2025年高三生物高考知识拓展类试题模拟

2025年高三生物高考知识拓展类试题模拟一、选择题（每题6分，共36分）1.细胞生物学与基因编辑技术2025年《自然》期刊报道，科学家利用CRISPR-Cas9技术在人类造血干细胞中精准修复了镰刀型细胞贫血症的致病基因。该过程中未涉及的生物学原理是（）A.DNA双链断裂的修复机制B.限制性核酸内切酶的特异性识别C.向导RNA（gRNA）与靶序列的碱基互补配对D.逆转录酶催化的cDNA合成解析：CRISPR-Cas9技术依赖gRNA引导Cas9蛋白切割靶DNA（涉及A、C），其功能类似限制性核酸内切酶（B）。逆转录酶用于RNA→DNA的逆转录过程，与基因编辑无关，故答案为D。该题结合2025年基因编辑技术进展，考查必修2“基因工程”核心知识点。2.神经调节与胶质细胞功能最新研究发现，星形胶质细胞通过分泌ATP调节神经元突触间隙的K⁺浓度，维持神经冲动传导稳态。下列相关叙述错误的是（）A.星形胶质细胞参与构成神经纤维的髓鞘B.ATP可作为信号分子激活神经元细胞膜上的受体C.K⁺外流是神经细胞产生静息电位的主要原因D.突触间隙的K⁺浓度异常可能导致神经元兴奋性紊乱解析：髓鞘由少突胶质细胞（中枢）和施万细胞（外周）形成，星形胶质细胞主要参与营养供应和离子平衡（A错误）。2025年《自然》研究证实星形胶质细胞通过ATP信号调节突触功能，体现对必修3“神经调节”的拓展。3.免疫调节与CAR-T细胞疗法2025年中国科学家开发的BCMA-CAR-T疗法成功用于治疗多发性硬化症（一种自身免疫病）。该疗法的原理是（）A.激活患者自身T细胞增殖分化为浆细胞B.修饰T细胞使其表达靶向自身抗原的受体C.抑制B细胞分泌自身抗体D.清除患者体内的所有B淋巴细胞解析：CAR-T疗法通过基因工程修饰T细胞，使其表达识别特定抗原的嵌合受体（如BCMA），从而特异性清除靶细胞。在自身免疫病中，靶细胞为异常活化的免疫细胞（如B细胞），故答案为B。该题结合2025年CAR-T技术在自身免疫病中的突破，考查必修3“特异性免疫”及选修3“细胞工程”。4.生态系统与微塑料降解2025年伦敦布鲁内尔大学发现，某种假单胞菌能以PET微塑料为唯一碳源。下列关于该细菌在生态系统中作用的叙述正确的是（）A.属于生产者，通过光合作用固定CO₂B.属于分解者，通过呼吸作用释放能量C.属于消费者，依赖捕食获取有机物D.属于分解者，通过化能合成作用合成有机物解析：该细菌通过分解PET获取能量，属于分解者，代谢类型为异养需氧型（B正确）。化能合成作用是生产者（如硝化细菌）的特征，故D错误。本题结合2025年微塑料生物治理技术，考查必修3“生态系统的结构”。5.细胞代谢与精子能量调控2025年《PNAS》研究揭示，精子尾部的醛缩酶可作为“能量开关”，在低糖环境下切换代谢途径。下列关于精子代谢的叙述错误的是（）A.醛缩酶可能参与糖酵解过程中果糖-1,6-二磷酸的分解B.精子细胞无线粒体，只能通过无氧呼吸供能C.低糖环境下精子可能通过分解脂肪获取能量D.代谢途径切换体现了细胞对环境的适应性解析：精子尾部中段含有线粒体，可进行有氧呼吸（B错误）。该题结合2025年精子代谢机制研究，考查必修1“细胞呼吸”及选修3“胚胎工程”相关知识。6.生物信息学与AI辅助研究2025年瑞士团队开发的scGPT模型可通过单细胞转录组数据预测细胞类型。该技术依赖的生物学原理是（）A.不同细胞中基因的选择性表达B.所有细胞都含有相同的DNA序列C.细胞分化导致遗传物质发生改变D.单细胞转录组数据可直接反映蛋白质结构解析：scGPT模型基于单细胞RNA测序数据，不同细胞的基因表达谱差异是细胞类型鉴定的依据（A正确）。细胞分化过程中遗传物质不变，故C错误。该题结合2025年AI在生命科学中的应用，考查必修2“细胞分化”及“基因表达”。二、非选择题（共64分）7.光合作用与合成生物学（14分）2025年华大集团利用合成生物学技术，将蓝细菌的固碳模块导入烟草叶绿体，显著提高了光合效率。图1为改造后烟草叶绿体的部分代谢途径示意图。（1）图中①过程为______，发生的场所是______。与野生型相比，改造后的烟草更能适应______环境（填“高CO₂”或“低CO₂”）。（6分）（2）研究发现，改造后的烟草叶片中Rubisco酶的活性未变，但羧化效率提高，推测可能的原因是______。（4分）（3）若要通过实验验证改造烟草的光合速率变化，写出两种检测指标及对应的检测方法。（4分）参考答案：（1）CO₂的固定（或卡尔文循环的第一步）；叶绿体基质；低CO₂（蓝细菌固碳模块可能包含高效CO₂浓缩机制）。（2）导入的固碳模块提高了叶绿体中CO₂浓度，减少了Rubisco的加氧反应（光呼吸）。（3）①氧气释放速率：用氧电极测定；②CO₂吸收速率：用红外CO₂分析仪测定；③淀粉积累量：碘液染色法（任答两种）。命题意图：结合2025年合成生物学在农业中的应用，考查必修1“光合作用”核心知识，同时涉及实验设计能力。8.遗传规律与人类遗传病（16分）2025年《Cell》期刊报道，某家族性自闭症患者存在SHANK3基因的“主要变异”（导致神经元连接异常）和“次要变异”（影响变异基因的表达水平）。图2为该家族的遗传系谱图。（1）若Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个孩子，患自闭症的概率是______。结合题干信息，推测Ⅱ-3的基因型可能为______（用A/a表示主要变异基因，B/b表示次要变异基因）。（6分）（2）研究发现，次要变异位于SHANK3基因的启动子区域，其作用是______。从基因表达的角度分析，次要变异如何影响自闭症的发病程度？（6分）（3）若利用基因编辑技术修复该家族患者的SHANK3基因，需选择______（分裂期/分裂间期）的细胞进行操作，原因是______。（4分）参考答案：（1）3/4；AaBb（主要变异为显性，次要变异为隐性修饰，Ⅱ-3和Ⅱ-4均为AaBb，子代A_B_表现为重症，A_bb为轻症，aa__正常）。（2）RNA聚合酶识别和结合的部位；次要变异可能降低启动子活性，使SHANK3基因表达量下降，若主要变异导致功能失活，低表达会加重症状。（3）分裂间期；此时染色质呈细丝状，DNA易被核酸内切酶识别和切割。命题意图：结合2025年复杂疾病遗传机制研究，考查必修2“遗传规律”“基因表达”及选修3“基因工程”，强调基因型与表现型的复杂关系。9.生态工程与环境保护（16分）2025年济南大学团队设计了“微生物-植物联合修复系统”处理重金属污染土壤，其原理如图3所示。（1）图中①代表的生态系统成分是______，②过程的具体生理作用是______。（4分）（2）香蒲（一种水生植物）能将重金属离子积累在液泡中，这体现了细胞膜的______功能。从物质跨膜运输的角度分析，液泡膜上可能含有______。（4分）（3）若该系统中食虫鸟的能量1/2来自蜘蛛，1/2来自植食性昆虫，则食虫鸟每获得1kJ能量，至少需要消耗植物______kJ（能量传递效率按20%计算）。（4分）（4）请列举该修复系统的两项优点，并说明依据。（4分）参考答案：（1）分解者；微生物通过异化作用将有机物分解为无机物（或重金属离子）。（2）控制物质进出细胞；重金属离子的载体蛋白或通道蛋白。（3）12.5（植食性昆虫→食虫鸟：1/2÷20%=2.5；植食性昆虫→蜘蛛→食虫鸟：1/2÷20%÷20%=12.5；总计2.5+12.5=15？此处应为：植食性昆虫→食虫鸟：1/2÷20%=2.5；植食性昆虫→蜘蛛→食虫鸟：1/2÷20%÷20%=12.5；植物→植食性昆虫：（2.5+12.5÷20%）×5=（2.5+62.5）×5=325？经修正，正确计算为：食虫鸟1kJ能量中，0.5kJ来自植食性昆虫（需植食性昆虫0.5÷20%=2.5kJ），0.5kJ来自蜘蛛（需蜘蛛0.5÷20%=2.5kJ，需植食性昆虫2.5÷20%=12.5kJ），总计植食性昆虫2.5+12.5=15kJ，需植物15÷20%=75kJ。原答案12.5错误，正确答案为75）。（4）①协同修复：微生物分解有机物释放重金属，植物吸收积累，提高修复效率；②生态友好：利用自然生态系统成分，减少二次污染。命题意图：结合2025年生态修复技术进展，考查必修3“生态系统的结构与功能”“物质循环”及选修3“生态工程”，强调理论联系实际。10.细胞凋亡与癌症治疗（18分）2025年空军军医大学研究发现，肠癌细胞释放的外泌体（携带miR-99a）可重编程成纤维细胞，促进癌症转移。图4为该过程的分子机制示意图。（1）外泌体膜的主要成分是______，其通过______方式进入成纤维细胞。miR-99a与成纤维细胞内的______结合，导致NF-κB蛋白表达______（填“增加”或“减少”）。（8分）（2）NF-κB蛋白进入细胞核后，可能促进______（填“抑癌基因”或“原癌基因”）的表达，从而诱导成纤维细胞转化为______细胞（填“肿瘤干细胞”或“癌相关成纤维细胞”）。（4分）（3）基于该研究，请设计两种阻止结直肠癌转移的治疗方案，并说明原理。（6分）参考答案：（1）磷脂和蛋白质；胞吞；靶mRNA（或特定基因的mRNA）；增加（miR-99a抑制IκBα表达，解除对NF-κB的抑制）。（2）原癌基因；癌相关成纤维细胞（CAF）。（3）①开发外泌体释放抑制剂：阻止肠癌细胞分泌携带miR-99a的外泌体；②设计miR-99a拮抗剂：与miR-99a结合，阻断其对IκBα的抑制作用；③靶向NF-κB的小分子药物：抑制NF-κB的核转移或转录活性（任答两种，原理合理即可）。命题意图：结合2025年癌症转移机制研究，考查必修1“细胞膜结构”、必修2“基因表达调控”及必修3“细胞凋亡与癌变”，突出对科研思维的考查。三、选考题（任选一题作答，15分）11.生物技术实践：单细胞测序技术（15分）2025年汤臣倍健联合广州国家实验室开发了MATQ-seq技术，可对单个精子细胞进行全基因组测序。（1）MATQ-seq技术中，扩增单精子DNA需要用到的酶是______，该酶的特点是______。（4分）（2）与传统测序相比，单细胞测序的优势是______。（3分）（3）利用MATQ-seq技术分析某男性的精子细胞，发现10%的精子中染色体18为三体，推测该男性可能存在______（填“精子发生”或“卵子发生”）过程异常。若该男性与正常女性婚配，胎儿患18三体综合征的概率______10%（填“大于”“等于”或“小于”），原因是______。（8分）12.现代生物科技专题：基因驱动技术（15分）2025年《Science》报道，科学家利用CRISPR-Cas9基因驱动技术控制疟疾传播：在蚊子群体中导入抗疟基因，使该基因在种群中快速扩散。（1）基因驱动技术的原理是通过______，使目的基因在减数分裂中优先传递给子代。（3分）（2）构建抗疟基因表达载体时，需选择蚊子______（填“受精卵”或“唾液腺细胞”）的特异