精练册微专题3　精准分析与解释生物学问题

微专题3精准分析与解释生物学问题高考生物学新高考适用目录五年高考

三年模拟五年高考1.(2023浙江1月选考,11,2分)胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解

成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。下列叙述正确的是

(

)A.胰高血糖素经主动运输进入肝细胞才能发挥作用B.饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化C.磷酸化酶a能为肝糖原水解提供活化能D.胰岛素可直接提高磷酸化酶a的活性B现象解释这一现象的依据胰高血糖素可使肝细胞内肝糖原分解产生葡萄糖胰高血糖素的作用是升血糖;肝细胞膜上存在接收

胰高血糖素的受体,胰高血糖素与肝细胞膜上受体

结合后才能发挥作用(功能+结构)饥饿时,肝细胞中有更多磷酸化酶b被活化饥饿时,胰高血糖素分泌增加,该激素可促进糖原

的分解;磷酸化酶b活化后,能促进肝糖原分解(功能)磷酸化酶a能降低活化能酶能降低化学反应活化能,提高反应速率(功能)胰岛素不能提高磷酸化酶a的活性胰岛素的作用是降血糖;磷酸化酶a能分解肝糖原

变成葡萄糖-1-磷酸,因此胰岛素会抑制磷酸化酶a

的活性(功能)解析2.(2023山东,4,2分)水淹时,玉米根细胞较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液

泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质

pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙

酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是(

)A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质B.检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒B图文转化

与有氧呼吸(水淹前)相比,水淹使玉米根系进行无氧呼吸,消耗等量葡萄糖产生的ATP较少,使得H+运入液泡的量减少,大量H+积累在细胞质基质中,此外,无氧呼吸产生的乳

酸积累在细胞质基质,使细胞质基质的pH降低引起细胞酸中毒。解析水淹前,玉米根系进行有氧呼吸产生大量能量,可促进H+从细胞质基质进入液泡,

避免H+在细胞质基质大量积累。因此,在正常情况下,液泡中H+浓度大于细胞质基质中

的,液泡pH低于细胞质基质的,A错误。无氧呼吸只在分解葡萄糖的过程(第一阶段)产

生ATP,分解丙酮酸的过程(第二阶段)没有ATP生成,因此,延缓细胞酸中毒的途径“丙

酮酸产乳酸”转换成“丙酮酸产酒精”,ATP生成的量是相同的,且两途径中,消耗的

[H]也是相等的,C、D错误。玉米根系水淹后,有氧呼吸较弱,但仍可进行有氧呼吸,有氧

呼吸和产酒精的无氧呼吸均可以产生CO2,故检测到水淹的玉米根有CO2并不能判断是

否有酒精的产生,B正确。3.(2021河北,8,2分)关于基因表达的叙述,正确的是

(

)A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、某著名企业到终止密码子时停止转录C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息C限定词“所有”“全部”解析生物可分为有细胞结构的生物(如真核生物和原核生物)和没有细胞结构的生物(病毒)两种类型;真核生物和原核生物的DNA可通过转录形成RNA,进而指导蛋白质的合成,而有的RNA病毒直接以遗传物质RNA为模板合成蛋白质,经RNA复制形成RNA,

因此A的描述过于绝对,A错误。转录时,RNA聚合酶某著名企业到终止子时停止转录,B错

误。翻译过程中,mRNA与tRNA通过密码子和反密码子的相互识别(碱基互补配对)保

证了遗传信息传递的准确性,C正确。翻译时,核糖体沿着mRNA某著名企业,当核糖体遇到

mRNA的终止密码子时,肽链的合成终止,mRNA终止密码子以后的序列不再被读取,D

错误。4.(2024湖南,11,2分)脱落酸(ABA)是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6000

(PEG6000不能进入细胞)皆可引起渗透胁迫。图a为某水稻种子在不同处理下基因R

的相对表达量变化,图b为该基因的突变体和野生型种子在不同处理下7天时的萌发

率。研究还发现无论在正常还是逆境下,基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生

型。下列叙述错误的是

(

)

A.NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制相同B.渗透胁迫下种子中内源ABA的含量变化先于基因R的表达变化C.基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命D.基因R突变可能解除了其对ABA生物合成的抑制作用答案A解析本题判断每个选项的正误,寻找的依据是图a和图b的相关数据及题干相关信

息。图a中,与对照(H2O)组相比,用外源ABA处理,基因R的相对表达量增高,说明ABA可

促进基因R的表达;ABA是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6000均可引起渗

透胁迫;图a中,ABA处理组的基因R相对表达量的峰值比NaCl和PEG6000两组提前出

现,推测ABA可以直接促进基因R的表达,NaCl和PEG6000(渗透胁迫下),种子会先促进

内源ABA的合成,内源ABA含量的升高又会促进基因R的表达,即渗透胁迫下种子中内

源ABA的含量变化先于基因R的表达变化,NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节

机制有所不同,A错误,B正确。图b中,ABA的存在会抑制种子的萌发,因此基因R突变体

种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命,C正确。无论在正常还是逆境下,基因R突

变体种子中ABA的含量皆高于野生型,可能是因为基因R突变解除了其对ABA生物合成的抑制,引起ABA的合成量增加,D正确。5.(2024广东,21,13分)驹形杆菌可合成细菌纤维素(BC)并将其分泌到胞外组装成膜。

作为一种性能优异的生物材料,BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶(可催化酪氨

酸形成黑色素)的光控表达载体,将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实

现光控染色的工程菌株,为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了新思路(图1)。回答下列问题:(1)研究者优化了培养基的

(答两点)等营养条件,并控制环境条件,大规模培养工程菌株后可在气液界面处获得BC菌膜(菌体和BC膜的复合物)。(2)研究者利用T7噬菌体来源的RNA聚合酶(T7RNAP)及蓝光光敏蛋白标签,构建了一

种可被蓝光调控的基因表达载体(光控原理见图2,载体的部分结构见图3)。构建载体

时,选用了通用型启动子PBAD(被工程菌RNA聚合酶识别)和特异型启动子PT7(仅被T7

RNAP识别)。为实现蓝光控制染色,启动子①、②及③依次为

,理由是

。基因2、3可正常表达出无活性的T7RNAP,蓝光照射时再激活基因1(或酪氨酸酶基因或目的基因)的表达碳源、氮源PT7、PBAD、PBAD

注:基因1编码酪氨酸酶,基因2编码T7RNAPN端-nMag,基因3编码pMag-T7RNAPC端。图3(3)光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素,其作用为

(答两点)。

选择含有重组质粒的驹形杆菌,杀死其他杂菌避免污染(4)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间,随后将其转至染

色池处理,发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色,其原因是

。(5)有企业希望生产其他颜色图案的BC膜。按照上述菌株的构建模式提出一个简单思

路

。

蓝光照射诱导nMag和pMag结合,激活T7RNAP,从而与特异型启动子PT7结合表达出酪氨酸酶,酪氨酸酶催化酪氨酸形成黑色素

将酪氨酸酶基因换成合成其他色素酶的基因,将染色池的酪氨酸换为其他物质,催化产生不同的色素解析

(2)根据题干信息,结合图2分析,为实现蓝光控制染色,应该先合成无活性的T7

RNAP,故编码T7RNAPN端-nMag和pMag-T7RNAPC端的基因(基因2和基因3)上游应

连接通用型启动子(PBAD)。在蓝光诱导下合成酪氨酸酶,酪氨酸酶催化酪氨酸形成黑色

素,实现蓝光控制染色。此过程中酪氨酸酶需要特异性合成,因此编码的基因(基因1)上

游应连接仅被T7RNAP识别的特异型启动子(PT7)。(3)将携带大观霉素抗性基因的光控

表达载体导入驹形杆菌,会获得未成功导入的菌株和成功导入的工程菌株,长时间培养

时也可能感染其他杂菌,在培养液中加入大观霉素(抗生素)可以筛选出工程菌株,同时

也能抑制其他杂菌的生长,提高工程菌的生产效率。(4)详见答案。(5)为获得不同颜色

图案的BC膜,可以利用题述光控基因表达载体,将酪氨酸酶基因换成控制合成其他色

素酶的基因,并将染色池的酪氨酸换为其他物质催化产生不同的色素。三年模拟6.(2024届吉林长春四模,2)下列哺乳动物成熟红细胞结构与功能的相关说法,错误的是

(

)①血浆是该细胞生存的直接环境②不存在纤维蛋白原基因③血红蛋白位于该细胞的细胞膜上④细胞膜上的蛋白质在不断流动和更新中⑤通过无氧呼吸产生能量,将K+运进细胞⑥衰老后控制其凋亡的基因开始表达A.①②⑤B.②③④

C.③④⑥D.④⑤⑥C解析纤维蛋白原基因可编码纤维蛋白原(一种血浆蛋白),哺乳动物成熟红细胞没有

细胞核和众多细胞器,不存在纤维蛋白原基因,且衰老后也无控制其凋亡的基因表达,②

正确,⑥错误。红细胞属于血细胞,血细胞生活的直接环境是血浆,①正确。血红蛋白是

红细胞内的一种蛋白质,③错误。蛋白质合成的场所是核糖体,哺乳动物成熟红细胞没

有核糖体,因此细胞膜上的蛋白质不能不断更新,④错误。血浆中的K+浓度低于红细胞

内的,K+逆浓度梯度运进红细胞,该过程消耗能量,因为哺乳动物成熟红细胞没有线粒

体,只能进行无氧呼吸,产生的能量可供应主动运输过程,⑤正确。综上所述,错误的有

③④⑥,C符合题意。7.(2025届四川成都七中期中,13)瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊器官,其中的微

生物多为厌氧菌,接触空气后会死亡。已知刚果红可与纤维素形成红色复合物,但不与

纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员对瘤胃中的纤维素分解

菌进行了分离、鉴定,过程如图所示。下列有关说法正确的是

(

)A.实验时,从牛的瘤胃中提取的瘤胃液不能使用干热灭菌,应使用湿热灭菌B.为分离出纤维素分解菌,甲、乙、丙培养基应以纤维素为唯一营养成分C.通过向乙和丁培养基中加入刚果红,可对纤维素分解菌进行鉴定和计数D.在甲、乙、丙、丁的培养基表面加入一层无菌石蜡能有效获得目标菌落D解析从牛的瘤胃中提取的瘤胃液不能灭菌,否则无法分离出目标微生物,A错误;为分

离出纤维素分解菌,甲、乙、丙培养基应以纤维素为唯一碳源(选择培养基),除了碳源,

培养基还应存在氮源等营养成分,B错误;由图可知,将菌液接种到乙上所用的方法为平

板划线法,该方法不能用于计数,C错误;瘤胃中的微生物多为厌氧微生物,在四个培养基

表面加入一层无菌石蜡能有效获得目标菌落,D正确。8.(2025届广东二调,13)A基因是野生型拟南芥(T0)中赤霉素合成的关键基因。为确定

新单基因突变体T1是否为A基因突变体,研究人员构建了A基因突变体T2,以及将A基因

导入T1构成株系T3,并进行实验,结果如表。下列分析最不合理的是

(

)D组别T0T3T0×T1的F1T2×T1的F1T1T2主根长度(cm)3.303.323.402.732.752.10A.T1中突变后的赤霉素相关基因是隐性基因B.T3的性状为T1是A基因突变体提供依据C.T2×T1的结果支持T1是A基因突变D.对比T2的性状说明T1不是A基因突变解析T0×T1的F1表现为主根长度与野生型基本一致,说明T1中突变后的赤霉素相关基

因为隐性基因,A合理;株系T3是对T1突变株回补了A基因,T3表现出野生型性状,说明T1

突变株大概率是A基因发生了突变,B合理;T2(A基因突变体)×T1的F1表现为主根长度变

短,说明T1的变异应该也是A基因突变,否则F1主根长度与野生型应基本一致,C合理;T2

和T1都表现为主根长度变短,只是程度不同,这与基因表达程度有关,不能说明T1主根长

度变短不是A基因突变导致的,D不合理。9.(2024届广东广州二模,16)SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR不

同,不同品种的同源染色体上的SSR也不同,可用于基因定位。为确定水稻长粒基因在

Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上,科研人员以水稻长粒单基因突变体为父本,正常粒为母本,杂交

得到F1,F1全为正常粒,F1自交得到的F2共有正常粒326株、长粒106株。科研人员进一步

特异性标记、扩增亲本和F2部分个体有关染色体上的SSR序列,电泳结果如图所示。下列叙述正确的是

(

)A.长粒性状为隐性性状,正常粒基因发生碱基对的增添突变成长粒基因B.若SSR序列标记的染色体来自同一品种,其同源染色体上的SSR不相同C.若粒形基因与SSR序列位于同一染色体上,减数分裂时二者通常进入同一配子D.图乙中F2的1~8号个体电泳结果说明长粒基因位于Ⅲ号染色体上C解析基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,导致基因碱基序列的

改变,长粒突变体父本与正常粒母本杂交,F1均为正常粒,说明正常粒为显性性状,长粒为

隐性性状;由题干信息可知,扩增的是有关染色体的SSR序列,不是长粒或正常粒基因,故

不能判断正常粒基因突变为长粒基因时发生的碱基变化,A错误。若SSR序列标记的染

色体来自同一品种,其同源染色体上的SSR一般相同,B错误。若粒形基因与SSR序列位

于同一染色体上且未发生互换,则在减数分裂时会随着同源染色体的分离进入同一配

子中,C正确。分析图乙中F2的1~8号个体电泳结果,1、3、6长粒基因的SSR电泳结果与

标准长粒的SSR电泳结果不同,说明长粒基因不位于Ⅲ号染色体上,而图甲中,1、3、6

长粒基因的SSR电泳结果与标准长粒的相同,说明长粒基因位于Ⅱ号染色体上,D错误。10.(2024届四川绵阳三诊,29)Ca2+是动物生命活动调节的一种信号物质。如图表示某骨

骼肌细胞处于静息状态时,细胞内的钙稳态的维持机制。回答下列问题。

(1)图中作为钙泵的蛋白质与通道蛋白相比,其氨基酸序列及肽链空间结构不同,根本原因是

。(2)Ca2+利用通道蛋白实现跨膜运输,其运输方式为

。在细胞外液、细胞质基

质和内质网腔三处,Ca2+浓度最低的是

。(3)细胞外液中游离Ca2+偏多时,会占据细胞膜上相应位点,导致Na+通道不。碱中

毒的病