2026届高三生物二轮专题复习课件第2部分2核心素养之科学思维

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二、核心素养之科学思维
“科学思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。
1．(2024·湖北卷)不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型)，而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交，F1均为敏感型；F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现，甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是(　　)A．该相对性状由一对等位基因控制B．F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3C．发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能D．用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病
【答案】　D【解析】　已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型)，而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交，F1均为敏感型，说明敏感型为显性性状，F1与甲回交相当于测交，所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因，假设为A/a、B/b，A错误；根据F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，可知子一代基因型为AaBb，甲的基因型为aabb，且只要含有显性基因即表现敏感型，因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4＝1/16，其余均为敏感型，即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1，B错误；
发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变，使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体，说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能，C错误；烟草花叶病毒遗传物质为RNA，由于酶具有专一性，用DNA酶处理该病毒的遗传物质，其RNA仍保持完整性，因此将处理后的病毒导入到正常乙植株中，该植株表现为感病，D正确。故选D。
2．随着年龄增长，老年人会出现睡眠“碎片化”。研究表明，Hcrt神经元的兴奋性变化是导致睡眠“碎片化”的关键因素。利用小鼠进行的研究显示，Hcrt神经元兴奋使小鼠发生睡眠到觉醒状态的转化，并维持觉醒状态；与年轻小鼠相比，年老小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3蛋白的表达量下降，导致觉醒状态持续时间延长。下列叙述正确的是(　　)A．Hcrt神经元兴奋时，其神经纤维上兴奋的传导是双向的B．年轻小鼠Hcrt神经元的KCNQ2/3表达量较高，不容易出现睡眠“碎片化”C．缓解睡眠“碎片化”的有效方法是抑制指导合成KCNQ2/3蛋白基因的表达D．年老小鼠Hcrt神经元的静息电位增大，需要较高强度的刺激才能使Hcrt神经元兴奋
【答案】　B【解析】　
3.(2025·湖北卷)阿维菌素是一种用于害虫防治的生物农药。科研人员研究了阿维菌素对褐飞虱的影响，结果如下图。下列叙述错误的是(　　)
A．途径①与②对褐飞虱的作用效果相反B．阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果有浓度依赖性C．雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关D．若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合，会使褐飞虱产卵量增加【答案】　A
【解析】　途径①中低浓度阿维菌素抑制AstA蛋白与AstA受体结合，对保幼激素的抑制作用减弱，使得保幼激素的量增加，最终使产卵量增加，而途径②中低浓度阿维菌素使谷氨酸门控氯离子通道蛋白增加，最终也会使产卵量增加，所以二者对褐飞虱的作用效果相同，A错误；从图中可以明显看出，高浓度阿维菌素激活谷氨酸门控氯离子通道杀死褐飞虱，低浓度阿维菌素促进产卵等，阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果确实有浓度依赖性，B正确；因为卵黄蛋白原可促进产卵，而产卵量与雌虫体内成熟生殖细胞数量有关，所以雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关，C正确；由图可知，AstA蛋白与AstA受体结合，会抑制保幼激素的增加，最终使产卵量减少，若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合，会使褐飞虱产卵量增加，D正确。
4.(2024·辽宁卷)位于同源染色体上的短串联重复序列(STR)具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析如图家系中常染色体上的STR(D18S51)和X染色体上的STR(DXS10134，Y染色体上没有)的传递，不考虑突变，下列叙述错误的是(　　)
A．Ⅲ－1与Ⅱ－1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2B．Ⅲ－1与Ⅱ－1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为3/4C．Ⅲ－1与Ⅱ－4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4D．Ⅲ－1与Ⅱ－4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0【答案】　C
【解析】　STR(D18S51)位于常染色体上，具有同源染色体，Ⅱ－1和Ⅱ－2得到Ⅰ代父母方各一个D18S51，Ⅲ－1得到Ⅱ－2的一个D18S51，Ⅲ－1与Ⅱ－1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2，A正确；STR(DXS10134)位于X染色体的非同源区段，Ⅱ－1和Ⅱ－2一定含有父方的一条X染色体和母方的一条X染色体，Ⅲ－1得到Ⅱ－2的一条X染色体，这条X染色体来自Ⅰ代父方的概率为1/2，来自Ⅰ代母方中的一条的概率为1/4，由此可知，Ⅲ－1与Ⅱ－1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为1/2＋1/4＝3/4，B正确；
STR(D18S51)位于常染色体上，具有同源染色体，Ⅱ－3和Ⅱ－4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2，Ⅲ－1得到Ⅱ－3来自Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/4，由此可知，Ⅲ－1与Ⅱ－4得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为4×1/2×1/4＝1/2，C错误；STR(DXS10134)位于X染色体的非同源区段，Ⅲ－1只能从Ⅰ代遗传Y基因，Ⅱ－4只能从Ⅰ代遗传X基因，因此Ⅲ－1与Ⅱ－4得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为0，D正确。故选C。
5．(2024·山东卷)酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线 接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如图。 据图分析，3种酶在该合成途径中的作用顺序为(　　)A．X→Y→Z B．Z→Y→XC．Y→X→Z D．Z→X→Y【答案】　A
6．(2025·湖北卷)研究表明，人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性，从而使女性与男性体细胞中X染色体基因表达水平相当。基因G编码G蛋白，其等位基因g编码活性低的g蛋白。缺失G基因的个体会患某种遗传病。图示为该疾病的一个家族系谱图，已知Ⅱ－1不含g基因。随机选取Ⅲ－5体内200个体细胞，分析发现其中100个细胞只表达G蛋白，另外100个细胞只表达g蛋白。下列叙述正确的是(　　)
A．Ⅲ－3个体的致病基因可追溯源自Ⅰ－2B．Ⅲ－5细胞中失活的X染色体源自母方C．Ⅲ－2所有细胞中可能检测不出g蛋白D．若Ⅲ－6与某男性婚配，预期生出一个不患该遗传病男孩的概率是1/2【答案】　C
【解析】　根据系谱图可知该遗传病为伴X染色体隐性遗传病(因为Ⅰ－1男性患病，Ⅱ－3女性患病)，由于Ⅱ－1不含g基因，所以Ⅲ－3的致病基因来自Ⅱ－2，Ⅱ－2的致病基因来自Ⅰ－1，而不是Ⅰ－2，A错误；已知Ⅱ－4基因型为XGY，Ⅱ－3的基因型为XgXg，Ⅲ－5的基因型为XGXg，随机选取Ⅲ－5体内200个体细胞，其中100个细胞只表达G蛋白，另外100个细胞只表达g蛋白，说明两条X染色体都有可能失活，所以Ⅲ－5细胞中失活的X染色体不一定源自母方，B错误；已知Ⅱ－1不含g基因，其基因型为XGY，Ⅱ－2的基因型为XGXg，Ⅲ－2的基因型为XGXG或XGXg，若其基因型为XGXG，则所有细胞中都检测不出g蛋白，所以Ⅲ－2所有细胞中可能检测不出g蛋白，C正确；已知Ⅱ－4基因型为XGY，Ⅱ－3的基因型为XgXg，Ⅲ－6的基因型为XGXg，与某男性(X－Y)婚配，生出不患该遗传病男孩(XGY)的概率为1/4，D错误。
7．(2025·重庆卷)绝大多数哺乳动物生来怕辣，而小型哺乳动物树鼩先天不怕辣，喜食含辣椒素类物质的植物。为探究其原因，我国研究人员进行了系列研究。(1)研究发现，树鼩的受体蛋白TR1对辣椒素的敏感性低于其他哺乳动物。为研究树鼩和其他哺乳动物TR1蛋白的差异，可设计开展如下实验：①____________________________________________________；②将_____________________________分别进行酶切并连接；③将重组DNA分子导入大肠杆菌；④分离表达的TR1蛋白质测定__________，明确蛋白之间的差异。
(2)树鼩及一些哺乳动物的TR1蛋白存在差异，如图所示。据分析，树鼩对辣椒素的敏感性降低，很可能是由于TR1第579位氨基酸差异造成的，可证实该推测的实验思路是_____________________________________________________________________________________。
(3)树鼩与其喜食植物的地理分布基本一致，据此可推测树鼩对含辣椒素类物质植物的适应形成的必要条件是__________________________________________________________________________________。【答案】　(1)克隆树鼩和其他哺乳动物的TR1基因　目的基因与载体　氨基酸序列(2)利用基因编辑技术改变树鼩的TR1基因，使编码的TR1蛋白的第579位氨基酸由M变为T，检测树鼩对辣椒素的敏感性是否提高(3)树鼩群体出现可遗传的变异和含辣椒素类植物对树鼩的定向选择
【解析】　(1)基因工程的基本操作程序是目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。据此分析①为克隆树鼩和其他哺乳动物TR1蛋白基因。②为将树鼩、其他哺乳动物TR1蛋白基因和载体分别进行酶切并连接构建基因表达载体。由(2)中展示的蛋白质之间的差异推测④为检测树鼩和其他哺乳动物TR1蛋白质的氨基酸序列。(2)树鼩TR1蛋白第579位氨基酸为M，人和小鼠TR1蛋白第579位氨基酸为T，利用基因编辑技术改变树鼩的TR1基因，使编码的TR1蛋白的第579位氨基酸由M变为T，若替换后树鼩对辣椒素的敏感性升高，则可以证实树鼩对辣椒素的敏感性降低是由TR1蛋白第579位氨基酸序列差异造成的。
(3)适应形成的必要条件是树鼩群体出现可遗传的变异，含辣椒素类物质的植物可以拓宽树鼩的食物来源，环境对树鼩进行定向选择，使得树鼩种群中对辣椒素敏感度低的基因频率升高，让树鼩适应含辣椒素类物质的植物。
8．图1表示部分植物激素对幼苗生长的调节作用，甲、乙表示不同的植物激素，图2曲线表示不同生长素浓度对植物茎生长的影响，回答下列问题：
(1)图1中甲激素除了促进细胞伸长外，还具有__________________________________作用。乙表示________激素。(2)图2中HC段表示________________，若茎向光弯曲生长时，向光侧生长素浓度为OA段，则茎的背光侧生长素浓度为_________段。(3)在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素不是孤立的起作用，而是多种激素__________________________________________________________________________________。(4)植物的生长发育过程，在根本上是__________在一定时间和空间上__________________的结果。
【答案】　(1)促进种子萌发和果实发育　乙烯(2)促进(茎生长)　AB(3)相互作用共同调节(4)基因组　程序性表达
【解析】　(1)激素甲是赤霉素，赤霉素除了能够促进细胞伸长外，还可以促进种子萌发和果实发育；乙在多种组织中均可产生，能够抑制细胞伸长，表示乙烯。(2)图2中HC段在横坐标之上，表示对茎的生长有促进作用；生长素具有横向运输的特点，即背光侧浓度高，生长快，若茎向光弯曲生长时，向光侧生长素浓度为OA段，背光侧的生长素浓度应大于该浓度，且促进作用强，则茎的背光侧生长素浓度为AB段。(3)在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立的起作用，而是多种激素相互作用共同调节。(4)植物的生长发育过程，是由基因、激素和环境等因素共同决定和影响的，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
9．某地开展“猪粪—藕—鲫鱼”生态种养模式的研究，发现该模式不仅能够提高猪粪的利用率，而且有较高的经济效益。请回答下列问题：(1)池塘中栽种三七藕、飘花藕、三五藕等不同品种的藕，体现了生物的__________多样性。藕生长前期，由于地形不同、水肥不均等条件使得池塘中矮慈姑、黑藻等植物在水平方向上呈___________________分布，需要及时除去。影响该池塘水平结构的有下列哪些因素？___________。A．繁殖体的扩散能力　 B．植食动物的食性　 C．人类活动　 D．光的穿透性
(2)研究人员要确定池塘中鲫鱼的存有量，通常采用的方法是________________。影响鲫鱼的存有量大小的因素有____________________、________________________________________等。(3)研究人员若要分析该池塘生态系统各营养级的生物量、能量等情况，可以通过调查各营养级之间的多种数量关系，绘制__________________进行分析。(4)该农业生态模式的优点是__________________________________________________，但是在本模式中仍需向池塘中施加有机物，其原因是______________________________________________。
【答案】　(1)遗传　斑块状/镶嵌性/不均匀　ABC(2)标记重捕法　食物的(生物)量　天敌的(生物)量(答案合理即可给分)(3)生态金字塔(4)实现资源的多层次利用，提高能量的利用效率(答案合理即可给分)　藕、鲫鱼等农产品不断地从池塘生态系统中输出
【解析】　(1)池塘中存在多种不同品种的藕，体现了生物的基因或遗传的多样性；不同生物在水平上的分布一般是镶嵌分布；生物繁殖体的扩散能力，植食动物的食性以及人类活动都可影响水平结构，而光的穿透性一般影响的是垂直结构。(2)鲫鱼活动能力强，活动范围大，通常采用标记重捕法来调查种群密度或数量；鲫鱼的数量受天敌和食物的数量影响，食物的数量、天敌的数量是影响鲫鱼存有量的重要因素。(3)生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔，可用来分析该池塘生态系统各营养级的生物量、能量等情况。(4)生态农业可实现资源的多层次利用，提高能量的利用效率；但藕、鲫鱼等农产品不断地从池塘生态系统中输出，仍需向池塘中施加有机物。
10．(2025·重庆卷)科研人员以水稻秸秆为原料合成的一种新型纳米材料X，发现其能通过叶面或根部吸收进入植物细胞。(1)为分析X对植物光能利用的影响，科研人员用添加X的培养液培养水棉，再用通过三棱镜的光照射载有需氧细菌和水绵的临时装片，观察并统计不同光质下需氧细菌数量，结果见下表。
结果表明，X能够促进水绵利用________光。在水绵细胞中，X呈现出随机分布的特点，当X分布在叶绿体的________时，水绵光能利用效率最佳。
(2)为进一步探究X对叶绿体功能的影响，开展了下列实验。①用离体叶绿体、X和Y(可与NADPH发生反应的化合物)进行实验，在相同光照条件下，实时测定并计算Y的变化量。由图可知，X能________(填“促进”或“抑制”)叶绿体合成NADPH。为保证本实验的严谨性，需增设1个处理，即Y＋经煮沸的叶绿体。该处理获得的结果最符合图中曲线的________(填“甲”或“乙”或“丙”)。②将清水和X溶液分别处理后的植物叶片用打孔器打出叶圆片，抽气后，再置于1%的碳酸氢钠溶液中，给予相同的光照，发现X溶液处理的叶圆片先浮出叶面，其原因是________________________________________________________________________________________。
(3)研究还发现处理植物的X浓度过高，会出现植物叶片气孔开放度下降的现象，推测与之相关的植物激素及其含量变化是__________ ______。【答案】　(1)绿　类囊体/基粒(2)促进　丙　X溶液处理叶圆片能提高光能利用率，促进光反应速率，产生氧气速率加快(3)脱落酸含量增加
【解析】　(1)分析表格数据可知，与对照组相比，添加X的培养液中，绿光下需氧细菌数量增加最为明显。由于需氧细菌会聚集在氧气释放多的部位，而氧气是光合作用光反应的产物，所以X能够促进水绵利用绿光。叶绿体中类囊体薄膜是光反应的场所，能吸收、传递和转化光能，当X分布在叶绿体的类囊体(基粒)时，能更好地促进光能的吸收和利用，使水绵光能利用效率最佳。(2)由图可知，与没有添加X的组相比，添加X的组中Y的变化量更大，说明X能促进叶绿体合成NADPH。经煮沸的叶绿体已经失去活性，不能进行光合作用，也就不能合成NADPH，Y的量基本不变，所以该处理获得的结果最符合图中曲线的丙。
将清水和X溶液分别处理后的植物叶片用打孔器打出叶圆片，抽气后，再置于1%的碳酸氢钠溶液中，给予相同的光照，发现X溶液处理的叶圆片先浮出叶面，其原因是X溶液处理叶圆片能提高光能利用率，促进光反应速率，产生氧气速率加快。(3)脱落酸能促进气孔关闭，当处理植物的X浓度过高时，植物叶片气孔开放度下降，推测与之相关的植物激素是脱落酸，且其含量增加。