2025年上学期高三生物科学家事迹与精神学习试题

2025年上学期高三生物科学家事迹与精神学习试题一、选择题（每题6分，共36分）1.我国科学家在生物科学领域取得了多项具有里程碑意义的成就。下列科研工作中由我国科学家完成的是（）A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成答案：D解析：1965年，我国科学家在世界上首次人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，这一成果打破了“生命物质不可人工合成”的传统观念，为生命科学研究开辟了新方向。该实验历时6年，涉及11个省市的科研团队协作，在完全没有国际经验借鉴的情况下，攻克了胰岛素A、B链拆分与重组的关键技术。这一过程中，科学家们展现出的协作精神和攻坚克难的毅力，成为中国科技史上的典范。A选项为奥地利孟德尔的成果，B选项为美国卡尔文的贡献，C选项由美国艾弗里完成，均不符合题意。2.2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞感知和适应氧气变化机制领域做出贡献的三位科学家。HIF-1（一种低氧诱导因子，由两条肽链组成的蛋白质）在此机制中充当重要角色，仅在缺氧条件下稳定存在。下列叙述错误的是（）A.HIF-1是相关基因表达的产物B.HIF-1只含有两个氨基和两个羧基C.高温处理的HIF-1仍能与双缩脲试剂产生紫色反应D.初到高原地区的人，细胞中HIF-1含量会增加答案：B解析：HIF-1作为蛋白质，其合成是基因表达的结果（A正确）。每条肽链至少含有一个游离氨基和羧基，但R基中可能存在额外的氨基或羧基，因此“只含有两个”的说法错误（B错误）。高温会破坏蛋白质的空间结构，但肽键未断裂，仍可与双缩脲试剂反应（C正确）。高原缺氧环境会诱导HIF-1合成，促进红细胞生成以适应低氧（D正确）。科学家精神链接：该研究团队历经20年追踪，从最初观察到“缺氧时细胞会启动特定基因”的现象，到最终阐明HIF-1的调控机制，体现了科学研究中的长期主义和实证精神。正如诺贝尔委员会评价：“他们的发现为贫血、癌症等疾病的治疗提供了全新思路。”3.下列关于科学家与其科研成就的匹配，正确的是（）A.巴甫洛夫——巴氏消毒法B.赫胥黎——自然选择学说C.袁隆平——杂交水稻D.施莱登和施旺——DNA分子双螺旋结构答案：C解析：袁隆平院士从1960年开始研究杂交水稻，历经16年在海南发现天然雄性不育株“野败”，突破了“水稻没有杂种优势”的传统认知，最终培育出“三系法”籼型杂交水稻，使中国水稻亩产从300公斤提高到900公斤以上。其研究过程中，敢于质疑权威和扎根田间的实践精神，成为科学创新的典范。A选项巴氏消毒法为法国巴斯德创立，B选项自然选择学说是达尔文提出，D选项DNA双螺旋结构由沃森和克里克发现，故C正确。4.细胞衰老的自由基学说是DenhamHarman于1956年提出的。下图为自由基学说示意图，下列叙述不正确的是（）（示意图提示：①②过程为自由基攻击磷脂分子；③过程为自由基攻击蛋白质；④过程为自由基攻击DNA；⑤为自由基来源）A.①②过程会导致细胞内生物膜面积下降B.③过程会引起细胞核合成的蛋白质活性下降C.④过程可能引起基因突变，导致肿瘤发生D.⑤可来自辐射、有害物质入侵和细胞内氧化反应答案：B解析：自由基攻击磷脂分子会破坏生物膜结构（A正确）；蛋白质合成场所是核糖体（细胞质中），而非细胞核（B错误）；自由基攻击DNA可能引发基因突变（C正确）；辐射、代谢废物等均可产生自由基（D正确）。科学家精神链接：Harman在提出该学说时，仅基于有限的实验观察，但他大胆假设，并通过后续50年持续验证，最终使自由基学说成为衰老研究的主流理论之一。这种勇于探索未知的精神，推动了生命科学的突破。5.生物科学的发展离不开科学家对细微现象的观察与追问。下列科学家与科研成就匹配正确的是（）A.桑格和尼克森——提出细胞膜“蛋白质-脂质-蛋白质”静态模型B.萨姆纳——证明少数RNA也具有生物催化功能C.恩格尔曼——用小球藻为材料发现光合作用的暗反应途径D.魏尔肖——修正细胞学说，提出“细胞通过分裂产生新细胞”答案：D解析：桑格和尼克森提出的是流动镶嵌模型（A错误）；萨姆纳证明酶是蛋白质，切赫和奥特曼发现RNA的催化作用（B错误）；恩格尔曼用水绵证明光合作用场所是叶绿体，卡尔文用小球藻发现暗反应（C错误）；魏尔肖在施莱登、施旺的细胞学说基础上，补充了“细胞来源于先前存在的细胞”这一重要结论（D正确）。科学家精神链接：魏尔肖的修正体现了科学研究的批判性思维——即使是被广泛接受的理论，也需通过实证不断完善。这种求真务实的态度，是科学进步的核心动力。6.我国科学家在基因编辑技术领域持续突破，为农业和医学发展提供支撑。下列关于基因编辑应用的叙述错误的是（）A.通过编辑小麦抗病基因，可提高其对锈病的抗性B.编辑人类胚胎基因治疗遗传病时，需考虑伦理风险C.编辑猪的生长激素基因，可能导致其生长速率改变D.基因编辑技术的原理是直接改变生物体的表现型答案：D解析：基因编辑通过修改DNA序列（基因型）间接改变表现型（D错误）。A、B、C选项均为基因编辑的合理应用。科学家精神链接：我国科学家在开展基因编辑研究时，始终坚持负责任创新原则，例如在人类胚胎基因编辑研究中建立严格伦理规范，体现了科技伦理意识与社会责任感。二、非选择题（共64分）7.（14分）科学史案例分析：人工合成胰岛素的启示1958年，我国启动人工合成胰岛素项目。当时国际学界普遍认为“小分子可合成，大分子蛋白质不可能人工合成”。科研团队将胰岛素拆分为A、B两条肽链，分别合成后再重组。过程中面临三大挑战：①氨基酸序列未知，需先通过降解确定结构；②肽链合成效率极低，每步反应产率不足50%；③两条肽链重组成功率仅为1%。（1）胰岛素的化学本质是__________，其功能是__________。（4分）（2）团队在合成过程中采用了“分步合成、逐段纯化”的策略，每完成一步都需通过电泳等方法验证产物。这体现了科学研究的__________原则。（2分）（3）结合案例，分析科学家在科研中展现的精神品质。（8分）答案：（1）蛋白质；降低血糖浓度（2）可验证性（或实证性）（3）①敢于挑战权威：面对“蛋白质不可人工合成”的论断，团队坚持自主探索；②系统思维：将复杂问题拆解为“测序-合成-重组”步骤，逐一突破；③精益求精：通过反复试验将重组成功率从1%提升至90%；④协作精神：11个单位、近百名科研人员分工协作，共享数据与技术。8.（16分）实验设计与科学探究某研究小组受卡尔文“同位素标记法研究光合作用”的启发，设计如下实验：用14C标记的CO2供给小球藻，追踪其光合作用中碳的转移途径。（1）卡尔文在实验中使用的技术手段是__________，最终发现碳元素的转移路径为：CO2→→（CH2O）。（4分）（2）若实验中突然停止光照，短时间内小球藻细胞中C3含量会（填“上升”或“下降”），原因是__________。（4分）（3）该实验体现了科学研究的哪些方法？请结合卡尔文的研究历程举例说明。（8分）答案：（1）放射性同位素标记法；C3（或三碳化合物）（2）上升；停止光照后ATP和[H]减少，C3还原受阻，而CO2固定仍在进行（3）①控制变量法：卡尔文通过控制光照、CO2浓度等条件，单独观察碳元素的转移；②假说-演绎法：先假设碳转移路径，再通过实验验证并修正；③定量分析：通过测定不同时间点放射性物质的量，确定反应顺序；④长期追踪：实验持续10年，最终绘制出“卡尔文循环”的完整路径。9.（18分）科学家精神的时代价值2023年，我国科学家在《自然》发表论文，首次实现哺乳动物完整染色体的精准编辑。该技术可能为染色体异常疾病的治疗提供新方法，但也引发了伦理争议。（1）染色体的主要成分是__________和__________，染色体异常疾病的典型例子有__________（举一例）。（6分）（2）结合上述案例，从“科学创新”与“伦理规范”的角度，谈谈你对科学家责任的理解。（12分）答案：（1）DNA；蛋白质；21三体综合征（或猫叫综合征等）（2）①创新是使命：科学家需通过技术突破解决医学难题，如染色体编辑为遗传病治疗带来希望；②伦理是底线：对生殖细胞的基因编辑可能影响下一代，需遵循“不伤害原则”；③社会责任感：主动与公众沟通技术风险，推动建立国际统一的伦理准则；④长远视角：在追求短期科研突破的同时，考虑技术对生态和人类进化的潜在影响。10.（16分）科学史与前沿技术融合袁隆平院士在杂交水稻研究中，突破“水稻是自花授粉作物，无杂种优势”的传统认知，培育出高产杂交水稻。如今，基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）为作物育种提供了新工具。（1）杂交水稻利用的遗传学原理是__________，其核心步骤是__________。（4分）（2）与传统杂交育种相比，基因编辑技术的优势是__________（答出两点即可）。（4分）（3）从袁隆平的研究到基因编辑技术的应用，体现了科学发展的哪些特点？（8分）答案：（1）基因重组；雄性不育系的培育与筛选（2）定向改造基因（精准性高）、育种周期短（避免杂交后代性状分离）（3）①继承与突破：基因编辑技术继承了杂交育种“改良性状”的目标，但实现了从“筛选”到“定向改造”的跨越；②多学科交叉：分子生物学、遗传学、工程学的融合推动了技术创新；③解决实际问题：从“吃饱饭”到“吃好饭”，科学始终服务于人类需求；④全球协作：基因编辑技术的标准化与伦理规范需要国际共同参与。三、论述题（20分）主题：从“细胞学说的建立”到“细胞治疗技术的应用”，阐述科学发展中“继承与创新”的辩证关系。要求结合至少三位科学家的案例，体现科学精神的传承与时代特征。参考答案要点：施莱登与施旺（1838-1839）：建立细胞学说，提出“一切动植物都由细胞构成”，为生命科学研究奠定统一框架。其归纳与综合的思维方式，启发后人从细胞层面探索生命本质。魏尔肖（1858）：修正细胞学说，提出“细胞来自细胞”，强调动态变化的观点，为细胞分裂、分化研究提供理论基础。山中伸弥（2006）：通过诱导多能干细胞（iPS）技术，将已分化细胞逆转为干细胞，打破“细胞分化不可逆”的认知。其研究继承了细胞学说“细胞全能性”的思想，同时通过技术创新实现了细胞命运的人工调控。辩证关系：继承是创新的基础（如iPS技术基于细胞学说的理论框架），创新是继承的发展（如魏尔肖对细胞