内容正文:
题型 05 前沿热点情境
目录
第一部分 题型解读 高屋建瓴,掌握全局
第二部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例分析 解题秘籍 变式应用
类别一 生物技术前沿类
类别二 健康医疗热点类
类别三 生态与农业创新类
类别四 航天与极端环境类
第三部分 题型通关 整合应用,综合提升
题型特点
→题干特点:题干以科技前沿、生产实践、生态保护等真实场景为载体,信息载体多元,包括科技论文摘要、生态调查报告、农业育种案例等。背景紧扣基因编辑、免疫疗法、生态修复等热点,文字描述详实且常搭配图表辅助呈现。题干核心是 “新情境包裹旧知识”,通过创设复杂场景引出教材核心考点,信息呈现逻辑清晰,多构建 “背景介绍 — 关键信息 — 问题导向” 的结构,要求学生从陌生情境中提取有效信息,侧重考查信息转化与知识迁移的基础能力。
→选项/问题特点:选项 / 问题设计呈阶梯式,前半部分侧重基础信息提取(如概括技术功能),后半部分聚焦知识深度迁移与逻辑推理(如解释现象原理)。正确答案精准对接题干信息与教材核心原理,错误选项常通过曲解热点概念、混淆原理应用场景、夸大技术效果等设置陷阱。问题多以 “解释原因”“推导结论”“设计方案” 等形式呈现,强调跨知识点整合,部分涉及多学科融合,既考查知识应用的精准性,也突出科学思维与创新探究能力的考查。
命题规律
该题型紧扣高考 “素养导向” 要求,遵循 “新情境包裹旧知识” 核心逻辑,聚焦生物技术、健康医疗、生态保护等前沿领域。命题以真实科研成果、生产实践或社会热点为载体,信息呈现多元(含论文摘要、实验图表、技术流程)。考点锚定教材核心知识,集中在细胞代谢、遗传规律、稳态调节、生态系统及现代生物技术五大模块,强调跨模块知识整合。命题侧重分层考查,既检测信息提取能力,也注重知识迁移、逻辑推理与社会责任(如技术伦理辨析)。常通过跨学科融合、开放性问题设计,突出对科学思维与综合应用能力的考查,贴合考纲 “理论联系实际” 的核心要求。
解题策略/技巧
解题核心遵循 “提信息→定考点→联原理→准表达” 四步法。第一步快速精读题干,圈画关键术语(如基因编辑、免疫疗法),排除无关干扰信息;第二步结合热点情境定位教材核心考点(如遗传规律、代谢调节);第三步将热点机制与教材原理深度绑定,完成知识迁移(如 CRISPR 技术关联基因工程工具酶作用);第四步用规范生物学术语作答,逻辑上 “原理 + 情境分析” 结合,不脱离题干信息空谈理论。同时规避陷阱:不曲解热点概念,不夸大技术效果,确保答案贴合生物学本质与题干逻辑。
破译类别一 生物技术前沿类
【典例分析】(新热点) 调节性T细胞是一类控制体内免疫反应的细胞,能通过分泌TGF-β来抑制细胞毒性T细胞的功能,同时还能弱化抗原呈递细胞的功能。如图表示调节性T细胞的数量受促凋亡蛋白质Bim和抗凋亡因子Mcl-1的调控。下列叙述正确的是( )
A.抑制Bim基因的表达可减弱机体的细胞免疫,但不影响体液免疫
B.自身免疫病患者体内的Bim基因的表达量可能异常升高
C.器官移植后,可通过抑制Mcl-1基因的表达来减小免疫排斥反应
D.TGF-β基因的表达量升高有利于机体对抗病毒感染
【解题秘籍】一、基础层:破情境,抓核心
识别技术类型(如 CRISPR、PCR、单克隆抗体),圈画关键操作(如基因切割、DNA 扩增、细胞融合)。剥离复杂背景,锁定考查的核心生物技术,建立 “技术名称 — 核心功能” 对应认知。
二、进阶层:联教材,找依据
将前沿技术与教材原理绑定(如 CRISPR 关联基因工程、PCR 关联 DNA 复制)。提取技术关键机制(如碱基互补配对、酶的特异性),对接教材核心知识点,构建 “技术流程 — 教材原理” 逻辑链。
三、拔高层:避陷阱,准作答
警惕 “技术细节混淆”“原理应用错位” 陷阱(如 PCR 与体内 DNA 复制的条件差异)。结合题干信息与教材规范表述,按 “原理 + 技术分析” 作答,确保答案不脱离生物学本质,贴合考查核心。
【变式应用1】(新热点)(诺贝尔奖) 2025年诺贝尔生理学或医学奖三位得主发现了免疫系统的“安全卫士”——调节性T细胞。调节性T细胞可通过主动调节的方式抑制存在于正常机体内潜在的自身反应性T细胞(例如辅助性T细胞、细胞毒性T细胞)的活化与增殖,从而调节机体的免疫力。在乳腺癌等恶性疾病中已发现调节性T细胞数量明显增加。下列相关说法正确的是( )
A.调节性T细胞能够抑制机体的细胞免疫,对体液免疫没有影响
B.风湿性心脏病患者体内调节性T细胞数量可能会较多
C.可以通过降低调节性T细胞的活性来提高移植器官的成活率
D.调节性T细胞的数量增加提高了乳腺癌细胞发生免疫逃逸的可能性
【变式应用2】(新热点) T细胞主要包括调节性Т细胞、辅助性Т细胞和细胞毒性Т细胞,其中调节性Т细胞能抑制辅助性Т细胞的活性,防止免疫反应过度损伤自身。调节性Т细胞的数量由Mcl-1蛋白和Bim蛋白两种功能相反的蛋白质决定,Bim蛋白可使调节性T细胞数量减少。下列有关叙述错误的是( )
A.调节性T细胞能间接抑制体液免疫和细胞免疫
B.被病原体入侵的靶细胞和辅助性T细胞共同参与细胞毒性T细胞的活化过程
C.系统性红斑狼疮患者体内Mc1–1蛋白的活性可能被激活
D.增强调节性T细胞的功能利于移植器官的成活
【变式应用3】(新热点) 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
免疫耐受是怎么回事?
正常情况下,机体的免疫系统对外来抗原的刺激会启动免疫应答,然而对体内自身组织细胞表达的抗原则表现为“免疫无应答”的状态,这被称为免疫耐受。
免疫耐受的提出源于科学家对异卵双生小牛之间能够成功进行皮肤移植的实验研究,他们认为小牛在胚胎期对彼此产生了免疫耐受。后续研究发现,动物在胚胎期能够建立对自身组织的免疫耐受,其机理为针对自身组织的免疫细胞会发生凋亡。自身免疫耐受具有高度特异性,且原则上能够长期持续,不易被打破。
病原微生物、异种组织抗原等在一定条件下可引发机体的免疫耐受。在机体的后天生活中,原本具有应答能力的T、B细胞受多种因素影响,也可能丧失应答能力,进而使机体产生免疫耐受,这类耐受能够持续,也可能随诱导因素的消失而解除。免疫耐受是一种复杂的免疫现象,在肿瘤微环境中,机体对肿瘤细胞也常会表现出免疫耐受。
近年来,科学家发现耐受型树突状细胞(tDCs)可以通过诱导调节性T细胞的产生与活化引起免疫耐受。部分调节过程如图所示,其中初始T细胞指未受抗原刺激的原始T细胞。
免疫耐受的诱导、维持和破坏影响着许多疾病的发生、发展。研究者希望对免疫耐受进行更加深入的研究,用于解决此类免疫相关疾病。
(1)在机体免疫应答中起重要作用的抗原呈递细胞(APC),其功能是 抗原,并将抗原信息呈递给其他免疫细胞。在正常情况下,将供体器官移植至受体体内会发生免疫排斥反应,这是由于受体产生的活化的细胞毒性T细胞能够 供体器官细胞。
(2)文中提到“免疫耐受具有高度特异性”,其含义是 。据图分析IL-10、TGFβ的作用具有多效性,具体表现为 。
(3)下列关于免疫耐受的说法,不正确的有 。
a.免疫耐受是机体发育过程中的免疫缺陷病
b.自身免疫耐受机制遭到破坏,可引发自身免疫病
c.胚胎期淋巴细胞接触自身抗原后,其细胞凋亡过程受到抑制
d.机体对肿瘤抗原的免疫耐受会抑制肿瘤的发生和发展
(4)根据文中信息,尝试提出解决异体器官移植免疫排斥现象的思路 。
破译类别二 健康医疗热点类
【典例分析】(2025·四川·高考真题)系统性红斑狼疮的发生与部分B细胞的异常活化有关,人体绝大多数B细胞表面具有CD19抗原。科学家将患者的T细胞改造成表达CD19抗原受体的T细胞(CD19CAR-T细胞),使其能特异性识别并裂解具有CD19抗原的B细胞,为治疗系统性红斑狼疮开辟新途径。下列叙述正确的是( )
A.系统性红斑狼疮是一种人体自身免疫病,其发病机制与细胞免疫异常有关
B.治疗选取的T细胞为辅助性T细胞,可从血液、淋巴液和免疫器官中获得
C.CD19CAR-T细胞主要通过增强患者的体液免疫来治疗系统性红斑狼疮
D.CD19CAR-T细胞不仅能裂解异常活化的B细胞,也会攻击正常B细胞
【解题秘籍】一、基础层:析情境,定主题
识别热点主题(如免疫疗法、疫苗研发、遗传病筛查),圈画核心概念(如 PD-1、mRNA、基因诊断)。剥离医疗背景干扰,锁定考查的生理过程或技术原理,建立 “热点 — 核心考点” 初步关联。
二、进阶层:联教材,找依据
将热点与教材知识绑定(如免疫疗法关联体液 / 细胞免疫、疫苗关联抗原特性)。提取热点背后的生物学机制(如免疫调节、遗传规律),构建 “热点现象 — 教材原理” 逻辑链。
三、拔高层:避陷阱,准作答
警惕 “概念曲解”“原理应用夸大” 陷阱(如误将疫苗等同于抗体)。结合题干信息与教材规范表述,按 “原理 + 热点分析” 作答,确保答案贴合生物学本质,不脱离考查核心。
【变式应用1】阿尔茨海默病(神经系统退行性疾病)模型小鼠的海马区神经干细胞在特定信号分子(S1)作用下分化为神经元,部分新生神经元会发生程序性死亡,使用AP-1处理后,死亡细胞减少。研究发现,未处理组线粒体内的细胞色素c释放至细胞质基质中,使Caspase酶活性升高;而AP-1处理组的细胞色素c保留在线粒体内,Caspase酶活性低。下列叙述正确的是( )
A.S1诱导神经干细胞分化时,遗传物质发生定向改变
B.细胞色素c可能激活Caspase酶活性使神经元坏死
C.实验结果说明,AP-1可用于阿尔茨海默病的治疗
D.实验结果说明,细胞分化需以抑制细胞死亡为前提
【变式应用2】某传染病防治中心疫苗研发组设计了 EDⅢ、EDⅢ-Fc、EDⅢ-Fd 三种环状 RNA 疫苗。研发组将以上三种疫苗用脂质纳米颗粒(LNP)封装后注射小鼠,检测第 7 天和第 14 天的抗寨卡病毒 IgG 抗体效价(如图,检测最低值为 100,虚线标记;抗体效价越高,免疫效果越好)。下列叙述错误的是( )
A.环状 RNA 疫苗能刺激 B 细胞产生 IgG
B.LNP 封装疫苗有利于吞噬细胞的胞吞
C.推测 EDⅢ-Fc 环状 RNA 疫苗可能提供更持久的保护
D.三种 RNA 疫苗均不含有游离磷酸基团
【变式应用3】HPV(人乳头瘤病毒)疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗。目前常用的HPV四价疫苗是由HPV6、11、16和18亚型的衣壳蛋白制备而成,可有效预防由这4种常见的HPV亚型引起的子宫颈癌,使用过程中通常需要间隔一定时间接种三针疫苗。下列叙述正确的是( )
A.二次入侵机体的HPV可被活化的细胞毒性T细胞识别并裂解死亡
B.被HPV感染易发展成肿瘤,可能与宿主细胞表面HLA改变有关
C.目前常用的HPV四价疫苗是用灭活或减毒的病原体直接制备而成
D.进行多次接种的目的是诱导机体产生更多种类的抗体和记忆细胞
破译类别三 生态与农业创新类
【典例分析】(2025·全国卷·高考真题)在“绿水青山就是金山银山”理念的感召下,同学们积极讨论某退化荒山的生态恢复方案。A同学提出选择一种树种进行全覆盖造林;B同学提出应该种植多种草本和木本植物。回答下列问题:
(1)在生态恢复过程中,退化荒山会发生群落演替。通常,群落演替的类型有初生演替和次生演替,二者的区别有 (答出2点即可)。
(2)与A同学的方案相比,B同学的方案可能有利于控制害虫的爆发,从种间关系的角度分析其原因是 。
(3)为合理利用环境资源,从群落空间结构的角度考虑,设计荒山绿化方案时应遵循的原则是 (答出2点即可)。
(4)为维护恢复后生态系统的稳定性,需要采取的措施有 (答出2点即可)。
【解题秘籍】一、基础层:破情境,抓核心
识别热点类型(如生态修复、转基因作物、生态农业),圈画关键技术(如生物固氮、生物防治)。剥离复杂背景,锁定考查的核心主题,建立 “热点场景 — 核心考点” 初步关联。
二、进阶层:联教材,找依据
将热点与教材知识绑定(如生态修复关联群落演替、转基因作物关联基因工程)。提取热点背后的生物学机制(如物质循环、生态系统稳定性),构建 “热点现象 — 教材原理” 逻辑链。
三、拔高层:避陷阱,准作答
警惕 “技术应用绝对化”“忽略生态风险” 陷阱(如误判转基因作物无环境影响)。结合题干信息与教材规范表述,按 “原理 + 热点分析” 作答,确保答案贴合生物学本质,不脱离考查核心。
【变式应用1】阅读以下材料,回答(1)~(5)题。
塞罕坝是中国经验和中国方案创造的奇迹
自北京出发,向东北约400公里可到达塞罕坝。“塞罕坝”意为“美丽的高岭”。清朝康熙年间这里被划为“木兰围场”,成为林木葱茏、禽兽繁集的皇家猎苑。
清政府曾为弥补国库空虚将“木兰围场”开围放垦,造成树木被砍伐殆尽,到中华人民共和国成立初期,这个昔日的“美丽高岭”已不复存在。1962年,塞罕坝机械林场总场组建。塞罕坝人经过半个多世纪艰苦卓绝的努力,在河北省纬度最高、无霜期最短、降水并不丰沛的坝上高原,营造起万顷林海。
林场技术团队针对人工纯林物种单一、病虫害严重等情况,研究确定了适合塞罕坝地区的主要树种为华北落叶松、樟子松和云杉;同时大力培育兴安落叶松、冷杉等其他优良树种;并将这些树种进行合理的搭配和混交,从而大大提高了造林的成功率。林场先后完成了樟子松引种、森林防火技术研究等课题,部分成果填补了世界同类研究领域的空白。
良好的生态环境为塞罕坝带来丰厚的生态红利。塞罕坝的森林覆盖率由建场前的11.4%提高到2014年的75.5%,每年为京津地区输送淡水1.37亿立方米,固碳74.7万吨,释放氧气54.5万吨,每年提供的生态服务价值超过120亿元。与建场初期相比,当地年均无霜期增加14天,大风日数减少28天,在华北地区降水量普遍减少的情况下,当地降水量反而增加100多毫米。除此以外,塞罕坝已成为华北地区面积最大的国家级森林公园,特色生态旅游区创造的价值也是生态红利的重要组成部分。
近年来,塞罕坝林场把保护生态作为首要任务,经营、利用和培育并举,造林上做加法,加大零散宜林地、石质荒山等地的造林力度;采伐上做减法,保持年采伐量不超过年增长量的1/4,确保森林资源释放最大生态红利。
塞罕坝人用实际行动诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念,是中国经验和中国方案创造的奇迹。2017年,塞罕坝林场建设者因在环境保护方面作出的突出贡献,集体获得联合国环境领域的最高荣誉——地球卫士奖。
(1)塞罕坝经历了从“皇家猎苑”到“林木殆尽”、再到今日的“万顷林海”的变迁,请结合文中信息将序号补充到下图中,以解释塞罕坝经历的群落演替过程 。
A.生产者减少
B.抗寒耐旱树苗成活
C.动植物占据新的生态位
D.动物失去栖息地
E.水土流失
F.水土保持
①和②过程说明人类活动 。
(2)与人工纯林物种单一相比,将华北落叶松、樟子松和兴安落叶松等合理搭配和混交,提高了人工林的物种 ,从而提高生态系统稳定性,最终有效防治病虫害。
(3)文中第4段提到的“生态红利”体现出生物多样性的 价值。
(4)“造林上做加法、采伐上做减法”能确保森林资源释放最大生态红利,请从种群或生态系统的角度分析原因 。
【变式应用2】学习以下材料,回答(1)~(4)题。
“肥沃的岛屿”
在沙漠生态系统中,多年生沙漠植被在冠层下创造“肥沃的岛屿”,对维持生态系统结构和功能、减缓沙漠化意义重大。研究人员在奇拉绿洲与塔克拉玛干沙漠交界处,选取三种多年生沙漠植物(刺叶豆科灌木、盐生灌木绢柳、草本植物卡斯皮亚),采集其冠层下和间隙区域0—100cm土壤样本,分析土壤磷组分、酶活性、微生物生物量、碳、氮、磷及其他土壤性质。
结果显示,三种多年生沙漠植被通过形成“肥沃岛屿”显著改善土壤磷循环。植物冠层下0—30cm表土层中活性磷(可被植物吸收的磷)含量较裸地间隙区提高8.2—39.8%,其中绢柳的改良效果最佳。这种效应与冠层大小呈正相关,表现为绢柳(冠幅1.8m)>卡斯皮亚(1.2m)>刺叶(0.6m),且绢柳可全年保持冠层结构。土壤酶活性、微生物生物量也在冠层下较高,且受植物种类、土壤深度影响显著。同时,土壤磷组分与酶活性、微生物生物量等存在复杂相关性,不稳定磷与碱性磷酸酶(ALP,催化有机磷转化为无机磷)和葡萄糖苷酶活性呈正相关。
“肥沃岛屿”通过多重机制提升磷有效性:①冠层拦截风沙增加有机质输入;②土壤微生物体内所含的有机碳增加32-45%,促进有机磷矿化;③ALP活性提升12—37%,加速磷组分转化。深层土壤(60—100cm)的改良效应减弱,表土改良贡献率达68%。豆科植物刺叶的固氮优势未转化为磷活化优势,其冠层较小且冬季地上部分枯萎导致资源截留能力弱。
该研究首次系统阐明超干旱区植物-土壤磷循环耦合机制,为荒漠化治理和精准植被恢复策略提供理论支撑。
(1)沙漠生态系统的组成成分包括 ,因其 比较简单,所以自我调节能力比较差。因此,在没有人为干预的情况下会发生 演替。
(2)关于沙漠植被“肥沃岛屿”效应的叙述,正确的是_______。
A.刺叶作为豆科植物,其冠层下土壤磷活性最高
B.土壤碱性磷酸酶活性与活性磷含量呈负相关
C.绢柳改良效果最佳主要因其全年保持冠层结构
D.深层土壤(60-100cm)磷组分无显著变化
(3)研究发现“肥沃岛屿”效应随土壤深度增加而 ,这主要与 的垂直分布差异有关。从物质循环角度分析,表土层中活性磷增加的原因 。
(4)结合本研究,阐述沙漠植被恢复中应如何通过“肥沃岛屿”构建实现生态效益最大化 。(要求:写出2个关键措施)
【变式应用3】某荔枝园尝试发展“果、药、网”一体化立体农业模式,在荔枝园梯埂处种植砂仁等多年生中药材,梯梗内侧根据不同季节种植绞股蓝等一年生草本药材,并结合网络电商平台、乡村生态旅游等推动“线上+线下同步发展”。下列有关叙述错误的是( )
A.立体农业充分利用了群落的垂直、水平结构和季节性,符合生态工程协调原理
B.该农业模式合理设计了不同植物的生态位,充分利用了生态系统的空间和资源
C.种植一年生药材需要每年投入人力进行管理,不符合生态工程自生的原理
D.线上线下同步发展遵循了生态工程的整体原理,实现了社会、经济、生态相互协调
破译类别四 航天与极端环境类
【典例分析】在星际探索计划中,科学家尝试在宇宙飞船的特殊培养舱内进行哺乳动物胚胎培养实验,为未来人类在其他星球定居进行前期研究。已知该培养舱能提供基本的营养物质、适宜的气体环境等条件。下列关于此胚胎培养实验的叙述,正确的是( )
A.从地球上采集的精子可直接与卵子在培养舱内完成受精作用
B.若在培养过程中添加适量的促性腺激素,能促进胚胎的发育
C.当胚胎发育到囊胚阶段,可从囊胚中分离出胚胎干细胞,干细胞悬浮在培养基中增殖
D.若要获得同卵多胎,可在囊胚期对胚胎进行均等分割,分割时需将内细胞团均等分割
【解题秘籍】一、基础层:破情境,抓核心
识别热点场景(如太空微重力、极端温压 / 辐射),圈画关键现象(如根向地性消失、抗辐射存活)。剥离复杂背景,锁定考查的生理过程,建立 “场景 — 核心考点” 初步关联。
二、进阶层:联教材,找依据
将热点与教材知识绑定(如微重力关联植物向性调节、辐射关联基因突变)。提取背后生物学机制(如应激蛋白作用、渗透压调节),构建 “热点现象 — 教材原理” 逻辑链。
三、拔高层:避陷阱,准作答
警惕 “机制混淆”“适应特性绝对化” 陷阱(如误将太空育种归因为基因重组)。结合题干信息与教材规范表述,按 “原理 + 场景分析” 作答,确保答案贴合生物学本质,不脱离考查核心。
【变式应用1】2024年10月30日4时27分,“神舟十九号”载人飞船发射成功,航天员蔡旭哲、宋令东和王浩泽开始这段太空之旅,太空环境中,航天服和航天器为航天员们提供了一个类似于地面的环境,以维持机体的稳态。下列叙述错误的是( )
A.CO2是细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态
B.失重引起航天员脱水后,机体细胞外液的渗透压会升高
C.航天服中的隔热保温层,有利于维持航天员适宜的体温
D.航天员内环境稳态依靠神经一体液一免疫调节网络实现
【变式应用2】继2024年4月4条斑马鱼搭载神舟十八号进入太空,中国空间站首次实现“太空养鱼”后,斑马鱼随着神舟二十号载人飞船再次前往中国空间站,开始相关实验。研究小组用斑马鱼作为实验对象(实验前进行饥饿处理),探究条件反射的建立和消退过程。实验步骤、处理及结果如下表。
实验步骤
实验处理
实验结果
①
提供食物刺激
斑马鱼表现出聚集取食行为
②
无食物刺激,仅施加光照刺激
斑马鱼未表现出聚集取食行为
③
重复训练(每次投喂食物前,施加光照刺激,随后进行喂食操作)
斑马鱼表现出聚集取食行为
④
训练后,仅施加光照刺激
斑马鱼表现出聚集取食行为
⑤
停止训练后12天时施加光照刺激
斑马鱼聚集取食行为明显减弱
下列叙述错误的是( )
A.步骤①斑马鱼的反射为非条件反射,兴奋在反射弧中以电信号的形式双向传导
B.步骤③是由斑马鱼多个脑区和神经通路参与的,还可能有新突触的建立
C.步骤④实验结果的产生,是因为光照由无关刺激转化为条件刺激
D.步骤⑤实验结果的产生,是由于斑马鱼中枢神经系统内产生了抑制性效应的信号
【变式应用3】神舟十三号载人飞船返回舱搭载着在太空生活了183天的三名宇航员顺利返回地球。天舟三号货运飞船运送的食物保证了宇航员生命活动的正常进行。下列叙述错误的是( )
A.宇航员摄入食物中的淀粉水解成的葡萄糖,能用于合成纤维素
B.从食物中摄入的脂肪、淀粉等大分子均可作为细胞的能源物质
C.天然无污染的泉水可为宇航员提供人体必需的镉、铅等矿质元素
D.在太空中,宇航员每日可通过锻炼和补钙的方式来预防骨质疏松
1.(2025·内蒙古赤峰·一模)调节性T细胞(Treg)可分泌细胞因子抑制细胞毒性T细胞和抗原呈递细胞的活化,其功能异常与自身免疫病、肿瘤免疫选逸等密切相关。某研究团队构建Foxp3基因敲除小鼠,发现其体内Treg细胞数量显著减少,且出现严重自身免疫反应。下列相关叙述正确的是( )
A.Treg细胞在骨髓中分化成熟
B.自身免疫病是由于免疫防御异常所致
C.Foxp3可通过调控Treg细胞内特定基因的表达,将Treg细胞转化为细胞毒性T细胞
D.Foxp3基因敲除小鼠出现严重自身免疫反应与细胞毒性T细胞和抗原呈递细胞活性过强有关
2.(2025·内蒙古通辽·三模)免疫耐受是指机体免疫系统接触某种抗原刺激后所表现出的特异性免疫低应答或无应答状态。在免疫耐受中,辅助性T细胞17(Th17)和调节性T细胞(Treg)具有相反的功能,前者对免疫耐受起阻碍作用,后者则维持免疫耐受。下列有关叙述正确的是( )
A.Th17主要在非特异性免疫中发挥着重要作用
B.机体清除外来异物抗原依赖免疫监视功能
C.Th17可能通过分泌细胞因子来阻碍免疫耐受
D.Treg通过增强免疫系统的防御功能来维持免疫耐受
3.(2025·山西太原·二模)研究人员利用系统性红斑狼疮(SLE)模型小鼠探究中药“三增黄免汤”(含黄芪、黄连、黄柏等)和西药(地塞米松)的治疗效果,实验处理及结果如下表,其中抗核抗体是SLE患者产生的特异性抗体,Th17是一种辅助性T细胞,Treg是一种调节性T细胞,安慰剂作为“模拟药物”起对照作用。下列相关叙述错误的是( )
实验小鼠
实验处理
抗核抗体浓度(μg/mL)
Th17/Treg细胞比例
肾脏病理评分(0-5分)
健康小鼠
服用安慰剂
10
0.8
0
SLE模
型小鼠
服用安慰剂
320
2.5
4.5
服用三增
黄免汤
180
1.2
2.0
服用地塞米松
70
0.6
1.5
服用三增黄
免汤+地塞米松
50
0.5
0.8
A.系统性红斑狼疮与过敏反应都属于免疫失调病
B.三增黄免汤可通过促进体液免疫来缓解SLE症状
C.据表推测Treg可能会防止免疫系统过度激活
D.中西药联合治疗对缓解肾脏损伤的效果最好
4.(2025·四川乐山·三模)免疫耐受指机体免疫系统接触某种抗原刺激后所表现出的特异性免疫低应答或无应答状态。研究发现,在免疫耐受中辅助性T细胞17(Th17)分泌IL-17等促炎因子,激活中性粒细胞和炎症反应,破坏免疫耐受。调节性T细胞(Treg)则通过分泌IL-10、TGF-β等抑制性细胞因子,下调免疫反应以维持免疫耐受。下列叙述错误的是( )
A.胸腺是Th17和Treg两种T细胞分化、发育和成熟的场所
B.Th17分泌的IL-10、TGF-β等细胞因子属于免疫活性物质
C.Treg是通过增强免疫系统的免疫防御功能来维持免疫耐受
D.神经调节、体液调节、免疫调节的实现都离不开信号分子
5.(2025·河北衡水·模拟预测)“天宫课堂”第三课上航天员陈冬向大家展示了拟南芥开花期样品的采集过程。研究表明拟南芥在适宜的光照,温度和激素等共同调控下才能开花(如图),据此推测合理的是( )
A.自然状态下,CO蛋白的积累量随季节呈现周期性波动
B.低温处理后,补充红光可促进拟南芥提前开花
C.低温处理和短时的远红光照射均可促进AGL20的表达
D.大于16小时长日照和30℃处理可促进拟南芥提前开花
6.(2025·山东临沂·二模)cDC1(1型树突状细胞)在抗肿瘤免疫中发挥着重要作用,但cDC1在肿瘤组织中数量较少。科学家据此设计出一种同时靶向cDC1和T细胞的抗体BiCE,一边与T细胞表面的PD-1结合,另一边与cDC1表面标记物CLEC9A结合,相关机制如图。下列叙述正确的是( )
A.IFN-γ的作用可能是促进cDC1特异性的摄取、处理和呈递抗原
B.图甲中的T细胞最可能是细胞毒性T细胞,分泌细胞因子IFN-γ
C.BiCE能降低肿瘤细胞与T细胞结合的概率,增强对肿瘤细胞的攻击
D.该机制主要体现了免疫系统的免疫监视和免疫自稳等功能
7.(2025·江西·模拟预测)科学家发现肠道微生物群与大脑功能之间存在密切联系。这种联系被称为“肠微生物—肠—脑轴”(MGBA),主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。在应激焦虑状态下,下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)可影响肠道菌群的组成和功能。当破坏后的肠道菌群恢复平衡状态时,HPA轴过度激活结束,各激素含量趋于稳定。下列叙述正确的是( )
A.大脑向肠道菌群发送信号,通过交感神经兴奋使肠道蠕动加强
B.应激焦虑状态下,调节肾上腺皮质激素分泌的方式为神经调节
C.神经系统、内分泌系统、免疫系统通过信息分子构成复杂网络
D.肾上腺皮质分泌的肾上腺素可抑制下丘脑和垂体分泌相关激素
8.(2025·陕西安康·模拟预测)赤霉素3β—双氧化酶(GA3ox)是赤霉素合成的关键酶,水稻中存在两种GA3ox基因(OsGA3oxl和OsGA3ox2)。为探究这两种GA3ox基因在调控水稻发育过程中的功能,研究人员通过CRISPR/Cas9技术获得了基因编辑纯合突变体ga3ox1和ga3ox2,并进行了相关实验,结果如图所示,其中WT为野生型。下列有关叙述错误的是( )
A.观察比较突变体与WT生长状态的差异时,需要将突变体与WT水稻种植在相同环境中
B.OsGA3oxl是只存在于水稻雄性生殖细胞中的特定基因,是花粉正常发育所必需的
C.OsGA3ox2是水稻生长必需的基因,其可能通过促进细胞伸长而促进植株生长
D.研究OsGA3ox2的组织表达特性时,可通过PCR分析不同器官细胞中相应mRNA的含量
9.(2025·江苏盐城·三模)白癜风是一种常见的色素性皮肤病,该病以局部或泛发性色素脱失形成白斑为特征,全身各部位均可发生。研究发现部分患者的发病机制如图所示,下列叙述错误的是( )
A.T细胞分化产生的Th17细胞可以增强调节性T细胞对细胞毒性T细胞的抑制作用
B.X可能为自由基
C.图中只有有1个激活细胞毒性T细胞的途径
D.细胞毒性T细胞攻击黑色素细胞,导致黑色素减少,皮肤出现白斑
10.(2025·吉林·二模)航天员叶光富老师在“天宫课堂”展示了太空细胞学研究实验:在荧光显微镜下,叶老师利用心肌细胞自身的生物电激发显微镜中的荧光物质,发出“一闪一闪”的荧光,让大家看到了失重状态下跳动的心肌细胞。下列有关叙述正确的是( )
A.心肌细胞能维持形态,并有节律性运动,与细胞骨架有关
B.若观察离体的心肌细胞,需将其置于高于细胞质浓度的培养液中培养
C.心肌细胞跳动过程中会产生CO2,部位是细胞质基质和线粒体基质
D.研究心肌细胞在太空中的生理变化,可以帮助人们涉足更远的太空
11.(2025·山东青岛·三模)阿尔兹海默症(AD)是神经元受损疾病,T蛋白会导致果蝇相关神经元受损,复眼结构异常。T基因不能独立表达,G基因可激活T基因的表达。为探究G基因和T基因的位置关系,科研人员选取含G基因的甲和含T基因的乙两个表型正常的纯合品系,进行了如图所示杂交实验,不考虑突变和互换。下列说法正确的是( )
A.基因G和T分别位于常染色体和X染色体上
B.实验1和实验2的F1中的雌性个体基因型相同
C.通过实验2的F1个体相互对照可证明G具有激活T的作用
D.实验2中的F1自由交配,子代中纯合AD个体的概率为1/16
12.(2025·宁夏吴忠·二模)在细菌性肺炎的研究中,发现重症细菌性肺炎患者体内存在特定的免疫细胞变化及炎症反应。
(1)细胞因子属于免疫活性物质,主要由 释放,在细胞免疫的作用是 ;重症细菌性肺炎患者体内,细胞因子会过度产生并相互作用,引发全身性的炎症反应,导致血管 增加,最终可造成器官功能障碍等严重后果,这是免疫系统的 功能异常导致的。
(2)科研小组研究发现肉桂油β-CD对重症细菌性肺炎有治疗效果,为探究该药剂对细菌性肺炎的治疗作用是否与炎症因子调控有关,小组对患细菌性肺炎小鼠进行不同实验处理,实验处理及结果如下图所示。
可以得到的结论是: 。
(3)研究发现白细胞介素6(IL-6)还与癌症免疫治疗的疗效有关,相关通路和实验情况可见下图。
肿瘤细胞表面通过高表达PD-L1,与CD8+T表面的受体结合, CD8+T细胞的活性,使其免疫功能受限,从而逃避免疫系统的“追杀”。基于此,可以利用 来阻断这一信号通路,从而治疗癌症。进一步实验研究发现,联合使用抗PD-L1与抗IL-6受体药物在小鼠模型中的治疗效果更好,据图分析可能的原因: 。
13.(2025·广东湛江·二模)内质网应激被认为是导致阿尔兹海默症(AD)的一项重要的病理机制。为研究其具体机制,科研人员做了一系列实验。请回答下列问题:
(1)大量未折叠或错误折叠蛋白堆积时,内质网会引发保护机制——内质网应激。发生内质网应激时,细胞可通过减少在 中的蛋白质合成,使运往内质网的蛋白质减少,同时将错误折叠或未折叠蛋白靶向运到 引发细胞自噬。激烈的细胞自噬可能会诱导细胞 。
(2)已知MANF(一种神经营养因子)基因的表达在内质网应激条件下会显著升高。研究人员检测了野生型和AD小鼠海马体中MANF蛋白的含量。结果如下图所示,条带深浅及宽度与蛋白质含量呈正相关。结果显示, 。
(3)自发兴奋性突触后电流(sEPSC)是指在没有外界刺激的情况下,突触前神经元自发释放神经递质引起突触后神经元产生的微小电流。检测野生型和MANF的转基因小鼠的sEPSC信号频率,结果如下图所示。科研人员推测MANF过表达导致海马体内(结构) 数量减少。
(4)结合上述信息,请分析内质网应激引起AD患者记忆力下降的原因: 。
四、实验题
14.(2025·浙江·一模)胸腺是免疫系统的重要组成器官。欲研究胸腺对小鼠免疫功能的影响,某科研机构做了如下实验:分别在小鼠出生16小时内及第5天摘除胸腺,进行异体皮肤移植,并检测移植存活率(移植存活率指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比)。回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①将性别、体重、日龄相同的健康小鼠若干只,均分为3组,编号为A、B、C;
②实验处理:
A组(对照组) ,若干天后进行皮肤移植手术;
B组 ;
C组 ;
将各组小鼠置于相同且适宜条件下饲养。
③每隔一定时间监测皮肤片的存活状况,记录并统计移植存活率。
(2)预测实验结果:已知小鼠出生16小时内有少量淋巴细胞离开胸腺,出生第5天时已有较多淋巴细胞离开胸腺,请预测实验结果 (以坐标曲线图形式表示)。
(3)1995年日本科学家坂口志文发现,若在小鼠出生后第3天摘除胸腺,小鼠成年后易患自身免疫病。由此推测,胸腺中可以产生能 (填“增强”或“抑制”)免疫系统功能的T淋巴细胞。该类细胞后来被命名为调节性T淋巴细胞。据此推测,系统性红斑狼疮患者体内调节性T淋巴细胞数量 (填“偏多”或“偏少”)。
(4)研究发现,若调节性T淋巴细胞功能太强,会导致“肿瘤免疫逃逸”现象。红景天苷能抑制调节性T淋巴细胞的功能,而低剂量药物IL-2可减轻糖皮质激素治疗导致的调节性T淋巴细胞损伤。综合以上信息,分析适于治疗癌症的药物有 (填“红景天苷”、“IL-2”或“红景天苷和IL-2”)。
(5)美国科学家玛丽·布伦科和弗雷德·拉姆斯迪尔在一种很容易患自身免疫病的小鼠品系中发现Foxp3基因发生了突变,而其他基因正常。综上分析,推测Foxp3基因可能的功能是 ,据此请在分子水平提出一种治疗癌症的新思路: 。
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题型 05 前沿热点情境
目录
第一部分 题型解读 高屋建瓴,掌握全局
第二部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例分析 解题秘籍 变式应用
类别一 生物技术前沿类
类别二 健康医疗热点类
类别三 生态与农业创新类
类别四 航天与极端环境类
第三部分 题型通关 整合应用,综合提升
题型特点
→题干特点:题干以科技前沿、生产实践、生态保护等真实场景为载体,信息载体多元,包括科技论文摘要、生态调查报告、农业育种案例等。背景紧扣基因编辑、免疫疗法、生态修复等热点,文字描述详实且常搭配图表辅助呈现。题干核心是 “新情境包裹旧知识”,通过创设复杂场景引出教材核心考点,信息呈现逻辑清晰,多构建 “背景介绍 — 关键信息 — 问题导向” 的结构,要求学生从陌生情境中提取有效信息,侧重考查信息转化与知识迁移的基础能力。
→选项/问题特点:选项 / 问题设计呈阶梯式,前半部分侧重基础信息提取(如概括技术功能),后半部分聚焦知识深度迁移与逻辑推理(如解释现象原理)。正确答案精准对接题干信息与教材核心原理,错误选项常通过曲解热点概念、混淆原理应用场景、夸大技术效果等设置陷阱。问题多以 “解释原因”“推导结论”“设计方案” 等形式呈现,强调跨知识点整合,部分涉及多学科融合,既考查知识应用的精准性,也突出科学思维与创新探究能力的考查。
命题规律
该题型紧扣高考 “素养导向” 要求,遵循 “新情境包裹旧知识” 核心逻辑,聚焦生物技术、健康医疗、生态保护等前沿领域。命题以真实科研成果、生产实践或社会热点为载体,信息呈现多元(含论文摘要、实验图表、技术流程)。考点锚定教材核心知识,集中在细胞代谢、遗传规律、稳态调节、生态系统及现代生物技术五大模块,强调跨模块知识整合。命题侧重分层考查,既检测信息提取能力,也注重知识迁移、逻辑推理与社会责任(如技术伦理辨析)。常通过跨学科融合、开放性问题设计,突出对科学思维与综合应用能力的考查,贴合考纲 “理论联系实际” 的核心要求。
解题策略/技巧
解题核心遵循 “提信息→定考点→联原理→准表达” 四步法。第一步快速精读题干,圈画关键术语(如基因编辑、免疫疗法),排除无关干扰信息;第二步结合热点情境定位教材核心考点(如遗传规律、代谢调节);第三步将热点机制与教材原理深度绑定,完成知识迁移(如 CRISPR 技术关联基因工程工具酶作用);第四步用规范生物学术语作答,逻辑上 “原理 + 情境分析” 结合,不脱离题干信息空谈理论。同时规避陷阱:不曲解热点概念,不夸大技术效果,确保答案贴合生物学本质与题干逻辑。
破译类别一 生物技术前沿类
【典例分析】(新热点) 调节性T细胞是一类控制体内免疫反应的细胞,能通过分泌TGF-β来抑制细胞毒性T细胞的功能,同时还能弱化抗原呈递细胞的功能。如图表示调节性T细胞的数量受促凋亡蛋白质Bim和抗凋亡因子Mcl-1的调控。下列叙述正确的是( )
A.抑制Bim基因的表达可减弱机体的细胞免疫,但不影响体液免疫
B.自身免疫病患者体内的Bim基因的表达量可能异常升高
C.器官移植后,可通过抑制Mcl-1基因的表达来减小免疫排斥反应
D.TGF-β基因的表达量升高有利于机体对抗病毒感染
【答案】B
【详解】A、调节性T细胞通过分泌TGF-β来抑制细胞毒性T细胞的功能,同时还能通过弱化抗原呈递细胞的功能来抑制B细胞的活化,抑制Bim基因的表达,调节性T细胞的数量会增加,从而会减弱机体的细胞免疫和体液免疫,A错误;
B、Bim为促凋亡蛋白质,自身免疫病患者体内的Bim基因的表达量可能异常升高,从而减弱了调节性T细胞对细胞毒性T细胞的抑制作用,导致自身免疫过强,B正确;
C、Mcl-1为抗凋亡因子,器官移植后,可通过促进Mcl-1基因的表达,增加调节性T细胞数量,从而增强对细胞毒性T细胞的抑制作用,来减小免疫排斥反应,C错误;
D、TGF-β基因的表达量升高,会抑制细胞毒性T细胞的功能,同时还能弱化抗原呈递细胞的功能,不利于机体对抗病毒感染,D错误。
故选B。
【解题秘籍】一、基础层:破情境,抓核心
识别技术类型(如 CRISPR、PCR、单克隆抗体),圈画关键操作(如基因切割、DNA 扩增、细胞融合)。剥离复杂背景,锁定考查的核心生物技术,建立 “技术名称 — 核心功能” 对应认知。
二、进阶层:联教材,找依据
将前沿技术与教材原理绑定(如 CRISPR 关联基因工程、PCR 关联 DNA 复制)。提取技术关键机制(如碱基互补配对、酶的特异性),对接教材核心知识点,构建 “技术流程 — 教材原理” 逻辑链。
三、拔高层:避陷阱,准作答
警惕 “技术细节混淆”“原理应用错位” 陷阱(如 PCR 与体内 DNA 复制的条件差异)。结合题干信息与教材规范表述,按 “原理 + 技术分析” 作答,确保答案不脱离生物学本质,贴合考查核心。
【变式应用1】(新热点)(诺贝尔奖) 2025年诺贝尔生理学或医学奖三位得主发现了免疫系统的“安全卫士”——调节性T细胞。调节性T细胞可通过主动调节的方式抑制存在于正常机体内潜在的自身反应性T细胞(例如辅助性T细胞、细胞毒性T细胞)的活化与增殖,从而调节机体的免疫力。在乳腺癌等恶性疾病中已发现调节性T细胞数量明显增加。下列相关说法正确的是( )
A.调节性T细胞能够抑制机体的细胞免疫,对体液免疫没有影响
B.风湿性心脏病患者体内调节性T细胞数量可能会较多
C.可以通过降低调节性T细胞的活性来提高移植器官的成活率
D.调节性T细胞的数量增加提高了乳腺癌细胞发生免疫逃逸的可能性
【答案】D
【详解】A、调节性T细胞抑制辅助性T细胞,而体液免疫需要辅助性T细胞分泌细胞因子激活B细胞,因此体液免疫也会受影响,A错误;
B、风湿性心脏病是自身免疫病,因调节性T细胞不足导致自身免疫反应过强,患者体内调节性T细胞应较少,B错误;
C、降低调节性T细胞活性会增强免疫排斥反应,反而降低移植器官成活率,C错误;
D、调节性T细胞抑制免疫反应,数量增加会削弱对癌细胞的免疫监视,导致乳腺癌细胞免疫逃逸,D正确。
故选D。
【变式应用2】(新热点) T细胞主要包括调节性Т细胞、辅助性Т细胞和细胞毒性Т细胞,其中调节性Т细胞能抑制辅助性Т细胞的活性,防止免疫反应过度损伤自身。调节性Т细胞的数量由Mcl-1蛋白和Bim蛋白两种功能相反的蛋白质决定,Bim蛋白可使调节性T细胞数量减少。下列有关叙述错误的是( )
A.调节性T细胞能间接抑制体液免疫和细胞免疫
B.被病原体入侵的靶细胞和辅助性T细胞共同参与细胞毒性T细胞的活化过程
C.系统性红斑狼疮患者体内Mc1–1蛋白的活性可能被激活
D.增强调节性T细胞的功能利于移植器官的成活
【答案】C
【详解】A、辅助性T细胞能参与体液免疫和细胞免疫,调节性T细胞能抑制辅助性T细胞的活性,因此调节性T细胞能间接抑制体液免疫和细胞免疫,A正确;
B、当外周发生感染时,细胞毒性T细胞表面受体接受吞噬细胞表面的抗原-MHC复合体上的抗原、辅助性T细胞分泌的白细胞介素-2及吞噬细胞分泌的细胞因子等的刺激,细胞毒性T细胞进入细胞周期开始增殖并形成一个细胞克隆,接着分化为效应细胞毒性T细胞群和记忆细胞毒性T细胞群,B正确;
C、Mcl-1蛋白的活性被抑制,可使调节性T细胞数量减少,辅助性T细胞的活性增强,这可能会导致免疫反应过度而损伤自身,进而引发自身免疫病,因此系统性红斑狼疮患者体内Mc1-1蛋白的活性可能被抑制,C错误;
D、增强调节性T细胞的功能,可抑制辅助性T细胞的活性,防止免疫反应过度,有利于移植器官的成活,D正确。
故选C。
【变式应用3】(新热点) 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
免疫耐受是怎么回事?
正常情况下,机体的免疫系统对外来抗原的刺激会启动免疫应答,然而对体内自身组织细胞表达的抗原则表现为“免疫无应答”的状态,这被称为免疫耐受。
免疫耐受的提出源于科学家对异卵双生小牛之间能够成功进行皮肤移植的实验研究,他们认为小牛在胚胎期对彼此产生了免疫耐受。后续研究发现,动物在胚胎期能够建立对自身组织的免疫耐受,其机理为针对自身组织的免疫细胞会发生凋亡。自身免疫耐受具有高度特异性,且原则上能够长期持续,不易被打破。
病原微生物、异种组织抗原等在一定条件下可引发机体的免疫耐受。在机体的后天生活中,原本具有应答能力的T、B细胞受多种因素影响,也可能丧失应答能力,进而使机体产生免疫耐受,这类耐受能够持续,也可能随诱导因素的消失而解除。免疫耐受是一种复杂的免疫现象,在肿瘤微环境中,机体对肿瘤细胞也常会表现出免疫耐受。
近年来,科学家发现耐受型树突状细胞(tDCs)可以通过诱导调节性T细胞的产生与活化引起免疫耐受。部分调节过程如图所示,其中初始T细胞指未受抗原刺激的原始T细胞。
免疫耐受的诱导、维持和破坏影响着许多疾病的发生、发展。研究者希望对免疫耐受进行更加深入的研究,用于解决此类免疫相关疾病。
(1)在机体免疫应答中起重要作用的抗原呈递细胞(APC),其功能是 抗原,并将抗原信息呈递给其他免疫细胞。在正常情况下,将供体器官移植至受体体内会发生免疫排斥反应,这是由于受体产生的活化的细胞毒性T细胞能够 供体器官细胞。
(2)文中提到“免疫耐受具有高度特异性”,其含义是 。据图分析IL-10、TGFβ的作用具有多效性,具体表现为 。
(3)下列关于免疫耐受的说法,不正确的有 。
a.免疫耐受是机体发育过程中的免疫缺陷病
b.自身免疫耐受机制遭到破坏,可引发自身免疫病
c.胚胎期淋巴细胞接触自身抗原后,其细胞凋亡过程受到抑制
d.机体对肿瘤抗原的免疫耐受会抑制肿瘤的发生和发展
(4)根据文中信息,尝试提出解决异体器官移植免疫排斥现象的思路 。
【答案】(1) 摄取、加工处理 识别并接触、裂解
(2) 只对特定的抗原不应答,对其他抗原仍能产生正常的免疫应答 既能作用于初始T细胞促进其活化为调节性T细胞,又能作用于抗原呈递细胞抑制其功能
(3)acd
(4)器官移植前,激活tDCs的功能,从而引发机体产生针对移植器官的免疫耐受(结合文中信息,合理即可)
【分析】由图可以看出,初始T细胞接受的信号刺激具有差异,不同的信号刺激下初始T细胞内基因的表达出现差异,因此分化为不同的调节性T细胞。IL-10、、TGFβ的作用具有多效性,表现为作用于初始T细胞促进其活化为调节性T细胞,作用于抗原呈递细胞(APC)从而抑制其活化。
【详解】(1)抗原呈递细胞(APC)是一类能够摄取、加工、处理抗原并将抗原信息呈递给其他淋巴细胞的细胞,在机体免疫识别、免疫应答中起重要作用。在免疫排斥反应中,起作用的主要是细胞毒性T细胞,活化的细胞毒性T细胞识别并接触、裂解供体器官,从而引起供体器官受损。
(2)免疫耐受具有高度特异性,即只对特定抗原不应答,对其他抗原仍能产生良好的免疫应答。因此,免疫耐受不影响适应性免疫应答的整体功能。据图分析IL-10、TGFβ的作用具有多效性,表现为作用于初始T细胞促进其活化为调节性T细胞,作用于抗原呈递细胞(APC)从而抑制其活化。
(3)a、正常情况下,机体的免疫系统对外来抗原的刺激会启动免疫应答,然而对体内自身组织细胞表达的抗原则表现为“免疫无应答”的状态,称为免疫耐受,它不是由于免疫系统的缺陷引起的,而是一种正常的生理现象,a错误;
b、自身免疫耐受机制遭到破坏,就会引起免疫反应,因而可引发自身免疫病,b正确;
c、胚胎期淋巴细胞接触自身抗原后,产生自身免疫耐受,即不会攻击自身抗原,因此可以推测,当其接受抗原刺激后,激活细胞凋亡过程,避免产生攻击自身结构的抗体,c错误;
d、机体免疫监视功能发生障碍时,对肿瘤抗原产生免疫耐受,会促进肿瘤的发生和发展,d错误。
故选acd。
(4)由于耐受型树突状细胞(tDCs)可以通过诱导调节性T细胞的产生与活化引起免疫耐受,所以器官移植前,可通过激活tDCs的功能,引发机体产生针对移植器官的免疫耐受,从而解决异体器官移植免疫排斥问题。
破译类别二 健康医疗热点类
【典例分析】(2025·四川·高考真题)系统性红斑狼疮的发生与部分B细胞的异常活化有关,人体绝大多数B细胞表面具有CD19抗原。科学家将患者的T细胞改造成表达CD19抗原受体的T细胞(CD19CAR-T细胞),使其能特异性识别并裂解具有CD19抗原的B细胞,为治疗系统性红斑狼疮开辟新途径。下列叙述正确的是( )
A.系统性红斑狼疮是一种人体自身免疫病,其发病机制与细胞免疫异常有关
B.治疗选取的T细胞为辅助性T细胞,可从血液、淋巴液和免疫器官中获得
C.CD19CAR-T细胞主要通过增强患者的体液免疫来治疗系统性红斑狼疮
D.CD19CAR-T细胞不仅能裂解异常活化的B细胞,也会攻击正常B细胞
【答案】D
【分析】系统性红斑狼疮属于体液免疫异常导致的自身免疫病,CD19CAR-T细胞通过特异性识别CD19抗原的B细胞并裂解之,从而减少异常B细胞的数量。
【详解】A、系统性红斑狼疮的发生与部分B细胞的异常活化有关,所以系统性红斑狼疮是一种人体自身免疫病,其发病机制与体液免疫异常有关,A错误;
B、科学家将患者的T细胞改造成表达CD19抗原受体的T细胞(CD19CAR-T细胞),使其能特异性识别并裂解具有CD19抗原的B细胞,所以治疗选取的T细胞为细胞毒性T细胞,B错误;
C、CD19CAR-T细胞能特异性识别并裂解具有CD19抗原的B细胞,所以是通过降低患者的体液免疫来治疗系统性红斑狼疮,C错误;
D、CD19CAR-T细胞裂解具有CD19抗原的B细胞,但人体其他细胞可能也有CD19抗原,所以CD19CAR-T细胞也会攻击正常B细胞,D正确。
故选D。
【解题秘籍】一、基础层:析情境,定主题
识别热点主题(如免疫疗法、疫苗研发、遗传病筛查),圈画核心概念(如 PD-1、mRNA、基因诊断)。剥离医疗背景干扰,锁定考查的生理过程或技术原理,建立 “热点 — 核心考点” 初步关联。
二、进阶层:联教材,找依据
将热点与教材知识绑定(如免疫疗法关联体液 / 细胞免疫、疫苗关联抗原特性)。提取热点背后的生物学机制(如免疫调节、遗传规律),构建 “热点现象 — 教材原理” 逻辑链。
三、拔高层:避陷阱,准作答
警惕 “概念曲解”“原理应用夸大” 陷阱(如误将疫苗等同于抗体)。结合题干信息与教材规范表述,按 “原理 + 热点分析” 作答,确保答案贴合生物学本质,不脱离考查核心。
【变式应用1】阿尔茨海默病(神经系统退行性疾病)模型小鼠的海马区神经干细胞在特定信号分子(S1)作用下分化为神经元,部分新生神经元会发生程序性死亡,使用AP-1处理后,死亡细胞减少。研究发现,未处理组线粒体内的细胞色素c释放至细胞质基质中,使Caspase酶活性升高;而AP-1处理组的细胞色素c保留在线粒体内,Caspase酶活性低。下列叙述正确的是( )
A.S1诱导神经干细胞分化时,遗传物质发生定向改变
B.细胞色素c可能激活Caspase酶活性使神经元坏死
C.实验结果说明,AP-1可用于阿尔茨海默病的治疗
D.实验结果说明,细胞分化需以抑制细胞死亡为前提
【答案】C
【详解】A、细胞分化的实质是基因选择性表达,遗传物质未改变,A错误;
B、细胞色素c释放至细胞质基质激活Caspase酶属于细胞凋亡(程序性死亡),而非坏死,B错误;
C、AP-1处理减少新生神经元死亡,提示其可能缓解阿尔茨海默病的神经元损失,具有治疗潜力,C正确;
D、实验结果仅表明AP-1抑制分化后细胞的死亡,未涉及分化与细胞死亡的直接前提关系,D错误。
故选C。
【变式应用2】某传染病防治中心疫苗研发组设计了 EDⅢ、EDⅢ-Fc、EDⅢ-Fd 三种环状 RNA 疫苗。研发组将以上三种疫苗用脂质纳米颗粒(LNP)封装后注射小鼠,检测第 7 天和第 14 天的抗寨卡病毒 IgG 抗体效价(如图,检测最低值为 100,虚线标记;抗体效价越高,免疫效果越好)。下列叙述错误的是( )
A.环状 RNA 疫苗能刺激 B 细胞产生 IgG
B.LNP 封装疫苗有利于吞噬细胞的胞吞
C.推测 EDⅢ-Fc 环状 RNA 疫苗可能提供更持久的保护
D.三种 RNA 疫苗均不含有游离磷酸基团
【答案】A
【详解】A、环状RNA疫苗不能直接刺激B细胞,IgG是由浆细胞分泌的,A错误;
B、细胞膜上含有磷脂,用脂质纳米颗粒(LNP)封装疫苗,有利于吞噬细胞的胞吞,B正确;
C、据图分析,EDⅢ-Fc组在第14天时抗体效价显著高于其他组,说明其可能具有更好的长效保护效果,C正确;
D、环状 RNA 不含游离的磷酸基团,D正确。
故选A。
【变式应用3】HPV(人乳头瘤病毒)疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗。目前常用的HPV四价疫苗是由HPV6、11、16和18亚型的衣壳蛋白制备而成,可有效预防由这4种常见的HPV亚型引起的子宫颈癌,使用过程中通常需要间隔一定时间接种三针疫苗。下列叙述正确的是( )
A.二次入侵机体的HPV可被活化的细胞毒性T细胞识别并裂解死亡
B.被HPV感染易发展成肿瘤,可能与宿主细胞表面HLA改变有关
C.目前常用的HPV四价疫苗是用灭活或减毒的病原体直接制备而成
D.进行多次接种的目的是诱导机体产生更多种类的抗体和记忆细胞
【答案】B
【详解】A、细胞毒性T细胞的作用是识别并裂解被病毒感染的宿主细胞,而非直接裂解HPV病毒。二次入侵的HPV会被记忆细胞识别,并激发体液免疫产生抗体中和病毒,最后被吞噬细胞等细胞吞噬处理,A错误;
B、被HPV感染的癌细胞容易发展成肿瘤,可能与被HPV感染的细胞表面HLA减少有关,因为HLA的减少导致被免疫系统攻击的机会减少,导致癌变的细胞不能被及时清除,B正确;
C、题意显示,目前常用的HPV四价疫苗是由HPV6、11、16和18亚型的衣壳蛋白制备而成,C错误;
D、多次接种的目的是诱导机体产生更多的抗体和记忆细胞,多次接种的目的不会导致抗体种类增加,D错误。
故选B。
破译类别三 生态与农业创新类
【典例分析】(2025·全国卷·高考真题)在“绿水青山就是金山银山”理念的感召下,同学们积极讨论某退化荒山的生态恢复方案。A同学提出选择一种树种进行全覆盖造林;B同学提出应该种植多种草本和木本植物。回答下列问题:
(1)在生态恢复过程中,退化荒山会发生群落演替。通常,群落演替的类型有初生演替和次生演替,二者的区别有 (答出2点即可)。
(2)与A同学的方案相比,B同学的方案可能有利于控制害虫的爆发,从种间关系的角度分析其原因是 。
(3)为合理利用环境资源,从群落空间结构的角度考虑,设计荒山绿化方案时应遵循的原则是 (答出2点即可)。
(4)为维护恢复后生态系统的稳定性,需要采取的措施有 (答出2点即可)。
【答案】(1)起点不同;速度不同
(2)B同学方案中植物种类多,动物种类会相应增加,物种间的竞争、捕食等关系更复杂,使害虫种群数量增长受到限制
(3)群落水平方向上种植不同种类的植物;群落垂直方向上种植不同高度的植物
(4)控制对生态系统的干扰强度;给予相应的物质、能量投入
【分析】本题围绕退化荒山生态恢复方案展开,考查群落与生态系统知识:退化荒山生态恢复中,群落演替因起点(有无土壤等生物生存基础 )和速度(初生演替慢、次生演替快 )区分初生与次生演替;B 方案多种植物搭配可增加动物种类,借复杂种间关系(竞争、捕食等 )限制害虫增长;设计绿化方案遵循群落水平与垂直空间结构(水平种不同植物、垂直配不同高度植物 )提升资源利用率;维护生态系统稳定需控制干扰强度、适时补充物质能量,保障生态系统结构功能完整 。
【详解】(1)初生演替和次生演替起点不同:初生演替是在从未有过生物或被彻底消灭过生物的地方(如裸岩、沙丘 )开始;次生演替是在原有群落虽被破坏,但保留了土壤条件和部分生物的地方(如退化荒山 )开始。二者速度不同:初生演替因要从无到有建立生态,过程漫长(比如裸岩演替到森林需数百年 );次生演替有土壤、种子等基础,速度更快(像荒山恢复,几年就能有明显变化 )。
(2)B方案种多种植物,会让生态更复杂。多种植物能吸引更多种类的动物(比如有的植物吸引食草虫,有的吸引食虫鸟 )。物种多了,种间关系就复杂:害虫会被天敌(如鸟 )捕食,还会和其他生物竞争资源(如食物、空间 ),这些都会限制害虫数量疯长,所以利于控制虫害。
(3)群落有水平和垂直空间结构。水平方向:不同位置环境(光照、水分 )有差异,种不同植物能充分利用这些环境(比如阳处种喜阳植物,阴处种喜阴植物 )。垂直方向:不同高度的植物(矮草、灌木、乔木 )能利用不同层次的光照、空间,比如乔木用上层光,灌木用中层,草用下层,这样就把环境资源(光、空间 )都 “占满”,提高利用率。
(4)生态系统稳定靠自身调节,但也需人为助力。控制干扰强度:比如别过度砍伐、放牧,不然生态系统承受不住,容易崩溃。给予物质、能量投入:如果生态系统自身资源不够(比如土壤贫瘠 ),补充肥料(物质 )、营造适宜气候(能量相关 ),能帮它维持稳定,像给荒山定期补水、施肥 。
【解题秘籍】一、基础层:破情境,抓核心
识别热点类型(如生态修复、转基因作物、生态农业),圈画关键技术(如生物固氮、生物防治)。剥离复杂背景,锁定考查的核心主题,建立 “热点场景 — 核心考点” 初步关联。
二、进阶层:联教材,找依据
将热点与教材知识绑定(如生态修复关联群落演替、转基因作物关联基因工程)。提取热点背后的生物学机制(如物质循环、生态系统稳定性),构建 “热点现象 — 教材原理” 逻辑链。
三、拔高层:避陷阱,准作答
警惕 “技术应用绝对化”“忽略生态风险” 陷阱(如误判转基因作物无环境影响)。结合题干信息与教材规范表述,按 “原理 + 热点分析” 作答,确保答案贴合生物学本质,不脱离考查核心。
【变式应用1】阅读以下材料,回答(1)~(5)题。
塞罕坝是中国经验和中国方案创造的奇迹
自北京出发,向东北约400公里可到达塞罕坝。“塞罕坝”意为“美丽的高岭”。清朝康熙年间这里被划为“木兰围场”,成为林木葱茏、禽兽繁集的皇家猎苑。
清政府曾为弥补国库空虚将“木兰围场”开围放垦,造成树木被砍伐殆尽,到中华人民共和国成立初期,这个昔日的“美丽高岭”已不复存在。1962年,塞罕坝机械林场总场组建。塞罕坝人经过半个多世纪艰苦卓绝的努力,在河北省纬度最高、无霜期最短、降水并不丰沛的坝上高原,营造起万顷林海。
林场技术团队针对人工纯林物种单一、病虫害严重等情况,研究确定了适合塞罕坝地区的主要树种为华北落叶松、樟子松和云杉;同时大力培育兴安落叶松、冷杉等其他优良树种;并将这些树种进行合理的搭配和混交,从而大大提高了造林的成功率。林场先后完成了樟子松引种、森林防火技术研究等课题,部分成果填补了世界同类研究领域的空白。
良好的生态环境为塞罕坝带来丰厚的生态红利。塞罕坝的森林覆盖率由建场前的11.4%提高到2014年的75.5%,每年为京津地区输送淡水1.37亿立方米,固碳74.7万吨,释放氧气54.5万吨,每年提供的生态服务价值超过120亿元。与建场初期相比,当地年均无霜期增加14天,大风日数减少28天,在华北地区降水量普遍减少的情况下,当地降水量反而增加100多毫米。除此以外,塞罕坝已成为华北地区面积最大的国家级森林公园,特色生态旅游区创造的价值也是生态红利的重要组成部分。
近年来,塞罕坝林场把保护生态作为首要任务,经营、利用和培育并举,造林上做加法,加大零散宜林地、石质荒山等地的造林力度;采伐上做减法,保持年采伐量不超过年增长量的1/4,确保森林资源释放最大生态红利。
塞罕坝人用实际行动诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念,是中国经验和中国方案创造的奇迹。2017年,塞罕坝林场建设者因在环境保护方面作出的突出贡献,集体获得联合国环境领域的最高荣誉——地球卫士奖。
(1)塞罕坝经历了从“皇家猎苑”到“林木殆尽”、再到今日的“万顷林海”的变迁,请结合文中信息将序号补充到下图中,以解释塞罕坝经历的群落演替过程 。
A.生产者减少
B.抗寒耐旱树苗成活
C.动植物占据新的生态位
D.动物失去栖息地
E.水土流失
F.水土保持
①和②过程说明人类活动 。
(2)与人工纯林物种单一相比,将华北落叶松、樟子松和兴安落叶松等合理搭配和混交,提高了人工林的物种 ,从而提高生态系统稳定性,最终有效防治病虫害。
(3)文中第4段提到的“生态红利”体现出生物多样性的 价值。
(4)“造林上做加法、采伐上做减法”能确保森林资源释放最大生态红利,请从种群或生态系统的角度分析原因 。
【答案】(1) 影响群落的演替方向和速度
(2)丰富度(或多样性)
(3)直接价值、间接
(4)“造林上做加法”是扩大种群生存空间,种群的K值会提高;“采伐上做减法”可确保种群持续增长(或“造林上做加法”可增加生产者固定的太阳能;“采伐上做减法”可减少生态系统的物质和能量输出)
【分析】1、群落演替的类型:初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】(1)结合题干信息可知,清末-1962年,由于开围放垦,造成树木被砍伐殆尽,生产者减少,动物失去栖息地、水土流失,形成荒原;从1962年至今,塞罕坝机械林场总场组建,林场技术团队针对人工纯林物种单一、病虫害严重等情况,研究确定了适合塞罕坝地区的主要树种为华北落叶松、樟子松和云杉,人工播种的抗寒耐旱树苗成活,为动物提供了新的栖息地,动植物占据新的生态位,同时水土得以保持,形成林场,因此演替过程如图所示:
①和②过程说明人类活动会影响群落的演替方向和速度。
(2)与人工纯林物种单一相比,将华北落叶松、樟子松和兴安落叶松等合理搭配和混交,提高了人工林的物种多样性(或丰富度),从而提高生态系统稳定性,最终有效防治病虫害。
(3)塞罕坝林场把保护生态作为首要任务,提现了生物多样性的间接价值;经营、利用和培育并举,创造收益,体现了生物多样性的直接价值。
(4)“造林上做加法、采伐上做减法”能确保森林资源释放最大生态红利,请从种群或生态系统的角度分析原因“造林上做加法”是扩大种群生存空间,种群的K值会提高;“采伐上做减法”可确保种群持续增长(或“造林上做加法”可增加生产者固定的太阳能;“采伐上做减法”可减少生态系统的物质和能量输出)。
【变式应用2】学习以下材料,回答(1)~(4)题。
“肥沃的岛屿”
在沙漠生态系统中,多年生沙漠植被在冠层下创造“肥沃的岛屿”,对维持生态系统结构和功能、减缓沙漠化意义重大。研究人员在奇拉绿洲与塔克拉玛干沙漠交界处,选取三种多年生沙漠植物(刺叶豆科灌木、盐生灌木绢柳、草本植物卡斯皮亚),采集其冠层下和间隙区域0—100cm土壤样本,分析土壤磷组分、酶活性、微生物生物量、碳、氮、磷及其他土壤性质。
结果显示,三种多年生沙漠植被通过形成“肥沃岛屿”显著改善土壤磷循环。植物冠层下0—30cm表土层中活性磷(可被植物吸收的磷)含量较裸地间隙区提高8.2—39.8%,其中绢柳的改良效果最佳。这种效应与冠层大小呈正相关,表现为绢柳(冠幅1.8m)>卡斯皮亚(1.2m)>刺叶(0.6m),且绢柳可全年保持冠层结构。土壤酶活性、微生物生物量也在冠层下较高,且受植物种类、土壤深度影响显著。同时,土壤磷组分与酶活性、微生物生物量等存在复杂相关性,不稳定磷与碱性磷酸酶(ALP,催化有机磷转化为无机磷)和葡萄糖苷酶活性呈正相关。
“肥沃岛屿”通过多重机制提升磷有效性:①冠层拦截风沙增加有机质输入;②土壤微生物体内所含的有机碳增加32-45%,促进有机磷矿化;③ALP活性提升12—37%,加速磷组分转化。深层土壤(60—100cm)的改良效应减弱,表土改良贡献率达68%。豆科植物刺叶的固氮优势未转化为磷活化优势,其冠层较小且冬季地上部分枯萎导致资源截留能力弱。
该研究首次系统阐明超干旱区植物-土壤磷循环耦合机制,为荒漠化治理和精准植被恢复策略提供理论支撑。
(1)沙漠生态系统的组成成分包括 ,因其 比较简单,所以自我调节能力比较差。因此,在没有人为干预的情况下会发生 演替。
(2)关于沙漠植被“肥沃岛屿”效应的叙述,正确的是_______。
A.刺叶作为豆科植物,其冠层下土壤磷活性最高
B.土壤碱性磷酸酶活性与活性磷含量呈负相关
C.绢柳改良效果最佳主要因其全年保持冠层结构
D.深层土壤(60-100cm)磷组分无显著变化
(3)研究发现“肥沃岛屿”效应随土壤深度增加而 ,这主要与 的垂直分布差异有关。从物质循环角度分析,表土层中活性磷增加的原因 。
(4)结合本研究,阐述沙漠植被恢复中应如何通过“肥沃岛屿”构建实现生态效益最大化 。(要求:写出2个关键措施)
【答案】(1) 非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者 营养结构 次生
(2)C
(3) 减弱 有机质输入/微生物生物量/酶活性 冠层增加有机质输入;土壤微生物促进有机磷矿化;ALP加速磷组分转化
(4)选择大冠层常绿灌木(如绢柳等)——增加输入生态系统的总能量 集群种植形成连续冠层覆盖——增强风沙拦截和有机质积累的相互促进
【分析】物质循环是指在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素,不断进行着从无极环境到生物群落,又从生物群落回到无极环境的循环过程。
【详解】(1)沙漠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、分解者,生态系统的营养结构是食物链和食物网,因该生态系统的物种多样性小,因而其营养结构比较简单,所以自我调节能力比较差。因此,在没有人为干预的情况下会发生次生演替。
(2)A、题意显示,豆科植物刺叶的固氮优势未转化为磷活化优势,据此推测,刺叶冠层下土壤磷活性并非最高,绢柳的改良效果最佳,A错误;
B、碱性磷酸酶(ALP)活性与活性磷含量呈正相关,B错误;
C、题意显示,绢柳冠幅最大且全年保持冠层结构,改良效果最佳,C正确;
D、深层土壤(60-100cm)磷组分有变化,但改良效应减弱,D错误。
故选C。
(3)研究发现“肥沃岛屿”效应随土壤深度增加而减弱,这主要与这主要与有机质输入和微生物活动的垂直分布差异有关。从物质循环角度分析,表土层中活性磷增加的原因冠层拦截风沙增加有机质输入、微生物活动促进有机磷矿化、ALP活性提升加速磷组分转化。
(4)结合本研究,结合本研究,沙漠植被恢复中实现生态效益最大化的关键措施:优先选择冠幅大且能全年保持冠层结构的植物(如绢柳),集群种植形成连续冠层覆盖增强风沙拦截和有机质积累的相互促进以增强“肥沃岛屿”效应。
【变式应用3】某荔枝园尝试发展“果、药、网”一体化立体农业模式,在荔枝园梯埂处种植砂仁等多年生中药材,梯梗内侧根据不同季节种植绞股蓝等一年生草本药材,并结合网络电商平台、乡村生态旅游等推动“线上+线下同步发展”。下列有关叙述错误的是( )
A.立体农业充分利用了群落的垂直、水平结构和季节性,符合生态工程协调原理
B.该农业模式合理设计了不同植物的生态位,充分利用了生态系统的空间和资源
C.种植一年生药材需要每年投入人力进行管理,不符合生态工程自生的原理
D.线上线下同步发展遵循了生态工程的整体原理,实现了社会、经济、生态相互协调
【答案】C
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。因此,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、立体农业充分利用了群落的空间结构和季节性,需要考虑生物与生物、生物与环境的协调与适应,符合生态工程协调原理,A正确;
B、荔枝园尝试发展“果、药、网”一体化立体农业模式,在荔枝园梯埂处种植砂仁等多年生中药材,梯梗内侧根据不同季节种植绞股蓝等一年生草本药材,该农业模式合理设计了不同植物的生态位,充分利用了生态系统的空间和资源,B正确;
C、立体农业作为人工生态工程,也具备一定的自组织、自我优化、自我调节、自我更新与维持能力,但是其自生能力仍低于自然生态系统,因此为了维持稳态,仍需要一定的人力、物力投入,C错误;
D、结合网络电商平台、乡村生态旅游等推动“线上+线下同步发展”,促进了经济发展,遵循了生态工程的整体原理,D正确。
故选C。
破译类别四 航天与极端环境类
【典例分析】在星际探索计划中,科学家尝试在宇宙飞船的特殊培养舱内进行哺乳动物胚胎培养实验,为未来人类在其他星球定居进行前期研究。已知该培养舱能提供基本的营养物质、适宜的气体环境等条件。下列关于此胚胎培养实验的叙述,正确的是( )
A.从地球上采集的精子可直接与卵子在培养舱内完成受精作用
B.若在培养过程中添加适量的促性腺激素,能促进胚胎的发育
C.当胚胎发育到囊胚阶段,可从囊胚中分离出胚胎干细胞,干细胞悬浮在培养基中增殖
D.若要获得同卵多胎,可在囊胚期对胚胎进行均等分割,分割时需将内细胞团均等分割
【答案】D
【详解】A、精子需在获能后才能与处于M Ⅱ中期的卵子完成受精作用,A错误;
B、促性腺激素用于促进卵泡发育和排卵,而非直接促进胚胎发育,胚胎发育依赖培养液中的营养及生长因子等,B错误;
C、胚胎干细胞需在滋养层细胞或含抑制因子的培养基中维持未分化状态,悬浮培养可能导致其分化,C错误;
D、囊胚期分割需将内细胞团进行均等分割,以保证分割后胚胎正常发育,D正确。
故选D。
【解题秘籍】一、基础层:破情境,抓核心
识别热点场景(如太空微重力、极端温压 / 辐射),圈画关键现象(如根向地性消失、抗辐射存活)。剥离复杂背景,锁定考查的生理过程,建立 “场景 — 核心考点” 初步关联。
二、进阶层:联教材,找依据
将热点与教材知识绑定(如微重力关联植物向性调节、辐射关联基因突变)。提取背后生物学机制(如应激蛋白作用、渗透压调节),构建 “热点现象 — 教材原理” 逻辑链。
三、拔高层:避陷阱,准作答
警惕 “机制混淆”“适应特性绝对化” 陷阱(如误将太空育种归因为基因重组)。结合题干信息与教材规范表述,按 “原理 + 场景分析” 作答,确保答案贴合生物学本质,不脱离考查核心。
【变式应用1】2024年10月30日4时27分,“神舟十九号”载人飞船发射成功,航天员蔡旭哲、宋令东和王浩泽开始这段太空之旅,太空环境中,航天服和航天器为航天员们提供了一个类似于地面的环境,以维持机体的稳态。下列叙述错误的是( )
A.CO2是细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态
B.失重引起航天员脱水后,机体细胞外液的渗透压会升高
C.航天服中的隔热保温层,有利于维持航天员适宜的体温
D.航天员内环境稳态依靠神经一体液一免疫调节网络实现
【答案】A
【详解】A、CO2是细胞呼吸产生的代谢产物,但会通过体液中的缓冲系统参与维持内环境的酸碱平衡,参与维持内环境的稳态,A错误;
B、失重引起航天员脱水,细胞外液量减少使溶质浓度升高,机体细胞外液的渗透压会升高,B正确;
C、隔热保温层可减少航天员与外界的热交换,通过物理防护协助体温调节中枢维持体温稳定,C正确;
D、内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络,D正确。
故选A。
【变式应用2】继2024年4月4条斑马鱼搭载神舟十八号进入太空,中国空间站首次实现“太空养鱼”后,斑马鱼随着神舟二十号载人飞船再次前往中国空间站,开始相关实验。研究小组用斑马鱼作为实验对象(实验前进行饥饿处理),探究条件反射的建立和消退过程。实验步骤、处理及结果如下表。
实验步骤
实验处理
实验结果
①
提供食物刺激
斑马鱼表现出聚集取食行为
②
无食物刺激,仅施加光照刺激
斑马鱼未表现出聚集取食行为
③
重复训练(每次投喂食物前,施加光照刺激,随后进行喂食操作)
斑马鱼表现出聚集取食行为
④
训练后,仅施加光照刺激
斑马鱼表现出聚集取食行为
⑤
停止训练后12天时施加光照刺激
斑马鱼聚集取食行为明显减弱
下列叙述错误的是( )
A.步骤①斑马鱼的反射为非条件反射,兴奋在反射弧中以电信号的形式双向传导
B.步骤③是由斑马鱼多个脑区和神经通路参与的,还可能有新突触的建立
C.步骤④实验结果的产生,是因为光照由无关刺激转化为条件刺激
D.步骤⑤实验结果的产生,是由于斑马鱼中枢神经系统内产生了抑制性效应的信号
【答案】A
【分析】1、非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成。
2、条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式。
3、条件反射建立后的维持,需非条件刺激的强化,否则会消退,条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号。
【详解】A、兴奋在反射弧中通过突触传递,兴奋在突触处需要通过电信号→化学信号→电信号的转换,由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上,因此,兴奋在反射弧中只能单向传递,A错误;
B、重复训练的过程是斑马鱼条件反射建立的过程,也是学习和记忆的过程,短时记忆成为长时记忆可能与新突触的建立有关,由多个脑区和神经通路参与,B正确;
C、给斑马鱼施加光照但不喂食,斑马鱼未表现出聚集取食行为,此时光照与聚集取食行为无关,是无关刺激,经过反复训练后,单独施加光照,斑马鱼也表现出聚集取食行为,此时,光照转化为条件刺激,条件反射就建立了,C正确;
D、停止训练,12天时施加光照刺激,斑马鱼聚集取食行为明显减弱,说明条件反射建立后,需不断强化非条件刺激(喂食)以保持其稳定,若仅重复条件刺激而无非条件刺激,条件反射会逐渐减弱直至消退,条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号,施加光照不再预示着食物的到来,D正确。
故选A。
【变式应用3】神舟十三号载人飞船返回舱搭载着在太空生活了183天的三名宇航员顺利返回地球。天舟三号货运飞船运送的食物保证了宇航员生命活动的正常进行。下列叙述错误的是( )
A.宇航员摄入食物中的淀粉水解成的葡萄糖,能用于合成纤维素
B.从食物中摄入的脂肪、淀粉等大分子均可作为细胞的能源物质
C.天然无污染的泉水可为宇航员提供人体必需的镉、铅等矿质元素
D.在太空中,宇航员每日可通过锻炼和补钙的方式来预防骨质疏松
【答案】ABC
【详解】A、人体细胞不能合成纤维素,纤维素是植物细胞壁的成分,人体摄入的淀粉水解为葡萄糖后,用于细胞呼吸供能或合成糖原等,A错误;
B、淀粉为大分子有机物,脂肪不是大分子物质,B错误;
C、镉、铅属于重金属,对人体有毒害作用,不是人体必需的矿质元素,C错误;
D、太空环境失重,易导致骨质疏松,通过锻炼和补钙可预防,D正确。
故选ABC。
1.(2025·内蒙古赤峰·一模)调节性T细胞(Treg)可分泌细胞因子抑制细胞毒性T细胞和抗原呈递细胞的活化,其功能异常与自身免疫病、肿瘤免疫选逸等密切相关。某研究团队构建Foxp3基因敲除小鼠,发现其体内Treg细胞数量显著减少,且出现严重自身免疫反应。下列相关叙述正确的是( )
A.Treg细胞在骨髓中分化成熟
B.自身免疫病是由于免疫防御异常所致
C.Foxp3可通过调控Treg细胞内特定基因的表达,将Treg细胞转化为细胞毒性T细胞
D.Foxp3基因敲除小鼠出现严重自身免疫反应与细胞毒性T细胞和抗原呈递细胞活性过强有关
【答案】D
【详解】A、调节性T细胞(Treg)属于T细胞的一种,T细胞在骨髓中生成后需迁移至胸腺中成熟,而非直接在骨髓中分化成熟,A错误;
B、自身免疫病是由于免疫系统的免疫自稳功能异常,导致免疫系统攻击自身物质,而非免疫防御异常(免疫防御异常通常表现为对病原体反应过强或不足),B错误;
C、Foxp3基因敲除导致Treg细胞数量减少,说明该基因参与Treg细胞的发育或功能维持,而非将其转化为细胞毒性T细胞,C错误;
D、Treg细胞通过抑制细胞毒性T细胞和抗原呈递细胞的活化维持免疫平衡。Foxp3基因敲除后,Treg细胞减少,抑制作用减弱,导致这两种细胞活性过强,攻击自身组织,引发严重自身免疫反应,D正确。
故选D。
2.(2025·内蒙古通辽·三模)免疫耐受是指机体免疫系统接触某种抗原刺激后所表现出的特异性免疫低应答或无应答状态。在免疫耐受中,辅助性T细胞17(Th17)和调节性T细胞(Treg)具有相反的功能,前者对免疫耐受起阻碍作用,后者则维持免疫耐受。下列有关叙述正确的是( )
A.Th17主要在非特异性免疫中发挥着重要作用
B.机体清除外来异物抗原依赖免疫监视功能
C.Th17可能通过分泌细胞因子来阻碍免疫耐受
D.Treg通过增强免疫系统的防御功能来维持免疫耐受
【答案】C
【分析】免疫系统的组成:(1)免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。(2)免疫细胞:①淋巴细胞:T细胞(迁移到胸腺中成熟)、B细胞(在骨髓中成熟);②吞噬细胞等。 (3)免疫活性物质:细胞因子、抗体和溶菌酶等。
【详解】A、辅助性T细胞17(Th17)主要在特异性免疫中发挥着重要作用,A错误;
B、机体清除外来异物抗原依赖免疫防御功能,B错误;
C、Th17对免疫耐受起阻碍作用,而免疫细胞可以通过分泌细胞因子等方式来发挥作用,所以Th17可能是通过分泌细胞因子来对免疫耐受起阻碍作用,C正确;
D、Treg维持免疫耐受,免疫耐受是指机体免疫系统接触某种抗原刺激后所表现出的特异性免疫低应答或无应答状态,并不是增强免疫系统的防御功能,D错误。
故选C。
3.(2025·山西太原·二模)研究人员利用系统性红斑狼疮(SLE)模型小鼠探究中药“三增黄免汤”(含黄芪、黄连、黄柏等)和西药(地塞米松)的治疗效果,实验处理及结果如下表,其中抗核抗体是SLE患者产生的特异性抗体,Th17是一种辅助性T细胞,Treg是一种调节性T细胞,安慰剂作为“模拟药物”起对照作用。下列相关叙述错误的是( )
实验小鼠
实验处理
抗核抗体浓度(μg/mL)
Th17/Treg细胞比例
肾脏病理评分(0-5分)
健康小鼠
服用安慰剂
10
0.8
0
SLE模
型小鼠
服用安慰剂
320
2.5
4.5
服用三增
黄免汤
180
1.2
2.0
服用地塞米松
70
0.6
1.5
服用三增黄
免汤+地塞米松
50
0.5
0.8
A.系统性红斑狼疮与过敏反应都属于免疫失调病
B.三增黄免汤可通过促进体液免疫来缓解SLE症状
C.据表推测Treg可能会防止免疫系统过度激活
D.中西药联合治疗对缓解肾脏损伤的效果最好
【答案】B
【分析】反射弧是反射的结构基础,完整的反射弧应该包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,某部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【详解】A、系统性红斑狼疮是自身免疫病,过敏反应是已免疫的机体再次接受相同抗原时发生的组织损伤或功能紊乱,二者都属于免疫失调病,A正确;
B、三增黄免汤若促进体液免疫,会使抗核抗体浓度升高。但从表格数据看,服用三增黄免汤的SLE模型小鼠抗核抗体浓度(180μg/mL)比服用安慰剂的SLE模型小鼠(320μg/mL)低,说明三增黄免汤不是促进体液免疫来缓解SLE症状,B错误;
C、Treg是调节性T细胞,从数据看,服用药物后Th17/Treg细胞比例降低,抗核抗体浓度也降低,说明免疫系统过度激活得到缓解,可推测Treg可能会防止免疫系统过度激活,C正确;
D、从肾脏病理评分看,服用三增黄免汤 - 地塞米松的小鼠肾脏病理评分(0.8分)最低,说明中西药联合治疗对缓解肾脏损伤的效果最好,D正确。
故选B。
4.(2025·四川乐山·三模)免疫耐受指机体免疫系统接触某种抗原刺激后所表现出的特异性免疫低应答或无应答状态。研究发现,在免疫耐受中辅助性T细胞17(Th17)分泌IL-17等促炎因子,激活中性粒细胞和炎症反应,破坏免疫耐受。调节性T细胞(Treg)则通过分泌IL-10、TGF-β等抑制性细胞因子,下调免疫反应以维持免疫耐受。下列叙述错误的是( )
A.胸腺是Th17和Treg两种T细胞分化、发育和成熟的场所
B.Th17分泌的IL-10、TGF-β等细胞因子属于免疫活性物质
C.Treg是通过增强免疫系统的免疫防御功能来维持免疫耐受
D.神经调节、体液调节、免疫调节的实现都离不开信号分子
【答案】C
【分析】免疫系统的组成:(1)免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等;(2)免疫细胞:①淋巴细胞:T细胞(迁移到胸腺中成熟)、B细胞(在骨髓中成熟),②吞噬细胞等; (3)免疫活性物质:细胞因子、抗体和溶菌酶等。
【详解】A、两种细胞都为T淋巴细胞,都是从骨髓中形成,迁移到胸腺中分化、发育和成熟,A正确;
B、免疫活性物质有细胞因子、抗体和溶菌酶等,因此Th17分泌的IL-10、TGF-β等细胞因子属于免疫活性物质,B正确;
C、根据题目信息可知,Treg能分泌抑制性细胞因子,下调免疫反应来维持免疫耐受,由此可得Treg会减弱免疫系统的防御功能,C错误;
D、神经调节、体液调节、免疫调节过程中都需要在细胞间进行信息传递,因此三种调节的实现都离不开信号分子,D正确。
故选C。
5.(2025·河北衡水·模拟预测)“天宫课堂”第三课上航天员陈冬向大家展示了拟南芥开花期样品的采集过程。研究表明拟南芥在适宜的光照,温度和激素等共同调控下才能开花(如图),据此推测合理的是( )
A.自然状态下,CO蛋白的积累量随季节呈现周期性波动
B.低温处理后,补充红光可促进拟南芥提前开花
C.低温处理和短时的远红光照射均可促进AGL20的表达
D.大于16小时长日照和30℃处理可促进拟南芥提前开花
【答案】A
【分析】分析题图:低温条件下,FLC的表达受到抑制,AGL20得以表达,拟南芥开花;红光抑制开花,而远红光和蓝光则能促进拟南芥开花。
【详解】A、由题图可知,CO蛋白的积累量与光照有关,自然状态下不同季节光照强度、光照时长会发生变化,故CO蛋白的积累量随季节呈现周期性波动,A正确;
B、结合题图可知,低温处理下,开花阻抑物基因(FLC)表达受到抑制,花分生组织决定基因(AGL20)得以表达,拟南芥开花,而红光会减少CO蛋白积累,不利于AGL20表达,会延缓拟南芥开花,B错误;
C、低温处理可减弱对AGL20的抑制作用,促进AGL20的表达,短时的远红光照射不一定能促进AGL20的表达,C错误;
D、大于16小时长日照可促进拟南芥提前开花,但30℃处理会导致FLC正常表达,进而抑制AGL20得的表达,延缓开花,D错误。
故选A。
6.(2025·山东临沂·二模)cDC1(1型树突状细胞)在抗肿瘤免疫中发挥着重要作用,但cDC1在肿瘤组织中数量较少。科学家据此设计出一种同时靶向cDC1和T细胞的抗体BiCE,一边与T细胞表面的PD-1结合,另一边与cDC1表面标记物CLEC9A结合,相关机制如图。下列叙述正确的是( )
A.IFN-γ的作用可能是促进cDC1特异性的摄取、处理和呈递抗原
B.图甲中的T细胞最可能是细胞毒性T细胞,分泌细胞因子IFN-γ
C.BiCE能降低肿瘤细胞与T细胞结合的概率,增强对肿瘤细胞的攻击
D.该机制主要体现了免疫系统的免疫监视和免疫自稳等功能
【答案】C
【分析】T细胞表面的PD-1分子一旦被PD-L1激活,会抑制T细胞活化,这一识别作用将使肿瘤细胞逃脱免疫监视。
【详解】A、树突状细胞(cDC1)能摄取、处理和呈递抗原,IFN -γ由T细胞分泌,从图中可以看出IFN -γ作用于cDC1,所以其作用可能是促进cDC1摄取、处理和呈递抗原,但cDC1摄取抗原不具有特异性,A错误;
B、图甲中T细胞分泌细胞因子IFN -γ,而辅助性T细胞可以分泌细胞因子,所以图甲中的T细胞最可能是辅助性T细胞,而不是细胞毒性T细胞,B错误;
C、抗体BiCE一边与T细胞表面的PD-1结合,另一边与cDC1表面标记物CLEC9A结合,这样可以使cDC1和T细胞更好地联系,同时阻止肿瘤细胞的PD-L1与T细胞的PD-1结合,从而降低肿瘤细胞与T细胞结合的概率,增强细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的攻击,C正确;
D、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能;免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。该机制主要是识别和清除肿瘤细胞,主要体现了免疫系统的免疫监视功能,未体现免疫自稳功能,D错误。
故选C。
7.(2025·江西·模拟预测)科学家发现肠道微生物群与大脑功能之间存在密切联系。这种联系被称为“肠微生物—肠—脑轴”(MGBA),主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。在应激焦虑状态下,下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)可影响肠道菌群的组成和功能。当破坏后的肠道菌群恢复平衡状态时,HPA轴过度激活结束,各激素含量趋于稳定。下列叙述正确的是( )
A.大脑向肠道菌群发送信号,通过交感神经兴奋使肠道蠕动加强
B.应激焦虑状态下,调节肾上腺皮质激素分泌的方式为神经调节
C.神经系统、内分泌系统、免疫系统通过信息分子构成复杂网络
D.肾上腺皮质分泌的肾上腺素可抑制下丘脑和垂体分泌相关激素
【答案】C
【分析】1、自主神经系统:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经:人体兴奋时活动占优势;表现为心跳加快,支气管扩张,胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱。副交感神经:人体安静时活动占优势;表现为心跳减慢,支气管收缩,胃肠蠕动和消化腺的分泌活动增强。
2、分级调节:人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
3、反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统工作的调节方式。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
【详解】A、交感神经兴奋通常会抑制肠道蠕动,而非加强,A错误;
B、肾上腺皮质激素的分泌受HPA轴调控,属于神经-体液调节,而非单纯神经调节,B错误;
C、神经系统、内分泌系统、免疫系统通过神经递质、激素、细胞因子等信息分子相互联系,形成复杂网络,C正确;
D、肾上腺素由肾上腺髓质分泌,D错误。
故选C。
8.(2025·陕西安康·模拟预测)赤霉素3β—双氧化酶(GA3ox)是赤霉素合成的关键酶,水稻中存在两种GA3ox基因(OsGA3oxl和OsGA3ox2)。为探究这两种GA3ox基因在调控水稻发育过程中的功能,研究人员通过CRISPR/Cas9技术获得了基因编辑纯合突变体ga3ox1和ga3ox2,并进行了相关实验,结果如图所示,其中WT为野生型。下列有关叙述错误的是( )
A.观察比较突变体与WT生长状态的差异时,需要将突变体与WT水稻种植在相同环境中
B.OsGA3oxl是只存在于水稻雄性生殖细胞中的特定基因,是花粉正常发育所必需的
C.OsGA3ox2是水稻生长必需的基因,其可能通过促进细胞伸长而促进植株生长
D.研究OsGA3ox2的组织表达特性时,可通过PCR分析不同器官细胞中相应mRNA的含量
【答案】B
【分析】基因控制性状的两种方式:①基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。②基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【详解】A、在观察比较突变体与WT生长状态的差异时,为了排除环境因素对实验结果的干扰,需要将突变体与WT水稻种植在相同环境中,这遵循了实验设计的单一变量原则,A正确;
B、OsGA3ox1基因并不是只存在于水稻雄性生殖细胞中的特定基因,水稻的其他细胞中也存在该基因,只是在雄性生殖细胞等细胞中表达,B错误;
C、从图中可以看出,与野生型(WT)相比,ga3ox2突变体植株明显较矮,说明OsGA3ox2是水稻生长必需的基因,赤霉素可以促进细胞伸长,OsGA3ox2作为赤霉素合成的关键酶基因,其可能通过促进细胞伸长而促进植株生长,C正确;
D、不同器官细胞中相应mRNA的含量可以反映OsGA3ox2基因在不同组织中的表达情况,通过PCR技术可以对不同器官细胞中相应mRNA的含量进行分析,从而研究OsGA3ox2的组织表达特性,D正确。
故选B。
9.(2025·江苏盐城·三模)白癜风是一种常见的色素性皮肤病,该病以局部或泛发性色素脱失形成白斑为特征,全身各部位均可发生。研究发现部分患者的发病机制如图所示,下列叙述错误的是( )
A.T细胞分化产生的Th17细胞可以增强调节性T细胞对细胞毒性T细胞的抑制作用
B.X可能为自由基
C.图中只有有1个激活细胞毒性T细胞的途径
D.细胞毒性T细胞攻击黑色素细胞,导致黑色素减少,皮肤出现白斑
【答案】AC
【分析】人体免疫包括非特异性免疫和特异性免疫,非特异性免疫包括第一、二道防线,第一道防线由皮肤和黏膜组成,第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成;特异性免疫是人体的第三道防线,由免疫器官、免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环组成,包括细胞免疫和体液免疫两种方式。
【详解】A、据图可知,Th17细胞可以抑制调节性T细胞,调节性T细胞可以抑制细胞毒性T细胞的作用,所以Th17细胞可以减弱调节性T细胞对细胞毒性T细胞的抑制作用,A错误;
B、细胞衰老的“自由基学说”认为,在细胞生命活动中,细胞不断地进行各种氧化反应,在这些反应中很容易产生自由基。自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,如磷脂,导致细胞衰老。据图可知 ,X由氧化反应产生,产生后破坏生物分子,故推测X可能为自由基,B正确;
C、据图可知,黑色素细胞释放的抗原可被树突状细胞吞噬、摄取和处理并将抗原呈递给T细胞,T细胞分化为Th17细胞,进而解除了调节性T细胞对细胞毒性T细胞的抑制作用,这是细胞毒性T细胞激活的一个途径。抗原还可直接作用于细胞毒性T细胞,这是细胞毒性T细胞激活的另一个途径。因此,图中有2个激活细胞毒性T细胞的途径,C错误;
D、细胞毒性T细胞攻击黑色素细胞,导致黑色素减少,皮肤出现白斑,D正确。
故选AC。
10.(2025·吉林·二模)航天员叶光富老师在“天宫课堂”展示了太空细胞学研究实验:在荧光显微镜下,叶老师利用心肌细胞自身的生物电激发显微镜中的荧光物质,发出“一闪一闪”的荧光,让大家看到了失重状态下跳动的心肌细胞。下列有关叙述正确的是( )
A.心肌细胞能维持形态,并有节律性运动,与细胞骨架有关
B.若观察离体的心肌细胞,需将其置于高于细胞质浓度的培养液中培养
C.心肌细胞跳动过程中会产生CO2,部位是细胞质基质和线粒体基质
D.研究心肌细胞在太空中的生理变化,可以帮助人们涉足更远的太空
【答案】AD
【分析】细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与心肌细胞形态维持及节律性运动等生命活动的正常进行有关,A正确;
B、离体的心肌细胞需要置于与细胞质的浓度相同的培养液中进行观察,若培养液浓度过低,会导致心肌细胞吸水膨胀,若培养液浓度过高,会导致心肌细胞失水皱缩,B错误;
C、心肌细胞在有氧呼吸第二阶段产生CO2,故心肌细胞跳动过程中产生CO2的部位是线粒体基质,C错误;
D、研究心肌细胞在太空中的生理变化,为人们涉足更远的太空提供理论基础,D正确。
故选AD。
11.(2025·山东青岛·三模)阿尔兹海默症(AD)是神经元受损疾病,T蛋白会导致果蝇相关神经元受损,复眼结构异常。T基因不能独立表达,G基因可激活T基因的表达。为探究G基因和T基因的位置关系,科研人员选取含G基因的甲和含T基因的乙两个表型正常的纯合品系,进行了如图所示杂交实验,不考虑突变和互换。下列说法正确的是( )
A.基因G和T分别位于常染色体和X染色体上
B.实验1和实验2的F1中的雌性个体基因型相同
C.通过实验2的F1个体相互对照可证明G具有激活T的作用
D.实验2中的F1自由交配,子代中纯合AD个体的概率为1/16
【答案】BCD
【分析】1、基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【详解】A、根据正反交结果不同可知,G基因或T基因存在于X染色体上,假定G基因在X染色体上,T基因在常染色体上,甲作为母本,乙作为父本时,甲母本的基因型为ttXGXG,乙父本的基因型为TTXgY,杂交获得的子一代基因型为TtXGXg、TtXGY,雌雄果蝇均同时含有G基因和T基因,因此均出现复眼结构异常,反交时,甲父本基因型为ttXGY,乙母本基因型为TTXgXg,子一代基因型为TtXGXg、TtXgY,雌性复眼结构异常,雄性复眼结构正常,符合题意。假定T基因在X染色体上,G基因在常染色体上,甲作为母本,乙作为父本时,甲母本的基因型为GGXtXt,乙父本的基因型为ggXTY,杂交获得的子一代基因型为GgXTXt、GgXtY,雌性复眼结构异常,雄性复眼结构正常,反交时,甲父本基因型为GGXtY,乙母本基因型为ggXTXT,子一代基因型为GgXTXt,GgXTY,雌雄果蝇均同时含有G基因和T基因,均出现复眼结构异常,与题意不符,因此可知,基因G和T分别位于X染色体和常染色体上,A错误;
B、实验1中甲母本的基因型为ttXGXG,乙父本的基因型为TTXgY,杂交获得的子一代雌性基因型为TtXGXg,实验2中甲父本基因型为ttXGY,乙母本基因型为TTXgXg,子一代雌性基因型为TtXGXg,故实验1和实验2的F1中的雌性个体基因型相同,B正确;
C、实验2子一代基因型为TtXGXg,TtXgY,雌性同时含有G、T基因,复眼结构异常,雄性只有T基因,没有G基因,复眼结构正常,因此可通过实验2中F1个体相互对照证明G基因具有激活T基因表达的作用,C正确;
D、实验2子一代基因型为TtXGXg,TtXgY,F1自由交配,子代中纯合AD个体(TTXGY)的概率为1/4×1/4=1/16,D正确。
故选BCD。
12.(2025·宁夏吴忠·二模)在细菌性肺炎的研究中,发现重症细菌性肺炎患者体内存在特定的免疫细胞变化及炎症反应。
(1)细胞因子属于免疫活性物质,主要由 释放,在细胞免疫的作用是 ;重症细菌性肺炎患者体内,细胞因子会过度产生并相互作用,引发全身性的炎症反应,导致血管 增加,最终可造成器官功能障碍等严重后果,这是免疫系统的 功能异常导致的。
(2)科研小组研究发现肉桂油β-CD对重症细菌性肺炎有治疗效果,为探究该药剂对细菌性肺炎的治疗作用是否与炎症因子调控有关,小组对患细菌性肺炎小鼠进行不同实验处理,实验处理及结果如下图所示。
可以得到的结论是: 。
(3)研究发现白细胞介素6(IL-6)还与癌症免疫治疗的疗效有关,相关通路和实验情况可见下图。
肿瘤细胞表面通过高表达PD-L1,与CD8+T表面的受体结合, CD8+T细胞的活性,使其免疫功能受限,从而逃避免疫系统的“追杀”。基于此,可以利用 来阻断这一信号通路,从而治疗癌症。进一步实验研究发现,联合使用抗PD-L1与抗IL-6受体药物在小鼠模型中的治疗效果更好,据图分析可能的原因: 。
【答案】(1) 活化的辅助性T细胞 加速细胞毒性T细胞活化过程(细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞) 通透性 自稳
(2)肉桂油β-CD可以通过抑制炎症因子TNF-α和IL-6,减轻细菌性肺炎小鼠肺组织的损伤
(3) 抑制 PD-L1抗体(PD-L1受体的抗体) 抗PD-L1抗体结合PD-L1,解除其对CD8+T细胞激活的抑制;抗IL-6受体的抗体结合IL-6受体,避免IL-6对CD8+T细胞分裂、分化的干扰。与单独使用PD-L1抗体相比,二者联用可以(协同)促进CD8+T细胞分裂、分化,使其能释放细胞因子、细胞毒性因子,增强对肿瘤细胞杀伤,提升治疗效果
【分析】免疫系统的基本功能:①免疫防御:机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时,机体能抵抗病原体的入侵;异常时,免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。②免疫自稳:指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应;若该功能异常,则容易发生自身免疫病。③免疫监视:指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生。机体内的细胞因物理、化学或病毒等致癌因素的作用而发生癌变,这是体内最危险的“敌人”。机体免疫功能正常时,可识别这些突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除;若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
【详解】(1)细胞因子属于免疫活性物质,主要由活化的辅助性T细胞释放,在细胞免疫的作用是加速细胞毒性T细胞活化过程,促进细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞;重症细菌性肺炎患者体内,细胞因子会过度产生并相互作用,引发全身性的炎症反应,导致血管通透性增加,最终会造成器官功能障碍等严重后果,这是免疫系统的自稳功能异常导致的。
(2)重症细菌性肺炎患者机体免疫功能过强,患者体内的INF-α和IL-6的含量较高,即INF-α和IL-6可能是促进患者免疫炎症的细胞因子,根据题意“肉桂油β-CD对重症细菌性肺炎有治疗效果”,且结合图像可知,是通过抑制INF-α和IL-6的产生而治疗细菌性肺炎。
(3)PD-L1抗体可以特异性地结合肿瘤细胞表面的PD-L1(PD-L1受体的抗体与PD-L1受体结合),解除其对CD8+T细胞激活的抑制;抗IL-6受体抗体结合IL-6受体,避免IL-6对CD8+T细胞分裂、分化的干扰。二者联用促进CD8+T细胞分裂、分化,使其能释放细胞因子、细胞毒性因子,增强对肿瘤细胞杀伤,提升治疗效果。
13.(2025·广东湛江·二模)内质网应激被认为是导致阿尔兹海默症(AD)的一项重要的病理机制。为研究其具体机制,科研人员做了一系列实验。请回答下列问题:
(1)大量未折叠或错误折叠蛋白堆积时,内质网会引发保护机制——内质网应激。发生内质网应激时,细胞可通过减少在 中的蛋白质合成,使运往内质网的蛋白质减少,同时将错误折叠或未折叠蛋白靶向运到 引发细胞自噬。激烈的细胞自噬可能会诱导细胞 。
(2)已知MANF(一种神经营养因子)基因的表达在内质网应激条件下会显著升高。研究人员检测了野生型和AD小鼠海马体中MANF蛋白的含量。结果如下图所示,条带深浅及宽度与蛋白质含量呈正相关。结果显示, 。
(3)自发兴奋性突触后电流(sEPSC)是指在没有外界刺激的情况下,突触前神经元自发释放神经递质引起突触后神经元产生的微小电流。检测野生型和MANF的转基因小鼠的sEPSC信号频率,结果如下图所示。科研人员推测MANF过表达导致海马体内(结构) 数量减少。
(4)结合上述信息,请分析内质网应激引起AD患者记忆力下降的原因: 。
【答案】(1) 核糖体 溶酶体 凋亡
(2)与野生型相比,AD小鼠海马体内MANF基因的表达升高,且一定范围内随年龄增加而升高
(3)突触
(4)在内质网应激条件下,MANF过表达,进而导致海马体内突触减少,最终引发记忆下降
【分析】神经系统的结构和功能的基本单位是神经元,它由胞体和突起组成。神经元之间的结构是突触。
【详解】(1)蛋白质的合成场所在核糖体,在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡。
(2)条带深浅及宽度与蛋白质含量呈正相关。由图可知,与野生型相比,AD小鼠海马体内MANF基因的表达升高,且一定范围内随年龄增加而升高。
(3)由图可知,转基因小鼠的自发兴奋性突触后电流频率低,可推测MANF过表达导致海马体内突触数量减少。
(4)结合上述信息,可知在内质网应激条件下,MANF过表达,进而导致海马体内突触功能异常,最终引发记忆下降。
四、实验题
14.(2025·浙江·一模)胸腺是免疫系统的重要组成器官。欲研究胸腺对小鼠免疫功能的影响,某科研机构做了如下实验:分别在小鼠出生16小时内及第5天摘除胸腺,进行异体皮肤移植,并检测移植存活率(移植存活率指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比)。回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①将性别、体重、日龄相同的健康小鼠若干只,均分为3组,编号为A、B、C;
②实验处理:
A组(对照组) ,若干天后进行皮肤移植手术;
B组 ;
C组 ;
将各组小鼠置于相同且适宜条件下饲养。
③每隔一定时间监测皮肤片的存活状况,记录并统计移植存活率。
(2)预测实验结果:已知小鼠出生16小时内有少量淋巴细胞离开胸腺,出生第5天时已有较多淋巴细胞离开胸腺,请预测实验结果 (以坐标曲线图形式表示)。
(3)1995年日本科学家坂口志文发现,若在小鼠出生后第3天摘除胸腺,小鼠成年后易患自身免疫病。由此推测,胸腺中可以产生能 (填“增强”或“抑制”)免疫系统功能的T淋巴细胞。该类细胞后来被命名为调节性T淋巴细胞。据此推测,系统性红斑狼疮患者体内调节性T淋巴细胞数量 (填“偏多”或“偏少”)。
(4)研究发现,若调节性T淋巴细胞功能太强,会导致“肿瘤免疫逃逸”现象。红景天苷能抑制调节性T淋巴细胞的功能,而低剂量药物IL-2可减轻糖皮质激素治疗导致的调节性T淋巴细胞损伤。综合以上信息,分析适于治疗癌症的药物有 (填“红景天苷”、“IL-2”或“红景天苷和IL-2”)。
(5)美国科学家玛丽·布伦科和弗雷德·拉姆斯迪尔在一种很容易患自身免疫病的小鼠品系中发现Foxp3基因发生了突变,而其他基因正常。综上分析,推测Foxp3基因可能的功能是 ,据此请在分子水平提出一种治疗癌症的新思路: 。
【答案】(1) 出生后不摘除胸腺(假手术) 出生后16小时内摘除胸腺,相同时间点相应位置进行皮肤移植手术 出生后第5天摘除胸腺,相同时间点相应位置进行皮肤移植手术
(2)
(3) 抑制 偏少
(4)红景天苷
(5) 调节性T淋巴细胞发育的关键基因(控制调节性T细胞的发育和功能;调控T细胞来维持免疫系统的平衡和防止自身免疫病的发生) 一定程度抑制Foxp3基因的表达,或一定程度抑制Foxp3蛋白的活性
【分析】1、本实验研究胸腺对小鼠免疫功能的影响,自变量是胸腺,因变量是小鼠免疫功能,表观因变量是是皮肤移植存活率。在设计研究实验时,要遵循单一变量原则,对照原则等。
2、自身免疫病是机体免疫系统异常敏感,将自身组织、器官当做“外来病原体”攻击,导致自身组织损伤的疾病,是一种免疫功能过强的表现。
3、T细胞起源于骨髓中的造血干细胞,后迁移到胸腺,在胸腺中发育成成熟的T细胞,成熟后离开胸腺参与到免疫调节过程中,包括辅助性T细胞、细胞毒性T细胞和记忆T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子来激活其他免疫细胞;细胞毒性T细胞直接攻击受感染细胞和癌细胞,导致其细胞凋亡;记忆T细胞,在病原体再次入侵时,可迅速增殖并发动有效的免疫应答。
【详解】(1)本实验的自变量是胸腺,因变量是皮肤移植存活率,小鼠出生后不摘除胸腺(假手术),若干天后进行皮肤移植手术作为对照组,根据题意和实验设计要遵循的原则,B组的处理是出生16小时内摘除胸腺,相同时间点相应位置进行皮肤移植手术,C组的处理是出生后第5天摘除胸腺,相同时间点相应位置进行皮肤移植手术。
(2)皮肤移植的存活率取决于免疫排斥的强度,免疫排斥强度大,移植存活率低,反之,移植存活率高。而免疫排斥的强度取决于免疫细胞的数量,特别是T淋巴细胞。对照组的胸腺不摘除,产生的成熟T细胞是三组中最多的,因此免疫排斥强度也是最大的,由于T细胞成熟是一个逐渐的过程,所以皮肤移植存活率逐渐减小,最后为0;B组小鼠出生16小时内摘取胸腺,有少量成熟T细胞离开胸腺参与免疫排斥,其免疫排斥强度比对照组低很多,因此移植成活率比对照组高很多。由于摘除后,没有新的成熟T细胞产生,皮肤移植存活率不为0,随着时间推移,由于有害物质积累和其他因素的影响,皮肤移植成活率也会下降,最后保持一个相对稳定的水平;C组出生后第5天才摘除,此时已有较多淋巴细胞离开胸腺,成熟的T细胞数量比B组多,但比对照组要少,因此免疫排斥强度和皮肤移植存活率都会介于二者之间,由于有较长的时间,免疫系统已经完善,最后移植皮肤存活率为0,坐标曲线图如图。
(3)自身免疫病是免疫功能过强的结果,若在小鼠出生后第3天摘除胸腺,小鼠成年后易患自身免疫病,说明胸腺还可以产生抑制免疫系统功能的T淋巴细胞,调节免疫功能,使其保持相对稳定状态,避免免疫功能过强。系统性红斑狼疮是一种自身免疫病,免疫功能过强,说明其体内调节性T淋巴细胞数量偏少,没有调节到正常水平。
(4)要治疗癌症,需要抑制“肿瘤免疫逃逸”现象,也就是要抑制调节性T细胞功能过强的问题,红景天苷能抑制调节性T淋巴细胞的功能,可以用来治疗癌症。低剂量药物IL-2可减轻糖皮质激素治疗导致的调节性T淋巴细胞损伤,即低剂量药物IL-2可以修复调节性T淋巴细胞损伤,恢复其原有功能,可能会导致“肿瘤免疫逃逸”现象,不适合用于治疗癌症。
(5)Foxp3基因发生突变,而其他基因正常,小鼠很容易患自身免疫病,结合调节性T淋巴细胞与免疫的关系,推测Foxp3基因可能的功能是调节性T淋巴细胞发育的关键基因(控制调节性T细胞的发育和功能;调控T细胞来维持免疫系统的平衡和防止自身免疫病的发生)。基于Foxp3基因的功能,在分子水平上,治疗癌症的新思路是一定程度上抑制Foxp3基因的表达,或一定程度上抑制Foxp3蛋白的活性。
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