特色练5 AI助力生命研究(复习讲义)-【优化探究】2026年高考生物二轮专题复习配套课件（广东专版）

2 3 5 6 7 8 9 1 4 一、选择题(每小题5分,共40分) 1.2024年“诺贝尔化学奖”授予三位科学家,以表彰他们在“计算蛋白质设计和结构预测”方面的贡献。他们开发的预测蛋白质结构的AI工具AlphaFold可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,到目前为止,AlphaFold已经预测了超过2亿种蛋白质结构——即几乎所有已知的已编码蛋白质,下列有关蛋白质工程的说法,正确的是(　　) A.AI算法在蛋白质工程领域应用中,难度最大的是设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列 B.蛋白质工程通过改变氨基酸的空间结构而制造出新的蛋白质 C.该技术有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列 D.肽链的盘曲折叠方式复杂,与肽键以及肽链在特定区域形成氢键、二硫键等有关 C 2 3 5 6 8 1 4 解析:AI算法在蛋白质工程领域应用中,难度最大的是无法准确推知蛋白质复杂的高级结构,A错误;蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,B错误;该技术可以通过输入的氨基酸序列信息生成蛋白质空间结构模型,有助于科学家探索通过功能设计蛋白质结构,再逆向推导氨基酸序列,C正确;由于氨基酸之间能够形成氢键、二硫键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,而肽键连接的是氨基酸,使氨基酸形成肽链,肽链的盘曲折叠方式复杂,与肽键无关,D错误。 7 9 2 3 5 6 8 1 4 2.在一项新的研究中,中国科学家率先使用人工智能(AI)辅助的方法,通过结构预测和分类,发现了具有独特功能的新型脱氨酶。例如,胞嘧啶脱氨酶可以将DNA中的胞嘧啶(C)转变为尿嘧啶(U)。下列叙述错误的是 (　　) A.脱氨酶、DNA都是以碳链为骨架的生物大分子 B.脱氨酶不与底物结合,但能降低反应的活化能 C.脱氨酶的空间结构与氢键的数量以及多肽链的盘曲、折叠等有关 D.胞嘧啶脱氨酶的发现为改变生物的遗传性状提供了可能 7 9 B 2 3 5 6 8 1 4 解析:脱氨酶的本质是蛋白质,蛋白质和DNA都是以碳链为骨架的生物大分子,A正确;脱氨酶需要与底物结合,从而降低化学反应的活化能,加快反应速率,B错误;脱氨酶是蛋白质,其空间结构与氢键的数量以及多肽链的盘曲、折叠等有关,C正确;胞嘧啶脱氨酶可以将DNA中的胞嘧啶(C)转变为尿嘧啶(U),会导致DNA分子碱基排列顺序改变,为改变生物的遗传性状提供了可能,D正确。 7 9 2 3 5 6 8 1 4 3.某温室大棚利用AI技术实现环境实时监控,可精准调节温度、湿度、光照强度等,显著提升产量。下列AI增产措施中蕴含的生物学原理,错误的是(　　) A.检测到夜间温度升高,开启动态降温,抑制细胞呼吸以减少有机物消耗 B.检测到培养液中O2浓度降低,及时通入空气以促进无机盐的吸收 C.检测到光照强度升高,及时开启CO2发生器以促进暗反应的进行 D.检测到连续阴雨天气,开启补光系统以增强光敏色素对光的捕获 7 9 D 2 3 5 6 8 1 4 解析:当检测到夜间温度升高,启动动态降温,可抑制呼吸酶活性,从而抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,A正确。植物吸收无机盐的方式主要是主动运输,主动运输需要能量,而能量主要由有氧呼吸提供。当检测到培养液中O2浓度降低时,及时通入空气,能增加培养液中的O2含量,促进无机盐的吸收,B正确。光照强度高时,光反应较强,产生的ATP和NADPH较多,此时及时开启CO2发生器,增加CO2浓度,可促进暗反应的进行,进而促进光合作用,提高产量,C正确。连续阴雨天气光照不足,此时开启补光系统,增强光照强度,主要是为了增强光反应,促进光合作用,光敏色素主要是感受光的信号,调节植物的生长发育等过程,与光合作用中光能的捕获不直接相关,D错误。 7 9 2 3 5 6 8 1 4 4.目前主流AI的学习是基于神经网络,以数学模型模仿人脑神经元及突触的结构,并结合多层次传导模拟神经元的互联结构。如图是巴甫洛夫联想记忆神经网络模型示意图。下列分析正确的是(　　) A.铃声和灯光都能使小狗分泌唾液,信号在同一个反射弧传递 B.经过W14、W24和W34分泌唾液的反射都可以遗传给下一代 C.铃声反复单独出现而没有食物,经过W24通路的反应会减弱 D.在W34结构处先后发生光信号到化学信号再到电信号的转变 7 9 C 2 3 5 6 8 1 4 解析:铃声和灯光都能使小狗分泌唾液,但是两者的感受器不一致,信号不在同一个反射弧传递,A错误;经过W24和W34分泌唾液的反射属于条件反射,不可以遗传给下一代,B错误;铃声反复单独出现而没有食物,则条件反射会减弱,即经过W24通路的反应会减弱,C正确;在W34结构(突触)处,先后发生电信号到化学信号再到电信号的转变,D错误。 7 9 2 3 5 6 8 1 4 5.三指毒素是眼镜蛇蛇毒的剧毒成分,可抑制乙酰胆碱受体的活性,从而中断神经—肌肉信号传递。科学家通过人工智能(AI),从头设计出能够有效中和三指毒素的蛋白质T,为抗蛇毒疗法带来新希望。下列相关叙述错误的是(　　) A.若三指毒素作用于神经—呼吸肌,则可能会导致呼吸衰竭 B.AI根据所需蛋白质的功能、稳定性等要求设计蛋白质T C.蛋白质T通过改变三指毒素的氨基酸组成使三指毒素失活 D.可以通过转基因技术利用微生物发酵来大量生产蛋白质T 7 9 C 2 3 5 6 8 1 4 解析:三指毒素可抑制乙酰胆碱受体的活性,从而中断神经—肌肉信号传递,若作用于呼吸肌(如膈肌),会导致呼吸肌麻痹,引发呼吸衰竭,A正确;人工智能(AI)根据所需蛋白质的功能、稳定性等要求设计蛋白质T,B正确;蛋白质T通过有效中和三指毒素而非直接改变毒素的氨基酸组成,C错误;转基因微生物(如大肠杆菌)可高效表达外源蛋白,是生产蛋白质T的可行方法,D正确。 7 9 2 3 5 6 8 1 4 6.研究人员利用AI算法,创建了针对蓝鲸的“D-calls”的自动化检测器,以快速反映出成年蓝鲸的数量和分布情况。“D-calls”是成年蓝鲸在社交互动中使用的一种叫声。研究表明,“D-calls”主要在浅水区域产生,且在秋季和冬季更为频繁。下列叙述正确的是(　　) A.该AI算法,可为保护蓝鲸策略上的调整提供科学依据 B.“D-calls”用于蓝鲸的社交,属于生态系统中的行为信息 C.投放该检测器时,应将其投放在蓝鲸活动频繁的浅水区 D.利用该检测器可准确反映出某区域蓝鲸种群的年龄结构 7 9 A 2 3 5 6 8 1 4 解析:该AI算法能快速反映出成年蓝鲸的数量和分布情况,可为保护蓝鲸策略上的调整提供科学依据,A正确;“D-calls”是成年蓝鲸在社交互动中使用的一种叫声,属于生态系统中的物理信息,B错误;“D-calls”并非全部在浅水区域产生,所以投放该检测器时,不应仅将其投放在蓝鲸活动频繁的浅水区,C错误;“D-calls”是成年蓝鲸在社交互动中使用的一种叫声,利用该检测器只能检测出某区域内成年蓝鲸的数量,并不能检测出幼年蓝鲸的数量,也不能反映出某区域蓝鲸种群的年龄结构,D错误。 7 9 2 3 5 6 7 8 1 4 7.AI胚胎分割技术是人工智能与生物技术结合的新兴领域,旨在通过自动化、高精度的算法和操作提升胚胎分割的效率与成功率。下列有关胚胎分割的叙述,错误的是(　　) A.一般对培养到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割 B.均等分割的目的是避免影响分割后胚胎的恢复和发育 C.胚胎分割能提高胚胎的利用率,增加子代遗传多样性 D.对囊胚期进行胚胎分割时可选滋养层细胞做性别鉴定 9 C 2 3 5 6 7 8 1 4 解析:桑葚胚或囊胚阶段的细胞未分化,全能性高,适合进行分割,A正确;在选择囊胚进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和发育,B正确;胚胎分割属于无性生殖,分割后的个体遗传物质相同,不会增加子代遗传多样性,C错误;囊胚的滋养层细胞可用于性别鉴定,不影响内细胞团发育,D正确。 9 2 3 5 6 8 1 4 8.人工智能(AI)技术包括大数据分析、深度学习等方法,下列关于利用AI技术在生物医药领域应用的叙述,错误的是(　　) A.对基因组数据进行处理和分析,识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持 B.对蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术 C.通过智能穿戴设备实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供诊断建议 D.AI技术在生物医药领域的应用会涉及众多的法规和伦理问题。例如,如何处理AI决策中的错误和责任,以及如何避免AI技术加剧医疗不平等问题 7 9 B 2 3 5 6 8 1 4 解析:人工智能技术中的大数据分析、深度学习等方法可以对基因组数据进行处理和分析。通过分析大量的基因组数据,能够识别出与疾病相关的基因突变,这些信息对于精准医疗具有重要意义,可为医生制定个性化的治疗方案提供支持,A正确。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。而利用AI技术对蛋白质数据进行分析,预测患者体内某些蛋白质的三维结构,只是获取蛋白质结构信息的一种手段,并不等同于蛋白质工程技术。蛋白质工程的核心是对基因进行操作来改造或制造蛋白质,B错误。智能穿戴设备可以实时收 7 9 2 3 5 6 8 1 4 集患者的生理参数,如心率、血压、体温等,借助人工智能技术对这些实时监测到的数据进行分析和处理,能够预测患者的健康风险,并根据分析结果提供相应的诊断建议,帮助患者及时了解自身健康状况并采取相应措施,C正确。人工智能在生物医药领域的应用涉及众多法规和伦理问题。例如,当AI做出决策出现错误时,责任如何界定;在医疗资源分配等方面,如何避免AI技术加剧医疗不平等的现象等,这些都是在推广和应用AI技术在生物医药领域时需要考虑和解决的重要问题,D正确。 7 9 2 3 5 6 8 9 1 4 二、非选择题 9.(15分)受自然因素和人类活动的影响,鄱阳湖曾面临水体富营养化、农药污染、芦苇湿地退化、生物多样性减少等问题。在实施一系列修复工作后,湖区生态经济环境有所好转。截至2024年,鄱阳湖生态湖区已举办了四届国际观鸟季,借助智慧管理平台的“AI识鸟监控”系统,监测记录到共58种、约60万只水鸟在鄱阳湖越冬。请回答下列问题。 (1)使用农药杀死害虫属于　　　　防治,会造成环境污染且使害虫抗药性增强。人们越来越倾向于利用生物防治控制害虫,请列举两例: 　  　 。  7 化学 利用赤眼蜂防治松毛虫、利用苏云金杆菌防治棉铃虫 2 3 5 6 8 9 1 4 解析:农药是一种化学药剂,使用农药杀死害虫属于化学防治,会造成环境污染和害虫抗药性增强,人们越来越倾向于利用生物防治控制害虫,例如用赤眼蜂防治松毛虫、利用苏云金杆菌防治棉铃虫。 7 2 3 5 6 8 9 1 4 (2)在湿地修复过程中,要遵循协调原理,处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需考虑　　　　　　　,避免生态系统失衡。应选择污染物净化能力较强的多种水生植物,还需要考虑这些植物各自的生态位差异,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,这遵循了生态工程的　　　　　原理。  7 环境承载力 自生 解析:湿地修复要遵循协调原理,考虑环境承载力,避免生态系统失衡。选择多种水生植物,利用它们不同的生态位,形成互利共存关系,遵循了生态工程的自生原理。 2 3 5 6 8 9 1 4 (3)修复后的鄱阳湖湿地,从裸露泥滩逐渐发展为有多种植被覆盖的湿地生态系统,这属于群落的　　　　演替。  7 次生 解析:鄱阳湖湿地从裸露泥滩发展为植被覆盖的生态系统,属于次生演替,因为其发生在原有土壤条件保留的区域。 2 3 5 6 8 9 1 4 (4)在候鸟迁徙期间,鄱阳湖保护区通过人工巡查和“AI 识鸟监控”系统统计候鸟数量,通过安装在保护区内各个水域的摄像头传回的图像,上传至识鸟服务器进行智能图像化比对,随后再将信息回传至用户端,实现实时监测。据此分析,与传统人工调查相比,“AI 识鸟监控”在调查候鸟种群密度时具有哪些优势?_____________________________________________   　 (写出2点)。  7 不受时间和天气条件的限制,提高了监测的连续性和稳定性;通过智能图像化比对,提高了调查的准确性和效率 解析: “AI识鸟监控”相比传统人工调查,具有以下优势:不受时间和天气限制,提高监测的连续性和稳定性;通过智能图像化对比,快速准确识别和统计候鸟数量,提高调查的准确性和效率。 2 3 5 6 8 9 1 4 (5)候鸟迁徙期间,鄱阳湖湿地为众多珍稀鸟类提供栖息地,每年吸引大量游客观鸟,从生物多样性价值角度分析,前者体现了　　　　价值,后者体现了　　　　价值。  7 间接 直接 解析:鄱阳湖湿地为候鸟提供栖息地,体现了生物多样性的间接价值,即其对生态系统的调节作用。吸引游客观鸟,体现了生物多样性的直接价值,即其对人类的直接利用价值。 $