2025年下學期高一生物想象力測評試題一、選擇題（每題3分，共30分）細胞結構的科幻重構：假設某外星生物的細胞不具有線粒體，但能通過細胞膜上的光合色素直接利用光能合成ATP。下列推測合理的是（）A.該生物的細胞膜磷脂雙分子層中嵌入了大量葉綠素B.其遺傳物質可能為RNA，且不遵循中心法則C.細胞分裂時紡錘體由微管蛋白和光合色素共同構成D.細胞呼吸的場所是細胞質基質，產物僅有乳酸生態(tài)系統(tǒng)的時空折疊：若人類能構建“垂直生態(tài)金字塔”（每層模擬不同海拔環(huán)境），底層為熱帶雨林，頂層為極地苔原。下列設計符合生態(tài)原理的是（）A.頂層消費者糞便直接排入底層，提高物質循環(huán)效率B.底層人工光照模擬赤道全年高溫，無需考慮晝夜節(jié)律C.各層間設置單向通風系統(tǒng)，防止外來物種入侵D.底層生產者固定的能量至少有10%傳遞至頂層基因突變的進化博弈：某種昆蟲種群中，基因A突變?yōu)閍后導致翅色由綠變藍。在工業(yè)污染區(qū)，藍色翅個體被捕食率是綠色翅的1/3；在未污染區(qū)，藍色翅被捕食率是綠色翅的3倍。下列說法錯誤的是（）A.污染區(qū)a基因頻率逐年上升，形成生殖隔離后產生新物種B.未污染區(qū)種群中A基因的頻率可能保持穩(wěn)定C.污染區(qū)種群進化的實質是a基因控制的翅色適應環(huán)境D.長期污染可能使該昆蟲種群產生抗重金屬的新性狀生物技術的倫理邊界：利用CRISPR技術編輯人類胚胎細胞的CCR5基因可預防艾滋病，但也可能導致其他免疫功能異常。若在編輯后發(fā)現(xiàn)某胚胎細胞染色體發(fā)生易位，最可能的原因是（）A.Cas9蛋白誤切割了非目標DNA序列B.向導RNA與靶基因的堿基互補配對出現(xiàn)錯配C.胚胎細胞在分裂時紡錘體形成異常D.外源DNA片段插入導致染色體數(shù)目變異神經調節(jié)的跨物種模擬：章魚的觸手具有獨立的神經節(jié)（“迷你大腦”），若將其神經節(jié)移植到小鼠后肢，小鼠可能出現(xiàn)（）A.后肢運動不受大腦皮層控制，僅能完成反射活動B.觸覺靈敏度下降，但痛覺反應速度加快C.后肢肌肉細胞的線粒體數(shù)量顯著減少D.大腦中形成新的神經突觸，能聽懂章魚的“語言”光合作用的極限突破：科學家發(fā)現(xiàn)某藻類能在波長400-700nm外（如紫外光）進行光合作用，其關鍵酶的活性中心含有硒元素。下列推測錯誤的是（）A.該藻類的類囊體薄膜上可能存在新型色素蛋白B.其卡爾文循環(huán)中CO?的固定效率可能高于普通植物C.長期暴露在紫外線下會導致酶的空間結構破壞D.硒元素可能參與電子傳遞鏈中高能磷酸鍵的形成遺傳規(guī)律的時空變異：在某星球上，生物體細胞中染色體數(shù)目隨溫度變化：20℃時為2n，30℃時為4n。若某生物20℃時基因型為Aa，30℃時進行減數(shù)分裂，其配子基因型可能為（）A.A、a、AA、aaB.Aa、Aa、AA、aaC.A、aD.AAaa穩(wěn)態(tài)調節(jié)的極端挑戰(zhàn)：某科幻電影中，宇航員長期生活在重力為地球1/5的空間站，其體內最可能發(fā)生的變化是（）A.甲狀腺激素分泌增加，細胞代謝速率加快B.骨密度升高，抗利尿激素分泌量減少C.紅細胞數(shù)量減少，血漿滲透壓降低D.肌肉細胞中線粒體數(shù)量增多，有氧呼吸增強微生物的功能重塑：若將大腸桿菌的乳糖操縱子改造成“重金屬感應開關”（重金屬存在時啟動解毒酶基因表達），下列設計步驟正確的是（）A.將乳糖酶基因替換為解毒酶基因，保留啟動子和操縱基因B.敲除阻遏蛋白基因，使解毒酶基因持續(xù)表達C.用重金屬響應元件替換操縱基因，使阻遏蛋白僅在重金屬存在時失活D.導入噬菌體DNA片段，增強大腸桿菌對重金屬的抗性生物進化的平行宇宙：假設在某平行世界中，DNA復制時堿基配對原則為A-C、T-G，其他生命活動與地球生物一致。下列說法正確的是（）A.該世界的遺傳密碼子表與地球完全相同B.DNA雙螺旋結構中堿基對之間通過兩個氫鍵連接C.轉錄時RNA聚合酶以DNA的兩條鏈為模板D.基因突變中堿基替換的概率是地球生物的1/2二、填空題（每空2分，共40分）細胞代謝的跨界融合某研究團隊嘗試將藍細菌的光合系統(tǒng)與酵母菌的發(fā)酵系統(tǒng)整合，構建“光合發(fā)酵一體機”：（1）需將藍細菌的_________（填結構）移植到酵母菌中，以實現(xiàn)光能→ATP的轉化；（2）為使酵母菌在無氧條件下持續(xù)產生乙醇，需向系統(tǒng)中通入_________，理由是_________；（3）若該系統(tǒng)光照強度突然減弱，酵母菌細胞內_________（填物質）的積累量會增加，原因是_________。生態(tài)工程的創(chuàng)意設計某城市擬構建“地下-地面-空中”三維生態(tài)系統(tǒng)：（1）地下層利用微生物分解廚余垃圾，該過程中_________（填生態(tài)系統(tǒng)成分）可將有機物分解為_________，供地面層植物利用；（2）地面層種植固氮植物，其根瘤菌與植物的種間關系為_________，可減少化肥使用量；（3）空中層設置鳥類棲息箱，若食蟲鳥數(shù)量增加，會導致植食性昆蟲數(shù)量_________，植物光合作用速率_________（填“升高”或“降低”）。遺傳信息的人工編輯科學家利用“堿基編輯器”技術修正鐮刀型細胞貧血癥的致病基因（A→T替換為A→G）：（1）該技術的原理是改變基因的_________序列，屬于_________（填“基因突變”或“基因重組”）；（2）若要在造血干細胞中實現(xiàn)精準編輯，需將編輯工具通過_________（填運輸方式）導入細胞；（3）編輯后的細胞需進行_________（填檢測技術），以確保未發(fā)生脫靶效應。生命起源的模擬實驗某同學設計“火星早期生命模擬裝置”（如圖），回答下列問題：（1）裝置中①處模擬_________，需持續(xù)通入_________（填氣體）以模擬原始大氣；（2）②處電極放電的目的是_________；（3）若實驗成功，③處液體中可檢測到_________（填物質），其生成過程證明了_________。三、實驗設計題（共40分）“太空植物的向光性變異”探究實驗背景：在長期失重環(huán)境中，植物的向光性可能發(fā)生改變。某科研團隊計劃利用國際空間站開展實驗，探究失重條件下植物向光性的機制。實驗材料：擬南芥種子（野生型和生長素受體突變體）、LED光源（可調節(jié)光照方向和強度）、培養(yǎng)箱（模擬失重環(huán)境）、顯微鏡、生長素檢測試劑盒等。要求：寫出實驗目的、實驗思路（分步驟描述，至少包含3組對照）；預測2組可能的實驗結果，并分析原因；若發(fā)現(xiàn)失重條件下野生型擬南芥的向光彎曲角度是地面的1/2，提出2種可能的解釋。四、開放論述題（共50分）“合成生物學與倫理邊界”辯論式寫作背景：合成生物學可設計具有全新功能的生物（如“熒光寵物魚”“抗癌益生菌”），但也引發(fā)了生態(tài)安全和倫理爭議。要求：以“是否應允許商業(yè)化生產‘光合作用寵物狗’”為主題，從生物學原理、生態(tài)影響、倫理風險三個角度展開論述；至少提出2項技術創(chuàng)新方案（如如何避免基因污染）；結合2025年高中生物課程標準中“科學探究與社會責任”的要求，說明你的觀點。（字數(shù)不少于600字，可使用圖表輔助說明）五、創(chuàng)新應用題（共50分）“未來醫(yī)院的生物設計”方案構想任務：設計一座基于“人體微生態(tài)平衡”理念的未來醫(yī)院，需包含以下內容：病房環(huán)境：如何利用微生物技術凈化空氣和水源？（至少2項具體措施）治療手段：舉例說明如何通過調節(jié)腸道菌群治療糖尿?。ㄐ枭婕熬捍x產物對胰島素分泌的影響）；康復系統(tǒng)：設計一個“個性化生態(tài)艙”，結合光合作用、神經調節(jié)原理幫助患者恢復健康（用