高中生物知识情境应用练习题

高中生物知识情境应用练习题一、细胞呼吸：能量供应的“动力工厂”核心考点：有氧呼吸与无氧呼吸的过程、产物及应用情境1：马拉松运动员的能量代谢题目：马拉松运动员在长达42.195公里的比赛中，肌肉细胞主要通过哪种方式提供能量？（）A.无氧呼吸产生乳酸B.有氧呼吸分解葡萄糖C.直接分解ATPD.无氧呼吸产生酒精解析：马拉松是长时间、低强度有氧运动，肌肉细胞需持续供能。有氧呼吸是细胞呼吸的主要方式，每分解1分子葡萄糖可产生38（或36）分子ATP，能满足长时间运动的能量需求（B正确）。无氧呼吸（A、D）仅在短时间剧烈运动时辅助供能，产生的ATP少且会积累乳酸，导致肌肉酸痛；ATP是直接能源物质，但细胞内ATP储量极少，需通过呼吸作用不断合成（C错误）。情境2：种子萌发的呼吸方式探究题目：某油料作物种子萌发时，测得CO₂释放量与O₂吸收量的比值为0.8（呼吸底物为脂肪和葡萄糖），以下分析正确的是（）A.只进行有氧呼吸B.有氧呼吸与无氧呼吸同时进行C.只进行无氧呼吸D.无法判断解析：脂肪的碳氢比例高，有氧呼吸时O₂吸收量＞CO₂释放量（如棕榈酸，C₁₆H₃₂O₂，有氧呼吸时O₂:CO₂≈1.43:1）；葡萄糖有氧呼吸时O₂吸收量=CO₂释放量（比值为1）。若只进行有氧呼吸，混合底物的比值应＞1（A错误）。题干中比值为0.8＜1，说明存在无氧呼吸（无氧呼吸不吸收O₂但释放CO₂，会降低该比值），因此有氧呼吸与无氧呼吸同时进行（B正确）。二、遗传规律：性状传递的“密码”核心考点：基因的分离定律、自由组合定律、伴性遗传情境1：杂交育种的概率计算题目：水稻的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗稻瘟病（R）对感稻瘟病（r）为显性，两对基因独立遗传。现有纯合高秆感病（DDrr）和纯合矮秆抗病（ddRR）品种，欲培育矮秆抗病的优良品种（ddRR），则F₂中符合要求的纯合子比例是（）A.1/16B.1/8C.1/4D.1/2解析：纯合亲本杂交得F₁（DdRr），F₁自交得F₂。F₂中矮秆抗病（ddR_）的比例为3/16（其中ddRR占1/3，ddRr占2/3）。因此，符合要求的纯合子（ddRR）比例为1/16（A正确）。解题关键：明确“纯合子”的要求，避免误选3/16（杂合子ddRr虽符合矮秆抗病，但不是纯合子）。情境2：家系图的遗传病分析题目：下图为某家族红绿色盲（伴X染色体隐性遗传病）的家系图，Ⅱ-3和Ⅱ-4生育一个正常女儿的概率是（）（家系图：Ⅰ-1正常男，Ⅰ-2正常女；Ⅱ-1患病男，Ⅱ-2正常女，Ⅱ-3正常男，Ⅱ-4正常女；Ⅲ-1患病男）A.1/2B.1/4C.1/8D.0解析：红绿色盲的基因型：男性：正常（X^BY）、患病（X^bY）；女性：正常（X^BX^B或X^BX^b）、患病（X^bX^b）。Ⅱ-3为正常男，基因型为X^BY；Ⅱ-4为正常女，但其儿子Ⅲ-1患病（X^bY），说明Ⅱ-4携带致病基因，基因型为X^BX^b。两者生育女儿的基因型为X^BX^B（正常）或X^BX^b（正常携带者），因此正常女儿的概率为1/2（A正确）。三、生态系统：生物与环境的“共同体”核心考点：生态系统的功能（能量流动、物质循环、信息传递）、稳定性、生物多样性情境1：湿地生态系统的功能题目：湿地生态系统被称为“地球之肾”，其主要功能不包括（）A.净化水中的污染物B.调节区域气候C.为人类提供大量木材D.维护生物多样性解析：“地球之肾”的命名源于湿地的净化功能（类似肾的过滤作用），如湿地中的微生物和植物可分解或吸收水中的污染物（A正确）。调节气候是“地球之肺”（森林生态系统）的主要功能（B错误，但非“不包括”）；提供大量木材是森林生态系统的直接价值，而非湿地的主要功能（C正确）；维护生物多样性是湿地的重要功能（D错误）。因此，不包括的功能是C。情境2：外来物种入侵的影响题目：水葫芦（凤眼莲）是我国南方水域的外来入侵物种，其大量繁殖会导致（）①水体溶解氧下降②鱼类大量死亡③生物多样性增加④水体污染加剧A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④解析：水葫芦大量繁殖的危害：覆盖水面，阻止阳光进入，导致水下植物光合作用减弱，释放的氧气减少；同时，水葫芦死亡后分解需消耗大量氧气，水体溶解氧下降（①正确）；溶解氧下降会导致鱼类因缺氧死亡（②正确）；水葫芦竞争优势强，会排挤本地物种，生物多样性减少（③错误）；水葫芦死亡分解会释放污染物，水体污染加剧（④正确）。因此选B（①②④）。四、生命活动调节：机体稳态的“调控者”核心考点：激素调节（分级调节、反馈调节）、免疫调节（疫苗的作用机制）情境1：甲状腺激素的分级调节题目：缺碘会导致甲状腺肿大（大脖子病），其主要原因是（）A.甲状腺激素分泌过多B.促甲状腺激素（TSH）分泌过多C.甲状腺激素分泌过少D.促甲状腺激素释放激素（TRH）分泌过少解析：碘是合成甲状腺激素（TH）的原料，缺碘会导致TH分泌减少（C错误）。TH对下丘脑（分泌TRH）和垂体（分泌TSH）有负反馈调节作用，TH减少会减弱对下丘脑和垂体的抑制，导致TRH和TSH分泌增加（D错误，B正确）。TSH能促进甲状腺细胞增生，因此甲状腺会肿大（大脖子病）。甲状腺激素分泌过多会导致甲亢（A错误）。答案：B。情境2：疫苗的免疫机制题目：新冠疫苗（灭活病毒）的主要作用是刺激机体产生（）A.抗体B.记忆细胞C.浆细胞D.效应T细胞解析：灭活疫苗中的病毒抗原能刺激机体的B细胞和T细胞增殖分化：B细胞分化为浆细胞（产生抗体）和记忆B细胞；T细胞分化为效应T细胞和记忆T细胞（C、D错误）。抗体在体内存在时间短（约几周至几个月），而记忆细胞（记忆B细胞和记忆T细胞）能长期保留抗原信息（数年至数十年）。当再次接触新冠病毒时，记忆细胞可快速增殖分化为浆细胞和效应T细胞，产生强烈的免疫反应（B正确）。疫苗的核心作用：诱导记忆细胞的产生，从而获得长期免疫力（A错误，抗体是即时的，不是主要作用）。五、光合作用：有机物合成的“车间”核心考点：光合作用的过程（光反应、暗反应）、影响因素（光照、CO₂、温度）情境1：雾霾对植物光合作用的影响题目：雾霾中的颗粒物会覆盖植物叶片表面，影响光合作用的哪个阶段？（）A.光反应B.暗反应C.光反应和暗反应D.无法确定解析：叶片表面的颗粒物会阻挡阳光，减少到达叶绿体类囊体薄膜的光照强度，从而抑制光反应（A正确）。光反应为暗反应提供ATP和[H]，光反应减弱会间接影响暗反应，但颗粒物本身不直接影响暗反应（B错误）。因此，主要影响光反应（A正确）。情境2：大棚蔬菜的增产措施题目：冬季大棚种植蔬菜时，以下措施能提高光合作用效率的是（）①增加CO₂浓度②降低温度③延长光照时间④增加光照强度A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④解析：增加CO₂浓度：提高暗反应中CO₂的固定速率（①正确）；降低温度：冬季大棚温度较低，降低温度会减弱酶的活性，不利于光合作用（②错误）；延长光照时间：增加有机物的积累（③正确）；增加光照强度：提高光反应速率（④正确）。因此选C（①③④）。六、基因工程：生物变异的“人工调控”核心考点：基因工程的原理（基因重组）、操作步骤、应用（转基因生物）情境1：转基因抗虫棉的原理题目：转基因抗虫棉是将苏云金芽孢杆菌的Bt基因导入棉花细胞，使棉花产生Bt毒蛋白，从而抗虫。该过程利用的原理是（）A.基因突变B.基因重组C.染色体变异D.基因突交解析：基因工程是将外源基因（Bt基因）导入受体细胞（棉花细胞），使外源基因与受体细胞的基因组整合，属于基因重组（B正确）。基因突变是基因结构的改变（A错误）；染色体变异是染色体结构或数目改变（C错误）；“基因突交”是错别字（D错误）。情境2：CRISPR-Cas9技术的应用题目：CRISPR-Cas9技术可精准编辑基因，若要修复某遗传病患者的致病基因，应选择的细胞是（）A.体细胞B.生殖细胞C.造血干细胞D.受精卵解析：遗传病是由生殖细胞或受精卵中的遗传物质改变引起的。若要修复致病基因并使后代不再患病，应选择受精卵（D），因为受精卵的全能性高，编辑后可发育为正常个体，且遗传物质会传递给后代。体细胞（A）的编辑不会影响后代；造血干细胞（C）是体细胞的一种，编辑后仅影响造血系统，不改变遗传物质传递；生殖细胞（B）编辑技术尚未成熟且存在伦理问题。因此选D。七、生物进化：物种形成的“历程”核心考点：自然选择、物种形成（地理隔离与生殖隔离）、抗生素耐药性情境1：抗生素耐药性的进化题目：滥用抗生素会导致细菌耐药性增强，其主要原因是（）A.抗生素诱发细菌产生耐药基因B.抗生素选择了耐药性细菌C.抗生素提高了细菌的突变率D.抗生素破坏了细菌的细胞壁解析：细菌的耐药基因是基因突变产生的（随机、不定向），抗生素不会诱发突变（A错误），也不会提高突变率（C错误）。抗生素的作用是选择具有耐药性的细菌，使耐药基因频率增加（B正确）。破坏细胞壁是抗生素的作用机制之一，但不是耐药性增强的原因（D错误）。情境2：加拉帕戈斯群岛的地雀进化题目：加拉帕戈斯群岛的地雀因喙形不同而适应不同的食物，这是（）A.地理隔离的结果B.生殖隔离的结果C.自然选择的结果D.人工选择的结果解析：地雀的喙形不同是由于不同岛屿的食物类型不同，自然选择保留了适应各自食物的喙形（C正确）。地理隔离（A）是物种形成的必要条件，但不是喙形不同的直接原因；生殖隔离（B）是物种形成的标志，地雀仍属于同一物种；人工选择（D）是人类干预的结果，与题意不符。八、实验设计：科学探究的“方法”核心考点：实验设计的基本原则（对照、单一变量）、实验分析情境1：探究温度对酶活性的影响题目：某同学探究温度对唾液淀粉酶活性的影响，实验步骤如下：①取3支试管，编号1、2、3，各加入2mL淀粉溶液；②分别将试管置于0℃、37℃、100℃水浴中保温5分钟；③各加入1mL唾液淀粉酶溶液，摇匀后继续保温5分钟；④各加入2mL斐林试剂，摇匀后水浴加热2分钟；⑤观察颜色变化。问题：该实验的不足之处是（）A.没有设置空白对照B.淀粉溶液和唾液淀粉酶未预先保温C.斐林试剂应换成碘液D.温度梯度设置不合理解析：探究温度对酶活性的影响时，应将底物（淀粉溶液）和酶（唾液淀粉酶）分别在预设温度下保温，然后混合，以保证反应在预设温度下进行（B正确）。该实验中，步骤②只保温了淀粉溶液，步骤③加入唾液淀粉酶后才开始保温，此时酶和底物的温度未达到预设温度，会影响实验结果；空白对照（A）不是必需的，因为不同温度组之间可相互对照；斐林试剂（D）用于检测还原糖，碘液用于检测淀粉，均可，但斐林试剂需要水浴加热，可能影响温度（但不是主要不足）；温度梯度（0℃、37℃、100℃）合理（C错误）。情境2：探究酵母菌的呼吸方式题目：某同学用下图装置探究酵母菌的呼吸方式（注：NaOH溶液可吸收CO₂），请回答：（装置1：酵母菌培养液+NaOH溶液+澄清石灰水，密封；装置2：酵母菌培养液+澄清石灰水，密封）问题：（1）装置1和装置2分别探究哪种呼吸方式？（2）若装置1的澄清石灰水变浑浊，装置2的澄清石灰水不变浑浊，说明酵母菌进行了哪种呼吸方式？解析：（1）装置1：NaOH溶液吸收空气中的CO₂，避免对实验结果的干扰，因此探究有氧呼吸（需吸收O₂，产生CO₂）；装置2：密封，没有空气进入，因此探究无氧呼吸（不吸收O₂，产生CO₂）。（2）装置1的澄清石灰水变浑浊（说明有氧呼吸产生了CO₂），装置2的澄清石灰水不变浑浊（说明没有无氧呼吸产生的CO₂），因此酵母菌只进行了有氧呼吸。总结本练习题涵盖了高中生物