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必刷14 科学探究实验及前沿发展应用
高频考点1 新型冠状病毒及相关
高频考点2 阿尔兹海默症
高频考点3 诺贝尔奖获得相关技术
高频考点4 环境保护
1．（2023·湖北·统考高考真题）2020 年9 月，我国在联合国大会上向国际社会作出了力争在2060 年前实
现“碳中和”的庄严承诺。某湖泊早年受周边农业和城镇稠密人口的影响，常年处于CO2过饱和状态。经
治理后，该湖泊生态系统每年的有机碳分解量低于生产者有机碳的合成量，实现了碳的零排放。下列叙述
错误的是（ ）
A．低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
B．水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放
C．湖泊沉积物中有机碳的分解会随着全球气候变暖而加剧
D．在湖泊生态修复过程中，适度提高水生植物的多样性有助于碳的固定
【答案】B
【解析】碳中和是指通过减少、避免和抵消排放的温室气体，使温室气体净排放量为零的状态。它是应对
全球气候变化的一种手段，旨在达到全球减缓气候变化的目标。
A、低碳生活和绿色农业可以促进CO2的吸收以及减少CO2的排放，从而减小生态足迹，A 正确；
B、水生消费者对有机碳的利用，其遗体、粪便还会被分解者利用，不会缓解碳排放，B 错误；
C、随着全球气候变暖，酶的活性升高，湖泊沉积物中有机碳的分解会加剧，C 正确；
D、在湖泊生态修复过程中，适度提高水生植物的多样性能够充分利用光能，有助于碳的固定，D 正确。
故选B。
2．（2023·浙江·统考高考真题）近百年来，随着大气CO2浓度不断增加，全球变暖加剧。为减缓全球变暖，
我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标，彰显了大国责任。下列措施不利于达成此目标
的是（ ）
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A．大量燃烧化石燃料
B．积极推进植树造林C．大力发展风能发电D．广泛应用
节能技术
【答案】A
【解析】“碳中和”是指一定时间内CO2 的排放量与吸收量基本相当，CO2 的捕集、利用是实现“碳中
和”的重要途径。
A、大量燃烧化石燃料会导致大气中的二氧化碳含量增多，不利于实现碳中和，A 符合题意；
BCD、积极推进植树造林 、大力发展风能发电和 广泛应用节能技术都可以减少二氧化碳的排放或增加二
氧化碳的吸收利用，利于实现碳中和，BCD 不符合题意。
故选A。
3．（2023·河南·襄城高中校联考一模）新型冠状病毒是RNA 病毒，侵入宿主细胞后的部分生理过程如图，
下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①有三种RNA 参与，核糖体从左至右移动
B．过程①产生的三条多肽链氨基酸序列不同
C．过程②所需嘌呤与过程③所需嘧啶数相等
D．HIV 侵入人体后也能发生①②③过程
【答案】C
【解析】分析题图：图示是新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖过程，其中①表示以+RNA 为模板合成蛋白
质的过程；②表示以+RNA 为模板合成-RNA 的过程；③表示以-RNA 为模板合成+RNA 的过程。
A、过程①为翻译，需要mRNA、tRNA、rRNA 三种RNA 参与，根据肽链的长短可知，翻译的方向为从右
至左，A 错误；
B、过程①共用同一种模板，则产生的三条多肽链氨基酸序列相同，B 错误；
C、②过程以+RNA 为模板合成-RNA，所需的嘌呤数等于+RNA 中的嘧啶数，③过程以-RNA 为模板合成
+RNA，所需的嘧啶数为-RNA 中的嘌呤数，+RNA 中的嘧啶数与-RNA 中的嘌呤数相等，因此过程②所需
嘌呤与过程③所需嘧啶数相等，C 正确；
2
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D、HIV 为逆转录病毒，遗传信息的传递过程与新型冠状病毒不相同，不会发生①②③过程，D 错误。
故选C。
4．（2023·广东东莞·校考模拟预测）2020 年9 月我国首次向全世界提出“碳达峰”和“碳中和”的双碳目
标。为实现双碳目标而采取的措施中，不可取的是（ ）
A．实施退耕还林、还草、还湖工程
B．培育并栽种光合效率高的树种
C．少吃蔬菜，多吃肉
D．利用人畜粪便、作物秸秆生产沼气
【答案】C
【解析】碳中和是在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，
以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。要实现“碳中和”，我们应该尽可能减少
CO2 排放总量，同时促进CO2 消耗总量，具体做法有：绿色出行、植树造林、开发利用清洁能源。等。
A、实施退耕还林、还草、还湖工程，提高森林覆盖率，有利于吸收和固定二氧化碳，A 正确；
B、培育并栽种光合效率高的树种，有利于吸收和固定二氧化碳，B 正确；
C、生产肉食的过程会增加消耗吸收二氧化碳的植物，故多吃蔬菜，少吃肉，有利于实现双碳目标，C 错
误；
D、利用人畜粪便、作物秸秆生产沼气，减少秸秆的燃烧，减少二氧化碳的排放，D 正确。
故选C。
5．（2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测）2019 年诺贝尔生理学或医学奖颁给了研究细胞对
氧气的感应和适应机制的三位科学家。研究表明，HIF 是普遍存在于人和哺乳动物细胞内的一种蛋白质。
在细胞内氧气含量正常时，HIF 会迅速分解；当细胞缺氧时，HIF 会与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应
答元件(非编码蛋白质序列)结合，使EPO 基因表达加快，促进EPO 的合成。HIF 的产生过程及其对EPO 基
因的调控如图所示，下列分析错误的是（ ）
A．过程①和过程②在低氧环境中才能够进行
B．HIF 的含量与细胞中的氧气含量呈负相关
C．细胞在正常氧环境中EPO 基因也能表达
D．EPO 含量增加可能促进细胞中HIF 含量下降
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【答案】A
【解析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程，基因表达产物通常是蛋白质。
基因表达包括转录和翻译两个过程：转录过程由RNA 聚合酶进行，以DNA 为模板，产物为RNA，RNA
聚合酶沿着一段DNA 移动，留下新合成的RNA 链，翻译过程是以信使RNA(mRNA)为模板，指导合成蛋
白质的过程。促红细胞生成素(EPO)又称红细胞刺激因子、促红素，是一种人体内源性糖蛋白激素，可刺
激红细胞生成。
A、过程①为转录，过程②为翻译，正常氧环境中也能进行，A 错误；
B、正常氧气条件下，HIF 会迅速分解；当细胞缺氧时，HIF 会与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元
件(非编码蛋白质序列)结合，因此HIF 的含量与细胞中的氧气含量呈负相关，B 正确；
C、EPO 为促红细胞生成素细胞，在正常氧气环境中EPO 基因表达，在低氧环境下EPO 基因表达加快，以
适应低氧的环境，C 正确；
D、EPO 含量增加会促进红细胞运输氧气，细胞逐渐提高甚至恢复正常氧气的状态，而在正常氧气条件下，
HIF 分解，因此EPO 含量增加会促进HIF 含量下降，D 正确。
故选A。
6．（2023·广东东莞·校联考一模）新冠病毒肺炎疫情警示人们要养成健康的生活习惯。下列相关叙述正确
的是（ ）
A．新冠病毒是生物，属于生命系统的结构层次
B．新冠病毒利用宿主细胞的脱氧核苷酸来合成自身的遗传物质
C．肺部细胞由于该病毒的大量增殖而裂解死亡属于细胞凋亡
D．该病毒和肺部细胞膜上的ACE2 受体结合进入细胞内，说明细胞膜具有控制物质进出的功能
【答案】D
【解析】生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核酸（DNA 或RNA），必须在活细胞内寄生并
以复制方式增殖的非细胞型微生物。
A、病毒没有细胞结构，不属于生命系统的结构层次，A 错误；
B、新冠病毒的遗传物质是RNA，其利用宿主细胞的核糖核苷酸来合成自身的遗传物质，B 错误；
C、肺部细胞由于该病毒的大量增殖而裂解死亡属于细胞坏死，对于机体是不利的，C 错误；
D、该病毒和肺部细胞膜上的ACE2 受体结合进入细胞内，说明细胞膜具有控制物质进出的功能，但该控
制功能是相对的，D 正确。
故选D。
7．（2023·湖南郴州·统考模拟预测）北京2022 年冬奥会通过建立动植物监测系统、低碳能源利用、低碳
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交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措，兑现了“绿色办奥”的庄严承诺，成为历史上首个关注
“碳中和”（一段时间内空气中CO2含量未增加）的冬奥会。下列说法正确的是（ ）
A．“碳中和”是指生产者的CO2吸收量等于所有生物的CO2释放量
B．垃圾回收再利用提高了生态系统的能量传递效率
C．冬奥会工程建设遵循协调、循环、整体等生态学原理
D．北京地区生物多样性的直接价值远大于间接价值
【答案】C
【解析】1、循环原理：通过系统设计实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一个环节利
用，减少整个生产环节“废物”的产生。
2、自生原理：把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统。
3、整体原理：充分考虑生态、经济和社会问题。
A、碳中和是指生产者的固定量等于所有生物的呼吸量加上化石燃料燃烧产生的CO2 之和，而不是指生产
者的CO2 吸收量等于所有生物的CO2 释放量，A 错误；
B、垃圾回收再利用是实现了能量多级利用，提高了生态系统的能量利用效率，而不是提高了生态系统的
能量传递效率，B 错误；
C、冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措，
兑现了“绿色办奥”的庄严承诺，所以冬奥会工程建设遵循协调、循环、整体等生态学原理，C 正确；
D、生物多样性的直接价值远小于间接价值，D 错误。
故选C。
8．（2023·浙江温州·瑞安中学校考三模）“碳达峰”“碳中和”目标的提出标志着中国的崛起和中华民族
的伟大复兴将以减碳、低碳和零碳的方式实现，这是自第一次工业革命以来，世界大国崛起过程中从未有
过的伟大壮举。下列相关叙述正确的是（ ）
A．自然界中生产者获得碳元素的方式只有光合作用
B．每个生态系统都可以依靠自身结构成分实现“碳中和”
C．实现“碳达峰”后空气中CO₂ 浓度将保持不变
D．建立绿色低碳循环体系还需要世界各国共同参与，主要原因是碳循环具有全球性
【答案】D
【解析】碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2 的形式进行的，大气中的二氧化碳能够随着大
气环流在全球范围内运动，因此碳循环具有全球性。植树造林、减少化石燃料燃烧等手段可以有效降低大
气中CO2 浓度。
A、自然界中生产者获得碳元素的方式有光合作用和化能合成作用，A 错误；
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B、不是每个生态系统都可以依靠自身结构成分实现“碳中和”，例如某些人工生态系统的CO2 吸收量小
于CO2 排放量，依靠自身结构成分无法实现“碳中和”，B 错误；
C、“碳达峰”是指某个时间点，CO2 的排放量达到历史峰值，然后经历平台期后，进入持续下降的过程，
而空气中CO2 浓度受排放量和吸收量的双重影响，故无法判断空气中CO2 浓度的变化趋势，C 错误；
D、碳循环具有全球性，故建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与，D 正确。
故选D。
9．（2023·云南红河·一模）诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒（HCV）的三位科学家。下图为
丙型肝炎病毒在肝细胞中的增殖过程。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①、②和③，所需的原料和能量均来自于肝细胞
B．一般来说生物学家根据RNA 能否直接起mRNA 作用而将RNA 病毒分成单股正链RNA（+RNA）病
毒与单股负链RNA（-RNA）病毒，HCV 属于前者
C．②和③完成+RNA 复制过程中，极易变异，因此研制疫苗的难度很大
D．-RNA 既可以与宿主细胞内的核糖体结合，还可以通过③产生出大量+RNA
【答案】D
【解析】分析题图：图中①表示翻译，②表示以+RNA 为模板合成-RNA，③表示以-RNA 为模板合成
+RNA。
A、过程①代表翻译，②和③完成+RNA 复制，所需的原料和能量均来自于宿主细胞（肝细胞），A 正确；
B、图示HCV 病毒为单股正链RNA（+RNA）病毒，B 正确；
C、RNA 通常是单链结构，不像DNA 分子碱基之间通过氢键连接具有稳定性，因此RNA 更容易发生变异，
研制疫苗难度大，C 正确；
D、+RNA 可以与宿主细胞内的核糖体结合，但-RNA 不能与宿主细胞内的核糖体结合，D 错误。
故选D。
10．（2023·浙江舟山·统考模拟预测）2020 年诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒（HCV)的三位
科学家，HCV 是一种单股正链RNA(+RNA)病毒，下图为丙型肝炎病毒在肝细胞中的增殖过程。下列叙述
错误的是（ ）
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A．过程①代表翻译，所需的原料和能量均来自于肝细胞
B．通过②和③完成＋RNA 复制时，需RNA 聚合酶的催化
C．过程②所需的嘌呤比例与过程③所需的嘧啶比例相同
D．+RNA 和－RNA 可以随机与宿主细胞内的核糖体结合
【答案】D
【解析】据图分析，+RNA 作为翻译的模板，合成HCV 蛋白；+RNA 先形成-RNA，再形成+RNA；+RNA
和HCV 结构蛋白形成子代病毒。
A、病毒为专性寄生，过程①是以RNA 为模板合成蛋白质的过程，代表翻译，所需的原料和能量均来自于
肝细胞，A 正确；
B、②③均是以RNA 为模板合成RNA 的过程，需RNA 聚合酶的催化，B 正确；
C、过程②和过程③所需要的模板链上碱基互补，都遵循A-U、G-C 配对，因此过程②所需的嘌呤比例与
过程③所需的嘧啶比例相同，C 正确；
D、据图可知+RNA 是翻译的模板，因此与核糖体结合的是+RNA，D 错误。
故选D。
11．（2023·辽宁·二模）丙肝病毒（HCV）是一种＋RNA 病毒，即以注入宿主细胞的病毒RNA 为模板直
接翻译出蛋白质。用于治疗丙肝的新药索非布韦是一种尿嘧啶类似物，能够抑制依赖RNA 的相关酶
（NS5B）合成病毒RNA。根据以上材料，下列说法正确的是（ ）
A．针对丙型肝炎的抗病毒药物的作用机理可能是抑制丙型肝炎病毒体内发生的转录过程
B．若HCV 的＋RNA 含有m 个胞嘧啶，则获得子代病毒内的RNA 至少需要m 个鸟嘌呤
C．NS5B 可能无法区分参与到病毒RNA 合成过程中的索非布韦与尿嘧啶
D．病毒RNA 控制合成自身的蛋白质依赖于密码子的简并性
【答案】C
【解析】据题干信息可知：HCV 是一种+RNA 病毒，可以注入宿主细胞的病毒RNA 为模板直接翻译出蛋
白质。药物索非布韦只能与HCV 的RNA 聚合酶发生特异性结合，不影响人体细胞RNA 的合成。
A、据题干信息可知，针对丙型肝炎的抗病毒药物的作用机理可能是抑制丙型肝炎病毒体内发生的RNA 自
我复制过程，A 错误；
B、+RNA 含有m 个胞嘧啶C，则根据碱基互补配对得到的子代RNA 对应需要m 个G，但在RNA 中也存
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在G，故得到的子代病毒RNA 中含有的鸟嘌呤G 至少为m＋“+RNA”中的G，B 错误；
C、据题干信息可知索非布韦是一种尿嘧啶类似物，故NS5B 可能无法区分参与到病毒RNA 合成过程中的
索非布韦与尿嘧啶，C 正确；
D、密码子的通用性使得病毒RNA 在宿主细胞中能合成自身的蛋白质，D 错误。
故选C。
12．（2023·山西·统考一模）阿尔茨海默病（AD）是由于人脑组织中出现了淀粉样斑块而引起的神经系统
退行性疾病。淀粉样斑块是淀粉样前体蛋白（简称APP，神经细胞膜上的一种重要跨膜蛋白）被γ-分泌酶
切割后经沉积产生的。下列说法不正确的是（ ）
A．APP 被切割前后均可与双缩脲试剂发生反应
B．γ-分泌酶可显著降低APP 水解反应的活化能
C．APP 基因是阿尔茨海默病（AD）的致病基因
D．干扰γ-分泌酶与APP 的特异性结合可缓解AD 的病情
【答案】C
【解析】题干信息“AD 病人的特异性标志物之一是脑组织中出现的淀粉样斑块沉积，它是由淀粉样蛋白
前体蛋白被γ-分泌酶切割后产生沉淀聚集形成的，一直以来，抑制γ-分泌酶的切割活性，减少淀粉样斑块
沉积都是一个重要的治疗AD 的策略，”故可以将通过调节γ-分泌酶活性来治疗疾病作为一种研究思路。
A、APP 本质是蛋白质，切割前后都有肽键，均可与双缩脲试剂发生反应，A 正确；
B、γ-分泌酶能催化APP 水解，所以γ-分泌酶可显著降低APP 水解反应的活化能，B 正确；
C、APP 是分布于神经细胞膜上的重要跨膜蛋白，APP 基因控制跨膜蛋白的合成，因此APP 基因不是阿尔
茨海默病（AD）的致病基因，阿尔茨海默病（AD）致病原因是由于γ-分泌酶切割APP 之后导致的，C 错
误；
D、干扰γ-分泌酶与APP 的特异性结合，γ-分泌酶不能切割APP，从而可以减少脑组织中出现淀粉样斑块
沉积，可缓解AD 的病情，D 正确。
故选C。
13．（2023·河北保定·统考二模）下图是新冠病毒抗原（N 蛋白）检测试剂盒的原理。试剂盒有两条指示
线：反应线（T 线）和质控线（C 线），胶体金垫中有含有胶体金颗粒的抗体1 和抗体4，质控线和反应线
的位置分别固定抗体2 和抗体3，胶体金颗粒大量聚集后会呈现红色，如下图所示。有关叙述错误的是（
）
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A．使用N 蛋白作为检测标志物的原因是该蛋白在不同新冠病毒株系中高度保守且表达量高
B．抗体1 和抗体4 均可以和新冠病毒结合，抗体4 是可以与抗体3 特异性结合的质控抗体
C．抗原检测试剂盒所需要的多种抗体需要较高的纯度，通常使用单克隆抗体的方法制备
D．橙汁未经样本洗脱液处理直接滴加会改变试剂盒的pH，导致抗原抗体非特异性结合而产生“假阳
性”
【答案】B
【解析】对于新型冠状病毒而言，自身有N 蛋白、E 蛋白和S 蛋白等抗原，这些抗原能够作为免疫原，在
人体遭受病毒感染后，能够对浆细胞产生一种刺激，从而生产出一种特异性抗体，而根据抗原检测的原理，
在样本垫上滴加样本，通过液相层析方式，依次通过结合垫，而在结合垫内部，由于含有标记的抗原特异
性抗体，因此能够与样本中的抗原（病毒蛋白）进行结合，当液流到达检测线（T 线）时，固定在这条线
上的第二种抗原特异性抗体再次与抗原结合，将会呈现阳性结果。
A、N 蛋白应是新型冠状病毒中保守性较高的蛋白质，且表达量较高，因此作为检测标志物用于检测新冠
病毒存在，A 正确；
B、胶体金垫中有含有胶体金颗粒的抗体1 和抗体4，抗体1 和抗体2 均能与新冠病毒表面抗原结合，抗体
3 和抗体4 之间能够特异性结合，B 错误；
C、单克隆抗体灵敏度高、特异性强，抗原检测试剂盒所需要的多种抗体需要较高的纯度，通常使用单克
隆抗体的方法制备，C 正确；
D、橙汁未经样本洗脱液处理直接滴加会改变试剂盒的pH，导致抗原抗体非特异性结合而产生“假阳性”，
不具备参考性，D 正确。
故选B。
14．（2023·山东聊城·统考一模）中国共产党二十大报告指出：“要推进美丽中国建设，坚持山水林田湖
草沙一体化保护和系统治理，统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化，协同推进降碳、
减污、扩绿，增长，推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。”下列叙述错误的是（ ）
A．建设生态廊道工程可为野生动物的扩散、迁徙提供通道
B．开车与步行相比、吃肉与吃素食相比，前者均会增大人类的生态足迹
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C．垃圾分类，回收再利用实现了生态系统的物质循环，提高了能量的传递效率
D．我国制定的海洋伏季休渔政策既是保护生物多样性的举措，也遵循可持续发展的理念
【答案】C
【解析】生态足迹就是能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间，其含义就是要维
持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的或者能够只容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的
地域面积。
A、通过生态廊道建设可以连通破碎化的栖息地，构建起一张生物多样性的保护网络，为野生动物的扩散，
迁徙提供了通道，A 正确；
B、开车与步行相比增加了废物的排放，吃肉与吃素食相比增加了资源的消耗，因此，前者均会增大人类
生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，即增加生态足迹，B 正确；
C、垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环，但不能提高能量传递效率，C 错误；
D、海洋伏季休渔政策是科学合理利用资源的举措，既有利于保护生物多样性也遵循可持续发展的理念，D
正确。
故选C。
15．（2023·江西·江西省宜春市第一中学校联考模拟预测）2019 年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位发现
细胞感知和适应氧气供应机制的科学家。研究发现在体内氧含量降低时，低氧诱导因子（HIF）会大量生
成，调节促红细胞生成素基因，增加红细胞的数量从而促使细胞适应低氧环境，而在正常的含氧条件下，
细胞内的HIF 会被蛋白酶体降解，如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．正常含氧条件下，HIF 的生成与降解处于动态平衡，HIF 含量较低
B．在低氧或正常含氧条件下，人体成熟红细胞都只能通过呼吸产生乳酸供能
C．低氧环境下， HIF 在红细胞中发挥功能，有利于氧气的运输
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D．通过促进HIF 的活性可治疗贫血等缺氧性疾病
【答案】C
【解析】分析题图：正常氧气条件下，细胞内的低氧诱导因子（HIF） 会被蛋白酶体降解；低氧环境下，
HIF 会促进缺氧相关基因表达，导致HIF 含量增加，促使细胞适应低氧环境。
A、根据题意可知，在低氧时低氧诱导因子（HIF）会大量生成；正常含氧条件下，HIF 的生成与降解处于
动态平衡，使HIF 含量较低，A 正确；
B、人体成熟红细胞没有细胞核和复杂的细胞器，因此没有有氧呼吸的场所线粒体，只能以无氧呼吸的方
式分解葡萄糖，产生乳酸，而获取能量，B 正确；
C、低氧诱导因子(HIF)能调节促红细胞生成素基因，而人体成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，不含基因，
说明HIF 发挥功能的场所不在红细胞中，C 错误；
D、HIF 能促使细胞适应低氧环境，因此通过升高HIF 的活性可治疗贫血等缺氧性疾病，D 正确。
故选C。
16．（2023·浙江舟山·统考模拟预测）我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔奖。青蒿细胞中青蒿
素的合成途径如下图实线方框内所示，酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP（如虚线方框内所
示）。科学家向酵母菌导入相关基因培育产青蒿素酵母菌。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①需要逆转录酶催化
B．培育产青蒿素酵母菌，必须导入FPP 合成酶基因和ADS 酶基因
C．由于ERG9 酶等的影响，培育的产青蒿素酵母合成的青蒿素仍可能很少
D．在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾，体现了生物多样性的间接价值
【答案】C
【解析】分析题图：图中实线方框中表示青蒿细胞中青蒿素的合成途径，青蒿素的合成需要FPP 合成酶和
ADS 酶等。虚线方框表示酵母细胞合成FPP 合成酶及固醇的过程，酵母细胞只能合成FPP 合成酶，不能合
成ADS 酶，因此其不能合成青蒿素。
A、过程①是FPP 合成酶基因转录形成mRNA，需要RNA 聚合酶，A 错误；
B、由图可知，酵母细胞能合成FPP 合成酶，但不能合成ADS 酶和CYP71AV1 酶，即酵母细胞缺乏ADS
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酶基因和CYP71AV1 酶基因．因此，要培育能产生青蒿素的酵母细胞，需要向酵母细胞中导入ADS 酶基
因、CYP71AV1 酶基因，B 错误；
C、图示可知，FPP 转化成固醇需要ERG9 酶催化，故由于ERG9 酶等的影响，培育的产青蒿素酵母合成的
青蒿素仍可能很少，C 正确；
D、在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾，体现了生物多样性的直接价值，D 错误。
故选C。
17．（2023·海南·统考模拟预测）新冠病毒和肺炎链球菌侵入人体后，都可能感染肺部引起肺炎。研究发
现新冠病毒属于RNA 病毒，其RNA 可作为mRNA 且序列中含有RNA 聚合酶基因，但无逆转录酶基因。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．新冠病毒的遗传物质是RNA，肺炎链球菌的遗传物质主要是DNA
B．新冠病毒的蛋白质外壳和肺炎链球菌的荚膜不都在核糖体上合成
C．在宿主细胞中，新冠病毒的RNA 聚合酶基因经转录和翻译形成RNA 聚合酶
D．参与新冠病毒蛋白质外壳合成的RNA 是以新冠病毒的RNA 为模板形成的
【答案】B
【解析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，
所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA 聚合酶进行，以DNA 为模板，
产物为RNA。RNA 聚合酶沿着一段DNA 移动，留下新合成的RNA 链。翻译是以mRNA 为模板合成蛋白
质的过程，场所在核糖体。
A、新冠病毒的遗传物质是RNA，肺炎链球菌的遗传物质是DNA，A 错误；
B、新冠病毒没有细胞结构，其蛋白质外壳在宿主细胞的核糖体上合成，荚膜是多糖，不在核糖体上合成，
B 正确；
C、RNA 聚合酶是蛋白质，新冠病毒的RNA 可作为mRNA 且序列中含有RNA 聚合酶基因，mRNA 是翻译
的模板，因此在宿主细胞中，新冠病毒的RNA 聚合酶基因经翻译形成RNA 聚合酶，C 错误；
D、参与新冠病毒蛋白质外壳合成的RNA 有mRNA、tRNA、rRNA，mRNA 是在新冠病毒的RNA 中的，
不用合成，tRNA、rRNA 是宿主细胞提供的，D 错误。
故选B。
18．（2023·河北保定·河北省唐县第一中学校考二模）新冠病毒和肺炎链球菌都可能使人患肺炎。下列有
关新冠病毒和肺炎链球菌的说法，正确的是（ ）
A．前者以RNA 为遗传物质，后者以DNA 为主要遗传物质
B．二者均能够利用人体肺细胞的核糖体合成自身的蛋白质
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C．被新冠病毒或肺炎链球菌侵染的个体中某些细胞的细胞周期缩短
D．自然界中外源基因可能会整合到新冠病毒或肺炎链球菌的染色体上
【答案】C
【解析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活
和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
A、新冠病毒以 RNA 为遗传物质，肺炎链球菌以DNA 为遗传物质，A 错误；
B、肺炎链球菌属于原核生物，利用自身的核糖体合成蛋白质，B 错误；
C、人体被新冠病毒或肺炎链球菌侵染后，体内一些免疫细胞例如 B 细胞和T 细胞会被激活并增殖分化，
细胞周期缩短，C 正确；
D、新冠病毒和肺炎链球菌均无染色体，故自然界中不可能出现外源基因整合到新冠病毒或肺炎链球菌染
色体上的情况，D 错误。
故选C。
19．（2023·江西·江西省宜春市第一中学校联考模拟预测）最新研究表明线粒体有两种分裂方式：中区分
裂和外围分裂（图1 和图2），两种分裂方式都需要DRP1 蛋白的参与，正常情况下线粒体进行中区分裂，
当线粒体出现损伤时，顶端Ca2+和活性氧自由基（ROS）增加，线粒体进行外围分裂，产生大小不等的线
粒体，小的子线粒体不包含复制性DNA（mtDNA），继而发生线粒体自噬。下列叙述正确的是（ ）
A．外围分裂的线粒体周围可能存在溶酶体，因线粒体自噬需要溶酶体合成的多种水解酶参与。
B．当线粒体出现损伤时，可通过中间分裂消除ROS 和Ca2+对细胞的损伤
C．细胞增殖时，线粒体会加快外周分裂，以增加线粒体数量从而满足能量需求
D．通过药物抑制DRP1 的活性，线粒体中间分裂和外周分裂均会受到抑制
【答案】D
【解析】1、线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双
膜结构，内膜向内突起形成“嵴内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，
生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
2、溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老损伤的细胞器和吞噬杀死侵入细胞的细菌或病毒，与细胞自噬
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密切相关的细胞器是溶酶体。
A、线粒体自噬需溶酶体参与，但其中的酶是在核糖体上合成的，A 错误；
B、当线粒体出现损伤时，会通过外周分裂，产生小的子线粒体，从而被吞噬消化，从而消除ROS 和
Ca2+对细胞的损伤，B 错误；
C、细胞增殖时，线粒体会加快中间分裂，以增加线粒体数量从而满足能量需求，C 错误；
D、如图可知，线粒体的分裂需要DRP1 的作用，所以通过药物抑制DRP1 的活性，线粒体中间分裂和外周
分裂均会受到抑制，D 正确。
故选D。
20．（2023·河北沧州·校考模拟预测）下图是新型冠状病毒抗原检测试剂盒的结构与原理，抗体1 和抗体2
可分别与新型冠状病毒表面的不同抗原特异性结合，抗体1 与抗体3 可以特异性结合：胶体金吸收光能后
呈现红色。检测时、将鼻、咽拭子中的样本洗脱到缓冲液后，滴加在点样处，样本沿箭头方向移动，之后
通过观察颜色变化即可快速判断样本中是否含有新型冠状病毒。下列相关叙述错误的是（ ）
注：抗体1-胶体金可以移动；抗体2、抗体3 分别固定在检测线，质控线：质控线识别、捕获富余的抗体
1-胶体金。
A．某些抗体可能作为抗原刺激机体产生相应的抗体
B．新型冠状病毒感染者体内至少会产生两种抗新型冠状病毒的抗体
C．新型冠状病毒抗原检测的免疫学原理是抗原-抗体特异性结合
D．若检测线和质控线均未出现红色，则被检测者未感染新型冠状病毒
【答案】D
【解析】抗体是由浆细胞产生，抗体能和抗原特异性结合，依据抗原抗体特异性结合的特点可检测是否感
染新冠病毒。
A、由“抗体1 与抗体3 可以特异性结合”可以推测，某些抗体可能作为抗原刺激机体产生相应的抗体，A
正确；
B、由“抗体1 和抗体2 可分别与新型冠状病毒表面的不同抗原特异性结合“可知，新型冠状病毒感染者
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体内至少产生两种抗新型冠状病毒的抗体，B 正确；
C、新型冠状病毒抗原检测的免疫学原理是抗原一抗体特异性结合，C 正确；
D、若点样处不含新型冠状病毒，则抗体1 仅与抗体3 结合，因此若检测者未感染新型冠状病毒，则检测
线不出现红色、质控线出现红色，D 错误。
故选D。
21．（2023·山东菏泽·山东省鄄城县第一中学校考三模）CRISPR/Cas9 是一种基因编辑技术，Cas9 蛋白能
与人工设计的sgRNA 形成复合体（如图）．利用该技术可以对DNA 进行一系列的定向改造。下列相关叙
述错误的是（ ）
A．Cas9 蛋白属于限制酶，能切割目的基因
B．sgRNA 具有能与目的基因发生碱基互补配对的结构
C．基因编辑技术能够定点插入、删除或替换部分碱基对
D．通过基因编辑技术引起的变异属于基因重组
【答案】D
【解析】CRISPR/Cas9 系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导RNA 能识别并结合特定的DNA
序列，从而引导Cas9 蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。
AB、Cas9 蛋白能与人工设计的sgRNA 形成复合体，复合体中的sgRNA 与目的基因按照碱基互补配对原则
特异性结合，Cas9 蛋白相当于限制酶，Cas9 蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的
编辑，AB 正确；
C、复合体在sgRNA 引导下结合目的基因，Cas9 蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的
DNA 时会随机插入、删除或替换部分碱基对，C 正确；
D、通过基因编辑技术引起的变异属于基因突变，D 错误。
故选D。
22．（2023·重庆·重庆市育才中学校考模拟预测）全球首个鼻喷新冠肺炎疫苗已获准临床试验，该疫苗是
在流感病毒载体上，插入新型冠状病毒基因片段，制成活病毒载体疫苗，模拟呼吸道病毒天然感染途径，
激活局部免疫应答和全身性免疫应答，从而发挥保护作用。下列相关叙述不正确的是（ ）
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A．该疫苗需侵入人体细胞中经基因表达后才能发挥作用
B．疫苗制备过程中，对流感病毒进行改造利用的原理是基因突变
C．若接种者之前感染过流感病毒，该疫苗可能失灵
D．该疫苗通过激活淋巴细胞，产生记忆细胞、抗体、细胞毒性T 细胞
【答案】B
【解析】疫苗相当于抗原，进入机体后可激发机体的特异性免疫，产生抗体和相应的记忆细胞。
A、该疫苗是在流感病毒载体上，插入新冠病毒基因片段，需要在人体细胞中经基因表达，产生蛋白质等
物质后，才能作为抗原发挥作用，A 正确；
B、该疫苗是在流感病毒载体上，插入新冠病毒基因片段，属于基因重组，B 错误；
C、若接种者之前感染过流感病毒，其体内有相应抗体，该疫苗可能因为与抗体结合而失灵，C 正确；
D、该疫苗进入人体内，可通过激活淋巴细胞，产生细胞免疫和体液免疫，细胞免疫和体液免疫中分别由
抗体和细胞毒性T 细胞发挥作用，且两种免疫方式均可产生记忆细胞，D 正确。
故选B。
23．（2023·江西·江西省宜春市第一中学校联考模拟预测）2022 年5 月19 日，我国公司研发的重组新冠疫
苗克威莎通过世卫组织紧急使用认证，这是全球首款吸入式腺病毒载体新冠疫苗。该疫苗将控制合成新冠
病毒S 蛋白的基因重组到腺病毒基因组中，通过雾化吸入的方式进入人体呼吸道和肺部，从而激发黏膜免
疫、体液免疫和细胞免疫三重保护。下列相关叙述正确的是（ ）
A．细胞免疫产生的细胞毒性T 细胞可以清除内环境中的病毒
B．体液免疫过程中产生的抗体能直接杀灭新冠病毒
C．S 蛋白基因表达产物进入内环境可作为抗原，诱导机体发生特异性免疫反应
D．可通过克威莎对新冠病毒导致的呼吸道感染进行免疫治疗
【答案】C
【解析】体液免疫的过程：抗原进入→抗原呈递细胞摄取抗原，呈递给辅助性T 细胞→辅助性T 细胞与B
细胞结合，辅助性T 细胞分裂、分化，分泌细胞因子→B 细胞分化为浆细胞和记忆细胞→浆细胞分泌抗体
与抗原结合。
细胞免疫的过程：细胞毒性T 细胞识别被病原体感染的宿主细胞→细胞毒性T 细胞分裂分化，形成新的毒
性T 细胞和记忆T 细胞→新形成的毒性T 细胞在体液中循环，识别并解除、裂解靶细胞。
A、 细胞免疫产生的细胞毒性T 细胞识别、接触靶细胞，使靶细胞裂解死亡，靶细胞内的病毒暴露出来，
被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭，A 错误；
B、体液免疫过程中产生的抗体能与相应的抗原发生特异性结合，形成沉淀，不可直接杀灭新冠病毒，B
错误；
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C、S 蛋白基因表达产物S 蛋白可以作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应，产生相应抗体和记忆B 细胞，
C 正确；
D、接种克威莎疫苗是为了免疫预防，当感染相应病毒时，应使用相应抗体进行免疫治疗，D 错误。
故选C。
24．（2023 秋·全国·高一课堂例题）美国科学家罗伯特·莱夫科维茨和布莱恩科比尔卡破解了细胞感觉的
“门锁”-G 蛋白偶联受体的工作原理（当细胞膜受体与激素结合时，会引发细胞内一系列反应，改变细胞
内的新陈代谢）。下列有关叙述中，不正确的是（ ）
A．与受体偶联的G 蛋白在细胞膜中存在的状态可能是横跨或贯穿磷脂双分子层
B．改变细胞膜上蛋白质的种类和数量，不会影响物质跨膜运输的速率
C．温度会影响G 蛋白偶联受体与激素结合
D．通过G 蛋白偶联受体的作用，实现了细胞间的信息交流
【答案】B
【解析】G 蛋白偶联受体属于膜蛋白，也就是分布在细胞膜上的蛋白。而G 蛋白横跨在细胞膜上，一面可
以接触细胞外的信号，另一面可以和细胞内的物质发生作用，成为细胞外信息进入细胞内的桥梁。G 蛋白
偶联受体能够探测激素、气味、化学神经递质以及其他细胞外的信号，被激活，立马与细胞内的特定蛋白
结合，把信号传递到细胞内部，“通知”细胞作出反应。
A、与受体偶联的G 蛋白在细胞膜中存在的状态是横跨或贯穿磷脂双分子层，一面可以接触细胞外的信号，
另一面可以和细胞内的物质发生作用，成为细胞外信息进入细胞内的桥梁，A 正确；
B、细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，其功能越复杂，改变细胞膜上蛋白质的种类和数量，物质跨膜运
输的速率会受到影响，B 错误；
C、温度可通过影响分子的运动及空间结构等影响G 蛋白偶联受体与激素结合，C 正确；
D、G 蛋白偶联受体的作用（当细胞膜受体与激素结合时，会引发细胞内一系列反应，改变细胞内的新陈
代谢）体现了细胞间的信息交流功能，D 正确。
故选B。
25．（2022 秋·海南省直辖县级单位·高一澄迈中学校考阶段练习）2012 年度诺贝尔化学奖授予美国科学家
罗伯特.莱夫科维茨和布菜恩科比尔卡，以表彰他们破解了细胞感觉的“门锁”—G 蛋白偶联受体的工作原
理(当细胞膜受体与激素结合时，会引发细胞内一系列反应，改变细胞内的新陈代谢)。下列有关叙述中，
不正确的是（ ）
A．与受体偶联的G 蛋白在细胞膜中存在的状态是横跨或贯穿磷脂双分子层
B．克隆G 蛋白偶联受体基因，需要运用限制性内切酶和DNA 聚合酶
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C．当G 蛋白偶联受体与激素结合时，受体的空间结构会发生变化
D．通过G 蛋白偶联受体的作用，实现了细胞间的信息交流
【答案】B
【解析】细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式：
1．相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞←→细胞；如精子和卵细
胞之间的识别和结合。
2．相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息，即细胞←通道→细胞，如高
等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。
3．通过体液的作用来完成的间接交流；如内分泌细胞分泌→激素进入体液→体液运输→靶细胞受体信息
→靶细胞，即激素→靶细胞。
A、根据题干信息，G 蛋白偶联受体的工作原理是“当细胞膜受体与激素结合时，会引发细胞内一系列反
应，改变细胞内的新陈代谢”，故可推测与受体偶联的G 蛋白在细胞膜中存在的状态是横跨或贯穿磷脂双
分子层，A 正确；
B、克隆G 蛋白偶联受体基因，即是进行DNA 复制，需要运用解旋酶和DNA 聚合酶，B 错误；
C、当G 蛋白偶联受体与激素结合时，受体的空间结构会发生变化，进而引发细胞内一系列反应，C 正确；
D、受体在细胞间的信息交流中具有重要作用，通过G 蛋白偶联受体的作用，实现了细胞间的信息交流，
D 正确。
故选B。
26．（2023 秋·四川广元·高二四川省苍溪中学校校考阶段练习）最新研究发现青少年抑郁症的发生与体内
的甲状腺激素水平有一定的关联。科研人员通过对100 位患有抑郁症的青少年志愿者进行实验，并服用抗
抑郁类药物进行治疗，检测治疗前和痊愈后志愿者体内促甲状腺激素（TSH）、三碘甲状腺原氨酸
（T3）、甲状腺素（T4）水平，T3 和T4 都属于甲状腺激素，结果如表所示。下列相关叙述错误的是（
）
激素类
型
治疗前
治疗痊愈后
TSH
1.81IU/mL
1.70IU/mL
T3
1.59nmol/L
1.68nmol/L
T4
84.12nmol/L
89.77nmol/L
A．甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性
B．抑郁症患者可能与垂体的功能衰退有关
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C．可通过检测T4 含量作为判断抑郁症的依据之一
D．若某人体内碘含量过低，相关激素水平可能与抑郁症患者相似
【答案】B
【解析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素能促进甲状腺分泌
甲状腺激素，进而促进代谢增加产热，这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时，会反过来抑制下丘脑
和垂体的分泌活动，这叫做负反馈调节。
A、甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性，因而可推测抑郁症患者的甲状腺激素含量可能较少，A 正确；
B、抑郁症患者体内促甲状激素含量高于正常人，因而不能说明抑郁症的发生与垂体的功能衰退有关，B
错误；
C、T3 和T4 都属于甲状腺激素，因此，可通过检测T4 含量作为判断抑郁症的依据之一，C 正确；
D、若某人体内碘含量过低，由于碘是甲状腺激素的组成元素，则甲状腺激素含量会下降，因此可表现为
与抑郁症患者相似，D 正确。
故选B。
27．（2023 秋·四川南充·高二四川省阆中东风中学校校考阶段练习）最新研究表明，与早吃饭相比，晚吃
饭导致24 小时内发出饱腹信号的激素（如脂肪细胞产生的瘦素，一种蛋白质类激素）水平下降，热量消耗
更慢，增加脂肪生成和减少脂肪分解的倾向增强，进而促进脂肪的积累。下列有关说法错误的是（ ）
A．瘦素产生后只能运输给特定的靶细胞或靶器官
B．瘦素主要通过调节细胞中的代谢反应来实现其生理功能
C．瘦素受体功能受抑制或瘦素分泌过少都有可能导致肥胖
D．长期饱腹感过弱的肥胖症患者可通过注射瘦素进行治疗
【答案】A
【解析】瘦素是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，它是分泌蛋白需要经过内质网和高尔基体的加工才能
分泌出来，随着血液运输到相应的靶器官或靶细胞，靶器官和靶细胞之所以能和该激素结合是因为有特异
性的受体。
A、瘦素属于动物激素，由脂肪细胞产生后可通过体液运输到全身各处，A 错误；
B、瘦素是内分泌激素，主要通过调节细胞内的代谢反应来实现其生理功能，且需要通过体液运输，只能
作用于特定的靶器官或靶细胞，B 正确；
C、瘦素受体功能受抑制或瘦素分泌过少都可能导致饱腹感不足，进而导致食欲增强，摄食量增加，从而
使脂肪积累增加，最终引起肥胖，C 正确；
D、由题干可知，瘦素属于蛋白质类激素，可以通过注射发挥作用，D 正确。
故选A。
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28．（2023 春·河南·高二校联考期末）山东农业大学最新研究发现，雄虫和雌虫释放的性外激素可以协同
调节该种昆虫的两性行为。下列有关信息传递的叙述，正确的是（ ）
A．昆虫释放的性外激素属于一种物理信息
B．该研究可证明信息传递对种群的繁衍具有调节作用
C．生态系统中的信息都由生物发出并相互传递而发挥其作用
D．可利用性外激素来防治农业害虫，提高生态系统的能量传递效率
【答案】B
【解析】信息传递在生态系统中的作用：
（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。
A、昆虫释放的性外激素属于一种化学信息，A 错误；
B、昆虫散发性外激素传递信息，该过程发生在同种生物内部，可证明信息传递对种群的繁衍具有调节作
用，B 正确；
C、生态系统中的信息不都是由生物发出的，还可以由环境发出，C 错误；
D、利用性外激素来防治农业害虫，使能量流向人类最有益的部分，但是不能提高生态系统的能量传递效
率，D 错误。
故选B。
29．（2023 秋·重庆·高二重庆巴蜀中学校考阶段练习）多聚谷氨酰胺结合蛋白1（PQBP1）主要定位于细
胞核中，参与基因转录和mRNA 的剪接过程。最新研究发现，存在于细胞质中的PQBP1 负责mRNA 向核
糖体的转运，且PQBP1 可与翻译延伸因子（促进多肽链延伸的蛋白质）结合，促进甲蛋白的合成。下列相
关叙述正确的是（ ）
A．若多聚谷氨酰胺结合蛋白1 基因发生突变，则细胞中不可能产生PQBP1
B．PQBP1 会出现在细胞核、细胞质基质中，但不可能出现在线粒体中
C．翻译延伸因子可能是通过促进肽链中肽键的形成，进而促进甲蛋白的合成
D．甲蛋白合成过程中涉及的遗传信息流向有DNA→mRNA→翻译延伸因子→甲蛋白
【答案】C
【解析】据题分析：（PQBP1）影响基因的转录和翻译过程，但在细胞核和细胞质中功能有所不同，在细
胞核中参与基因转录和mRNA 的剪接过程，在细胞质中的PQBP1 负责mRNA 向核糖体的转运，促进蛋白
质的合成等。
A、由于密码子具有简并性，因此多聚谷氨酰胺结合蛋白1 基因发生突变，控制形成的蛋白质可能不变，A
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错误；
B、多聚谷氨酰胺结合蛋白1（PQBP1）主要定位于细胞核中，参与基因转录和mRNA 的剪接过程。存在
于细胞质中的PQBP1 负责mRNA 向核糖体的转运，且PQBP1 可与翻译延伸因子（促进多肽链延伸的蛋白
质）结合，促进甲蛋白的合成。由于线粒体是半自主复制的细胞器，线粒体内的DNA 也可发生转录和翻
译，因此PQBP1 也可能出现在线粒体中，B 错误；
C、据题意，翻译延伸因子可促进多肽链延伸，多肽延伸过程中有新肽键的形成，因此翻译延伸因子可能
是通过促进肽链中肽键的形成，进而促进甲蛋白的合成，C 正确；
D、蛋白质的合成包括转录和翻译，因此甲蛋白合成过程中涉及的遗传信息流向有DNA→mRNA→甲蛋白，
D 错误。
故选C。
30．（2023·湖南郴州·统考一模）2020 年9 月，习近平总书记在第七十五届联合国大会上提出：中国力争
在2030 年达到碳顶峰，到2060 达到碳中和。为助力“碳顶峰”“碳中和”，研究人员通过研究光呼吸拟
通过在植物体内构建人工代谢途径进一步提高植物的固碳能力。光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如下
图所示：
(1)已知R 酶具有双重催化功能，既可催化CO₂ 与C₅ 结合，生成C3；又能催化O₂ 与 C₅ 结合，生成C₃ 和乙
醇酸（C₂），该过程称为光呼吸。生产实际中，可以通过适当升高 CO₂ 浓度达到增产的目的，请从光合作
用原理和R 酶的作用特点两个方面解释其原理： 。
(2)R 酶起作用的场所是 。干旱条件下，暗反应受到 （填“促进”或“抑制”），光呼吸可以消耗
光反应积累的 。
(3)研究人员利用水稻自身的基因成功构建了一条新的光呼吸支路，简称GOC 支路，并成功将支路导入水
稻叶绿体，该支路的作用是使光呼吸的中间产物 C₂ 直接在叶绿体内代谢释放CO₂，显著提高了水稻的光
合速率和产量。 请分析原因： 。
【答案】(1)CO₂ 浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还可促进 R 酶催化
更多的C₅ 与CO₂ 结合，减少C₅ 与O₂ 的结合，从而降低光呼吸。
(2) 叶绿体基质 抑制 NADPH 和 ATP
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(3)光呼吸使一部分碳以 CO₂ 的形式散失，GOC 支路使光呼吸产生的 CO₂ 直接在叶绿体内释放，提高了
CO₂ 的利用率。
【解析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH 与氧气，以及
ATP 的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2 被C5 固定形成C3，C3 在光反应提
供的ATP 和NADPH 的作用下还原生成有机物。
2、光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作
用一个损耗能量的副反应。光呼吸可消除多余的NADPH 和ATP，减少细胞受损的可能，有其正面意义。
（1）二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO₂ 浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合
作用强度；同时还可促进 R 酶催化更多的C₅ 与CO₂ 结合，减少C₅ 与O₂ 的结合，从而降低光呼吸，故生
产实际中，可以通过适当升高 CO₂ 浓度达到增产的目的。
（2）分析题意可知，R 酶可催化CO₂ 与C₅ 结合生成C3，该过程是暗反应过程，场所是叶绿体基质；暗反
应过程需要光反应提供的NADPH 和ATP，而该产物与水的光解有关，故干旱条件下，暗反应受到抑制，
光呼吸可以消耗光反应积累的NADPH 和 ATP。
（3）结合题意可知，GOC 支路的作用是使光呼吸的中间产物 C₂ 直接在叶绿体内代谢释放CO₂，光呼吸使
一部分碳以 CO₂ 的形式散失，GOC 支路使光呼吸产生的 CO₂ 直接在叶绿体内释放，提高了 CO₂ 的利用
率，故显著提高了水稻的光合速率和产量。
31．（2023·江苏苏州·校联考三模） RNA 病毒可分为+RNA 病毒和-RNA 病毒，其中+RNA 能够作为翻译
的直接模板，-RNA 不能作为翻译的直接模板。近期各地出现的“二阳”现象，专家们倾向于认为跟新型
冠状病毒（SARS-CoV-2）抗体减弱以及病毒出现变异有关，SARS-CoV-2 是一种含侵染性单链RNA
（+RNA）的包膜病毒。预防新冠肺炎的有效措施是接种疫苗，我国科学家自主研制的新冠病毒mRNA 疫
苗（ARCoV） 已进入临床试验。图1 是新型冠状病毒的物质构成和遗传信息的传递过程，图2 是新型冠
状病毒mRNA 疫苗作用模式图。请回答下列问题：
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(1)图1 中①②过程需要 酶，①过程需要的嘌呤数等于②过程需要的 数。
(2)图1 中③过程发生的场所是 ，所需的原料由tRNA 运输，且连接在tRNA 链的 （选填“羟
基”、“磷酸基团”）末端。
(3)ARCoV 携带mRNA 的碱基序列主要依据 S 蛋白基因序列设计，该基因序列的基本组成单位是 。
mRNA 疫苗在细胞内表达合成病毒S 蛋白后，经蛋白酶体水解产生抗原肽，抗原肽与镶嵌在 膜上的
MHCI 结合，最终呈递到细胞表面，诱导特异性免疫。注射mRNA 疫苗诱导机体产生的特异性免疫类型为
。
(4)病毒的检测方法有：①核酸检测；②抗原检测；③抗体检测。若某人做新型冠状病毒检测时，③为阳性，
①②为阴性，则可能的原因有 。
(5)为加强免疫屏障，很多灭活病毒疫苗都会加强接种。有研究证明两次接种间隔时间需严格控制，否则会
导致接种效果不理想。接种间隔时间过长或过短，导致接种效果不佳的原因有 。
【答案】(1) RNA 复制酶 嘧啶
(2) 宿主细胞的核糖体（无宿主细胞不给分） 羟基
(3) 核糖核苷酸 内质网 细胞免疫和体液免疫
(4)①此人最近接种过新冠疫苗，（体内产生了抗体）；②此人感染过新冠病毒，且刚痊愈（已康复）
(5)①间隔时间过长，上次产生的（抗体和）记忆细胞已消失，（再次接种时体内不能快速增殖分化为浆细
胞，产生大量抗体）；②间隔时间过短，疫苗会与上次免疫存留的抗体结合，（导致不能产生足够多的新
抗体和记忆细胞）
【解析】1、病毒没有细胞结构，主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成。病毒是寄生在其它生物体的
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活细胞内，依靠吸取活细胞内的营养物质而生活的。一旦离开了这种活细胞，病毒就无法生存。
2、中心法则的证内容：信息可以从DNA 流向DNA，即DNA 的自我复制；也可以从DNA 流向RNA，进
而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白
质流向RNA 或DNA。中心法则的后续补充有：遗传信息从RNA 流向RNA 以及从RNA 流向DNA 这两条
途径。
（1）图1 中①②过程需要RNA 复制酶，①过程需要的嘌呤数等于②过程需要的嘧啶数，因为这两个过程
合成的两条链之间是互补的。
（2）图1 中③过程为翻译过程，该过程发生的场所是核糖体，所需的原料由tRNA 运输，且氨基酸连接在
tRNA 链的“羟基”末端，即3’端。
（3）ARCoV 携带mRNA 的碱基序列主要依据 S 蛋白基因序列设计，ARCoV 为RNA 病毒，因此，其基
因序列的基本组成单位是核糖核苷酸。mRNA 疫苗在细胞内表达合成病毒S 蛋白后，经蛋白酶体水解产生
抗原肽，抗原肽与镶嵌在内质网膜上的MHCI 结合，最终呈递到细胞表面，并将抗原信息呈递给辅助性T
细胞核细胞毒性T 细胞，诱导特异性免疫。结合图示可以看出，注射mRNA 疫苗诱导机体产生的特异性免
疫类型为细胞免疫和体液免疫。
（4）病毒的检测方法有：①核酸检测；②抗原检测；③抗体检测。若某人做新型冠状病毒检测时，表现
为抗体③为阳性，而核酸和抗原，即①②为阴性，则可能是此人最近接种过新冠疫苗，（体内产生了抗
体）；或者是此人感染过新冠病毒，且刚痊愈（已康复），即表现为体内没有病毒，DNA 依然存在相应的
抗原。
（5）为加强免疫屏障，很多灭活病毒疫苗都会加强接种。有研究证明两次接种间隔时间需严格控制，否
则会导致接种效果不理想。接种间隔时间过长或过短，都会导致接种效果不佳，若间隔时间过长，上次产
生的（抗体和）记忆细胞已消失，则起不到加强免疫的效果，若间隔时间过短，疫苗会与上次免疫存留的
抗体结合导致疫苗无法起到相应的效果，不能产生足够的新抗体和记忆细胞。
32．（2023·河北唐山·迁西县第一中学校考二模）碳达峰和碳中和是构建人类命运共同体的要求。为实现
碳达峰和碳中和，海南某企业运用“碳捕集与封存”技术，将该企业产生的CO2收集储存起来，并对该企
业排出的污水也进行相关处理。请回答下列有关问题：
(1)植树造林是“碳捕集”的重要措施之一，造林的树种应以本地树种为主，原因是 “碳封存”是指
通过某些技术手段将捕集到的CO2用高压管道送到地下等处封存，试分析该种方法可能对环境造成的负面
影响有 （写出2 点即可）。要实现碳达峰和碳中和需要世界各国共同参与环境保护，理由是 。
(2)该企业之前将富含N、P 的水大量排入某湖泊，造成该湖泊中藻类等浮游植物大量繁殖而引起水华现象。
为选择合适的水生植物修复水体，该企业相关人员取该湖泊水样，分别种植了芦苇、黄花鸢尾、菖蒲三种
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挺水植物，每3 天测定一次水体中N、P 的浓度，结果如下图所示。
①据图分析，效果最佳的挺水植物是 ，判断依据是 。
②实验后期，植物根部存在腐烂现象，且有叶片掉落水中。据此推测第12~15 天，水体中N 浓度略有上升
的原因是 。
③实验结果表明，挺水植物确实可以起到净化水源、防治水华的作用，其生物学原理体现在：从能量上来
说， ；从物质上来说， 。
【答案】(1) 引入外来物种可能会造成生物入侵，破坏当地生态系统的安全性 浓度过高的CO2
会使土壤酸化，影响土壤生物的生存，对生物多样性造成威胁；封存的CO2 可能会逃逸到大气中，加剧温
室效应等 碳循环具有全球性
(2) 黄花鸢尾 种植黄花鸢尾后，水体中的N、P 浓度下降最明显 植物根部腐烂，对水体中的
N 吸收减少。同时，腐烂的根和掉落水中的叶片被微生物分解，N 释放到水体中 挺水植物能够有效阻
挡阳光或与藻类等浮游植物竞争阳光，抑制藻类等浮游植物的光合作用 挺水植物可吸收N、P 等无机
物，使水质得到净化
【解析】碳循环的特点是循环流动和全球性。
碳达峰就是指在2030 年二氧化碳的排放不再增长达到峰值，可以通过大力发展光伏发电、风电等可再生能
源发电推动煤炭消费尽早达峰。
（1）植树造林是“碳捕集”的重要措施之一，造林的树种应以本地树种为主，原因是引入外来物种可能
会造成生物入侵，破坏当地生态系统的安全性，本地物种具有较高的生物适应性。“碳封存”可能会因
CO2 浓度过高，使土壤酸化，影响土壤生物的生存，对生物多样性造成威胁；封存的CO2 可能会逃逸到大
气中，加剧温室效应等。碳循环具有全球性，所以要实现碳达峰和碳中和需要世界各国共同参与环境保护。
（2）①分析题图可知，三种挺水植物中效果最佳的是黄花鸢尾，因为种植黄花鸢尾后，水体中的N、P 浓
度下降最明显。②实验后期，植物根部存在腐烂现象，且有叶片掉落水中。据此推测第12~15 天，水体中
N 浓度略有上升的原因是植物根部腐烂，对水体中的N 吸收减少。同时，腐烂的根和掉落水中的叶片被微
生物分解，N 释放到水体中。③挺水植物可以起到净化水源、防治水华的作用，其生物学原理体现在：从
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能量上来说，挺水植物能够有效阻挡阳光或与藻类等浮游植物竞争阳光，抑制藻类等浮游植物的光合作用；
从物质上来说，挺水植物可吸收N、P 等无机物，使水质得到净化。
33．（2023·福建莆田·莆田华侨中学校考模拟预测）很多城市开始对生活垃圾实施分类管理，其中厨余垃
圾通过微生物处理后，可实现无公害化和资源化。脂肽是某些微生物发酵过程中产生的代谢产物，由脂肪
酸和肽链连接而成。研究人员通过构建解脂耶氏酵母和解淀粉芽孢杆菌共培养系统，研究将厨余垃圾转化
为脂肪酸和脂肽等增值产品。思路如下：
回答下列问题：
(1)在生态系统组成成分中，解脂耶氏酵母菌和解淀粉芽孢杆菌都属于 。厨余垃圾的发酵培养基都能
为二者的生长提供4 类营养物质，即 。
(2)厨余垃圾中油脂成分复杂，在最佳降解条件下利用解脂耶氏酵母菌处理色拉油和餐饮油，菌体生物量和
油脂物质浓度随时间的变化如图1 所示：
图1 表明，解脂耶氏酵母菌适合用于厨余垃圾中油脂物质的降解，依据是 。
(3)脂肪酸是脂肽合成的前体物质，研究人员欲筛选获得脂肪酸合成和外排能力强的解脂耶氏酵母菌，利用
基因工程技术分别将解脂耶氏酵母菌株上敲除不同种类基因，获得的菌株在发酵液中培养60 小时后，提取
并检测脂肪酸产量。最终得到YL21 菌株，敲除基因过程利用了重叠延伸PCR 技术，技术流程如图2 所示：
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图2 流程中，多个阶段需要添加不同引物，完成下表（注：选用该引物在对应的空格中划“＋”，不选用
则划“-”）。
引物A1
引物A2
引物B1
引物B2
①
＋
＋
-
-
②
-
-
＋
＋
③
④
扩增的A 片段和B 片段能拼接成一个融合片段，引物A2 和B1 的设计是关键，二者引物长度为40 个核苷
酸，A2 引物的5'端前20 个碱基应与 （填选项）互补，后20 个碱基应与 （填选项）互补。
A．A 片段的模板链 B．B 片段的模板链 C．引物A1 D．引物B1
(4)菌株选育后，研究人员进一步优化了两种菌株的接种时间和接种比例，先接种解脂耶氏酵母菌
（YL21），在培养第8 小时接种解淀粉芽孢杆菌，接种比例为1：1 的条件下，脂肽产量最高。除此以外，
影响发酵过程和脂肽产量因素还有 （写出两点即可）
【答案】(1) 分解者 水、碳源、氮源和无机盐
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(2)油脂物质浓度显著降低且菌体生物量显著增多
(3)
- - - -
③
；④+ - - + D A
(4)加料间隔时间（或“是否补充营养组分”）、温度、pH、溶解氧
【解析】PCR 原理：在解旋酶作用下，打开DNA 双链，每条DNA 单链作为母链，以4 种游离脱氧核苷酸
为原料，合成子链，在引物作用下，DNA 聚合酶从引物3'端开始延伸DNA 链，即DNA 的合成方向是从子
链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA 的复制过程。DNA 的复制需要引物，其主要
原因是DNA 聚合酶只能从3′端延伸DNA 链。
（1）解脂耶氏酵母菌和解淀粉芽孢杆菌都可以分解有机物，在生态系统的组成成分中都属于分解者；培
养基中通常都含有4 类营养物质，即水、碳源、氮源和无机盐。
（2）据图1 分析，随着处理时间的延长，厨余垃圾中的油脂物质浓度显著降低且菌体生物量显著增多，说
明解脂耶氏酵母菌适合用于厨余垃圾中油脂物质的降解。
（3）引物是一段核苷酸序列，能与模板的3'端结合，保证子链5'→3’的延伸，结合题图可知，在③过程中
是子链的延伸，该过程不需要再添加引物，故是- - - -；而④过程要得到AB 融合片段，故需要添加的引物
是引物A1 和引物B2，故可表示为+ - - +；引物需要与模板的3'端结合，重叠PCR 过程中，为保证目的基
因最终的正确扩增，A2 引物的5'端前20 个碱基应与引物B1 互补，而后20 个碱基应与A 片段的模板链互
补，以得到对应目的基因的两条链，从而得到完整的AB 融合片段。
（4）微生物培养过程中，处接种比例、接种顺序外，影响发酵过程和脂肽产量的因素还有加料间隔时间
（或“是否补充营养组分”）、温度、pH、溶解氧等。
34．（2023·福建宁德·福建省宁德第一中学校考一模）新冠病毒通过表面的S 蛋白与靶细胞膜上的血管紧
张素转化酶2（ACE2）结合实现入侵，血清中新增的新冠病毒特异性抗体IgM 和IgG 可作为病原学诊断标
准。图1 为病毒感染及发病流程，图2 为相关抗体含量的变化曲线。请回答下列问题：
(1)新冠病毒感染宿主细胞后会导致宿主的细胞膜表面的某些分子发生变化， 识别变化的信号。人
体感染新冠病毒直至病毒被清除经过的免疫有 。
(2)血清抗体检测常采用下图所示的试纸条，添加后的待检血样通过毛细作用沿试纸条向前移动，红色标记
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的新冠病毒抗原可随之移动，最终根据T 线和C 线的颜色对检测结果作出分析。
①据题中信息推测，试纸条上新冠病毒抗原的成分最可能是 。
②血清抗体检测过程中反复发生 的特异性结合：若检测结果为阳性，则这种结合发生
次。
③若 （从下列选项中选择），则检测为阳性，说明个体已感染新冠病毒。
A．T 线与C 线都变红色
B．T 线与C 线都不变色
C．T 线不变色，C 线变红色
D．T 线变红色，C 线不变色
(3)新冠病毒的预防主要是接种疫苗，灭活病毒疫苗是一种常见的疫苗，灭活病毒疫苗制备前期需用细胞膜
上具有 的细胞培养新冠病毒。两次接种需间隔一段时间，若时间过短，接种效果不理想的
原因是 ，导致不能产生足够多的新抗体和记忆细胞。
【答案】(1) 细胞毒性T 细胞 特异性免疫（体液免疫、细胞免疫）和非特异性免疫
(2) （病毒的）S 蛋白 抗原与抗体 3 A
(3) 血管紧张素转化酶2（ACE2） 疫苗会与上次免疫存留抗体结合
【解析】内环境中的病原体可通过非特异性免疫和体液免疫清除，细胞内的病原体可通过细胞免疫清除。
血清抗体检测原理：血清中若含有新冠病毒的抗体，该抗体可移动到标记垫位置与可移动的红色标记的新
冠病毒抗原结合，该复合物继续移动会与T 线的不可移动的未标记的新冠病毒抗原结合，未与抗体结合的
可移动的红色标记的新冠病毒抗原会继续移动到C 线位置，与新冠病毒抗原的抗体结合，因此若血清中含
有新冠病毒的抗体，C 线和T 线都会变红。
（1）新冠病毒感染宿主细胞后会导致宿主的细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T 细胞识别变化
的信号，并与靶细胞结合，使靶细胞裂解死亡。人体感染新冠病毒后，体液中的病毒可通过非特异性免疫
和体液免疫清除，而细胞内的病毒则需要细胞免疫将靶细胞裂解，然后再经过体液免疫或非特异性免疫清
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除。
（2）①新冠病毒通过表面的S 蛋白与靶细胞膜上的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合实现入侵，因此试纸条
上新冠病毒抗原的成分最可能是（病毒的）S 蛋白。
②血清抗体检测方法的灵敏度高，其原理是抗原和抗体的特异性结合。根据题干信息和图分析，在标记垫、
T 线与C 线上共发生3 次抗体和抗原的特异性结合。
③若待测血样中有新型冠状病毒特异性抗体，则可以形成标记垫特异性抗原-抗体复合物，与固定在T 线上
的抗原结合，T 线变红色，而游离的标记垫抗原可与C 线上固定的抗特异性抗原的抗体结合，C 线变红；
若待测血样中无新型冠状病毒特异性抗体，则无法形成标记特异性抗原-抗体复合物，无法与固定在T 线上
的抗原结合，则T 线不变色，而游离的标记垫抗原可与C 线上固定的抗特异性抗原的抗体结合，C 线变红。
因此若血样中含有新冠病毒特异性抗体，则T 线与C 线都变红色，即A 正确，BCD 错误。
（3）新冠病毒通过表面的S 蛋白与靶细胞膜上的血管紧张素转化酶2 (ACE2) 结合实现入侵，故灭活病毒
疫苗制备前期需用细胞膜上具有血管紧张素转化酶2（ACE2）的细胞培养新冠病毒；注射疫苗会刺激机体
产生抗体和记忆细胞，抗体和抗原能特异性结合。两次接种新冠疫苗可提高免疫效果，但两次接种需间隔
一段时间， 若间隔时间过短，疫苗（抗原）会与上次免疫存留的抗体结合，导致不能产生足够多的新抗
体和记忆细胞，影响疫苗效果。
35．（2023·湖南郴州·统考模拟预测）CRISPR/Cas9 是一种基因编辑技术，可用于基因敲除、定向基因突
变和插入外源DNA 分子。CRISPR 具有靶向特异性，这是由两部分决定的，一部分是向导RNA 和靶DNA
之间的碱基配对，另一部分是Cas9 蛋白复合体和一个短DNA 序列（PAM 序列），序列通常在靶DNA 的
3'末端作用。Cas9 内切酶是一种RNA 引导的内切核酸酶，用于通过产生序列特异性双链断裂进行基因组编
辑，向导RNA 则作用于体内一种称为RNA 编辑的后转录修饰过程中。下图为借助CRISPR/Cas9 基因编辑
技术插入外源基因的过程图，回答下列问题：
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(1)CRISPR 是在细菌DNA 中发现的一些重复序列，外来病毒DNA 往往会被整合到这段序列附近并转录出
向导RNA 以引导Cas9 内切酶切割病毒DNA。细菌细胞中的 也能起到类似Cas9 内切酶的作用，
使脱氧核苷酸之间的 断开。Cas 内切酶 （填“会”或“不会”）切割细菌自身DNA，原
因是 。
(2)在对目的细胞进行基因编辑时，需要构建含Cas9 蛋白基因和设计好的向导RNA 基因的 并导入
受体细胞内，使其在细胞中表达出Cas9 蛋白和向导RNA，并进入细胞核发挥作用。研究发现，即便向导
RNA 与目的序列完全互补，在PAM 序列突变的情况下也无法引导Cas9 内切酶，结合上图推测PAM 序列
的作用是 。
(3)真核细胞的DNA 被切割后，会发生修复连接，便有可能实现连入供体DNA 分子，也可能不会连入。若
要利用CRISPR/Cas9 技术敲除实验动物某个致病基因获得正常细胞，试提出操作思路： 。
【答案】(1) 限制酶（限制性酸内切核酸酶） 磷酸二酯键 不会 转录产生的向导RNA
来自病毒DNA 序列，能与病毒DNA 碱基互补配对，引导Cas9 内切酶切割病毒DNA
(2) 基因表达载体 PAM 序列通过与靶DNA 的3'末端特异性结合后才能使CRISPR/Cas9 发挥作用
(3)测定致病基因上游和下游的序列并设计好对应向导RNA 和PAM 序列，将两种表达载体都导入受体细胞，
对致病基因的上游和下游都进行切割，修复后有一定概率得到致病基因被敲除的正常细胞
【解析】1、切割DNA 分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯
化出来的。它们能够识别双链DNA 分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断
开。
2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记
基因等。
（1）限制酶（限制性酸内切核酸酶）能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中
特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端，由题意可知，Cas9 内切酶切割病毒
DNA，所以细菌细胞中的限制酶（限制性酸内切核酸酶）也能起到类似Cas9 内切酶的作用，使脱氧核苷
酸之间的磷酸二酯键断开。Cas 内切酶不会切割细菌自身DNA，原因是该酶具有靶向特异性，转录产生的
向导RNA 来自病毒DNA 序列，能与病毒DNA 碱基互补配对，引导Cas9 内切酶切割病毒DNA，而细菌自
身不含该酶的识别序列或识别序列已被修饰，所以Cas 内切酶不会切割细菌自身DNA。
（2）目的基因不能直接导入受体细胞，而要构建目的基因（Cas9 蛋白基因和向导RNA 基因）的表达载体，
将表达载体导入受体细胞，目的基因才能稳定存在并表达出Cas9 蛋白和向导RNA，并进入细胞核发挥作
用。由题干可知，PAM 是一个短DNA 序列，当PAM 突变时无法引导Cas9 内切酶，结合图，推测PAM 是
Cas9 酶识别结合位点，引导切割DNA，即PAM 序列通过与靶DNA 的3'末端特异性结合后才能使
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CRISPR/Cas9 发挥作用。
（3）利用CRISPR/Cas9 技术将致病基因切割下来，修复时提供正常基因，让其连接，即可获得正常细胞。
具体操作为：测定致病基因上游和下游的序列并设计好对应向导RNA 和PAM 序列，将两种表达载体都导
入受体细胞，对致病基因的上游和下游都进行切割，修复后有一定概率得到致病基因被敲除的正常细胞。
36．（2023·广东梅州·大埔县虎山中学校考模拟预测）科研人员采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术，探究敲
除SIMAPK4 基因对番茄果实抗冻性的影响。CRISPR/Cas9 基因编辑技术可实现对基因组特定位点的靶向
编辑（工作原理如图所示），其中Cas9 蛋白由Cas9 基因指导合成sgRNA 是单链RNA．请回答下列问题：
(1)据图分析，CRISPR/Cas 9 基因编辑技术可实现靶向编辑的原因是 。但该技术有时存在编辑对象
出错而造成“脱靶”，实验发现sgRNA 的序列长短影响成功率，越短脱靶率越 （填“高”或
“低”）。
(2)Cas9 蛋白在功能上属于 酶，切割的是DNA 中的 键。番茄细胞中不具有Cas9 蛋白和
sgRNA 及相关基因。在敲除SIMAPK4 基因前，科研人员需要构建SIMAPK4 基因编辑载体，从而合成
Cas9 蛋白和sgRNA．构建好的SIMAPK4 基因编辑载体需要满足的条件： （答出两点即可）。
(3)构建好的基因编辑载体进入番茄细胞常用的方法有 （答出一点即可）。已知SIMAPK4 基因编辑
载体上有潮霉素抗性基因（HPT），且野生植株不含有HPT 基因。请写出通过PCR 技术筛选SIMAPK4 基
因被敲除的番茄的实验思路： 。
【答案】(1) sgRNA 能识别特定的DNA 序列并与之结合，从而引导Cas9 蛋白结合到相应位置切割
DNA 以敲除目标基因或插入新的基因，最终实现靶向编辑 高
(2) 限制（性内切核酸） 磷酸二酯 能在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代；sgRNA
相应基因和Cas9 基因能够正常表达和发挥作用；具有标记基因，便于重组DNA 分子的筛选
(3) 农杆菌转化法（或花粉管通道法） 提取待检测番茄植株的DNA，对HPT 基因和SIMAPK4
基因进行'PCR 扩增，筛选PCR 结果为HPT 基因呈阳性、SIMAPK4 基因呈阴性的番茄植株。
【解析】限制酶（限制性核酸内切酶或限制性内切核酸酶）：能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸
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序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
（1）据题图分析，sgRNA 与Cas9 蛋结合后，通过sgRNA 识别基因组中特定的DNA 序列并与之结合，从
而引导Cas 9 蛋白结合到相应位置切割DNA 以敲除目标基因或插入新的基因，最终实现对靶基因序列的编
辑。
由于其他DNA 序列可能含有与sgRNA 互补配对的序列，所以基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成
“脱靶”，故sgRNA 的序列长短影响成功率，越短脱靶率越高。
（2）Cas9 蛋白在功能上属于限制（性内切核酸）酶，切割的是DNA 中的磷酸二酯键。结合题干信息可知，
构建好的SIMAPK4 基因编辑载体需要满足的条件：能在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代；
sgRNA 相应基因和Cas9 基因能够正常表达和发挥作用；具有标记基因，便于重组DNA 分子的筛选。
（3）构建好的基因编辑载体需要通过一定方式才能进入受体细胞，针对植物细胞常用的方法有农杆菌转
化法、花粉管通道法。
分析题干信息可知，成功导入了基因编辑载体的番茄中含有HPT 基因，而SlMAPK4 基因被敲除的番茄中
没有SIMAPK4 基因。因此，通过PCR 技术检测某番茄中SlMAPK4 基因是否被敲除的实验思路是提取待
检测番茄植株的DNA，对HPT 基因和SlMAPK4 基因进行PCR 扩增，筛选PCR 结果为HPT 基因呈阳性、
SIMAPK4 基因呈阴性的番茄植株。
37．（2023·安徽安庆·安庆一中校考三模）研究人员利用最新基因编辑工具CRISPR/Cas9，成功敲除比格
犬的载脂蛋白E（APOE）基因，培育出动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。利用苹果腹部皮肤体细胞作为
样本，建立细胞系，取其细胞核注入比格犬去核卵母细胞中，形成早期胚胎后进行胚胎移植，得到了我国
首只克隆犬“龙龙”。下图为克隆犬“龙龙”诞生的流程图，回答下列问题：
(1)CRISPR/Cas9 系统是由Cas9 蛋白和sgRNA 构成的RNA-蛋白复合体，其中的 负责识别并结合
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特定DNA 序列，引导蛋白对目的基因进行编辑。复合体中另一组成分能发挥酶的作用，负责切开
键，执行对目的基因的编辑，实现对比格犬APOE 基因的敲除。
(2)为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射 。实验比格犬卵母细胞去核过程去除
的“核”实际是 复合物。
(3)取“苹果”的皮肤细胞，并进行体细胞建系。皮肤细胞在培养过程中需要一定的气体环境，将其置于含
的混合气体的培养箱中进行培养。
(4)克隆本质上是一种无性繁殖，该过程的最后一道工序是胚胎移植，其实质是 。为实现这一工
序，需用相应激素对受体母犬进行 处理。
【答案】(1) sgRNA 磷酸二酯
(2) 促性腺激素 纺锤体-染色体
(3)95%空气和5%CO2
(4) 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 同期发情
【解析】使用CRISPR/Cas9 技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA 和一
种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA 作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因
中希望被编辑的DNA 序列相结合；核酸酶Cas9 也与短链RNA 结合，然后切割与“向导”RNA 结合的
DNA，使DNA 双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA 切口的酶将“行动”起来，修复断裂
的DNA。
（1）CRISPR/Cas9 系统是由Cas9 蛋白和sgRNA 构成的RNA-蛋白复合体。其中的sgRNA 负责识别并结合
特定DNA 序列，引导蛋白对目的基因进行编辑。复合体中另一组成分能发挥酶的作用，负责切开磷酸二
酯键，执行目的基因的编辑，实现对比格犬APOE 基因的敲除。
（2）为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射促性腺激素，其可促进卵巢产生更多的卵母
细胞。减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物。因此实验比格犬卵母
细胞去核过程去除的“核”实际是纺锤体-染色体复合物。
（3）“苹果”的皮肤细胞是动物细胞，动物细胞在培养过程中需置于含95%空气加5%CO2 的混合气体的
培养箱中进行培养，CO2 是为了维持pH。
（4）克隆本质上是一种无性繁殖，该过程最后一道工序是胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理环境
条件下空间位置的转移。为实现这一工序，需用相应激素对受体母犬进行同期发情处理，使供体和受体的
生理状态相同。
38．（2023 秋·贵州·高三统考阶段练习）细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于
机体更好地实现自我更新。最新研究显示，细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）是一种蛋白质类物
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质，它普遍存在于哺乳动物体内，有抑制衰老，延长寿命等重要作用。
请回答下列问题：
(1)研究发现，人的衰老过程与组织细胞中
的含量水平明显降低直接相关。通常情况下，人体细胞产
生NADH 的场所有 。NAMPT 从合成至分泌到细胞外，直接经过
（细胞器）等细胞结构。
(2)细胞外NAMPT 的催化产物NMN 是合成
的原料。为了探究细胞衰老与NAMPT 之间的关系，某
科研小组选取了两组健康的小鼠，甲组小鼠注射 补充剂，乙组小鼠注射等量的生理盐水，
在其他条件相同且适宜下培养一段时间。结果发现甲组小鼠的平均寿命约为2.8 年，乙组小鼠的平均寿命
约为2.4 年；且甲组小鼠的心肌细胞内检测出
含量水平明显 （填“高于”“低
于”或“等于”）乙组小鼠的心肌细胞内
水平。
(3)通过上述探究实验，由此推测NAMPT 延缓细胞衰老的可能机制是 。
【答案】(1) 细胞质基质和线粒体基质 核糖体、内质网、高尔基体
(2) NAMPT 高于
(3)NAMPT 通过促进NAD+的合成来延缓细胞衰老
【解析】衰老的细胞主要具有以下特征：细胞内水分减少、多种酶活性降低、色素积累、呼吸速率减慢；
细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；细胞膜通透性改变，运输功能降低。
（1）通常情况下，哺乳动物细胞的细胞质基质和线粒体基质中可通过有氧呼吸将NAD+转化成NADH。
NAMPT 为分泌蛋白，分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出
芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，故
NAMPT 从合成至分泌到细胞外，直接经过核糖体、内质网、高尔基体等细胞结构。
（2）为探究细胞衰老与NAMIPT 之间的关系，该实验的自变量为是否含有NAMPT，因变量为小鼠的平均
寿命，该实验步骤为：选取两组健康的小鼠，甲组注射NAMPT 补充剂，乙组注射等量生理盐水，结果发
现甲组小鼠的平均寿命约为2.8 年，乙组小鼠的平均寿命约为2.4 年，由题意“人的衰老过程与组织细胞中
NAD+ 的含量水平明显降低直接相关”可知，NAD+ 能够延缓衰老，故甲组小鼠的心肌细胞内检测出
NAD+ 含量水平明显高于乙组小鼠的心肌细胞内 NAD+ 水平。
（3）甲组小鼠的脂肪细胞、心肌细胞等处均检测出了高水平的NAD+，则能推断出NAD+的含量会影响细
胞的衰老，而细胞外NAMPT 的催化产物NMN 是合成NAD+的原料，由此推测NAMPT 延缓细胞衰老的
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机制是NAMPT 通过促进NAD+的合成来延缓细胞衰老。
39．（2023 秋·云南昆明·高三云南民族大学附属中学校考阶段练习）2023 年7 月5 日，中国疾病预防控制
中心发布6 月全国新型冠状病毒感染情况，数据显示，第二波感染高峰已过。最新研究发现，新冠病毒感
染患者治愈出院半年后主要存在疲劳或肌肉无力、睡眠困难、焦虑或抑郁等症状。回答下列问题：
(1)免疫系统能消灭侵入体内的新冠病毒，这体现了免疫系统的 功能。
(2)感染新冠病毒后，经常伴有发热症状。研究发现，患者自身释放的前列腺素E2 可作用于 （体
温调节中枢），通过复杂的细胞信号转导引起体温调节中枢调定点上移，最终导致个体发热。对乙酰氨基
酚等药物可以起到退烧的作用，请据此推测对乙酰氨基酚退烧的机理可能是 。
(3)注射疫苗是应对新冠的有效措施。接种灭活新冠疫苗后，该疫苗在人体内作为 可诱导B 细胞
增殖分化为 。新冠病毒表面的刺突蛋白（S 蛋白）是介导病毒入侵人体细胞的关键蛋白，据此，
某科研团队研制出RNA 疫苗。接种RNA 疫苗后，该疫苗激发人体免疫反应产生抗体，抗体的作用是
。
【答案】(1)防御
(2) 下丘脑 对乙酰氨基酚能够抑制前列腺素E2 的合成
(3) 抗原 记忆B 细胞和浆细胞 抑制病原体（新冠病毒）的增殖或对人体细胞的黏附
【解析】体液免疫过程：①一些病原体可以和B 细胞接触，为激活B 细胞提供第一个信号；②树突状细胞、
B 细胞等抗原呈递细胞摄取病原体，而后对抗原进行处理，呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T 细胞；
③辅助性T 细胞表面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；辅助性T 细胞开
始分裂、分化，并分泌细胞因子；④B 细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，
小部分分化为记忆B 细胞。细胞因子能促进B 细胞的分裂、分化过程。⑤浆细胞产生和分泌大量抗体，抗
体可以随体液在全身循环并与病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏
附。
（1）免疫功能有免疫防御、免疫监视和免疫自稳，免疫系统能消灭侵入体内的新冠病毒，这体现了免疫
系统的免疫防御功能。
（2）感染新冠病毒后，经常伴有发热症状。研究发现，患者自身释放的前列腺素E2 可作用于下丘脑的体
温调节中枢，通过复杂的细胞信号转导引起体温调节中枢调定点上移，最终导致个体发热。对乙酰氨基酚
等药物可以起到退烧的作用，根据上述机理可推测对乙酰氨基酚之所以呢个退烧是因为对乙酰氨基酚能够
抑制前列腺素E2 的合成，进而起到了退烧的作用。
（3）注射疫苗是应对新冠的有效措施。接种灭活新冠疫苗后，该疫苗在人体内作为抗原，是机体产生了
特异性免疫反应，即可诱导B 细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞，浆细胞能合成并分泌抗体，因而注射疫
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苗后，机体会产生相应的记忆细胞和抗体，进而提高了人体的免疫力。新冠病毒表面的刺突蛋白（S 蛋
白）是介导病毒入侵入体细胞的关键蛋白，据此，某科研团队研制出RNA 疫苗。接种RNA 疫苗后，机体
产生了S 蛋白，S 蛋白作为抗原激发人体免疫反应产生抗体，抗体能抑制病原体（新冠病毒）的增殖或对
人体细胞的黏附，进而起到了预防新冠的作用。
40．（2023·陕西·校联考三模）2019 年9 月17 日，诺奖获得者屠呦呦被授予共和国勋章，其科研团队提取
的青蒿素使数百万人的生命得以挽救，已知青蒿素属于青蒿中非挥发性成分，易溶于氯仿、丙酮，可溶于
乙醇、甲醇、乙醚，在水中几乎不溶，对热不稳定，温度最好不要超过60℃
（1）青蒿化学成分分为挥发性及非挥发性两类，挥发性成分主要是挥发油，具有解热镇痛、止咳平喘的
功效，提取挥发油常用的方法是 。
（2）某科研小组利用植物黄花高叶提取青蒿素，流程如下图所示：
干燥→粉碎→A（反复进行）→过滤→B→粗品→精制
①黄花藕叶含有水分，在对新鲜的黄花蒿叶进行干燥处理时，要注意控制好 ，以避免 。
②图中A 过程表示萃取，取的效率上要取决于 ，从影响萃取效果的因素来看，还应该考虑
等因素（写出两点即可）。
B
③
过程表示 。
④为了探索青蒿素对肝癌细胞的抑制作用及其作用机制，利用含不同浓度青蒿素的细胞培养液分别培养人
肝癌细胞（HepG2）24、48、72h，采用细胞活力检测（cell viability）法检测细胞增殖活性，结果如图所示。
对照组的设置：取瓶等量人肝癌细胞HepG2，各加入 ，分别培养24、48、72h。
实验结果显示：在一定的浓度范围内，随着 ，HepG2 细胞的增殖受到了抑制。
【答案】 蒸馏法（或水蒸气蒸馏法） （干燥的）时间和温度（温度过高、干燥时间太长导致）
青蒿素分解 萃取剂的性质和使用量 原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的时间、萃取的
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温度 浓缩 等量不含青蒿素的细胞培养液（等量、不含青蒿素、细胞培养液） 青蒿素浓度
的增大及培养时间的延长
【解析】1、植物有效成分的提取的方法通常有三种：蒸馏、压榨和萃取。
（1）蒸馏法：芳香油具有挥发性．把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳
香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油，
这种提取方法叫蒸馏法。
（2）萃取法：这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，是芳
香油充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油．萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和用量，
同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响。
（3）压榨法：在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这
种提取方法叫压榨法。
2、据坐标曲线显示，随着青蒿素浓度的增加，肝细胞的相对活性降低。
3、一般在探究实验中，要遵循单一变量和对照性原则，同时无关变量要保持相同且适宜。分析实验可知，
实验的自变量为青蒿素的浓度与作用时间，而人肝癌细胞的数量、培养时间、溶液的用量等都属于无关变
量。
（1）提取青蒿挥发油适宜的方法是蒸馏法，原因是青蒿油具有挥发性，促进油水分离宜采用加入NaCl，
除去青蒿油的水分可采用加入无水硫酸钠。
（2）①在对黄花蒿叶进行干燥时，要注意控制温度和时间，否则会引起青蒿素的分解。青蒿素的萃取过
程应该避免明火加热，采用水浴加热，原因是萃取剂是有机溶剂，直接使用明火加热容易引起燃烧或爆炸。
②提取青蒿素适宜的方法是萃取法，影响该方法的主要因素是萃取剂的性质和使用量，同时也受萃取时间、
温度、材料的颗粒大小、含水量及紧密程度等因素的影响。
③挥发油主要采用水蒸气蒸馏提取，减压蒸馏分离，其工艺为：投料→加水→蒸馏→冷却→油水分离→精
油；非挥发性成分主要采用有机溶剂提取，柱层析及重结晶分离，基本工艺为：干燥→粉碎→萃取（反复
进行）→过滤→浓缩提取液→粗品→精制。
④根据单一变量原则，实验设计中除了自变量以外其余因素应控制相同，本实验中自变量为青蒿素的浓度、
肝细胞培养时间，其余均为无关变量。根据坐标曲线数据，可以取一定数量的培养瓶均等分成6 组，编号
A、B、C、D、E 作为实验组，编号F 组作为对照组。A-F 组每个培养瓶中均加入适量且等量的小鼠肝癌细
胞悬液和培养液，A-E 组每个培养瓶分别加入相应浓度的青蒿素溶液，F 组加入等量生理盐水（不加青蒿
素）。把每个培养瓶置于37℃条件下培养适当时间。分别用细胞活力检测（cell viability）法测定各培养瓶
中癌细胞增殖活性相关数据，求取各组平均值。
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从坐标曲线可以看出，随着青蒿素浓度的增加，细胞的相对活性减弱；癌细胞培养72 小时的培养瓶中，细
胞的相对活性最低。说明在一定的浓度范围内，随着青蒿素浓度的增加和培养时间的延长，HepG2 细胞的
增殖受到了抑制。
【点睛】解答本题的关键是掌握癌细胞的特征，能够根据实验目的以及图形找出实验的自变量和因变量，
并根据实验的基本原则分析实验结果，得出相关结论。
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