新教材适用2024版高考生物二轮总复习第2部分核心素养提升一核心素养之生命观念课件
展开一、核心素养之生命观念
“生命观念”是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是人们经过实证后的观点,是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。学生应该在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念,如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等;能够用生命观念认识生物的多样性、统一性、独特性和复杂性,形成科学的自然观和世界观,并以此指导探究生命活动规律,解决实际问题。
1.“一定的结构必然有与之相对应的功能存在,且任何功能都需要一定的结构来完成”,即结构与功能相统一,这是生物学的基本观点之一。下列叙述能说明这一观点的是( )A.同一条肽链经过不同折叠方式形成的蛋白质可以具有相同的性质和行使相同的功能B.癌细胞细胞膜上糖蛋白减少使细胞间黏着性减弱,有利于细胞扩散转移和无限增殖C.神经细胞轴突末梢形成突触后膜,有大量突起,有利于附着更多神经递质受体蛋白D.线粒体内膜比外膜的通透性差,能严格控制分子和离子等通过,有利于有氧呼吸第三阶段的进行
【解析】 同一条肽链经过不同折叠方式形成的蛋白质具有不同的性质和行使不相同的功能,这一叙述能体现结构与功能相统一的生物学观点,A错误;癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少使细胞间的黏着性减弱,有利于细胞扩散转移,但对癌细胞的无限增殖没有影响,B错误;神经细胞轴突末梢形成突触前膜,有大量突起,有利于通过胞吐释放神经递质,神经递质的受体蛋白位于突触后膜,C错误;线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,线粒体内膜比外膜的通透性差,能严格控制分子和离子等通过,有利于有氧呼吸第三阶段反应的进行,这一叙述体现了结构与功能相统一,D正确。
2.细胞中的蛋白质处于不断降解与更新的动态过程中。细胞中存在一种依赖泛素化的蛋白质降解途径。泛素(Ub)是由76个氨基酸组成的单链球蛋白,在蛋白质降解过程中,泛素起到“死亡标签”的作用,即细胞内被泛素标记的蛋白质会被蛋白酶体特异性地识别并迅速降解(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A.泛素在核糖体上合成,合成1分子泛素过程中消耗了75个水分子B.蛋白质合成和泛素化降解的过程都需要消耗能量C.酶E可为蛋白质的泛素化过程降低活化能,且作用后立即被降解D.ATP可为生命活动提供能量,其水解常伴随着放能反应进行
【解析】 泛素是由76个氨基酸组成的单链球蛋白,所以在核糖体上合成,合成1分子泛素过程中生成了75个水分子,A错误;从图中可看出泛素化降解过程中消耗了ATP,同时蛋白质的合成也消耗能量,因此蛋白质合成和泛素化降解的过程都需要消耗能量,B正确;酶在催化反应完成前后不变,可以重复利用,发挥作用后不会被降解,C错误;ATP的水解是伴随细胞的吸能反应进行的,D错误。
3.“生命观念”的内涵是人们对观察到的生命的整体的认识和看法,是对生命现象及相互关系进行解释后的抽象,是人们经过实证后的观点。物质和能量观是“生命观念”的重要内容。下列有关物质和能量观的叙述,错误的是( )A.细胞内ATP的合成和分解总是伴随着能量的储存和释放B.细胞中能量的传递、转化和散失的过程都要以物质为载体C.细胞中有机物氧化分解释放的能量大多数用于细胞的生命活动D.线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜上都分布着和能量转化有关的酶
【解析】 ATP合成是将能量储存在特殊化学键中,ATP分解是将储存在特殊化学键中的能量释放,因此细胞内ATP的合成和分解总是伴随着能量的储存和释放,A正确;物质是能量的载体,而能量是物质运输的动力,因此细胞中能量的传递、转化和散失的过程都要以物质为载体,B正确;细胞中有机物氧化分解释放的能量大多数作为热量散失掉,少部分合成ATP用于细胞的各种生命活动,C错误;有氧呼吸和光合作用都涉及能量转化,线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,叶绿体的类囊体薄膜是进行光反应的场所,因此都分布着和能量转化有关的酶,D正确。
4.驱动蛋白是由两条轻链和两条重链构成的四聚体,其具有两个球形的头、一个螺旋状的杆和两个扇子状的尾,如图所示。驱动蛋白通过头结合和水解ATP,导致颈部发生构象改变,使两个头部交替与细胞骨架结合,从而沿细胞骨架定向“行走”,将尾部结合的“货物”(运输泡或细胞器)转运到指定位置。下列相关叙述错误的是( )A.驱动蛋白“行走”所需要的ATP可直接来自细胞质基质B.驱动蛋白既能转运“货物”,又能催化ATP水解供能C.图示转运“货物”的途径广泛存在于真核细胞和原核细胞中D.细胞中合成细胞骨架和驱动蛋白的原料都是氨基酸
【解析】 细胞质基质中可以产生少量ATP,因此驱动蛋白“行走”所需要的ATP可直接来自细胞质基质,A正确;根据题干“驱动蛋白通过头结合和水解ATP”和“将尾部结合的‘货物’(运输泡或细胞器)转运到指定位置”,可知驱动蛋白既能转运“货物”又能催化ATP水解供能,B正确;驱动蛋白是通过与细胞骨架结合后,沿细胞骨架定向“行走”来转运“货物”的,而细胞骨架不存在于原核细胞中,因此图示转运“货物”的途径不存在于原核细胞中,C错误;细胞骨架的成分是蛋白质,合成蛋白质的原料是氨基酸,因此细胞中合成细胞骨架和驱动蛋白的原料都是氨基酸,D正确。
5.报春花具有二型花柱和同型花柱两种不同花型(如图1)。研究发现,传粉昆虫随海拔增加而减少。为研究上述现象对报春花花型的影响,研究者进行模拟实验,处理及结果如图2。相关分析错误的是( )A.传粉昆虫与报春花间的相互作用是长期自然选择的结果B.实验中套袋处理是为了模拟高山上传粉昆虫减少的条件C.据图2推测二型花柱报春花的传粉方式主要为异花传粉D.异花传粉增加了遗传多样性因此高海拔二型花柱报春花更具优势
【解析】 传粉昆虫在吸食花筒底部花蜜的同时,也起到帮助报春花传粉的作用,这是长期自然选择的结果,A正确;根据题意“研究发现,传粉昆虫随海拔增加而减少”可知,套袋处理可以防止外来花粉的干扰,模拟了高山上传粉昆虫减少的条件,B正确;结合图1和图2分析,套袋处理后,二型花柱报春花结实率低或不结实,说明其主要传粉方式为异花传粉,C正确;套袋处理后,二型花柱报春花结实率低或不结实,说明其主要传粉方式为异花传粉,这种传粉方式虽然有利于增加报春花的遗传多样性,但同型花柱报春花主要为自花传粉,在传粉昆虫减少条件下结实率更高,有利于繁殖,因此高海拔环境下同型花柱报春花更具优势,D错误。
6.“酸碱体质理论”认为大部分疾病都是由酸性体质造成的,人若要健康,应多摄入碱性食物,但该理论并没有坚实的科学依据。下列叙述正确的是( )A.测得某人的唾液pH为6.5,则可判断其内环境呈弱酸性B.喝“碱性水”后,人体内环境的pH将从酸性转变成碱性C.丙酮酸在组织液中转化成乳酸会导致人体血浆的pH降低D.内环境pH稳态是机体进行正常生命活动的必要条件之一
【解析】 唾液不属于内环境,因此测得某人的唾液pH为6.5,不能说明其内环境呈弱酸性,A错误;喝“碱性水”后,一般不会明显改变人体内环境的酸碱度,因为内环境中存在缓冲物质,能维持内环境的酸碱平衡,B错误;丙酮酸转化成乳酸是无氧呼吸的第二阶段,场所是细胞质基质,C错误;内环境pH稳态是机体进行正常生命活动的必要条件之一,如适当的pH可保证机体酶促反应的正常进行,D正确。
7.利用木聚糖酶进行纸浆漂白,可以大幅度减少氯化物的用量,减轻造纸工业对环境的污染。纸浆漂白需要在高温碱性条件下进行,因此需要耐热耐碱的木聚糖酶。根据生产需要,科学家对已知氨基酸序列的木聚糖酶进行改造,获得了耐高温耐碱的新木聚糖酶,减少了纸浆漂白时木聚糖酶的用量,提高了生产效率。回答下列问题:(1)蛋白质工程的目标是根据人们对______________的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造。与蛋白质工程相比,基因工程原则上只能生产___________________________,它们的结构和功能符合特定物种生存的需要。
自然界中已存在的蛋白质
(2)在蛋白质工程和基因工程中常用大肠杆菌作为受体细胞,原因是大肠杆菌____________________________________ (答出两点)。分离纯化大肠杆菌时,可使用接种环采用_________法将聚集的菌种逐步分离并培养成单菌落;实验室中利用选择培养基筛选微生物的原理是_______________________________________________________________。
供有利于目的菌生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物的生长
为单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少
(3)人工合成的新木聚糖酶的基因在导入受体细胞前要先构建________________,以使目的基因能够表达和发挥作用。若要将重组大肠杆菌分泌的耐热耐碱木聚糖酶应用于造纸工业生产,除了需要研究木聚糖酶的产量外,还需要检测木聚糖酶的_______________________。
生物活性(或催化效率)
(4)有研究表明,在木聚糖酶中特定部位引入精氨酸可以增加木聚糖酶中的离子键数目,从而增加该酶在碱性环境中的稳定性。利用蛋白质工程技术改造木聚糖酶,其基本思路是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。根据新木聚糖酶的氨基酸序列设计新木聚糖酶的基因,会设计出多种脱氧核苷酸序列,原因是____________________________________________________________。
能特点,设计新木聚糖酶中特定部位引入精氨酸以后的氨基酸序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪合成新木聚糖酶基因
根据需要的耐碱的木聚糖酶的功
密码子具有简并现象(或存在多种密码
子决定同一种氨基酸的现象)
【解析】 (1)蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造。与蛋白质工程相比,基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质,这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的,它们的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。(2)由于大肠杆菌为单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少,所以在蛋白质工程和基因工程中常用大肠杆菌作为受体细胞。采用平板划线法分离纯化大肠杆菌时,使用的接种工具为接种环。实验室中利用选择培养基筛选微生物的原理是:人为提供有利于目的菌生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物的生长。(3)人工合
成的新木聚糖酶的基因在导入受体细胞前,需要先将其与载体结合,构建基因表达载体,以使目的基因能够表达和发挥作用。在将重组大肠杆菌分泌的耐热耐碱的木聚糖酶应用于造纸工业生产前,需要研究该木聚糖酶的产量并对木聚糖酶的生物活性(或催化效率)进行检测。(4)利用蛋白质工程技术改造木聚糖酶,其基本思路是:根据需要的耐碱的木聚糖酶的功能特点,设计新木聚糖酶中特定部位引入精氨酸以后的氨基酸序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪合成新木聚糖酶基因。由于密码子具有简并现象(或存在多种密码子决定同一种氨基酸的现象),导致根据新木聚糖酶的氨基酸序列设计的新木聚糖酶的基因会有多种脱氧核苷酸序列。
8.“碳捕集与封存”是指将大型发电厂所产生的CO2收集起来,并用一定的方法储存以避免排放到大气中的一种技术。这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的方法。土壤是生物圈的巨大碳库,植树造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,有利于实现“碳中和”。人工造林前,研究人员需对该区域不同植被的土壤储碳量(主要指有机物)进行相关研究,结果如图所示。回答下列问题:
(1)燃烧后捕集(碳捕集技术之一)即在燃烧排放的烟气中捕集CO2,大气中的CO2除了来自于化石燃料的燃烧还来源于_____________________________________。目前常用的CO2分离技术主要有化学吸收法或物理吸收法,而在自然生态系统中植物通过_________________捕获CO2。(2)从缓解温室效应的角度考虑,适合选择图中_____进行人工造林。
(3)有研究表明阔叶林的凋落物归还量大于柳杉林,推测形成如图结果可能与凋落物的分解有关。从物质循环的角度分析,阔叶林有机碳小于柳杉林的原因是_______________________________________________________。(4)生态系统的物质循环是指________________________________________不断的在_____________和___________之间循环的过程。
柳杉林凋落物不易被分解者分解,阔叶林的凋落物容
组成生物体的C、H、O、N、P、S等
【解析】 (1)大气中的CO2主要来自于化石燃料的燃烧,动植物的呼吸作用和微生物的分解作用也能产生CO2;植物通过光合作用可以固定CO2,将CO2转变为有机物。(2)柳杉林有机碳含量高,可以固定更多的CO2,适合用于人工造林。(3)柳杉林凋落物不易被分解者分解,阔叶林的凋落物容易被分解,因此阔叶林有机碳小于柳杉林。(4)组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物群落与非生物环境之间的循环称为生态系统的物质循环,具有全球性、往复循环的特点。
9.蜜蜂是一种传粉昆虫,它的舌管(吻)较长,适于采集不同花的花蜜,且周身长有绒毛,便于黏附花粉,这是长期进化的结果。(1)我国现有的东方蜜蜂由7个独立种群组成。研究发现,每个种群中都存在白细胞激肽受体基因(Lkr),该基因与蜜蜂对糖的敏感度有关。为研究Lkr在蜜蜂适应环境中的作用,研究人员将X基因转入蜜蜂体内,该基因的转录产物能与LkrmRNA结合,从而干扰LkrmRNA的翻译,检测不同处理下蜜蜂对蔗糖发生反应的最低浓度的差异,结果如图所示。注:1.图形“●”“◆”和“▲”代表蜜蜂个体2.各种图形的数目代表蜜蜂个体数目
回答下列问题:已知该实验中对照组2转入了编码无关RNA的基因,对照组1和实验组应进行的操作分别是__________________、___________________。对照组1和2与实验组在Lkr基因表达上的差异是___________________________________________________________。由结果可知,Lkr基因的作用是________________________________________________。
不做处理的同种蜜蜂
转入X基因的同种蜜蜂
达量正常,而实验组该基因的表达量较小
对照组1和2的Lkr基因表
Lkr基因正常表达能提高蜜蜂对蔗糖的敏感程度
(2)我国7个东方蜜蜂种群生活在不同地区,存在___________________________,各种群受到不同的气候、植物开花期等因素的________作用,导致其_______形成明显的差异。如果这种差异继续增大,以至出现_________,它们便会发展成不同的物种。
【解析】 (1)该实验的自变量为是否转入X基因,因变量是对蔗糖的反应,实验要遵循单一变量原则、等量对照原则,要排除无关变量干扰,已知该实验中对照组2转入了编码无关RNA的基因(目的是排除导入无关RNA的影响),则对照组1应该是不做处理的同种蜜蜂,实验组应为转入X基因的同种蜜蜂。由于对照组1不做处理,则其中的Lkr基因应该正常表达,对照组2导入了无关的RNA,则其体内的Lkr基因也应该能正常表达,因此对照组1和2对蔗糖的敏感程度几乎无差异,而实验组中有
些蜜蜂个体对蔗糖的敏感程度却有所下降,据此可推测,Lkr基因正常表达能提高蜜蜂对蔗糖的敏感程度。(2)我国7个东方蜜蜂种群生活在不同地区,存在不同变异(突变和基因重组),各种群受到不同的气候、植物开花期等因素的选择作用,导致这些不同的蜜蜂种群基因库之间形成明显的差异。如果这种差异继续增大,以至它们之间无法进行基因交流,进而出现生殖隔离,它们便会发展成不同的物种。
10.生态系统达到生态平衡时,其结构和功能处于相对稳定状态,表现为结构平衡、功能平衡和收支平衡。如图中“置位点”为生态系统所处的某个平衡状态,其中P、A、B、C、D、E为该生态系统中的生物成分,箭头表示物质的传递方向。
(1)如果C全部迁出,D的数量将会________________________。(2)若A摄入的能量为a,其粪便中的能量为b,B通过呼吸作用消耗的能量为c,用于B自身生长、发育和繁殖的能量为d,则A与B间的能量传递效率为_____________,A到B能量减少的原因是____________________________________________________________________________ (写出2点)。
增多并逐渐达到相对稳定
作用中以热能的形式散失,一部分流向分解者,一部分未被利用
(3)图中碳元素在P、E间以_______________形式传递。氮元素也参与物质循环,但农田生态系统在生产过程中需不断施加氮肥,主要原因是__________________________________。(4)大量化工厂污水输入河流后,河流水质持续恶化,河流生态系统偏离置位点,此过程中发生了_______________调节,生态系统自我调节能力的强弱与__________________________________________有关。
组分多少和食物网(生态系统结构)的复杂程度
氮元素不断通过农产品输出生态系统
中以热能的形式散失,一部分流向分解者,一部分未被利用。(3)图中碳元素在P(生产者)、E(分解者)间,也就是生物群落内以有机物形式传递。氮元素也参与物质循环,但生态系统中大量氮元素随农产品的输出而缺失,所以需要不断施加氮肥来补充氮元素。(4)负反馈是指受控部分发出的反馈信息调整控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相反的方向改变;正反馈是指受控部分发出的反馈信息促进与
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