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专题13 前沿热点类
目 录
一、前沿热点解读
二、前沿热点情境归纳
【基础知识1】 奥运会
【基础知识2】 失重模拟太空环境
【基础知识3】 甲流等病毒以及疫苗检测
【基础知识4】 物质运输模型建构
【基础知识5】 光合作用的卡尔文循环
【基础知识6】 瘦素、糖尿病、心脏病等热点研究
【基础知识7】 诺贝尔奖
三、最新模考题组练
高中生物前沿热点知识题能考查学生知识迁移及运用能力，以下是一些答题技巧：
1、信息获取与分析
（1）精读题干：仔细阅读题目内容，包括热点背景介绍、实验数据、图表等，圈出关键信息，如特定的
生物分子名称、新的技术方法等，明确题目所涉及的核心内容。
（2）提炼关键：从冗长的文字或复杂的图表中提取关键信息，如研究的对象、变量及主要的实验结果等，
排除干扰信息，将重点放在与生物学知识相关的内容上。
2、知识联系与迁移
（1）知识定位：迅速在已学的生物知识体系中搜索相关联的知识点，如基因编辑技术可能涉及到基因的
结构与功能、遗传信息的传递等知识。
（2）知识迁移：将熟悉的知识原理应用到新的热点情境中，例如把细胞呼吸的原理迁移到对新型生物能
源生产的分析中，思考在新情境下知识的具体体现和作用机制。
3、答题规范与技巧
（1）准确表述：运用准确的生物学术语答题，如“CRISPR-Cas9 系统”“基因表达调控”等，避免出现错
别字或口语化表述。
（2）逻辑清晰：采用合理的答题结构，如先阐述原理，再结合热点进行分析。若有多个要点，可分点作
答，使答案层次分明，如回答基因治疗的优势与挑战，可分别从优势和挑战两方面分点阐述。
（3）结合材料：答案要紧密结合题目所给的热点材料，不能脱离材料空谈理论，例如根据材料中给出的
某种疾病的致病机制，运用所学知识提出治疗思路。
4、思维拓展与创新
（1）多角度思考：从不同的生物学角度分析问题，如对于基因编辑技术的影响，可从细胞、个体、生态
等多个层面思考，培养全面的思维能力。
（2）合理推测与创新：在已有知识和材料的基础上，进行合理的推测和创新，如根据当前的研究进展，
推测未来可能的研究方向或应用前景，但要注意推测需有一定的科学依据，不能凭空想象。
PART 1 前沿热点知识解读
1
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【基础知识1】奥运会
【典例分析1-1】(2024·仙桃模拟)2022 年杭州成功举办了中国马拉松赛事。马拉松长跑过程中，运动员
机体通过各个器官、系统的协调活动维持内环境稳态。下列叙述错误的是( )
A.肌肉细胞呼吸增强，产热增加，机体通过神经调节使皮肤毛细血管舒张，以促进散热
B.汗腺分泌汗液增加，引起内环境渗透压上升，抗利尿激素分泌增多，尿量减少
C.大量出汗会排出过多的无机盐，影响水盐平衡和酸碱平衡，这时应多喝淡盐水
D.长跑过程中位于下丘脑的呼吸中枢、体温调节中枢、水平衡调节中枢都处于兴奋状态
解析：长跑过程中，肌肉细胞呼吸增强，产热增加，机体通过神经调节使皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌增
加，促进机体散热，以维持体温的相对稳定，A 正确；汗腺分泌汗液增加，引起内环境渗透压上升，使下
丘脑渗透压感受器兴奋，抗利尿激素分泌增多，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，尿量减少，B 正确；
大量出汗会排出过多的无机盐，影响水盐平衡和酸碱平衡，这时应多喝淡盐水，以维持内环境稳态，C 正
确；体温调节中枢、水平衡调节中枢位于下丘脑，呼吸中枢位于脑干，D 错误。
答案： D
【典例分析1-2】(2024·黄州模拟)奥运会运动员平时训练时会做有氧运动，有氧运动能锻炼心肺功能，
使心血管系统能更有效、更快速地把氧气传输到身体的每一个部位。研究运动强度与氧气消耗速率和血液
中乳酸含量的关系，有助于帮助人们控制运动强度，合理进行身体锻炼。如图为相关研究结果，下列说法
正确的是( )
A.运动强度为c 时，胰岛A 细胞分泌大量胰高血糖素，血糖浓度相对稳定
B.若呼吸底物为葡萄糖，在高强度运动下，肌肉细胞中二氧化碳的产生量大于氧气的消耗量
C.运动强度为b 时，机体产热量大大增加，但体温相对稳定
D.运动强度为c 时，血液pH 明显下降
解析：分析题图可知，运动强度为c 时，氧气消耗速率和血液中乳酸含量均很高，则机体血糖消耗增多，
胰岛A 细胞分泌胰高血糖素，促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而维持机体血糖浓度相对稳定。
但激素调节具有微量高效的特点，故激素在体内合成很少，不能大量分泌，A 错误；分析题图可知，在高
PART 2 基础知识分类归
2
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强度运动下，肌肉细胞同时进行无氧呼吸和有氧呼吸，因为人体细胞无氧呼吸产生乳酸，不产生二氧化碳，
所以此时肌肉细胞中二氧化碳的产生量等于氧气的消耗量，B 错误；运动强度为b 时，氧气消耗量达到最
大值，机体产热量大大增加，但机体能通过增加散热使产热量与散热量基本相等，从而使体温维持相对稳
定，C 正确；运动强度为c 时，有氧呼吸和无氧呼吸强度较大，产生CO2 和乳酸较多，但在血浆中缓冲物
质的作用下，血液的pH 维持相对稳定，D 错误。
答案：C
【基础知识2】失重模拟太空环境
【典例分析2-1】 (2024·六盘水模拟)北京航空航天大学启动的在“月宫一号”中进行的“月宫365”实
验，是针对载人月球基地及火星探测等航天计划而开展的综合性实验，它是世界上第二个生物再生生命保
障实验系统，也是闭合性和生物多样性更高的“人—植物—动物—微生物”四生物链环的人工闭合生态系
统。回答下列问题：
(1)“月宫一号”建立了能与地球媲美的“微型生物圈”，该人工生态系统的结构包括
_______________________________________________________________________________________。
(2)太空舱里种植了多种蔬菜和其他作物，其中提供的红蓝色光源是为光合作用特别设定的光谱频段，使
用该光源的原因是___________________________________________________。
科研团队选择了被誉为“蛋白质饲料宝库”的黄粉虫为乘员提供日常所需肉食。黄粉虫营养价值高、味道
鲜美，可以取食太空舱里种植的蔬菜，也可降解舱内部分废弃物，从而加速舱内的物质循环，黄粉虫在该
系统中充当________(组成成分)，请在框中画出该太空舱内的食物链(网)。
(3)如表所示为太空舱中某个时间段内流经黄粉虫种群的能量分配情况：
能量(×103 kJ)
摄入的能量
32
呼吸消耗的能量
12
用于生长、发育和繁殖的能量
8
该时间段内黄粉虫种群的同化量为________，其中用于生长、发育和繁殖的能量可能的流向有
________________。
解析：(1)生态系统的结构由生态系统的组成成分、食物链和食物网组成，生态系统的组成成分包括非生
物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝
3
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紫光，因此太空舱内为蔬菜和其他作物提供的光源为红蓝色光源。黄粉虫可以取食蔬菜，也可以降解舱内
部分废弃物，因此黄粉虫在太空舱内充当了消费者和分解者。具体食物链(网)见答案。(3)同化量＝呼吸
消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量＝12×103＋8×103＝2×104(kJ)。该时间段内黄粉虫种群用
于生长、发育和繁殖的能量可以流向人、分解者，也可以暂时不被利用。
答案 (1)生态系统的组成成分(或非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)、食物链和食物网
(2)叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光 消费者、分解者 如图
(3)2×104 kJ 人、分解者或未被利用
【典例分析2-2】 （2024·湖北石首市模拟）将一株正在生长的植物水平放入正在太空中飞行的航天飞机
的暗室内，暗室朝向地心的一侧开一个小孔，小孔附近放一光源，如图1 所示；图2 表示不同浓度的生长
素对植物茎生长的作用情况；图3 表示不同浓度生长素对顶芽和根部生长的作用情况。请判断下列相关说
法正确的是（ ）
A．一段时间后，图1 所示植物茎的生长方向是背光生长
B．若图1 中茎的背光侧的生长素浓度为m，则其向光侧的生长素浓度p 的范围是m＜p＜2m
C．图3 中①表示的是根部，且①②都能体现生长素的生理作用具有两重性
D．若把图1 装置放回地球，同时去掉光源，植物茎的远地侧的生长素浓度为m，则近地侧的生长素浓度r
的范围是0＜r＜m
解析：A、图1 所示植物在失重的状态下，重力对生长素的分布没有影响，而单侧光仍能引起生长素分布不
均匀，使向光侧生长素分布少，背光侧生长素分布多，引起茎向着光源方向生长，A 错误；
B、若此时茎的背光侧的生长素的浓度为m，因为向光侧的生长素分布少且生长慢于背光侧，因此其浓度范
围应该大于0 小于m，即0＜p＜m，B 错误；
C、由于根比芽对生长素敏感，因此图3 中①表示的是根部，由曲线可看出①②都能体现生长素的生理作用
具有两重性，C 正确；
4
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D、若把图1 的装置放回地球上，同时去掉光源，由于重力的影响，茎的近地侧生长素的浓度大于远地侧，
且促进生长的效果大于远地侧，若远地侧生长素浓度为m，则茎的近地侧生长素的浓度范围r 是大于m 小
于2m，D 错误。
答案：C
【基础知识3】甲流等病毒以及疫苗检测
【典例分析3-1】(2024·河南模拟)DNA 分子杂交是指使来源不同的DNA 单链之间特异地形成杂交双链分子。
检测是否感染新冠病毒的重要方法——核酸检测，其原理就是DNA 分子杂交，如表是某个被检测者的检测
数据，下列有关叙述错误的是( )
检测方法
检测原理
检测比值
正常比值
核酸检测
DNA 分子杂交
0.19
<1.00
A.可通过取鼻或咽部的分泌物进行核酸检测
B.DNA 分子杂交技术的原理是碱基互补配对
C.进行核酸检测时，需要先将新冠病毒的遗传物质RNA 逆转录成cDNA
D.据表可知，该被检测者已感染了新冠病毒，需要进行相关治疗
解析 新冠肺炎属于呼吸道传染病，故优先考虑从呼吸道的分泌物中取得标本进行检测，而呼吸道又分为
上呼吸道(主要包括鼻、咽、喉)和下呼吸道(主要包括气管、主支气管及肺内各级支气管)，由于下呼吸道
标本获取难度较大(通常需要通过支气管镜检查)，故在多数情况下，核酸检测的标本取自上呼吸道，A 正
确；DNA 分子杂交是指使来源不同的DNA 单链之间特异地形成杂交双链分子，而DNA 单链之间的结合依靠
的是碱基互补配对，故DNA 分子杂交技术的原理是碱基互补配对，B 正确；核酸检测的原理是DNA 分子杂
交，故需要先将新冠病毒的RNA 逆转录成cDNA，再进行后续操作，C 正确；表格数据显示，被检测者检测
比值为0.19，在正常比值范围(<1.00)内，故被检测者未感染新冠病毒，D 错误。
答案：D
【典例分析3-2】(2023·江苏如皋调研)下图为甲流病毒的结构模式图。下列相关叙述正确的是( )
A.甲流病毒与T2 噬菌体具有相同的物质组成
B．甲流病毒必须依赖活细胞完成各项生命活动
C．甲流病毒属于RNA 病毒，其增殖过程与HIV 相同
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D．接种甲流疫苗的保护期主要取决于记忆细胞的寿命
解析：选B。甲流病毒为RNA 病毒，其物质组成为RNA 和蛋白质，T2 噬菌体为DNA 病毒，其物质组成为DNA
和蛋白质，两者物质组成不同，A 错误；病毒不能独立地进行新陈代谢，必须依赖活细胞完成各项生命活
动，B 正确；甲流病毒属于RNA 病毒，是自我复制型病毒，而HIV 是逆转录病毒，它们的增殖过程不同，C
错误；接种甲流疫苗主要是使机体产生更多的记忆细胞，保护期主要取决于记忆细胞的数量，D 错误。
答案：B.
【典例分析3-3】(2024·杭州模拟)甲型流感病毒为RNA 病毒，易引起流感大规模流行。我国科学家在
2017 年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法，主要环节如下。
(1)改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以病毒RNA 为模板，逆转录成对应DNA
后，利用________技术扩增，并将其中某些基因(不包括表面抗原基因)内个别编码氨基酸的序列替换成编
码终止密码子的序列。与改造前的基因相比，改造后的基因表达时不能合成完整长度的
____________________，因此不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其他基因分别构建重组质粒，
并保存。
(2)构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA 的基因，其产物的反密码子能与(1)
中的终止密码子配对结合，并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因与________连接后导入宿主细胞。
提取宿主细胞的________进行分子杂交鉴定，筛选获得成功表达上述tRNA 的转基因宿主细胞。
(3)利用转基因宿主细胞制备疫苗。将(1)中的重组质粒导入(2)中的转基因宿主细胞，并在补加
__________________的培养基中进行培养，则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA，翻译出改造病毒基因的完
整蛋白，产生大量子代病毒，用于制备疫苗。
特殊tRNA 基因转录时，识别其启动子的酶是________(单选)。
A．病毒的DNA 聚合酶
B．宿主的DNA 聚合酶
C．病毒的RNA 聚合酶
D．宿主的RNA 聚合酶
(4)上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖，没有致病性，因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。与不具
侵染性的流感病毒灭活疫苗相比，该病毒活疫苗的优势之一是可引起________免疫，增强免疫保护效果。
解析：(1)利用PCR 技术体外扩增DNA。若将基因中个别编码氨基酸的序列替换为编码终止密码子的序列，
则改造后的基因转录合成的mRNA 中，终止密码子提前出现，将不能控制合成完整长度的多肽(或蛋白质)。
(2)目的基因只有与载体连接后才能导入宿主细胞。可提取宿主细胞的总RNA 进行分子杂交鉴定，以筛选获
得成功表达题述tRNA 的转基因宿主细胞。
(3)由(2)知，转基因宿主细胞含有的特殊tRNA 基因转录的tRNA，该tRNA 的反密码子可与终止密码子配对，
并可携带非天然氨基酸(Uaa)，所以培养基中需补加非天然氨基酸(Uaa)。病毒中的基因进行转录时，识别
其启动子的酶是宿主的RNA 聚合酶。
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(4)因该病毒疫苗具有侵染性，故可引起细胞免疫。
答案：(1)PCR 多肽(或蛋白质)
(2)载体 总RNA
(3)非天然氨基酸(Uaa) D
(4)细胞
【基础知识4】细胞物质运输模型建构
【典例分析4-1】 (2024.团风模拟）Ca2＋泵是存在于细胞膜及细胞器膜上的跨膜蛋白，是一种Ca2＋激活
的ATP 酶，能驱动细胞质基质中的Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔中储存起来，以维持细胞质基质中低浓
度的Ca2＋。当细胞受到刺激时，Ca2＋又会从细胞外或内质网腔中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相
关说法正确的是( )
A.Ca2＋泵运输Ca2＋的过程中会伴随ATP 的水解，属于放能反应
B.Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔中时，Ca2＋泵不会发生自身构象变化
C.Ca2＋从细胞外或内质网腔中进入细胞质基质的过程属于主动运输
D.蛋白质变性剂和呼吸抑制剂均会降低Ca2＋泵运输Ca2＋的速率
解析：Ca2＋泵运输Ca2＋的过程中会伴随ATP 的水解，属于吸能反应，A 错误；Ca2＋泵出细胞或泵入内质
网腔中需要Ca2＋泵，Ca2＋泵能运输Ca2＋，运输过程中会发生自身构象变化，B 错误；Ca2＋从细胞外或
内质网腔中进入细胞质基质，是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，且需要借助通道蛋白，属于协助扩散，
C 错误；根据题意，Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔内需要Ca2＋泵，需要ATP 水解提供能量，属于主动运
输，所以蛋白质变性剂和呼吸抑制剂均会降低Ca2＋泵运输Ca2＋的速率，D 正确。
答案：D.
【典例分析4-2】(2024.海口模拟）科学研究发现，细胞进行主动运输主要与三种膜蛋白密不可分：一是
ATP 驱动泵：把逆浓度梯度转运与ATP 的水解相偶联；二是偶联转运蛋白：把一种物质穿过膜的转运与另
一种物质的顺浓度梯度转运相偶联；三是光驱动泵：主要在细菌中发现，能把逆浓度梯度转运与光能的输
入相偶联(如图1 所示，图中a、b、c 代表主动运输的三种类型，代表运输的离子或小分子)。回答下列问
题：
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(1)分析图1 所示的细胞膜结构，________________(填“P”或“Q”)侧为细胞外侧。
(2)在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S 有两种结合位点：一种与Na＋结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S 将
Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na＋相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式
是图1 中________________(填“a”“b”或“c”)类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源
是
____________________________________________________________________________________________
___________________________。
(3)小肠上皮细胞基膜上Na＋—K＋泵由α、β 两个亚基组成，α 亚基上既有Na＋、K＋的结合位点，又
具有ATP 水解酶的活性，据此分析图2 中Na＋—K＋泵的功能是
_____________________________________________________________。
解析：(1)根据P 侧含有糖蛋白可知，P 侧为细胞外侧。(2)当蛋白S 将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞
时，葡萄糖与Na＋相伴随也进入细胞，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输，
是题图1 中的a 过程。该过程中，葡萄糖主动运输所需的能量来自细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势
能。(3)根据Na＋ — K＋泵的α 亚基上既有Na＋、K＋的结合位点，又具有ATP 水解酶的活性可知，Na＋
—K＋泵可以参与Na＋、K＋的运输，也可以催化ATP 的水解。
答案：(1)P (2)a 细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能 (3)运输Na＋、K＋和催化ATP 水解
【基础知识5】光合作用中的卡尔文循环
【典例分析5-1】(2023·湖南郴州调研)下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的
Rubisco 酶对CO2 的Km 为450 μmol·L－1(K 越小，酶对底物的亲和力越大)，该酶既可催化C5(RuBP)与
CO2 反应，进行卡尔文循环，又可催化C5(RuBP)与O2 反应，进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2 并释放
CO2 的反应)。该酶的酶促反应方向受CO2 和O2 相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维
管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP 生成有关。玉米的
暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC 酶(PEPC 酶对CO2 的Km 为7 μmol·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与
CO2 反应生成C4，固定产物C4 转运到维管束鞘细胞后释放CO2，再进行卡尔文循环。回答下列问题：
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(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是____________________(填具体名称)，该产物跨叶绿体膜
转运到细胞质基质合成________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通过________长距离运输到其
他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度________(填“高于”或“低于”)水稻。从光合作
用机制及其调控分析，原因是
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
_____________________(答出三点即可)。
(3)某研究将蓝细菌的CO2 浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2 浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，
但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是
____________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________(
答出三点即可)。
解析：(1)玉米的光合作用过程与水稻相比，虽然CO2 的固定过程不同，但其卡尔文循环的过程是相同的，
结合水稻的卡尔文循环图解，可以看出CO2 固定的直接产物是3－磷酸甘油酸，然后3－磷酸甘油酸被还原
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成3－磷酸甘油醛。3－磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉，在叶绿体外被转化成蔗糖，蔗糖是植物长距
离运输的主要糖类，蔗糖在长距离运输时是通过筛管进行的。(2)干旱、高光照强度条件下植物气孔关闭，
吸收的CO2 减少，而玉米的PEPC 酶对CO2 的亲和力比水稻的 Rubisco 酶更高；玉米能通过PEPC 酶催化
PEP 与CO2 反应生成C4，C4 转运到维管束鞘细胞后释放CO2，使维管束鞘内的CO2 浓度高于外界环境，抑
制玉米的光呼吸；且玉米能将叶绿体内的光合产物及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下，玉
米的光合作用强度高于水稻的。(3)将蓝细菌的CO2 浓缩机制导入水稻叶肉细胞，只是提高了叶肉细胞内的
CO2 浓度，而植物的光合作用强度受到很多因素的影响；在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高，
可能是水稻的酶活性达到最大，对CO2 的利用率不再提高，或是受到ATP 和 NADPH 等物质含量的限制，也
可能是因为蓝细菌是原核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用机制有所不同。
答案：(1)3－磷酸甘油醛 蔗糖 筛管 (2)高于 高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移；玉米的
PEPC 酶对CO2 的亲和力比水稻的Rubisco 酶更高；玉米能通过PEPC 酶生成C4，使维管束鞘内的CO2 浓度
高于外界环境，抑制玉米的光呼吸 (3)酶的活性达到最大，对CO2 的利用率不再提高；受到ATP 以及
NADPH 等物质含量的限制；原核生物和真核生物光合作用机制有所不同
【典例分析5-2】(2023·甘肃模拟)原本生活在干旱地区的多肉植物，经研究发现其CO2 固定过程非常特
殊，被称为景天酸代谢途径。其光合作用产生的中间产物苹果酸在CO2 的固定和利用过程中起重要作用，
过程如下图所示。据图分析，下列叙述错误的是( )
A．进行景天酸代谢的植物白天进行光反应，积累ATP 和NADPH，晚上进行暗反应合成有机物
B．图示的代谢方式可以有效地避免植物由蒸腾过度导致的脱水，从而使该类植物适应干旱环境
C．与常见的C3 代谢途径植物相比，夜间更适于放置在室内的是进行景天酸代谢途径的植物
D．多肉植物在其原生地环境中，其液泡中的pH 会呈现白天升高、晚上降低的周期性变化
解析：选A。白天在光照条件下，进行景天酸代谢的植物通过光反应生成NADPH 和ATP，用于暗反应，晚上
植物没有NADPH 和ATP 的供应，暗反应不能进行，A 错误；图示景天酸代谢途径，白天气孔关闭减少水分
散失，可以有效地避免植物由蒸腾过度导致的脱水，从而使该类植物适应干旱环境，B 正确；由于进行景
天酸代谢途径的植物晚上气孔开放，不断吸收CO2 用于合成苹果酸，空气中的CO2 减少，因此，与常见的
C3 代谢途径植物相比，夜间更适于放置在室内的是进行景天酸代谢途径的植物，C 正确；多肉植物在晚上
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吸收CO2 生成苹果酸储存在液泡中(pH 降低)，白天苹果酸分解产生CO2 用于暗反应(pH 升高)，因此其液泡
中的pH 会呈现白天升高、晚上降低的周期性变化，D 正确。
【典例分析5-3】(2023·宁波调研)活化状态的Rubisco 能催化CO2 固定。黑暗条件下，Rubisco 与C5 结
合呈钝化状态。光照条件下，光激活Rubisco 活化酶，使Rubisco 构象发生变化释放C5 暴露出活性位点，
然后Rubisco 活性位点与CO2 结合后再与类囊体排出的Mg2＋结合，形成活化状态的Rubisco，过程如图所
示。下列相关叙述正确的是( )
A．Rubisco 活化酶吸收、传递、转换光能后被激活
B．光能驱动H＋从类囊体薄膜外向类囊体内腔移动
C．类囊体内腔中的pH 升高有利于Mg2＋释放到基质
D．CO2 和Mg2＋既是Rubisco 的活化剂也是Rubisco 的催化底物
解析：酶只有催化作用，吸收、传递、转化光能的是光合色素，A 错误；类囊体内腔中的pH 下降有利于
Mg2＋释放到基质，C 错误，Mg2＋是Rubisco 的活化剂，但不是Rubisco 的催化底物，D 错误。
答案 B
【基础知识6】瘦素、糖尿病等疾病研究
【典例分析6-1】 (2023·洛阳调研)成熟脂肪细胞根据形态和功能分为褐色脂肪细胞(BAT)、白色脂肪细
胞(WAT)等。研究发现，BAT 细胞脂滴小而多，线粒体数目多，专门用于分解脂肪以满足机体对热量的需求；
WAT 细胞脂滴大、线粒体少，用于脂肪的储存需求。图1 是BAT 细胞产热机理示意图，图2 是细胞外脂肪酸
增多时WAT 细胞代谢调节示意图。请回答下列问题：
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(1)寒冷刺激时，下丘脑交感神经末梢分泌_______________，激活BAT 细胞内的cAMP－PKA 信号通路，促
进脂肪分解，诱导位于线粒体内膜的蛋白UCP－1 的合成。蛋白UCP－1 能介导H＋内流至线粒体基质，将
电化学势能转化为________，减少线粒体中ATP 的合成。下丘脑通过________调节促进甲状腺激素的合成
和分泌，甲状腺激素通过__________________，促进BAT 细胞产热。
(2)饮食也会影响BAT 细胞代谢。食物会诱导肠道分泌多肽类促胰液素，促胰液素与BAT 细胞
____________(填“细胞膜上”或“细胞内”)的受体结合，激活细胞内的cAMP－PKA 信号通路及蛋白UCP
－1 的表达，增加产热。饮酒能引发大鼠体温降低、血管收缩等症状的低温反应，在乙醇的作用下下丘脑
释放________(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质5－HT 作用于垂体，通过调控甲状腺激素含量引发低
温反应。
(3)瘦素(Leptin)是WAT 细胞分泌的一种多肽类激素，通过与________上的受体结合能抑制食欲、增加代谢、
抑制脂肪合成，使体重减轻。分析图2，激素X 和激素Y 对过程①的作用分别是____________。
(4)2 型糖尿病具胰岛素抵抗、脂解过度等病理特性。结合图2 分析，胰岛素抵抗多发生在WAT 细胞的原因
可能是WAT 细胞合成胰岛素受体的能力____________；患者血液中游离脂肪酸的浓度较高的原因可能是
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__________________________________________________，导致游离脂肪酸增多。
解析： (1)根据图1 可知，寒冷刺激时，下丘脑交感神经末梢分泌去甲肾上腺素，激活BAT 细胞内的
cAMP－PKA 信号通路，促进脂肪分解，诱导位于线粒体内膜的蛋白UCP－1 的合成。UCP－1 蛋白介导H＋内
流至线粒体基质，导致有氧呼吸释放的能量更多地以热能的形式散发，减少线粒体中ATP 的合成。(2)激素
受体位于细胞膜上。饮酒能通过调控甲状腺激素含量引发低温反应，所以可知在乙醇的作用下，下丘脑释
放的5－HT 是抑制性神经递质，能够减少甲状腺激素的释放，进而引发低温反应。(3)由图2 可知，瘦素
(Leptin)能作用于下丘脑的受体，抑制食欲、增加代谢、抑制脂肪合成，使体重减轻。图中的激素X 为肾
上腺素，能促进脂肪转化为葡萄糖，因此对过程①有促进作用；激素Y 为胰岛素，能促进葡萄糖转化为脂
肪，因此对过程①有抑制作用。(4)胰岛素能促进葡萄糖转化为脂肪，WAT 细胞合成胰岛素受体的能力减弱，
抑制血糖转化成脂肪，而表现为胰岛素抵抗。患者WAT 细胞合成胰岛素受体的能力减弱，发生胰岛素抵抗，
因而抑制脂肪分解作用减弱，脂肪分解产生的游离脂肪酸增多，进入血液。
答案：(1)去甲肾上腺素 热能 分级 增加去甲肾上腺素受体数量、促进UCP－1 基因的表达 (2)细胞膜
上 抑制性 (3)下丘脑 促进、抑制 (4)减弱(降低) 胰岛素抵抗多发生在WAT 细胞，抑制脂肪分解作
用减弱
【典例分析6-2】 (2024·延安模拟)瘦素是一种由脂肪细胞分泌的与人体肥胖有关的蛋白质类激素。图1
表示瘦素通过下丘脑发挥作用的过程，已知瘦素可分别引起神经元A 兴奋、神经元B 抑制；图2 为图1 中
某局部模式图。相关分析不正确的是( )
A．瘦素合成后，以胞吐的方式分泌出细胞，可通过体液运输作用于下丘脑
B．当图2 中神经元B 释放物质甲，并引起③的抑制时，③处的膜电位无变化
C．人体内脂肪含量偏高时，A、B 分别兴奋、抑制，可能与其膜上瘦素的受体不同有关
D．若人体血液中瘦素水平没有降低，但神经元B 上缺少相应受体，仍可能导致肥胖
解析：由题意可知，瘦素是一种蛋白质类激素，它在脂肪细胞中合成后以胞吐的方式分泌，可通过体液运
输作用于下丘脑，A 正确；抑制性神经递质会使突触后膜静息电位绝对值进一步增大，B 错误；同样的瘦素
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刺激使神经元A、神经元B 分别兴奋和抑制，可能是与细胞膜上瘦素受体的不同有关，C 正确；当瘦素含量
正常，但神经元B 上因缺少相应受体而不能识别瘦素时，仍可能引起肥胖，D 正确。
答案：B
【典例分析6-3】(2024·重市涪陵模拟)为了预防线粒体缺陷可能导致的先天性心脏病、失明、肝衰竭等
多种疾病，医生利用基因工程技术对受精卵实施基因改造，在实施这些新技术时，医生将捐献者卵子的细
胞核DNA 移走，再将母亲卵子的细胞核DNA 移入捐献者的卵子中。从基因角度看，以新技术孕育的试管婴
儿将有一位父亲和两位母亲，即所谓的“三亲试管婴儿”。如图为某男婴孕育过程，回答下列问题：
(1)图示过程中代表该男婴母亲卵母细胞的是____________，由于女性的自然周期产生的卵子太少，故卵
母细胞捐献者在取卵前通常要注射________激素，促使一次有更多的卵泡发育。
(2)重组卵母细胞需培养到____________________时才具备与精子受精的能力；在进行体外受精前要对精
子进行________处理；重组卵母细胞体外培养所需的气体主要是氧气和二氧化碳，二氧化碳的作用是
________________。
(3)该男婴的孕育过程中依次使用了________、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
(4)三亲试管婴儿的培育技术能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，为避免生出患有其他遗传病的
孩子，孕妇应在孕期进行___________________。
解析：(1)根据题干信息可知，图示过程中代表该男婴母亲卵母细胞的是卵母细胞B，其提供了细胞核；卵
母细胞捐献者在取卵前通常要注射促性腺激素，促使一次有更多的卵泡发育。
(2)重组卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精；重组卵母细胞体外培养所需的气
体主要是氧气和二氧化碳，其中二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。
(3)图示过程涉及了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
(4)三亲试管婴儿的培育技术能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而其他的遗传病还需要进一步
检测，可以在孕期进行产前诊断等措施。
答案：(1)卵母细胞B 促性腺
(2)减数第二次分裂中期 获能 维持培养液的pH
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(3)核移植
(4)产前诊断(基因诊断、羊水检测等)
【典例分析6-4】(2024·黑龙江哈尔滨二模)急性肠胃炎、手足口病分别是由细菌、病毒通过消化道进入
人体导致的。因此检验饮用水的细菌含量和病毒含量是有效监控疾病发生的必要措施，请回答下列与检验
饮用水有关的问题：
(1)检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别
涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为____________。如图所示的四种菌
落分布图中，不可能是用该方法得到的是________。
(2)用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？________。为什么？
______________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)如分别取0.1 mL 已稀释102 倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到
大肠杆菌的菌落数分别为52、55、58，则每升原水样中大肠杆菌数为________。
(4)已知大肠杆菌能发酵乳糖并产酸产气，现提供足量的已灭菌的乳糖蛋白胨培养液和具塞试管，应如何
判断待检水样中是否含有大肠杆菌？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)对微生物的分离常用稀释涂布平板法和平板划线法，但其中只有稀释涂布平板法适用于微生物
的计数。据图分析D 使用的方法是平板划线法。
(2)用该方法统计样本菌落数时需要设置对照组，因为需要判断培养基是否被杂菌污染或培养基灭菌是否
合格。
(3)每升原水样中大肠杆菌数为：(52＋55＋58)÷3÷0.1×1000×102＝5.5×107 个。
(4)大肠杆菌能发酵乳糖并产酸产气，检测水样中是否含有大肠杆菌的方法是：通过无菌操作向试管内注
入一定量待检水样，再注入已灭菌的乳糖蛋白胨培养液将试管充满，塞上塞子混匀后，置于37 ℃恒温箱
培养24 h。观察试管内是否有气泡生成，若有气泡则说明水样中有大肠杆菌。
答案：(1)稀释涂布平板法 D
(2)需要 因为需要判断培养基是否被杂菌污染(或需要判断培养基灭菌是否合格)
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(3)5.5×107
(4)通过无菌操作向试管内注入一定量待检水样，再注入已灭菌的乳糖蛋白胨培养液将试管充满，塞上塞
子，混匀后置于37 ℃恒温箱培养24 h。若试管内有气泡生成，则说明水样中有大肠杆菌
【基础知识7】诺贝尔奖
【典例分析7-1】(2024·广州联考)美国科学家阿格雷和麦金农因研究细胞膜中的通道蛋白获得了诺贝尔
奖。通道蛋白分为两大类：水通道蛋白和离子通道蛋白，阿格雷成功分离出了水通道蛋白，麦金农测出了
K＋通道蛋白的立体结构。如图为肾小管上皮细胞重吸收水分和K＋通道蛋白的立体结构示意图。下列与通
道蛋白有关的叙述，错误的是( )
A.水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中
B.K＋通道蛋白运输物质的方式为协助扩散，不需要消耗ATP
C.通道蛋白运输时没有选择性，比通道直径小的物质可自由通过
D.机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输
解析 由图1 可知，水通道蛋白贯穿于细胞膜上的磷脂双分子层中，A 正确；从图2 分析得出，K＋运输方
式为协助扩散，特点为需要通道蛋白、顺浓度梯度、不耗能，B 正确；通道蛋白具有选择性，水通道蛋白
只能运输水，K＋通道蛋白只能运输K＋，C 错误；分析图1 得出，水通道蛋白的数量可以影响运输水分的
量，分析图2 得出，调节通道蛋白的开关可以调节物质的运输，D 正确。
答案：C.
【典例分析7-2】(2023·广东中山市调研)2021 年诺贝尔生理学或医学奖授予了两位科学家，以表彰他们
在“发现温度感受器和压力感受器”方面作出的贡献。帕塔普蒂安及其团队发现了两个与机械压力有关的
离子通道蛋白，它们可以被机械压力激活，在感觉神经元中含量较多，这两个离子通道被命名为PIEZO1 和
PIEZO2，其可能作用机制如图所示。下列有关分析正确的是( )
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A.细胞膜上PIEZO1、PIEZO2 等所有蛋白质都是可以运动的
B.物质通过PIEZO1、PIEZO2 和通过磷脂分子间隙的运输方式相同
C.机械压力能使PIEZO1、PIEZO2 由开放转换为关闭状态
D.机体缺氧时，PIEZO1、PIEZO2 的开放和相关离子的运输可能不会受到明显影响
解析 细胞膜上多数蛋白质是可以运动的，A 错误；分析题图信息可知，物质通过离子通道PIEZO1、
PIEZO2 的运输方式是协助扩散，而物质通过磷脂分子间隙的运输方式是自由扩散，两者运输方式不同，B
错误；结合题干及题图可知，机械压力能激活PIEZO1、PIEZO2，使PIEZO1、PIEZO2 由关闭状态转换为开
放状态，C 错误；机体缺氧时能量供应减少，但离子经PIEZO1、PIEZO2 的运输方式是协助扩散，不消耗能
量，故机体缺氧时，可能不会明显影响PIEZO1、PIEZO2 的开放和相关离子的运输，D 正确。
答案：D
1．(2024·上饶模拟)某同学将马铃薯磨碎、过滤得到的提取液进行了三次实验：实验Ⅰ：每支试管控制
在30 ℃条件下，按下表操作：
试管编号
A
B
C
D
设定pH
3
5
7
9
振荡后加入马铃薯提取液
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
加入过氧化氢溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
实验结果：每支试管都产生气体。请回答：
(1)该实验的主要目的是________________________。
(2)该实验中的因变量是________________________。
(3)实验在30 ℃下进行的原因是____________________________________。
实验Ⅱ：将加入四支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验Ⅰ，分别测定实验Ⅰ、Ⅱ中过氧化氢在相
同时间内的含量变化，绘制成如图所示的曲线，请回答：
PART 3 最新模考组练
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(4)曲线A 是实验________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的结果，理由是
________________________________________。
(5)曲线A 和B 中，过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是
________________________________________。
解析：(1)由表格信息可知，本实验的自变量是pH，因此该实验的主要目的是探究不同pH 对过氧化氢酶活
性的影响。
(2)曲线表示不同pH 条件下过氧化氢酶的活性变化，因此实验中的因变量是过氧化氢酶的活性，可以通过
检测过氧化氢含量或产生气泡的数目确定过氧化氢酶的活性。
(3)温度在本实验中属于无关变量，实验要求各组的无关变量要相同且适宜，故该实验在30 ℃下进行的原
因是30 ℃下过氧化氢酶的活性较高(或排除无关变量温度对实验结果的影响)。
(4)将加入四支试管中的马铃薯提取液的量减半，即过氧化氢酶的含量减半，则曲线A 是实验Ⅱ的结果，理
由是曲线A 显示的过氧化氢含量较多，说明加入的马铃薯提取液较少。
答案：(1)探究不同pH 对过氧化氢酶活性的影响
(2)过氧化氢酶的活性
(3)30 ℃下过氧化氢酶的活性比较高(或排除无关变量温度对实验结果的影响)
(4)Ⅱ 曲线A 显示的过氧化氢含量较多，说明加入的马铃薯提取液较少
(5)同一种酶的最适pH 是一定的，不会因浓度的不同而改变
2．(2024·芜湖调研)科研人员对某种癌细胞——NB4 细胞的代谢特点进行了研究，请回答下列问题：
(1)将无氧呼吸抑制剂加入NB4 细胞培养液中，结果如下。
不加入抑制剂
加入一定浓度的抑制剂
细胞增殖抑制率
0
0.81
①癌细胞的主要特征有____________________________________________
_________________________________________________________(任答两点)。
②据结果可推测，NB4 细胞以________(呼吸方式)为主。
(2)miR－122 是一种抑制呼吸酶P 基因翻译过程的RNA。利用miR－122 合成抑制剂处理NB4 细胞抑制其合
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成miR－122，测定细胞的增殖活性，结果如图。
结果显示，细胞中miR－122 含量越少，细胞增殖活性________。根据此结果推测，与正常细胞相比，NB4
细胞中miR－122 合成量________(填“低”或“高”)，导致呼吸酶P 基因表达程度________(填“低”或
“高”)。
解析：(1)①癌细胞的主要特征有无限增殖，形态结构改变，细胞表面发生变化。②不加入无氧呼吸抑制
剂，细胞增殖抑制率为0，加入无氧呼吸抑制剂，细胞增殖抑制率为81%，说明无氧呼吸抑制剂抑制了NB4
细胞的呼吸，所以NB4 细胞以无氧呼吸为主。
(2) 结果显示，加入miR－122 合成抑制剂后，细胞增殖活性升高，说明细胞中miR－122 含量越少，细胞
增殖活性越高。正常细胞增殖活性低于癌细胞，而题干中显示miR－122 抑制呼吸酶P 基因翻译，则NB4 细
胞中miR－122 合成量较低，导致呼吸酶P 基因表达程度高。
答案：(1)①无限增殖，形态结构改变，细胞表面发生变化 ②无氧呼吸
(2)越高 低 高
3．(2024·福建三明模拟)反义RNA 是指与mRNA 或其他RNA 互补的小分子RNA，当其与特定基因的mRNA 互
补结合时，可阻断该基因的表达。研究发现抑癌基因的一个邻近基因能指导合成反义RNA，其作用机理如
图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．将该反义RNA 导入正常细胞，可能导致正常细胞癌变
B．反义RNA 不能与DNA 互补结合，故不能用其制作DNA 探针
C．能够抑制该反义RNA 形成的药物有助于预防癌症的发生
D．该反义RNA 能与抑癌基因转录的mRNA 的碱基序列互补
解析：抑癌基因可以抑制细胞不正常的增殖，将该反义RNA 导入正常细胞，可能使抑癌基因不能正常表达，
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导致正常细胞癌变，A 正确；反义RNA 是由DNA 转录形成，可以与DNA 互补结合，可以用其制作DNA 探针，
B 错误；抑制该反义RNA 形成的药物可以使抑癌基因正常表达，有助于预防癌症的发生，C 正确；该反义
RNA 与抑癌基因转录的mRNA 可以进行碱基互补配对，阻止抑癌基因表达，D 正确。
答案：B
4．(2024·哈尔滨市二模)哈佛大学带头的科学团队合成了全新的hachimoji DNA，这种由8 种碱基组成的
DNA 可以正常支持生命体的活动，其结构也能按照预期进行碱基配对，并转录出RNA 指导蛋白质合成。下
列叙述错误的是( )
A．hachimoji DNA 可彻底水解为磷酸、脱氧核糖和8 种碱基
B．hachimoji DNA 的出现增加了遗传信息的多样性
C．生物体内合成蛋白质时，一种氨基酸只能由一种密码子决定
D．生物体内的tRNA 具有识别并转运相应氨基酸的功能
解析：据题中信息hachimoji DNA 的彻底水解产物是8 种碱基、磷酸和脱氧核糖，A 正确；hachimoji DNA
含8 种碱基，碱基的排列顺序更加多样化，增加了遗传信息的多样性，B 正确；一种氨基酸可以有多种对
应的密码子，C 错误；转运RNA 可以识别并转运相应的氨基酸，D 正确。
答案：C
5．(2024·北京市西城区二模)真核细胞部分蛋白质需在内质网中进行加工。研究发现，错误折叠的蛋白
质会通过与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中，直到正确折叠(如图所示)。下列叙述不正
确的是( )
A．错误折叠的蛋白作为信号调控伴侣蛋白基因表达
B．转录因子和伴侣蛋白mRNA 通过核孔进出细胞核
C．伴侣蛋白能使错误折叠的蛋白空间结构发生改变
D．蛋白质A 和伴侣蛋白由细胞核中同一基因编码
解析：根据题图分析可知，错误折叠的蛋白作为信号激活内质网膜上的受体，形成转录因子进入细胞核内
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调控伴侣蛋白基因的表达，A 正确；根据题图分析可知，转录因子和伴侣蛋白mRNA 通过核孔进出细胞核，
B 正确；错误折叠的蛋白与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中，在伴侣蛋白作用下能使错
误折叠的蛋白空间结构发生改变形成正确折叠的蛋白，C 正确；蛋白质A 和伴侣蛋白属于不同的蛋白质，
因此由细胞核中不同的基因编码，D 错误。
答案：D
6．(2024·福州市调研)海豚与鲨鱼分别属于哺乳纲和鱼纲，二者体型和运动器官的外观具有许多相似之
处。下列有关进化的叙述不正确的是( )
A．自然选择使海豚和鲨鱼适应水生环境的基因频率定向提高
B．海豚与其他哺乳动物的基因库差异小于海豚与鱼类基因库的差异
C．海豚具有与鲨鱼外观相似的体型和运动器官，是对水生环境的适应
D．相同的环境因素诱导两者控制体型和运动器官的基因发生定向突变
解析：自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，A 正确；海豚是哺乳动物与其他哺乳
动物的亲缘关系近于与鱼类的亲缘关系，故海豚与其他哺乳动物的基因库差异小于海豚与鱼类基因库的差
异，B 正确；海豚具有与鲨鱼外观相似的体型和运动器官，是对水生环境的适应，C 正确；环境因素不能诱
导基因朝某一方向突变，基因突变是不定向的，D 错误。
答案：D
7．(2023·湖南长沙二模)野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色，而突变型豌豆由于Y 基因转变成y 基
因相关蛋白功能异常(变化的氨基酸序列如图所示)，该蛋白进入叶绿体后调控叶绿素降解的能力降低，最
终使突变型豌豆子叶维持“常绿”。据此分析错误的是( )
A．Y 基因转变成y 基因的过程属于染色体结构变异
B．Y 基因转变成y 基因的过程中有碱基对的增添、替换
C．Y 基因转变成y 基因不一定会引起豌豆表现型的变化
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D．Y 基因转变成y 基因后嘌呤数与嘧啶数的比例不变
解析：①、②号位点对应碱基序列发生了碱基对的替换，只改变了该位点的氨基酸，不影响其前后的氨基
酸序列，③号位点增加了两个氨基酸，故基因中相应位点增加了6 个碱基对，虽然基因内部有多个碱基对
的改变，但仍属于基因结构的改变，Y 基因转变成y 基因的过程属于基因突变而非染色体结构变异，A 错误，
B 正确；如果显性纯合豌豆YY 发生隐性突变，突变为Yy，豌豆的表现型不变，C 正确；豌豆的遗传物质为
双链DNA 分子，Y 基因发生突变前后其嘌呤数与嘧啶数的比例始终是1∶1，D 正确。
答案：A
8．(2024·东北三省调研)诺贝尔奖获得者詹姆斯·艾利森发现在T 细胞表面有种多为CTLA－4 的蛋白质，
科学家本庶佑发现了T 淋巴细胞上的PD－1 蛋白。其中CTLA－4 的蛋白质可以发挥“分子刹车”的作用，
当CTLA－4 被激活后，免疫反应就会终止。当CTLA－4 处于抑制状态，或者阻断PD－1 的功能时，都能使T
细胞大量增殖，集中攻击肿瘤，从而有望治愈某些癌症。下列有关叙述正确的是( )
A．CTLA－4 和PD－1 是同一种糖蛋白，此糖蛋白减少会导致细胞易扩散和转移
B．肿瘤细胞被T 细胞攻击属于自身免疫病，体现了免疫系统的防卫功能
C．抑制CTLA－4 活性和阻断PD－1 的功能，就能提高免疫系统对T 细胞的攻击性
D．血液检查是体检中查出早期癌症的重要手段，如检测肿瘤标志物——甲胎蛋白
解析：CTLA－4 和PD－1 不属于糖蛋白，癌细胞表面的糖蛋白减少会导致细胞易扩散转移，A 错误；肿瘤细
胞被T 细胞攻击属于正常的免疫过程，体现了免疫系统的监控、清除的功能，B 错误；抑制CTLA－4 活性
和阻断PD－1 的功能都能使T 细胞大量增殖，集中攻击肿瘤，从而提高免疫系统对肿瘤细胞的攻击性，C
错误；细胞在癌变的过程中，会产生癌胚抗原和甲胎蛋白等，故血液检查是体检中查出早期癌症的重要手
段，如检测肿瘤标志物——甲胎蛋白，D 正确。
答案：D
9．(2024·黄冈二模)下丘脑体温调节中枢存在冷敏神经元和热敏神经元，它们的放电频率因体温变化而
相应改变，如图中实线所示，C、W 曲线交于S 点，此点对应的温度为正常体温。
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注：放电频率即单位时间产生的兴奋次数。
(1)体温的相对稳定是机体__________平衡的结果。分析可知，当体温________(填“高于”“等于”或
“低于”)正常值时，冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元的放电频率。
(2)由于某种原因，同学甲体内C、W 的放电频率曲线变为C′、W′，且体温24 小时处在S′点，则该时间
段的产热量________(填“大于”“等于”或“小于”)散热量。当同学甲体温为38 ℃时，会________(填
“产生冷觉”“产生热觉”或“没有感觉”)。
(3)人体感染流感病毒后出现发热症状。发热严重者会出现四肢酸痛、头晕等症状，这是由于体温过高影
响了__________导致机体代谢活动发生紊乱。发热严重者采用盖被子捂汗的做法对吗？________。试说明
原因：_________________。
解析：(1)体温相对稳定时，机体的产热量等于散热量，是产热与散热平衡的结果。C 为冷敏神经元，W 为
热敏神经元，冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元的放电频率时，在S 点左侧，S 点对应的温度为正常
体温，故此时体温低于正常体温。
(2)由于某种原因，同学甲体内C、W 的放电频率曲线变为C′、W′，则S′对应的温度为正常体温，此时
产热量等于散热量，该同学体温为38 ℃时小于正常体温，会产生冷觉。
(3)人体在发热严重时，会影响体内酶的活性，从而产生四肢酸痛、头晕等症状。发热严重者体温较高，
捂汗不利于散热，会导致体温进一步升高。
答案：(1)产热与散热 低于 (2)等于 产生冷觉
(3)酶的活性 不对 捂汗不利于散热，导致体温进一步升高
10．(2024·天津北辰模拟)科研人员将铁皮石斛的带芽茎段经植物组织培养得到原球茎，并探究6－BA 与
2,4－D 诱导原球茎增殖的最适浓度组合，实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A．在脱分化的培养基中，要添加植物生长调节剂和纤维素酶等物质来诱导愈伤组织的形成
B．实验结果表明2,4－D 对原球茎增殖作用具有两重性
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C．此实验为预实验，其目的是为了减少实验误差
D．实验结果无法证明6－BA 和2,4－D 协同使用的效果是否优于单独使用
解析：纤维素酶能够催化植物细胞壁中纤维素的水解，所以在脱分化培养基中不能加入纤维素酶来诱导愈
伤组织的组成，A 错误；与对照组相比，几个浓度对原球茎增殖的作用都是促进，没有体现两重性，B 错误；
在正式实验之前先做预实验，可以摸索实验条件，检验实验设计的科学性与可行性，预实验并不能减少实
验误差，C 错误；实验并没有设计单独使用6－BA 和2,4－D 的组，因此无法证明二者协同使用的效果是否
优于单独使用，D 正确。
答案：D
11．(2024·遂宁模拟)缩节胺(DPC)是一种植物生长调节剂，可以调节大豆节间生长、矮化株高并塑造良
好株型，测定不同浓度缩节胺(单位：mg/kg)对大豆叶片中赤霉素(GA3)的含量(μg/g)的影响，结果如下
图，相关叙述正确的是( )
A．调控植株矮化的最适宜DPC 浓度为62.5 mg/kg
B．缩节胺对赤霉素的合成量的影响具有两重性
C．缩节胺可以催化与赤霉素合成有关的基因的表达
D．赤霉素和缩节胺的合成部位主要是幼根和幼芽
解析：当DPC 浓度为62.5 mg/kg 时，与空白对照(DPC 浓度为0)相比较，大豆叶片中赤霉素(GA3)的含量升
高，未起到矮化作用，A 错误；与空白对照相比，缩节胺对赤霉素的合成量的影响既有促进作用，又有抑
制作用，因此，体现了缩节胺对赤霉素的合成量的影响具有两重性，B 正确；缩节胺是一种植物生长调节
剂，只能对植物生命活动起调节作用，不具有催化作用，C 错误；缩节胺是一种人工植物生长调节剂，植
物无法合成，赤霉素的主要合成部位是未成熟的种子、幼根和幼芽，D 错误。
答案：B
12．(2023·大同模拟)生态浮床是利用浮床的浮力承托水生植物，通常用于修复水体污染的生态系统。下
列叙述错误的是( )
A．生态浮床能使物种多样性程度提高
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B．浮床植物的根能直接吸收水体中的有机污染物
C．生态浮床净化污水体现了生物多样性的间接价值
D．运用生物防治法处理浮床害虫，有利于环境保护
解析：生态浮床能够修复水体污染的生态系统，为其他生物的生存创造较好的环境，有利于增加物种多样
性，A 正确；浮床植物是生产者，不能直接利用有机污染物，B 错误；生态浮床净化污水属于生态功能，体
现了生物多样性的间接价值，C 正确；运用生物防治法处理浮床害虫，可以避免农药污染等，有利于环境
保护，D 正确。
答案：B
13．(2023·乐陵模拟)青霉素能通过抑制细菌细胞壁的形成来杀死细菌，某研究小组探究了物质M(实验中
该物质的浓度不变)和不同浓度的青霉素对某种细菌死亡率的影响，处理方法和结果如下图所示。下列说
法合理的是( )
A．青霉素对具有细胞壁的各种细胞都具有抑制作用
B．该实验中的自变量为不同浓度的青霉素
C．物质M 会减弱不同浓度的青霉素对细菌细胞壁形成的抑制作用
D．青霉素对细菌的抑制作用随着青霉素浓度的增大而增强，但物质M 对细菌没有抑制作用
解析：青霉素可以抑制细菌细胞壁的形成，对真核细胞的细胞壁没有抑制作用，A 错误；实验的自变量是
否加青霉素、青霉素的浓度和是否加入物质M，B 错误；据图分析在一定的青霉素浓度范围内，物质M 可以
减缓青霉素对细菌细胞壁合成的抑制作用，而在青霉素浓度较低时不起作用，C 错误；据图分析可知，随
着青霉素浓度的增加，青霉素对细菌的抑制作用逐渐增强，但物质M 对细菌没有抑制作用，D 正确。
答案：D
14．(2024·宁夏模拟) 《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克
隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题：
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(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指
__________________________________________。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴
体细胞的染色体数目__________(填“减半”“加倍”或“不变”)。
(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度
________(填“大于”或“小于”)体细胞核移植，其原因是____________________________________。
(3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两
个克隆动物体细胞的常染色体数目________(填“相同”或“不相同”)，性染色体组合________(填“相
同”或“不相同”)。
解析：(1)核移植是指将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并
发育成一个新的胚胎，这个胚胎最后发育成为动物个体。通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核来自供体，
因此克隆猴体细胞的染色体数目和供体一致。
(2)胚胎细胞核移植的难度小于体细胞核移植，其原因是动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容
易。
(3)哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞染色体中常染色体数目相同，性染色体前者是XX，后者是XY，
因此分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目
相同，性染色体组合不同。
答案：(1)将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中 不变
(2)小于 胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易
(3)相同 不相同
15.（2024.黄山模拟）中国科学院神经科学研究所的三个研究团队经过三年努力，利用基因编辑技术
(CRISPR/Cas9)，敲除了体外受精猕猴胚胎中的生物节律核心基因BMAL1，产生了一批BMAL1 基因缺失的猕
猴。并利用克隆技术，首次成功构建了一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。目前这些猕猴具有昼
夜活动紊乱、睡眠障碍、焦虑和精神分裂症等表型，这为模拟人的节律紊乱相关疾病迈出了关键的一步。
回答以下问题：
(1)新一代基因编辑工具由Cas9 和向导RNA(一段能特异性引导Cas9 到靶序列处的RNA)构成。该复合体能
与DNA 分子上的特定序列结合，并在合适位点切断DNA 双链，由此可知Cas9 属于基因工程中的________酶，
切开的是________键。一般来说，在使用基因编辑工具对不同DNA 进行编辑时，应使用Cas9 和
________(填“相同”或“不同”)的向导RNA 进行基因的相关编辑。
(2)从分子水平上分析，科研人员可采用________技术检测是否成功敲除了猕猴的BMAL1 基因。
(3)体细胞克隆猴产生过程中涉及的生物工程技术有__________________(至少答三点)。
(4)选猕猴作实验对象的优点很多，例如：猕猴除了具有昼行性这一特性外，在____________________上
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与人类高度相似，可以用来研究脑疾病和高级认知功能。
(5)上述成果表明我国正式开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代，这有助于一些重大疾病
早期诊断与干预，缩短药物________，提高药物研发成功率，加快我国新药创制与研发的进程。
解析：(1)新一代基因编辑工具由Cas9 和向导RNA(一段能特异性引导Cas9 到靶序列处的RNA)构成。该复
合体能与DNA 分子上的特定序列结合，并在合适位点切断DNA 双链，由此可知Cas9 属于基因工程中的限制
酶，切开的是磷酸二酯键。向导RNA 可特异性引导Cas9 到靶序列处，一般来说，在使用基因编辑工具对不
同DNA 进行编辑时，应使用Cas9 和不同的向导RNA 进行基因的相关编辑。
(2)从分子水平上分析，科研人员可以采用DNA 分子杂交技术，检测是否成功敲除了猕猴的BMAL1 基因。
(3)体细胞克隆猴产生过程中涉及的生物工程技术有动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等。
(4)选猕猴作实验对象的优点很多，例如：猕猴除了具有昼行性这一特性外，在脑的结构和功能上与人类
高度相似，可以用来作为研究脑疾病和高级认知功能的模型动物。
(5)我国正式开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代，这有助于一些重大疾病早期诊断与干
预，缩短药物研发周期，提高药物研发成功率，加快我国新药创制与研发的进程。
答案：(1)限制 磷酸二酯 不同
(2)DNA 分子杂交
(3)动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等
(4)脑的结构和功能
(5)研发周期
16．研究人员发现，从锥形蜗牛体内提取出的毒液有望帮助人类开发出超级速效的胰岛素。他们研究表明
锥形蜗牛毒蛋白(Con－lns GI)能加速受体细胞信号转换，比人类胰岛素更加快速的发挥作用。因此制造
这类“速效胰岛素”以及利用转基因技术实现批量生产成为I 型糖尿病治疗的新思路。请回答下列问题：
(1)利用基因工程制造这种速效胰岛素过程中，构建基因表达的载体一般包括目的基因、启动子、
________、________和复制原点，标记基因的作用是__________________________________。
(2)为了获得目的基因可以通过提取分析毒蛋白中的________序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA
合成仪直接大量合成。基因工程中需要DNA 连接酶，根据酶的来源不同分为________和T4DNA 连接酶两类。
(3)将人工合成的目的基因导入大肠杆菌体内，一般先用药物处理大肠杆菌使之成为________细胞，再将
重组DNA 溶于________中与该类细胞融合，在一定温度下促进细胞吸收重组DNA 分子完成转化过程。
(4)经过目的基因的检测和表达，获得的Con－Ins GI 毒蛋白活性未能达到期待的“速效胰岛素”的生物活
性，导致这种差异的原因可能是______________________________________。
解析： (1)构建的表达载体含有目的基因(速效胰岛素基因)、标记基因、启动子及终止子等，标记基因
的作用是鉴别和筛选含有目的基因的细胞。
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(2)为了获得目的基因可以通过提取分析Con－Ins GI 毒蛋白中的氨基酸序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，
再用DNA 合成仪直接大量合成。基因工程中需要DNA 连接酶，根据酶的来源不同分为E·coli DNA 连接酶
和T4DNA 连接酶两类。
(3)将人工合成的目的基因导入大肠杆菌体内，一般先用药物处理大肠杆菌使之成为感受态细胞，再将重
组DNA 溶于缓冲液中与该类细胞融合，在一定温度下促进细胞吸收重组DNA 分子完成转化过程。
(4)经过目的基因的检测和表达，获得的Con－Ins GI 毒蛋白活性未能达到期待的“速效胰岛素”的生物活
性，导致这种差异的原因可能是大肠杆菌属于原核生物，其细胞中不含内质网和高尔基体，基因表达获得
的蛋白质未加工。
答案：(1)标记基因 终止子 鉴别和筛选含有目的基因的细胞
(2)氨基酸 E·coli DNA 连接酶
(3)感受态 缓冲液
(4)大肠杆菌中基因表达获得的蛋白质未加工
17．(2023·湖北模拟)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。
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
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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
________。
解析：(1)减毒活疫苗是指病原体经过各种处理后，毒性减弱，但仍保留其抗原性，将其接种到体内，不
会引起疾病的发生，但病原体可引发机体的免疫反应。(2)在体液免疫过程中可以产生抗体。据图分析可
知，某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，血清中产生了抗体，说明该疫苗成功诱导了机体的
体液免疫反应。(3)实验的目的是探究实验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。实验思路是电刺激与骨骼肌相连的传出神经，观察骨骼肌是否
收缩。如果骨骼肌不收缩，说明该动物的肢体运动障碍为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致；
如果骨骼肌收缩，说明该动物的肢体运动障碍不是脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致。(4)
由题意知，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。未感染脊髓灰质炎病毒的动物，其脊髓灰质前角未被侵染，刺激其感受器，神经纤维②上发生Na＋
内流，产生兴奋，神经—肌肉接头部位(③)处突触前膜释放神经递质，肌肉收缩；感染脊髓灰质炎病毒的
动物，其脊髓灰质前角被侵染，刺激其感受器，神经纤维②上Na＋内流减少(或没有Na＋内流)，神经—肌
肉接头部位(③)处突触前膜释放的神经递质减少(或突触前膜没有神经递质的释放)，肌肉收缩减弱(或肌
肉不收缩)。
答案：(1)抗原性 (2)体液 某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，其血清中产生了抗体，抗体
是在体液免疫过程中产生的 (3)电刺激与骨骼肌相连的传出神经，观察骨骼肌是否收缩 如果骨骼肌不收
缩，说明该动物的肢体运动障碍为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致；如果骨骼肌收缩，说
明该动物的肢体运动障碍不是脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致 (4)Na＋内流减少(或没有
Na＋内流)，兴奋的传导速度减慢(或兴奋停止传导) 突触前膜释放的神经递质减少(或突触前膜没有神经递
质的释放)
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