原创试题设计 | 高中生物学 第1期

前言

本公众号分享的原创试题依据《中国高考评价体系》及《普通高中生物学课程标准（2017年版2025年修订）》命制，以生物学科等级性学业水平考试的学业质量水平为依据，指向核心素养的发展水平。试题参考近6年湖南省普通高中学业水平选择性考试生物学真题的命题风格，定位为高三学生生物学复习训练用题。

本期分享的原创试题命题范围为人和动物生命活动的调节，包含单项选择题、不定项选择题、非选择题各1题。全部素材选自2024-2025年发表的高水平科技论文（出处见各题【命题素材】），情境涉及人体健康、社会热点、科技前沿与科学生产，设问与情境高度结合。

先展示试题，随后附试题设计的答案解析、命题素材、创新点、考查素养以及考查知识点。

  第1题  单项选择题

（2分）湖南人“无辣不欢”。研究发现，辣椒素与痛觉感受器游离神经末梢膜上的TRPV1（一种阳离子通道）结合后通道开放，Ca²⁺内流产生兴奋并沿传入神经上传；2025年《Nature》报道，炎症因子前列腺素E₂（PGE₂）可使部分痛觉神经元对热刺激更敏感。下列叙述错误的是（　）

A．Ca²⁺经TRPV1内流，使膜内电位由负变正，该处产生动作电位

B．兴奋在传入神经纤维上以电信号形式传导，在完整反射弧中的传递是单向的

C．辣觉、痛觉均在大脑皮层产生，此过程属于非条件反射

D．炎症时局部PGE₂增多，同等强度热刺激下痛觉神经元产生的兴奋更强

（4分）2025年《Nature》报道：将小鼠置于4℃的甲环境中，冷刺激激活下丘脑体温调节中枢，引起棕色脂肪组织（BAT）产热增加，同时海马体中形成对低温“记忆”的印迹细胞群；甲状腺激素的分泌存在分级调节和（负）反馈调节。让经历低温的小鼠再次进入甲环境（此时实际环境温度正常），其代谢产热速率显著升高；人为用光重新激活海马体中的低温记忆印迹细胞，同样引起代谢产热速率升高，且该过程依赖于海马体与下丘脑之间神经联系的建立（部分神经通路如图）。下列叙述正确的是（　　）

A．小鼠再次进入甲环境后产热增加，该过程属于条件反射，甲环境的情境信息是条件刺激

B．光激活海马体印迹细胞引起产热增加，说明高级神经中枢可通过控制下丘脑对体温进行调节

C．下丘脑通过传出神经支配棕色脂肪组织使其产热，该过程属于体液调节

D．低温“记忆”的形成与提取涉及海马体与下丘脑之间新突触联系的建立，与脑的高级功能有关

图2　荧光探针与胰岛各细胞的结合强度

（1）胰岛素由胰岛B细胞分泌后，经__________运输至全身，与靶细胞膜表面的__________结合而发挥作用；由图2可知，替尔泊肽还能作用于胰岛A细胞，据此推测其可__________（填“促进”或“抑制”）胰高血糖素的分泌，从而__________肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。（每空1分，共4分）

（2）结合图1和题干信息，分析替尔泊肽组小鼠血糖峰值明显低于T2D模型组的原因：________________________________________________________________________________________________。（2分）

（3）替尔泊肽不能口服、必须注射给药的原因是______________________________________________________________________________________________________。（2分）

--- 分割线 ---

第1题

• 命题意图：本题以湖南“嗜辣”饮食文化与2025年《Nature》温度感受及炎性疼痛编码机制的研究成果为情境，考查兴奋的产生与传导、反射与感觉的区别、大脑皮层的功能等核心知识，考查学生的理解能力与批判性思维能力，体现生命观念（结构与功能观）和科学思维素养。

• 全能解析：题干信息链：辣椒素→与TRPV1（阳离子通道）结合→通道开放→Ca²⁺内流→产生兴奋→沿传入神经上传；PGE₂使痛觉神经元对热刺激更敏感。A项：静息时神经末梢膜电位为外正内负，Ca²⁺带正电荷经通道内流，使膜内电位由负变正，产生动作电位，A正确；B项：兴奋在离体神经纤维上以局部电流（电信号）形式双向传导，但在完整反射弧中由于突触处兴奋只能由突触前膜传向突触后膜，兴奋的传递是单向的，B正确；C项：辣觉、痛觉等感觉均在大脑皮层产生，但感觉的形成过程没有经过完整的反射弧（无传出神经和效应器参与），不属于反射，C错误；D项：PGE₂使痛觉神经元对热刺激更敏感，即同等强度热刺激下TRPV1介导的阳离子内流增强，神经元产生的兴奋更强，D正确。故选C。

• 题干材料设置创新：将湖南“无辣不欢”的地域饮食文化与2025年《Nature》疼痛研究前沿成果融合，生活味与科研味兼备，素材与设问高度结合；

• 设问考查角度创新：跳出“考查反射弧组成”的常规套路，聚焦“感觉的形成不属于反射”这一经典易错点与“离子通道型受体”这一新概念；

• 考查维度创新：在经典考点上叠加对新文献信息的现场迁移与批判性判断；④题型选择创新：以最新科研结论为干扰项背景，四个选项分别对应离子流动、传导特点、感觉形成、致敏机制四个思维角度。

• 生命观念：结构与功能观——TRPV1通道的分子结构与其离子通透功能相适应；
• 科学思维：对陌生情境（辣椒素、PGE₂致敏）中的信息进行演绎推理与正误判断；
• 社会责任：关注日常饮食与健康的关系，能基于科学证据理性看待“吃辣”现象。

• 命题意图：本题以2025年《Nature》“冷记忆调控全身产热”的前沿成果为情境，考查条件反射的判别、神经系统的分级调节、神经调节与体液调节方式的辨析以及人脑高级功能，考查学生在复杂情境下的信息获取、逻辑推理与批判性思维能力，体现生命观念、科学思维与科学探究素养。

• 全能解析：本题情境包含两条通路：①4℃冷刺激→冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→棕色脂肪组织产热（同时经“下丘脑—垂体—甲状腺”轴促进甲状腺激素分泌，提高细胞代谢产热）；②甲环境情境信息→海马体低温记忆印迹细胞重新激活→（新建立的突触联系）→下丘脑→全身产热反应。A项：小鼠经历甲环境低温后再次进入甲环境，是由后天“学习”建立的联系，甲环境的情境信息为条件刺激，由此引起的产热增加属于条件反射，A正确；B项：海马体是大脑皮层相关的高级中枢，人为激活海马体印迹细胞即可引起下丘脑主导的产热反应，说明高级神经中枢可通过控制下丘脑调节体温，体现了神经系统的分级调节，B正确；C项：下丘脑通过传出神经直接支配棕色脂肪组织，以神经冲动形式传递信息并引起产热，属于神经调节而非体液调节，C错误；D项：记忆的储存与提取依赖于神经元之间突触联系的建立与改变，题干“该过程依赖于海马体与下丘脑之间神经联系的建立”与之相符，属于脑的高级功能，D正确。故选ABD。

• 题干材料设置创新：“记忆也能‘遥控’代谢产热”是颠覆传统认知的2025年新成果，情境新颖，信息给出量适中，并原创绘制流程示意图降低阅读负荷；
• 设问考查角度创新：将条件反射判别、分级调节、神经调节与体液调节辨析编织进同一陌生情境中综合考查，而非孤立复述概念；
• 题型选择创新：采用不定项选择题，四个选项彼此独立又共享情境，区分度高；
• 考查维度创新：要求学生从“结构-功能-调节方式”多维度对同一实验证据进行解释，指向迁移与创新。

• 生命观念：稳态与平衡观——机体通过神经-体液网络协同维持体温相对稳定；
• 科学思维：基于光激活印迹细胞实验的新证据进行归纳与演绎，准确辨析调节类型；
• 科学探究：理解光遗传学“人为激活-观察反应”实验设计的因果推理逻辑；
• 社会责任：关注脑科学研究前沿及其对学习、健康生活的启示。

• 命题意图：本题以全球热点药物替尔泊肽（降糖、减重）及其荧光探针定位技术（2025年《Nature·Metabolism》）为情境，综合考查血糖调节机制、激素调节的特点、蛋白质类药物的给药方式以及实验设计与预期结果分析能力，考查阅读理解、信息提取、分析推理、实验设计与语言表达等多种能力，体现生命观念、科学思维、科学探究与社会责任素养。

• 全能解析：（1）激素随体液（主要是血液）运输至全身，但只作用于靶细胞、靶器官，原因是只有靶细胞膜上存在能与该激素特异性结合的受体；胰岛A细胞分泌胰高血糖素，其作用是促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而升高血糖；替尔泊肽作用于胰岛A细胞上的GIPR、GLP-1R后应有利于降血糖，故推测其抑制胰高血糖素的分泌，从而抑制（减慢）肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。（2）对比图1中两组曲线：替尔泊肽组血糖峰值降低且回落更快。结合（1）的推断：一方面替尔泊肽与胰岛B细胞上的GLP-1R、GIPR结合，促进胰岛素分泌，加快组织细胞摄取、利用葡萄糖（促进血糖去路）；另一方面作用于胰岛A细胞，抑制胰高血糖素分泌，减少肝糖原分解和非糖物质转化（减少血糖来源），两方面协同使血糖峰值明显下降。注意替尔泊肽不直接参与血糖的氧化分解，只是起调节作用。（3）替尔泊肽是人工合成的多肽（蛋白质类物质），若口服，会被消化道内的蛋白酶（肽酶）水解为氨基酸等小分子，空间结构被破坏而失去生物活性，故必须注射。（4）下丘脑存在摄食调节中枢（调节摄食行为的神经元），替尔泊肽与其神经元上的GLP-1R、GIPR结合后抑制摄食，故摄食量减少。验证实验的 自变量是“替尔泊肽能否作用于下丘脑（下丘脑受体是否被阻断）”，故设三组：甲组注射替尔泊肽（替尔泊肽可作用于下丘脑）；乙组注射替尔泊肽＋向下丘脑注射GIPR、GLP-1R抑制剂（替尔泊肽不能作用于下丘脑受体）；丙组注射等量生理盐水（空白对照）。因变量为摄食量（体重变化）。若替尔泊肽确实通过下丘脑减少摄食，则甲组摄食量应低于丙组，而乙组因受体被阻断摄食量回升、接近丙组。

• 题干材料设置创新：以“双靶点降糖减重药＋荧光探针受体定位”这一全球热点新技术设题，将“激素—受体结合的定位证据”首次引入高中血糖调节试题，实现从“知道激素作用”到“看见激素作用”的思维升级；
• 设问考查角度创新：第（2）问要求从“来源与去路”双向分析降血糖原因，第（4）问要求设计含“受体阻断”关键处理的三组对照实验，均区别于已有真题（如2024年湖南卷第19题的肠促胰岛素效应题）的设问角度；
• 题型选择创新：以“文字情境＋曲线图＋柱状图”双图组合呈现，图、文、问互证；
• 设问形式创新：设置两处长句表达（原因分析＋实验思路），开放性设问按点赋分并给出评分细则，满足不同层次学生的展示空间；
• 考查维度创新：融合理解、应用、迁移与创新四个维度，突出在复杂真实情境中解决生物学问题的能力。

• 生命观念：稳态与平衡观——血糖稳态通过胰岛素与胰高血糖素的拮抗作用维持；
• 科学思维：基于图1、图2证据进行归因分析，运用“来源—去路”模型解释血糖变化；
• 科学探究：针对“药物通过下丘脑减少摄食”的假说，自主设计含阻断处理的三组对照实验并预期结果；
• 社会责任：关注糖尿病、肥胖等健康热点与新型药物研发，能向他人宣传合理用药与科学减肥的知识。