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热点2 生命科学与诺贝尔生理学
或医学奖等前沿科技
二轮 · 生物学
生物科学技术的迅猛发展对社会和经济的发展日益显现巨大的推动作用,也影响到社会和个人的方方面面。因此,在高考生物试题中也会出现以诺贝尔科研成果等为信息载体,考查对相关生物学知识的理解、应用能力及获取信息的能力,这也是对“生命观念、社会责任”等生物学科核心素养考查的具体体现。
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这类试题主要以近年或最新生物相关研究成果或诺贝尔奖获得者的相关研究为题材,但考查的具体内容往往涉及新课标要求的核心知识。因此,解答此类试题要理解掌握教材核心知识,构建学科知识体系;平时加强获取信息、加工处理信息能力的训练,以便高效快速解题。
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1.2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现,高温刺激能够激活温度感受器的离子通道蛋白TRPV1,寒冷则能够激活感受器的离子通道TRPM8,机械压力(用细棒轻轻戳)可激活压力感受器离子通道PIEZO1和PIEZO2,让钠离子或钙离子等带电离子流入细胞,进而产生可传导的神经信号。下列相关叙述正确的是( )
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A.感受器由轴突末梢及与其相连的肌肉或腺体细胞组成
B.钠离子或钙离子等带电离子流入细胞的方式为协助扩散
C.感受器上产生电活动的离子通道不能作为信息的受体
D.钠离子或钙离子流入感受器产生的神经信号可进行双向传导
答案:B
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解析:效应器是由传出神经末梢(即轴突末梢)及其支配的肌肉或腺体细胞组成的,A错误;钠离子或钙离子等带电离子通过离子通道流入细胞的方式为协助扩散,B正确;据题意可知,温度和压力感受器上的离子通道可被高温、寒冷、机械压力激活,说明离子通道可接受相应的刺激信号,可作为信息的受体,C错误;感受器位于反射弧的一端,受刺激后产生的神经信号只能从感受器沿传入神经传向神经中枢,不能进行双向传导,D错误。
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2.2017年诺贝尔生理学或医学奖获得者在研究果蝇的羽化(从蛹变为蝇)昼夜节律过程中,克隆出野生型昼夜节律基因per及其三个等位基因pers、perl、per0。通过实验验证基因位于X染色体上。野生型果蝇的羽化节律周期为24 h,突变基因pers、perl、per0分别导致果蝇的羽化节律周期变为19 h、29 h和无节律。下列叙述错误的是( )
A.不同等位基因的产生体现了基因突变的不定向性
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B.不可用果蝇的羽化节律性状和眼色性状来研究基因的自由组合定律
C.以上不同羽化节律周期的四品系果蝇自由交配若干代后,种群基因型共有14种
D.纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交,F1果蝇的羽化节律周期一定不同的是雌蝇
答案:D
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解析:基因突变具有不定向性,表现为一个基因可以向不同方向发生突变,产生一个以上的等位基因,A正确;由于控制果蝇羽化节律性状的基因与控制眼色性状的基因均位于X染色体,故这两对等位基因的遗传不符合自由组合定律,即无法用于研究自由组合定律,B正确;以上不同羽化节律周期的四品系果蝇自由交配若干代后,雌性果蝇的基因型有10种,包括XperXper、XperXpers、XperXperl、XperXper0、XpersXpers、XpersXperl、XpersXper0、XperlXperl、XperlXper0、Xper0Xper0,雄性果蝇的基因型有4种,包括XperY、XpersY、XperlY、Xper0Y,故果蝇种群基因型共有
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14种,C正确;纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交,F1果蝇中,雌果蝇基因型均为XperXpers,雄果蝇基因型分别为XperY、XpersY,故F1果蝇的羽化节律周期一定不同的是雄蝇,D错误。
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3.关于人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
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(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是______________________,模块3中的甲可与CO2结合,甲为______________________。
(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将________(填“增加”或“减少”),若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是_________________________________________。
模块1和模块2
五碳化合物(或C5)
减少
模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足
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(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是_