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绝密★启用前
2024 年高考考前信息必刷卷 03（上海专用）
生物
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
上海等级考对于社会热点的考查，也在逐步的进行推行和改革，并且有逐年提高的趋势。关注重大生
物相关新闻，了解最新生物情境也有利于学生提高综合能力。因此对于高考热点的关注和搜集，就显得格
外的重要，重大生物学事件进行回顾包括重大生物生活新闻、诺贝尔奖、中外生物科技重大突破、病毒知
识点梳理等。
精选5道关于最新的热点问题题目，可以考查同学们对于题目的逻辑分析，其次注重基本表达，培养
良好的文字表达能力，总结答题技巧。 考试中同学们会遇见熟悉的题目，也会遇见迁移类比的题目，但是
答题的要点都会有很大的相似性，所以做题是要不断总结。
1．2023年诺贝尔生理学或医学奖授予考里科•卡塔林（KarikóKatalin）和德鲁•魏斯曼（DrewWeissman），
以表彰他们在mRNA领域关于核苷碱基修饰的独立发现，使开发针对COVID﹣19的有效mRNA疫苗成
为现实。新型冠状病毒（简称新冠）mRNA疫苗是一款核酸疫苗，将编码新冠病毒S蛋白的mRNA直接
注射进入体内，能够在人体内合成刺突糖蛋白（S蛋白），通过模拟病毒感染刺激机体产生抗体。mRNA
疫苗在体内发挥作用的机制如图所示，回答下列问题：
微信公众号：【高中精品资料君】全网最全电子讲义以及最全网课，有需要的联系微信：xygewx002（1）刺突糖蛋白（S蛋白）在免疫学中称为 。
（2）图中⑤、⑥过程为 免疫，E为 细胞。
（3）mRNA进入胞质后，由核糖体翻译成蛋白质，翻译的蛋白质可以通过 种方式刺激免疫系统。
（4）图中D和E细胞均能分泌免疫活性物质：细胞因子，据图分析两种细胞分泌的细胞因子作用分别
是： 。
（5）健康人注射新冠 mRNA 疫苗后，在一定时间内不会患新冠，请说出其中的原
理。 。
2．辣椒素与动物生理
我们吃辣的食物，嘴巴会有灼热感。这是怎么回事呢？2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者戴维•朱利
叶斯和阿代姆•帕塔博蒂安为我们提供了该问题的答案（如图所示）大脑扣带皮层（产生灼热感区域）。
（1）下列各种情形中，与辣椒素特异性结合TRPV1机制类似的是 。（多选）
微信公众号：【高中精品资料君】全网最全电子讲义以及最全网课，有需要的联系微信：xygewx002A.氨基酸和mRNA
B.淀粉酶和葡萄糖
C.限制酶和DNA片段
D.神经递质和神经递质受体
（2）辣椒素与 TRPV1 的结合后，图中所示的离子通道打开，产生兴奋。兴奋处的膜电位分布
为 。
（3）关于图中①和②处发生的变化，下列描述正确的是 。（多选）
A.均发生膜电位的变化
B.均有神经递质的合成和释放
C.均发生离子通道通透性的改变
D.均发生电信号→化学信号→电信号的转变
（4）据图中信息及所学知识，论述人摄入辣的食物产生灼热感，并通常会出现辣得嘴巴通红、大汗淋漓
的机理 。
（5）无独有偶，薄荷糖能特异性结合并激活口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道，后者将信号传
至大脑另一区域，在炎热的夏天给人以低于27℃的“凉爽”感觉。据此判断，下列实验操作能使小鼠吃
辣椒后产生“凉爽”感的是 。
A.通过基因操作破坏小鼠TRPV1的编码基因
B.进一步提升小鼠口腔中TRPM8蛋白的表达水平
C.在小鼠热痛感觉神经元中用TRPM8置换TRPV1
D.在小鼠凉爽感觉神经元中表达TRPV1的编码基因
3．卡塔林•卡里科和德鲁•韦斯曼荣膺2023年诺贝尔生理学或医学奖，他们在核苷碱基修饰方面的发现使
有效信使核糖核酸（mRNA）疫苗的开发成为可能。如图1是针对新冠病毒的mRNA疫苗的设计、制备
过程示意图。如图2所示，注射mRNA疫苗后，被抗原呈递细胞（APC）捕获，mRNA疫苗在APC中
表达的抗原蛋白，经处理后成为抗原肽呈递在细胞表面。回答问题：
微信公众号：【高中精品资料君】全网最全电子讲义以及最全网课，有需要的联系微信：xygewx002（1）传统疫苗通常是利用病原体经人工 方法而制成的。与mRNA疫苗相比，注射传统的
新冠疫苗，机体产生的抗体类型更 （填“多”或“少”），其原因是 。
（2）呈递在APC细胞表面的抗原肽需要传递给 细胞，该细胞表面的特定分子发生变化，
结合并激活 细胞。
（3）mRNA 包裹在脂质体的磷脂双分子层中，而不是包裹在脂质体的两层磷脂分子之间，其原因
是 。
（4）在制备纯化的mRNA过程中需要用到的重要原料是 。过程⑤核糖体在
mRNA上的移动方向是 （填“3'→5'”或“5'→3'”）。合成的多肽需经过 （填
细胞器名称）修饰加工后呈递在细胞表面。
4．2023年诺贝尔生理医学奖授予在“核苷碱基修饰方面的发现及在mRNA疫苗开发”上的应用。纳米脂
微信公众号：【高中精品资料君】全网最全电子讲义以及最全网课，有需要的联系微信：xygewx002质颗粒LNP能使mRNA疫苗在体内以非侵入性方式进行靶向递送抗原，过程如图2所示。图1是新冠
病毒引起人体免疫应答的过程，回答下列问题。
（1）图1中，当新冠病毒侵入机体后，被APC细胞摄取、处理并 抗原到细胞表面，激活细
胞a （细胞名称），一方面，通过体液免疫使b细胞增殖分化为 ；另
一方面，通过细胞免疫最终形成 使靶细胞裂解，释放抗原。
（2）APC细胞主要包括 。
（3）图2中编码新冠病毒抗原蛋白的mRNA封装在LNP中进入细胞，体现了细胞质膜的结构特点是具
有 ，若内体小泡中的mRNA未实现逃逸，则会被 识别，使该外来
mRNA降解；若逃逸成功也需逃避 识别，以免被降解。
（4）部分mRNA在核糖体上翻译出的多肽借助引导肽进入 进行初步加工，之后由囊泡包裹
沿着 进入高尔基体再进行加工、分泌。
（5）与DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有优势，这是因为mRNA疫苗不会进入 内，
减少了整合到宿主细胞基因组中的风险。与灭活病毒疫苗相比，RNA 疫苗的优点有
（至少答两点）。
5．如图1所示，当你不小心碰很烫的物体，会立即缩手躲避，并随之产生痛觉。人体是如何感知热刺激的？
生理学家大卫•朱利叶斯和分子生物学家阿登•帕塔普蒂安由于对温度感受器和触觉感受器的突破性研究，
获得2021年诺贝尔生理学或医学奖。阅读分析以下资料并回答相关问题。
微信公众号：【高中精品资料君】全网最全电子讲义以及最全网课，有需要的联系微信：xygewx002（1）图所示神经调节方式为 。
（2）20世纪90年代以前，人们就认识到辣椒素可以刺激痛觉神经系统，带来热辣而痛的感觉。1997年
朱利叶斯课题组以小鼠背根神经节为原料，获得了辣椒素受体基因，主要实验过程如图2所示。
辣椒素受体基因编码一种离子通道蛋白TRPV1。该蛋白不仅能被辣椒素激活，使得阳离子进入细胞，也
可以被43℃以上的高温、酸、组织损伤等伤害性刺激激活，进而产生痛觉。鸟类的TRPV1和哺乳动物
一样能感受到热刺激，但是却对辣椒素无反应。目前科学家已发现多种感受不同阈值热觉、冷觉的通道
蛋白。
①从神经调节的结构基础角度分析，辣椒素受体属于 。为了获得辣椒素受体基因，以背根
神经节而非其他组织为原料来获取细胞mRNA的原因是 。
②用胚胎肾细胞作为导入基因的受体细胞的主要原因是 。若图2实验的检测
结果为 ，则说明 ，从而达到实验目的。
③依据以上资料信息，下列推断合理的是 。
A．TRPV1受体的发现，整合了痛觉和温度感知的内在分子机制
B．吃辛辣食物的同时喝热水，会加重辣痛的感觉
C．鸡与人TRPV1的空间结构不同，导致其对辛辣刺激物的反应不同
D．人类能敏感地感知环境不同温度的刺激，与人类具有多个不同温度阈值的温度感受器有关
微信公众号：【高中精品资料君】全网最全电子讲义以及最全网课，有需要的联系微信：xygewx002（3）2010年，帕塔普蒂安研究团队以压力感受器细胞为材料，鉴定出72个可能感知机械刺激的候选基
因，将该细胞进行单个基因敲除处理后，对细胞施加 刺激并检测膜电流，最后发现了两个
目标蛋白PIEZO1和PIEZO2。感官和周围环境间存在复杂的相互作用，朱利叶斯和帕塔普蒂安研究团队
找到了人们理解这种相互作用时的关键环节，从 水平上打开了解码人类温觉、痛觉、触觉等
感觉的大门。
微信公众号：【高中精品资料君】全网最全电子讲义以及最全网课，有需要的联系微信：xygewx002参考答案
1．
【解答】解：（1）刺突糖蛋白（S蛋白）能刺激机体发生特异性免疫反应，在免疫学中称为抗原。
（2）图中⑤、⑥过程有浆细胞产生抗体发挥作用，为体液免疫；E能增殖分化产生新的细胞毒性T细
胞和记忆T细胞，故E为细胞毒性T细胞。
（3）分析题图可知，mRNA进入胞质后，由核糖体翻译成蛋白质，翻译的蛋白质可以通过3种方式刺激
免疫系统。
（4）分析题图，D分泌的细胞因子能激活吞噬细胞，有利于病原体的清除；E细胞分泌的细胞因子能裂
解靶细胞（被病原体感染的细胞）。
（5）健康人注射疫苗后，机体会发生特异性免疫反应，会产生相应抗体和记忆细胞，当记忆细胞再次接
触新冠病毒抗原时，能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体，对新冠病毒具有更强的免疫作用，故
健康人注射新冠mRNA疫苗后，在一定时间内不会患新冠。
故答案为：
（1）抗原
（2）体液 细胞毒性T
（3）3
（4）D分泌的细胞因子能激活吞噬细胞，有利于病原体的清除；E细胞分泌的细胞因子能裂解靶细胞（被
病原体感染的细胞）
（5）健康人注射疫苗后，机体会发生特异性免疫反应，会产生相应抗体和记忆细胞，当记忆细胞再次接
触新冠病毒抗原时，能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体，对新冠病毒具有更强的免疫作用
2．
【解答】解：（1）由图示可知，辣椒素可与TRPV1特异性结合，因此类似于限制酶和DNA片段、神
经递质和神经递质受体的特异性结合。故选：CD。
（2）辣椒素与TRPV1的结合后，图中所示的离子通道打开，产生兴奋。兴奋处产生外负内正的动作电
位。
（3）由图示可知，①为突触，②为感觉神经末梢。
A、两处均发生膜电位的变化，A正确；
B、②处无神经递质的合成和释放，B错误；
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D、②处只发生电信号的转变，D错误。
故选：AC。
（4）据图可知，辣椒素和TRPV1结合后，离子通道打开，使膜产生兴奋；兴奋经神经传入大脑皮层扣
带区形成灼热的感觉；然后经神经传至下丘脑体温调节中枢，经传出神经支配皮肤血管舒张，血流量增
大，嘴巴通红；同时汗腺分泌，散热增加，大汗淋漓。
（5）因为薄荷糖能特异性结合并激活口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道，后者将信号传至大脑
另一区域，在炎热的夏天给人以低于27℃的“凉爽”感觉，所以要想使小鼠吃辣椒后产生“凉爽”感，
可在小鼠凉爽感觉神经元中表达TRPV1的编码基因。
故答案为：
（1）CD
（2）外负内正
（3）AC
（4）据图可知，辣椒素和TRPV1结合后，离子通道打开，使膜产生兴奋；兴奋经神经传入大脑皮层扣
带区形成灼热的感觉；然后经神经传至下丘脑体温调节中枢，经传出神经支配皮肤血管舒张，血流量增
大，嘴巴通红；同时汗腺分泌，散热增加，大汗淋漓
（5）D
3．
【解答】解：（1）传统疫苗通常是利用病原体经人工灭活或减毒方法而制成的。因为新冠病毒外壳有S、
M、E、N4种结构蛋白作为抗原，而mRNA只产生S蛋白一种抗原，故与mRNA疫苗相比，注射传统
的新冠疫苗，机体产生的抗体类型更多。
（2）新冠病毒首次侵入人体时，会引发机体产生特异性免疫（细胞免疫和体液免）疫，在此过程中B
细胞的激活需要接受两个信号，新冠病毒和B细胞接触为激活B细胞提供了第一个信号，辅助性T细胞
表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号，故呈递在APC细胞表面的
抗原肽需要传递给辅助性T细胞，该细胞表面的特定分子发生变化，结合并激活B细胞。
（3）因为mRNA是水溶性的，故mRNA包裹在脂质体的磷脂双分子层中，而不是包裹在脂质体的两层
磷脂分子之间。
（4）分析图1可知，制备纯化的mRNA过程中需要经过逆转录过程合成cDNA，再通过转录合成mRNA，
故在制备纯化的mRNA过程中需要用到的重要原料是4种核糖核苷酸和4种脱氧核糖核苷酸；根据题图
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基体的修饰加工后呈递在细胞表面。
故答案为：
（1）灭活或减毒 多 新冠病毒外壳有S、M、E、N4种结构蛋白作为抗原，而mRNA只产生S
蛋白一种抗原
（2）辅助性T B
（3）mRNA是水溶性的
（4）4种核糖核苷三磷酸和4种脱氧核苷三磷酸 5'→3'内质网和高尔基体
4．
【解答】解：（1）图1中，当新冠病毒侵入机体后，被APC细胞摄取、处理并呈递抗原到细胞表面，
激活细胞a（辅助性T细胞），一方面，通过体液免疫使b细胞（B淋巴细胞）增殖分化为记忆B细胞
和浆细胞，浆细胞分泌抗体发挥作用；另一方面，通过细胞免疫最终形成（激活的）细胞毒性T细胞使
靶细胞裂解，释放抗原。
（2）B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，
以便呈递给其他免疫细胞，因此，这此细胞统称为抗原呈递细胞（APC细胞），即APC细胞主要包括B
细胞、树突状细胞和巨噬细胞。
（3）据图2可知，封装在LNP中的编码新冠病毒抗原蛋白的mRNA疫苗以胞吞的方式进入靶细胞，形
成内体小泡，这一过程体现了细胞质膜的流动性。翻译是以mRNA为模板，在核糖体中合成相应的蛋白
质。故mRNA需要从内体小泡逃逸才能利用宿主细胞的核糖体翻译出抗原蛋白，mRNA从内体小泡逃逸
后利用宿主细胞的核糖体翻译出抗原蛋白，经高尔基体发挥作用分泌到细胞外，激活宿主的免疫应答，
产生相应的抗体和记忆细胞，从而获得对新冠病毒的免疫力。若内体小泡内的mRNA未实现逃逸，则会
被TLR3和TLR7/8识别，使该外来mRNA降解。若逃逸成功也需逃避NLRs识别，以免被降解。
（4）部分mRNA在核糖体上翻译出的多肽借助引导肽进入内质网进行初步加工，之后由囊泡包裹沿着
细胞骨架进入高尔基体再进行加工、分泌。
（5）与DNA疫苗相比，mRNA不需要进入细胞核，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险。且与灭
活病毒疫苗相比，能引起细胞免疫；能不断地表达出抗原；能产生更多的记忆细胞和抗体。
故答案为：
（1）呈递 辅助性T细胞 浆细胞和记忆B细胞 （激活的）细胞毒性T细胞
（2）B细胞、树突状细胞和巨噬细胞
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（4）内质网 细胞骨架
（5）细胞核 能引起细胞免疫；能不断地表达出抗原；能产生更多的记忆细胞和抗体
5．
【解答】解：（1）神经调节的方式是反射活动，图示缩手反射的神经中枢在脊髓，为低级反射中枢，故
是一种非条件反射。
（2）①神经调节的结构基础是完整的反射弧包含感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
辣椒素受体是感受刺激的部位因此属于感受器。由于基因的选择性表达，背根神经节有接受辣椒素刺激
的感觉神经元胞体能够表达转录出辣椒素受体基因的mRNA，因此以背根神经节而非其他组织为原料来
获取细胞mRNA。
②胚胎肾细胞本身是不表达辣椒素受体基因，对辣椒素也不敏感，因此选用它作为受体细胞，进而来检
测是否成功导入辣椒素受体基因并且还可以检测是否正常表达。若图2实验的检测结果为胚胎肾细胞内
检测到荧光，则说明此细胞转入的基因（DNA片段）为辣椒素受体基因，从而达到实验目的。
③A、TRPV1受体的发现，整合了痛觉和温度感知的内在分子机制即基因选择性表达的结果，A正确；
B、辣椒素受体能够被辣椒素激活还可以被43℃以上的高温、酸、组织损伤等伤害性刺激激活，进而产
生痛觉，B正确；
C、鸟类的TRPV1和哺乳动物一样能感受到热刺激，但是却对辣椒素无反应，推测是因为鸡与人TRPV1
的空间结构不同，导致其对辛辣刺激物的反应不同，C正确；
D、目前科学家已发现多种感受不同阈值热觉、冷觉的通道蛋白，因此人类能敏感地感知环境不同温度
的刺激，与人类具有多个不同温度阈值的温度感受器有关，D正确。
故选：ABCD。
（3）实验的设计思路原理是将该细胞进行单个基因敲除处理后，对细胞施加机械压力，进而来看是否有
相应的反应来推测该基因的作用。这是从基因即分子水平来解码人类温觉、痛觉、触觉等感觉的大门。
故答案为：
（1）非条件反射
（2）①感受器 背根神经节有接受辣椒素刺激的感觉神经元胞体，能通过基因选择性表达转录出辣
椒素受体基因的mRNA
②胚胎肾细胞不表达辣椒素受体基因，对辣椒素不敏感 胚胎肾细胞内检测到荧光 此细胞转入
的基因（DNA片段）为辣椒素受体基因
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（3）机械压力 分子
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