【高考真题】2023年高考理综生物真题试卷(全国甲卷)
一、选择题:本题共6小题,每小题6分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023·全国甲卷)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B.血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C.抗体在浆细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能
D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
2.(2023·全国甲卷)植物激素是一类由植物体产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,下列关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C.生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
3.(2023·全国甲卷)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
4.(2023·全国甲卷)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液,清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
A. B.
C. D.
5.(2023·全国甲卷)在生态系统中,生产者所固定的能量可以沿着食物链传递,食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述,错误的是( )
A.同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
B.作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳
C.作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
D.能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
6.(2023·全国甲卷)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表现型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表现型及其分离比。下列叙述错误的是( )
A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=3:1
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性:易感=1:1
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=1:1
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性:易感=2:1:1
二、必考题:39分。每个试题考生都必须作答。
7.(2023·全国甲卷)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中,给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。
(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料,若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离,可以采用的方法是 (答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布 上,其中类胡萝卜素主要吸收 (填“蓝紫光”“红光”或"绿光")。
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后,加入缓冲液形成悬浮液,发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖,原因是 。
(3)叶片进行光合作用时,叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在,简要写出实验思路和预期结果。
8.(2023·全国甲卷)某研究小组以某种哺乳动物(动物甲)为对象研究水盐平衡调节,发现动物达到一定程度时,尿量明显减少并出现主动饮水行为;而大量饮用清水后,尿量增加。回答下列问题。
(1)哺乳动物水盐平衡的调节中枢位于 。
(2)动物甲大量失水后,其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会 ,信息被机体内的某种感受器感受后,动物甲便会产生一种感觉即 ,进而主动饮水。
(3)请从水盐平衡调节的角度分析,动物甲大量饮水后尿量增加的原因是 。
9.(2023·全国甲卷)某旅游城市加强生态保护和环境治理后,城市环境发生了很大变化,水体鱼明显增多,甚至曾经消失的一些水鸟(如水鸟甲)又重新出现。回答下列问题。
(1)调查水鸟甲的种群密度通常使用标志重捕法,原因是 。
(2)从生态系统组成成分的角度来看,水体中的鱼、水鸟属于 。
(3)若要了解该城市某个季节水鸟甲种群的环境容纳量,请围绕除食物外的调查内容有 (答出3点即可)。
10.(2023·全国甲卷)乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。
实验
杂交组合
F1表现型
F2表现型及分离比
①
甲×丙
不成熟
不成熟 :成熟 = 3 :1
②
乙×丙
成熟
成熟 :不成熟 = 3 :1
③
甲×乙
不成熟
不成熟 :成熟 = 13 :3
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。通常,基因突变是指 。
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是 。
(3)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是 ;。实验③中,F2成熟个体的基因型是 ,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为 。
三、选考题:共15分。考生根据要求作答。
11.(2023·全国甲卷)[生物-选修1:生物技术实践]
为了研究蛋白质的结构与功能,常需要从生物材料中分离纯化蛋白质。某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质,并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,结果如图所示(“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极)。已知甲的相对分子质量是乙的2倍,且甲、乙均由一条肽链组成。回答下列问题。
(1)图中甲、乙、丙在进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳时,迁移的方向是 (填“从上向下”或“从下向上”)。
(2)图中丙在凝胶电泳时出现2个条带,其原因是 。
(3)凝胶色谱法可以根据蛋白质 的差异来分离蛋白质。据图判断,甲、乙、丙3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是 ,最后从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是 。
(4)假设甲、乙、丙为3种酶,为了减少保存过程中酶活性的损失,应在 (答出1点即可)条件下保存。
12.(2023·全国甲卷)[生物-选修3:现代生物科技专题]
接种疫苗是预防传染病的一项重要措施,乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的传播,降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原(一种病毒蛋白)。回答下列问题。
(1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒,原因是 。
(2)制备重组乙肝疫苗时,需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因(目的基因)导入酵母细胞中表达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因,抗生素抗性基因的作用是 。能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是 。
(3)目的基因导入酵母细胞后,若要检测目的基因是否插入染色体中,需要从酵母细胞中提取 进行DNA分子杂交,DNA分子杂交时应使用的探针是 。
(4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白,请简要写出实验思路。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;物质进出细胞的方式的综合;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、乙醇是脂溶性的小分子有机物,与细胞膜的成分磷脂相似相溶,可以通过自由扩散的方式进入细胞,A错误;
B、血浆中K+浓度低,红细胞内K+浓度较高,K+进入红细胞为逆浓度梯度运输,属于主动运输,故需要消耗能量和载体蛋白,B正确;
C、抗体是浆细胞分泌到细胞外的蛋白质,是分泌蛋白的一种,故分泌过程为胞吐,需要消耗能量,C错误;
D、葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式属于主动运输,而进入哺乳动物成熟的红细胞的方式是协助扩散,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查物质跨膜运输的方式,所需要的条件,相关物质进出细胞的方式。
(1)物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散,也叫简单扩散。需要借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散,也叫易化扩散。
(2)物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
(3)当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
2.【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、生长素主要由植物幼嫩的芽、叶和发育中的种子产生,合成生长素的原料主要有色氨酸,A正确;
B、植物激素都是由植物体某些部位产生,然后运输到作用部位发挥作用,B正确;
C、植物激素之间相互协调,互相配合共同调控植物体的生命活动,影响植物体的生长发育,C正确;
D、生长素作为信息分子调节植物的生长发育,不是催化剂,催化剂是酶的作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。 植物激素作为信息分子调节植物的生长发育,不直接参与细胞代谢。在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;同时,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
3.【答案】D
【知识点】神经系统的基本结构;神经系统的分级调节
【解析】【解答】AC、大脑皮层是调节机体生命活动的最高级中枢,位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控,AC正确;
B、神经系统的结构单位是神经元,中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元,B正确;
D、膝跳反射的神经中枢位于脊髓,是低级神经中枢,因此脊髓完整时即可完成膝跳反射,D错误。
故答案为:D。
【分析】本题考查神经系统的组成以及高级神经系统和低级神经系统的关系。
人的神经系统就包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。中枢神经系统包括脑(大脑、脑干和小脑等,位于颅腔内)和脊髓(位于椎管内)。在中枢神经系统内,大量神经细胞聚集在一起,形成许多不同的神经中枢,分别负责调控某一特定的生理功能,如脊髓中的膝跳反射中枢、脑干中的呼吸中枢、下丘脑中的体温调节中枢等。外周神经系统分布在全身各处,包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。
躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢。
4.【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】AB、用 30%的蔗糖溶液处理细胞之后,细胞发生渗透失水,出现质壁分离现象,原生质体和液泡的体积都会减小,细胞液浓度上升;用清水处理之后,细胞发生渗透吸水,出现质壁分离复原现象,原生质体和液泡的体积会增大,细胞液浓度下降,AB 错误。
CD、随着所用蔗糖溶液浓度上升,当蔗糖浓度大于细胞液浓度之后,细胞发生渗透失水,原生质体和液泡体积下降,细胞液浓度上升。所以C正确,D 错误。
故答案为:C。
【分析】 考查植物细胞的吸水和失水,质壁分离和复原实验。植物细胞通过渗透作用吸水和失水,当外界溶液浓度高,植物细胞失水,细胞体积略有减小,细胞液浓度增大。
5.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、杂食动物是以植物和部分动物为食,如果其捕食植物,则处于第二营养级,如果其捕食动物,则处于第三营养级或更高营养级,因此在复杂的食物网中,常常会出现不同食物链中的某种生物可能处于多个营养级的现象,A正确;
B、绿色植物通过光合作用可以将无机物转化为有机物,故为自养生物,其能量来源于太阳能,B正确;
C、次级消费者在食物链中处于第三营养级,初级消费者处于第二营养级,生产者属于第一营养级的生物,C错误;
D、生态系统中两个相邻营养级同化量的能量流动特点为:单向流动,逐级递减,D正确。
故答案为:C。
【分析】食物链:在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。营养级是指生物在食物链之中所占的位置。生态系统能量流动的渠道是食物链食物网,能量流动具有单向流动和逐级递减的特点。
6.【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】AD、因为A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a为显性,所以全抗植株与抗性植株有六种交配情况:①A1A1与A2A2 杂交,或与A2a杂交,后代全部是全抗植株;②A1A2与A2A2杂交 ,或与A2a 杂交,后代全抗植株:抗性植株=1:1;③A1a与A2A2 杂交,后代全抗植株: 抗性植株=1:1;④A1a与A2a 杂交,后代全抗植株:抗性植株:易感植株=2:1:1。A错误,D 正确;
B、抗性与易感植株杂交,后代全为抗性植株,或者抗性植株:易感植株=1:1,B 正确;
C、全抗与易感植株杂交,如果是 A1A1与aa杂交,后代全部是全抗植株,如果是A1A2与aa杂交,后代全抗植株:抗性植株=1: 1,如果是A1a与aa杂交,后代全抗植株:易感植株=1: 1,C正确。
故答案为:A。
【分析】 全抗植株的基因型是 A1A1,A1A2,A1a,抗性植株的基因型是 A2A2, A2a,易感植株的基因型是aa,直接根据选项写出子代基因型即可判断表现型之比。本题考查基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
7.【答案】(1)差速离心法;类囊体(薄)膜;蓝紫光
(2)悬液中具有类囊体膜以及叶绿体基质暗反应相关的酶,但黑暗条件下,光反应无法进行,暗反应没有光反应提供的原料 ATP 和 NADPH,所以无法形成糖类。
(3)思路:将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组,甲组放置在有光条件下,乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下,一段时间后,用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体,制作成匀浆,分别加入碘液后观察。 结果:甲组匀浆出现蓝色,有淀粉产生;乙组无蓝色出现,无淀粉产生。
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)分离动植物细胞器使用差速离心法,叶绿体中色素分布在类囊体薄膜上,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
故填: 差速离心;类体(薄)膜;蓝紫光。
(2)光合作用根据是否有光,分为光反应和暗反应两个阶段,两个阶段同时进行相互联系,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,用于三碳化合物的还原。在黑暗条件下无光,光反应不能进行,无法为暗反应提供提供ATP和NADPH,因此暗反应也无法进行,光合产物无法生成。
故填:悬液中具有类囊体薄膜、叶绿体基质以及与暗反应相关的酶,但黑暗条件下,光反应无法进行,暗反应缺乏光反应提供的ATP 和 NADPH,所以无法生成糖类。
(3) 本题主要考查光合作用产物有淀粉,并在叶绿体中,需要将叶绿体提取出来并检测其中淀粉。根据实验目的:证明叶绿体中有淀粉存在,确定实验自变量是否可以进行光合作用,因变量光合产物淀粉,又因为淀粉遇碘液变蓝,结合探究实验的单一变量原则和对照原则可以书写出实验思路和预期结果。
思路:将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组,甲组放置在有光条件下,乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下,一段时间后,用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体,制作成匀浆,分别加入碘液后观察。
结果:甲组匀浆出现蓝色,有淀粉产生;乙组无蓝色出现,无淀粉产生。
故填:将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组,甲组放置在有光条件下,乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下,一段时间后,用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体,制作成匀浆,分别加入碘液后观察;甲组匀浆出现蓝色,有淀粉产生;乙组无蓝色出现,无淀粉产生。
【分析】本题考查光合作用的反应场所及条件,细胞器的分离方法,实验中光合作用产物的检测。
光合作用根据是否需要光能,可以概括地分为光反应和暗反应,现在也称为碳反应,两个阶段。光反应阶段是光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。暗反应阶段是光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
8.【答案】(1)下丘脑
(2)升高;渴觉
(3)动物甲大量饮水→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器兴奋→传入神经→下丘脑水平衡调节中枢兴奋→传出神经→肾脏→肾脏水分重吸收减少→尿量增加
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)水盐平衡调节中枢位于下丘脑。
故填:下丘脑。
(2)动物大量失水后,细胞中溶质微粒数量基本不变,水分大量减少,故单位体积内溶质微粒数会增加,渗透压上升,刺激大脑皮层产生渴觉。
故填:升高;渴觉。
(3)动物大量饮水后,细胞中单位体积内溶质微粒数会减少,细胞外液渗透压即会下降,引起下丘脑渗透压感受器兴奋,兴奋传至下丘脑,下丘脑水盐平衡调节中枢兴奋,传出神经释放