发地重新折叠,并且只选择了其所有二硫键可能组合方式中的一种。

(1)在蛋白质分子中,氨基酸序列以及二硫键的组合方式叫作蛋白质的一级结构,肽链在空间中的盘曲折叠叫作高级结构。X射线衍射技术可用来研究蛋白质的____(填“一级”或“高级”)结构。实验表明,蛋白质一级结构与高级结构的关系是______________________________________________________。

(2)科学家为探究多条肽链所构成的蛋白质内二硫键的组合是否如此,用胰岛素(示意如图)做实验:先将连接A链、B链的二硫键断开,再重新合上,发现新组装成的胰岛素分子具有与天然胰岛素相同的生物活性。该实验的结论是______________________________________________________________________________。

(3)人工合成胰岛素的方案是先分别合成A链与B链,再将两条链合上。将两条链合上之前,先要检测人工合成的A链与B链与天然胰岛素的肽链是否一样,请写出检测的实验方案______________________________________________________________________________(说明主要思路即可)。

30.(10分)如图甲是某高等植物的叶绿体示意图,其中①~④分别代表叶绿体中的结构,图乙是在图甲的④结构中进行的相关生理过程。请根据图示回答下列问题:

(1)图甲中与植物光合作用有关的色素分布于结构______(填数字)中,与光合作用有关的酶分布于__________(填结构名称)中,推测结构①的颜色为_______________。

(2)若在其他条件不变,光照条件由白光变成同等强度的红光,发生变化的瞬时C3消耗速率会_______________(填“加快”或“减慢”),原因是____________________________________________。

(3)对农作物进行中耕松土,从有利于光合作用的角度分析,有哪些原因:____________________________(至少两条)。

31.(9分)很多传染性疾病的大规模暴发,给人类带来挑战的同时也促使科研人员不断研制针对这些病原体的疫苗或抗体,但艾滋病仍是难以攻克的难题之一,请利用你所学知识分析回答下列问题:

(1)“红丝带”是对HIV和艾滋病认识的国际符号。艾滋病简称AIDS,全称_______________,其病原体是_______________,简称HIV;人类免疫系统能够成功地抵御大多数病菌,却不能抵御HIV,请阐明原因:______________________________________________。

(2)下列哪些行为不传染艾滋病________________(填编号),这些行为不会传染艾滋病的原因是______________________________________。

①与艾滋病患者拥抱

②静脉吸毒者共用一个针管

③与艾滋病病人共同进餐

④与艾滋病病人共用剃须刀

⑤触摸艾滋病患者摸过的门把手

⑥与艾滋病患者共用冲水马桶

⑦输入含有HIV的血液

⑧与艾滋病患者共用文身、文眉器械

⑨在运动中撞到艾滋病患者

(3)请分析目前可生产疫苗来预防“天花病毒”所引起的疾病,却不能生产HIV相关疫苗的原因是________________________________________________________。

32.(10分)(1)1933年,摩尔根因在果蝇遗传研究方面的杰出贡献获得诺贝尔生理学或医学奖。请列举果蝇适合作为遗传与发育研究的模式生物的原因___________________________(两条即可)。

(2)1946年,摩尔根的学生谬勒因对果蝇基因突变的研究获得诺贝尔生理学或医学奖。果蝇红眼与白眼,刚毛与截毛分别为一对相对性状。现有一只红眼刚毛雄果蝇(XRBYb),与一只雌果蝇测交,子代中出现了一只罕见的红眼截毛雌果蝇(不考虑新的基因突变产生),原因是_____________(填“雌”或“雄”)果蝇减数分裂时初级性母细胞在减数第一次分裂期,两条性染色体之间发生了交换,产生了基因型为_______________的配子。

(3)1995年,Lewis等人因对果蝇Hox基因家族的研究获得诺贝尔生理学或医学奖。Hox基因是一个古老的调控基因(不编码结构蛋白或酶,而对其他基因的表达起调控作用)家族,在进化上高度保守,Hox基因突变体在本该长出一对触角的部位长出了两条腿。Hox基因本身不编码结构蛋白或酶,其发生突变仍会使生物性状发生改变,可能的原因是___________________________________________________________________________。这一事实说明基因与性状的关系是________________________________________。

(4)2017年,诺贝尔生理学或医学奖再一次授予三位研究果蝇的生物学家,以表彰他们对生物钟的分子机制研究做出的杰出贡献。研究表明,一种被称为per的基因在果蝇体内调控其昼夜节律行为,在人体中则发现了一种名为clock的基因可以调控人睡眠与觉醒周期,两者高度同源(碱基序列非常相似)。请解释果蝇与人类调控生物钟的基因高度同源的可能原因是___________________________________(列举一个即可)。

37.[生物技术实践](15分)

“造酒缸缸好做醋,坛坛酸”,酿酒失败,为什么会出现变酸的现象呢?法国科学家巴斯德也曾发现酿酒业出现葡萄酒变酸、变味的怪事,并对此进行了根源探究。

(1)酿酒失败出现变酸的现象,其根源是__________,在变酸的酒的表面观察到的菌膜是___________菌在液面大量繁殖形成的。当糖源、氧气都充足时,该菌能将糖类分解成醋酸,但当缺少糖源时,醋酸菌可利用酒精做碳源,相关的反应式为________________________________________________________________。

(2)家庭酿制葡萄酒常用带盖子的瓶子,如图所示,在发酵过程中,每隔12小时左右拧松瓶盖一次,目的是____________,然后将瓶盖拧紧,目的是________________________。

(3)家庭酿制葡萄酒可用酸性重铬酸钾来检验是否有酒精产生:先在试管中加入发酵液2 mL,再滴入3 mol/L的H2SO43滴,混匀后滴加饱和重铬酸钾溶液3滴,混匀,观察颜色变化,如果出现___________颜色反应,则证明有酒精产生,对照组应设置______________________________________________________________。

38.[现代生物科技专题](15分)

绿色荧光蛋白(GFP)是一种来自水母的蛋白质,能在紫外光的激发下发出荧光。如图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答:

(1)图中所示绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育属于____________(填“有性”或“无性”)生殖。

(2)水母的基因在猪细胞中成功表达说明___________________________________________。

(3)如果将切取的GFP基因与抑制猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是_________________________。获得的转基因克隆猪,可以解决的医学难题是__________________________________________________。

(4)通过对GFP基因进行改造,人们又得到了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等,这些蛋白质的合成属于__________工程的范畴。

(5)为了使转基因克隆猪生长更快,可以将外源_________基因导入转基因克隆猪体内,但是这可能带来_________(至少填1种)等转基因技术的安全性问题。

参考答案

1.【答案】B

2.【答案】A

【名师点睛】本题的易错点在于低温诱导植物染色体数目加倍的真正原因,是低温抑制了纺锤体的形成而导致细胞不能分裂成两个子细胞,素材来自课本上实验原理;卵细胞中无同源染色体,不会成对存在,该选项素材来自教材的课后习题。

3.【答案】C

4.【答案】B

【名师点睛】本题的易错点在于能否从图中获取关键信息,能破坏胰岛B细胞的只有Y2,Y1和Y3都没有破坏胰岛B细胞,但Y1作用于胰岛B细胞表面的受体,使其对葡萄糖的敏感度降低,导致胰岛素合成减少,所以③引起的糖尿病不是因为缺乏胰岛素,只有①②过程引起的糖尿病是由于缺乏胰岛素引起的,所以注射胰岛素能缓解①②过程引起的糖尿病。

5.【答案】C

【命题意图】本题的素材取自人教版高中课本必修3第116页的拓展题,主要考查考生获取信息的能力以及生态系统的组成,生态系统的能量流动,生态系统的稳定性及生物多样性的价值等基础知识。

6.【答案】D

【名师点睛】本题的易错点在于对基因自由组合定律的理解,谈到“基因自由组合定律”一定涉及两对及两对以上的等位基因,基因自由组合定律描述的是非同源染色体上的非等位基因之间的规律。另外从题干中获取关键信息很重要,“杂合子中只有75%表现为开红花”说明杂合子有3/4开红花、1/4开白花,这是判断B项、D项正误的关键条件。

29.(10分,除标注外每空2分)

(1)高级 蛋白质的一级结构决定高级结构(或蛋白质高级结构的信息蕴含在一级结构中,答案合理均可得分)

(2)肽链之间的二硫键也只选择所有可能组合中的一种连接方式(答案合理均可得分)

(3)用人工合成的A链与天然胰岛素的B链连接成半合成胰岛素,以及人工合成的B链和天然胰岛素的A链连接成的半合成胰岛素(2分),分别对其测定生物学活性,并与全天然的胰岛素进行生物活性对比,即可检测人工合成的A链和B链与天然胰岛素的肽链是否一样(2分)(4分,合理答案均可)

【命题意图】本题的背景知识取自生物化学史上著名的安芬森的牛胰核糖核酸酶变性与复性实验、邹承鲁的胰岛素拆合实验以及我国人工全合成结晶牛胰岛素的实验方案。以科学史为依据,着重考查考生获取信息的能力和实验设计能力,同时也是对《考试大纲》中要求关注生命科学领域的突出成就的具体体现。

30.(10分,除标注外每空2分)

(1)② 类囊体薄膜(基粒薄膜)上及叶绿体基质(1分) 无色透明

(2)加快(1分) 叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光,对黄光绿光等吸收利用较少,所以把白光改为同等强度的红光时,光反应产生的[H]和ATP加快,使C3被还原的速率增大,而C3生成速率不变,所以瞬时C3消耗速率会加快(合理答案均可)

(3)第一,中耕松土有利于增加土壤透气性,利于根细胞有氧呼吸,促进根细胞吸收矿质元素N、P等,N、P等矿质元素是光合作用有关的[H]和ATP或酶的重要组成成分。第二,中耕松土有利于增加土壤透气性,有利于土壤中需氧型微生物的繁殖和活动,使作物周围CO2浓度增加,提高光合作用速率。第三,中耕松土有利于增加土壤透气性,土壤中需氧型微生物的繁殖可分解土壤中有机肥料为植物易吸收的无机物,N、P等矿质元素是光合作用有关的[H]和ATP或酶的重要组成成分(至少答出2条,关键点要落到光合作用,合理即可得分)

31.(9分,除标注外每空1分)

(1)获得性免疫缺陷综合征 人类免疫缺陷病毒

因为HIV直接攻击和杀死的是在免疫系统中起重要作用的T淋巴细胞,当T淋巴细胞大量被杀死时,免疫系统几乎处于瘫痪状态,因而不能抵御HIV(3分,答案合理均可)

(2)①③⑤⑥⑨ 因为这些行为中都不接触含有HIV的体液(血液、组织液、淋巴液),没有使HIV进入正常人的体液中(2分,答案合理均可)

(3)HIV属于RNA病毒,高频变异率使研制疫苗非常困难(答案合理均可)

【命题意图】本题命题素材选自教材阅读资料“科学技术与社会”,希望考生关注课本边角知识,也关注社会热点问题,提高学科知识运用能力。

32.(10分,除标注外每空2分)

(1)易饲养、繁殖快,染色体数量相对较少,相对性状易于区分(列举任意两条即可)

(2)雄(1分) XRb

(3)Hox基因通过控制其他编码结构蛋白或酶基因的表达,实现对性状的控制(1分) 基因和性状之间不是简单的线性关系,基因与基因存在复杂的相互作用,共同控制生物性状(答案合理均可)

(4)人与果蝇有共同的原始祖先(其他答案合理即可给分)

【命题意图】果蝇是一种非常重要的模式生物,在遗传、发育、神经、行为等研究领域都有重要应用。对果蝇的研究先后有4次获得诺贝尔生理学或医学奖,本题以获诺贝尔奖的研究领域为背景,按获奖时间先后顺序命题,以基因突变、伴性遗传、减数分裂、基因与性状的关系以及进化基础知识为载体,考查了学生的思维能力和综合应用能力。其中第(4)问,主要意在考查考生应用生命的进化观分析思考问题的能力,是新的课程标准强调的生物学科核心素养中,强调学生建立“生命观念”的具体体现。

37.(15分,除标注外每空2分)

(2)放出瓶中二氧化碳气体 创造无氧环境以便继续酒精发酵

(3)灰绿色 用未发酵过的葡萄汁2 mL代替发酵液,其余操作步骤同实验组(3分)

38.(15分,除标注外每空2分)

(1)无性

(2)所有生物共用同一套遗传密码(3分)

(3)鉴定受体细胞中是否含有目的基因 医学上供体器官不足和免疫排斥问题

(4)蛋白质

(5)生长激素 食品安全、生物安全

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