【試題1】2016 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主大隅良典曾經(jīng)活躍在多個(gè)研究領(lǐng)域,自從1988 年建立了自己的實(shí)驗(yàn)室,他主要研究蛋白質(zhì)在液泡中降解的過程(圖1)。在酵母細(xì)胞中,他培育出因突變而缺乏液泡降解酶的酵母細(xì)胞,并通過使細(xì)胞饑餓激發(fā)自噬,結(jié)果幾個(gè)小時(shí)內(nèi),液泡中就充滿了細(xì)小的、未被降解的囊泡。據(jù)此判斷下列說法不準(zhǔn)確的是 ( )
圖1
A.酵母細(xì)胞中的液泡具有單層膜結(jié)構(gòu),其與人體細(xì)胞中的溶酶體地位類似
B.在細(xì)胞面對饑餓和其他種類的應(yīng)激時(shí),細(xì)胞自噬能快速提供物質(zhì)和能量
C.如果對自噬過程重要的基因失活,那么自噬體的積累就不會發(fā)生
D.自噬體由雙層脂質(zhì)膜構(gòu)成,液泡中積累的未被降解的囊泡也是雙層膜結(jié)構(gòu)
【答案】D
【命題思路】本題源于熱點(diǎn)話題“細(xì)胞自噬”,題干材料信息來自于研究成果論文。試題主要考查學(xué)生對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)知、對細(xì)胞自噬內(nèi)容的理解,重點(diǎn)考查學(xué)生閱讀文字及圖解獲取信息的能力。根據(jù)題干已有信息可知,酵母細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞自噬是通過液泡來完成的,其液泡中含有降解酶,學(xué)生已知在動物細(xì)胞中含有水解酶的細(xì)胞器主要是溶酶體,A 正確;細(xì)胞在面對饑餓和其他種類的應(yīng)激時(shí),通過自噬將自身成分水解,可以作為新物質(zhì)及結(jié)構(gòu)合成的原料,也可以為某些過程提供能量,B 正確;液泡中積累未被降解的囊泡,是因?yàn)檫@些酵母細(xì)胞的液泡中缺乏降解酶,而自噬過程又在不斷發(fā)生著,如果對自噬過程重要的基因失活,將會導(dǎo)致自噬體不能形成,自噬體也就不能積累在液泡中,C 正確;從圖1 可以看出,自噬體由雙層脂質(zhì)膜構(gòu)成,自噬體的外膜與液泡膜融合,釋放包裹底物蛋白的泡狀結(jié)構(gòu)到液泡中,釋放進(jìn)來的泡狀結(jié)構(gòu)只有雙層膜結(jié)構(gòu)中的內(nèi)膜包裹著,并最終在一系列水解酶的作用下被降解,所以D 項(xiàng)認(rèn)為未被降解的囊泡也是雙層膜結(jié)構(gòu)是不準(zhǔn)確的。
【作者單位、姓名】河北省唐山市第二中學(xué) 劉春香
【試題2】Lé ri-Weill 軟骨骨生成障礙綜合征(LWD)是一種伴X 染色體顯性遺傳病,控制此病的相關(guān)基因A/a 位于X、Y 染色體的同源區(qū)域,在形成精子時(shí),X 和Y 染色體的同源區(qū)域可發(fā)生聯(lián)會和交換。不考慮突變,下列敘述錯誤的是 ( )
A.LWD 患者的父母雙方中至少有一個(gè)是患者
B.基因型為XaYA的男性患者所生的兒子也患病
C.兩個(gè)患者生育的子女一定患病,所以不建議他們生育
D.若要調(diào)查LWD 的發(fā)病率,應(yīng)該隨機(jī)選取足夠多的患者家屬
【答案】BCD
【命題思路】本題以人類一種遺傳病為切入點(diǎn),考查伴X 染色體顯性遺傳病的特點(diǎn)、基因重組、遺傳病發(fā)病率的調(diào)查以及優(yōu)生等相關(guān)知識,考查學(xué)生的理解能力、獲取信息的能力和演繹推理能力等,考查學(xué)生的科學(xué)思維、社會責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng)。據(jù)題意可知,LWD 是一種伴X 染色體顯性遺傳病,顯性遺傳病中患者的雙親之一必是患者,所以LWD 患者的父母雙方中至少有一個(gè)是患者,A 正確;據(jù)題意可知,在形成精子時(shí),X 和Y 染色體的同源區(qū)域可發(fā)生聯(lián)會和交換,所以基因型為XaYA的男性患者在形成精子過程中,若X、Y 染色體的同源區(qū)域發(fā)生交換,則可形成正常的Ya精子,與Xa卵子受精后生出健康的兒子,B 錯誤;LWD 患者的基因型有雜合子的情況,如XAXa、XAYa、XaYA,通過產(chǎn)前對胎兒進(jìn)行基因診斷可生出健康子女,C 錯誤;若要調(diào)查LWD 的發(fā)病率,應(yīng)該在廣大人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查,而不是在患者家系中調(diào)查,D錯誤。
【作者單位、姓名】遼寧省大連市瓦房店市第八高級中學(xué) 徐秀云
【試題3】腦瘤屬于令人生畏的腫瘤之一,在中國的癌癥發(fā)病率和死亡率位居前十位。淋巴系統(tǒng)在免疫監(jiān)視中發(fā)揮了重要作用,但傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為腦部缺乏典型的淋巴管系統(tǒng)。2015 年某研究團(tuán)隊(duì)揭示了腦部存在淋巴管系統(tǒng),這一改變教科書的發(fā)現(xiàn)顛覆了大家對腦部缺乏免疫系統(tǒng)這一結(jié)論的認(rèn)知。2020 年中國科學(xué)家在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步證實(shí)腦部淋巴管在調(diào)控T 細(xì)胞抗腦腫瘤過程中起到了關(guān)鍵的作用。下列說法錯誤的是 ( )
A.若腦部腫瘤細(xì)胞阻塞腦部淋巴管,會引起腦部組織水腫
B.腦腫瘤細(xì)胞的DNA 發(fā)生了突變,其表面的糖蛋白減少,且比一般正常體細(xì)胞增殖速度快
C.組成腦部淋巴管的毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞生活的直接內(nèi)環(huán)境為淋巴液和腦脊液
D.腫瘤細(xì)胞表面的特定蛋白質(zhì)可以與T 細(xì)胞表面的受體結(jié)合,從而使T 細(xì)胞釋放毒素,引起腦腫瘤細(xì)胞裂解
【答案】D
【命題思路】本題以免疫系統(tǒng)中的淋巴管和腦腫瘤為載體,考查學(xué)生理解所學(xué)知識,對生物學(xué)問題做出合理解釋、推理和判斷的能力;試題通過判斷形式體現(xiàn)了生命觀念中的穩(wěn)態(tài)與平衡觀及科學(xué)思維中的演繹與推理要素的考查。試題以最近的科學(xué)研究為背景,考查了學(xué)生對內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、免疫調(diào)節(jié)以及細(xì)胞增殖等知識點(diǎn)的理解和掌握能力。
【作者單位、姓名】西南大學(xué)附屬中學(xué) 胡雪婷
【試題4】幽門螺桿菌(Hp)是一種寄生在人體胃部的致病細(xì)菌。由于抗生素的廣泛應(yīng)用,幽門螺桿菌耐藥性不斷上升,圖2 所示為細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生的機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),幽門螺桿菌等細(xì)菌可以通過藥物外排泵將進(jìn)入胞內(nèi)的抗菌藥物泵出胞外,使菌體內(nèi)藥物濃度降低,從而獲得耐藥性(抗藥性)。細(xì)菌藥物外排泵是能將有害底物排出菌體外的一組轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,是細(xì)菌適應(yīng)環(huán)境的表現(xiàn)。
圖2
(1)通過胃部環(huán)境判斷Hp 的代謝類型屬于_____________。
(2)根據(jù)圖示分析細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生的方式_____________________________________________________________。
(3)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以分為_____________和_____________兩種類型,這兩種蛋白的區(qū)別是___________________________________________________________。
(4)藥物外排泵對于Hp 來說除了可以排出抗生素,還可以_____________,從而使幽門螺桿菌大量繁殖,破壞人體內(nèi)的_____________平衡。
(5)由于抗生素大量使用細(xì)菌耐藥性增強(qiáng),請你提出應(yīng)對措施:__________________________________________________________________________。
【答案】(1)異養(yǎng)厭氧型 (2)途徑1:細(xì)菌修飾細(xì)胞壁使其無法被分解;途徑2:細(xì)菌產(chǎn)生降解酶來水解進(jìn)入細(xì)菌胞內(nèi)的抗生素,使之失去生物活性;途徑3:細(xì)菌形成藥物外排泵,它能夠?qū)⒁呀?jīng)進(jìn)入胞內(nèi)的抗生素泵至胞外 (3)通道蛋白 載體蛋白 兩種蛋白區(qū)別如表1 所示
表1
(4)維持細(xì)菌內(nèi)部滲透壓平衡,排出毒物和代謝廢物 腸道菌群或身體內(nèi)環(huán)境(回答合理均可)(5)抑制藥物外排泵的功能;減少抗生素的使用量;研發(fā)新的抗生素種類(回答合理均可)
【命題思路】本題的設(shè)問角度主要是以社會熱點(diǎn)問題——抗生素為基礎(chǔ),通過真實(shí)情境下的問題,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力。首先,設(shè)計(jì)細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生的圖解,旨在提高學(xué)生的識圖能力和解決問題的能力;其次,問題的設(shè)置結(jié)合了人教版新教材中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白這一概念,和舊教材中的概念進(jìn)行辨析,培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括的科學(xué)思維;接著從藥物外排泵對細(xì)菌的影響考查學(xué)生發(fā)散性思維以及穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念;最后通過開放性問題,提高學(xué)生的生命意識,讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用生命觀念去解決問題和認(rèn)識事物。問題設(shè)計(jì)考查學(xué)生多種科學(xué)思維水平和生命觀念,這兩大重要的學(xué)科核心素養(yǎng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)非常重要,問題大多具備一定的開放性,能夠充分地?cái)U(kuò)展學(xué)生的思維觀念。
【作者單位、姓名】新疆哈密市第二中學(xué) 房媛
【試題5】為了探究油菜內(nèi)酯BRs(一種植物激素)對鹽脅迫刺槐光合作用的影響,某研究小組選取長勢較為一致的刺槐幼苗作為材料設(shè)計(jì)了5 組實(shí)驗(yàn),每組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件均相同、適宜且穩(wěn)定。處理結(jié)束時(shí)測定各組材料的凈光合速率(Pn)。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下(圖3),回答下列問題:
圖3
A 組:空白對照(CK1):蒸餾水蘸根+0mmol/L NaCl 處理
B 組:脅迫對照(CK2):_____X_____處理
C 組:質(zhì)量濃度為0.1mg/L BRs 蘸根+100mmol/L NaCl 處理
D 組:質(zhì)量濃度為0.3mg/L BRs 蘸根+100mmol/L NaCl 處理
E 組:質(zhì)量濃度為0.5mg/L BRs 蘸根+100mmol/L NaCl 處理
(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是_______________________,B 組的“X”處理為_______________________。
(2)圖中CK2組刺槐葉片的凈光合速率較CK1組顯著下降,究其原因,一方面是由于在鹽脅迫環(huán)境下,植物由于失水導(dǎo)致部分_______________,供給光合作用的CO2減少;另一方面是由于葉綠體功能下降,導(dǎo)致用于暗反應(yīng)的_________減少。
(3)若想進(jìn)一步了解上述過程中位于類囊體薄膜上的葉綠素含量是否發(fā)生改變,可先提取、分離葉綠體中的色素,再觀察、比較_______________色的色素帶寬窄可知。
(4)據(jù)圖分析,可得出本實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:①鹽脅迫環(huán)境下刺槐葉片的凈光合速率顯著下降;②_________________________________________________________________。
【答案】(1)不同質(zhì)量濃度的BRs 溶液和是否施加NaCl蒸餾水蘸根+100mmol/L NaCl(2)葉片氣孔關(guān)閉[H]和ATP(答全才得分)(3)藍(lán)綠色和黃綠(4)外源BRs 的施用能不同程度地提高刺槐的凈光合速率,在一定的濃度范圍內(nèi),隨著BRs 質(zhì)量濃度的升高,凈光合速率隨之上升
【命題思路】本題的背景信息來自于科技期刊,試題以能力測試為主導(dǎo),綜合考查光合作用相關(guān)知識、分析和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果、看圖識圖獲取信息、實(shí)驗(yàn)組與對照組之間對照得出的結(jié)論等多方面內(nèi)容。注重能力和學(xué)科核心素養(yǎng)的考查,注重考查運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決具體問題的能力;試題強(qiáng)調(diào)知識之間的內(nèi)在聯(lián)系;注重理論聯(lián)系實(shí)際;注重時(shí)代性和實(shí)踐性。試題涉及模塊內(nèi)考點(diǎn)的縱向聯(lián)系,能力方面著重考查學(xué)生獲取信息的能力、分析問題能力、邏輯推理能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、綜合運(yùn)用能力和語言表達(dá)的能力。此外,試題還引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注光合作用在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮皖}干中A~E 組的處理,根據(jù)單一變量原則可確定自變量是不同質(zhì)量濃度的BRs 溶液和是否施加NaCl,脅迫對照應(yīng)施加等濃度的NaCl 處理。(2)隨著鹽脅迫程度的逐漸增加,氣孔關(guān)閉減少水分的蒸騰散失,也阻礙了植物吸收外界CO2用于光合作用暗反應(yīng),葉綠素功能下降,則水的光解減弱,為暗反應(yīng)提供的[H]和ATP 會減少。(3)葉綠素分布在類囊體薄膜上,根據(jù)色素易溶于有機(jī)溶劑中,可用無水乙醇提取,再用紙層析法分離,觀察比較色素帶的寬窄可知色素的含量變化情況。(4)B 組與C~E 組相比,可得BRs 的施用能提高刺槐的凈光合速率,且在實(shí)驗(yàn)所做的濃度范圍內(nèi),隨著BRs 質(zhì)量濃度的升高,凈光合速率隨之上升。
【作者單位、姓名】廣東省清遠(yuǎn)市第一中學(xué) 鄭柳青
【試題6】大豆球腔菌是一種真菌,感染大豆后引起大豆葉斑病,嚴(yán)重影響大豆產(chǎn)量。育種工作者通過人工誘變的方法獲得甲、乙兩個(gè)抗病新品種,并通過雜交實(shí)驗(yàn)開展抗病遺傳特性研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。回答下列問題:
表2
(1)大豆球腔菌與藍(lán)藻細(xì)胞相比,最明顯不同的結(jié)構(gòu)特征是大豆球腔菌具有___________________________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)一中,隱性性狀為____________。
(3)由實(shí)驗(yàn)____________推知抗病性狀由兩對等位基因控制。若兩對等位基因分別用A/a、B/b 表示,且A 對a、B 對b 為顯性,則實(shí)驗(yàn)中易感病、甲、乙的基因型分別為____________、____________、____________。
(4)實(shí)驗(yàn)三中,F(xiàn)2的抗病個(gè)體中純合子的比例為____________。
【答案】(1)以核膜為界限的細(xì)胞核 (2)易感病 (3)三 aaBB AABB aabb (4)3/13
【命題思路】本題考查細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳規(guī)律方面的知識??疾閷W(xué)生的理解能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息的能力和綜合運(yùn)用能力。涉及生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、社會責(zé)任學(xué)科核心素養(yǎng)。(1)大豆球腔菌是真核細(xì)胞,藍(lán)藻細(xì)胞是原核細(xì)胞,二者相比,最明顯不同的結(jié)構(gòu)特征是大豆球腔菌具有以核膜為界限的細(xì)胞核,藍(lán)藻細(xì)胞不具有以核膜為界限的細(xì)胞核。(2)實(shí)驗(yàn)一中,由F1及F2表現(xiàn)型比例可知,隱性性狀為易感病。(3)實(shí)驗(yàn)三中F2比例為13∶3,是9∶3∶3∶1 的變形,符合基因的自由組合定律,推知抗病性狀由兩對等位基因控制。若兩對等位基因分別用A/a、B/b 表示,且A 對a、B 對b 為顯性,由實(shí)驗(yàn)一知,甲為抗病顯性突變;由實(shí)驗(yàn)二知,乙為抗病隱性突變,抗病基因分別為A 和b,所以實(shí)驗(yàn)中易感病、甲、乙的基因型分別為aaBB、AABB、aabb。(4)實(shí)驗(yàn)三中,F(xiàn)2中抗病個(gè)體的數(shù)量及基因型為1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aabb,純合子的比例為3/13。
【作者單位、姓名】山東省寧陽縣教育科學(xué)研究中心 王作剛