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抢分14 生物热点冲刺篇
【诺贝尔奖】
1．（2021·重庆·高考真题）基因编辑技术可以通过在特定位置加入或减少部分基因序列，实现对基因
的定点编辑。对月季色素合成酶基因进行编辑后，其表达的酶氨基酸数量减少，月季细胞内可发生改变的
是（ ）
A．基因的结构与功能
B．遗传物质的类型
C．DNA 复制的方式
D．遗传信息的流动方向
【答案】A
【解析】根据题干信息分析，对月季色素合成酶基因进行编辑后，其表达的酶氨基酸数量减少，说明该技
术可能改变了月季细胞内基因的碱基序列，使终止密码子提前出现，从而改变了基因的结构与功能，A 正
确；月季细胞内的遗传物质的类型不变，仍然是DNA，B 错误；月季细胞内的DNA 复制的方式不变，仍为半
保留复制，C 错误；月季细胞内遗传信息的流动方向不变，仍为DNA
RNA
蛋白质，D 错误。
2．（2021·浙江·高考真题）采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因定
点插入到受精卵的Y 染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧
光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是（ ）
A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B．基因编辑处理的受精卵经体外培养至2 细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子宫，才可获得表达
EGFP 的小鼠
C．分离能表达EGFP 的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D．通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎
【答案】B
内容预览
一、诺贝尔奖（7 选+3 非）
二、病毒及检测（7 选+3 非）
三、航天与育种（7 选+3 非）
四、免疫和疫苗（7 选+3
非）
五、碳中和（7 选+3 非）
1
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【解析】依据胚胎在不同发育阶段对培养条件的特定需要，受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需
用不同成分的培养液，A 正确；基因编辑处理的受精卵一般经体外培养至桑椹胚或囊胚阶段，进行胚胎移
植，可获得表达EGFP 的小鼠，B 错误；分离能表达EGFP 的胚胎干细胞，通过核移植、早期胚胎培养、胚
胎移植等技术，可获得大量的转基因小鼠，C 正确；由分析可知，通过基因编辑技术将Y 染色体用绿色荧
光蛋白基因标记，通过观察早期胚胎的荧光，能表达EGFP 的个体含有Y 染色体，即为雄性小鼠胚胎，D 正
确。
3．（2022·福建·高考真题）青蒿素是治疗疟疾的主要药物。疟原虫在红细胞内生长发育过程中吞食分
解血红蛋白，吸收利用氨基酸，血红蛋白分解的其他产物会激活青蒿素，激活的青蒿素能杀死疟原虫。研
究表明，疟原虫Kelch13 蛋白因基因突变而活性降低时，疟原虫吞食血红蛋白减少，生长变缓。同时血红
蛋白的分解产物减少，青蒿素无法被充分激活，疟原虫对青蒿素产生耐药性。下列叙述错误的是（
）
A．添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长
B．疟原虫体内的Kelch13 基因发生突变是青蒿素选择作用的结果
C．在青蒿素存在情况下，Kelch13 蛋白活性降低对疟原虫是一个有利变异
D．在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13 蛋白可以恢复疟原虫对青蒿素的敏感性
【答案】B
【解析】由题意可知，“疟原虫在红细胞内生长发育过程中吞食分解血红蛋白，吸收利用氨基酸”，耐药
性的产生是由于基因突变后，疟原虫吞食血红蛋白减少，同时血红蛋白的分解产物减少而不能充分激活青
蒿素，故添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长，A 正确；疟原虫体内的Kelch13 基
因发生突变是自发产生的，而基因突变是不定向的，自然选择的作用是选择并保存适应性变异，B 错误；
分析题意可知，在青蒿素存在情况下，Kelch13 蛋白活性降低后，疟原虫能通过一系列变化对青蒿素产生
耐药性，适应青蒿素的环境，对疟原虫是一个有利变异，C 正确；Kelch13 蛋白因基因突变而活性降低时，，
青蒿素无法被充分激活，疟原虫对青蒿素产生耐药性，若在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13 蛋白，疟
原虫恢复正常吞食血红蛋白，血红蛋白分解产物增加，能恢复疟原虫对青蒿素的敏感性，D 正确。
4．（2023·湖南衡阳·三模）秀丽隐杆线虫常作为发育生物学的模式生物，它是一种食细菌的线形动物，
其身体微小透明，易饲养，繁殖快，发育过程中有131 个细胞通过凋亡方式被去除，成虫仅含有959 个细
胞。进入21 世纪以来，已经有六位科学家利用秀丽隐杆线虫为实验材料揭开了生命科学领域的重大秘密而
获得了诺贝尔奖。下列相关叙述错误的是（ ）
A．秀丽隐杆线虫细胞在其发育历程中都涉及基因的选择性表达
B．细胞分化使细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率
C．秀丽隐杆线虫细胞衰老过程中细胞核体积变大，细胞的形态和结构发生了改变
D．细胞凋亡是受特定程序诱导的细胞死亡，对秀丽隐杆线虫是有害的
2
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【答案】D
【解析】细胞的分裂、分化、衰老、凋亡和癌变等过程都受基因的调控，都会有基因的选择性表达，故秀
丽隐杆线虫细胞在其发育历程中都涉及基因的选择性表达，A 正确；细胞分化是多细胞生物个体发育的基
础，使细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率，B 正确；秀丽隐杆线虫细胞衰老过程中细胞体
积变小，细胞核体积变大，核膜内折、染色质固缩、染色加深，细胞的形态和结构发生了改变，C 正确；
细胞凋亡是受特定程序诱导的细胞死亡，细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，D 错误。
5．（2023·广东汕头·三模）2016 年，科学家大隅良典因阐明细胞自噬的分子机制而被授予诺贝尔奖。
细胞自噬是真核生物中一种由液泡或溶酶体介导的，对细胞内物质、细胞结构进行降解的重要代谢机制。
下列相关说法中，错误的是（ ）
A．植物细胞的液泡也能参与细胞自噬，可推测液泡中也含有多种水解酶
B．当细胞中存在衰老、损伤的细胞器时，细胞将通过自噬对其进行清除
C．当细胞中营养不足，细胞自噬可通过对某些物质的降解实现营养物质的重新分配
D．在自噬过程中，溶酶体中的水解酶需释放到细胞质基质中对相关物质或结构进行降解
【答案】D
【解析】动物溶酶体中含有多种水解酶，是细胞的消化车间，从而参与细胞自噬，而植物细胞的液泡也能
参与细胞自噬，可推测液泡中也含有多种水解酶，A 正确；当细胞中存在衰老、损伤的细胞器时，细胞将
通过自噬对其进行清除，维持细胞正常生命活动，B 正确；当细胞中营养不足时，细胞自噬可包裹部分细
胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体，并与某种细胞器融合形成某种结构，降解其所
包裹的内容物，以实现细胞自身代谢需要和某些细胞器的更新，C 正确；细胞质基质中的pH 高于溶酶体内
的pH，导致水解酶的活性降低，自噬过程中，溶酶体中的水解酶不会释放到细胞质基质中，D 错误。
6．（2023·湖北襄阳·模拟预测）科学家斯万特·帕博通过对尼安德特人基因组研究而获2022 年诺贝尔
奖。下图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA（mtDNA）特定序列的碱基对差异。下列叙述错
误的是（ ）
3
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A．通过比较解剖学证据——尼安德特人骨骼化石进行分析，表明其能直立行走
B．研究人类起源时，可用mtDNA 来追踪母系祖先，而追踪父系祖先可用Y 染色体
C．由mtDNA 特定序列的碱基对差异对比可知，现代人与尼安德特人亲缘关系较近
D．现代人通常可分为黄色、白色、黑色和棕色等4 个人种，但4 个人种之间不存在生殖隔离
【答案】A
【解析】化石证据——尼安德特人骨骼化石进行分析，表明其能直立行走，A 错误；人的线粒体DNA 来源
于卵细胞，Y 染色体DNA 来源于父方，所以研究人类起源时，可用mtDNA 来追踪母系祖先，而追踪父系祖
先可用Y 染色体，B 正确；由mtDNA 特定序列的碱基对差异对比可知，现代人与尼安德特人之间的碱基对
的差异小于现代人黑猩猩之间的碱基对的差异，所以现代人与尼安德特人亲缘关系较近，C 正确；黄色、
白色、黑色和棕色等4 个人种为同一个物种，可以进行通婚，不存在生殖隔离，D 正确。
7．（2023·江西景德镇·二模）自摩尔根因“证明基因在染色体上”而荣获1933 年诺贝尔生理学或医学
奖以来，因对DNA 的研究而相继荣获诺贝尔奖的例子还真不少。比如1962 年的诺贝尔生理学或医学奖就颁
给了DNA 结构的研究，下列叙述正确的是（ ）
A．萨顿因研究蝗虫的受精作用，运用假说-演绎法提出了“基因位于染色体上”的假说
B．DNA 分子的正向平行双螺旋结构是由沃森和克里克在研究威尔金斯的X-射线衍射图谱后提出的
C．DNA 分子的复制需要模板、4 种核苷酸、ATP、酶等
D．DNA 分子的基本骨架是由磷酸基团和核糖交替出现构成
【答案】C
【解析】萨顿运用类比推理法提出了“基因位于染色体上”的假说，A 错误；沃森和克里克提出DNA 分子
反向平行的双螺旋结构，B 错误；DNA 分子复制时以DNA 的一条链为模板，需要4 种游离的脱氧核苷酸为原
料，需要ATP 和酶的参与，C 正确；DNA 分子的基本骨架是由磷酸基团和脱氧核糖交替连接构成，D 错误。
8．（2022·河北·高考真题）皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节
（DRG）的感觉神经元传入脊髓，整合、上传，产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉，引起抓挠行为。
研究发现，小鼠DRG 神经元中的PTEN 蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN 蛋白的作用，研究者进行了相
关实验。回答下列问题：
(1)机体在 产生痒觉的过程 （填“属于”或“不属于”）反射。兴奋在神经纤维上以
的形式双向传导。兴奋在神经元间单向传递的原因是 。
(2)抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器 ，有效 痒觉信号的上传，因此痒觉减弱。
(3)用组胺刺激正常小鼠和PTEN 基因敲除小鼠的皮肤，结果如下图。据图推测PTEN 蛋白的作用是
机体对外源致痒剂的敏感性。已知PTEN 基因敲除后，小鼠DRG 中的TRPV1 蛋白表达显著增加。用组胺刺激
4
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PTEN 基因和TRPV1 基因双敲除的小鼠，据图中结果推测TRPV1 蛋白对痒觉的影响是 。
【答案】(1) 大脑皮层 不属于 电信号（神经冲动） 神经递质只能由突触前膜释放，
作用于突触后膜
(2) 兴奋 抑制
(3) 减弱 促进痒觉的产生
【解析】（1）所有感觉的形成部位均是大脑皮层，故机体在大脑皮层产生痒觉；反射的完成需要经过完
整的反射弧，机体产生痒觉没有经过完整的反射弧，不属于反射；兴奋在神经纤维上以电信号（神经冲
动）的形式双向传导；由于由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于
突触后膜，故兴奋在神经元之间只能单向传递。
（2）抓挠行为会引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋，有效抑制痒觉信号的上传，因此痒觉减弱。
（3）分析题意，本实验的自变量是PTEN 和TRPV1 基因的有无，因变量是30 分钟内抓挠次数，据图可知，
与正常小鼠相比，PTEN 基因敲除小鼠的抓挠次数明显增加，说明PTEN 基因缺失会增加小鼠的抓挠次数，
即增加小鼠对痒觉的敏感性，据此推测PTEN 基因控制合成的PTEN 蛋白是减弱机体对外源致痒剂的敏感性，
进而抑制小鼠的痒觉；而PTEN 基因和TRPV1 基因双敲除的小鼠与正常小鼠差异不大，说明TRPV1 基因缺失
可减弱PTEN 缺失基因的效果，即会抑制小鼠痒觉的产生，即TRPV1 基因控制合成的TRPV1 蛋白可促进痒觉
的产生。
9．（2021·海南·高考真题）CRISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，Cas9 基因表达的Cas9 蛋白像一
把“分子剪刀”，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA 双链以敲除目标基因或插入新的基因。
CRISPR/Cas9 基因编辑技术的工作原理如图所示。
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回答下列问题。
(1)过程①中，为构建CRISPR/Cas9 重组质粒，需对含有特定sgRNA 编码序列的DNA 进行酶切处理，然后将
其插入到经相同酶切处理过的质粒上，插入时所需要的酶是 。
(2)过程②中，将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是 。
(3)过程③~⑤中，SgRNA 与Cas9 蛋白形成复合体，该复合体中的SgRNA 可识别并与目标DNA 序列特异性结
合，二者结合所遵循的原则是 。随后，Cas9 蛋白可切割 序列。
(4)利用CRISPR/Cas9 基因编辑技术敲除一个长度为1200bp 的基因，在DNA 水平上判断基因敲除是否成功
所采用的方法是 ，基因敲除成功的判断依据是 。
(5)某种蛋白酶可高效降解羽毛中的角蛋白。科研人员将该蛋白酶基因插入到CRISPR/Cas9 质粒中获得重组
质粒，随后将其导入到大肠杆菌细胞，通过基因编辑把该蛋白酶基因插入到基因组DNA 中，构建得到能大
量分泌该蛋白酶的工程菌。据图简述CRISPR/Cas9 重组质粒在受体细胞内，将该蛋白酶基因插入到基因组
DNA 的编辑过程： 。
【答案】(1)DNA 连接酶
(2)感受态细胞法/Ca2+处理法
(3) 碱基互补配对 目标（目的）DNA（基因）
(4) DNA 分子杂交技术 经编辑过的DNA 片段（从受体细胞中提取的基因组DNA）与标记的目标
（对应）基因（探针）杂交，若无杂交带，则敲除成功
(5)表达Cas9 蛋白和sgRNA，两者形成复合体；sgRNA 识别并结合目标DNA 序列；引导Cas9 蛋白切割目标
DNA 序列
【解析】（1）基因工程所需的工具酶有限制酶和DNA 连接酶，限制酶负责切割，DNA 连接酶负责连接，因
此为构建CRISPR/Cas9 重组质粒，需对含有特定sgRNA 编码序列的DNA 进行酶切处理，然后将其插入到经
相同酶切处理过的质粒上，插入时所需要的酶是DNA 连接酶。
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（2）大肠杆菌是原核生物，属于微生物，将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（3）根据题图可知：在CRISPR/Cas9 基因编辑技术中，SgRNA 是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导
Cas9 切割与SgRNA 配对的靶基因DNA 序列。Cas9 能借助SgRNA 分子与目标DNA 进行特异性结合的原因在于
SgRNA 分子上的碱基序列与目标DNA 分子上的碱基序列可以通过碱基互补配对原则实现SgRNA 与目标DNA 特
定序列的特定识别，进而定位；由此可见，Cas9 在功能上属于限制酶，可切割目标DNA 特定的核苷酸序列。
（4）可利用DNA 分子杂交技术判断基因敲除是否成功，即利用经编辑过的DNA 片段（从受体细胞中提取的
基因组DNA）与标记的目标（对应）基因（探针）杂交，若无杂交带，则敲除成功。
（5）根据图示可知：CRISPR/Cas9 重组质粒在受体细胞内进行转录和表达，转录的产物是SgRNA，表达的
产物是Cas9 蛋白，二者形成复合体，该复合体中的SgRNA 可识别并与目标DNA 序列特异性结合，引导Cas9
蛋白切割目标DNA 序列。
10．（2017·北京·高考真题）疟原虫是一种单细胞动物。它能使人患疟疾，引起周期性高热、寒战和出
汗退热等临床症状，严重时致人死亡。
（1）在人体内生活并进行细胞分裂的过程中，疟原虫需要的小分子有机物的类别包括
（写出三类）。
（2）进入血液循环后，疟原虫选择性地侵入红细胞，说明它能够 并结合红细胞表面受
体。
（3）疟原虫大量增殖后涨破红细胞进入血液，刺激吞噬细胞产生致热物质。这些物质与疟原虫的代谢产
物共同作用于宿主下丘脑的 中枢，引起发热。
（4）疟原虫的主要抗原变异频繁，使疟原虫能避免被宿主免疫系统 性清除，从而使该
物种得以 。
（5）临床应用青蒿素治疗疟疾取得了巨大成功，但其抗疟机制尚未完全明了。我国科学家进行了如下实
验。
组
别
实验材料
实验处理
实验结果（线粒体膜电位的相对值）
1
疟原虫的线粒体
不加入青蒿素
100
2
加入青蒿素
60
3
仓鼠细胞的线粒体
不加入青蒿素
100
4
加入青蒿素
97
7
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①1、2 组结果表明 ；由3、4 组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。
据此可以得出的结论是 。
②将实验中仓鼠细胞的线粒体替换为 ，能为临床应用青蒿素治疗疟疾提供直接的细胞生
物学实验证据。
【答案】 单糖、氨基酸、核苷酸、脂肪酸（其中三类） 识别 体温调节 特异 生
存与繁衍 青蒿素能显著降低疟原虫线粒体膜电位 青蒿素对线粒体膜电位的影响存在物种间的差
异 人体细胞的线粒体
【解析】（1）细胞增殖过程中，需要合成的物质有蛋白质、核酸、多糖和脂肪，组成它们的基本单位分
别是氨基酸、核苷酸、葡萄糖、甘油和脂肪酸。
（2）疟原虫选择性地侵入红细胞，说明它能够识别并结合红细胞表面受体。
（3）疟原虫大量增殖后涨破红细胞进入血液，刺激吞噬细胞产生致热物质。这些物质与疟原虫的代谢产
物共同作用于宿主下丘脑的体温调节中枢，引起发热。
（4）抗原具有特异性，疟原虫的主要抗原变异频繁，可以避免受到免疫系统的特异性识别，从而避免被
特异性清除，有利于疟原虫的生存和繁衍。
（5）① 1 和2 组处理方法的差别是有无青蒿素，结果表明青蒿素能显著降低疟原虫线粒体膜电位；由3、
4 组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。据此可以得出的结论是青蒿素对线粒体膜电位
的影响存在物种间的差异。
②要为临床应用青蒿素治疗疟疾提供直接的细胞生物学实验证据，应该将仓鼠细胞的线粒体换为人体细胞
的线粒体。
【病毒及检测】
1．（2022·天津·高考真题）新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质，其基本组成单位是（ ）
A．氨基酸
B．核苷酸
C．单糖
D．脂肪酸
【答案】A
【解析】ABCD、蛋白质是生物大分子，其基本单位是氨基酸，BCD 错误，A 正确。
2．（2022·福建·高考真题）新冠病毒通过S 蛋白与细胞膜上的ACE2 蛋白结合后侵染人体细胞。病毒的
8
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S 基因易发生突变，而ORF1a/b 和N 基因相对保守。奥密克戎变异株S 基因多个位点发生突变，传染性增强，
加强免疫接种可以降低重症发生率。下列叙述错误的是（ ）
A．用ORF1a/b 和N 基因同时作为核酸检测靶标，比仅用S 基因作靶标检测的准确率更高
B．灭活疫苗可诱导产生的抗体种类，比根据S 蛋白设计的mRNA 疫苗产生的抗体种类多
C．变异株突变若发生在抗体特异性结合位点，可导致相应抗体药物对变异株效力的下降
D．变异株S 基因的突变减弱了S 蛋白与ACE2 蛋白的结合能力，有利于病毒感染细胞
【答案】D
【解析】从题干信息可知：“ORF1a/b 和N 基因相对保守”，同时作为核酸检测靶标，比仅用容易发生突
变的S 基因作靶标检测的准确率更高，A 正确；灭活疫苗可诱导产生抗S 蛋白抗体等多种抗体，而根据S 蛋
白设计的mRNA 疫苗只诱导产生抗S 蛋白抗体，B 正确；变异株突变若发生在抗体特异性结合位点，则相应
抗体药物难以与之结合发挥作用，进而导致抗体药物对变异株效力的下降，C 正确；从题干信息可知：
“新冠病毒通过S 蛋白与细胞膜上的ACE2 蛋白结合后侵染人体细胞。”，而变异株S 基因的突变减弱了S
蛋白与ACE2 蛋白的结合能力，不有利于病毒感染细胞，D 错误。
3．（2022·海南·高考真题）脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓
灰质炎，但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同
B．该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜，无细胞核
C．该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸
D．该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质
【答案】D
【解析】人工合成的脊髓灰质炎病毒的毒性比天然病毒小得多，据此可推测二者在结构和功能上存在差异，
A 错误；病毒不具有细胞结构，不能进行细胞呼吸，只能在宿主细胞中增殖，BC 错误；人工合成病毒、大
肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质，D 正确。
4．（2022·湖北·高考真题）新冠病毒是一种RNA 病毒，其基因组含有约3 万个核苷酸。该病毒可通过表
面S 蛋白与人细胞表面的ACE2 蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA 可作为mRNA，指导合成病毒复
制所需的RNA 聚合酶，该聚合酶催化RNA 合成时碱基出错频率为10-5
。下列叙述正确的是（ ）
A．新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变
B．ACE2 蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果
C．注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别ACE2 蛋白的抗体
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D．新冠病毒RNA 聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标
【答案】D
【解析】病毒的突变是随机的、不定向的，A 错误；人类本身含有ACE2 蛋白，并非是人类抵抗新冠病毒入
侵的进化结果，B 错误；注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别新冠病毒的抗体，C 错误；在细胞中该病毒
的RNA 可作为mRNA，指导合成病毒复制所需的RNA 聚合酶，新冠病毒RNA 聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎
药物的有效靶标，D 正确。
5．（2024·广东广州·二模）研究发现，丙型肝炎病毒（HCV）感染机体后，会诱导机体产生抗HCV 的抗
体。甲状腺因遭到该抗体攻击而受到损伤。下列叙述，错误的是（ ）
A．甲状腺组织可能存在和HCV 相似的结构
B．由自身抗体造成的甲状腺损伤属于机体过敏反应
C．甲状腺组织受损会导致机体TSH、TRH 的分泌异常
D．适量服用免疫抑制剂有利于减轻感染HCV 造成的甲状腺损伤
【答案】B
【解析】抗体具有特异性，只能与抗原特异性结合，抗HCV 的抗体攻击甲状腺，可能是因为甲状腺组织中
存在和HCV 相似的结构，A 正确；由自身抗体造成的甲状腺损伤属于机体自身免疫病，B 错误；甲状腺组织
受损导致甲状腺激素分泌量减少，通过负反馈调节，对下丘脑与垂体的抑制作用减弱，导致分泌的TRH、
TSH 量增加，C 正确；感染HCV 造成的甲状腺损伤属于自身免疫病，由于免疫功能强大导致，适量服用免疫
抑制剂降低免疫功能，有利于间期自身免疫病的症状，D 正确。
6．（2024·广西南宁·二模）手足口病是一种儿童常见的传染病，发病人群以5 岁及以下儿童为主，肠道
病毒EV71 是引起该病的主要病原体之一，为单股正链RNA（+RNA）病毒，下图为该病毒在宿主细胞内增殖
的示意图。下列说法错误的是（ ）
A．+RNA 上含有多个基因，能表达多种蛋白质
B．物质M 的合成场所是宿主细胞的核糖体，至少有三种RNA 参与
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C．催化①②过程的物质N 是蛋白质
D．图中+RNA 既是病毒的重要成分，也是复制、转录的模板
【答案】D
【解析】肠道病毒EV71 是RNA 病毒，其+RNA 上含有多个基因；题图可知，+RNA 翻译出了一条多肽链M，然
后M 被加工成不同的蛋白质，A 正确；图中的M 物质是一条多肽链，由于EV71 病毒没有细胞器，故多肽M
合成的场所是宿主细胞的核糖体，至少有三种RNA（mRNA、tRNA 和rRNA）参与，B 正确；物质N 是通过翻
译得到的，在①、②过程是以RNA 为模板合成RNA 的过程，起催化作用，因此物质N 是蛋白质，C 正确；肠
道病毒EV71 侵入细胞后,先 以＋RNA 为模板合成一RNA，再以一RNA 为模板合成十RNA，没有转录过程，D
错误。
7．（2024·山东·二模）猪圆环病毒病（PCVD）由PCV2 病毒引起，接种疫苗是预防PCVD 最有效的手段。
由于PCV2 仅在PK—15 细胞上增殖，获得高浓度病毒难度较大，严重影响疫苗质量。科学家分别研究了不
同浓度的微载体（用于细胞贴壁生长的微珠）、不同的搅拌转速对PK—15 细胞培养的影响，以及在细胞培
养时不同接毒时间对病毒浓度的影响，结果如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．微载体浓度越高，细胞可贴附的表面积越大，细胞密度越大
B．适宜的搅拌转速可以提高培养液中的溶氧量，加快呼吸作用从而为细胞生长提供能量
C．越早接种病毒，病毒的繁殖时间越长，病毒浓度越高
D．接毒后，随着细胞培养时间延长，病毒浓度逐渐提高
【答案】B
【详解】据图分析可知，微载体浓度越高，确实可以提供更大的细胞贴附表面积，并在一定程度上提高细
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胞密度，但过高的浓度PK—15 细胞百分比并没有增加，A 错误；适宜的搅拌转速确实可以提高培养液中的
溶氧量，这有利于细胞的呼吸作用。呼吸作用释放的能量主要用于ATP 的合成，而ATP 是细胞内的直接能
源分子，它提供能量用于细胞的各种代谢活动和生长过程，B 正确；虽然接种病毒的时间早意味着病毒有
更多的时间进行繁殖，但病毒的繁殖也受到细胞状态、密度和营养条件的限制。如果细胞状态不佳或密度
过低，即使早接种病毒，病毒浓度也可能不会显著提高。此外，过早接种可能导致病毒与细胞的相互作用
不佳，从而影响病毒的繁殖，C 错误；病毒浓度在接种后的一段时间内可能会增加，因为病毒在细胞内繁
殖。然而，随着时间的推移，细胞可能因为病毒感染而死亡，或者病毒颗粒可能因为各种因素（如细胞裂
解、免疫响应等）而被清除，导致病毒浓度下降。此外，培养条件的改变（如营养耗尽、pH 变化等）也可
能影响病毒的繁殖，D 错误。
8．（2022·江苏·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
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药物包装成脂质体纳米颗粒，目的是 。
(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)防止mRNA 降解，协助mRNA 跨膜进入细胞
(5) 高尔基体 抗原
(6)疫苗上新的抗原决定簇激发新的抗体和记忆细胞;相同抗原决定簇激发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。
【解析】（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，防止mRNA 降解，协助
mRNA 跨膜进入细胞。
（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。
（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，由于疫苗上
新的抗原决定簇激发新的抗体和记忆细胞;相同抗原决定簇激发产生更多的抗体和记忆细胞，故可以进一
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步提高免疫力。
9．（2022·广东·高考真题）迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球，我国始终坚持“人民至上，生命至上”
的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a 示免疫力正常的人感染新冠病毒后，体内病毒及免疫指标的
变化趋势。
回答下列问题：
(1)人体感染新冠病毒初期， 免疫尚未被激活，病毒在其体内快速增殖（曲线①、②上
升部分）。曲线③、④上升趋势一致，表明抗体的产生与T 细胞数量的增加有一定的相关性，其机理是
。此外，T 细胞在抗病毒感染过程中还参与 过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测
法，因其方便快捷可作为补充检测手段，但抗原检测的敏感性相对较低，据图a 分析，抗原检测在
时间段内进行才可能得到阳性结果，判断的依据是此阶段 。
(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b 显示一些志愿受试者完成接种后，体内产生的抗体
对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析，当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是
。
【答案】(1) 特异性 T 细胞接受刺激后会分泌淋巴因子，该物质可促进大部分的B 细胞分化为浆
细胞，浆细胞可以分泌抗体 细胞免疫
(2) 乙 含有病毒抗原，且病毒抗原含量先增加后减少
(3)全程接种+加强针
【分析】体液免疫过程：抗原被抗原呈递细胞处理呈递给辅助性T 细胞，辅助性T 细胞产生细胞因子作用
于B 细胞，使其增殖分化成浆细胞和记忆B 细胞，浆细胞产生抗体作用于抗原。
【解析】（1）分析图a 曲线可知，人体感染新冠病毒初期，曲线①②上升，说明病毒在其体内快速增殖，
但抗体还未产生，说明此时特异性免疫尚未被激活。体液免疫中，大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和
处理，暴露病原体所特有的抗原，将抗原传递给T 细胞，刺激T 细胞产生淋巴因子。少数抗原直接刺激B
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细胞。B 细胞受到刺激后，在淋巴因子的的作用下开始一系列的增殖、分化，大部分分化为浆细胞，产生
抗体，小部分分化成记忆细胞。故抗体的产生与T 细胞的数量的增加有一定相关性，即曲线③④上升趋势
一致。T 细胞在抗病毒感染的过程中还参与了细胞免疫过程。
（2）分析图a 可知，在甲乙丙时间段内，体内都有病毒核酸，故核酸检测准确、快速判断个体是否被病毒
感染。乙时间段内含有病毒抗原，且病毒抗原含量先增加后减少，故抗原检测在乙时间段内进行才可能得
到阳性结果
（3）分析图b 可知，完成全程接种+加强针的志愿受试者体内的抗体中和各种新冠病毒毒株的能力均明显
高于全程接种的志愿受试者，故能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是全程接种+加强针。
10．（2022·全国·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。
【解析】（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）。
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（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）。
（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）。
【航天与育种】
1．（2023·湖北·高考真题）栽培稻甲产量高、品质好，但每年只能收获一次。野生稻乙种植一次可连
续收获多年，但产量低。中国科学家利用栽培稻甲和野生稻乙杂交，培育出兼具两者优点的品系丙，为全
球作物育种提供了中国智慧。下列叙述错误的是（ ）
A．该成果体现了生物多样性的间接价值
B．利用体细胞杂交技术也可培育出品系丙
C．该育种技术为全球农业发展提供了新思路
D．品系丙的成功培育提示我们要注重野生种质资源的保护
【答案】A
【解析】生物多样性的直接价值提现在食用、药用、文学艺术创作等，间接价值体现在调节生态系统的功
能上，培育新品系不属于间接价值，A 错误；植物体细胞杂交是以原生质体培养为基础，人工诱导使不同
亲本原生质体融合，并通过对异核体的培养产生体细胞杂种的技术。植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的
植物有可能实现遗传物质重组，创造和培养植物新品种乃至新物种，尤其在多基因控制农艺性状的改良上
具有较大优势。因此可以利用该方法培育品系丙，B 正确；该育种技术把栽培稻和野生稻杂交，为全球农
业发展提供了新思路，C 正确；品系丙的成功培育需要依靠野生稻的参与，提示我们要注重野生种质资源
的保护，D 正确。
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2．（2023·广东江门·二模）2023 年2 月23 日，科研人员将洋紫荆幼苗从培养箱移植至大盆，标志着搭
乘载人飞船经历太空旅行的洋紫荆种子顺利出苗移植，这是航天育种的又一突破。未来有望利用此批幼苗
选育获得更多洋紫荆的品种，让新品种洋紫荆美化我们的生活。下列有关航天育种的叙述，正确的是（
）
A．洋紫荆种子经太空旅行后生活力会大大增强，利于选育新品种
B．太空微重力、高辐射环境能有效降低洋紫荆种子突变的频率
C．航天育种与其他育种方式相结合，能培育更多的洋紫荆新品种
D．洋紫荆种子顺利出苗移植标志着新品种的洋紫荆的培育取得成功
【答案】C
【解析】洋紫荆种子经太空旅行后会发生变异，该过程主要是基因突变，基因突变具有不定向性，故其种
子的生活力不一定大大增强，A 错误；太空微重力、高辐射环境能提高突变频率，B 错误；航天育种的原理
是基因突变，属于诱变育种，选育出符合要求的品种后，可结合杂交育种、单倍体育种等育种方式，培育
更多的洋紫荆新品种，C 正确；顺利出苗的洋紫荆种子可能未发生变异，故不一定能培育出新品种的洋紫
荆，D 错误。
3．（2023·广东茂名·二模）我国航天技术的进步，极大促进了太空育种的发展。我国科学家将水稻宽
叶KY 品系的萌发种子暴露在太空中，获得了窄叶突变体zy。此项研究主要遵循的原理及其遗传信息流动
方向是（ ）
A．基因突变
→RNA→蛋白质
B．基因重组 DNA→RNA→蛋白质
C．基因突变 DNA→RNA→蛋白质
D．染色体变异 DNA→RNA→蛋白质
【答案】A
【解析】将水稻宽叶KY 品系的萌发种子暴露在太空中，获得了窄叶突变体zy，利用的是太空环境引起的
基因突变，是诱变育种；该过程中遗传信息的流动包括DNA 分子的复制（复制过程中DNA 解旋为单链，易
发生突变）和转录、翻译过程，故遗传信息流动方向是
。
故选A。
4．（2022·湖南怀化·一模）怀化某中学近年参与了太空育种的一项实验。太空育种即航天育种，也称
空间诱变育种是将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作
用，使种子产生变异，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。下列有关太空育种的说法中正确的是（
）
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A．通过诱变育种获得的新性状一般不能稳定遗传
B．太空育种的原理为基因突变及基因重组
C．没有失重和宇宙射线等条件刺激，细胞内的基因不会发生突变
D．若细胞内有等位基因A 和a，则显性基因A 的突变率会高于隐性基因a
【答案】A
【解析】通过诱变育种获得的新性状一般不能稳定遗传，因为控制新性状的基因是杂合的，A 正确；太空
育种的原理为基因突变，没有基因重组，B 错误；没有外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA 分子复
制偶尔发生错误，C 错误；显性基因A 的突变率与隐性基因a 突变率是一样高的，D 错误。
5．（2022·江西鹰潭·二模）2021 年9 月我国神舟十二号载人飞船圆满完成航天任务，随航天员返回地
球的，还有22 株用于航天育种实验的人体肠道益生细菌。下列有关叙述正确的是（ ）
A．返回地球的益生细菌体内的染色体数目或结构可能发生改变
B．航天育种能缩短育种时间是因为太空环境能提高菌株变异频率
C．益生细菌的遗传物质是RNA，受到太空辐射易发生基因突变
D．航天育种的优点是能诱导益生细菌定向产生有利于人类健康的变异
【答案】B
【解析】细菌为原核生物，不含有染色体，A 错误；太空环境中微重力、宇宙射线等，使得DNA 复制过程
中碱基更易出错，从而提高了菌株变异频率，使得在一个育种周期内有更多变异品种供选择，从而缩短育
种时间，B 正确；益生细菌是细胞生物，其遗传物质是DNA，C 错误；航天育种的主要原理基因突变，基因
突变具有不定向性的特点，D 错误。
6．（2022·陕西咸阳·一模）“天宫课堂”于12 月9 日15 时40 分正式开启，神舟十三号航天员在中国
空间站精彩开讲。下列有关太空育种的说法错误的是（ ）
A．太空特殊环境下可能诱导发生染色体变异
B．太空特殊环境下可能诱导发生基因突变
C．航天育种技术能快速培育农作物优良新品种
D．目的性强，能按照人们的意愿获得人们预期的新品种
【答案】D
【解析】太空环境作用下，利用辐射或微重力等环境因素导致的可遗传变异，有基因突变、染色体变异等
多种类型，A 正确；太空环境作用下，利用辐射或微重力等环境因素导致的可遗传变异，有基因突变、染
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色体变异等多种类型，B 正确；太空环境作用下，大大提高变异的频率，生物可成为一种新的品种，故航
天育种技术能快速培育农作物优良新品种，C 正确；太空环境诱导下产生的突变是不定向的，因此未必能
按照人们的意愿获得人们预期的新品种，D 错误。
7．（2022·广东佛山·一模）2021 年10 月，我国在“神舟十三号”载人飞船上搭载了3000 多粒水稻种
子进入太空，进行航天育种的研究。下列叙述正确的是（ ）
A．水稻种子会在太空特有环境的诱导下发生基因重组
B．进入太空的3000 多粒水稻种子都会发生基因变异
C．众多水稻种子中一定有部分会产生预期的优良变异
D．水稻种子经培育和筛选，会淘汰掉绝大部分变异类型
【答案】D
【解析】基因重组发生在减数分裂的过程中，而水稻种子中细胞进行的是有丝分裂，故在太空中不会发生
基因重组，A 错误；由于基因突变具有低频性，故进入太空的3000 多粒水稻种子不一定都会发生基因变异，
B 错误；由于基因突变具有不定向性以多害少利的特点，故众多水稻种子不一定会产生预期的优良变异，C
错误；基因突变具有不定向性，进入太空的水稻种子，经过培育和筛选，会淘汰掉大部分不符合要求的变
异，D 正确。
8．（2022·山西吕梁·一模）神舟十三号载人飞船此次搭载了100 克、3000 多粒水稻种子，希望通过航
天诱变，能够培育出更好的品种。水稻的易倒伏（A）对抗倒伏（a）为显性，抗病（B）对易感病（b）为
显性，两对基因分别位于两对同源染色体上。下图表示利用品种甲（AABB）和品种乙（aabb）通过三种育
种方案培育优良品种（aaBB）的过程。
(1)航天诱变利用太空中的 （要求答出两点）等特殊环境，该环境可能会让作物种子
发生 （填变异的类型）的可遗传变异。变异后的种子再被带回陆地，经过科研人员多代筛选、
培育，会形成特性稳定的优质新品种。载人飞船搭载的通常是萌发的种子而不是干种子，原因是
。
(2)方案二育种的原理是 ，AaBb 自交得到的抗倒伏抗病植株中能稳定遗传的占 。
(3)方案三育种的优点是 。
【答案】(1) 高真空、宇宙射线、微重力等 基因突变、染色体变异 萌发的种子细胞有丝分
裂旺盛，DNA 复制过程中更容易诱发突变，因此载人飞船搭载的通常是萌发的种子而不是干种子。
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(2) 基因重组 1/3
(3)能在短时间内培育出能稳定遗传的抗倒伏抗病植株（明显缩短了育种年限）
【解析】（1）航天诱变利用太空中的高真空、宇宙射线、微重力等特殊环境，该环境中可能会让作物种
子发生变异，其变异类型通常由基因突变、染色体变异。变异后的种子再被带回陆地，经过科研人员多代
筛选、培育，会形成特性稳定的优质新品种，这就是诱变育种的过程，该方法带有盲目性，为此，在可能
的情况下可以多带些种子进入太空。载人飞船搭载的通常是萌发的种子而不是干种子，萌发的种子细胞有
丝分裂旺盛，DNA 复制过程中由于DNA 双链打开，结构不稳定，因而更容易被诱发突变，因此载人飞船搭
载的通常是萌发的种子而不是干种子。
（2）方案二的育种方法是杂交育种，该育种方法的原理是基因重组，AaBb 自交得到的后代中抗倒伏抗病
植株（1aaBB、2aaBb）的比例为3/16，其中能稳定遗传的占1/3。
（3）方案三的育种方式为单倍体育种，该育种方式的典型优点是明显缩短育种年限，能较快获得符合要
求的纯种。
9．（2018·河北·一模）玉米是重要粮食作物，其种皮颜色黄色(A)对白色(a)为显性，籽粒味道非甜味
(B)对甜味(b)为显性，籽粒粘度非糯性(C)对糯性(c)为显性，且三对基因分别位于三对同源染体上。现有
黄色非甜味糯性玉米与白色甜味非糯性玉米杂交，F1只有黄色非甜味非糯性和黄色非甜味糯性两种类型玉
米。据此回答下列问题。
（1）亲本杂交组合的基因型为 。
（2）若只考虑籽粒的味道和粘度，F1两种表现型个体杂交，所得后代表现型不同于F1的个体约占
。
（3）航天科技的发展，使太空育种得以推广和发展，生物学家经过不断选育，得到“太空玉米”。与普
通玉米相比，“太空玉米”籽粒饱满、营养丰富。现有纯种好粒非饱满普通玉米和未知基因型籽粒饱满
“太空玉米”（籽粒饱满与否受一对等位基因D、d 控制），请设计一个实验，鉴定籽粒饱满“太空玉米”
的基因型，写出实验设计思路，并预期实验结果和结论。（不考虑环境因素对籽粒饱满的影响）
①实验设计思路: 。
②预期实验结果和结论： 。
【答案】 AABBcc×aabbCc 1/4 将纯种籽粒非饱满普通玉米与未知基因型的籽粒饱满 “太
空玉米”进行杂交，观察F1表现型 若F1 全部为籽粒饱满，则籽粒饱满对籽粒非饱满为显性，所测籽
粒饱满“太空玉米”的基因型为DD；若F1 有的为籽粒饱满，有的为籽粒非饱满，则籽粒饱满对籽粒非饱
满为显性，所测籽粒饱满 “太空玉米”的基因型为Dd；若F1 全部为籽粒非饱满，则籽粒非饱满对籽粒饱
满为显性，所测籽粒饱满 “太空玉米”的基因型为dd
【解析】试题分析：本题考查分离定律和自由组合定律，考查分离定律和自由组合定律的应用。解答第
（3）小题时，应根据籽粒饱满与非饱满的显隐性未知，且玉米的花为单性花，选择合适的杂交方案。
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（1）黄色非甜味糯性玉米A B cc 与白色甜味非糯性玉米aabbC 杂交，F1只有黄色非甜味非糯性AaBbCc 和
黄色非甜味糯性AaBbcc 两种类型玉米，据此可知亲本黄色非甜味糯性玉米基因型为AABBcc，亲本白色甜
味非糯性玉米基因型为aabbCc。
（2）只考虑好粒的味道和粘度，F1中非甜味非糯性BbCc 和非甜味糯性Bbcc 两种表现型个体杂交，后代表
现型与F1相同的个体约占（3/4）×（1/2）+（3/4）×（1/2）=6/8，则表现型与F1不同的个体占1—
6/8=2/8=1/4。
（3）实验设计思路：由于籽粒饱满与非饱满的显隐性未知，且玉米的花为单性花，且雌雄同株，因此鉴
定籽粒饱满“太空玉米”的基因型，不能采用自交法，可将纯种籽粒非饱满普通玉米与未知基因型的籽粒
饱满 “太空玉米”进行杂交，观察F1表现型。
实验结果及结论：由于亲本中籽粒非饱满普通玉米为纯种，若F1 全部为籽粒饱满，则籽粒饱满对籽粒非
饱满为显性，所测籽粒饱满“太空玉米”的基因型为DD；若F1 有的为籽粒饱满，有的为籽粒非饱满，则
籽粒饱满对籽粒非饱满为显性，所测籽粒饱满 “太空玉米”的基因型为Dd；若F1 全部为籽粒非饱满，则
籽粒非饱满对籽粒饱满为显性，所测籽粒饱满 “太空玉米”的基因型为dd。
10．（2024·广西南宁·二模）与白色棉相比，彩色棉在纺织过程中减少了印染工序，减少了环境污染。
基因型为BB 的植株结白色棉，基因型为Bb、b（只含一个b 基因）的植株结粉红色棉，基因型为 bb 的植
株结深红色棉。一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后，可能发生如下甲、乙变异类型，从而
获得彩色棉。回答下列问题：
(1)若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗，则可获得四倍体植株，上述操作中秋水仙素的作用是 ，
所得的四倍体植株 （填“是”或“不是”）纯合子。
(2)由图可知，乙的变异类型是 。
(3)已知基因B/b 所在染色体都缺失的植株不育（不结果实），欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪
一种变异类型，最简便的实验方法是 。此外还可以将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植，
并严格自交，观察统计可育子代的表型及比例。若后代的表型及比例为 ，则该变异类型为甲；
若后代的表型及比例为 ，则该变异类型为乙。
【答案】(1) 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 不是
(2)染色体结构变异（染色体片段缺失）
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(3) 将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植，并严格自交，观察统计可育子代表型及比例。
白色：粉红色：深红色=1∶2∶1 深红色：粉红色=1∶2
【解析】（1）用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗，则可获得四倍体植株，秋水仙素的作用是抑制纺锤体
的形成，使染色体数目加倍。所得的四倍体植株基因型为BBbb，存在等位基因，故不是纯合子。
（2）据图分析，乙中一条染色体B 基因所在染色体片段缺失，所以乙的变异类型是染色体结构变异（染色
体片段缺失）。
（3）欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型，最简便的实验方法是将粉红色棉在相同且
适宜的条件下单株种植，并严格自交，观察统计可育子代表型及比例。若产生原因是甲的变异类型，则甲
的基因型为Bb，则其自交后代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1，基因型为BB 的植株结白色棉，基
因型为Bb、b（只含一个b 基因）的植株结粉红色棉，基因型为 bb 的植株结深红色棉，因此子代表现型及
比例为白色：粉红色：深红色=1∶2∶1。若产生原因是乙的变异类型，则乙的基因型为b_，已知基因B/b
所在染色体都缺失的植株不育（不结果实），则其自交后代基因型及比例为_ _:bb∶b_=1:1:2，其中_ _
植株不育，故可育子代中深红色：粉红色=1:2。
【免疫和疫苗】
1．（2022·福建·高考真题）新冠病毒通过S 蛋白与细胞膜上的ACE2 蛋白结合后侵染人体细胞。病毒的
S 基因易发生突变，而ORF1a/b 和N 基因相对保守。奥密克戎变异株S 基因多个位点发生突变，传染性增强，
加强免疫接种可以降低重症发生率。下列叙述错误的是（ ）
A．用ORF1a/b 和N 基因同时作为核酸检测靶标，比仅用S 基因作靶标检测的准确率更高
B．灭活疫苗可诱导产生的抗体种类，比根据S 蛋白设计的mRNA 疫苗产生的抗体种类多
C．变异株突变若发生在抗体特异性结合位点，可导致相应抗体药物对变异株效力的下降
D．变异株S 基因的突变减弱了S 蛋白与ACE2 蛋白的结合能力，有利于病毒感染细胞
【答案】D
【解析】从题干信息可知：“ORF1a/b 和N 基因相对保守”，同时作为核酸检测靶标，比仅用容易发生突
变的S 基因作靶标检测的准确率更高，A 正确；灭活疫苗可诱导产生抗S 蛋白抗体等多种抗体，而根据S 蛋
白设计的mRNA 疫苗只诱导产生抗S 蛋白抗体，B 正确；变异株突变若发生在抗体特异性结合位点，则相应
抗体药物难以与之结合发挥作用，进而导致抗体药物对变异株效力的下降，C 正确；从题干信息可知：
“新冠病毒通过S 蛋白与细胞膜上的ACE2 蛋白结合后侵染人体细胞。”，而变异株S 基因的突变减弱了S
蛋白与ACE2 蛋白的结合能力，不有利于病毒感染细胞，D 错误。
2．（2022·浙江·高考真题）免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期
内间隔注射多次。下列叙述正确的是（ ）
A．促进机体积累更多数量的疫苗，属于被动免疫
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B．促进机体产生更多种类的淋巴细胞，属于被动免疫
C．促进致敏B 细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞，属于主动免疫
D．促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原-MHC 复合体，属于主动免疫
【答案】C
【解析】接种疫苗，能促进机体积累更多记忆细胞和抗体，属于主动免疫，A 错误；一种疫苗只能促进机
体产特定的淋巴细胞，属于主动免疫，B 错误；致敏B 细胞受到抗原刺激后，可分化出更多记忆细胞，属
于主动免疫，C 正确；抗体不能识别并结合抗原-MHC 复合体，D 错误。
3．（2024·内蒙古包头·三模）2023 年诺贝尔生理学或医学奖颁给了对mRNA 疫苗技术作出重要贡献的两
位科学家。下列有关mRNA 疫苗的叙述错误的是（ ）
A．构成mRNA 的基本单位是核糖核苷酸
B．与DNA 相比，mRNA 特有的碱基是U
C．细胞内的mRNA 是通过转录而来的
D．疫苗进入人体后，起抗体的作用
【答案】D
【解析】构成mRNA 的基本单位是核糖核苷酸，A 正确；DNA 的碱基组成有A、T、G、C，RNA 的碱基组成是
A、U、G、C，与DNA 相比，mRNA 特有的碱基是U，B 正确；细胞内的mRNA 是通过转录而来，转录是以DNA
的一条链为模板合成RNA 的过程，C 正确；疫苗进入人体后相当于抗原，可刺激机体产生免疫反应，D 错误。
4．（2024·山西·二模）制备重组蛋白疫苗时，通常先构建插入了某种病毒目的抗原基因的表达载体，
然后将已构建的表达载体转化到细菌、酵母菌、哺乳动物或昆虫细胞中，在一定诱导条件下，这些细胞可
表达出大量的抗原蛋白，再通过分离、纯化，即可制成重组蛋白疫苗。下列有关叙述错误的是（ ）
A．将目的抗原基因连接在表达载体上时需要使用限制酶和DNA 连接酶
B．利用哺乳动物生产抗原蛋白时，常以受精卵作为受体细胞
C．与灭活疫苗相比，上述重组蛋白疫苗对多种病原体发挥免疫预防作用
D．利用转基因技术生产疫苗的优势有安全性好、产量高、纯度高等
【答案】C
【解析】构建基因表达载体时，常需要使用限制酶和DNA 连接酶，即将目的抗原基因连接在表达载体上时
需要使用限制酶和DNA 连接酶，A 正确；动物受精卵的全能性最高，可以发育成完整的动物个体，因此利
用哺乳动物生产抗原蛋白时，常以受精卵作为受体细胞，B 正确；抗原抗体的结合具有特异性，重组蛋白
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疫苗对单一病原体发挥免疫预防作用，C 错误；由题意“在一定诱导条件下，这些细胞可表达出大量的抗
原蛋白，再通过分离、纯化，即可制成重组蛋白疫苗”可知，利用转基因技术生产疫苗的优势有安全性好、
产量高、纯度高等，D 正确。
5．（2024·江苏南通·二模）通过碱基修饰的新冠 RNA 疫苗可以降低炎症反应和增加刺突蛋白合成。某
新冠疫苗中常用N1-甲基假尿苷修饰，但在少数情况下会导致RNA 翻译过程中的“＋1 核糖体移码”，如图，
合成“脱靶蛋白”。（注：CCU 脯氨酸；UGC 半胱氨酸；CUU 亮氨酸；GCC 丙氨酸）下列说法错误的是（
）
A．N1-甲基假尿苷修饰后新冠 RNA 碱基序列未发生改变
B．经过修饰的RNA 稳定性提高，沿核糖体由5＇→3＇翻译出更多的刺突蛋白
C．“脱靶蛋白”与新冠抗原蛋白结构不同，不一定引发预期免疫反应
D．与灭活疫苗相比，新冠RNA 疫苗可激发体液免疫和细胞免疫
【答案】B
【解析】由图可知，N1-甲基假尿苷修饰后新冠 RNA 碱基序列未发生改变，但在少数情况下会导致RNA 翻
译过程中的“+1 核糖体移码”，A 正确；经过N1-甲基假尿苷修饰的RNA 稳定性提高，核糖体沿mRNA 移动，
翻译出刺突蛋白，B 错误；结合图可知，经过N1-甲基假尿苷修饰，密码子发生了改变，合成“脱靶蛋白”
和新冠的抗原蛋白不同，因此脱靶蛋白不能引发预期的免疫反应，C 正确；灭活疫苗一般只引起体液免疫，
新型的mRNA 疫苗除了能激起体液免疫反应，还有一定程度的细胞免疫反应，D 正确。
6．（2024·青海·二模）某地疾控部门对新冠疫苗接种做了如下说明：①本次使用的是全病毒灭活疫苗
（破坏病毒蛋白的空间结构，保留其免疫原性）；②免疫程序为2 针，至少间隔14 天，接种部位为上臂三
角肌。下列叙述正确的是（ ）
A．灭活的病毒能在人体内增殖但不会使人患病
B．若疫苗数量相同，则使用肌肉注射比使用静脉注射产生的抗体多
C．接种第2 针后，人体内的浆细胞有一部分是记忆B 细胞增殖分化产生的
D．疫苗的防治作用原理与注射康复者的血清提取物救治患者的原理相同
【答案】C
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【解析】病毒灭活疫苗是将病毒通过化学方法失去感染力和复制力，但仍保持该疫苗的抗原特性，即灭活
的病毒能在人体内不能增殖，A 错误；静脉注射直接通过血液运输，疫苗剂量稳定肌肉注射疫苗后，疫苗
首先会进入人体的组织液，可能还需要进入淋巴，而后进入血液，因此若注射若疫苗数量相同，静脉注射
产生的抗体多，B 正确；接种第2 针后，人体内的浆细胞有一部分是由记忆B 细胞增殖分化产生的，还有
一部分是由抗原刺激B 细胞经过增殖、分化产生，C 正确；在接种疫苗后，抗原物质会直接进入内环境，
引起体液免疫反应，产生浆细胞、记忆细胞，并由浆细胞产生抗体，而注射康复者的血清提取物救治患者
是利用了抗体与抗原发生特异性反应的原理设计的，属于被动免疫，D 错误。
7．（2024·江西鹰潭·二模）下图为mRNA 疫苗发挥作用的部分过程，下列叙述错误的是（ ）
A．疫苗中的mRNA 可作为模板在核糖体上合成相应的抗原蛋白
B．mRNA 疫苗在细胞中的表达产物可被抗原呈递细胞（APC）识别
C．图中B 细胞、辅助性T 细胞和细胞毒性T 细胞都不能产生记忆细胞
D．该疫苗能诱导机体产生体液免疫和细胞免疫，并维持较长时间的免疫力
【答案】C
【解析】mRNA 疫苗进入细胞后，疫苗中的mRNA 可作为模板在核糖体上合成相应的某蛋白质，该蛋白质可
作为抗原刺激B 细胞，促进B 细胞增殖分化形成浆细胞，产生抗体（免疫球蛋白），A 正确；由图可知，
mRNA 疫苗在细胞中的表达产物某蛋白质可作为抗原被APC 细胞识别，B 正确；B 细胞、辅助性T 细胞和细胞
毒性T 细胞均能接受相应抗原的刺激，增殖分化产生记忆细胞，C 错误；该疫苗能诱导机体产生体液免疫
和细胞免疫，产生相应的记忆细胞，从而维持较长时间的免疫力，D 正确。
8．（2023·湖北·高考真题）我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗，为消灭脊髓灰质炎作出了重
要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
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回答下列问题：
(1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的 。
(2)据图判断，该疫苗成功诱导了机体的 免疫反应，理由是 。
(3)研究发现，实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍
是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致，以电刺激的方法设计实验，实验思路是 ，
预期实验结果和结论是 。
(4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用，确定病毒只侵染了脊髓灰质前角（图中部
位①）。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器，与未感染动物相比，感染动物的神经纤维②
上的信息传导变化是： ，神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是： 。
【答案】(1)抗原性
(2) 体液 血清中相关抗体浓度增多了
(3) 用适宜大小的电刺激该动物的效应器（骨骼肌）部位，观察该动物的肢体运动情况（或骨骼肌是
否收缩） 若骨骼肌不收缩（或肢体运动障碍），则脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤；若
骨骼肌收缩（或肢体运动正常），则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤。
(4) 电信号传导受阻 不能产生化学信号
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【解析】（1）脊髓灰质炎减毒活疫苗保留了该病毒的抗原性，能引起机体产生特异性免疫。
（2）据图判断，该疫苗成功诱导了机体的体液免疫反应，理由是儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的
糖丸一段时间后，血清中相关抗体浓度增多了。
（3）实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为了判断该动物的肢体运动障碍是否为
脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致，若骨骼肌功能损伤，则用电刺激骨骼肌（效应器），则
骨骼肌不收缩（或肢体运动障碍），否则收缩（或肢体运动正常）。因此实验思路是用适宜大小的电刺激
该动物的肢体效应器（骨骼肌）部位，观察该动物的肢体运动情况（或骨骼肌是否收缩）。若骨骼肌不收
缩（或肢体运动障碍），则脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤；若骨骼肌收缩（或肢体运动正
常），则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤。
（4）脊髓灰质炎病毒只侵染了脊髓灰质前角，即运动神经元功能损伤，失去传递电信号以及产生神经递
质的功能。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器，与未感染动物相比，感染动物的神经纤维
②受到损伤，不能接受上一个神经元释放的神经递质（化学信号的刺激），从而导致神经纤维②不能传递
电信号（或神经冲动），故感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是电信号传导受阻。正常情况下，神
经-肌肉接头部位③相当于一个突触，会发生电信号-化学信号-电信号的转变，感染感染脊髓灰质炎病毒
的动物的神经纤维②功能受损，不能释放神经递质，故神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是不能产
生化学信号。
9．（2022·浙江·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
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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
【解析】（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。
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10．（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
(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
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【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。
【解析】（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。
【碳中和】
1．（2023·江苏·高考真题）我国天然林保护工程等国家重点生态工程不仅在生态恢复、生物多样性保
护等方面发挥着重要作用，还显著增加了生态系统的固碳能力。下列相关叙述正确的是（ ）
A．天然林的抵抗力稳定性强，全球气候变化对其影响不大
B．减少化石燃料的大量使用可消除温室效应的形成
C．碳循环中无机碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落
D．天然林保护是实现碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性的直接价值
【答案】C
【解析】天然林由于组成成分复杂，群落结构就复杂，抵抗力稳定性就强，但全球气候变化会影响天然林
的成长，A 错误；减少化石燃料的大量使用可减缓温室效应的形成的过程，但不能消除已经形成的温室效
应，B 错误；碳循环中无机碳二氧化碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，C 正确；天然林保护是
实现碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性对生态系统起调节作用的间接价值，D 错误。
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2．（2023·湖北·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】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；
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；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；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。
3．（2023·浙江·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（ ）
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】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；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。
4．（2024·江西上饶·二模）湿地作为地球上最高效的碳汇（“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大
气CO2浓度的活动、过程或机制），对于吸收大气中的温室气体，减缓全球气候变暖，助力我国实现碳达
峰、碳中和目标具有重要作用。下列有关叙述正确的是（ ）
A．碳在生物群落中主要以无机物的形式传递，碳循环具有全球性的特点
B．碳循环过程中属于“碳汇”的主要过程是生产者的光合作用
C．由题意可知，实现“碳中和”的重要途径之一是减少“碳汇”
D．湿地具净化海水、调节气候的作用，体现了生物多样性的间接价值和直接价值
【答案】B
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【解析】碳在生物群落中主要以有机物的形式传递，碳循环具有全球性的特点，A 错误； “碳汇”是指能
吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制，主要过程是生产者的光合作用，B 正确；由题
意可知，实现“碳中和”的重要途径之一是增加“碳汇”，C 错误；滨海湿地具净化海水、调节气候的作
用，体现了生物多样性的间接价值，D 错误。
5．（2024·北京门头沟·一模）我国天然林保护工程等国家重点生态工程不仅在生态恢复、生物多样性
保护等方面发挥着重要作用，还显著增加了生态系统的固碳能力。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．碳循环中CO2通过光合作用和化能合成作用进入生物群落
B．减少化石燃料的大量使用可减缓温室效应的形成
C．天然林能在一定限度内通过自我调节维持相对稳定的结构和功能
D．天然林保护是实现碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性的直接价值
【答案】D
【解析】二氧化碳和水可通过光合作用和化能合成作用合成有机物，因此，碳循环中二氧化碳通过光合作
用和化能合成作用进入生物群落，A 正确；煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二
氧化碳浓度升高，使温室效应加剧，全球变暖。因此，可通过减少化石燃料的大量使用减缓温室效应的形
成，B 正确； 天然林组成成分复杂，营养结构复杂，自我调节能力相对较强，可以抵抗一定限度的外界干
扰。因此，天然林能在一定限度内通过自我调节维持相对稳定的结构和功能，C 正确；天然林保护是实现
碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性对生态系统起调节作用的间接价值，D 错误。
6．（2024·浙江温州·二模）第19 届亚运会在杭州举行，为打造亚运史上首届“碳中和”亚运会，实现
将绿色、低碳和可持续发展理念融入全过程和各环节，在世界面前传递中国的绿色环保的理念。下列措施
中不利于达成此目标的是（ ）
A．开幕式使用电子烟花
B．宾馆提供一次性洗漱用品
C．场馆使用光伏电和风电
D．主火炬使用废碳再生的燃料
【答案】B
【解析】数字烟花是一种以数字技术为基础，通过计算机程序控制LED 灯串的亮灭，呈现出烟花效果的装
置，减少了传统烟花释放的烟雾对空气的污染，有利于“碳中和”，A 错误；一次性洗漱用品浪费了大量
资源，不利于“碳中和”，B 正确；光伏电、风电等清洁能源的使用有利于减少化石燃料的燃烧，减少二
氧化碳的排放，有利于“碳中和”，C 错误；主火炬使用废碳再生的燃料，实现废碳再利用，有利于减少
化石燃料的燃烧，减少二氧化碳的排放，有利于“碳中和”，D 错误。
7．（2024·湖北·二模）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（CO2的排放量
不再增长，达到峰值），2060 年前实现碳中和（CO 排放量与减少量相等）。如图为某生态系统的碳循环
₂
示意图，图中字母表示生态系统的组成成分，数字表示CO 的排放量或减少量。下列叙述错误的是（
₂
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）
A．实现碳达峰后，空气中CO 的浓度仍可能会增加
₂
B．图中C、D 能通过食物关系促进生态系统的物质循环和能量流动
C．若用图中的数字构建碳中和数学模型，则该数学模型是①=②+④+⑥
D．与碳在生物成分和环境之间传递相关的细胞器是线粒体和叶绿体
【答案】C
【解析】碳达峰指在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落，而空气中二氧化
碳浓度受排放和吸收双重影响，故实现碳达峰后，空气中CO2浓度仍可能增加，A 正确；消费者在生态系统
中通过食物关系促进物质循环和能量流动，题图中C 和D 表示消费者，B 正确；题图中CO2的排放量包括②、
④、⑥、⑦、⑧，CO2的减少量为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，C 错误；线粒体是细胞呼吸产生并释放CO2的主要场所，叶绿体是光合
作用固定CO2的主要场所，因此与碳在生物成分和环境之间传递相关的细胞器是线粒体和叶绿体，D 正确。
8．（2022·广东·高考真题）“绿水逶迤去，青山相向开”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基
于某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气（含CO2等一碳温室气体，多来自高污染排放企
业）为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。
回答下列问题：
(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因（如图）设计一对 ，利用PCR 技术，在优化反应条
件后扩增得到目标酶基因。
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(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合成
量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是 ，
终止子的作用是 。
(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可能是
，此外丙酮的积累会伤害细胞，需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
(4)这种生产高附加值化工产品的新技术，实现了 ，体现了循环经济特点。从“碳中
和”的角度看，该技术的优势在于 ，具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
【答案】(1)引物
(2) 作为标记基因，筛选含有基因表达载体的受体细胞 终止转录，使转录在需要的地方停下来
(3)酶蛋白大量表达需要消耗大量能量，而厌氧代谢供能不足
(4) 工业废气资源化 通过捕获二氧化 碳，实现固碳减排
【解析】（1）利用PCR 技术扩增目标酶基因，首先需要根据目标酶基因两端的碱基序列设计一对引物，引
物与模板链结合后，Taq 酶才能从引物的3’端延伸子链。
（2）基因表达载体中，抗生素抗性基因作为标记基因，可用于筛选含有基因表达载体的受体细胞，终止
子可终止转录，使转录在需要的地方停下来。
（3）重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，需要消耗大量能量，而厌氧代谢供能不足，所以会导致生长迟缓。
（4）根据题意可知，这种生产高附加值化工产品的新技术，以高污染企业排放的二氧化碳等一碳温室气
体为原料，实现了工业废气资源化，体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看，该技术生产丙酮的过
程通过捕获二氧化 碳，实现固碳减排，所以具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
9．（2021·广东·高考真题）为积极应对全球气候变化，我国政府在2020 年的联合国大会上宣布，中国
于2030 年前确保碳达峰（CO2排放量达到峰值），力争在2060 年前实现碳中和（CO2排放量与减少量相
等），这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：
（1）在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致
相等，可以自我维持 。自西方工业革命以来，大气中CO2的浓度持续增加，引起全球气候变暖，
导致的生态后果主要是 。
（2）生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是 ，消费者通过食物网
（链）取食利用， 。
（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少 和
增加 是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
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【答案】 碳平衡 极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等 生产者通过光合作用或化能合
成作用将CO2固定为含碳有机物 分解者通过分解动植物遗体和动物的排遗物等获取碳元素 碳释
放 碳存储
【解析】（1）在自然生态系统中，植物光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和微生物的分解作用释
放碳的速率大致相等。随着现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油等化学燃料，使地层中经过千百
万年而积存的碳元素，在很短的时间内释放出来，打破了生物圈中碳平衡，使大气中的CO2浓度迅速增加，
引起全球气候变暖，导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等严重的生态后果。
（2）生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素，从而碳元素将通过生产者进入生态系统，消
费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素，分解者通过分解生产者的遗体残骸和消费者的粪
便、遗体残骸来获取碳元素。消费者通过食物网（链）取食利用，从而将碳元素以含碳有机物的形式进行
传递。
（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，一方面从源头上减
少二氧化碳的排放，主要是减少化石燃料的燃烧、开发新能源等来减少二氧化碳，另一方面增加二氧化碳
的去路，主要可以通过植树造林、退耕还林、扩大森林面积、保护森林等，增加碳存储和减少碳释放是实
现碳达峰和碳中和的重要举措。
10．（2024·天津河东·二模）为在2030 年前实现“碳达峰”、2060 年前实现“碳中和”目标，我国科
研人员采取了包括“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。图1 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。图2 是盐沼湿地中两种主要植物翅碱篷、芦苇的示意
图。
(1)图1 中生态系统的基石是 （填图中字母）。图1 中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有
（填图中数字）。
(2)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消CO 排放总量，实现相对“零排放”。用图
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1 中
的数字序号间的关系，构建“碳中和”数学模型，即 。
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(3)据图2 分析可知，对促进海岸滩涂淤积，增加盐沼湿地面积贡献度高的植物是 ，原因是
。
(4)植树造林是“碳捕集”的重要措施之一。被海洋捕获的碳称为蓝碳，滨海湿地是海岸带蓝碳生态系统
的主体。为提高湿地蓝碳储量，某省实施“退养还湿”生态修复工程（如图3）。该工程应遵循
（答出两点即可）生态学基本原理，根据物种在湿地群落中的 差异，适时补种适宜的物种，
以加快群落演替速度。
【答案】(1) A ⑤⑥⑦⑧⑨
(2)⑩＝①＋②＋③＋④
(3) 芦苇 与翅碱蓬相比，芦苇的根系发达，利于在滩涂环境下立地扎根，快速蔓延
(4) 自生、整体、协调等 生态位
【解析】（1）生产者主要是指绿色植物，包括一切能进行光合作用的高等植物、藻类等，是生态系统的
基石，即图中的A。A 是生产者，B 是消费者，A 与B 之间是捕食关系A 中碳元素以含碳有机物形式流向B，
A 和B 中碳元素以含碳有机物形式流向遗体残骸，遗体残骸中碳元素以含碳有机物形式流向C（分解者）和
化石燃料，故图1 中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑧⑨。
（2） ①②是各种生物的呼吸作用，③表示分解者的分解作用，④是化石燃料的燃烧，②③④能将含碳有
机物分解成CO2回到环境中去，⑩主要是光合作用，是将大气中的CO2合成含碳有机物引入到生物群落中，
碳中和即进入生物群落的碳和释放到大气中的碳相等，因此碳中和时⑩=①+②+③+④。
（3） “退养还湿”生态修复工程，需要考虑当地环境条件和物种情况，考虑综合效果，因此应遵循自主、
整体和协调等生态学基本原理。另外，补种植物时，可选择与当地植物生态位重叠较低的物种，以减少竞
争，加快群落演替速度。芦苇与翅碱蓬相比是多年生植物，根系发达，能够更好地固定土壤，也可水陆生
存，因此对促进海岸滩涂淤积，增加盐沼湿地面积贡献度比翅碱蓬高。
（4）“退养还湿”生态修复工程，需要考虑当地环境条件和物种情况，考虑综合效果，因此应遵循自主、
整体和协调等生态学基本原理。另外，补种植物时，可选择与当地植物生态位重叠较低的物种，以减少竞
争，加快群落演替速度。
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