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生物选择题是针对一个或者几个知识点来展开的,题眼就是选择题要考查的关键知识点,只有在解题时明确题眼,知道题目想要考查什么,才能找到解题思路,这是正确高效解决问题的前提条件。大多数情况下,在审题时找到了“限定条件”,就相当于找到了“题眼”,题目中的限定条件包括限定对象、限定种类、限定过程和限定程度等。
【题型1】限定对象
【典例分析1】(23江苏·高考真题)由三条21号染色体引起的唐氏综合征是一种常见遗传病,患者常伴有自身免疫病。下列相关叙述错误的是( )
A.病因主要是母亲的卵母细胞减数分裂时染色体不分离
B.通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断
C.患者性母细胞减数分裂时联会紊乱不能形成可育配子
D.降低感染可减轻患者的自身免疫病症状
题眼提示:题眼是限定对象为“唐氏综合征患者”。
【答案】C
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病);
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】该病患病原因是患者的母亲减数分裂的过程中出现异常,常染色体21号染色体在减数第一次分裂的后期没有分别移向细胞两极,而是移向了细胞的一极,或者是减数第二次分裂的后期着丝粒断开之后姐妹染色单体没有移向细胞两极,以至于产生了含有2条21 号染色体的卵细胞,而后参与受精导致的,异常精子一般难以参与受精,A正确;染色体变异可以通过显微镜进行观察,三体中染色体数目增加一条,可统计染色体条数来进一步确定,即可通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断,B正确;患者含有3条21号染色体,其性母细胞减数分裂时这三条21号染色体随机分开,因而能形成可育配子,C错误;由题意可知唐氏综合征患者常伴有自身免疫病,因此若降低感染可减轻患者的自身免疫病症状,D正确。
【变式演练1-1】(23江苏·高考真题)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是( )
A.用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B.若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素,但易出现色素带重叠
C.该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D.用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素位于叶绿素a、b之间
【答案】B
【详解】用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏,A错误;画滤液细线时要间断画2~3次,即等上一次干了以后再画下一次,若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素,但会造成滤液细线过宽,易出现色素带重叠,B正确;该实验中分离色素的方法是纸层析法,可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量,但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量,C错误;花青素存在于液泡中,溶于水不易溶于有机溶剂,故若得到5条色素带,距离滤液细线最近的色素带为花青素,应在叶绿素b的下方,D错误。
【变式演练1-2】(23·北京·高考真题)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是( )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
【答案】B
【分析】反射一般可以分为两大类:非条件反射和条件反射。非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
【详解】食物进入口腔引起胃液分泌是人类先天就有的反射,不需要经过大脑皮层,因此属于非条件反射,A错误;司机看到红灯刹车这一反射是在实际生活中习得的,因此受到大脑皮层的控制,属于条件反射,B正确;运动时大汗淋漓来增加散热,这是人类生来就有的反射,属于非条件反射,C错误;新生儿吸吮放入口中的奶嘴是其与生俱来的行为,该反射弧不需要大脑皮层参与,因此属于非条件反射,D错误。
【题型2】限定种类
【典例分析2】(23·湖南·高考真题)关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是( )
A.一种内分泌器官可分泌多种激素
B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌
C.多种信号分子可协同调控同一生理功能
D.激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
题眼提示:题眼为限定种类是“激素、神经递质等信号分子”
【答案】D
【分析】神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经递质、激素和细胞因子等),这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子,不同受体的结构各异,因此信号分子与受体的结合具有特异性。
【详解】一种内分泌器官可分泌多种激素,如垂体分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素和生长激素等,A正确;一种信号分子可由多种细胞合成和分泌,如氨基酸类神经递质(如谷氨酸、甘氨酸),B正确;多种信号分子可协同调控同一生理功能,如胰岛素和胰高血糖素参与血糖平衡调节,C正确;激素发挥作用的前提是识别细胞的受体,但不一定是位于细胞膜上的受体,某些激素的受体在细胞内部,D错误。
激素、酶、抗体与神经递质的区别
比较项目 | 激素 | 酶 | 抗体 | 神经递质 |
化学本质 | 蛋白质、多肽、类固醇、氨基酸衍生物等 | 绝大多数是蛋白质,少数是RNA | 蛋白质 | 乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸、NO等 |
产生细胞 | 内分泌腺细胞或下丘脑细胞 | 活细胞 | 浆细胞 | 神经细胞 |
作用部位 | 靶细胞或靶器官 | 细胞内外 | 内环境 | 突触后膜 |
作用后变化 | 被灭活 | 不发生改变 | 被降解 | 被降解或移走 |
【变式演练2-1】(23·天津·高考真题)下图是某种植物光合作用及呼吸作用部分过程的图,关于此图说法错误的是( )
A.HCO3-经主动运输进入细胞质基质
B.HCO3-通过通道蛋白进入叶绿体基质
C.光反应生成的H+促进了HCO3-进入类囊体
D.光反应生成的物质X保障了暗反应的CO2供应
【答案】B
【分析】光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行,此过程必须有光、色素、光合作用的酶.具体反应步骤:①水的光解,水在光下分解成氧气和还原氢;②ATP生成,ADP与Pi接受光能变成ATP,此过程将光能变为ATP活跃的化学能。
【详解】据图可知,HCO3-进入细胞质基质需要线粒体产生的ATP供能,属于主动运输,A正确;HCO3-进入叶绿体基质也需要线粒体产生的ATP供能,属于主动运输,通道蛋白只能参与协助扩散,B错误;据图可知,光反应中水光解产生的H+促进HCO3-进入类囊体,C正确;据图可知,光反应生成的物质X(O2)促进线粒体的有氧呼吸,产生更多的ATP,有利于HCO3-进入叶绿体基质,产生CO2,保证了暗反应的CO2供应,D正确。
【变式演练2-2】(23·辽宁·高考真题)分别用不同浓度芸苔素(一种植物生长调节剂)和赤霉素处理杜仲叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定
B.设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
C.与对照组相比,赤霉素在500mg·L-1时起抑制作用
D.与用赤霉素处理相比,杜仲叶片对芸苔素更敏感
【答案】C
【分析】该实验的自变量是植物生长调节剂的不同以及不同的浓度,因变量是桃叶珊瑚苷含量,根据实验结果分析,赤霉素核芸苔素都可以增加桃叶珊瑚苷含量。
【详解】预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,本实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定,A正确;设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响,将实验组的结果与对照组比较,产生的影响是外源物质的作用,B正确;
与对照组相比,赤霉素在500mg·L-1时,叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量更多,故赤霉素在500mg·L-1时起促进作用,只是促进效果小于浓度为100mg·L-1和300mg·L-1时,C错误;芸苔素的浓度远低于赤霉素的浓度,而促进效果非常明显,说明杜仲叶片对芸苔素更敏感,D正确。
【题型3】限定过程
【典例分析3】(22·23·湖北·高考真题)2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是( )
A.血浆中二氧化碳浓度持续升高
B.大量补水后,内环境可恢复稳态
C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
题眼提示:题眼是限定过程为运动员“比赛中”
【答案】D
【分析】1、人体缺水时,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,一方面由下丘脑合成分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水。另一方面大脑皮层产生渴感,调节人主动饮水,使细胞外液渗透压降低。
2、副交感神经的主要功能是使瞳孔缩小,心跳减慢,皮肤和内脏血管舒张,小支气管收缩,胃肠蠕动加强,括约肌松弛,唾液分泌增多等。副交感神经和交感神经两者在机能上一般相反,有相互拮抗作用。
【详解】参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中的呼吸中枢,使呼吸加深加快,将多余的二氧化碳排出体外,A错误;运动过程中由于出汗增加,脱水会伴随着无机盐的丢失,如果此时只喝水不补充盐,稳态遭到破坏后会引起细胞代谢紊乱,B错误;运动剧烈运动会使交感神经兴奋,交感神经兴奋会导致胃肠蠕动变慢,C错误;血浆渗透压升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使下丘脑分泌的抗利尿激素增加,并经垂体释放促进肾小管和集合管对水的的重吸收加强,使尿量减少,D正确。
【变式演练3-1】肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是( )
A.肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别
B.肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别
C.肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T细胞的凋亡
D.肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
【答案】C
【分析】癌细胞的特征:①在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖②癌细胞的形态结构发生显著的变化③癌细胞的表面发生了变化,由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。免疫系统的功能主要有以下三大类:免疫防御、免疫监视和免疫自稳。免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
【详解】肿瘤细胞表面的抗原若被“覆盖物”覆盖,则人体的免疫细胞无法识别肿瘤细胞,也就无法将之清除,A正确;若肿瘤细胞表面抗原性物质丢失,会造成人体T细胞无法识别肿瘤,发生肿瘤细胞的“免疫逃逸”,B正确;肿瘤细胞大量表达某种产物,继而出现“免疫逃逸”,则可推测该产物可促进细胞毒性T细胞的凋亡而产生免疫逃逸,C错误;若肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可以抑制免疫系统功能,从而减弱免疫细胞的作用,D正确。
【变式演练3-2】(23·湖北·高考真题)心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
【答案】C
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】细胞膜上的钠钙交换体(即细胞内钙流出细胞外的同时使钠离子进入细胞内)活动减弱,使细胞外钠离子进入细胞内减少,钙离子外流减少,细胞内钙离子浓度增加,心肌收缩力加强,AD错误,C正确;由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,导致K+内流、Na+外流减少,故细胞内钠离子浓度增高,钾离子浓度降低,B错误。
【题型4】限定程度
【典例分析4】(23·山西·高考真题)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A.质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
题眼提示:题眼是限定程度为效率“最高”
【答案】C
【分析】DNA连接酶:
(1)根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。
(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】酶3切割后得到的是平末端,应该用T4 DNA连接酶连接,A错误;质粒用酶3切割后得到平末端,目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端,二者不能连接,B错误;质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端,用T4 DNA连接酶连接后,还能保证目的基因在质粒上的连接方向,此重组表达载体的构建方案最合理且高效,C正确;若用酶2和酶4切割质粒和目的基因,会破坏质粒上的抗生素抗性基因,连接形成的基因表达载体缺少标记基因,无法进行后续的筛选,D错误。
限制酶的选择原则
(1)不破坏目的基因原则:如图甲中可选择PstⅠ,而不选择SmaⅠ。
(2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则:质粒作为载体必须具备标记基因,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构,如图乙中不选择SmaⅠ。
(3)确保出现相同黏性末端原则:通常选择与切割目的基因相同的限制酶,如图甲中PstⅠ;为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。
【变式演练4-1】(23浙江·高考真题)在我国江南的一片水稻田中生活着某种有害昆虫。为了解虫情,先后两次(间隔3天)对该种群展开了调查,前后两次调查得到的数据统计结果如图所示。
在两次调查间隔期内,该昆虫种群最可能遭遇到的事件为( )
A.受寒潮侵袭 B.遭杀虫剂消杀 C.被天敌捕杀 D.被性外激素诱杀
【答案】D
【分析】(1)据图分析,第2次调查较第1次调查结果比较生殖期昆虫的性别比例变化较大。
【详解】若昆虫种群受寒潮侵袭,则各日龄阶段昆虫侵袭程度应一致,A错误;若昆虫种群遭杀虫剂消杀,则各日龄阶段昆虫消杀程度应一致,B错误;若昆虫种群被天敌捕杀,则应是低日龄阶段昆虫被影响较大,C错误;性引诱剂可以吸引交配期的雄性个体,进行诱杀,因此生殖期和生殖后期雄性昆虫数量变化较大,D正确。
【变式演练4-2】(23·广东·高考真题)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A.a点时取样、尿素氮源培养基
B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
【答案】D
【详解】研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,因此既要耐高温,又要能够高效降解角蛋白,所以在c点取样,并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养,所以D正确,ABC错误。