2025年高三生物創(chuàng)新思維訓(xùn)練題一、細(xì)胞代謝與能量轉(zhuǎn)換（一）選擇題新型光反應(yīng)抑制劑的作用機(jī)制分析某研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種新型除草劑（代號(hào)AP-2）可特異性抑制藍(lán)細(xì)菌的光反應(yīng)過(guò)程。在光照條件下，用不同濃度的AP-2處理藍(lán)細(xì)菌后，檢測(cè)其類囊體薄膜上電子傳遞鏈活性及ATP生成量，結(jié)果如下表。下列敘述錯(cuò)誤的是（）AP-2濃度（μmol/L）電子傳遞鏈活性（相對(duì)值）ATP生成量（μmol·mg?1·h?1）0（對(duì)照組）10028.358221.510459.720121.3A.AP-2可能通過(guò)抑制PSⅡ（光系統(tǒng)Ⅱ）的放氧復(fù)合體發(fā)揮作用B.隨AP-2濃度升高，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH量可能逐漸減少C.當(dāng)AP-2濃度為10μmol/L時(shí)，藍(lán)細(xì)菌可能通過(guò)加強(qiáng)呼吸作用維持ATP供應(yīng)D.若用AP-2處理高等植物葉肉細(xì)胞，暗反應(yīng)中C?的還原速率不受影響答案與解析：D。解析：AP-2抑制電子傳遞鏈活性（表格數(shù)據(jù)），而PSⅡ是電子傳遞鏈的起點(diǎn)，A正確；電子傳遞鏈?zhǔn)茏钑?huì)導(dǎo)致NADPH生成減少，B正確；ATP生成量下降時(shí)，細(xì)胞可能通過(guò)呼吸作用補(bǔ)償能量需求，C正確；高等植物葉肉細(xì)胞的暗反應(yīng)依賴光反應(yīng)提供的ATP和NADPH，AP-2會(huì)間接抑制C?還原，D錯(cuò)誤。（二）非選擇題線粒體功能異常的機(jī)制探究研究發(fā)現(xiàn)，帕金森病患者神經(jīng)元的線粒體復(fù)合物Ⅰ（呼吸鏈關(guān)鍵酶）活性顯著降低。為驗(yàn)證“復(fù)合物Ⅰ活性降低導(dǎo)致神經(jīng)元凋亡”的假說(shuō)，某團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：組別處理方式檢測(cè)指標(biāo)：細(xì)胞凋亡率（%）對(duì)照組正常神經(jīng)元+基礎(chǔ)培養(yǎng)液3.2±0.5模型組正常神經(jīng)元+復(fù)合物Ⅰ抑制劑（魚(yú)藤酮）28.5±2.1實(shí)驗(yàn)組？？（1）完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)組的處理應(yīng)為帕金森病患者神經(jīng)元+復(fù)合物Ⅰ激活劑，預(yù)期檢測(cè)結(jié)果為凋亡率顯著低于模型組（如8.7±1.2）。（2）若模型組的ROS（活性氧）水平顯著高于對(duì)照組，從能量代謝角度分析其原因：復(fù)合物Ⅰ活性降低導(dǎo)致電子傳遞鏈?zhǔn)茏?，電子泄漏與氧氣結(jié)合生成ROS。（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合物Ⅰ缺陷的神經(jīng)元中α-突觸核蛋白異常聚集。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“α-突觸核蛋白聚集加劇線粒體功能損傷”（寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果）：實(shí)驗(yàn)思路：將正常神經(jīng)元分為三組，①對(duì)照組（正常培養(yǎng)）、②α-突觸核蛋白過(guò)表達(dá)組、③α-突觸核蛋白過(guò)表達(dá)+復(fù)合物Ⅰ激活劑組，培養(yǎng)相同時(shí)間后檢測(cè)線粒體膜電位（或ATP生成量）。預(yù)期結(jié)果：②組線粒體膜電位顯著低于①組，③組膜電位高于②組但低于①組。二、遺傳與進(jìn)化（一）選擇題表觀遺傳的跨代傳遞小鼠胚胎期暴露于高鹽環(huán)境會(huì)導(dǎo)致成年后高血壓，且該性狀可通過(guò)精子傳遞給F?代。研究發(fā)現(xiàn)，親代小鼠精子中某基因（TS基因）的啟動(dòng)子甲基化水平顯著升高。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.TS基因啟動(dòng)子甲基化可能抑制其轉(zhuǎn)錄B.高鹽環(huán)境引起的TS基因甲基化屬于可遺傳變異C.F?代小鼠體內(nèi)TS基因的堿基序列未發(fā)生改變D.若將F?代小鼠的精子細(xì)胞核移植到去核卵細(xì)胞中，該性狀仍可傳遞給F?代答案與解析：D。解析：?jiǎn)?dòng)子甲基化抑制基因表達(dá)，A正確；表觀遺傳變異可通過(guò)生殖細(xì)胞傳遞，B正確；表觀遺傳不改變DNA序列，C正確；精子細(xì)胞核移植的子代遺傳物質(zhì)主要來(lái)自F?代精子，但若TS基因甲基化在受精后被重置，則性狀可能不傳遞，D錯(cuò)誤。（二）非選擇題基因編輯技術(shù)的應(yīng)用與爭(zhēng)議CRISPR-Cas9技術(shù)可定向編輯基因。某團(tuán)隊(duì)用該技術(shù)對(duì)水稻W(wǎng)x基因（控制直鏈淀粉合成）進(jìn)行編輯，獲得三種突變體（Wx1、Wx2、Wx3），其直鏈淀粉含量如下表：基因型直鏈淀粉含量（%）稻米蒸煮品質(zhì)野生型25.3較硬Wx118.7中等Wx212.1較軟Wx30.5過(guò)軟（不達(dá)標(biāo)）（1）從翻譯水平分析Wx3突變體直鏈淀粉含量極低的原因：Wx基因發(fā)生移碼突變，導(dǎo)致終止密碼子提前出現(xiàn)，無(wú)法合成有活性的酶。（2）若要培育“中等蒸煮品質(zhì)”的水稻品種，可優(yōu)先選擇的突變體是Wx1，理由是其直鏈淀粉含量適中，且避免Wx3的性狀超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。（3）倫理層面，基因編輯技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中需關(guān)注的問(wèn)題：基因漂移（如編輯基因通過(guò)花粉傳播至野生稻）、生物多樣性破壞。三、生態(tài)與環(huán)境（一）選擇題生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持機(jī)制某草原生態(tài)系統(tǒng)中，狼（頂級(jí)捕食者）與野兔的數(shù)量變化關(guān)系如圖所示（實(shí)線：狼；虛線：野兔）。下列分析錯(cuò)誤的是（）A.狼與野兔的數(shù)量波動(dòng)體現(xiàn)了負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制B.第3年野兔數(shù)量下降的主要原因是種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇C.若狼被大量捕殺，短期內(nèi)草的生物量可能先增加后減少D.該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性與其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度正相關(guān)答案與解析：B。解析：捕食者與獵物的數(shù)量滯后性變化體現(xiàn)負(fù)反饋，A正確；第3年野兔數(shù)量下降的主要原因是狼的捕食壓力增大（狼數(shù)量在第2年開(kāi)始上升），B錯(cuò)誤；狼被捕殺后，野兔數(shù)量先增后因食物減少而下降，草的生物量先減后增，C正確；營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)，D正確。（二）非選擇題碳中和背景下的生態(tài)修復(fù)策略為實(shí)現(xiàn)“2060碳中和”目標(biāo)，某地區(qū)計(jì)劃將廢棄煤礦區(qū)改造為人工濕地，其碳循環(huán)過(guò)程如圖所示（箭頭表示碳流動(dòng)方向）：（1）濕地中碳從大氣進(jìn)入生物群落的主要途徑是光合作用，此外還可能通過(guò)化能合成作用（如硝化細(xì)菌）實(shí)現(xiàn)。（2）若該濕地每年固定的碳量為1.2×10?kg，分解者年釋放CO?為8×10?kg，則該生態(tài)系統(tǒng)的碳積累量為4×10?kg/年。（3）為提高濕地的碳匯能力，可采取的措施有種植高光能利用率的植物（如蘆葦）、減少濕地土壤擾動(dòng)（降低分解者活性）。四、生物技術(shù)實(shí)踐（一）選擇題基因工程的操作與應(yīng)用利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育抗蟲(chóng)棉的流程如下：①獲取Bt毒蛋白基因→②構(gòu)建重組Ti質(zhì)?！蹖?dǎo)入農(nóng)桿菌→④感染棉花愈傷組織→⑤篩選與再生植株下列敘述正確的是（）A.步驟①需使用限制酶切割Bt毒蛋白基因的啟動(dòng)子區(qū)域B.步驟②中Ti質(zhì)粒的T-DNA可將目的基因整合到棉花細(xì)胞染色體DNA上C.步驟④中愈傷組織細(xì)胞需處于感受態(tài)狀態(tài)以利于農(nóng)桿菌侵染D.步驟⑤篩選時(shí)需使用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基（假設(shè)Ti質(zhì)粒含氨芐青霉素抗性基因）答案與解析：B。解析：限制酶應(yīng)切割目的基因兩端（非啟動(dòng)子），A錯(cuò)誤；T-DNA是農(nóng)桿菌的天然遺傳轉(zhuǎn)化工具，B正確；感受態(tài)處理主要用于微生物（如大腸桿菌），植物細(xì)胞可通過(guò)創(chuàng)傷部位感染農(nóng)桿菌，C錯(cuò)誤；若目的基因與抗性基因連鎖，可通過(guò)抗性篩選，但需確保棉花細(xì)胞本身不抗氨芐青霉素，D錯(cuò)誤。（二）非選擇題微生物發(fā)酵的優(yōu)化設(shè)計(jì)某工廠利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，為提高產(chǎn)量，對(duì)發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：溫度（℃）初始pH通氣量（L/min）乙醇產(chǎn)量（g/L）285.00.512.3325.00.516.7326.00.518.9326.01.08.2（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最佳發(fā)酵條件為32℃、初始pH6.0、通氣量0.5L/min，理由是此條件下乙醇產(chǎn)量最高（18.9g/L）。（2）解釋通氣量從0.5L/min增至1.0L/min時(shí)乙醇產(chǎn)量下降的原因：通氣量增加促進(jìn)酵母菌有氧呼吸，增殖速率加快但乙醇發(fā)酵受抑制。（3）若進(jìn)一步優(yōu)化，可探究的無(wú)關(guān)變量有接種量、發(fā)酵時(shí)間、碳源濃度（至少寫(xiě)出2項(xiàng)）。五、實(shí)驗(yàn)與探究植物激素的協(xié)同作用驗(yàn)證某同學(xué)為探究“生長(zhǎng)素（IAA）與細(xì)胞分裂素（CTK）對(duì)愈傷組織分化的影響”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)組別IAA濃度（mg/L）CTK濃度（mg/L）培養(yǎng)結(jié)果100未形成愈傷組織22.00愈傷組織僅生根302.0愈傷組織僅生芽42.02.0愈傷組織分化出完整植株（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：IAA促進(jìn)根分化，CTK促進(jìn)芽分化，二者協(xié)同作用下愈傷組織可分化為完整植株。（2）若要探究“高濃度IAA對(duì)CTK誘導(dǎo)生芽的抑制作用”，應(yīng)增設(shè)的實(shí)驗(yàn)組別為IAA濃度（5.0mg/L）、CTK濃度（2.0mg/L），預(yù)期結(jié)果為愈傷組織不生芽或生芽率顯著低于組3。六、生物技術(shù)前沿合成生物學(xué)的應(yīng)用科學(xué)家利用合成生物學(xué)技術(shù)構(gòu)建了“人工固氮共生系統(tǒng)”：將藍(lán)細(xì)菌的固氮基因?qū)氲剿靖H內(nèi)生菌中，使后者在水稻根部定植并固氮。（1）該系統(tǒng)中，藍(lán)細(xì)菌的固氮基因?qū)儆谀康幕?，水稻根際內(nèi)生菌的作用是作為基因工程的受體細(xì)胞，同時(shí)為水稻提供氮源