【最新版】23届高考生物二轮复习之热点押题练(一)　生物与科技

这是一份【最新版】23届高考生物二轮复习之热点押题练(一)　生物与科技，共9页。
为了体现“关注对科学、技术和社会发展有重大影响的、与生命科学相关的突出成就及热点问题”的要求，生物试题的题干中常会引入近年来科学上的重大发现，如诺贝尔奖研究成果或最新科研进展等，旨在突出考查考生获取信息的能力和对生物学原理、规律的理解及运用能力。
此类试题虽然情境较新，但试题考查的知识均源于教材，即具有“高起点、低落点”的特点，要正确解答必须依靠教材内容，因此考生要对教材内容精准掌握，对易错易混点重点关注。
一、选择题
1．(2021·广州模拟)2020年8月，清华大学施一公院士团队获陈嘉庚生命科学奖，获奖项目为“剪接体的结构与分子机理研究”。在真核细胞中，基因表达分三步进行，分别由RNA聚合酶、剪接体和核糖体执行转录、剪接和翻译的过程(如图所示)。剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA。下面说法错误的是( )
A．剪接体可对信使RNA前体进行剪切和拼接，过程中涉及磷酸二酯键的断裂和生成
B．剪接现象的发现是对传统中心法则的重要补充，剪接体的形成与基因无关
C．若剪接体剪接位置出现差错，则最终编码的蛋白质结构可能发生改变
D．剪接体结构的揭晓，为进一步揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了坚实基础
解析：B 剪接体能将前体mRNA剪切拼接后得到成熟mRNA，此过程涉及切断磷酸二酯键，也涉及磷酸二酯键的形成，A正确；剪接现象的发现仍然是传统中心法则的内容，剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA，其形成与基因有关，B错误；剪接位置出现差错，形成的mRNA与正常的mRNA不一样，但最终编码的蛋白质结构可能发生改变，也可能不变，C正确；剪接体结构的揭晓，对揭示与剪接体相关遗传病的发病机理提供了结构基础和理论指导，D正确。
2．(2021·邯郸三模)诺贝尔化学奖(1980年)得主沃特·吉尔伯特(Walter Gilbert)提出了著名的“RNA世界假说”：最早出现的生物大分子很可能是RNA，它兼具了DNA和蛋白质的功能，不但可以像DNA一样储存遗传信息，而且可以像蛋白质一样催化反应，DNA和蛋白质则是进化的产物。下列事实不支持该假说的是( )
A．细胞中合成蛋白质所需要的RNA由DNA转录而来
B．在一定的条件下，HIV病毒以RNA为模板形成DNA
C．细胞以RNA做引物才能使染色体的端粒DNA延长
D．细胞中某些RNA在自我剪接过程中具有催化功能
解析：A 细胞中合成蛋白质所需要的RNA由DNA转录而来，是指有了DNA才有RNA，不支持上述假说，A正确；在一定的条件下，HIV病毒以RNA为模板形成DNA，说明DNA可能起源于RNA，即RNA可能最早存在，支持上述假说，B错误；细胞以RNA做引物才能使染色体的端粒DNA延长，说明RNA先存在，支持上述假说，C错误；细胞中某些RNA在自我剪接过程中具有催化功能，说明RNA具备某些蛋白质的功能，支持上述假说，D错误。
3．(2021·临沂二模)线虫的npr­1基因编码一种G蛋白偶联受体，该基因突变为NPR­1，其编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸，导致线虫觅食行为由“独立觅食”变为“聚集觅食”。在食物匮乏时，“聚集觅食”使线虫活动范围受限，能量消耗减少，有利于交配，对线虫生存有利。下列分析正确的是( )
A．食物匮乏诱发npr­1基因突变，使线虫觅食行为发生改变
B．npr­1基因发生的突变可能是由于碱基对的增添或缺失引起的
C．食物匮乏直接作用于线虫觅食行为引起NPR­1的频率提高
D．G蛋白偶联受体的结构变化是决定线虫觅食行为改变的根本原因
解析：C 基因突变的诱发因素可分为：物理因素、化学因素、生物因素，而食物匮乏不是诱发npr­1基因突变的原因，A错误；由于突变基因NPR­1控制的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸，即只有一个氨基酸发生改变，因此NPR­1基因发生了碱基对的替换，B错误；npr­1基因控制的是“独立觅食”，在食物匮乏时，使线虫活动范围大，能量消耗多，不利于交配，对线虫生存有害，基因频率会下降；而NPR­1基因控制的是“聚集觅食”，在食物匮乏时，对线虫生存有利，该基因频率会上升，C正确；G蛋白偶联受体的结构变化是决定线虫觅食行为改变的直接原因，而决定线虫觅食行为改变的根本原因是基因突变，D错误。
4．(2021·广州模拟)真核细胞表面有多种G蛋白受体(GPCR)，它们都具有七重跨膜结构。这类受体可介导多种胞外信号的细胞应答。信号过强或作用时间过长会使GPCR成为脱敏态，从而解除信号分子作用，如图所示。下列叙述正确的是( )
A．不同GPCR的氨基酸排列顺序相同
B．GPCR的水溶性部分形成跨膜结构
C．抑制蛋白使GPCR不能向细胞内传递信号
D．胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为活化态
解析：C GPCR为蛋白质，不同GPCR的氨基酸排列顺序不一定相同，A错误；G蛋白受体位于细胞膜上，GPCR的水溶性部分和脂溶性部分共同形成跨膜结构，B错误；看图可知，信号过强或作用时间过长会使GPCR成为脱敏态，产生抑制蛋白，从而使GPCR不能向细胞内传递信号，C正确；胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为感受态，D错误。
5．(2021·烟台二模)细胞分裂过程中姐妹染色单体的分离与黏连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚。securin蛋白可与分离酶结合并充当假底物而阻断其活性。进入有丝分裂后期时，后期促进复合体(APX)被激活，该复合体能特异性选择并引导securin蛋白降解，激活分离酶。APX不能独立工作，需要Cdc20(一种辅助因子)协助。下列说法正确的是( )
A．securin蛋白和黏连蛋白都能与分离酶结合，说明该酶不具有专一性
B．秋水仙素与黏连蛋白的作用机理相似
C．APX被激活，对黏连蛋白解聚有一定的抑制作用
D．若Cdc20含量减少，会导致细胞内的染色体数目难以加倍
解析：D 黏连蛋白和securin蛋白都能与分离酶结合，说明他们都有和分离酶结合的位点而不是不具有专一性，A错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，而黏连蛋白解聚与姐妹染色单体分离有关，B错误；根据题意：细胞中的后期促进复合体(APX)被激活，此复合体能特异性选择并引导secrin蛋白降解，激活分离酶，进而使黏连蛋白解聚，可见APX被激活，对黏连蛋白解聚有一定的促进作用，C错误；若Cdc20含量减少，APX作用减弱，黏连蛋白解聚功能减弱，有些姐妹染色单体不能分离，会导致细胞内的染色体数目难以加倍，D正确。
6．(2021·毕节模拟改编)研究发现，HLAI类抗原(简称H蛋白)几乎分布于人体全部正常细胞表面，是细胞毒性T细胞识别“自己”的重要依据，绝大多数癌细胞膜上丢失了此类蛋白，而特有肿瘤特异性抗原TSA(简称T蛋白)。绝大多数癌细胞表面有MHC分子(简称M蛋白)，MHC分子在免疫应答过程中参与T细胞对抗原信号的识别，MHC分子与肿瘤抗原结合才能被细胞毒性T细胞所识别。下列叙述中正确的是( )
A．T蛋白和M蛋白使癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，易在体内分散和转移
B．与正常细胞相比，癌变细胞的分裂和分化能力增强
C．细胞毒性T细胞识别并清除癌细胞体现了免疫的防御功能
D．提高H蛋白或降低M蛋白的表达水平有利于癌细胞逃脱免疫监视
解析：D 据题意可知，H蛋白丢失使癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，易在体内分散和转移，A错误；与正常细胞相比，癌变细胞的分裂能力增强，B错误；细胞毒性T细胞识别并清除癌细胞体现了免疫的监视功能，C错误；由于H蛋白是细胞毒性T细胞识别“自己”的重要依据，而M蛋白在免疫应答过程中参与T细胞对抗原信号的识别，因此提高H蛋白或降低M蛋白的表达水平有利于癌细胞逃脱免疫监视，D正确。
7．(2021·肇庆模拟)正常情况下线粒体内膜上[H]的氧化与ATP的合成相偶联，即在[H]氧化的同时合成ATP。某药物可阻断该过程中ATP的合成，研究人员利用离体培养的线粒体进行实验，结果如图所示。下列有关分析不合理的是( )
A．该药物会使线粒体内膜上[H]的氧化与ATP的合成解除偶联
B．该药物作用于有氧呼吸第三阶段，会提高[H]与O2的结合速率
C．如给某人注射该药，会导致其体温有所上升
D．在该药物的使用下，细胞主动运输的能力会增强
解析：D 添加药物的甲组线粒体耗氧量加快，且该药物可阻断该过程中ATP的合成，因此该药物会使线粒体内膜上[H]的氧化与ATP的合成解除偶联，A正确；添加药物的甲组，线粒体耗氧量加快，而O2参与有氧呼吸第三阶段，因此该药物作用于有氧呼吸第三阶段，会提高[H]与O2的结合速率，B正确；给某人注射该药，有氧呼吸第三阶段加快，能量释放更多，且药物可阻断该过程中ATP的合成，因此产生的热量会增多，会导致其体温有所上升，C正确；该药物可阻断ATP的合成，给某人注射该药，ATP合成量会减少，因此细胞主动运输的能力会减弱，D错误。
8．(2021·武汉模拟)最新研究发现一种由凋亡诱导因子(AIF)蛋白介导的细胞凋亡，正常情况下AIF位于线粒体内，当细胞受到内部凋亡刺激因子作用后，AIF可由线粒体释放到细胞质，并最终进入细胞核，引起DNA片段化导致细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A．线粒体膜上运输AIF和葡萄糖的载体蛋白均具有特异性
B．AIF可能引起凋亡基因的表达从而使细胞凋亡
C．凋亡细胞被吞噬和清除与吞噬细胞有关且伴随ATP的消耗
D．若用蛋白酶处理AIF可能维持细胞核内DNA结构的完整性
解析：A AIF的本质是蛋白质，所以由线粒体释放到细胞质不需要通过载体蛋白，A错误；根据题干信息“AIF最终进入细胞核，引起DNA片段化导致细胞凋亡”，所以可能引起凋亡基因的表达从而使细胞凋亡，B正确；吞噬细胞可以处理衰老、受损的细胞，所以凋亡细胞被吞噬和清除与吞噬细胞有关且需要消耗能量，C正确；若用蛋白酶处理AIF则减少了DNA片段化，从而可能维持了细胞核内DNA结构的完整性，D正确。
9．(多选)(2021·广东模拟)乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能，然而帝王蝶幼虫不仅以乳草为食，还能将强心甾储存在体内以防御捕食者。研究人员发现帝王蝶钠钾泵的119和122位氨基酸与其他昆虫不同。利用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因，发现122位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能力的同时导致果蝇“瘫痪”，119位氨基酸改变无表型效应，但能消除因122位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息叙述正确的是( )
A．理论上帝王蝶钠钾泵的突变基因至少发生2个碱基对的改变
B．在乳草的作用下，帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率发生定向改变
C．通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了两个实验组
D．强心甾与钠钾泵结合的普通动物细胞，一般会因渗透压失衡而死亡
解析：ABD 研究人员发现帝王蝶钠钾泵的119和122位氨基酸与其他昆虫不同，据此可推测，帝王蝶钠钾泵的突变基因至少发生2个碱基对的改变，A正确；帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率定向改变是乳草选择作用的结果，即自然选择决定了生物进化的方向，B正确；通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时需要设置改变122位氨基酸、改变119位氨基酸和同时改变122位和119位氨基酸三个实验组，C错误；“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能，据此可推测强心甾与钠钾泵结合的普通动物细胞，一般会因渗透压失衡而死亡，D正确。
10．(多选)(2021·辽宁模拟)我国科研人员在研究细胞迁移的过程中，发现了一类由细胞膜包被形成的新的细胞器——迁移小体，该迁移小体与细胞迁移、细胞间信息交流有关。细胞迁移导致TSPAN4蛋白及胆固醇在细胞局部高度富集，增大了富集区域膜的弯曲度，形成直径约为3 μm的囊泡，即迁移小体。最终这些迁移小体会释放到细胞外。下列叙述错误的是( )
A．迁移小体的形成说明细胞膜具有一定的选择透过性
B．迁移小体释放后可能会被周围的细胞吞噬利用
C．迁移小体中可能含有溶菌酶、抗体等信号分子
D．抑制TSPAN4蛋白的合成，可能会抑制癌细胞扩散
解析：AC 迁移小体是由细胞膜包被形成的新的细胞器，说明细胞膜具有一定的流动性，A错误；迁移小体与细胞迁移、细胞间信息交流有关，释放后可能会被周围的细胞吞噬利用，B正确；迁移小体与细胞间信息交流有关，其中可能含有抗体等信号分子，溶菌酶不属于信号分子，C错误；抑制TSPAN4蛋白的合成，迁移小体形成受阻，细胞迁移也会受阻，可能会抑制癌细胞扩散，D正确。
11．(多选)(2021·烟台一模)我国科学家设计了一种可以基因编码的光敏蛋白(PSP)，成功模拟了光合系统的部分过程。在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高。下列说法正确的是( )
A．自然光合系统只能还原C3，而光敏蛋白可直接还原CO2
B．黑暗条件下自然光合系统中的暗反应可持续进行，而光敏蛋白发挥作用离不开光照
C．光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH和ATP等物质的功能相似
D．该研究为减轻温室效应提供了新思路
解析：ACD 自然光合系统只能还原C3，而题干中说明PSP能够将CO2直接还原，A正确；黑暗条件下自然光合系统中的暗反应由于缺少光反应产生的ATP和NADPH，无法持续进行，B错误；在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，说明光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH和ATP等物质的功能相似，C正确；温室效应是由于二氧化碳过量排放导致的，该研究为减轻温室效应提供了新思路，D正确。
二、非选择题
12．(2021·安徽模拟)炎热的夏季，“被热醒”的体会我们大概并不陌生，果蝇也会出现与人类相似的在温热状态下觉醒的现象。2021年3月19日，东南大学韩俊海研究团队发表论文，以果蝇为研究对象揭示了“被热醒”的原因。研究发现夜间环境温度升高时，果蝇的AC神经元感知温度变化并产生兴奋，此兴奋传递到背后侧神经元DNlps，DN1ps分泌的神经肽CNMa作用于脑间神经元PI(相当于哺乳动物的下丘脑结构)，抑制脑间神经元PI的活性，促进夜晚觉醒。回答下列问题。
(1)该团队在研究过程中发现，果蝇的AC神经元上存在可被高温激活的阳离子通道感温蛋白TrpA1。高温刺激下，TrpA1使阳离子内流导致神经元细胞膜电位处于____________的状态而产生兴奋，兴奋传递到背后侧神经元DN1ps而促进神经肽CNMa的合成，CNMa特异性的作用于脑间神经元PI而调控觉醒，CNMa特异性的作用于脑间神经元PI的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由题干信息可知，________________作为果蝇体温调节中枢，人的体温调节中枢位于________，在人体甲状腺激素的调节中，该结构中的一些具分泌功能的细胞受中枢神经系统活动调节并释放激素，进而调节垂体分泌激素，该过程说明人体神经调节和体液调节间的关系是____________________________________________________________。在垂体分泌促甲状腺激素过程中存在两种相反的作用共同维持促甲状腺激素含量的相对稳定，这两种相反的作用是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)阳离子内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，表现为内正外负的状态，产生动作电位。CNMa能够特异性的作用于脑间神经元，可能是只有神经元PI细胞膜形成的突触后膜上才有与CNMa特异性结合的受体。(2)脑间神经元PI可以被神经肽抑制，从而促进夜晚觉醒。说明果蝇的体温调节中枢是脑间神经元PI。人的体温调节中枢位于下丘脑。神经调节和体液调节之间的关系，可以概括为两个方面，一方面，不少内分泌腺本身直接或间接的受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看做神经调节的一个环节；另一方面，内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。因此，二者的关系是相互协调，相互作用。下丘脑释放促甲状腺激素释放激素，作用于垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素。甲状腺分泌的甲状腺激素反作用于垂体，进而进行负反馈调节，抑制垂体释放促甲状腺激素。这就是垂体分泌促甲状腺激素过程中存在的两种相反的作用。
答案：(1)外负内正 只有神经元PI细胞膜形成的突触后膜上才有与CNMa特异性结合的受体 (2)脑间神经元PI 下丘脑 一些内分泌腺的活动直接或间接地受中枢神经系统的调节 甲状腺激素对垂体的反馈抑制作用与促甲状腺激素释放激素对垂体的促进作用
13．(2021·石家庄模拟)中国水稻研究所的科研人员对杂交稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖过程)进行了研究，解决了杂交水稻一般需要每年制种的问题。
(1)上述水稻杂交种收获的种子种植后失去原杂交种的优良性状，导致水稻杂交种需要每年制种的原因是________________________________________。
(2)有两个基因控制水稻无融合生殖过程：含基因A的植株形成雌配子时，减数分裂Ⅰ异常，导致雌配子染色体数目加倍；含基因P的植株产生的雌配子都不经过受精作用，直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、P的影响。用下图所示杂交方案，获得了无融合生殖的个体。
亲代♀优良性状品系 × 无融合生殖品系♂
aapp AaPp
↓
子代 aapp aaPp Aapp AaPp
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
图1
①子代中Ⅱ、Ⅲ分别自交后获得种子，则Ⅱ上所结种子胚的基因型是________，Ⅲ上所结种子胚的染色体组数是________个。
②理论上，子代Ⅳ作为母本能使子代保持母本基因型的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂种水稻的4个相关基因，实现了杂种的无融合生殖(如图2所示)。用基因编辑技术敲除的4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是______________________________________________。
(4)无融合技术应用于作物育种，可能会导致________多样性降低，存在生态隐患。
解析：(1)表现出优良性状的杂交种如显性杂合子，自交后代会发生性状分离，无法保持其杂种优势，因此需要每年制种用于生产。(2)①子代中Ⅱ自交，其基因型为aaPp，由于含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用，直接发育成个体，aaPp作母本产生的雌配子基因型为aP或ap，直接发育成个体所结种子的胚的基因型为aP或ap。若子代Ⅲ自交，其基因型为Aapp，若作父本，产生雄配子的基因型为Ap、ap，Aapp作母本，由题意知，含基因A的植株形成雌配子时，减数分裂Ⅰ异常，导致雌配子染色体数目加倍，产生雌配子的基因型为Aapp，受精作用后所结种子的胚的染色体组数为3个。②基因型为AaPp的Ⅳ作为母本，含基因A可以保证产生雌配子的基因型为AaPp，含基因P保证雌配子AaPp不经过受精作用，直接发育成个体，所以可以使子代保持母本基因型AaPp。(3)据图分析，科研人员利用基因编辑技术敲除的4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是使减数分裂变成有丝分裂(或“不出现基因重组、配子染色体数目加倍”)，受精后，父本来源的染色体消失。(4)无融合技术应用于作物育种，可以使杂种通过无性繁殖得以保持杂种优势，但也会导致遗传多样性降低，存在生态隐患。
答案：(1)具备优良性状的杂交种自交，其后代会发生性状分离 (2)①aP或ap 3 ②Ⅳ作为母本，A保证产生雌配子的基因型为AaPp，P保证雌配子AaPp不经过受精作用，直接发育成个体，使子代保持母本基因型AaPp (3)配子的染色体数目加倍，受精卵中精子来源的染色体消失 (4)遗传
14．(2021·黄岛区模拟)茉莉酸(JA)是植物体内存在的内源信号分子，与植物生长发育以及抗逆能力有关。为了研究其生理功能及作用机理，研究者开展了下面的实验研究。
(1)研究者分别用等量的JA溶液和蒸馏水处理生理状态相似的拟南芥离体叶片4天，结果如图1所示。实验通过检测____________说明JA能促进叶片的衰老。
(2)为进一步研究JA促进叶片衰老的作用机理，研究者选择野生型拟南芥和JA敏感缺陷型突变体(COI­1基因发生突变，不能合成COI­1蛋白)，用适量蒸馏水和JA溶液分别处理12天，结果如图2所示，b组叶片明显生长停滞并变黄。其中a组为用蒸馏水处理的野生型植株，写出b组和c组分别选用的植株和处理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)研究发现JA借助COI­1调控使多种蛋白质的合成量发生了变化，其中RCA蛋白(Rubisc酶，光合作用中固定二氧化碳的酶)是合成量减少的蛋白。为探究JA如何通过COI­1抑制RCA的合成过程，研究者继续进行了下列实验。实验处理结果如图3所示(图中“＋”表示添加JA，“－”表示未添加JA)。
①由于细胞中rRNA(核糖体RNA)表达量__________，在实验中可作为标准参照，以排除__________________等无关变量对实验结果的影响。
②综合上述研究，请阐明JA促进拟南芥叶片衰老的机制。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)分析图1，因变量是光合速率，加入JA溶液的叶片比加入等量蒸馏水的叶片光合作用速率低，说明JA能促进叶片的衰老。(2)分析图2，因为a组为用蒸馏水处理的野生型植株，b组叶片明显生长停滞并变黄，而JA溶液处理的植株光合作用速率会下降，故b组是用等量的JA溶液处理野生型植株12天，因此c组为等量的JA溶液处理突变型植株12天。(3)分析图3，在1 d、2 d、3 d三组中，无论是否加入JA的情况下，rRNA的量相对稳定，在实验中可作为标准参照，以排除实验过程中取样、点样、检测等无关变量对实验结果的影响。加入JA实验组RCAmRNA的量明显减少，说明：JA影响了Rubisc基因的转录，使Rubisc酶合成减少，从而降低光合作用速率促进拟南芥叶片的衰老。
答案：(1)光合速率 (2)b组，用等量的JA溶液处理野生型植株12天；c组，用等量的JA溶液处理突变型植株12天 (3)①相对稳定 取样、点样、检测 ②JA通过影响COI­1的活性，抑制Rubisc酶的转录(JA借助COI­1抑制Rubisc基因的转录)，使Rubisc酶合成减少，从而降低光合作用速率促进拟南芥叶片的衰老