高考生物二輪復(fù)習(xí)（全國版） 第1篇 專題突破 專題9 微專題(六)　與生物學(xué)相關(guān)的諾貝爾獎

現(xiàn)代生物科技專題專題九與生物學(xué)相關(guān)的諾貝爾獎微專題(六)內(nèi)容索引情境預(yù)測知識鏈接對位訓(xùn)練情境預(yù)測諾貝爾獎是以瑞典著名化學(xué)家、硝化甘油炸藥發(fā)明人諾貝爾的部分遺產(chǎn)作為基金在1900年創(chuàng)立的，它分設(shè)物理、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)、文學(xué)、和平和經(jīng)濟(jì)學(xué)六個獎項。諾貝爾獎外籍華人獲獎?wù)哂欣钫?、楊振寧、丁肇中等十人，屠呦呦是第一位獲得諾貝爾科學(xué)獎項的中國本土科學(xué)家、第一位獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的華人科學(xué)家。諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎是中國醫(yī)學(xué)界迄今為止獲得的最高獎項，也是中醫(yī)藥成果獲得的最高獎項。很多高考題的情境來源于諾貝爾獎獲得者的科學(xué)研究。知識鏈接1.2015年：屠呦呦提純青蒿素治療瘧疾以及威廉·坎貝爾(WilliamC·Campbell)和大村智(Satoshiōmura)發(fā)現(xiàn)了阿維菌素創(chuàng)新線蟲療法。2.2016年：發(fā)現(xiàn)自體吞噬(autophagy)的機(jī)制。3.2017年：發(fā)現(xiàn)控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制。(關(guān)鍵詞：周期基因per)4.2018年：發(fā)現(xiàn)負(fù)性免疫調(diào)節(jié)治療癌癥的療法(關(guān)鍵詞：PD－1和PD－L1)。5.2019年：發(fā)現(xiàn)細(xì)胞如何感知并適應(yīng)氧氣變化的含量(關(guān)鍵詞：低氧誘導(dǎo)因子HIF)6.2020年：發(fā)現(xiàn)丙型肝炎病毒，CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)。7.2021年：發(fā)現(xiàn)溫度和觸覺感受器(關(guān)鍵詞：辣椒素和相關(guān)受體)對位訓(xùn)練1.丙型肝炎病毒(HCV)是一種單鏈(＋)RNA病毒。HCV侵入人體肝細(xì)胞并完成增殖的過程如圖所示。HCV進(jìn)入肝細(xì)胞后，將RNA釋放到細(xì)胞中并作為模板，在核糖體上合成一個多聚蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)會被相應(yīng)的蛋白酶切斷為不同種類蛋白質(zhì)并被埋入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜中，按照既定的排列順序使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)凹，并開始復(fù)制病毒的RNA。生成的病毒的蛋白質(zhì)中的一部分與復(fù)制出的病毒RNA組合成新病毒。下列有關(guān)說法正確的是12345A.HCV的遺傳物質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物有4種B.HCV通過其細(xì)胞膜與宿主細(xì)胞膜融合，入侵

宿主細(xì)胞C.該病毒的(＋)RNA上含有與tRNA上的反密碼

子互補(bǔ)配對的堿基序列D.人體肝臟細(xì)胞被HCV感染后，抗體進(jìn)入肝臟

細(xì)胞將HCV清除√12345丙型肝炎病毒(HCV)是一種以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，徹底水解后產(chǎn)生核糖、磷酸和A、U、G、C4種堿基，共6種產(chǎn)物，A錯誤；丙肝病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，沒有細(xì)胞膜，B錯誤；HCV進(jìn)入肝細(xì)胞后，將(＋)RNA釋放到細(xì)胞中并作為翻譯的模板，合成蛋白質(zhì)，故(＋)RNA上含有與tRNA上的反密碼子互補(bǔ)配對的堿基序列，C正確；抗體屬于分泌蛋白，在細(xì)胞外起作用，無法進(jìn)入肝臟細(xì)胞將HCV清除，D錯誤。123452.(2022·天津高三模擬預(yù)測)青蒿素被世界衛(wèi)生組織稱作是“世界上唯一有效的瘧疾治療藥物”，是從黃花蒿莖葉中提取的無色針狀晶體，可用有機(jī)溶劑(乙醚)進(jìn)行提取。它的抗瘧機(jī)理主要在于其活化產(chǎn)生的自由基可與瘧原蛋白結(jié)合，作用于瘧原蟲的膜結(jié)構(gòu)，使其生物膜系統(tǒng)遭到破壞。下列說法不正確的是A.青蒿素屬于脂溶性物質(zhì)B.青蒿素可以破壞瘧原蟲細(xì)胞的完整性C.青蒿素可破壞瘧原蟲的細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器膜D.青蒿素的抗瘧機(jī)理不會破壞高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能√12345結(jié)合題干可知，可用有機(jī)溶劑(乙醚)提取青蒿素，青蒿素能溶于乙醚，屬于脂溶性物質(zhì)，A正確；根據(jù)題干“青蒿素作用于瘧原蟲的膜結(jié)構(gòu)，使其生物膜系統(tǒng)遭到破壞”可知，青蒿素可破壞瘧原蟲的細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器膜等，可以裂解瘧原蟲，破壞瘧原蟲細(xì)胞的完整性，B、C正確；青蒿素作用于瘧原蟲的膜結(jié)構(gòu)，使其生物膜系統(tǒng)遭到破壞，高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有膜結(jié)構(gòu)，青蒿素的抗瘧機(jī)理會破壞高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能，D錯誤。123453.2019年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒給了三位科學(xué)家，以表彰他們在揭示細(xì)胞感知和適應(yīng)氧氣供應(yīng)機(jī)制所做的貢獻(xiàn)，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)細(xì)胞缺氧時，缺氧誘導(dǎo)因子(HIF－Iα)與芳香烴受體核轉(zhuǎn)位蛋白(ARNT)結(jié)合，調(diào)節(jié)基因的表達(dá)生成促紅細(xì)胞生成素(EPO，一種促進(jìn)紅細(xì)胞生成的蛋白質(zhì)激素)；當(dāng)氧氣充足時，HIF－Iα羥基化后被蛋白酶降解，調(diào)節(jié)過程如圖所示。12345C.HIF－Iα可以調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，發(fā)揮作用后被滅活而失去功能D.控制EPO的基因在表達(dá)時，轉(zhuǎn)錄、翻譯過程只受氧氣濃度影響下列說法錯誤的是A.在氧氣濃度降低時，HIF－Iα可促進(jìn)紅

細(xì)胞的生成，防止機(jī)體過度缺氧B.HIF－Iα能與ARNT特異性結(jié)合，與其

氨基酸的排列順序有關(guān)√12345缺氧誘導(dǎo)因子(HIF－Iα)與芳香烴受體核轉(zhuǎn)位蛋白(ARNT)結(jié)合，調(diào)節(jié)基因的表達(dá)生成促紅細(xì)胞生成素(EPO，一種促進(jìn)紅細(xì)胞生成的蛋白質(zhì)激素)，紅細(xì)胞增多可以促進(jìn)氧氣的運(yùn)輸，防止機(jī)體過度缺氧，A正確；HIF－Iα能被蛋白酶降解，說明它是一種蛋白質(zhì)，能與ARNT特異性結(jié)合，與其特異性有關(guān)，HIF－Iα的特異性與其氨基酸的排列順序有關(guān)，B正確；12345HIF－Iα是一種激素，可以調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，激素發(fā)揮作用后，很快被滅活而失去功能，C正確；控制EPO合成的基因在表達(dá)時，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯過程(需要多種酶催化)，受氧氣濃度的影響，同時也受溫度、pH等因素的影響，D錯誤。123454.(2022·湖北高三模擬)骨關(guān)節(jié)炎(OA)主要是由多種類型的細(xì)胞分泌過量的細(xì)胞因子引起(下圖左)，癥狀表現(xiàn)為關(guān)節(jié)腫脹、疼痛等。上述細(xì)胞表面存在大量辣椒素受體TRPV1，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，TRPV1在緩解OA癥狀方面具有明顯作用(下圖右)。12345下列有關(guān)敘述錯誤的是A.辣椒素與辣椒素受體TRPV1結(jié)合，引起Ca2＋內(nèi)流，屬于協(xié)助擴(kuò)散B.Ca2＋內(nèi)流導(dǎo)致C蛋白磷酸化，解除K蛋白和N蛋白的結(jié)合C.N蛋白進(jìn)入細(xì)胞核，促進(jìn)編碼IL－6等細(xì)胞因子基因的表達(dá)D.降低感覺神經(jīng)元上TRPV1通道的活性會加重疼痛√12345分析題圖可知，辣椒素與辣椒素受體TRPV1結(jié)合后，Ca2＋內(nèi)流，需要通道蛋白，不消耗能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散，A正確；分析題圖可知，辣椒素與辣椒素受體TRPV1未結(jié)合時，K蛋白和N蛋白結(jié)合在一起；Ca2＋內(nèi)流后導(dǎo)致磷酸基團(tuán)與C蛋白結(jié)合，促使C蛋白磷酸化，解除了K蛋白和N蛋白的結(jié)合，B正確；12345分析題圖可知，N蛋白進(jìn)入細(xì)胞核，抑制編碼IL－6等細(xì)胞因子基因的表達(dá)，從而減少了IL－6等細(xì)胞因子的含量，C錯誤；降低感覺神經(jīng)元上TRPV1通道的活性后，辣椒素與辣椒素受體TRPV1結(jié)合減少，IL－6等細(xì)胞因子分泌增加，會加重疼痛，D正確。123455.(2022·陜西寶雞中學(xué)高三一模)免疫排斥和器官短缺是進(jìn)行器官移植過程中存在的兩大世界性難題。請回答下列相關(guān)問題：(1)免疫排斥反應(yīng)主要是由______(“體液”或“細(xì)胞”)免疫引起的，通常需要使用免疫抑制劑來提高器官移植的成功率。12345細(xì)胞免疫排斥主要是細(xì)胞免疫，由T細(xì)胞引起的免疫反應(yīng)，通常需要使用免疫抑制劑來提高器官移植的成功率。(2)為避免發(fā)生免疫排斥，對大面積燒傷病人進(jìn)行皮膚移植時，可以通過_____________技術(shù)培養(yǎng)自體細(xì)胞來構(gòu)建人造皮膚。12345動物細(xì)胞培養(yǎng)對大面積燒傷病人進(jìn)行皮膚移植時，借助動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可獲取大量自身健康皮膚用于移植，能夠避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(3)有些研究人員利用體細(xì)胞核移植技術(shù)培養(yǎng)免疫匹配的移植器官。具體思路：將病人體細(xì)胞核移入________________中得到重組細(xì)胞，激活重組細(xì)胞并發(fā)育成一個新的胚胎，從胚胎發(fā)育至______時期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離出胚胎干細(xì)胞，在培養(yǎng)液中加入_____________來誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞分化出免疫匹配的組織或器官。12345去核的卵母細(xì)胞囊胚分化誘導(dǎo)因子12345核移植技術(shù)是將一個體細(xì)胞的細(xì)胞核，移入到一個已經(jīng)去除細(xì)胞核的處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎。從胚胎發(fā)育至囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離出胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞(簡稱ES或EK細(xì)胞)具有發(fā)育的全能性，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。(4)基因編輯的異種器官移植成功為人類器官移植帶來新的曙光。CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)是利用Cas9蛋白sgRNA復(fù)合體對雙鏈DNA的特定序列進(jìn)行識別并切割，從而達(dá)到基因定點(diǎn)敲除、敲入、突變的目的(如圖)。12345①Cas9蛋白能準(zhǔn)確切割并斷開目標(biāo)DNA位點(diǎn)上的_________鍵，依賴于特定的sgRNA。在設(shè)計sgRNA識別序列時，若目標(biāo)DNA的磷酸二酯α鏈切點(diǎn)附近序列為…GGAACTTCA…，則sgRNA上的引導(dǎo)序列為__