随着新高考和核心素养逐步的落实和深入人心，高考中对于社会热点的考查，也在逐步的进行推行和改革，在2020、2021年生物高考全国卷和其他省份高考试题中就均有涉及，并且有逐年提高的趋势，因此对于高考热点的关注和搜集，就显得格外的重要，下文为对2021年到2022年的重大生物学事件进行回顾，主要内容包括重大生物生活新闻、诺贝尔奖、中外生物科技重大突破、新冠病毒知识点梳理等：

　　由于文字比较多（1万多字），建议打印预览（文后附PDF格式），热点事件目录如下：

　　稻Oryza sativa，通称水稻，也被我们俗称为大米。这种不起眼的像杂草般的作物，被大约一万多年前长江中下游流域的住民们发现，种植并驯化。现在，除南极洲以外，地球上每个大陆都种植水稻，中国南方是我国主要的产稻区，北方各省也均有栽培。水稻亚种下包括栽培品种极多，据称存在着40,000多个，但是确切数字尚不确定。这些可食用谷物种子长5~12 mm，厚2~3 mm，它们可以有多种形状和颜色：

　　水稻不仅有超级多的栽培品种，还具有明显的杂种优势现象，主要表现在生长旺盛、根系发达、穗大粒多、抗逆性强等方面，因此，利用水稻的杂种优势以大幅度提高水稻产量一直是袁隆平先生梦寐以求的愿望。

　　在部分品种或者原始的野生稻中，有一种非常罕见的个体叫做雄性不育株，顾名思义就是没有花粉或者花粉无效，但雌蕊正常，这就是杂交水稻的母本。

　　杂交水稻的优质种子只能用一代，为了使母本不断后，我们需要给它找两个丈夫（父本）：

　　第一个丈夫称为雄性不育保持系，它具有健全的花粉和发达的柱头，除了自已繁殖后代外，还能给母本授粉，使之结出的杂种仍然保持不育的特殊本领，并达到大量繁殖不育系种子的目的。

　　第二个丈夫称为雄性不育恢复系，它也有健全的花粉和发达的柱头，除自身繁殖外，用它的花粉授给母本后，能使其迅速圆满地恢复生育能力，生产出大量田间种植的杂交种子。

　　通过培育雄性不育系（母本）、雄性保持系（父本1）和雄性恢复系（父本2）的三系法途径来培育杂交水稻，可以大幅度提高水稻产量。

　　之后，科学家培育出了一种神奇的品种——光温敏雄性不育系水稻，其生育能力是随着光和温度而变化，它就像是个典型的多重人格，可以一人分饰两角，在夏天长日照、高温下，表现为雄性不育，这时所有正常品种都能与其生育，生产杂交种子，也就是两系杂交水稻的种子。而在秋天短日照、低温下又变成了正常的水稻，自我繁殖。

　　这种杂交水稻因为只有不育系（母本）和恢复系（父本），而不需要保持系（中间体），所以称两系法杂交水稻。

　　之后，科学家在兼顾三系不育系育性稳定和两系不育系配组自由的优点，同时又克服了三系不育系配组受局限和两系不育系可能“打摆子”和繁殖产量低的缺点后，又研究出以遗传工程雄性不育系为遗传工具第三代的杂交水稻。

　　这种杂交水稻的每个稻穗上约结一半有色的种子和一半无色的种子，无色的种子是非转基因的、雄性不育的，可用于制种，因此制出的杂交稻种子也是非转基因的；有色种子是转基因的、可育的，可用来繁殖，其自交后代的稻穗，又有一半结有色、一半结无色的种子，利用色选机能将二者彻底分开，因此， 制种和繁殖都非常简便易行。

　　现在，科学家们正在研究的是第四代碳四（C4）型杂交水稻，而第五代的杂交水稻是利用无融合生殖固定水稻的杂种优势，这是杂交水稻发展的最高阶段。目前，我们国家的杂交水稻技术蓬勃发展，水稻产量不断攀升。超级杂交稻成果为中国粮食增产提供了强有力的技术支撑，为保障中国粮食安全做出了重大贡献。

　　而这一切均离不开一位老人！最后，我们向这位一生致力于让所有人远离饥饿的伟大科学家——袁隆平先生，致敬！

　　航天技术对生物科学有着非常多的支持，衍生出来的航天生物科技简单来说就是通过返回式卫星、飞船、空间站等航天器，将作物种子、生命个体或微生物等搭载到宇宙空间，在太空，是一个强辐射、高真空、微重力环境，各种辐照、射线都有，更多的是高能粒子辐射，穿透力很强，可对生物遗传物质DNA的造成破坏，从而概率性地导致生物基因发生可遗传的变异。在太空产生基因变异的概率可达到千分之几。而有利的基因变异概率可达千分之一到万分之一。，同时与其他某些有效因子进行辅配或杂交，然后再把这些经过诱变的生物带回地球，筛选出对我们有利的变异，并把这些有利的变异稳定地保存下来，培育出作物新品种和生物制品的进程。

　　带上天的种子是有试验成本的，“种子要带上天，1克就要花费400块。”像芝麻、油菜这样的种子，因为体积小，所以在航天搭载时更受青睐。而种子较大，带上去的成本也就更高。进入太空的种子，每一粒都经过精心挑选，层层审批。除此以外，“敏感性”也是筛选种子的重要标准。如果种子对环境极其不敏感，那么不管是在地面还是太空的环境里，都不容易让它产生变化。

　　种子落地后，还要经过精细的培育和漫长的等待。从太空带下来的种子，从外观上是看不出有什么变化的，需要播种种植加代（经过几代种植），然后，根据科研目标进行记载分析，去得到目标性状材料。

　　除了航天生物科技以外，在天宫课堂上也有很多生物学相关的知识。王亚平老师介绍了在失重状态下人的脸看上去会“胖胖的”，是因为下肢血液会上涌，怎么解决这个问题呢？失重状态下的心肌细胞是什么样呢？在约60分钟的授课中，神舟十三号飞行乘组航天员三位宇航员生动介绍展示了空间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象，并讲解了实验背后的科学原理。授课期间，航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了实时互动交流。完整视频如下：

　　去太空养细胞，最主要的就是要看看在太空中和地面上有什么不一样。这将为两大类问题提供答案：

　　1. 我们是不是能在太空中长时间生活，甚至……生殖。如果在太空中长时间生活，我们容易出现哪些方面的问题，如何解决这些问题。

　　2. 在太空这个不一样的环境中，是不是会出现些有趣的现象，我们能不能利用这个特殊的环境做点什么。

　　现在实验室培养的细胞分两种，一是悬浮细胞，二是贴壁细胞（大多数都是贴壁细胞）。贴壁细胞依靠重力平贴在培养皿上，包括了绝大部分具有生理学意义的细胞类型，比如神经细胞，肌肉细胞，上皮细胞等等，还有病理学细胞模型，如癌细胞，神经退行性细胞等等。

　　在实验室条件下对细胞的理解基本上都是建立在重力的基础上的，但重力却被完全忽略了。但是忽略了并不代表不重要，细胞受重力作用，整个生长形态都会变化，尤其体现在微管组织上。细胞个体在形态学上的变化肯定会影响整个组织，器官，乃至生物个体的形态学。

　　现有的细胞学研究主要集中在细胞的分子机制上，但缺乏从物理学本质上的讨论，比如如何从热力学角度看待细胞，如何从重力下看细胞，都很少涉及。无重力或微重力的太空环境，给我们提供了绝佳的条件，去研究纯热力学环境下的细胞生物学，即单纯由分子的热力学运动驱动的生命现象。

　　同时，地面将开展平行实验，通过天地比对实验，初步了解空间微重力环境影响干细胞增殖、分化的情况和作用机理。

　　比如：在空间微重力环境的影响下，人体骨骼长期处于无负荷和无应力刺激状态，会导致成骨细胞失重性骨质变化，从而对航天员的身体健康构成巨大的危害，这些危害主要表现为持续性的骨量丢失，生物力学性能下降，骨钙素分泌降低等，即微重力诱导的骨质减少或骨质疏松。

　　早在天舟一号上，清华大学陈国强课题组负责的“失重状况下产生的骨质疏松药物开发”实验，就研究了微重力条件下3-羟基丁酸（3HB）对成骨细胞生理状态的影响，看成骨细胞能不能在3HB促进下生长。

　　在地面的模拟实验中，用的是鼠尾悬吊的方法。（通过把小鼠后肢悬吊，在后肢产生一个无重力效果，导致后期小鼠后肢骨质疏松。对照组灌注3HB，悬吊的后肢骨质疏松显现消失。）

　　2021年诺贝尔生理学或医学奖：David Julius和Ardem Patapoutian两人获奖，获奖理由：发现温度和触觉感受器。

　　温度的感觉是一种神经反射，感觉是在大脑皮层里产生的（这里是重点，考试易错点），而最初则是感受器首先产生的神经冲动的传导，反射的基础则是反射弧，中学生物书反射弧概念是：感受器-传入神经-神经中枢-传出神经-效应器，如下图：

　　而其中体温调节也是相当的重要的，其中温觉感受器和冷觉感受器也是非常重要的，如下图：

　　当然很多同学对于为什么要区分冷觉和温觉感受器多少有一些迷惑，而今年诺贝尔则很好的说明了，冷觉和温觉感受器它们两个并不是一回事，或者说是作用的结构和机制是不同的：

　　早期科学家发现：辣椒发热，并不是味觉，而是痛觉，这种痛觉会让人体发热。但是，辣椒并不是像针刺那样明显会刺激到我们的神经。人体到底是如何感受到辣椒这种痛觉呢？

　　当然，辣椒不能整个的被用于直接研究，他们选择用辣椒里的关键成分：辣椒素进行研究。当然很多细胞是没有“痛觉”的，你必须选择能够感受“痛觉”的细胞，最终，他们找到了感觉神经元，这是一种专门用来感知的神经元。

　　接下来，就是研究到底辣椒素是如何让感觉神经元识别的。这就涉及到了基因。人体中的基因太多了，想确定到底是什么基因发挥作用太难了，于是他们决定采用“大数据”来筛选。

　　这里的“大数据”是生物学上的基因文库，就是包含了数百万基因片段的一个混合体。然后他们把这些片段对应的基因在感觉神经元中表达，也就是让这些基因发挥作用。接下来就看哪个基因可以对辣椒素有反应了。

　　经过一系列尝试，科学家最终发现了一个可以对辣椒素有反应的基因，这是一个新的发现，最后命名为TRPV1，这也是一个新鉴定出来的离子通道蛋白基因。

　　而值得一提的是，这个痛觉受体，竟然是和温度有关，相当于一个顶俩，这就有意思了。这就解释了为什么吃辣椒感觉又热又痛的原因了：我们吃下辣椒，辣椒里面的辣椒素可以引发人体的TRPV1来触动痛觉，而这种痛觉还和热觉有关，所以就有了又热又痛的感觉了。当然有的同学还会问那么热的时候会不会也感觉到痛呢？关于这个问题可以自己进行脑补。

　　采取类似的研究办法，科学家们用常见的薄荷开始了进一步的研究，同样，科学家研究使用的依然是薄荷的关键物质—薄荷醇。研究人员果不其然的就发现了新东西——TRPM8，是证明可以被寒冷激活的受体，这个研究是Julius和Patapoutian分别独立研究的，他俩也是今年两位诺奖得主。

　　可以说，整个研究，发现了人体是如何感受到温度和触觉（也就是痛觉这种典型触觉），他们是有一系列受体来进行。至此也证明了温度调节当中的温觉感受器与冷觉感受器是不一样的，因此大家一定要注意。

　　今年诺奖的得主之一Patapoutian在研究完薄荷后转身又去研究了机械感觉。比如拥抱：

　　他们开发了一套细胞体系，这体系的特点就是刺激一个细胞，细胞会发出电信号，而接下来可以对电信号进行检测接下来，他们筛选出了72个候选基因，经过一一排除，最后找到了一个新的感受机械压力的通道蛋白Piezo。

　　总结：温度/痛觉是和TRPV1有关，触觉刺痛是和PIZEO2有关，它们都是人体感受器的一部分。

　　意义：诺奖委员会指出，这两位诺奖得主在TRPV1、TRPM8、以及Piezo通道上的突破性贡献，不仅让我们知道人体如何感知冷热，感知触觉，从而理解身边的世界，后续的研究还为我们带来了更多生理上的洞见，也被用于开发多种治疗疾病的药物，实实在在将科学转化为了造福病患的工具。

　　等到这些科学家做出突破性发现之后，人们意识到这些受体在人体内是如此丰富，参与到了众多的生理活动之中——比如水喝多了就要上厕所，憋尿的感觉正是来自感知压力的PIEZO2受体；而会被辣椒素激活的TRPV1受体，同样也能感知毒素或是高温，是重要的镇痛靶点。Patapoutian教授还举了一些例子：血液中的红细胞能感知压力，变换自己的体积；或是免疫细胞上的相关受体能调节血液中的铁含量。在阐明这些受体之前，没人能想到它们还有这样的功能。

　　美国纽约大学朗格尼医学中心进行了一项特殊的实验——将来源于猪的肾脏首次移植到人体中，短期无排异反应。表明猪的器官可以被安全地用于拯救人类生命。时隔两个多月，美国马里兰大学医学院称，一位 57 岁的心脏患者 David Bennett成功接受了转基因猪心脏移植手术。

　　几十年来，科学家们一直梦想着异种移植能在某一天实现，即用动物器官来解决可供人类移植的器官短缺问题。猪成了这一领域的热点。科学家们已开始从灵长类动物转向了猪。

　　猪一直是解决器官短缺问题的研究重点。猪的心脏瓣膜也已在人类身上成功使用了几十年；血液稀释剂肝素是从猪肠中提取的；猪的皮肤移植被用于烧伤；中国外科医生用猪的角膜来恢复患者视力。

　　但在猪的到人体的过程中存在一个障碍：猪细胞中一种与人体无关的名为α-Gal的基因会导致免疫系统立即排斥。这项实验的肾脏来自一只经过基因编辑的猪，经过基因修饰的猪被敲除了这个基因，避免了免疫系统的攻击。

　　Miromatrix 开发了其独有的灌注脱细胞和再细胞化（perfusion decellularization and recellularizatio）方法。由于猪的的细胞外基质（ECM）与人的同源性超过93%，可以显著降低排异反应等不良反应地出现。首先，他们使用泵洗细胞技术，将猪器官内的活细胞洗脱掉，只留下蛋白质框架，使结构和脉管系统完好无损。然后，再灌注人体细胞重新填充蛋白质框架，培养出可用于人体移植的器官。

　　数据显示，2021 年全美有 4万余人接受了。因为器官短缺，每天仍有约 12 名患者因为等不到移植器官而死亡。

　　2021年，中国新增器官捐献志愿登记151万余人，累计登记429万余人，人体器官捐献被越来越多的人认可和接受，成为引领社会文明进步的新风尚。人造器官迎合了器官短缺的市场需求，也满足了患者的需要，其潜在需求仍然很大。

　　中国科学家历时6年多科研攻关给出肯定和详细的答案。继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。

　　绿色植物通过光合作用可以制造有机物（主要是淀粉），这是地球上所有生物赖以生存的最主要的能量来源，也是重要的工业原料。

　　化学-生物法：在无细胞系统中，用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉，属于化学-生物联合法(ASAP)。

　　自然界中，玉米等农作物中淀粉的合成与积累涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控，但是理论能量转化效率仅为2%左右。

　　科研团队从头设计出11步反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。他们采用一种类似“搭积木”的方式，利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成碳一(C1)化合物，然后通过设计构建碳一聚合新酶，依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三(C3)化合物，最后通过生物途径优化，将碳三化合物又聚合成碳六(C6)化合物，再进一步合成直链和支链淀粉(Cn化合物)。

　　该团队还通过耦合化学催化与生物催化模块体系，创新高密度能量与高浓度二氧化碳利用的生物过程技术，通过反应时空分离优化，解决人工途径中底物竞争、产物抑制、热/动力学匹配等问题，扩展人工光合作用的能力。按照目前技术参数，在能量供给充足条件下，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量(按中国玉米淀粉平均亩产量计算)。

　　冰雪运动常在户外进行，不可避免的需要面对低温和身体各种机能对其的适应和反应过程。在滑雪过程中，心脏血管系统的机能变化很明显，如越野滑雪运动员的心脏功能性肥大和运动性窦性心动徐缓是心脏肌肉发达的表现。肺通气量和摄氧量也可达到很大数值生物科技新闻。

　　在冷环境中进行冰雪运动会引起内分泌的话应性改变，加强代谢作用下丘脑促甲状腺素释放激素增多，从而使体内甲状腺素水平提高，总代谢率增加，使产生的热量增多。交感神经系统兴奋释放肾上腺素和去甲肾上腺素启动非氧化磷酸化作用并从储备脂肪中释放自由脂肪酸，以增加热量的生成。

　　如果运动强度较大，身体中会产生乳酸，让我们感到肌肉酸痛。冬奥会运动员在训练和比赛时要进行强度非常高的运动，会消耗大量体能，身体中产生的乳酸、氨类等代谢产物也会让运动员感到不适。为了让运动员在高强度运动后能快速恢复身体机能，科技发明了超低温冷疗（把运动员放入零下100多度的冰箱当中）。

　　超低温冷疗，全名是超低温全身冷冻治疗，是一种让运动员把全部身体暴露在零下100多度的超低温环境中的治疗方法。这个超低温环境实际上是液氮和空气混合产生的超低温气体。当运动员进入超低温冷疗舱，过低的温度使身体产生应激反应，大肌肉群里的血液将流向心脏、肝脏等内脏器官，起到快速保护核心器官的作用，2~3分钟后，人体从超低温环境回到常温环境，内脏中的血液又涌回到肌肉。这种超低温刺激让血液出现“二次分布”，加速了身体的恢复。仅需两三分钟，运动员的肌肉酸痛就能明显减轻，效果立竿见影，出来后一身轻松。此外，超低温冷疗还能调节运动员的交感神经，让他们晚上也睡得更好。

　　那我们进入温度如此低的环境中，不会被冻成冰块吗？答案是不会，并且也不会把我们冻伤。在超低温冷疗舱中，我们接触到的是气体，而不是液体，气体的热导率很低（只有水的1/25）。虽然舱内是零下100多度，但人体表皮温度最低也就降低到零上4~5度，只要在舱中待的时间不够长，就不会冻伤。

　　美国Salk的科学家们发现了脂肪组织中产生的第二种分子，它与胰岛素作用于脂肪细胞一样，也能有效快速地调节血糖。他们的发现可能会导致治疗糖尿病的新疗法的开发，也为代谢研究的有希望的新途径奠定基础。

　　该研究于 2022 年 1 月 4 日发表在Cell Metabolism上，表明一种名为成纤维生长因子1（FGF1 ）的激素通过与脂肪细胞膜上的受体结合抑制脂肪分解（脂解）来调节血糖。与胰岛素一样，FGF1通过抑制脂肪分解来控制血糖，但这两种激素的作用方式不同。重要的是，这种差异可以使FGF1能够安全、成功地降低患有胰岛素抵抗的人的血糖。这一发现可能为胰岛素抵抗或2型糖尿病患者，提供了替代性治疗渠道。

　　在雄鼠身上构建的怀孕老鼠模型实验（来源：生命科学预印本平台bioRxiv）

　　中国科学家的一项研究成果显示，通过在雄鼠身上构建的怀孕老鼠模型，雄鼠通过剖腹产成功分娩出幼崽，最终有10只幼崽发育到成年。

　　1、首先，通过手术将一只雄性大鼠和一只雌性大鼠连接在一起，产生“连体鼠”，通过血液交换给雄性大鼠一个雌性微环境。

　　4、经过21.5天的发育，研究人员对雄鼠进行剖腹产。并生下了10只健康的鼠宝宝。

　　之所以确定了这四个步骤是有原因的，一般认为，雄性不能怀孕的原因主要有两点：

　　因此要让雄性怀孕，必须要解决子宫的问题和激素的问题。这次中国科学家采用的方法是子宫移植。他们将雌性老鼠的子宫移植到了雄性老鼠身上。这种子宫移植的方法其实已经被研究了很多年，本质上这就是一项手术，因为老鼠的腹腔内有足够大的空间，所以足够塞入一个子宫。

　　紧接着，科学家将小鼠的胚胎植入了公鼠的子宫内。这一技术是整个实验过程中难度最低的一个环节，其实就和试管婴儿的移植方式一模一样。

　　最后要解决的，就是让鼠宝宝发育的雌性特有的特殊比例的激素。这一问题怎么解决呢？如果是直接注射的难度非常大。因为雌性激素的种类特别多，组成复杂，含量又非常低。随着孩子发育的不同阶段，这些激素的组成还在发生变化。因此要通过注射的方式，完全模拟雌鼠怀孕的状态是非常困难的。

　　科学家采用的方法，是将一只怀孕鼠妈妈的身体和怀孕鼠爸爸的身体连接在一起，像连体婴儿一样形成连体鼠。这时，鼠妈妈和鼠爸爸的血液相互连通，鼠妈妈分泌的雌性特别的激素就能通过血液流入鼠爸爸的体内，帮助鼠爸爸体内的小鼠发育了。组织学检查显示，通过剖腹产成功从雄鼠体内中分娩的后代心脏、肺、肝脏、肾脏、大脑、睾丸、表皮、卵巢或子宫没有明显异常。该研究最后总结道，该实验成功率非常低，仅为3.68%。

　　自然界中存在着多种生殖方式，例如许多较为原始的动物（例如一些蚜虫、蜜蜂、鱼类、爬行动物等等）可以进行孤雌生殖，卵在不经过受精的情况下也能发育为正常的个体，也就是不需要雄性个体参与，单独的雌性就可以实现繁殖。

　　但是对于高等的哺乳动物来说，只能进行有性生殖，需要雄性的和雌性的卵子结合，才能产生后代。其中有些基因只有来自父亲的等位基因表达，有些则只有来自母亲的等位基因表达，也就是所谓的基因组印记，这种基因组印记是通过表观遗传学的甲基化实现的，基因组印记的存在，阻碍了孤雌生殖的实现。

　　2022年3月7日，上海交通大学医学院附属仁济医院生殖医学中心魏延昌等人利用基因编技术，对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写，成功创造了通过孤雌生殖诞生，且可存活至成年的小鼠。

　　具体来说，研究团队使用CRISPR-dCas9通过Dnmt3a甲基化酶增加两个父系基因组印记控制区域H19和Gtl2的甲基化，并使用CRISPR-dCpf1通过Tet1去甲基化酶实现母系基因组印记控制区域Igf2r、Snrpn、Kcnq1ot1、Nespas和Peg10的去甲基化。对这7个基因组印记控制区域的修饰，使得单一来源的未受精卵细胞具有类似于已受精卵细胞的基因组印记。

　　然后，研究团队将多个经过基因编辑修饰的卵母细胞植入到雌性小鼠子宫中，所有小鼠幼崽都在出生后幸存下来了并活过了幼年时期，其中有一只小鼠活到了成年，且可以正常生殖并产生后代。

　　研究团队认为，这项研究结果表明，可以通过对多个关键基因组印记控制区域的表观遗传重写来实动物的孤雌生殖。这项研究也为农业、科研和医学研究开辟了新的道路。

　　日本科学家山中伸弥因为成功将已经成熟的体细胞诱导成为囊胚阶段的多能干细胞而获2012年的诺贝尔生理学或医学奖。人类囊胚期的细胞是受精卵发育5-6天的状态，其进一步发育的能力比较受限欧宝app。

　　中国研究将该领域往前推进了一大步，研究者们开发了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。

　　图解：受精卵（1）二细胞卵裂球（2）桑椹胚（3），都属于全能干细胞。囊胚期的内细胞团（4），属于多能干细胞。三胚层期的细胞（5）属于专能干细胞。心脏或骨骼里的干细胞（6）属于专能或单能干细胞。

　　迄今为止，科学家已经能够生产出类似于大脑、肾脏、舌、肺、肠道、胃和肝脏等类器官。干细胞技术人造器官，前景广阔

　　在利用干细胞培养出具有实际临床应用价值的人体器官前，利用干细胞修复人体的伤病，已经成为潜力无限的研究方向。随着技术的进步，相信干细胞在未来会有更多的应用场景。

　　315晚会，让老坛酸菜登上头条热搜，曝光的原因说来也简单，那就是老坛酸菜没有用坛，而用的是土坑！

　　老坛酸菜其实也是一种腌菜或者说是一种泡菜，在高中生物学微生物传统发酵技术当中就有讲到：

　　主要利用植物体表面天然的微生物就是乳酸菌在无氧环境当中进行乳酸发酵而制作完成的。

　　泡菜制作过程中，各阶段菌种变化：（1）发酵初期：主要是大肠杆菌、酵母菌活跃，消耗大量氧气，使坛内形成无氧环境，会使好氧菌生命活动逐渐被抑制。（2）发酵中期（风味最佳）：乳酸菌活跃使乳酸不断积累，pH下降，嫌气状态形成，乳酸杆菌进行活跃的同型乳酸发酵（发酵产物只有乳酸或达到80%以上），大肠杆菌、酵母菌等微生物的活动受到抑制。。（3）发酵后期：乳酸继续增加，到一定程度后会使乳酸菌的生长繁殖被抑制。

　　对于自然发酵的传统发酵食品而言，除了乳酸菌之外，还含有细菌、酵母、霉菌中的许多菌株。在发酵的过程中，如果无氧环境以及温度没有控制好，就会造成某种非乳酸菌的微生物类群占据主导地位，从而导致杂菌污染。也就是说，这样生产出来的土坑酸菜，很可能带有致病菌。

　　发酵不充分，还会带来一系列严重后果。酸菜发酵过程中，产生的乳酸本身就是”天然防腐剂“。但土坑酸菜因为没有严格控制厌氧环境，发酵不充分，乳酸分泌较少，无法抑制这些杂菌生长，酸菜就可能会腐败变质，甚至产生次生毒素，比如亚硝酸盐、真菌毒素、生物胺等。

　　为了防止酸菜的腐败，加工商又通过过量添加亚硫酸钠、二氧化硫等防腐剂来延长保质期。二氧化硫在食品工业中是一种食品添加剂，应用非常广泛，比如在水果、蔬菜、酱腌菜等加工中，都利用了它防腐、杀菌、保鲜的作用。远超规定的剂量，就有健康风险。

　　发酵还能让酸菜更健康。酸菜这种腌制食品内含的亚硝酸盐对身体有害。而发酵可以在坛中积累有机酸，降低酸菜的pH值，消灭有害菌，同时促进亚硝酸盐快速降解，保障酸菜的食用安全。

　　新冠奥密克戎是当前危害人体健康的大敌，如何防御和抵抗奥密克戎是抗疫斗争取得胜利的重大问题。生物高考中考查抗疫的内容，既是当前的需要，也是生物学中免疫知识内容的具体体现。

　　病毒是一类比较原始的、有生命特征的、能够自我复制和严格细胞内寄生的非细胞生物。它之所以属于生物，是因为能够进行新陈代谢和繁殖后代。按宿主的不同，病毒可分为：动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）。按遗传物质的不同病毒可分为：DNA病毒和RNA病毒，还有一类亚病毒（如朊病毒、类病毒等）。

　　病毒没有细胞结构，一般只由蛋白质外壳和内部遗传物质（DNA或RNA）构成。这次的新型冠状病毒则是属于RNA病毒的一种（意味着变异的速度相对比较快）。

　　思路：分别用放射性T和放射性U培养宿主细胞，再用病毒分别侵染培养出来的宿主细胞，检测病毒的放射性。

　　RNA病毒对克里克提出的中心法则进行了补充和发展。冠状病毒的增殖过程如图所示，体现了中心法则的哪些环节?用箭头表示

　　病毒作为一种抗原，决定其抗原特异性的是衣壳（蛋白质），因此可利用病毒衣壳的抗原特异性功能制备疫苗，进行免疫预防。病毒侵入机体后，先进行体液免疫，再进行细胞免疫。治疗病毒性感染不能使用抗生素类药物，应该使用干扰素、病毒灵等抗病毒药物。

　　（2022·河南郑州·二模）接种疫苗是控制新冠肺炎的重要措施之一，新冠病毒疫苗有多种，我国科学家团队研发的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗（重组疫苗）是一种基因工程疫苗。右图是构建含新冠病毒S蛋白（抗原）基因的重组腺病毒表达载体的过程，箭头表示Nco I、Sph I、Nhel、BamHI的酶切位点（四种酶的识别序列详见下表）。请回答下列问题：

　　(1)获取目的基因：新冠病毒是RNA病毒，一般先通过_______得到cDNA，再经PCR技术获取大量S蛋白基因，PCR技术是________。

　　(2)为使重组质粒构建过程顺利进行，需先使用限制酶_____和_____切割质粒，选用两种限制酶对新冠病毒的S蛋白基因和质粒进行切割的目的是_______（答出1点即可）。

　　(3)扩增含S蛋白基因的重组腺病毒：腺病毒为DNA病毒，对人体无害，需要利用技术手段将上面得到的重组质粒整合到_______中，然后培养一种称之为293的细胞，让这种重组病毒侵染这些细胞，同时使用_______方法检测有无S蛋白的产生，若有，则证明S蛋白基因成功表达，重组腺病毒可以用作疫苗。

　　(4)人体接种腺病毒重组疫苗后，S蛋白基因经_______表达出S蛋白抗原，诱导机体通过________免疫产生抗体欧宝app。重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因是________。

　　(5)综合上述信息，重组腺病毒载体疫苗是安全的，判断的依据是_________。

　　【答案】(1) 逆转录##反转录 根据体内DNA复制原理进行体外DNA复制的多聚酶链式反应

　　(2) NcoⅠ NheⅠ 防止S蛋白基因自身环化；防止S蛋白基因与质粒反向连接；防止质粒自身环化

　　(4) 转录和翻译 体液 重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统

　　(5)腺病毒载体疫苗是将新冠病毒的抗原基因插入至腺病毒这个载体中，使腺病毒表达出新冠病毒的抗原而不产生新冠病毒的毒性

　　（2022·安徽师范大学附属中学高三阶段练习）全球新冠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。快速检测是遏制疫情蔓延的第一步。目前常用“荧光RT—PCR技术”进行检测，方法是取被检测者的mRNA在试剂盒中逆转录出cDNA，并大量扩增，同时利用盒中荧光标记的新冠病毒核酸探针来检测PCR产物中是否含有新冠病毒的cDNA，在检测过程中，随着PCR的进行，反应产物不断累积，“杂交双链”荧光信号的强度也等比例增加，可通过荧光强度的变化监测产物量的变化，从而得到一条荧光扩增曲线图（如图）。理论上，有荧光标记的“杂交双链”出现，则说明检测结果呈阳性，但为了保证检测结果的准确性，一般要达到或超过阈值时才确诊。

　　(1)如果要同时扩增两种基因，则试剂盒中的引物应该有_____种，引物的作用是_____。

　　(2)上图中“平台期”出现的最可能的原因是_____。现有甲、乙两个待检样本，检测时都出现了上述形态的曲线，但甲的a点比乙的a点明显左移，请给这种结果做出科学合理的解释（试剂盒合格且正常，操作过程规范且准确）：_____。

　　(3)接种疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗制备时需将腺病毒的复制基因敲除后作为运载体，与新冠病毒相关基因构建重组腺病毒。将腺病毒复制基因敲除的目的是_____。

　　(4)单克隆抗体可用于治疗新冠肺炎。制备单克隆抗体时为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是_____。

　　(5)某些人进行新冠病毒抗体检测结果呈阳性，但进行核酸检测结果呈阴性，原因可能是_____。

　　【答案】(1) 4 使热稳定DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸

　　(2) 试剂盒中的原料（引物、探针）数量一定，超出一定的循环数后，荧光标记的“杂交双链”不再增加 甲样本中的新冠病毒含量更高，达到阈值所需的循环数更少

　　(5)在感染新冠病毒后，通过免疫反应将新冠病毒清除了，但体内存在抗新冠病毒的抗体

　　高考备考要高度关注与生物学相关的社会热点与焦点问题, 注意对命题的背景的研究, 考生需要熟悉有关社会热点问题的生物学知识背景, 不至于在高考中感到陌生。

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