2025年上學(xué)期高一生物危機(jī)思維居安思危測評試題一、選擇題（每題3分，共30分）基因編輯技術(shù)的倫理邊界2025年某科研團(tuán)隊(duì)利用CRISPR-Cas9技術(shù)對人類胚胎細(xì)胞進(jìn)行基因修飾，以預(yù)防遺傳性心臟病。該研究引發(fā)全球爭議，其主要倫理風(fēng)險(xiǎn)在于（）A.技術(shù)成功率不足導(dǎo)致胚胎損傷B.可能引發(fā)人類基因庫不可逆改變C.治療成本過高無法普及D.違反實(shí)驗(yàn)動(dòng)物保護(hù)法規(guī)答案：B解析：基因編輯技術(shù)在人類生殖細(xì)胞中的應(yīng)用可能通過遺傳傳遞影響后代基因庫，導(dǎo)致“設(shè)計(jì)嬰兒”等倫理爭議。2025年生物科技行業(yè)報(bào)告明確指出，此類操作需嚴(yán)格遵循“不影響生殖細(xì)胞”的國際共識，避免破壞人類基因多樣性的自然平衡。生物制藥供應(yīng)鏈危機(jī)若某國突然對進(jìn)口生物制劑征收250%關(guān)稅（2025年行業(yè)熱點(diǎn)事件），可能導(dǎo)致國內(nèi)醫(yī)院靶向藥物斷供。從細(xì)胞代謝角度分析，患者體內(nèi)最可能出現(xiàn)的情況是（）A.癌細(xì)胞因缺乏抑制因子而加速增殖B.紅細(xì)胞無法合成血紅蛋白導(dǎo)致貧血C.神經(jīng)元突觸遞質(zhì)釋放量顯著增加D.肝細(xì)胞糖原分解速率明顯下降答案：A解析：靶向藥物多通過抑制癌細(xì)胞信號通路發(fā)揮作用。供應(yīng)鏈中斷會導(dǎo)致藥物濃度不足，癌細(xì)胞周期調(diào)控基因（如p53）無法被激活，細(xì)胞凋亡機(jī)制受抑，進(jìn)而加速增殖。這體現(xiàn)了生物制藥依賴全球供應(yīng)鏈的脆弱性。合成生物學(xué)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)2025年某公司利用合成生物學(xué)技術(shù)改造大腸桿菌生產(chǎn)生物燃料，若工程菌意外泄漏到自然水體，可能引發(fā)的生態(tài)后果是（）A.水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致藻類大量繁殖B.與本土微生物競爭資源導(dǎo)致生物入侵C.產(chǎn)生抗生素抗性基因污染土壤D.分解石油污染物能力增強(qiáng)答案：B解析：合成生物學(xué)改造的工程菌可能具備代謝優(yōu)勢，在自然環(huán)境中過度繁殖，擠壓本土微生物生存空間，破壞生態(tài)位平衡。行業(yè)研究強(qiáng)調(diào)，需通過“基因開關(guān)”技術(shù)（如溫度敏感型啟動(dòng)子）限制工程菌在開放環(huán)境中的存活能力。AI制藥的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)某AI藥物研發(fā)平臺因數(shù)據(jù)泄露導(dǎo)致患者基因信息被不法分子利用，可能直接威脅人體健康的環(huán)節(jié)是（）A.藥物分子對接模擬結(jié)果失真B.臨床試驗(yàn)招募對象篩選錯(cuò)誤C.個(gè)性化治療方案隱私泄露D.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測算法失效答案：C解析：基因信息包含個(gè)體疾病易感性、藥物反應(yīng)等隱私數(shù)據(jù)。2025年生物信息學(xué)報(bào)告指出，數(shù)據(jù)泄露可能導(dǎo)致“基因歧視”，例如保險(xiǎn)公司拒絕攜帶疾病易感基因者投保，或不法分子定制針對性生物毒素。細(xì)胞治療的臨床規(guī)范爭議某醫(yī)院未經(jīng)審批開展CAR-T細(xì)胞治療（2025年監(jiān)管重點(diǎn)案例），患者出現(xiàn)嚴(yán)重細(xì)胞因子風(fēng)暴。從免疫調(diào)節(jié)角度分析，其根本原因是（）A.T細(xì)胞過度活化引發(fā)炎癥級聯(lián)反應(yīng)B.B細(xì)胞無法產(chǎn)生特異性抗體C.吞噬細(xì)胞吞噬功能被完全抑制D.補(bǔ)體系統(tǒng)激活途徑異常答案：A解析：CAR-T治療需嚴(yán)格控制T細(xì)胞活化程度。違規(guī)操作可能導(dǎo)致嵌合抗原受體過度識別正常細(xì)胞表面抗原，引發(fā)IL-6、TNF-α等細(xì)胞因子大量釋放，造成多器官功能衰竭。2025年行業(yè)監(jiān)管政策已要求所有細(xì)胞治療必須通過雙盲臨床試驗(yàn)驗(yàn)證安全性。二、非選擇題（共70分）（一）案例分析題（20分）背景：2025年某地區(qū)爆發(fā)不明原因肺炎，基因測序顯示病原體為重組冠狀病毒（含蝙蝠冠狀病毒與穿山甲冠狀病毒基因片段）。衛(wèi)生部門迅速啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)。病毒溯源與進(jìn)化分析（10分）（1）從進(jìn)化角度解釋病毒重組現(xiàn)象的生物學(xué)本質(zhì)。（4分）（2）若該病毒通過ACE2受體入侵人體細(xì)胞，說明其與SARS病毒的可能親緣關(guān)系。（6分）參考答案：（1）病毒重組屬于基因重組的一種形式，當(dāng)兩種冠狀病毒同時(shí)感染同一宿主細(xì)胞時(shí)，RNA復(fù)制酶可能錯(cuò)誤拼接不同病毒的基因組片段，產(chǎn)生具有新抗原性的變異株。這體現(xiàn)了RNA病毒高突變率的特點(diǎn)。（2）ACE2受體結(jié)合能力是冠狀病毒宿主范圍的關(guān)鍵決定因素。若該病毒與SARS病毒共享ACE2結(jié)合位點(diǎn)（如S蛋白RBD區(qū)域氨基酸序列高度同源），則可能來自同一病毒進(jìn)化分支，需通過血清學(xué)交叉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證抗原相關(guān)性。公共衛(wèi)生應(yīng)急措施（10分）結(jié)合2025年生物科技進(jìn)展，提出三項(xiàng)快速遏制疫情的技術(shù)手段，并說明原理。參考答案：mRNA疫苗快速開發(fā)：利用AI預(yù)測病毒刺突蛋白構(gòu)象，設(shè)計(jì)穩(wěn)定的mRNA序列，通過脂質(zhì)納米粒遞送系統(tǒng)在2周內(nèi)完成疫苗原型制備（2025年技術(shù)突破可將傳統(tǒng)6個(gè)月研發(fā)周期縮短至14天）。CRISPR診斷試紙：基于Cas12a蛋白的collateralcleavage效應(yīng)，將病毒RNA檢測時(shí)間從4小時(shí)壓縮至15分鐘，實(shí)現(xiàn)基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)即時(shí)診斷。單克隆抗體雞尾酒療法：通過噬菌體展示技術(shù)篩選針對不同表位的中和抗體，避免單一抗體因病毒突變失效，降低治療逃逸風(fēng)險(xiǎn)。（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（25分）主題：探究“基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)在瘧疾防控中的風(fēng)險(xiǎn)與收益”（2025年合成生物學(xué)熱點(diǎn)應(yīng)用）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證攜帶抗瘧原蟲基因的蚊子在封閉種群中的擴(kuò)散效率及生態(tài)影響。材料與用具：基因驅(qū)動(dòng)蚊子（含顯性致死基因，僅雄性表達(dá)）野生型埃及伊蚊種群（雌雄各500只）封閉蚊帳養(yǎng)殖系統(tǒng)（3m×3m×2m）瘧原蟲檢測試劑盒實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)（15分）（1）對照組設(shè)置：__________（2）實(shí)驗(yàn)組處理：__________（3）因變量檢測指標(biāo)：__________參考答案：（1）對照組：僅投放500只野生型雄蚊+500只野生型雌蚊，不進(jìn)行基因驅(qū)動(dòng)處理。（2）實(shí)驗(yàn)組：投放300只基因驅(qū)動(dòng)雄蚊+200只野生型雄蚊+500只野生型雌蚊（模擬野外基因驅(qū)動(dòng)蚊子釋放比例）。（3）檢測指標(biāo)：①每月統(tǒng)計(jì)蚊群數(shù)量變化；②雌性蚊子瘧原蟲感染率；③3代后種群中驅(qū)動(dòng)基因的攜帶頻率。風(fēng)險(xiǎn)評估（10分）若實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)基因驅(qū)動(dòng)蚊子在第5代后突然死亡，可能原因是什么？如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)避免此類風(fēng)險(xiǎn)？參考答案：可能原因：驅(qū)動(dòng)基因與蚊子隱性致死基因連鎖，導(dǎo)致純合子后代無法存活，打破種群性別平衡。改進(jìn)方案：①引入“自限性開關(guān)”——將驅(qū)動(dòng)基因與溫度敏感型啟動(dòng)子連接，在30℃以上自動(dòng)沉默；②設(shè)置“逆轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)”系統(tǒng)，通過CRISPR-Cas9精準(zhǔn)切割驅(qū)動(dòng)基因，防止其在種群中失控?cái)U(kuò)散。（三）論述題（25分）題目：結(jié)合2025年生物科技進(jìn)展，論述“人類活動(dòng)如何通過改變生物大分子結(jié)構(gòu)影響全球生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性”。要求從基因、蛋白質(zhì)、代謝三個(gè)層面展開，每個(gè)層面舉例說明風(fēng)險(xiǎn)防控措施。參考答案：1.基因?qū)用妫夯蛭廴九c生物多樣性下降人類通過轉(zhuǎn)基因作物（如抗蟲玉米）和基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)改變生物體基因序列，可能導(dǎo)致外源基因通過花粉傳播進(jìn)入野生近緣種。例如，2025年阿根廷大豆田發(fā)現(xiàn)含Bt毒蛋白基因的“超級雜草”，其抗蟲性使本土鱗翅目昆蟲數(shù)量下降40%。防控措施包括：①開發(fā)“終止子技術(shù)”（使轉(zhuǎn)基因作物后代不育）；②建立10公里寬的“緩沖種植帶”隔離野生種群。2.蛋白質(zhì)層面：生物制劑的非靶效應(yīng)單克隆抗體藥物（如PD-1抑制劑）在治療癌癥時(shí)可能引發(fā)自身免疫反應(yīng)，因其識別的抗原表位與正常組織蛋白存在交叉反應(yīng)。2025年臨床報(bào)告顯示，約3%患者出現(xiàn)心肌炎副作用。防控措施包括：①利用AI預(yù)測蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)，篩選高特異性抗體；②采用“雙特異性抗體”設(shè)計(jì)，僅在腫瘤微環(huán)境（如低pH）中激活。3.代謝層面：合成生物學(xué)產(chǎn)物的生態(tài)鏈積累工程菌生產(chǎn)的PHA（聚羥基脂肪酸酯）塑料在海洋環(huán)境中分解速度比預(yù)期慢3倍，其代謝中間產(chǎn)物3-羥基丁酸可能干擾浮游生物能量代謝。防控措施包括：①優(yōu)化工程菌代謝路徑，使產(chǎn)物可被海洋微生物快速降解；②建立“生物降解性預(yù)檢測”標(biāo)準(zhǔn)，要求合成材料在28天內(nèi)降解率≥90%?？偨Y(jié)：生物科技的“雙刃劍”效應(yīng)要求我們在技術(shù)突破時(shí)始終保持風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判意識，通過“設(shè)計(jì)-評估-優(yōu)化”的循環(huán)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新與安全的動(dòng)態(tài)平衡。2025年行業(yè)可持續(xù)發(fā)展報(bào)告強(qiáng)調(diào)，需將“預(yù)防原則”納入研發(fā)全流程，例如在CRISPR技術(shù)中強(qiáng)制嵌入“自毀基因”，在AI制藥平臺部署區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)等，從源頭構(gòu)建生物安全防線。三、開放探究題（15分）議題：“生物科技霸權(quán)時(shí)代，發(fā)展中國家如何避免技術(shù)卡脖子？”要求：結(jié)合2025年行業(yè)數(shù)據(jù)（如中國創(chuàng)新藥出海授權(quán)增長173%），從基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化、國際合作三個(gè)維度提出具體策略。參考答案方向：基礎(chǔ)研究：建立國家級基因庫（如中國國家基因庫擴(kuò)容計(jì)劃），保存本土特有物種遺傳資源，避免核心生物數(shù)據(jù)被跨國公司壟斷。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化：借鑒“NewCo模式”（2025年出海新趨勢），通過合資公司共享專利，例如與“一帶一路”國家共建生物制藥產(chǎn)業(yè)園，實(shí)現(xiàn)技術(shù)互惠。國際合作：參與國際人類細(xì)胞圖譜計(jì)劃，以數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)換取核心技術(shù)access，同時(shí)推動(dòng)制定《