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题型六 生物学热点题
（必刷20 题）
1．（2024·吉林长春·一模）下图为科研人员研发冠状病毒疫苗的几种技术思路。请回答下列问题：
(1)途径I 和Ⅱ进行动物细胞培养时，需要对培养液和所有培养用具进行 处理。
(2)途径Ⅲ中，过程①的操作需要 酶。途径Ⅲ中所示技术的核心是 （用图中数字作答）。
(3)途径 IV 可通过PCR 技术扩增DNA 片段，该技术的每次循环一般可分为三步，依次是 。通常，DNA
疫苗所利用的DNA 编码序列只是单一的一段病原体基因，而非整个基因组，这样做的优点是 。
(4)研究人员后来又研制了新型的mRNA 疫苗，该疫苗比DNA 疫苗更安全，这是因为mRNA 不会进入宿主细胞的
，不存在整合到宿主细胞染色体基因组中的风险，且易被 水解，不会遗传给子细胞。
2．（24-25 高三上·安徽·期中）近年来，我国在采煤沉陷区的生态修复方面取得了显著进展。2024 年8 月，在全国
首次试验的淮南采煤沉陷区水面种植浮床水稻获得成功，亩产约560 斤，让塌陷区变粮田，为立体式生态修复模
式提供了新的思路。据此回答以下问题：
(1)浮床上的水稻根系可吸收水中的无机盐，如果缺Mg2+会导致叶绿体中 合成受阻，从而影响光合作用。研究
发现，叶肉细胞光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动。科研人员研究还发现，Mg2+是Rubisco 酶（催
化C5与CO2反应）的激活剂，Rubisco 酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强，据此推测光合能力的周期性波动的
原因是 。推测植物在缺Mg2+的条件下，光合速率下降的原因有 （写出2 点）。
(2)进一步研究发现，水稻叶肉细胞在强光、高浓度O2条件下，存在吸收O2、释放CO2的现象，该过程与光合作用
同时发生，称为光呼吸，具体过程见下图。请分析回答：
Rubisco 酶分布在叶绿体内的 中，它催化CO2与C5反应生成C3的过程称为 ，C3转化为（CH2O）和C5需要
光反应提供的物质有 。科学家利用基因工程技术将水稻催化光呼吸的多种酶基因转移到叶绿体内并成功表达，
在叶绿体内构建了光呼吸支路（GOC 支路），大大提高水稻产量，其原理是 。
(3)沉陷区可能因为裂缝而导致CO2逸散，减少了CO2的利用效率。科学研究发现在一些蓝细菌中存在CO2浓缩机制：
某些蓝细菌中产生一种特殊的蛋白质微室，能将CO2浓缩在Rubisco 酶周围。从光合作用角度分析，该机制在进化
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上的意义是 ，某研究团队将这种CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不
受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是 （答出2 点即可）。
3．（2024·辽宁鞍山·二模）研究发现，结核分枝杆菌（TB）感染肺部细胞，会导致线粒体内产生大量的活性氧组
分（ROS），然后通过激活BAX 蛋白复合物，从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道（RyR）流入线粒体，进而
诱导线粒体自噬，启动肺部细胞裂解，释放出来的TB 感染更多的宿主细胞，引起肺结核。请分析后回答下列问题。
(1)结核分枝杆菌与人体肺部细胞在结构上的最大区别是 。
(2)溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是： 的核糖体→粗面内质网→ →溶酶体。溶酶
体内水解酶的最适pH 为5.0 左右，而细胞质基质的pH 为7.0 左右，所以即使有少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中
也不会引起细胞损伤，因为 。
(3)Ca2+流入线粒体的过程中 （填“需要”或“不需要”）与RyR 结合。
(4)线粒体自噬指线粒体可被细胞自身的膜（如内质网或高尔基复合体的膜）包裹形成自噬体，并与溶酶体结合形
成自噬溶酶体，该过程体现了生物膜具有 （特点），线粒体被水解后的产物去向是 。
(5)提高溶酶体内水解酶的活性能使BAX 蛋白复合酶水解，可以阻止肺结核病的进程，这为药物开发提供了思路，
请根据题中信息为药物开发人员提出其他思路： （答出一点即可）。
4．（2024·湖南郴州·一模）
基因编辑技术根据靶基因序列设计向导
，精确引导核酸酶
切
割与sgRNA 配对的
，使
双链断裂，胞内相关酶在修复断裂
的过程中会改变连接部位的核酸序列。
欲利用
敲除山羊的生长激素的负调控因子
，培育快长型肉用山羊。回答下列问题：
(1)根据山羊
基因的核酸序列，设计山羊
基因的 靶序列。将
和
体外转录模板
利用PCR 扩增后进行体外转录，得到相应的
。
(2)将600 个山羊的卵母细胞置于 中成熟培养至 期，再进行孤雌激活后可获得单细胞孤雌胚胎。
利用 将
和
导入细胞中，对
基因进行下图所示的处理，对照组注射
。
2
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(3)在基因编辑过程中，
序列能精确指引
酶结合到特定位点的原因是 ，
酶与限
制酶的作用的相同与不同之处分别是 。
(4)将处理后的孤雌胚胎激活并在体外培养至囊胚，若检测发现实验组与对照组的卵裂率与囊胚率无显著差异，则
说明本实验中 。
5．（2024·浙江金华·模拟预测）基因敲除是一种基因工程操作技术，该技术针对某个序列已知但功能未知的基因，
改变其结构，使其功能丧失，进而推测出该基因的生物学功能。请分析并回答：
(1)将基因敲除杂合子小鼠雌雄互交，剪取子代小鼠尾尖，提取得到鼠尾组织基因组DNA，通过设计 ，采用
PCR 方法进行扩增并电泳，得到如上图结果。图中 WT 所对应的是野生型小鼠，KO 和HET 对应的分别是 、
。
(2)敲除基因的个体往往影响配子的存活率而影响子代及比例。科学家使用野生型(++)和基因敲除杂合子(+--)分别做
母本和父本进行杂交，结果如下表。据此可知基因敲除杂合子(+--)产生含有 (填“+”或“-”)的大部分 (填
“雌”或“雄”)配子致死。基因敲除的杂合子雌雄个体相互交配，基因敲除纯合子的概率是 。
杂交类型
子代及比例
+-( )×++( )
♀
♂
+-(49.1%)
++(50.9%)
+-( )×++( )
♂
♀
++(90.1%)
+-(9.9%)
(3)敲除基因的纯合子往往生活力和繁殖力低，甚至会在胚胎期死亡，妨碍了对该基因在成年动物体内功能的研究。
需要重新设计实验程序，使基因的敲除发生在成年动物特定组织和特定时间内。
①研究人员找到了一段被称为 loxP 位点的DNA 序列，该序列是酶C 的作用位点，如下图所示，当基因X 位于
时，在酶C 的作用下被敲除。
3
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②采用基因工程等方法获得在某基因两侧插入loxP 序列的纯合小鼠A。在未导入酶C 基因的情况下，小鼠A 的表
现型与野生型小鼠 (选填“相同”或“不同”)。
③在肾脏集合管细胞中，AQP2 启动子特异性地与RNA 聚合酶结合并表达，现已获得另一种转纯合基因小鼠B，在
转入的 前插入AQP2 基因启动子序列，可以使酶C 在肾脏集合管处表达。
(4)已知酶C 基因所在的染色体与loxP 序列所在染色体为非同源染色体、请利用AB 小鼠，设计杂交实验获得只在
肾脏集合管处进行基因敲除的纯合小鼠： 。
6．（2024·山西晋城·模拟预测）研究人员通过研究植物体内碳的转移途径，进一步提高植物的固碳能力，助力减
少大气中的CO2浓度，实现“碳中和、碳达峰”。图1 是某植物的光合作用和细胞呼吸过程示意图，图2 是温度适
宜时，该植物在不同光照强度下CO2吸收速率的变化，图3 是玉米光合作用过程示意图，图4 是污水处理系统示意
图．据图回答下列问题：
4
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(1)图1 中，产生CO2与消耗CO2的场所分别为 ：NADPH 和NADH 在光合作用和有氧呼吸中的作用分别是
。
(2)图2 中，B 点对应条件下，该植物能完成的图1 中的过程有 （填序号）。
(3)研究发现，叶绿体中的光系统Ⅱ（PSⅡ）中含有光合色素，PSⅡ中的捕光复合体Ⅱ（LHCⅡ）通过与PSⅡ结合
或分离来增强或减弱对光能的捕获，LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC 蛋白激酶的催化．已知在强光条件下，LHC 蛋
白激酶催化LHCⅡ与PSⅡ分离，则推测在弱光条件下LHC 蛋白激酶的活性可能 （填“上升”或“下降”）．
若该植物长期处于缺Mg2+的环境中，则其PSⅡ对光能的捕获能力 （填“增强”或“减弱”）。
(4)水稻、小麦等属于C3植物，而高粱、玉米等属于C4植物，请结合图3 玉米光合作用过程示意图分析，与RuBP 羧
化酶相比，PEP 羧化酶固定CO2的能力 （填“更强”或“更弱”）．维管束鞘细胞的叶绿体只进行暗反应，
推测其叶绿体结构上的特点是 。
(5)“碳中和”是指环境中二氧化碳的排放总量等于吸收总量．“碳中和”理念常用于指导生产生活，如污水处理等．
图4 中新型污水处理系统，该系统“碳中和”理念体现在 。
7．（2024·湖北·一模）2023 年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼，以表彰他们在
mRNA 研究上的突破性发现，使新冠疫苗的快速开发成为可能，推动了mRNA 疫苗在新冠疫情中的研发和使用。请
回答下列相关问题：
（注：MHC 是展示和呈递抗原给免疫系统的一类分子）
(1)纳米脂质颗粒LNP 能使mRNA 疫苗在体内以非侵入性方式进行靶向递送抗原，推测用于递送mRNA 的LNP 中的
“脂质”主要指 。mRNA 包裹在LNP 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 。
(2)结合上图简述mRNA 疫苗刺激细胞辅助性T 细胞产生细胞因子的过程： 。
(3)“细胞因子风暴”是指机体感染微生物后引起体液中多种细胞因子如NF-α、IL-1、IL-6 等迅速大量产生的现象，
是引起急性呼吸窘迫综合征和多脏器衰竭的重要原因。在一些新冠肺炎患者体内，随着病毒数量的增多，机体会
启动“细胞因子风暴”，以免疫细胞的过度损伤为代价“背水一战”。一般认为，“细胞因子风暴”是免疫系统
对新的、高致病性的病原体的过激反应造成的。针对这样的病原体，疫苗就显得尤为重要。
某科研团队研制了一种针对新冠病毒的疫苗X，欲通过实验检测疫苗X 的效果，并在该实验中探究NF-α 是否有增
强该疫苗效果的作用，请完善实验及分析过程。
实验材料与药品：未接触过新冠病毒的小鼠若干只，医用注射器若干，含NF-α 的缓冲液，不含NF-α 的缓冲液，疫
苗X，新冠病毒制剂等。
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实验过程及分析：
①选取生理状况相同的小鼠，随机均分为4 组，分别编号为甲、乙、丙、丁。
②甲组不做处理， ；各组小鼠给予相同且适宜的环境培养。
③7 天后， ；各组小鼠继续在相同且适宜的环境中培养。
④一段时间内，每天观察各组小鼠感染新冠病毒的症状，并检测新冠病毒抗体的数量。
8．（2024·浙江·模拟预测）CRISPR/Cas9 基因编辑系统是由Cas9 蛋白和向导RNA 构成的复合体，可利用向导RNA
识别并结合特定DNA 序列，引导Cas9 蛋白对目标DNA 进行编辑，其过程如下图所示。利用该系统对某种野生食用
真菌进行了DNA 编辑，培育出转基因真菌。CRISPR/Cas9 系统的相关基因能否成功转入受体细胞是遗传转化体系建
立的重要前提。
(1)将真菌细胞置于一定浓度的PEG 溶液中，一段时间后再与重组DNA 混合可以提高转化效率，其中PEG 的作用是
。在转基因真菌的培育中，一般以原生质体为主，极少尝试菌丝体和孢子，说明遗传转化体系中 的
选择是制约转化效率的另一重要因素。
(2)野生型核基因组中含有pyrg、ura3 基因，这两类基因表达可产生乳清核苷-5’-磷酸脱羧酶，参与催化尿嘧啶的合
成，通过CRISPR/Cas9 编辑系统中的向导RNA 与 基因中的序列进行 ，将Cas9 蛋白带
到靶基因附近并对基因进行剪切。当目标基因序列被破坏后，菌体表现为尿嘧啶营养缺陷，只能在含有
和5-氟乳清酸的培养基上正常生长，利用这种选择作用可以初步区分出野生型真菌及完成了转化的转基因品系。
研究发现CRISPR/Cas9 编辑系统中的向导RNA 序列长度应当适中否则极易脱靶即难以精准找到目标DNA 序列，脱
靶最可能的原因是 。
(3)Cas9 蛋白和向导RNA 基因在真菌细胞中表达水平低，可通过在基因一端添加合适的 来构建高表达基因编
辑系统，还可以通过基因优化，使其转录产物中含有真菌细胞高频使用 ，以此来提高翻译效率。
(4)该食用菌是某种逆转录病毒的特定宿主，侵染时，病毒将 （填物质）注入食用菌细胞合成双链DNA
片段，说明注入的酶可能具有①以病毒核酸为模板，催化 键的形成、②解开 的作用。
这些功能的实现由酶分子相应的结构区域完成，体现了酶的 以及酶功能的复杂性。食用菌细胞中合
成的这些DNA 片段通过 进入细胞核内，并 （选填“随机”或者“定向”）整合到食
用菌的核基因组中，使其发生 （填变异类型），进而引发食用菌减产。
(5)某些食用菌具有天然抗击该种逆转录病毒的能力，有同学指出，可能是因为这些食用菌中含有限制性内切核酸
酶切割了病毒核酸，你认为这种推测合理吗？ ，请说明原因 。
9．（2024·湖南衡阳·三模）白色污染是人们对难降解的塑料垃圾（多指塑料袋）污染环境现象的一种形象称谓。
它是指各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致破坏环境，严重
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污染的现象。研究人员从土壤中筛选出能降解塑料的细菌（目的菌）的流程如图1 所示。回答下列问题。
(1)配制用于目的菌富集的培养基其成分特点是 ，该培养基属于 培养基。
(2)培养过程中需要无菌操作，为避免被杂菌污染，需要注意的事项有 （答出2 点即可）。
(3)若培养后的平板上菌落过于密集，则应该进一步 ，以便于菌落计数与分离。
(4)将筛选到的菌株用于治理“白色污染”时，有可能造成其他的环境污染问题，原因可能是 （答出一点即
可）。
(5)为了筛选出高效降解塑料的目的菌，可比较单菌落周围透明圈的大小。实验结果如图2 显示的A~E 五种菌株中，
是最理想菌株。
(6)研究人员欲获取上述目的菌相应基因进行后续研究，该过程中需要用到RT-PCR（反转录PCR）技术，即以已转
录的mRNA 为模板，来获取大量目的基因，一般要加入4 种脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP）而不是脱氧核苷酸的原
因是 。研究人员为什么不用普通的PCR 技术而是选择RT-PCR 来获取相关基因，原因是 。
10．（2024·浙江·模拟预测）适量的甜食可以缓解压力、愉悦心情，但长期摄入过量的甜食容易造成营养不良，增
加患心脏病、糖尿病等的风险。哺乳动物感知味觉、调节摄食相关机制的过程如图所示，回答下列问题：
注： GCbt 区为苦觉皮层区， CeA 区为甜觉皮层区；“+”表示促进，“-”表示抑制。
(1)哺乳动物摄入甜食时，特定的物质分子会刺激口腔中的 而产生神经冲动，并通过传入神经传至 中的
CeA 区产生甜觉，该过程是否发生了反射？ 。
(2)哺乳动物在摄入苦味食物时，在GCbt 区产生苦觉通过 （正、负）反馈作用于脑干的苦味中枢，感觉更苦；
此过程中兴奋在神经纤维上以 形式进行传导。
(3)哺乳动物在摄入苦味和甜味混合食物时通常只能感受到苦而不是甜，据图分析，其原因是 。
(4)大多数哺乳动物都具有“甜不压苦”的现象。科学家们给实验小鼠分别喂养甜味剂K、苦味剂Q、以及两者的混
合物，然后测定小鼠在5 秒钟内的舔食次数，以反映小鼠对“甜”和“苦”的感觉。下列各图能支持该现象的是
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_____。
A．
B．
C．
D．
(5)苦味通常代表该物质可能有毒性，而甜味通常代表该物质可以食用。从进化与适应的角度分析，动物形成苦味
对甜味抑制的调节机制，其意义是 。
(6)有研究表明，苦味中枢对 S 神经元、C 神经元的调控如下图所示。为进一步验证该调 控机制，研究人员给小
鼠饲喂苦味剂的同时刺激特定脑区，检测位于脑干 r 区的 S 神 经元和 C 神经元的膜电位变化，请按下图机制预
期实验结果，完成下表
组
别
刺激特定脑区
神经元兴奋程度
苦味中枢
X 区
S 神经元
C 神经元
1
不刺激
不刺
激
+
—
2
刺激
不刺
激
①
②
3
不刺激
刺激
+
③
注：+表示兴奋，++表示兴奋增强，-表示不兴奋
表中所填物质：① ② ③
(7)研究表明，SARS-CoV-2（新型冠状病毒） 也会侵染味觉感受器。SARS-CoV-2 侵染味觉感受器可能导致的结果是
。
11．（2024·陕西西安·模拟预测）为减缓温室效应，中国政府展现出负责任大国的担当，确立了2030 年前实现
“碳达峰”、2060 年前实现“碳中和”的目标。请结合下图所示的生态系统碳循环，回答有关问题：
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注：A、B、C、D 为不同生物；Xn、Yn，Zn代表参与相关物质的数量。
(1)为实现“碳中和”的目标，有同学认为图示生态系统中的X1应该大于而不是等于（Y1+Y2+Y3+Z4），你认为是否合
理？ ，理由是 。2024 年全国两会提出“以旧换新消费升级”的重大决策，这里面蕴含的“碳
减排”原理是 （答出一点）。
(2)塞罕坝是荒原变林海的典范，增强了“碳捕集”的能力。其建设之初很不顺利，塞罕坝人潜心研究不断摸索，
找到了适合当地的华北落叶松等主要树种，并大力培育兴安落叶松等其他优良树种，通过合理搭配和混交，大大
提高了造林的成功率。对比塞罕坝的今昔变化，反映出人类活动对群落演替的影响是 。
(3)“碳封存”是降低大气中CO2含量的重要举措，是以捕获碳并安全存储的方式来取代直接向大气中排放CO2的技
术。对海洋适当增肥（向海洋中投放浮游植物所需的矿质元素，如N、P、Fe 等）是利用海洋生态系统达到碳封存
的一种方法，该方法可实现碳封存的原因是 。
12．（2024·宁夏银川·三模）2024 年2 月至今，我国境内发生多起森林火灾，在一定程度上造成生态环境的破坏，
且导致一定的经济损失。请结合相关知识回答下列问题：
(1)森林作为“地球的肺”主要通过光合作用固定大气中的CO2。这些固定的含碳有机物既是生产者生长发育所需的，
又是 直接或间接消费的物质来源。
(2)所谓“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式抵消CO2排放总量，实现相对“零排放”。图1 表示生物圈
中碳循环示意图，若要实现“碳中和”，图中X1 过程吸收的CO2总量应该 （填“>”“=”或“<”）Y1、
Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量，判断依据是 。而发生森林火灾 （填“有利于”或“不利
于”）“碳中和”的实现。
(3)山火有地下火、地表火和树冠火，这是由森林群落的 结构决定的。强度较弱的地表火对森林反而是
有利的，请结合图2，从生态系统的功能角度分析原因可能是 。
13．（2024·江苏连云港·模拟预测）核酸疫苗是通过人造核酸片段模仿病毒攻击，调动人体免疫反应的第三代疫苗。
下图为mRNA 疫苗的免疫应答过程。据图回答下列问题。
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(1)制备S 蛋白的mRNA 分两大步，首先需要提取病毒的核酸，通过 得到cDNA，在经过一系列操作得到S 蛋白
基因。其次是体外制备mRNA：反应体系与PCR 体系相似，除需要加入单链的S 蛋白基因作为模板外还需要加入缓
冲液、加帽酶、 、 。加帽酶能催化mRNA5′端的磷酸基与GTP 反应，使mRNA5′端形成帽结构，然
后与脂质体组装并冷冻保存做成疫苗，加帽酶使mRNA5′端形成的帽结构的作用可能有 。
(2)APC 细胞（抗原提呈细胞）在免疫过程中的作用是 ，它除了B 细胞外还有 。APC 细胞可参与人体的第
防线发挥免疫作用。
(3)该疫苗进入APC 细胞的方式 ，直接参与③→④过程的细胞器物质组成是 ，该细胞器在mRNA 链移动
的方向是 。（用数字与箭头表示）
(4)淋巴细胞一般需要两个或两个以上的信号刺激才能被活化，如细胞②的活化除需要细胞③提供MHC-
+
Ⅱ抗原肽
复合物外，还需要 的直接刺激。人体在进化过程中选择这种活化机制的意义可能有 。
14．（2024·山西太原·三模）“蓝碳”是利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定、储存的过
程，红树林是“蓝碳”生产的重要部分。红树林生活在间歇性潮水浸淹的特殊环境中，为适应环境演化出支柱根、
呼吸根与富含单宁酸的树皮等特殊结构，具有防风消浪、固岸护堤的作用。请回答下列问题：
(1)可用 法研究红树林生态系统中碳元素的运行和变化规律；红树林强大的储碳功能一定程度上可以“抵
消”全球的碳排放，实现“碳中和”，这体现了碳循环具有 的特点。
(2)单宁酸被动物取食后产生涩味，从而抵御植食性动物的啮噬。单宁酸属于 信息，它的作用体现了信息传
递可以 。从适应性角度分析支柱根与呼吸根对红树植物的作用 。
(3)退化红树林进行植被修复时，常种植该区域原生物种进行修复，逐渐达到生态平衡。处于生态平衡的红树林具
有 的特征。
15．（2024·浙江·三模）红树林是生长在潮间带河口、海岸等区域的由白骨壤、桐花树、秋茄等乔木和其他生物组
成的群落，具有由陆向海逐步扩张的特点。研究人员选取广东某海湾自然红树林进行碳储存能力研究。以距最低
海平面距离为标准设立高潮位（4.3 米）、中潮位（3.3 米）和低潮位（1.6 米）三个调查区块，对三个区块的红树
生态系统进行调查研究。回答下列问题：
(1)对红树林生态系统进行植物多样性调查，可采用 调查红树及生存环境的各项指标。使用 对地下
部分进行取样调查，对于小型土壤动物可利用其具有 的特性，采用 法进行分离。调查发现不同潮
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位点的红树林的植被特征具有显著差异，这属于群落的 结构。
(2)调查发现低潮位点的地上生物量和地下有机碳含量都显著低于高潮位点，生物量出现差异的原因是红树林的扩
张具有 特征，因此不同高度红树的树龄不同，所以导致植被生物量具有差异；不同潮位点 ，从而
影响红树的生长；低潮位点的地下有机碳含量少的原因是 。
(3)红树林生态系统具有极强的碳储存能力，碳储存分为两条途径：生物途径是通过红树等植物的光合作用吸收和
固定碳，固定的碳中一部分通过生物的呼吸作用重新回到大气中，另一部分储存在 ；非生物途径主要是通
过 ，土壤及水下沉积物对碳的吸收和固定作用进行碳储存。
(4)红树林生态系统中存在以浮游植物为食的贝类生物，属于生态系统中的 ，在生态系统中发挥了
的作用。调查发现贝类能通过 ，增加了系统碳存储。
16．（2024·吉林长春·模拟预测）3 月16 日，美国马萨诸塞综合医院将经过基因编辑的猪肾脏移植入一位终末期肾
病患者体内，移植手术使用的猪肾脏经过了69 处基因组编辑，包括“敲除”会引起排异反应的基因，添加一些人
类基因以改善动物器官与人体的兼容性。此外，研究团队让猪体内的逆转录病毒基因失活，以防相关病毒影响接
受移植者。该方案为肾衰竭者带来新的希望。请据此回答相关问题。
(1)医学上把用正常器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫做器官移植。在进行器官移植时要先进
行配型，配型的原因是 。
(2)选择猪作为移植器官供体的原因是 （答出一点）；科学家利用基因工程技术对猪的器官进行改造，然后再
结合克隆技术，培育出不引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官，请简述一种基因改造的思路 。
(3)CRISPR/Cas9 是目前应用最广泛的基因组编排技术，能对DNA 分子中的基因进行编辑。该技术需要向要进行编辑
的细胞中加入人工合成的向导RNA 和一种来自细菌的核酸酶Cas9 蛋白。其原理如下图所示。
据图推测，CRISPR/Cas9 基因编辑技术可实现靶向编辑的原因是 ；Cas9 蛋白的作用是 。
(4)经过改造的转基因猪。可以利用无性繁殖的方法，如 （答出两点）得到更多的可移植器官供体。
17．（2024·黑龙江·三模）我国科研人员通过基因治疗，成功治愈了全球首例β-地中海贫血症患者。研究人员运用
高精准变形式碱基编辑器(tBE)，对患者自体造血干细胞中的单个碱基进行编辑，以重新激活γ-珠蛋白的表达，最
终使患者血红蛋白水平恢复正常，过程如图1 所示。相较于图2 中基于 CRISPR 技术的β-地贫基因编辑疗法，该
方法见效更快、疗效更好，且不引发患者基因组突变或片段缺失。请回答下列问题。
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(1)基因治疗中通常用到AAV(腺病毒)等，AAV 的作用为 。
(2)据图2 分析CRISPR 技术中gRNA 起 (填“导向”或“切割”)的作用。相比 CRISPR 技术(切断双链)，
tBE 不需要破坏DNA 双链就能对致病的碱基突变进行校正，由此可知tBE 具有 优点(写出1 点即可)。
(3)为了检测目的基因是否翻译成γ-珠蛋白，可采用的技术为 。采用自体造血干细胞编辑移植的优点
为 (写出1 点即可)。
(4)欲验证图1 中基因治疗方法对β-地中海贫血症患者的疗效，请写出大致实验思路。(注：使用的测量工具无需说
明，β-地中海贫血症志愿者、健康志愿者多人)
18．（2024·内蒙古乌海·模拟预测）新冠病毒不断演变，出现了XBB1.5、XBB1.16、EG5．1、BA2.86 等变异株。复
旦大学研究团队成功研发了四价新冠疫苗（SCTV01E），其结构包含四种变异株的重组S 三聚体蛋白抗原。该疫苗
在中和抗体和产生特异性记忆B 细胞方面表现出色，为应对不同新冠变异株提供了更高效的防护。图示为机体感
染新冠病毒后的调节。回答下列问题：
(1)机体对新冠病毒的识别依赖于病毒表面的 。机体感染新冠病毒后常表现出发热症状，在体温上升阶段，机
体散热速率与产热速率的关系是 。
(2)甲、乙细胞均参与代谢过程，与其细胞受体结合的物质分别是 ，甲细胞最可能是 。
(3)在发热阶段，病人感到口渴的中枢位于 ，此时病人维持机体渗透压稳定的途径有 。
(4)注射加强针的目的是使机体产生 。抗体无法对侵入宿主细胞内的新冠病毒发挥作用，原因是 。
19．（2024·湖北十堰·二模）研究发现，重症新冠病毒感染者（表现为严重肺水肿和器官功能障碍）中，有相当比
例的人是糖尿病患者。图1 表示新冠病毒（SARS-Cov-2）侵入人体细胞的过程，其中ACE2（血管紧张素转换酶2，
其相应基因在气道上皮细胞、肠道及胰腺等组织中均有表达）先期可作为新冠病毒侵入细胞的受体，S 蛋白为病毒
抗原。回答下列问题：
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(1)胰岛B 细胞分泌胰岛素的过程受到 （答出2 种）等物质的调节，胰岛素通过促进 （答出2 点）过程从
而降低血糖。
(2)感染新冠病毒的糖尿病患者体内ACE2 基因的表达量较高，胰岛素含量较未感染新冠病毒的糖尿病患者的低。经
研究证实，感染新冠病毒的糖尿病患者体内胰岛B 细胞数量减少，综合上述信息分析，原因可能是 。
(3)新冠病毒侵入人体细胞后主要引起 （填“体液”或“细胞”）免疫，辅助性T 细胞在其中的作用是 。
(4)内皮糖萼是一种覆盖在血管内皮细胞表面的凝胶网状结构，内皮糖萼被破坏后可导致内皮细胞通透性改变，使
血浆渗漏到循环系统外，引起血压下降、组织水肿。硫酸乙酰肝素（HS）是构成内皮糖萼的主要成分，其脱落量
可直接反映内皮糖萼损伤程度。研究人员对野生型小鼠和糖尿病模型小鼠分别注射S 蛋白后，测定不同时间下三
组小鼠血浆中HS 的浓度，结果如图2 所示。据此分析糖尿病患者感染新冠病毒后易出现组织水肿的原因是 。
20．（2024·浙江台州·二模）自然界用简单的材料和巧妙的设计解决了植物适应光环境变化难题，它环环相扣展现
出缜密性，形式多样体现出灵活性，就地取材极具经济性。回答下列问题：
(1)地球上最大规模的能量物质转换和生物固碳过程是 。自然界的演化以最佳的生存和 为目标，
而非人类所追求的最大生物量。
(2)光反应是一个 （吸能/放能）反应，其过程如下图，光系统进行捕光并完成电荷分离，实现从光能到
的转换，生成的电子通过电子传递链最终生成 ；并使氢离子形成 ，驱动ATP 合酶生成ATP 的过
程。
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光反应示意图
(3)叶绿素作为天然光催化剂，驱动水分解产生 ，这是维持地球上好氧生命的关键过程。通过铜的修饰可
以提高叶绿素a 的稳定性，因此可利用Cu 取代叶绿素a 中心的 以提高其稳定性。此外，叶绿素还可与碳
材料形成多元催化剂使光合作用显著增强，因为碳材料在300-400nm 范围内表现出很强的吸光度，可以有效地将
这些光子转化为可见的 光以被天然叶绿素用于光合作用。
(4)2021 年我国科学家首次实现了无细胞条件下二氧化碳到淀粉的人工合成，速率为玉米的8.5 倍。写出这项技术
具有的重要意义有 （写出两点）。
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