2025年下學(xué)期高一生物稀缺思維重視有限性測評試題一、單項選擇題（每題3分，共30分）細(xì)胞能量供應(yīng)的有限性：在劇烈運(yùn)動時，肌肉細(xì)胞優(yōu)先通過無氧呼吸供能的直接原因是（）A.線粒體數(shù)量不足B.氧氣擴(kuò)散速率無法滿足需求C.葡萄糖分解速率slowerD.ATP合成酶活性降低解析：劇烈運(yùn)動時，機(jī)體對能量的需求急劇增加，而氧氣通過血液循環(huán)擴(kuò)散到肌肉細(xì)胞的速率有限，無法滿足有氧呼吸的高效供能需求。此時細(xì)胞通過無氧呼吸快速分解葡萄糖生成少量ATP，體現(xiàn)了“能量供應(yīng)有限性”下的代謝策略選擇。答案：B生態(tài)資源分配的權(quán)衡：某草原生態(tài)系統(tǒng)中，野兔種群數(shù)量長期穩(wěn)定在K值附近。若狼群突然遷入，短期內(nèi)野兔種群的年齡結(jié)構(gòu)最可能變?yōu)椋ǎ〢.增長型B.穩(wěn)定型C.衰退型D.無法確定解析：狼群作為捕食者，會優(yōu)先捕食老弱個體，導(dǎo)致野兔種群中幼年個體比例上升，年齡結(jié)構(gòu)變?yōu)樵鲩L型。這反映了“有限資源（生存空間、食物）下，種群通過調(diào)整年齡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)持續(xù)生存”的稀缺思維。答案：A光合作用中的資源競爭：在光照強(qiáng)度相同的條件下，陰生植物比陽生植物光合速率更低的根本原因是（）A.葉綠素含量少B.光反應(yīng)酶活性低C.暗反應(yīng)底物不足D.能量分配策略差異解析：陰生植物長期適應(yīng)弱光環(huán)境，進(jìn)化出“低能耗”策略：通過減少葉綠素a/b比例、降低光反應(yīng)酶活性，避免強(qiáng)光下的光損傷。這種能量分配的“有限性選擇”使其在弱光下更高效，但強(qiáng)光下無法競爭。答案：D遺傳信息傳遞的容錯機(jī)制：DNA復(fù)制時，若堿基錯配未被修復(fù)，可能導(dǎo)致的后果是（）A.基因突變頻率上升B.染色體結(jié)構(gòu)變異C.基因重組概率增加D.染色單體分離異常解析：DNA聚合酶的校對功能有限，錯配修復(fù)系統(tǒng)也存在容錯率。這種“有限性”是生物在長期進(jìn)化中權(quán)衡“復(fù)制速度”與“準(zhǔn)確性”的結(jié)果：完全精準(zhǔn)的修復(fù)會降低復(fù)制效率，而適度錯配為進(jìn)化提供原材料。答案：A生態(tài)位分化與資源利用：同一草原上的牛和羊雖食性相似但能共存，其關(guān)鍵原因是（）A.天敵數(shù)量不同B.活動時間錯位C.能量傳遞效率差異D.生態(tài)位重疊度低解析：牛偏好高纖維牧草，羊偏好嫩葉，二者通過生態(tài)位分化（食物顆粒大小、采食高度）實(shí)現(xiàn)資源的“有限性分配”。這種分化降低了種間競爭，體現(xiàn)了“稀缺環(huán)境下生物的適應(yīng)性策略”。答案：D細(xì)胞呼吸的能量效率：有氧呼吸比無氧呼吸釋放能量更多，但大多數(shù)細(xì)胞仍保留無氧呼吸途徑，其意義在于（）A.快速供能應(yīng)急B.避免代謝產(chǎn)物積累C.適應(yīng)低氧環(huán)境D.減少能量消耗解析：有氧呼吸需線粒體參與，反應(yīng)步驟多、供能慢；無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中快速進(jìn)行，可在缺氧（如劇烈運(yùn)動）時短期供能。這種“雙系統(tǒng)”設(shè)計是生物對“氧氣供應(yīng)有限性”的適應(yīng)。答案：A種群數(shù)量的環(huán)境容納量：某魚塘中草魚種群K值為1000尾，若當(dāng)前數(shù)量為800尾，此時種群增長速率（）A.接近最大值B.等于0C.逐漸下降D.無法判斷解析：K值為環(huán)境容納量，當(dāng)種群數(shù)量N=K/2（500尾）時增長速率最大；N=800尾時已超過K/2，增長速率逐漸下降。這體現(xiàn)了“資源有限性對種群增長的制約”。答案：C激素調(diào)節(jié)的反饋機(jī)制：甲狀腺激素分泌過多時，會抑制下丘腦和垂體的分泌活動，這屬于（）A.正反饋調(diào)節(jié)B.負(fù)反饋調(diào)節(jié)C.分級調(diào)節(jié)D.神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)解析：負(fù)反饋調(diào)節(jié)通過“有限的信號分子濃度”維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)：甲狀腺激素濃度超過閾值時，反饋抑制上游腺體，避免激素過量對細(xì)胞的毒性作用。這種“有限性控制”是生命活動精準(zhǔn)調(diào)控的核心。答案：B生物多樣性的生態(tài)價值：生態(tài)系統(tǒng)中，物種豐富度越高，其抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)的原因是（）A.生產(chǎn)者數(shù)量增加B.食物鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜C.能量循環(huán)效率提升D.物質(zhì)分解速度加快解析：物種豐富度高的生態(tài)系統(tǒng)，存在更多“冗余”物種（如多種分解者），當(dāng)某一物種消失時，其他物種可替代其功能。這種“功能冗余”是生物應(yīng)對“環(huán)境資源波動有限性”的策略。答案：B細(xì)胞凋亡的編程性：蝌蚪尾部消失屬于細(xì)胞凋亡，其生物學(xué)意義是（）A.減少能量消耗B.清除受損細(xì)胞C.促進(jìn)個體發(fā)育D.維持細(xì)胞數(shù)量平衡解析：蝌蚪尾部細(xì)胞的凋亡是基因編程的主動過程，通過“犧牲局部細(xì)胞”實(shí)現(xiàn)整體發(fā)育（成蛙登陸后尾部無用）。這種“有限資源的定向分配”體現(xiàn)了生物在“個體發(fā)育”中的權(quán)衡策略。答案：C二、多項選擇題（每題4分，共20分）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點(diǎn)：下列關(guān)于能量流動的敘述，體現(xiàn)“有限性”特征的有（）A.單向流動不可逆轉(zhuǎn)B.相鄰營養(yǎng)級傳遞效率約10%C.頂級消費(fèi)者能量占比最低D.太陽能輸入總量固定解析：B、C、D選項直接體現(xiàn)“有限性”：傳遞效率限制（10%法則）導(dǎo)致能量在食物鏈中逐級遞減，頂級消費(fèi)者獲取能量最少；太陽能輸入總量受地球接收能力限制。A選項體現(xiàn)能量流動的方向性，與“有限性”無關(guān)。答案：BCD酶促反應(yīng)的限制因素：影響酶活性的因素中，屬于“資源有限性”范疇的有（）A.底物濃度B.溫度C.pH值D.酶濃度解析：底物和酶均為“有限資源”：底物不足時，酶活性無法充分發(fā)揮；酶濃度低時，反應(yīng)速率受催化位點(diǎn)數(shù)量限制。溫度和pH屬于環(huán)境條件，不屬于“資源”范疇。答案：AD種群數(shù)量波動的原因：自然種群數(shù)量常圍繞K值波動，其驅(qū)動因素包括（）A.氣候周期性變化B.天敵捕食壓力C.種內(nèi)競爭強(qiáng)度D.遷入率與遷出率解析：氣候（如降水）、天敵、種內(nèi)競爭均通過影響“資源可獲得性”（食物、空間）導(dǎo)致種群數(shù)量波動，體現(xiàn)“有限資源下的種群動態(tài)平衡”。遷入/遷出率屬于種群特征，與資源有限性無直接關(guān)聯(lián)。答案：ABC減數(shù)分裂中的遺傳多樣性：減數(shù)分裂過程中，增加配子多樣性的機(jī)制有（）A.同源染色體聯(lián)會B.非姐妹染色單體交叉互換C.非同源染色體自由組合D.紡錘體牽引染色體分離解析：交叉互換和自由組合通過“有限的染色體組合方式”產(chǎn)生遺傳多樣性：人類23對染色體可產(chǎn)生223種配子組合。這種“有限中的無限”是生物應(yīng)對環(huán)境不確定性的進(jìn)化策略。答案：BC生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)：碳循環(huán)中，大氣CO?濃度長期穩(wěn)定的原因是（）A.光合作用與呼吸作用平衡B.化石燃料燃燒速率恒定C.海洋吸收與釋放CO?相當(dāng)D.分解者分解效率穩(wěn)定解析：自然狀態(tài)下，光合作用固定的CO?與呼吸作用、分解作用釋放的CO?基本平衡，海洋作為“碳庫”也調(diào)節(jié)大氣CO?濃度。這種“有限性平衡”是生物圈穩(wěn)態(tài)的核心機(jī)制?；剂先紵龑儆谌藶楦蓴_，打破了自然平衡。答案：ACD三、非選擇題（共50分）（一）實(shí)驗(yàn)分析題（15分）背景：某研究小組探究“不同光照強(qiáng)度對綠蘿凈光合速率的影響”，結(jié)果如下表：光照強(qiáng)度（μmol/m2·s）050100200400800凈光合速率（μmolCO?/m2·s）-213566問題：光照強(qiáng)度為0時，凈光合速率為-2，其生理意義是什么？（3分）光照強(qiáng)度從200增至400時，凈光合速率增幅下降，可能的限制因素有哪些？（6分）若將綠蘿長期置于800μmol/m2·s光照下，其葉片葉綠素含量可能如何變化？請解釋原因。（6分）參考答案：光照強(qiáng)度為0時，綠蘿只進(jìn)行呼吸作用，釋放CO?，凈光合速率為負(fù)值（-2）。這體現(xiàn)了“能量消耗的必然性”：即使無光照，細(xì)胞仍需通過呼吸作用分解有機(jī)物供能，維持生命活動的“基礎(chǔ)消耗”。限制因素包括：①CO?濃度：光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP積累，暗反應(yīng)中CO?固定速率不足；②酶活性：Rubisco酶（催化CO?固定）數(shù)量有限，無法隨光照增強(qiáng)無限提升反應(yīng)速率；③葉綠體結(jié)構(gòu)：類囊體薄膜面積有限，光反應(yīng)色素和酶的附著位點(diǎn)不足。這些因素共同體現(xiàn)了“資源（酶、色素、CO?）有限性對光合速率的制約”。葉綠素含量可能下降。長期高強(qiáng)度光照下，綠蘿會通過降低葉綠素a/b比例、減少類囊體數(shù)量來避免光損傷。這種“主動降低資源投入”的策略，是植物在“光照過?！杯h(huán)境中權(quán)衡“能量獲取”與“損傷修復(fù)成本”的結(jié)果，體現(xiàn)了“有限資源的最優(yōu)分配”思維。（二）案例分析題（20分）背景：澳大利亞野兔入侵事件中，1859年引入24只野兔，10年內(nèi)種群數(shù)量突破百萬，導(dǎo)致草原植被破壞。1950年引入黏液瘤病毒，野兔數(shù)量驟降，但隨后又逐漸回升。問題：野兔種群初期呈“J”型增長的原因是什么？這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的哪種“有限性”被打破？（5分）病毒引入后野兔數(shù)量下降，說明病毒與野兔的種間關(guān)系是什么？該關(guān)系如何體現(xiàn)“資源的動態(tài)平衡”？（7分）野兔數(shù)量回升的可能原因有哪些？從“進(jìn)化與適應(yīng)”角度分析這一現(xiàn)象。（8分）參考答案：初期“J”型增長的原因：①食物（草原植被）和空間充足；②天敵（澳洲本土捕食者對野兔無適應(yīng)性）缺失；③氣候適宜，繁殖率高。這體現(xiàn)了“生態(tài)位空缺”導(dǎo)致的“資源限制暫時消失”：原有生態(tài)系統(tǒng)的“環(huán)境容納量（K值）”被外來物種突破，反映了生態(tài)系統(tǒng)“抵抗力穩(wěn)定性的有限性”。病毒與野兔的種間關(guān)系為寄生。病毒通過感染野兔繁殖后代，野兔通過免疫反應(yīng)抵抗病毒，二者形成“動態(tài)平衡”：病毒毒性過強(qiáng)會導(dǎo)致宿主滅絕，自身也無法存活；毒性過弱則無法抑制宿主種群。這種“有限性制約”（病毒毒力與宿主抗性的協(xié)同進(jìn)化）維持了種間關(guān)系的長期穩(wěn)定。野兔數(shù)量回升的原因：①部分野兔突變出抗病毒基因，抗性個體存活并繁殖；②病毒在傳播中毒力減弱（高毒力毒株因宿主死亡無法傳播，低毒力毒株被選擇）。從進(jìn)化角度看，這是“有限資源（生存機(jī)會）下的自然選擇”：野兔種群通過基因突變產(chǎn)生抗性變異，病毒種群通過毒力調(diào)整實(shí)現(xiàn)持續(xù)傳播，二者在“相互適應(yīng)”中達(dá)到新的平衡，體現(xiàn)了“稀缺環(huán)境下生物的進(jìn)化韌性”。（三）論述題（15分）題目：結(jié)合“細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出”單元知識，論述生物膜的選擇透過性如何體現(xiàn)“有限性思維”。參考答案：生物膜的選擇透過性是“有限資源（能量、載體蛋白）下的高效調(diào)控”的典型案例，具體體現(xiàn)在以下三方面：載體蛋白的數(shù)量限制：協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸依賴載體蛋白，其數(shù)量有限。例如，紅細(xì)胞膜上的葡萄糖載體（GLUT1）數(shù)量約5×10?個/細(xì)胞，當(dāng)血糖濃度過高時，載體飽和，吸收速率不再增加。這種“數(shù)量有限性”避免了細(xì)胞因過度吸收溶質(zhì)而滲透壓失衡，體現(xiàn)了“安全閾值”的調(diào)控思維。能量分配的優(yōu)先級：主動運(yùn)輸需ATP供能，細(xì)胞會優(yōu)先保障“必需物質(zhì)”（如K?、氨基酸）的運(yùn)輸。例如，根毛細(xì)胞在缺氧時，會減少對礦質(zhì)離子的吸收，將有限ATP用于呼吸作用和基礎(chǔ)代謝。這種“能量分配的選擇性”是生物在“資源短缺”時的生存策略。信號分子的特異性識別：細(xì)胞膜上的受體蛋白僅識別特定信號分子（如激素、神經(jīng)遞質(zhì)），避免無關(guān)物質(zhì)干擾。例如，胰島素受體僅結(jié)合胰島素，啟動葡萄糖攝取，這種“特異性”降低了“錯誤響應(yīng)”的能量消耗，體現(xiàn)了“精準(zhǔn)調(diào)控的有限性”。綜上，生物膜通過“載體數(shù)量、能量分配、信號識別”的三重限制，實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)運(yùn)輸?shù)摹案咝А踩?、?jīng)濟(jì)”，是“有限性思維”在細(xì)胞水平的完美體現(xiàn)。四、思維拓展題（15分）題目：從“遺傳、進(jìn)化、生態(tài)”三個維度，分析生物在面對“資源有限性”時的共同適應(yīng)策略。參考答案：遺傳維度：通過“基因多樣性”應(yīng)對資源波動。例如，植物種子的休眠基因使部分種子在干旱年份不萌發(fā)，保留繁殖機(jī)會；動物HLA基因（免疫系統(tǒng)）的多態(tài)性，確保種群中總有個體能抵抗特定病原體。這種“遺傳冗余”是生物在“信息有限”條件下的“風(fēng)險分散策略”。進(jìn)化維度：通過“權(quán)衡（Trade-off）”優(yōu)化資源利用效率。例如，果蠅繁殖力與壽命的權(quán)衡：高繁殖力個體壽命短（能量分配給繁殖），低