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必刷题型六 生物学热点问题
1．（2022·全国·统考高考真题）新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防
控中发挥了重要作用。回答下列问题。
(1)新冠病毒是一种RNA 病毒，检测新冠病毒RNA（核酸检测）可以采取RT-PCR 法。
这种方法的基本原理是先以病毒RNA 为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是______，
再通过PCR 技术扩增相应的DNA 片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病
毒。
(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR 引物时必须依据新冠病毒RNA
中的______来进行。PCR 过程每次循环分为3 步，其中温度最低的一步是______。
(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），
若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明______（答出1 种情况即可）；
若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明______。
(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白
S（具有抗原性）的编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技
术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是______。
【答案】(1)逆转录酶##反转录酶
(2) 特异性核苷酸序列 退火##复性
(3) 曾感染新冠病毒，已康复 已感染新冠病毒，是患者
(4)获取S 蛋白基因→构建S 蛋白基因与运载体的表达载体→导入受体细胞→目的基因
的检测与鉴定 （检测受体能否产生S 蛋白）
【分析】PCR 全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA 的核酸合成技
术；过程：①高温变性：DNA 解旋过程（PCR 扩增中双链DNA 解开不需要解旋酶，
高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA 上；③中温延伸：
合成子链。
【详解】（1）分析题意可知，新冠病毒的遗传物质是RNA，而RT-PCR 法需要先得到
cDNA，由RNA 到DNA 的过程属于逆转录过程，逆转录过程需要的酶是逆转录酶
（反转录酶）。
（2）PCR 过程需要加入引物，设计引物时应有一段已知目的基因的核苷酸序列，在该
过程中为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR 引物时必须依据新冠病毒
RNA 中的特异性核苷酸序列来进行；PCR 过程每次循环分为3 步，分别为变性（90-
95℃）、复性（55-60℃）、延伸（70-75℃），故其中温度最低的一步是复性（或退
火）。
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（3）某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测，若核酸检测结果为阴性而抗体检
测结果为阳性，说明该个体曾经感染过新冠病毒，机体发生特异性免疫反应，产生抗
体，将病毒消灭，则核酸检测为阴性，但由于抗体有一定的时效性，能在体内存在一
段时间，故抗体检测为阳性；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明该个体体内
仍含有病毒的核酸，机体仍进行特异性免疫过程，能产生抗体，则说明该人已经感染
新冠病毒，为患者。
（4）基因工程的基本操作流程是：获取目的基因→基因表达载体的构建（基因工程的
核心）→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定，结合题意，本基因工程
的目的是获得大量的S 蛋白，故具体流程为：获取S 蛋白基因→构建S 蛋白基因与运
载体的表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 （检测受体能否产生S 蛋
白）。
2．（2022·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）红曲霉合成的红曲色素是可食用的天然色素，具有防腐、降脂等功能。研究者
进行了红曲色素的提取及红色素的含量测定实验，流程如下：
(1)取红曲霉菌种斜面，加适量____________洗下菌苔，制成菌悬液并培养，解除休眠
获得____________菌种。经液体发酵，收集红曲霉菌丝体，红曲霉菌丝体与70%乙醇
溶液混合，经浸提、____________，获得的上清液即为红曲色素提取液。为进一步提
高红曲色素得率，可将红曲霉细胞进行____________处理。
(2)红曲色素包括红色素、黄色素和橙黄色素等，红色素在390nm、420nm 和505nm 波
长处均有较大吸收峰。用光电比色法测定红曲色素提取液甲的红色素含量时，通常选
用505nm 波长测定的原因是____________。测定时需用____________作空白对照。
(3)生产上提取红曲色素后的残渣，经__________处理后作为饲料添加剂或有机肥，这
属于废弃物的无害化和__________处理。
（二）我国在新冠疫情方面取得了显著的成效，但全球疫情形势仍然非常严峻、尤其
是病毒出现了新变异株——德尔塔、奥密克戎，更是威胁着全人类的生命健康。
(4)新冠病毒核酸定性检测原理是：以新冠病毒的单链RNA 为模板，利用__________酶
合成DNA，经PCR 扩增，然后在扩增产物中加入特异的__________，如果检测到特异
的杂交分子则核酸检测为阳性。
(5)接种疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制备技术要点是：将腺病
毒的复制基因敲除；以新冠病毒的__________基因为模板合成的DNA 插入腺病毒基因
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组，构建重组腺病毒。重组腺病毒在人体细胞内表达产生新冠病毒抗原，从而引发特
异性免疫反应。在此过程中，腺病毒的作用是作为基因工程中目的基因的
____________。将腺病毒复制基因敲除的目的是____________。
(6)单克隆抗体有望用于治疗新冠肺炎。单克隆抗体的制备原理是：取免疫阳性小鼠的
____________细胞与骨髓瘤细胞混合培养，使其融合，最后筛选出能产生特定抗体的
杂交瘤细胞。与植物组织培养相比，杂交瘤细胞扩大培养需要特殊的成分，如胰岛素
和____________。
【答案】(1) 无菌水 活化 离心 破碎
(2) 其它色素对该波长光的吸收相对较少，干扰相对较小 70%乙醇溶液
(3) 灭菌 资源化
(4) 逆转录 核酸探针
(5) 抗原 载体 使腺病毒失去复制能力
(6) 脾 动物血清
【分析】1、无菌操作包括灭菌和消毒两种方式。消毒的方法有巴氏消毒法、酒精消毒、
煮沸消毒法；灭菌的方法有干热灭菌、灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌。2、微生物接种：微
生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，常用来统计样品活
菌数目的方法是稀释涂布平板法。3、平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面
连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。
【详解】（1）防止污染，洗菌苔可加适量的无菌水，制成菌悬液并培养，解除休眠获
得活化菌种。红曲霉菌丝体与70%乙醇溶液混合，经浸提、离心，获得的上清液即为
红曲色素提取液。为进一步提高红曲色素得率，可将红曲霉细胞进行破碎处理，使细
胞内的红曲色素释放出来。
（2）用光电比色法测定红曲色素提取液甲的红色素含量时，通常选用505nm 波长测定
的原因是其它色素对该波长光的吸收相对较少，干扰相对较小。由于提取红曲色素是
用的70%乙醇溶液，故测定时需用70%乙醇溶液作空白对照。
（3）生产上提取红曲色素后的残渣，经灭菌处理残渣后，作为饲料添加剂或有机肥，
这属于废弃物的无害化和资源化处理。
（4）RNA 做模板合成DNA，利用逆转录酶；PCR 扩增，然后在扩增产物中加入特异
的核酸探针，检测新冠病毒核酸。如果检测到特异的杂交分子则核酸检测为阳性。
（5）腺病毒疫苗的制备技术要点是：将腺病毒的复制基因敲除；以新冠病毒的抗原基
因为模板合成的DNA 插入腺病毒基因组，构建重组腺病毒。重组腺病毒在人体细胞内
表达产生新冠病毒抗原，从而引发特异性免疫反应。在此过程中，腺病毒的作用是作
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为基因工程中目的基因的载体。将腺病毒复制基因敲除的目的是使腺病毒失去复制能
力。
（6）单克隆抗体的制备原理是：取免疫阳性小鼠的脾细胞与骨髓瘤细胞混合培养，使
其融合，最后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。与植物组织培养相比，杂交瘤细
胞扩大培养需要特殊的成分，如胰岛素和动物血清。
【点睛】本题考查微生物的分离与培养等相关知识，要求考生识记培养基的成分、无
菌技术、微生物分离的过程，能正确理解图形和表格中隐含的知识和结论。
3．（2022·江苏·统考高考真题）科学家研发了多种RNA 药物用于疾病治疗和预防，图
中①～④示意4 种RNA 药物的作用机制。请回答下列问题。
(1)细胞核内RNA 转录合成以___________为模板，需要___________的催化。前体
mRNA 需加工为成熟的mRNA，才能转运到细胞质中发挥作用，说明___________对大
分子物质的转运具有选择性。
(2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD 蛋白基因的51 外显子片段中发生
___________，提前产生终止密码子，从而不能合成DMD 蛋白。为治疗该疾病，将反
义RNA 药物导入细胞核，使其与51 外显子转录产物结合形成___________，DMD 前
体mRNA 剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD 蛋白，减轻症状。
(3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9 蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解，
血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA 特异性结合的siRNA，导致
PCSK9mRNA 被剪断，从而抑制细胞内的___________合成，治疗高胆固醇血症。
(4)机制③:mRNA 药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白，替代变异蛋白发挥治疗
作用。通常将mRNA 药物包装成脂质体纳米颗粒，目的是___________。
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(5)机制④:编码新冠病毒S 蛋白的mRNA 疫苗，进入人体细胞，在内质网上的核糖体中
合成S 蛋白，经过___________修饰加工后输送出细胞，可作为___________诱导人体
产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫
苗，根据人体特异性免疫反应机制分析，进一步提高免疫力的原因有:
______________________。
【答案】(1) DNA 的一条链 RNA 聚合酶 核孔
(2) 基因突变 双链RNA
(3)PCSK9 蛋白
(4)利于mRNA 药物进入组织细胞
(5) 内质网和高尔基体 抗原
(6)可激发机体的二次免疫过程，能产生更多的抗体和记忆细胞
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA 的一条链为模板合成
RNA 的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA 聚合酶参与；翻译是
以mRNA 为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，
还需要酶、能量和tRNA。
【详解】（1）转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，该过程需要RNA 聚
合酶的催化；mRNA 需要加工为成熟mRNA 后才能被转移到细胞质中发挥作用，该过
程是通过核孔进行的，说明核孔对大分子物质的转运具有选择性。
（2）若DMD 蛋白基因的51 外显子片段中发生基因突变，即发生碱基对的增添、替换
或缺失，可能导致mRNA 上的碱基发生改变，终止密码提前出现，从而不能合成
DMD 蛋白而引发杜兴氏肌营养不良；治疗该疾病，将反义RNA 药物导入细胞核，使
其与51 外显子转录产物结合形成双链RNA，DMD 前体mRNA 剪接时，异常区段被剔
除，从而合成有功能的小DMD 蛋白，减轻症状。
（3）高胆固醇是由于胆固醇含量过高引起的，转入与PCSK9mRNA 特异性结合的
siRNA，导致PCSK9mRNA 不能发挥作用，即不能作为模板翻译出PCSK9 蛋白，密度
脂蛋白的内吞受体降解减慢，从而使胆固醇含量正常。
（4）通常将mRNA 药物包装成脂质体纳米颗粒，脂质体与细胞膜的基本结构类似，
利于mRNA 药物进入组织细胞。
（5）新冠病毒的S 蛋白属于膜上的蛋白，膜上的蛋白质在核糖体合成后，还需要经过
内质网和高尔基体的修饰加工后输送出细胞；疫苗相当于抗原，可诱导人体产生特异
性免疫反应。
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（6）接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒
疫苗，由于该疫苗可激发机体的二次免疫过程，能产生更多的抗体和记忆细胞，故可
以进一步提高免疫力。
4．（2021·江苏·高考真题）根据新冠病毒致病机制及人体免疫反应特征研制新冠疫苗，
广泛接种疫苗可以快速建立免疫屏障，阻击病毒扩大。图1 为新冠病毒入侵细胞后的
增殖示意图，图2 为人体免疫应答产生抗体的一般规律示意图。请据图回答下列问题。
(1)图1 中，新冠病毒通过S 蛋白与细胞表面的ACE2 受体结合，侵入细胞释放出病毒
的（+）RNA，在宿主细胞中经____________合成病毒的RNA 聚合酶。
(2)在RNA 聚合酶的作用下，病毒利用宿主细胞中的原料，按照__________原则合成
（-）RNA。随后大量合成新的（+）RNA。再以这些RNA 为模板，分别在
____________大量合成病毒的N 蛋白和S、M、E 蛋白。
(3)制备病毒灭活疫苗时，先大量培养表达___________的细胞，再接入新冠病毒扩大培
养，灭活处理后制备疫苗。细胞培养时需通入CO2，其作用是______________。
(4)制备S 蛋白的mRNA 疫苗时，体外制备的mRNA 常用脂质分子包裹后才用于接种。
原因一是人体血液和组织中广泛存在__________，极易将裸露的mRNA 水解，二是外
源mRNA 分子不易进入人体细胞产生抗原。
(5)第一次接种疫苗后，人体内识别到S 蛋白的B 细胞，经过增殖和分化，形成的
________细胞可合成并分泌特异性识别__________的IgM 和IgG 抗体（见图2），形
成的______细胞等再次接触到S 蛋白时，发挥免疫保护作用。
(6)有些疫苗需要进行第二次接种，据图2 分析进行二次接种的意义是________。
【答案】(1)翻译
(2) 碱基互补配对 游离核糖体和粗面内质网上的核糖体
(3) ACE2 受体 维持培养液的酸碱度
(4)RNA 酶
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(5) 浆 新冠病毒S 蛋白 记忆
(6)激发再次应答在人体内产生更多维持时间更长的抗体,并储备更多的记忆细胞
【分析】由图可知，新冠病毒通过S 蛋白与细胞表面的ACE2 受体结合，侵入细胞释
放出病毒的（+）RNA，在宿主细胞中经翻译合成病毒的RNA 聚合酶，参与宿主细胞
内合成病毒的RNA。
【详解】（1）结合分析可知，新冠病毒侵入细胞后释放出病毒的（+）RNA，在宿主
细胞中经翻译合成病毒的RNA 聚合酶。
（2）在RNA 聚合酶的作用下，病毒利用宿主细胞中的原料，按照碱基互补配对原则
合成（-）RNA；随后再通过复制合成大量新的（+）RNA，再以这些RNA 为模板，分
别在游离核糖体和粗面内质网上的核糖体大量合成病毒的N 蛋白和S、M、E 蛋白。
（3）病毒表面的蛋白质可作为抗原激发机体的特异性免疫过程，制备新冠病毒灭活疫
苗时，先大量培养能够表达ACE2 受体的细胞，再接入新冠病毒扩大培养，经灭活处
理后制备疫苗；动物细胞培养时常需通入CO2，其目的是维持培养液的酸碱度。
（4）由于人体血液和组织中广泛存在RNA 酶极易将裸露的mRNA 水解，另外外源
mRNA 分子不易进入人体细胞产生抗原，因此，制备S 蛋白的mRNA 疫苗时，体外制
备的mRNA 常用脂质分子包裹后才用于接种。
（5）第一次接种疫苗后，刺激B 细胞增殖和分化，形成的浆细胞可合成并分泌特异性
识别新冠病毒S 蛋白的IgM 和IgG 抗体，并产生记忆细胞；当再次接触到S 蛋白时，
记忆细胞增殖分化，产生大量浆细胞，分泌大量抗体，发挥免疫保护作用。
（6）进行二次接种的意义：激发再次应答在人体内产生更多维持时间更长的抗体,并
储备更多的记忆细胞。
【点睛】本题结合COVID-19 病毒在宿主细胞内增殖的过程图，考查遗传信息的转录
和翻译、碱基互补配对原则的应用及免疫的预防等知识，首先要求考生识记遗传信息
转录和翻译过程，能准确判断图中各过程及各物质的名称，掌握特异性免疫过程，免
疫预防等方面知识。
5．（2021·海南·高考真题）大规模接种新型冠状病毒（新冠病毒）疫苗建立群体免疫，
是防控新冠肺炎疫情的有效措施。新冠疫苗的种类有灭活疫苗、mRNA 疫苗等。回答
下列问题。
(1)在控制新冠肺炎患者的病情中，T 细胞发挥着重要作用。T 细胞在人体内发育成熟
的场所是____________，T 细胞在细胞免疫中的作用是____________。
(2)接种新冠灭活疫苗后，该疫苗在人体内作为____________可诱导B 细胞增殖、分化。
B 细胞能分化为分泌抗体的____________。
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(3)新冠病毒表面的棘突蛋白（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mRNA 疫苗。接种mRNA 疫苗后，该疫苗激发人体免疫反应产生抗
体的基本过程是____________。
(4)新冠肺炎康复者体内含有抗新冠病毒的特异性抗体，这些特异性抗体在患者康复过
程中发挥的免疫作用是____________。
【答案】(1) 胸腺 T 细胞在接受新冠病毒刺激后分化为效应T 细胞，效应
T 细胞识别并与被病毒入侵的宿主细胞密切接触，使之裂解死亡
(2) 抗原 浆细胞
(3)编码S 蛋白的mRNA 进入人体后，可在体内表达出S 蛋白，S 蛋白作为抗原，可激
发人体产生特异性抗体
(4)特异性抗体在患者体内与新冠病毒特异性结合，抑制病毒的繁殖或对人体细胞的黏
附，使机体获得免疫力
【分析】体液免疫过程为：除少数抗原可以直接刺激B 细胞外，大多数抗原被吞噬细
胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T 细胞，再由T 细胞
呈递给B 细胞；B 细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细
胞和浆细胞；浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。
【详解】（1）淋巴细胞中的T 细胞分化、发育、成熟的场所是胸腺；T 细胞在细胞免
疫中的作用是增殖分化出效应T 细胞和记忆细胞，效应T 细胞识别并与被病毒入侵的
宿主细胞密切接触，使之裂解死亡。
（2）新冠疫苗相当于抗原，可以激发机体的特异性免疫过程，诱导B 细胞增殖、分化；
其中由B 细胞分化而成的浆细胞可以分泌抗体。
（3）编码S 蛋白的mRNA 进入人体后，可在体内表达出S 蛋白，S 蛋白作为抗原，可
激发人体产生特异性抗体。
（4）新冠肺炎康复者体内的特异性抗体在患者康复过程中可以与抗原特异性结合，以
阻止新冠病毒对人体细胞的粘附和进一步增殖，并可能形成沉淀或细胞集团，被吞噬
细胞吞噬处理。
【点睛】本题以新型冠状病毒为背景，考查人体免疫系统在维持稳态中的作用，要求
考生识记人体免疫系统的组成，掌握体液免疫的具体过程，识记免疫失调引起的疾病
及相应的实例，能准确判断图中各细胞或各过程的名称，再结合所学的知识答题。
6．（2021·北京·统考高考真题）新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情仍在一些国家和
地区肆虐，接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种，其中我国
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科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗（重组疫苗）是一种基因工程疫苗，
其基本制备步骤是：将新冠病毒的S 基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA 中，
重组载体经扩增后转入特定动物细胞，进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
(1)新冠病毒是RNA 病毒，一般先通过_______得到cDNA，经_______获取S 基因，酶
切后再连接到载体。
(2)重组疫苗中的S 基因应编码________。
A．病毒与细胞识别的蛋白
B．与病毒核酸结合的蛋白
C．催化病毒核酸复制的酶
D．帮助病毒组装的蛋白
(3)为保证安全性，制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因，使其在人体中无法增殖，
但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用
的过程是：接种疫苗→________→_________→诱发特异性免疫反应。
(4)重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病
毒DNA，但其DNA 不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免
疫保护作用的原因________。
【答案】(1) 逆转录/反转录 PCR 扩增
(2)A
(3) （重组腺病毒）进入细胞 表达抗原
(4)重组腺病毒DNA 在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。
【分析】重组腺病毒疫苗必须具备的条件：能够将新冠病毒抗原基因（目的基因）带
入到受体细胞；在受体细胞中表达出抗原蛋白；不会导致疾病发生。
【详解】（1）新冠病毒是RNA 病毒，其遗传物质是RNA，若要得到与其对应的
cDNA，则要进行逆转录。用cDNA 扩增出目的基因——S 基因，需要利用PCR 扩增技
术。
（2）重组疫苗作为抗原需要被人体免疫系统识别，而重组疫苗中的S 基因是从新冠病
毒中提取的，所以重组疫苗中的S 基因应编码病毒与细胞都能识别的蛋白，A 正确，
BCD 错误。
故选A。
（3）重组疫苗对人体来说属于外来异物，即抗原，故人体接种疫苗后，重组腺病毒进
入人体细胞，其在人体细胞内表达出抗原，引发机体产生特异性免疫——细胞免疫和
体液免疫，因此该疫苗发挥作用的过程是：接种疫苗→（重组腺病毒）进入细胞→表
达抗原→诱发特异性免疫反应。
（4）接种疫苗后，由于长时间内接种者体内仍能检测到重组腺病毒DNA，而DNA 会
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不断表达出S 蛋白，S 蛋白作为抗原刺激机体，故机体会反复针对抗原产生特异性免
疫应答。
【点睛】本题以新冠肺炎为问题情境，考查重组腺病毒疫苗和免疫的相关知识，考查
考生运用所学知识解决实际问题的能力。
7．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中一模）黑龙江呼中国家级自然保护区位于黑龙江
省大兴安岭呼中区境内，主要保护对象为寒温带针叶林及珍稀动植物。生长有樟子松、
榛树等多种乔木，另有许多灌木和草本植物，松果和榛子都是松鼠喜爱和贮藏的食物，
同时也以灌木和草本植物的浆果为食，回答下列问题：
(1)在森林生态系统中植物和动物都有垂直分层的现象，植物垂直分层是影响动物垂直
分层的主要因素，这是因为______。
(2)松鼠贮藏松果和榛子的行为体现了消费者在生态系统中的作用是______。
(3)我国力争2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和（CO2排放量与减少量相等）。
为实现该目标，地方政府号召群众大量种植人工松林，在提高当地百姓收入的同时也
可以大量吸收二氧化碳，这主要体现生态工程中的________原理。但在遭受虫害袭击
时，该人工松林受损明显大于天然林生态系统，原因是__________。
(4)请根据所学生态学知识提出控制人工松林的虫害的两种合理方法_____
【答案】(1)植物为动物提供了食物和栖息空间
(2)促进植物的传粉和种子的传播
(3) 整体 人工林物种丰富度小，生态系统营养结构简单，自我调节能力差
（抵抗力稳定性差）
(4)适当引入昆虫天敌（保护昆虫天敌），利用性引诱剂诱杀/干扰害虫繁殖，黑光灯诱
杀，信息素使用干扰等。
【分析】生态系统中消费者的作用是促进植物的传粉和种子的传播，以及能加快物质
循环。
生态系统的稳定性包括恢复力稳定性和抵抗力稳定性。
【详解】（1）植物为动物提供了食物和栖息空间，所以植物垂直分层是影响动物垂直
分层的主要因素。
（2）松鼠在生态系统中的成分为消费者，松鼠贮藏松果和榛子的行为能促进植物的传
粉和种子的传播。
（3）为实现该目标，地方政府号召群众大量种植人工松林，在提高当地百姓收入的同
时也可以大量吸收二氧化碳，这体现了自然-社会-经济为一体的理念，因此体现了整体
原理。人工松林物种丰富度小，生态系统营养结构简单，自我调节能力差（抵抗力稳
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定性差），所以在遭受虫害袭击时，该人工松林受损明显大于天然林生态系统。
（4）可利用种间关系，适当引入昆虫天敌（保护昆虫天敌），还可利用生物防治的方
法，可利用性引诱剂诱杀/干扰害虫繁殖，黑光灯诱杀，信息素使用干扰等。
8．（2023·吉林·统考模拟预测）2020 年11 月17 日，习近平总书记在金砖国家领导人
会议上承诺我国力争2030 年前达到碳达峰（CO2排放量达到峰值）。如图为某生态系
统碳元素流动模型，图中数字表示生理过程或化学反应过程，回答下列问题：
(1)生态系统的基石是______（用图中的字母回答），请用图中的数字将碳中和的量的
关系构建成数学表达式，即____________。
(2)实现碳达峰、碳中和，海洋是重要手，但研究发现深海区的下层几乎没有初级生产
量，原因是______。
(3)北京冬奥会打造了首个真正实现“碳中和”目标的奥运会。
①冬奥核心区绿化造林成活率达99％以上，设计上有“宣乔则乔，宣灌则灌”理念。
涉及生态工程的______原理。冬奥核心区的绿化造林既涵养水源、净化空气，也能供
人们休闲娱乐、放松身心，这体现了生物多样性的______价值。
②严格做好垃圾分类和处理。废旧电池中的重金属离子等物质若进入土壤后会被植物
吸收，会沿______逐级积累，最后可能造入人体。
(4)请写出两点符合“低碳生活”（低碳消耗、低碳排放的生活方式）理念的日常生活
习惯：____________。
【答案】(1) A ⑩=①+②+③+④
(2)阳光不能照射到深海区的下层，生物无法进行光合作用
(3) 协调 直接和间接 食物链（网）
(4)节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等
【分析】碳中和，节能减排术语。碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定
时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，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或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零
排放”。
【详解】（1）A 是生产者，可以将无机物转变为有机物，供生态系统内的生物利用，
因此生产者是生态系统的基石；碳中和为产生的CO2 与植物吸收的CO2 相等，即
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⑩=①+②+③+④，⑩为植物固定的CO2，①为植物呼吸产生的CO2，②为消费者呼吸
产生的CO2，③为分解者呼吸产生的CO2，④为化石燃料燃烧产生的CO2。
（2）初级生产量是生产者（绿色植物）通过光合作用将光能转变为有机物的量，阳光
不能照射到深海区的下层，生物无法进行光合作用，因此深海区的下层几乎没有初级
生产量。
（3）①生态工程建设应遵循自生、循环、协调和整体四个基本原理 ，坚持以水定林，
宜乔则乔，宜灌则灌，宜草则草，使生物与环境相协调与平衡，生物数量不超过环境
承载力，可避免系统的失衡和破坏；涵养水源、净化空气属于生态方面的价值，即生
物多样性的间接价值，而休闲娱乐、放松身心是对人类具有有旅游观赏的价值，属于
生物多样性的直接价值。②重金属离子会沿食物链进行单向传递，且逐级积累，人处
于食物链的顶端，最终进入人体内，造成危害。
（4）节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等，可以减少CO2 的排放，减少
环境污染。
9．（2023·广东深圳·一模）双碳，即碳达峰与碳中和的简称。我国力争2030 年前实现
碳达峰，2060 年前实现碳中和（CO2排放量与减少量相等）。下图为碳循环示意图，
图中字母表示生态系统的组成成分，数字表示CO2的排放量或减少量。回答下列问题：
(1)生态系统中，碳在生物群落中的传递渠道是______。碳循环具有全球性的原因是
______。
(2)图中代表生态系统的基石是______（用图中字母表示）。若用图中的数字构建碳中
和数学模型，则该数学模型是______（用图中数字表示）。
(3)植树种草是将CO2排放量吸收掉的一种方式，而相应物种应以当地为主，原因是
______（答出一点即可），这遵循了生态工程的______基本原理。
(4)请写出符合“低碳生活”（低碳消耗、低碳排放的生活方式）理念的日常生活习惯
______（答出一点即可）。
【答案】(1) 食物链、食物网（营养结构） 大气中的二氧化碳能够随着大
气环流在全球范围内流动
(2) A ①=②+④+⑥+⑦+⑧
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(3) 避免外来物种入侵，保证本地生态系统的安全性；本地物种具有较高的生态适应
性 协调
(4)少用一次性筷子、节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等
【分析】据图可知，A 表示生产者，B 表示分解者，C 和D 表示消费者，①表示光合
作用和化能合成作用，②④⑥表示生产者和消费者的呼吸作用，③⑤表示捕食，⑦表
示化石燃料的燃烧，⑧表示分解者的分解作用。
【详解】（1）食物链、食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流
动的传递渠道。大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动，因此，碳循
环具有全球性。
（2）A 与CO2 之间存在双箭头，表示生产者，生态系统的基石是生产者，即图中A
代表。图中CO2 的排放量包括生产者的呼吸作用产生量（②）、消费者的呼吸作用产
生量（④+⑥）、分解者的分解作用产生量（⑧）和煤、石油燃烧产生量（⑦），CO2
的减少量是生产者光合作用固定量（①），而碳中和指CO2 排放量与减少量相等，因
此用图中的数字构建的碳中和数学模型是①=②+④+⑥+⑦+⑧。
（3）由于外来物种可能影响本地生态系统的安全性，而本地物种具有较高的生态适应
性，因此采用植树种草吸收掉CO2 排放量时，应以当地物种为主，这遵循了生态工程
的协调基本原理。
（4）“低碳生活”是低碳消耗、低碳排放的生活方式，在日常生活中少用一次性筷子、
节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等习惯符合该理念。
10．（2023·河南·三模）腺病毒载体因其转导效率高、宿主细胞范围广以及可以感染不
同时期的细胞等优点成为应用最广泛的活病毒载体之一。腺病毒是双链DNA 病毒，其
基因组中的E1 区含有腺病毒复制的必需基因。回答下列问题：
(1)利用腺病毒为载体生产疫苗时，一般将完整的抗原基因插入到缺失E1 区的腺病毒中，
该过程中用到的工具酶有_____________；抗原基因表达时启动子的功能是
____________；该种载体的优点是____________。
(2)培养腺病毒需要以人胚胎肾细胞293（HEK293 细胞）为宿主细胞，该细胞具有转染
效率高，易于培养等特点。培养HEK293 细胞的培养基中除营养物质外还需要加入
____________等天然成分，且气体环境应设置为_____________；HEK293 细胞在培养
过程中会出现____________、_____________特点，因此大规模培养时需要用
____________处理以进行传代培养。
(3)我国研发的重组新冠病毒疫苗以改造后的人5 型腺病毒为载体，构建携带抗原基因
—S 蛋白基因的重组病毒，重组病毒转染改造后的HEK293 细胞，扩大培养宿主细胞
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后经纯化可获得悬浮液，再与辅料配制成肌内注射剂，注射后可使接种者获得对新冠
病毒的免疫能力，上述流程中扩大培养宿主细胞的目的是____________；接种者可获
得对新冠病毒的免疫能力的原因是____________。
【答案】(1) 限制酶和DNA 连接酶 RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动
基因转录出mRNA 能避免病毒（DNA 的）复制，安全性高
(2) 血清（血浆） 95%空气加5%CO2 细胞贴壁 接触抑
制 胰蛋白酶（胶原蛋白酶）
(3) 重组腺病毒可借助宿主细胞大量增殖以提高重组病毒的浓度 重组腺病
毒感染人体细胞后，表达出的S 蛋白作为抗原刺激人体免疫系统产生特异性抗体和记
忆细胞
【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量
的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物；（2）营养物质：糖、氨基酸、促生
长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质；（3）温度和PH：
36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4；（4）动物细胞培养条件：气体环境：95%空气
（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。
【详解】（1）将外源抗原基因插入到缺失E1 区的腺病毒中，需要利用限制酶和DNA
连接酶，分别对抗原基因和腺病毒载体进行剪切、拼接；启动子是RNA 聚合酶识别和
结合的部位，驱动基因转录出mRNA；由于载体是缺失了E1 区的腺病毒，因此能避免
腺病毒（DNA）的自我复制，安全性高。
（2）人胚胎肾细胞293（HEK293 细胞）是动物细胞，培养时除营养物质外还需要加
入血清或血浆等天然成分，气体环境应设置为95%空气加5%CO2，以提供细胞所需的
氧气和调节培养液的pH；HEK293 细胞在培养过程中会出现细胞贴壁、接触抑制等特
点，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使细胞分散开再进行传代培养。
（3）由于病毒必须在宿主细胞内才能增殖，因此扩大培养宿主细胞的目的是使重组腺
病毒借助宿主细胞大量增殖以提高重组病毒的浓度；重组腺病毒感染人体细胞后，表
达出的S 蛋白作为抗原刺激人体免疫系统产生特异性抗体和记忆细胞，因此接种者可
获得对新冠病毒的免疫能力。
11．（2023·新疆·一模）感染新冠病毒之后，某些人会出现发热、咳嗽等一系列症状。
新冠病毒的防控措施包括佩戴口罩，测量体温﹑病毒检测、及时治疗等。
(1)病毒检测有多种方法。下图是新冠病毒检测项目在不同感染病程中的应用示意图，
其中IgM 和IgG 是机体被新冠病毒感染后产生的特异性抗体。
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①核酸检测的原理是以病毒的RNA 为模板合成DNA，再通过PCR 技术扩增相应DNA
片段的数量。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。与抗原检测相比，核酸
检测能更早检测出感染者的原因是___________。
②感染者体内抗体出现的时间比抗原的晚，原因是________，因此抗原检测比抗体检
测能够更早发现感染者。
(2)某些人感染新冠病毒后会出现高烧症状，随着病原体被免疫系统清除，患者的体温
会逐渐恢复正常。人体的体温调节中枢位于_____________。在体温恢复正常的过程中，
机体产热量_____________散热量（填“>”“<”“=”）。患者康复过程是通过
_____________调节实现的。
【答案】(1) 少量的病毒RNA 通过核酸检测过程中的PCR 扩增，容易被检测到，而
感染初期病毒的抗原数量少，不容易检测出来 抗原引起体液免疫（或特异性
免疫）产生相应抗体
(2) 下丘脑 < 神经-体液-免疫
【分析】抗体是机体经体液免疫后由浆细胞产生的。
体温调节过程中，若体温正在升高，则产热大于散热，若体温正在下降，则产热小于
散热，若体温维持稳定，则产热等于散热。
【详解】（1）①由于少量的病毒RNA 通过核酸检测过程中的PCR 扩增，容易被检测
到，而感染初期病毒的抗原数量少，不容易检测出来，导致抗原检测较核酸检测相对
较晚。
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②抗体需机体经免疫反应后才能产生，所以抗体出现时间比抗原晚。
（2）体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐平衡调节中枢均在下丘脑，在发烧后，体温
恢复正常过程中，产热量小于散热量，使体温下降恢复正常值。患者康复过程是机体
内环境实现稳态的过程，是通过神经-体液-免疫调节实现的。
12．（2023·宁夏石嘴山·一模）我国对新冠肺炎疫情的防控已经进入到常态化防控阶段，
日常的预防和检测尤为重要，请回答以下相关问题。
(1)为了避免感染新冠病毒，通常对接收的快递等邮件用酒精消毒，因为酒精可以破坏
病毒_____的空间结构，使其变性，从而使新冠病毒失去侵染细胞的能力。
(2)我国对发生疫情的地区基本上都要进行全员的新冠病毒检测，目前检测新冠病毒的
方法主要有核酸检测法和抗体检测法。核酸检测主要是检测_____，而抗体检测法主要
是利用了_____的原理。对于无症状感染者可以采用抗体检测法检测，理由是_____。
(3)常态化防控的另一项有效措施就是接种新冠疫苗，构建起防疫的屏障，我国已经开
始广泛开展新冠疫苗的免费接种工作，目前我国使用的疫苗是国药集团生产的新冠灭
活疫苗，这种疫苗安全性高，产生抗体的效果好。人们接种这种疫苗后，_____作为抗
原刺激机体产生特异性抗体。一旦新冠病毒侵入机体，_____会迅速增殖分化为浆细胞
产生大量抗体，这些抗体与游离的新冠病毒结合，阻止新冠病毒_____，从而有效预防
新冠肺炎的发生。
【答案】(1)蛋白质
(2) 新冠病毒的核酸（RNA） 抗原与抗体特异性结合 无症状感
染者体内已经发生特异性免疫反应，产生了相应的抗体
(3) 灭活的新冠病毒 记忆（B）细胞 侵染细胞、增殖（对人体细
胞的黏附和进一步增殖）
【分析】分析题意，接种新冠疫苗能有效预防新型冠状病毒肺炎的原理是：接种新冠
疫苗后，人体内可产生相应的抗体和记忆细胞，若感染新型冠状病毒，记忆细胞会迅
速增殖分化，产生浆细胞并分泌更多的抗体等，迅速高效的发生免疫反应。
【详解】（1）新冠病毒的主要成分包括蛋白质和核酸，其中酒精能破坏病毒蛋白质的
空间结构，从而使病毒失去侵染细胞的能力。
（2）核酸检测主要是检测人体内是否存在新冠病毒的核酸，从而确定人是否被感染；
抗体检测法是利用了抗原与相应抗体特异性结合的原理，通过检测人体内是否含有新
冠病毒的抗体来判断是否被感染；因为无症状感染者已经感染了新冠病毒，机体内也
会发生特异性免疫反应，因此可以使用抗体检测法检测。
（3）新冠疫苗是将新冠病毒灭活后作为抗原注射到人体内，灭活的新冠病毒已经失去
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了侵染细胞和增殖的能力，但可以刺激机体发生特异性免疫反应，产生相应的抗体和
记忆细胞；当新冠病毒侵入机体时，由于已经接种疫苗，机体会发生二次免疫反应，
此时记忆B 细胞迅速增殖分化为浆细胞，产生大量抗体；抗体与新冠病毒结合，能够
阻止其侵染细胞和增殖，从而预防新冠肺炎的发生。
13．（2023·陕西宝鸡·二模）新型冠状病毒是一种RNA 病毒，它的主要传播途径是呼
吸道飞沫传播和接触传播，感染该病毒的人有的只有发烧或轻微咳嗽，有的会发展为
肺炎，有的则更为严重甚至死亡。下图表示新冠病毒感染人体后，效应T 细胞释放穿
孔素，促使靶细胞裂解的过程。请回答下列问题：
(1)新型冠状病毒突破人体免疫的第一、二道防线的阻挡，便进入第三道防线，促使第
三道防线发挥作用，人体免疫的第三道防线执行的是____________，一般分为
____________和___________。
(2)感染新冠病毒早期，可能会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况是因为
____________。
(3)结合题干和图示分析，靶细胞裂解的可能机理是___________。
(4)某男子感染新冠病毒康复后，他还是有可能再次感染新冠病毒而患病，其原因是：
①从新冠病毒的角度分析，新冠病毒为单链RNA 病毒，易发生___________；②从该
男子自身免疫力的角度分析，体内的新冠病毒抗体（或记忆细胞）的___________有限。
【答案】(1) 特异性免疫 体液免疫 细胞免疫
(2)感染早期，人体免疫系统尚未制造出特定（相应）的抗体
(3)穿孔素与靶细胞膜结合后，可促进Na＋内流改变细胞内的渗透压，最终使靶细胞裂
解死亡
(4) 变异（基因突变） 数量及存活时间（或只答“存活时间”）
【分析】新型冠状病毒属于病原体，抵御病原体的攻击，人体有三道防线；第一道防
线：皮肤、黏膜；第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞；第三道防线：主要是
由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成；其中第一、二道防线属于非
特异性免疫，第三道防线属于特异性免疫。
分析题图，组织液中的穿孔素可以促进钠离子内流，使细胞内的渗透压升高，细胞吸
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水涨破死亡。
抗体的化学本质是蛋白质，主要分布在血清、组织液中，抗体可以与病原体结合，从
而抑制病原体的繁殖或对人体细胞的粘附。
【详解】（1）新型冠状病毒入侵人体，引起人体免疫反应，第三道防线执行的是特异
性免疫，特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫两种类型。
（2）感染新冠病毒早期，由于人体免疫系统尚未制造出特定的特异性受体，从而导致
只能检测出核酸但是检测不出抗体的情况。
（3）穿孔素与靶细胞结合之后，引起钠离子内流。因此，靶细胞裂解的可能机制是穿
孔素与靶细胞膜结合后，可促进Na＋内流改变细胞内的渗透压，最终使靶细胞裂解死
亡。
（4）新冠病毒为单链RNA 病毒，其结构不稳定，容易发生变异；感染康复之后可能
会再次感染是因为人体内新冠病毒抗体（或记忆细胞）的数量以及存活时间有限，不
能一直免疫病毒。
14．（2023·广西来宾·模拟预测）检测人体是否感染了病毒有多种方法，比如核酸检测，
抗体检测、抗原检测。请回答有关问题。
(1)核酸检测一般是通过PCR 技术（多聚酶链式反应，即体外DNA 复制）在短时间内
获得大量的病毒DNA 片段，再用荧光蛋白标记的探针与DNA 片段结合进而产生荧光
信号的一种检测方法。PCR 过程中需要用到的“聚合酶”是__________酶。根据新冠
病毒（RNA 病毒）的特点，进行DNA 复制之前，先要进行__________过程，以获得
新冠病毒相应基因对应的DNA 片段。
(2)抗体检测、抗原检测都是通过免疫学的方法检测人体中是否出现了病毒的抗体、病
毒的抗原。其中抗体检测是用病毒特异性的___________制成的试纸检测人体内是否存
在对应抗体的一种检测方式。抗体是由____________细胞分泌的，人体借助抗体清除
体内病毒的具体过程是___________。
(3)根据检测的原理，三种检测方法中最为灵敏的是__________。
(4)为了区分不同病毒，有时候还需要直接观测病毒的形态，此时需要借助
____________（“光学显微镜”或“电子显微镜”）进行观察。
【答案】(1) DNA 聚合酶（Taq 酶） 逆转录
(2) 抗原（蛋白质） 浆或效应B 抗体与病毒（抗原）特异性结合，减少
病毒对细胞的黏附，进而形成沉淀，最终被吞噬细胞吞噬消化
(3)核酸检测
(4)电子显微镜
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【分析】抗原检测：在实际检测过程中，通过采用双抗夹心法，采用两种抗原特异性
抗体，去识别并结合一个靶点抗原的不同靶位，能够促使交叉反应概率得到有效的降
低，有效提升抗原检测的特异性。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，而根据抗原检测双抗夹心ELISA 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。
【详解】（1）PCR 过程中需要用到的“聚合酶”是TaqDNA 聚合酶，是耐高温的
DNA 聚合酶，可以催化单个的脱氧核苷酸形成DNA 单链；RNA 病毒的遗传物质是
RNA，RNA 不能直接进行PCR，应先逆转录形成DNA 后再进行PCR。
（2）用病毒特异性的抗原制成试纸，可以检测个体内是否存在相应的抗体，若有，则
会形成相应的抗原-抗体杂交条带；
抗体是由效应B 细胞（或浆细胞）分泌的免疫活性物质；抗体与病毒（抗原）特异性
结合，减少病毒对细胞的黏附，进而形成沉淀，最终被吞噬细胞吞噬消化，可以清除
体内病毒。
（3）核酸检测借助于PCR 扩增后进行检测，只需要少量的病毒即可检测出相应的核
酸，最为灵敏。抗体检测、抗原检测都需要等病毒量较大时才会出现相应的结果。
（4）病毒的大小以纳米计，只有在电子显微镜才能看到，光学显微镜下无法看到。
15．（2023·福建宁德·校联考模拟预测）新冠病毒（＋RNA）的刺突蛋白S 通过与人
体黏膜细胞表面的ACE2 受体结合而进入细胞，是宿主抗体的重要作用位点。下图1
是科研人员利用新冠病毒的＋RNA 提取S 蛋白基因和S 蛋白受体结合域RBD 基因作为
抗原基因序列，研制新冠病毒双抗原疫苗的技术路线。已知PCR1 与PCR2 要分别进行，
然后将产物混合，使用引物1 和引物4 进行PCR3，最终获得大量S－RBD 融合基因
（1500bp）。
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(1)PCR3 过程中，片段1 与片段2 连接形成S－RBD 融合基因，需要使用______酶。为
使S－RBD 融合基因能与pX 质粒相连接，并在工程菌中表达时先合成S 蛋白，则
PCR1 过程中，应在引物1 的5'端添加的限制酶序列是______。
(2)为初步检测过程B 构建是否成功，用EcoRⅠ、NdeⅠ、HindⅢ对重组pX 系列质粒进
行完全酶切，然后对重组pX 系列质粒及其酶切产物进行凝胶电泳检测，结果如图2，
据图可知，重组质粒pX2 和pX5 构建成功的依据是______。
(3)在工程菌的筛选时，可先后用两种抗生素进行影印培养实验（即使用无菌的绒毡布
压在培养基A 的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B 上），在培养基B 中存
活的菌落是否含有目的基因_______（填“是”或“否”）。鉴定重组pX 质粒是否导
入工程菌还可以采用的方法是_______。
(4)试从免疫学角度分析此种双抗原疫苗比常规S 蛋白疫苗更具优势的原因_______。
【答案】(1) 耐高温的DNA 聚合（Taq DNA 聚合酶） 5'CATATG3'
(2)重组质粒pX2 和pX5 酶切后形成的1000bp 和500bp 片段碱基对总和等于S－RBD
融合基因长度1500bp
(3) 否 观察菌落是否具有荧光
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(4)此种双抗原疫苗含有S 蛋白受体结合域RBD，有利于进入靶细胞．从而激发细胞免
疫
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、
利用PCR 技术扩增和人工合成。（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。（3）将目的基因导入受
体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）由于操作过程具有较高的温度，故PCR 过程中，需要的酶是耐高温
DNA 聚合酶；该酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到引物的3'端。据图可知，目的
基因应插入到启动子和终止子之间，可选择的酶有HindⅢ、Ndel，启动子是RNA 聚合
酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，原核细胞中基因表达时可以边转录边翻
译，引物4 对应的区段靠近启动子时先转录出S 蛋白的mRNA 序列，故引物4 对应的
区段要连接在靠近启动子部位，引物1 对应的区段要连接在靠近终止子部位。引物1
的5'端添加的限制酶序列应与NdeI 限制酶切割的黏性末端的序列能碱基互补，所以引
物1 的5'端添加的限制酶序列是5'CATATG3'。
（2）使用引物1 和引物4 进行PCR3，最终获得大量S－RBD 融合基因（1500bp）,用
EcoRⅠ、NdeⅠ、HindⅢ对重组pX 系列质粒进行完全酶切，然后对重组pX 系列质粒及
其酶切产物进行凝胶电泳检测；重组质粒pX2 和pX5 构建成功的依据是重组质粒pX2
和pX5 酶切后形成的1000bp 和500bp 片段碱基对总和等于S－RBD 融合基因长度
1500bp。
（3）在工程菌的筛选时，由于含目的基因的菌落对第二次培养时使用的抗生素无抗性，
故在第二次培养时存活的菌落不含目的基因；鉴定pX 质粒是否导入工程菌还可以采用
的方法是：观察菌落是否具有荧光，有荧光的则含有pX 质粒。
（4）分析题意可知，此种双抗原疫苗含有S 蛋白受体结合域 RBD，有利于进入靶细
胞，从而激发细胞免疫，故此种双抗原疫苗比常规S 蛋白疫苗更具优势。
16．（2022·辽宁·模拟预测）塞罕坝曾经由于森林被砍伐殆尽，由“美丽的高岭”沦至
风沙肆虐的沙丘。经过几代林场人艰苦努力，把风沙蔽日的坝上荒原改造成世界最大
的人工林。如今去坝上旅游，随处可见写有“提升生态系统碳汇增量，实现碳中和”
的宣传语（碳中和：CO2排放量与减少量相等）。请回答下列问题：
(1)塞罕坝从“美丽的高岭”沦至风沙肆虐的沙丘，说明人类的活动会改变群落演替的
_____________。
(2)华北落叶松和樟子松等是塞罕坝林场的主要树种，常见病虫害有松毛虫，欲调查松
毛虫的种群密度，应采用___________法。
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(3)塞罕坝地区平均海拔高度1500 米以上，年均气温-1.4℃。若你是林场建设者，人工
造林时在树种选择方面应注意___________。
(4)在塞罕坝的自由放牧区，兔子、牛、羊和平共处，狼与狐正常出没。如图为能量流
经兔子这一营养级的示意图，其中G 表示流入狐所在营养级的能量，A 表示兔摄入的
能量，则兔用于自身生长、发育和繁殖的能量由图中____________表示。
(5)植树造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放，实现“碳中和”，这体现出物质
循环具有___________的特点。要实现“碳中和”，除继续植树造林外，还可采取的措
施有___________（答出两点即可）。
【答案】(1)（速度和）方向
(2)样方
(3)选择当地原有物种、选择耐寒性强的物种
(4)E
(5) 全球性 节能减排，低碳生活，开发利用新能源
【分析】调查活动能力弱，活动范围小的动物的种群密度采用样方法。调查活动能力
强，活动范围大的动物的种群密度采用标志重捕法。
【详解】（1）塞罕坝从“美丽的高岭”沦至风沙肆虐的沙丘说明人的活动会改变群落
演替的方向和速度。
（2）松毛虫活动能力弱，活动范围小，因此调查松毛虫的种群密度，应采用样方法。
（3）生物与环境具有一定的适应性，根据协调与平衡原理，在人工造林时，在树种选
择方面应注意尽量选择当地原有物种、选择耐寒性强的物种，以使其能适应当地环境。
（4）生产者的作用是利用无机物制造有机物、储存能量，为生态系统提供物质和能量。
A 表示摄入量，B 表示粪便量，C 表示同化量，D 表示呼吸作用以热能形式散失的能量，
E 表示用于自身生长、发育和繁殖的能量，F 可表示流向分解者的能量。
（5）物质循环的特点有全球性、往复循环、反复利用等。根据题干“植树造林一定程
度上可以抵消全球的碳排放”可知，这体现出物质循环具有全球性的特点；实现“碳
中和”，减少大气中的CO2，除了植树造林外，还可采取节能减排，低碳生活，开发
利用新能源等措施。
17．（2022·新疆·三模）我国向世界宣布：在2030 年实现碳达峰（CO2排放量达到峰
值），2060 年前实现碳中和（CO2排放量与减少量相等），以此为建设生态文明作出
贡献。下图为某生态系统碳元素流动模型，图中数字表示生理过程或化学反应过程。
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回答下列相关问题：
(1)表示该生态系统分解者的是_____，该生态系统的能量主要来自_____作用。用图中
信息说明实现碳达峰的关键是_____。
(2)碳在生态系统的生物成分之间是以_____的形式传递。该生态系统碳中和时，可用图
中的数字量表达的关系式为_____。
【答案】(1) C 光合 控制④的排放量
(2) 有机物 ⑩＝①＋②＋③＋④
【分析】分析题图：A、D 之间是双向箭头，A、B、C 与化石燃料发出的箭头均指向
D，说明A 是生产者，D 表示大气中的CO2 库。A 发出的箭头指向B，A、B 的遗体残
骸可被C 利用，说明B 是消费者，C 是分解者。综上分析可进一步推知：⑩为生产者
的光合作用和化能合成作用，①②均为呼吸作用，③是分解者的分解作用，④为化石
燃料的燃烧，⑤为动物的摄食。
【详解】（1）图中的C 能够利用A、B 的遗体残骸，说明C 表示该生态系统的分解者。
该生态系统的能量主要来自光合作用。碳达峰是指CO2 排放量达到峰值，而对CO2 排
放量起主要作用的因素是图中④过程所示的化石燃料的燃烧，因此控制④的排放量是
实现碳达峰的关键。
（2）生产者、消费者和分解者共同构成生态系统的生物成分，碳在生态系统的生物成
分之间是以有机物的形式传递。⑩所示的生产者的光合作用和化能合成作用可导致大
气中的CO2 量减少，①②所示的呼吸作用、③所示的分解者的分解作用和④所示的化
石燃料的燃烧都会导致大气中的CO2 量增加，而碳中和是指CO2 排放量与减少量相等，
由此可见，该生态系统碳中和时，可用图中的数字量表达的关系式为⑩＝①＋②＋③
＋④。
18．（2022·黑龙江佳木斯·佳木斯一中校考三模）垃圾分类是垃圾终端处理设施运转的
基础，实施生活垃圾分类，可以有效改善城乡环境，促进资源回收利用。厨余垃圾富
含淀粉、蛋白质、脂肪等，利用微生物发酵处理不仅可以减少环境 污染，还可以生产
大量的微生物菌体蛋白（可做饲料），实现厨余垃圾的无害化和资源化利用。
(1)厨余垃圾废液中的微溶性物质，可以被微生物在体外分解，原因是微生物能合成并
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分泌__________。
(2)研究发现圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理厨余垃圾废液效果很好。为研究这两种菌
种处理某餐厨垃圾废液的最佳接种量比，研究者将两种菌液进行不同配比，分别接种
于等量相同餐厨垃圾废液中。培养3 天后测定活菌数，取一定量菌液进行___________，
然后分别取0.1mL 的菌液采用____________接种于完全培养基中培养，并选取菌落数
在___________范围内的平板计数。实验结果如下图所示。由实验结果可知两菌种接种
量比例为______时，废液中两种菌种的有效活菌数能够实现同步最大化。
(3)用此方法统计的数值往往比显微镜直接计数法统计的数目少，原因是__________。
(4)本实验的研究者还需进一步检测________，以确定两种菌种接种量比对该餐厨垃圾
废液中微溶性物质的降解效果。
【答案】(1)淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等
(2) 梯度稀释 涂布 30～300 1∶1
(3)当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落。由于显微镜下无法
区分细胞的死活，计数结果包含死细胞。
(4)实验前后废液中蛋白质、脂肪的含量
【分析】常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。在统计菌落数目时，为了
保证结果准确，一般选择菌落数在30~300 的平板进行计数。
【详解】（1）微生物分解淀粉、蛋白质、脂肪等微溶性物质，是因为微生物能(合成)
分泌淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。
（2）要探究圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某餐厨垃圾废液的最佳接种量比，故需要
将不同配比的菌液接种在等量相同某餐厨垃圾废液中，培养3 天后要测定活菌数，需
要进行稀释涂布平板法进行接种，故需要取一定量菌液进行梯度稀释，然后分别取
0.1mL 的菌液采用涂布法接种于基本培养基中培养。可以根据菌落的形态区分两种菌，
为了保证结果准确，一般选择菌落数在30~300 的平板进行计数。根据实验数据可知,
两种菌混合接种时有效菌落数均大于单独接种，且两菌种接种量比例为1∶1 时，废液
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中两种菌种的有效活菌数能够实现同步最大化。
（3）该方法计数时用的是稀释涂布平板法，稀释涂布平板法统计的数据要比实际活菌
的数目少，原因是当两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的是一个菌落；显
微镜直接计数法不能区分死菌与活菌，故统计数目往往比实际活菌数目大。
（4）厨余垃圾富含淀粉、蛋白质、脂肪等，本实验的研究者还需进一步检测实验前后
废液中蛋白质、脂肪的含量，以确定两种菌种接种量比对该餐厨垃圾废液中微溶性物
质的降解效果。
19．（2022·贵州遵义·统考模拟预测）圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气，且能够分
泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷。二者组合可将有机厨余垃圾迅
速分解为水和二氧化碳。为制备分解有机厨余垃圾的微生物菌剂，某科研小组对两菌
种进行了最佳接种比例的探究实验，得出如图实验结果。
(1)为防止杂菌污染，实验前需采用_____法对培养基进行灭菌，若要检验培养的微生物
是否为圆褐固氮菌，可配制_____的培养基。
(2)统计巨大芽孢杆菌活菌数量可采用_____，但此种方法可能导致数量偏少，原因是
_____。
(3)由图可知处理该厨余垃圾，两菌种的最佳接种量比例为_____，判断依据是_____。
(4)研究人员在培养中发现一种活性蛋白，该蛋白可提高厨余垃圾的处理效率。若要分
离该蛋白常用凝胶色谱法，该方法是根据蛋白质的_____对蛋白质进行分离。
【答案】(1) 高压蒸汽灭菌 缺少氮源
(2) 稀释涂布平板法 两个或多个细胞连在一起形成一个菌落
(3) 1:1 圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌数量最多
(4)相对分子质量的大小
【分析】1、微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。若要
对微生物进行取样计数，接种方法只能是稀释涂布平板法。稀释涂布平板法则是将菌
液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表
面，进行培养。
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2、固氮细菌可以利用空气中的氮气合成自身的含氮化合物，故不需要添加氮源，其他
细菌需要添加氮源以供微生物合成自身所需的含氮化合物。
3、凝胶色谱法的原理：凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方
法，相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢，相
对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，因此相
对分子质量不同的蛋白质得以分离。
(1)
对培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌法；圆褐固氮菌可以固定大气中的N2 作为氮源，所以
为检验培养的微生物是否为圆褐固氮菌，可配制缺少氮源的培养基。
(2)
统计活菌数量可采用稀释涂布平板法；菌落有可能是由两个或多个细胞连在一起形成
的，所以通过此种方法统计获得数据偏小。
(3)
由柱形图分析可知，处理该厨余垃圾废液，两菌种的最佳接种量比例为1：1，此时有
效菌落（圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌）数量最多。
(4)
凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质，相对分子质量小的蛋白质容易进
入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢，相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝
胶内部的通道，路程短，移动的速度快。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养，要求考生识记微生物实验中的接种方法、菌
落计数方法和培养基等知识，意在考查考生的分析能力和信息获取能力。
20．（2022·安徽蚌埠·统考模拟预测）2020 年5 月1 日起，我市全面启动生活垃圾分类
工作。微生物处理有机垃圾的基本原理是利用微生物降解菌产生多种酶，对有机垃圾
进行快速分解。获取相关降解菌的技术流程如下：
(1)样品采集：选取微生物降解菌时，样品取自某食堂的餐厨垃圾，原因是
_____________。
(2)分离纯化：图中所示纯化方法是____________ ，培养时，需将培养皿呈
____________状态放置。
(3)鉴别培养：对餐厨垃圾组分进行分析后发现，纤维素类物质含量较高。若对菌株的
纤维素降解活性进行鉴别，需将分离纯化得到的各菌种，接种于加入____的培养基中，
通过比较菌落的___来判断降解活性的高低。
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(4)现将各类有机物降解活性较高的3 个菌株分别制成菌剂，测定其对餐厨垃圾的实际
降解能力，实验思路如下：
①配制培养基：将纤维素、淀粉、脂肪、蛋白质和水，按照餐厨垃圾的组分及比例配
制成培养基。
②分别接种等量的3 种菌剂，将各组培养基在适宜的环境中进行混合培养。
③培养相同时间，通过测定____________来表示降解能力。
(5)筛选出高效降解纤维素的菌株后，若需要长期保存，可采用____________的方法。
【答案】(1)厨余垃圾中富含各类有机物，相应的分解菌含量丰富
(2) 稀释涂布平板法 倒置
(3) 刚果红 透明圈直径（或者透明圈直径与菌落直径比值）
(4)各组培养基中各种成分的减少量（或各组培养基中各种成分的剩余量）
(5)甘油管藏
【分析】稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，
经培养后可形成单个菌落。
纤维素酶是一类复合酶，包括C1 酶、Cx 酶和β 葡萄糖苷酶；在筛选纤维素分解的过
程中，常用刚果红染色法，通过观察培养基中是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
(1)
厨余垃圾中富含各类有机物，相应的分解菌含量丰富，因此有机垃圾微生物样品可取
自某食堂的餐厨垃圾。
(2)
由于题干中存在梯度稀释的步骤，所以培养方法是稀释涂布平板法，需要将培养皿倒
置。
(3)
刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，若对菌株的纤维素降解活性进行鉴别，
可接种于加入刚果红的培养基中，通过比较菌落的透明圈直径（或者透明圈直径与菌
落直径比值）来判断降解活性的高低。直径大的降解作用强。
(4)
③测定其对餐厨垃圾实际降解能力，可用各组培养基中各种成分的减少量（或各组培
养基中各种成分的剩余量）作为观测指标。
(5)
甘油管藏适合长期保存菌株。
【点睛】本题主要考查微生物的分离与培养和微生物的接种方法的相关知识，要求学
生能将理论知识与实际应用相联系，强化学生对实验室的微生物的培养的相关知识的
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理解与掌握。
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