2025年上学期高三生物创新思维拓展试题

2025年上学期高三生物创新思维拓展试题一、选择题（每题3分，共30分）（一）单选题基因编辑技术应用CRISPR-Cas9系统在农业育种中可定向修饰作物基因。若某研究团队欲通过该技术培育抗除草剂玉米，下列操作步骤合理的是（）A.直接将抗除草剂基因导入玉米受精卵B.设计与除草剂靶基因互补的sgRNA序列C.利用Cas9蛋白切割玉米基因组中的任意序列D.无需检测编辑后植株的基因稳定性生物信息学与大数据AlphaFold2通过深度学习预测蛋白质结构，其核心原理依赖于（）A.蛋白质的氨基酸序列与空间结构的关联性B.实时监测蛋白质合成过程C.冷冻电镜直接观察分子构象D.基因测序技术的迭代升级生态系统稳定性某草原生态系统因过度放牧导致狼的数量锐减，随后野兔泛滥引发草场退化。此过程中生态系统的（）A.抵抗力稳定性增强，恢复力稳定性减弱B.食物网复杂程度降低，能量流动效率下降C.生产者固定的太阳能总量持续增加D.物质循环的封闭性逐渐提高细胞代谢调控癌细胞中Warburg效应的显著特征是（）A.线粒体氧化磷酸化速率升高B.无氧呼吸替代有氧呼吸供能C.葡萄糖摄取量增加但ATP生成效率降低D.乳酸脱氢酶活性被完全抑制神经调节机制当人体长时间处于寒冷环境时，下丘脑通过分级调节使甲状腺激素分泌增加，该过程中（）A.下丘脑释放的促甲状腺激素直接作用于甲状腺B.甲状腺激素反馈抑制下丘脑和垂体的活动C.肾上腺素与甲状腺激素在调节体温时表现为拮抗作用D.神经元膜电位变化主要依赖Na⁺主动运输（二）多选题生物技术伦理问题基因驱动技术（GeneDrive）可快速改变种群基因频率，其潜在风险包括（）A.破坏目标物种的基因多样性B.非靶物种的基因污染C.加速濒危物种的灭绝D.增强生物对环境的适应性免疫调节异常下列属于自身免疫病的是（）A.系统性红斑狼疮B.艾滋病（HIV感染）C.类风湿性关节炎D.过敏反应引发的荨麻疹光合作用创新应用人工光合作用系统的研发方向包括（）A.模拟类囊体结构提高光能转化效率B.利用工程菌将CO₂直接转化为淀粉C.开发可降解的光催化剂减少污染D.降低暗反应中Rubisco酶的羧化活性二、非选择题（共70分）（一）实验题（18分）探究ABA对种子萌发的影响某研究小组以拟南芥种子为材料，设置ABA浓度梯度（0、0.1、1、10μmol/L），在25℃恒温条件下测定种子萌发率，结果如下表：ABA浓度（μmol/L）萌发率（%）平均萌发时间（h）胚根长度（mm）092366.80.189405.2145682.11012未完全萌发0.8回答下列问题：（1）实验中需控制的无关变量有________（至少写出2项）。（2）根据结果推测，ABA对拟南芥种子萌发的作用是________，其生理机制可能与________（填植物激素）的作用相互拮抗。（3）若进一步探究ABA对种子萌发的影响是否可逆，设计实验方案：________。（二）图表分析题（20分）新冠病毒变异与疫苗研发图1为新冠病毒刺突蛋白（S蛋白）的RBD区域突变示意图，图2为不同疫苗接种后人体中和抗体滴度变化曲线。（注：图1中数字代表氨基酸位点，字母代表突变类型；图2中mRNA疫苗组n=200，灭活疫苗组n=180）回答下列问题：（1）S蛋白RBD区域的氨基酸突变可能导致病毒________（填“增强”或“减弱”）对宿主细胞的侵染能力，理由是________。（2）图2中mRNA疫苗组的中和抗体滴度显著高于灭活疫苗组，从抗原呈递角度分析原因：。（3）若某变异株出现RBD区域多个位点同时突变，疫苗保护效力可能下降，其免疫学原理是。（三）综合应用题（32分）合成生物学与碳中和为实现“双碳”目标，某团队设计了“蓝细菌-工程菌”协同固碳系统：蓝细菌通过光合作用固定CO₂生成丙酮酸；工程菌表达异源酶系，将丙酮酸转化为3-羟基丙酸（可用于生产可降解塑料）。回答下列问题：（1）蓝细菌固定CO₂的场所是________，该过程需要光反应提供的________。若将蓝细菌的Rubisco酶基因导入水稻，可能提高水稻的________效率。（2）工程菌的构建需用________技术将目的基因导入受体细胞，若使用质粒载体，需具备的元件有________（至少写出2种）。（3）在密闭培养系统中，检测到工程菌的生长速率与3-羟基丙酸产量呈负相关，推测可能的原因是________。（4）从生态效益角度分析，该系统相比传统化工合成的优势是________。神经退行性疾病机制阿尔茨海默病（AD）患者脑内β-淀粉样蛋白（Aβ）异常聚集形成斑块，导致神经元死亡。（1）Aβ蛋白的产生源于________（填细胞器）对前体蛋白的加工异常，其积累会引发神经元________（填“凋亡”或“坏死”）。（2）研究发现AD患者脑中葡萄糖转运蛋白（GLUT）表达量下降，从细胞代谢角度解释神经元死亡的原因：。（3）某团队开发了靶向Aβ的单克隆抗体药物，其作用机制是。种群与进化某岛屿上的地雀种群因台风引发的地理隔离形成甲、乙两个亚种，下表为其喙部特征与食物资源的差异：亚种平均喙长（mm）主要食物食物竞争强度甲12.3坚果高乙9.7昆虫低（1）甲、乙亚种的喙部差异是________的结果，判断依据是________。（2）若未来地理隔离消失，两亚种相遇后________（填“能”或“不能”）交配产生可育后代，理由是________。（3）从基因水平分析，导致喙长差异的根本原因是________。三、开放性试题（共20分）生物科技伦理辩论“基因编辑婴儿”事件引发全球争议，请从技术、伦理、法律三个维度，提出对人类生殖细胞基因编辑的监管建议（至