核心素养(7)——诺贝尔奖与生物科学前沿
1．(2024·江西红色学校联考)2017年10月4日，三位科学家因“研发出冷冻电子显微镜，用于溶液中生物分子结构的高分辨率测定”获诺贝尔化学奖。下列生理活动需要借助该种显微镜观察的是()
A．植物液泡在质壁分离过程中的体积变化 B．减数分裂过程中发生的交叉互换 C．ATP合成后在叶绿体中的移动方向
D．染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上
解析光学显微镜只能观察细胞水平上的变化，A、B、D涉及的生理活动都是发生在细胞(或亚细胞)水平，借助光学显微镜即可观察到，C项涉及分子水平，需要借助电子显微镜才可观察到。
答案C
2．(2024·陕西西安四校联考)2017年的诺贝尔生理学奖授予了三位对研究生物钟有突出贡献的科学家。生物钟又称生理钟，它是生物体内一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性。人体除了人脑主生物钟外，还存在肝脏、胰腺等器官和脂肪组织中的局部生物钟，下列叙述正确的是()
A．在各级神经中枢中，与生物节律控制有关的中枢存在于脑干中 B．活跃在人脑中的主生物钟基因不存在于肝脏、胰腺等组织的细胞中C．胰岛A细胞分泌的胰高血糖素可以直接抑制胰岛B细胞分泌胰岛素D．若小鼠肝脏细胞中的生物钟基因被敲除了，小鼠会出现低血糖，此时胰高血糖素、肾上腺素分泌将增加
解析在各级神经中枢中，与生物节律控制有关的中枢存在于下丘脑中，A错误；活跃在人脑中的主生物钟基因也存在于肝脏、胰腺等组织的细胞中，B错误；胰岛A细胞分泌的胰高血糖素促进胰岛B细胞分泌胰岛素，C错误；若小鼠肝脏细胞中的生物钟基因被敲除了，小鼠会出现低血糖，此时胰高血糖素、肾上腺素分泌增加来升高血糖浓度，D正确。
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答案D
3．(2024·山东潍坊市统考)2024年1月5日新华每日电讯报道，屠呦呦带领的团队对红斑狼疮的治疗研究取得重大进展。下列生理现象或疾病与系统性红斑狼疮机理相同的是()
A．过敏反应
C．类风湿性关节炎B．免疫排斥 D．艾滋病
命题意图本题考查免疫调节的相关知识，意在考查考生的分析判断能力。 解析系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎都是自身免疫病，C符合题意。 答案C
4．(2024·安徽名校示范卷)2016年12月28日俄科学家研发出一种控制间充质干细胞的技术，尝试通过这项技术抗击体内癌细胞。下列关于细胞的生命历程的叙述，正确的是()
A．原癌基因和抑癌基因在人体的正常细胞中不能表达 B．真核生物细胞的增殖方式中也可能有无丝分裂方式 C．机体再次感染相同抗原时，浆细胞的细胞周期将缩短 D．细胞表面积与细胞核大小的关系，限制了细胞的长大
解析在人体的正常细胞中原癌基因和抑癌基因均表达，A错误；真核生物细胞的增殖方式中也可能有无丝分裂方式，如蛙的红细胞，B正确；机体再次感染相同抗原时，记忆细胞的细胞周期将缩短，浆细胞是已经分化的细胞，不能分裂，C错误；细胞表面积与体积的关系是限制细胞长大的原因，D错误。
答案B
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5．(2024·天一大联考全国版)2017年7月，科学家们揭开了关于染色质中DNA的世纪之谜，首次在人类活细胞的细胞核中实现了3D基因组成像。这项研究可能有助于改写DNA结构的教科书模型。下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是()
A．组成DNA的碱基排列在内侧，互补链间的碱基配对有一定的规律性B．脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子的多样性
C．双链DNA分子中，若一条链的G∶T＝1∶2，则另一条链的C∶A＝2∶1D．沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法
命题意图本题考查DNA分子结构的相关知识，旨在考查考生的理解能力。 解析组成DNA的碱基排列在内侧，互补链间的碱基按照碱基互补配对原则进行配对，A正确；不同DNA分子的脱氧核苷酸数目和排列顺序不同，即脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了DNA分子具有多样性，B正确；由碱基互补配对原则可知，一条链上的G与另一条链上的C数目相等，一条链上的T与另一条链上的A数目相等，因此若一条链的G∶T＝1∶2，则另一条链的C∶A＝1∶2，C错误；沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用建构物理模型的方法构建了DNA分子双螺旋结构模型，D正确。
答案C
6．(2024·濮阳市一模)从树叶螳螂到油炸年糕蠕虫，2017年新发现的物种令人惊奇。下列关于这些新物种进化发展的解释，正确的是()
A．新物种的形成可以不经过隔离
B．基因频率的定向改变是新物种形成的标志
C．自然选择的实质是选择物种的有利基因，不决定新基因的产生 D．物种之间的共同进化都是通过捕食或竞争来实现的
命题意图本题考查生物进化与生物多样性形成的相关知识，旨在考查考生的理解能力。
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解析隔离是物种形成的必要条件，新物种的形成可以不经过地理隔离，但一定存在生殖隔离，A错误：生殖隔离的产生是新物种形成的标志，B错误；具有有利变异的个体通过自然选择而生存下来，新基因是基因突变产生的，基因突变是不定向的，自然选择不决定新基因的产生，C正确；物种之间的共同进化一般通过捕食、竞争或种间互助等实现，D错误。
答案C
7．(2024·博雅闻道二联)2024年3月，科研人员设计了一段DNA序列并导入人体细胞，该序列仅与癌细胞内的特定蛋白结合，启动相关基因的表达，表达产物可“命令”淋巴细胞杀死癌细胞。下列叙述不正确的是()
A．该过程体现了基因的选择性表达 B．该过程既有体液免疫又有细胞免疫
C．基因表达产物需经过内质网和高尔基体的加工及运输 D．效应T细胞杀死癌细胞体现了细胞间的信息交流功能
解析DNA序列和癌细胞内的特定蛋白结合，使得癌细胞内的相关基因表达体现基因选择性表达，A正确；表达产物“命令”淋巴细胞杀死癌细胞的过程中只体现细胞免疫，B错误；表达产物是一种分泌蛋白质，需要经过内质网和高尔基体的加工和运输，C正确；效应T细胞主要通过和癌细胞结合杀死癌细胞，体现细胞间的信息交流功能，D正确。
答案B
8．(2024·河南百校联盟质检)科学家利用酵母菌进行实验，发现Atg13蛋白质会与其他4种蛋白质通过网状结构进行连接，形成一个巨大的细胞自噬启动装置，该自噬启动机制在预防和治疗由细胞自噬引发的癌症及神经类疾病方面有重要意义。下列相关叙述，错误的是()
A．酵母菌的细胞自噬启动机制故障可能与Atg13不能正常表达有关 B．细胞自噬与溶酶体密切相关，该细胞器内含有多种水解酶
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C．癌细胞的表面因糖蛋白增多，容易在体内扩散和转移 D．酵母菌的呼吸产物中一定有CO 2
解析癌细胞的易扩散和转移与细胞膜上糖蛋白减少有关，C错误。 答案C
9．(2024·中原名校联盟)据《第一财经日报》记者了解，随天宫二号进入太空的有高等植物拟南芥和水稻，通过太空实验，将研究植物种子在太空中萌发、生长、开花、结籽的全过程，从而了解和掌握未来太空农业发展的可能。航天员将回收部分植物样品供地面进一步分析研究。下列哪种遗传物质的改变不会出现在这些太空植物中()
A．基因突变 B．染色体结构变异 C．染色体数目变异
D．水稻细胞中出现胡萝卜的基因
解析天宫二号中的拟南芥和水稻要在太空中萌发、生长、开花、结籽，由于太空中的强辐射、微重力、高真空等可诱发植物发生变异，故A、B、C所述变异都有可能发生，遗传物质都会发生改变，水稻细胞中出现胡萝卜的基因是基因工程才能实现的，D不会出现。
答案D
10．2017年的诺贝尔生理学或医学奖得主分离出了能够控制昼夜节律的period基因，它能够编码PER蛋白。另外发现，doubletime基因编码的DBT蛋白能够减缓PER蛋白在细胞中的积累；timeless基因编码的TIM蛋白与PER蛋白结合后进入细胞核，能够调节period基因的表达。下列叙述正确的是()
A．在一个生物个体内，period基因只存在于特定的细胞中
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B．period基因编码的PER蛋白通过核孔从细胞核转移到细胞质中 C．PER蛋白在细胞核中积累从而抑制period基因的表达，这属于正反馈调节D．由题干信息可知，基因与性状的关系并不都是简单的线性关系
解析一个生物个体中，每个细胞内的基因基本都相同，所以period基因在一个生物体的每个细胞中一般都存在，A错误；period基因转录出的mRNA通过核孔从细胞核转移到细胞质中，PER蛋白是在细胞质中合成的，B错误；负反馈调节的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，PER蛋白在细胞核中积累从而抑制period基因的表达属于负反馈调节，C错误；由题干信息可知，生物的昼夜节律是由多个基因控制的，表明基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，D正确。
答案D
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2024届二轮复习 核心素养(7)——诺贝尔奖与生物科学前沿 作业(全国通用)
