2025年上學(xué)期高一生物想象力測(cè)評(píng)試題一、概念重構(gòu)題（共30分）1.細(xì)胞結(jié)構(gòu)的"功能革命"（15分）假設(shè)你是一位細(xì)胞工程師，被要求設(shè)計(jì)一種能在月球極端環(huán)境（低重力、強(qiáng)輻射、晝夜溫差大）中生存的"月球適應(yīng)型細(xì)胞"?；诒匦?《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》知識(shí)，請(qǐng)回答：（1）為抵抗強(qiáng)輻射，你會(huì)強(qiáng)化細(xì)胞的哪些結(jié)構(gòu)？請(qǐng)說(shuō)明改造方案及科學(xué)依據(jù)（至少2項(xiàng)）。（2）針對(duì)月球低重力環(huán)境，細(xì)胞的細(xì)胞骨架需要具備哪些新功能？設(shè)計(jì)一種可變形的細(xì)胞器結(jié)構(gòu)以適應(yīng)重力變化，并繪制示意圖說(shuō)明其工作機(jī)制。（3）若該細(xì)胞需要從月球土壤中吸收水和無(wú)機(jī)鹽，細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸方式需要發(fā)生哪些革新？結(jié)合主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸原理，提出1種新型跨膜運(yùn)輸模型。2.遺傳密碼的"藝術(shù)創(chuàng)作"（15分）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者沃森曾說(shuō)："生命的奧秘在于堿基對(duì)的排列組合"。請(qǐng)基于必修2《DNA的分子結(jié)構(gòu)》知識(shí)，完成以下任務(wù)：（1）將你姓名的拼音首字母（如"張三"對(duì)應(yīng)"ZS"）轉(zhuǎn)化為DNA堿基序列（A/T/C/G），并設(shè)計(jì)1條互補(bǔ)鏈。若該序列發(fā)生基因突變（如插入、缺失或替換1個(gè)堿基），可能產(chǎn)生哪些"意外的遺傳信息"？請(qǐng)用類比法說(shuō)明（例如：堿基替換如同漢字"大"變"太"，改變了含義）。（2）假設(shè)人類可以用DNA序列"編寫"蛋白質(zhì)功能，你希望創(chuàng)造一種具有什么特殊功能的蛋白質(zhì)？請(qǐng)寫出其至少3個(gè)氨基酸的排列順序（用中文名稱表示），并說(shuō)明該蛋白質(zhì)可能的應(yīng)用場(chǎng)景（如醫(yī)療、環(huán)保等）。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（共40分）3.光合作用的"時(shí)空實(shí)驗(yàn)"（20分）某生物興趣小組發(fā)現(xiàn)：深海熱泉口的某些細(xì)菌能利用化學(xué)能合成有機(jī)物（化能合成作用），而熱帶雨林植物的光合作用效率受光照強(qiáng)度影響顯著。請(qǐng)結(jié)合必修1《光合作用與細(xì)胞呼吸》知識(shí)，設(shè)計(jì)1組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究"能量來(lái)源對(duì)生物代謝類型的影響"：（1）實(shí)驗(yàn)材料：菠菜葉肉細(xì)胞、深海熱泉細(xì)菌、模擬陽(yáng)光的LED燈、含硫化氫的培養(yǎng)液（熱泉環(huán)境模擬液）、碳酸氫鈉溶液（CO?來(lái)源）等。寫出實(shí)驗(yàn)分組及變量控制方案（至少3組）。（2）預(yù)測(cè)不同組別的氧氣產(chǎn)生量和有機(jī)物積累量變化，用曲線圖表示并標(biāo)注關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。若將菠菜葉肉細(xì)胞置于熱泉細(xì)菌的生存環(huán)境中，其葉綠體結(jié)構(gòu)可能發(fā)生哪些適應(yīng)性改變？（3）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果能否支持"生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)是ATP"這一結(jié)論？請(qǐng)?zhí)岢?個(gè)顛覆性假設(shè)（如"存在非ATP的能量載體"），并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的假設(shè)。4.生態(tài)系統(tǒng)的"未來(lái)模型"（20分）2024年聯(lián)合國(guó)報(bào)告指出：全球近1/4的物種面臨滅絕風(fēng)險(xiǎn)。請(qǐng)基于必修3《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)"城市微型生態(tài)圈"，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)和能量多級(jí)利用：（1）選擇至少5種生物（動(dòng)物、植物、微生物各至少1種），繪制食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，并標(biāo)注各生物在生態(tài)系統(tǒng)中的角色（生產(chǎn)者/消費(fèi)者/分解者）。若引入1種外來(lái)物種（如多肉植物），可能對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生哪些影響？請(qǐng)用"生態(tài)位重疊"理論分析。（2）為提高生態(tài)圈的穩(wěn)定性，你會(huì)設(shè)計(jì)哪些"生物緩沖機(jī)制"？例如：當(dāng)某種植食性動(dòng)物數(shù)量激增時(shí)，系統(tǒng)如何自動(dòng)調(diào)節(jié)？結(jié)合負(fù)反饋調(diào)節(jié)原理，舉例說(shuō)明（至少2種機(jī)制）。（3）若該生態(tài)圈要實(shí)現(xiàn)"零廢棄"，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)1條"廚余垃圾→資源"的轉(zhuǎn)化路徑，涉及至少3種微生物的作用，并寫出相關(guān)化學(xué)反應(yīng)式（用中文描述，如"葡萄糖→二氧化碳+水+能量"）。三、跨學(xué)科應(yīng)用題（共50分）5.生物科技的"倫理辯論"（25分）2025年，基因編輯技術(shù)CRISPR已能精準(zhǔn)修改人類胚胎基因。某醫(yī)院擬開展"先天性心臟病基因修復(fù)"臨床試驗(yàn)，引發(fā)社會(huì)爭(zhēng)議。請(qǐng)結(jié)合必修2《基因工程及其應(yīng)用》知識(shí)，回答：（1）支持方認(rèn)為該技術(shù)能"拯救生命"，反對(duì)方擔(dān)憂"基因庫(kù)污染"。請(qǐng)分別列舉3條支持理由和3條反對(duì)理由，并用"天平模型"比喻雙方的核心矛盾（如：天平左側(cè)是"個(gè)體健康權(quán)"，右側(cè)是"人類基因多樣性"）。（2）若你是政策制定者，會(huì)制定哪些"基因編輯技術(shù)使用規(guī)范"？例如：限定編輯對(duì)象（體細(xì)胞/生殖細(xì)胞）、審批流程等。請(qǐng)用流程圖表示規(guī)范的核心環(huán)節(jié)。（3）科幻作家阿西莫夫曾提出"機(jī)器人三定律"，請(qǐng)為基因編輯技術(shù)設(shè)計(jì)1條"倫理底線定律"，并說(shuō)明其必要性（如："基因編輯不得改變?nèi)祟惖暮诵那楦谢?）。6.生物進(jìn)化的"時(shí)空穿越"（25分）假設(shè)你擁有一臺(tái)"生物進(jìn)化時(shí)光機(jī)"，可觀察不同地質(zhì)年代的生物特征。結(jié)合必修2《生物的進(jìn)化》知識(shí)，完成以下任務(wù)：（1）從寒武紀(jì)大爆發(fā)（5.4億年前）到現(xiàn)代，選擇3個(gè)關(guān)鍵時(shí)期的代表性生物（如恐龍、始祖鳥、智人），設(shè)計(jì)1張"進(jìn)化特征對(duì)比表"，包含"呼吸系統(tǒng)""運(yùn)動(dòng)方式""繁殖策略"3項(xiàng)指標(biāo)，并推測(cè)每項(xiàng)特征進(jìn)化的環(huán)境驅(qū)動(dòng)力（如：氧氣含量變化推動(dòng)呼吸系統(tǒng)進(jìn)化）。（2）若未來(lái)地球大氣CO?濃度翻倍，你預(yù)測(cè)人類的身體結(jié)構(gòu)可能發(fā)生哪些適應(yīng)性進(jìn)化？例如：顱骨容量、四肢比例、皮膚顏色等。請(qǐng)用"用進(jìn)廢退"理論或"自然選擇學(xué)說(shuō)"解釋其中1項(xiàng)變化。（3）有科學(xué)家認(rèn)為"病毒是生命進(jìn)化的'催化劑'"，請(qǐng)以新冠病毒為例，說(shuō)明病毒如何通過(guò)基因重組推動(dòng)宿主（如人類）的進(jìn)化。用類比法描述這一過(guò)程（如：病毒如同"基因快遞員"，將外來(lái)基因帶入宿主基因組）。四、開放創(chuàng)新題（共30分）7.生物技術(shù)的"未來(lái)拼圖"（30分）2025年生物科技前沿報(bào)告顯示：合成生物學(xué)、AI藥物設(shè)計(jì)、腦機(jī)接口等技術(shù)正重塑生命科學(xué)。請(qǐng)任選以下1個(gè)主題，完成1份"未來(lái)生物科技提案"：主題A："超級(jí)生物"設(shè)計(jì)目標(biāo)：創(chuàng)造一種能解決環(huán)境問(wèn)題（如塑料降解、沙漠綠化）的生物。要求：①說(shuō)明該生物的"基因來(lái)源"（如：整合蚯蚓的分解基因、仙人掌的耐旱基因）；②描述其外形特征和生活習(xí)性；③分析其可能帶來(lái)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及防控措施。主題B："人體增強(qiáng)"技術(shù)目標(biāo)：通過(guò)生物工程技術(shù)提升人類某一項(xiàng)能力（如視力、記憶力、運(yùn)動(dòng)耐力）。要求：①選擇1項(xiàng)能力并說(shuō)明增強(qiáng)原理（如：編輯視網(wǎng)膜細(xì)胞基因提高夜視能力）；②設(shè)計(jì)1個(gè)臨床試驗(yàn)方案（包括志愿者篩選標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險(xiǎn)控制）；③用"雙刃劍"比喻該技術(shù)的利與弊。主題C："外星生命"猜想目標(biāo)：推測(cè)太陽(yáng)系外某行星（如火星、土衛(wèi)六）可能存在的生命形式。要求：①基于該行星的環(huán)境特點(diǎn)（如溫度、大氣成分、重力）設(shè)計(jì)生命的"代謝類型"（如：是否需要氧氣、能量來(lái)源）；②繪制該生命的細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖（標(biāo)注至少5種獨(dú)特細(xì)胞器）；③提出1種地球探測(cè)器檢測(cè)該生命的方法（如：檢測(cè)特定化學(xué)物質(zhì)、觀察運(yùn)動(dòng)軌跡）。五、情境分析題（共50分）8.生態(tài)災(zāi)難的"危機(jī)應(yīng)對(duì)"（25分）2024年，某沿海城市爆發(fā)"赤潮"（藻類過(guò)度繁殖導(dǎo)致魚類大量死亡），市政府緊急啟動(dòng)應(yīng)急方案。結(jié)合必修3《生態(tài)環(huán)境的保護(hù)》知識(shí)，回答：（1）赤潮發(fā)生時(shí)，海水pH值會(huì)升高（藻類光合作用消耗CO?），溶氧量會(huì)先升后降（藻類死亡后被分解消耗氧氣）。請(qǐng)繪制"赤潮發(fā)生過(guò)程中海水pH值與溶氧量變化曲線"，并標(biāo)注藻類數(shù)量高峰期、魚類死亡臨界點(diǎn)。（2）若你是環(huán)保部門顧問(wèn)，提出3種控制赤潮的生物方法（如引入藻類天敵、投放微生物制劑等），并比較其優(yōu)缺點(diǎn)（用表格形式呈現(xiàn)）。（3）從"人類活動(dòng)影響生態(tài)系統(tǒng)"角度，分析赤潮頻發(fā)的根本原因，并設(shè)計(jì)1條"海洋保護(hù)"宣傳標(biāo)語(yǔ)（要求：包含1個(gè)生物學(xué)術(shù)語(yǔ)和1種修辭手法，如"守護(hù)紅樹林，就是守護(hù)海洋的'肺'"）。9.生命起源的"模擬實(shí)驗(yàn)"（25分）1953年米勒通過(guò)"模擬原始地球條件"實(shí)驗(yàn)合成了氨基酸，為生命起源的"化學(xué)進(jìn)化說(shuō)"提供了證據(jù)。請(qǐng)基于必修2《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論》知識(shí)，完成以下任務(wù)：（1）設(shè)計(jì)1個(gè)"火星生命起源模擬實(shí)驗(yàn)"，寫出實(shí)驗(yàn)裝置的3個(gè)核心部件（如：模擬火星大氣的反應(yīng)瓶）、實(shí)驗(yàn)條件（溫度、光照、氣體成分等），并預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的有機(jī)小分子（至少3種）。（2）若實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到嘌呤和嘧啶（構(gòu)成核酸的原料），能否證明火星存在生命？請(qǐng)說(shuō)明理由，并補(bǔ)充2項(xiàng)可作為"生命存在證據(jù)"的檢測(cè)指標(biāo)（如：細(xì)胞膜的磷脂雙分子層）。（3）有觀點(diǎn)認(rèn)為"生命起源于深海熱泉口"，請(qǐng)用"能量金字塔"模型說(shuō)明該環(huán)境