材料1：瑞典当地时间11:30（北京时间下午5:30），备受瞩目的2020年诺贝尔奖正式揭幕最先揭晓的是2020年诺贝尔生理学或医学奖，由 Harvey J.Alter, Michael Houghton和 Charles M Ric三位科学家共同获得，获奖理由是因为他们在丙型肝炎病毒领域作出的突出贡献，我来为大家科普一下关于生物高考题信息量大?以下内容希望对你有帮助!
生物高考题信息量大
材料1：瑞典当地时间11:30（北京时间下午5:30），备受瞩目的2020年诺贝尔奖正式揭幕。最先揭晓的是2020年诺贝尔生理学或医学奖，由 Harvey J.Alter, Michael Houghton和 Charles M Ric三位科学家共同获得，获奖理由是因为他们在丙型肝炎病毒领域作出的突出贡献。
Harvey J.Alter, Michael Houghton和 Charles M Ric做出了开创性发现，鉴定出了一种新型病毒，即丙型肝炎病毒。在次之前，人们已经发现了甲型和乙型肝炎病毒并作出了诸多硏究，但仍然有很多血源性肝炎病例无法解释。丙型肝炎病毒的发现揭示了其他慢性肝炎病例的病因，并使血液检测和新药成为可能，最终促成了历史上首次可以治愈该疾病，为从世界人口中根除丙型肝炎病毒带来了希望，挽救了数百万人的生命。
材料2：华社斯德哥尔摩10月7日电瑞典皇家科学院7日宣布，将2020年诺贝尔化学奖授予法国女科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷和美国女科学家珍妮弗·道德纳，以表彰她们在基因组编辑方法硏究领域作出的贡献。
瑞典皇家科学院常任秘书戈兰汉松当天在皇家科学院公布了获奖者名单及主要成就。汉松说，今年的获奖研究成果是“基因剪刀-重写生命密码的工具”。
据诺贝尔化学奖评选委员会介绍，两位获奖者发现了基因技术中最犀利的工具之一，即“CRlSPR/Cas9基因编辑技术″。基于这项技术，研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA（脱氧核糖核酸），并有望更改某些生物的生命周期。这一技术对生命科学研究产生了突破性影响，有助于研发新的癌症疗法，并可能使治愈遗传性疾病成为现实。
材料三 ：2019年诺贝尔生理学或医学奖授予威廉·乔治·凯林、彼得·拉特克利夫、格雷格·塞门扎，以表彰他们在分子机理上发现细胞如何适应氧气供给变化，三位获奖者将分享900万瑞典克朗奖金（约合653万人民币）。
氧气改变平衡，氧气塑造生理学和病理学， 缺氧诱导因子（HIF）步入舞台。氧气感应机制研究具有重要意义，如其对于机体代谢、免疫反应和适应性运动能力等，同时许多病理学过程也会受到氧气感应的影响，通过开发新型药物抑制或激活氧气调节机制，从而有效治疗贫血、癌症和其它疾病。
材料四 ：2018年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，来自德克萨斯大学的研究者詹姆斯·艾利森（James P.Allison）教授和日本京都大学的本庶佑（Tasuku Honjo）教授因发现抑制负向免疫调节的新型癌症疗法而获得此奖。James P. Allison教授对一种已知蛋白进行了深入研究，该蛋白能作为免疫系统的制动器，他意识到了释放该制动器的潜力，从而就能释放机体免疫细胞来攻击肿瘤组织，随后研究者James P. Allison创建了一种治疗癌症患者的新方法；与此同时，研究者Tasuku Honjo在免疫细胞中发现了一种特殊的蛋白质，当对该蛋白质的功能仔细研究后，他发现，该蛋白质同样也能作为一种制动器，但其却发挥着不同的作用机制，而基于该研究发现所开发的疗法或许就能有效抵御癌症。
1.丙肝病毒的发现者获得了2020年诺贝尔生理学或医学奖。丙肝病毒是一类RNA病毒,可侵入人体肝细胞而致病。丙肝病毒基因组含10个基因,其中NS5B基因编码的NS5B聚合酶是催化完成病毒RNA复制必需的。2013年诞生的NS5B抑制剂索非布韦是一种可高效治愈丙肝的抗病毒药物。下列相关叙述错误的是( )
A.丙肝病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
B.NS5B聚合酶是肝细胞核糖体经翻译合成的
C.索非布韦可以通过抑制病毒RNA复制从而抑制丙肝病毒的繁殖
D.被丙肝病毒入侵的肝细胞及丙肝病毒最终都通过细胞免疫清除
2.丙型肝炎病毒（HCV）感染每年在世界范围内造成100多万人死亡，是肝硬化和肝细胞癌的元凶之一。2020年的诺贝尔生理学或医学奖授予了在丙型肝炎病毒（HCV）研究中做出决定性贡献的三位科学家，他们的部分研究成果总结在下图中。
(1)人体感染HCV病毒会得丙型肝炎，感染肺结核杆菌则易患肺结核。HCV病毒和肺结核杆菌结构上的最大区别是 。
(2)如图所示，HCV进入人体后，通过结合肝细胞膜上的CD81攻击靶细胞。下列最符合CD81化学本质的是（ ）
A. 蛋白质 B. 糖类 C. 核酸 D. 脂质
(3)包括病毒在内的生物体合成DNA或RNA由四种性质不同的核酸聚合酶催化。根据所学知识和图示信息，正确填写下表：
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核酸聚合酶的类型 |
核酸聚合酶发挥作用的场合 |
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以DNA为模板，合成DNA |
（1） 肝细胞分裂周期中的 期 |
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以RNA为模板，合成DNA |
（2） 中心法则中的 步骤 |
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以DNA为模板，合成RNA |
（3） 图8中的过程 （填序号） |
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以RNA为模板，合成RNA |
（4） 图8中的过程 （填序号） |
(4)一般而言，预防病毒感染性疾病，接种疫苗是比较有效的策略。疫苗的制备通常需要培养病毒，下列适合培养丙肝病毒的是
A.噬菌体 B.鸡胚胎组织
C.肝细胞 D.动物细胞培养基
(5)研究发现，HCV在肝细胞中表达的NS3-4A蛋白既能促进病毒RNA的复制和病毒颗粒的形成（即图中的③和④），还能降解线粒体外膜蛋白（MAVS）；而MAVS则是诱导肝细胞抗病毒因子表达的关键因子。近年来，科研人员开发了一系列抗HCV的候选药物，其中包括抑制图中步骤③的buvir、抑制图中步骤④的asvir、以及抑制NS3-4A合成的previr。试根据题干和图中信息，从理论上推断抗HCV效果最好的候选药物是 ，理由是 。
3.（多选）2020年诺贝尔化学奖授予新型基因编辑技术CRISPR/Cas9。研究发现：很多细菌的细胞里有一种适应力免疫系统叫做 CRISPR，它可以使细菌侦测到病毒 DNA 并消灭它。在病毒感染细菌后，细菌通过一种向导 RNA把Cas9 蛋白引导到外源 DNA并与之结合，而后利用Cas9 蛋白的 DNA内切酶将病毒 DNA 剪断，从而阻断病毒在细菌体内的繁殖。图示利用改造后的CRISPR/Cas9 技术，研究人员能高精度修改动物、植物和微生物的 DNA。下列分析正确的是
A.向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则
B.利用该技术进行基因编辑时，只能切除原有DNA 片段不能插入新的 DNA片段
C.通过 CRISPR/Cas9技术可以酸除突变的基因而达到根除致病基因的目的
D.Cas9 蛋白剪切 DNA片段的精确性随着向导 RNA 长度的延长而增加
4.2020年诺贝尔化学奖授予了两位开发出CRISPR/Cas9基因编辑技术的科学家，该技术在实体瘤研究中得到广泛应用。
(1)Cas9是一种来自细菌的核酸内切酶，其由相关基因指导在________上合成，它与sgRNA构成的复合体能与DNA分子特定碱基序列结合，如图1所示，据图1分析，作用原理是sgRNA能与DNA单链进行________，Cas9能在NGGPAM序列(几乎存在于所有基因中)上游切断DNA双链的________键。
(2)结直肠癌是常见的消化道恶性肿瘤，研究发现APC基因发生突变引起的结肠和直肠腺瘤性息肉与结直肠癌密切相关。将_______基因及靶向小鼠APC基因的16号外显子的双链sgRNA拼接后形成________与慢病毒载体结合，导入小鼠结肠细胞，获得APC基因缺失的结肠细胞，通过粘膜注射，将APC基因缺失结肠细胞原位移植入免疫缺陷小鼠，生成腺瘤，获得结直肠癌小鼠模型，请写出该模型的一种应用_________。
(3)CRISPR/Cas9技术还可用于结直肠癌相关基因功能的研究。研究人员通过CRISPR/Cas9技术在人结肠癌细胞HRT18中敲除产促红细胞生成素人干细胞A1受体基因(EPHA1基因)，进行细胞划痕实验。
补充图中步骤①_________，②_________，③_________。由图可知，与另外两组相比，48h后c组细胞划痕的宽度较_________，说明_________。
(4)请写出CRISPR/Cas9基因编辑技术其他可能的一项应用_________。
5.2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现对人类及大多数动物细胞感知并适应氧气变化的分子机制的三位科学家。研究发现低氧条件下，HIF1α(缺氧诱导因子的成分之一)进入细胞核，并与基因组中的一段已鉴定的DNA序列相结合，调控相关基因表达，促进红细胞生成等，进而促进机体适应低氧环境。下列相关分析正确的是
A．mRNA沿着核糖体移动合成的HIF1α可通过核孔进入细胞核
B．低氧条件下，机体内HIF1α的含量降低有利于维持机体内环境稳态
C．HIF1α与相应DNA上的起始密码子结合后发挥作用
D．适当提高细胞核与细胞质的HIF1α含量比值，可治疗缺氧性疾病
5.（多选）2018年诺贝尔生理学或医学奖颁给了James P.Allison和TasukuHonjo，两人因在抑制消极免疫调节机制的研究中发现了新癌症疗法而获奖。他们在研究中发现了PD－1基因的功能，并提出了新的癌症疗法。图示为活化的T细胞表面含有PD－1蛋白，与癌细胞表面PD－1的配体(PD－L1)结合，使得T细胞的活性受到抑制，恶性肿瘤逃脱免疫系统的追杀。结合所学知识，判断下列相关说法正确的是
A.PD－1基因主要在活化的T细胞中表达，体现了基因的选择性表达
B.PD－1基因的功能是抑制细胞的激活，T细胞的过度、激活会引起免疫缺陷病
C.PD－1蛋白与PD－L1结合，使得T细胞的活性受到抑、制，这体现了细胞膜的信息交流功能
D.使用抑制剂阻断PD－1蛋白和PD－L1的结合，增强T、细胞对肿瘤细胞的识别，为治疗癌症提供了新思路
1.答案：D
解析：丙肝病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，因为丙肝病毒的遗传物质是RNA，A正确；NS5B聚合酶是肝细胞核糖体经翻译合成的， NS5B聚合酶的化学本质为蛋白质，由核糖体合成，B正确；索非布韦可以通过抑制病毒RNA复制从而抑制丙肝病毒的繁殖，C正确；被丙肝病毒入侵的肝细胞及丙肝病毒先通过细胞免疫杀死，再通过体液兔疫清除，D错误。
2.答案：(1)有无细胞结构
(2)A
(3)（1）S期/间期 （2）逆转录 （3）⑤ （4）③
(4)C
(5)previr
单独使用asvir、buvir只能抑制HCV病毒RNA复制或病毒颗粒的形成，即抑制病毒的繁殖过程；而用previr抑制NS3-4A既能抑制HCV的繁殖，又能缓解线粒体膜蛋白MAVS的降解，使宿主细胞能正常表达抗病毒因子，保存机体免疫活性。
解析：（1）肺结核杄菌是原核生物，病毒与肺结核杄菌结构上最大的区别就是没有细胞结构。
（2）HCV通过结合肝细胞膜上的CD81攻击靶细胞，CD81是细胞膜上的受体，本质是蛋白质；故选A.（3）（1）以DNA为模板合成DNA，是DNA的复制，发生在肝细胞分裂周期中的间期或S期；（2）以RNA为模板合成DNA，表示逆转录。（3）以DNA为模板，合成RNA，表示转录，对应图甲中的⑤过程（4）以RNA为模板，合成RNA，表示RNA的复制，对应图甲中的③过程。（4）病毒只能寄生在活细胞中，丙肝病毒易侵染肝细胞，因此适合用肝细胞培养丙肝病毒故选C。（5）根据题干和图中信息，从理论上推断抗HCV效果最好的候选药物是 previr。因为单独使用asir、buvr只能抑制HCV病毒RNA复制或病毒颗粒的形成，即抑制病毒的繁殖过程；而用previr抑制NS3-4A既能抑制HCV的繁殖，又能缓解线粒体膜蛋白MAVS的降解，使宿主细胞能正常表达抗病毒因子，保存机体兔疫活性。
3.答案：ACD
解析：ICRISPR相当于细菌细胞中的免疫系统，向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基 互补配对原则，A正确；利用该技术进行基因编辑时，既能切除原有DNA片段，又能插入新的 DNA片段,B错误;通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的， C正确；向导RNA与目标DNA结合的前提条件是RNA序列与DNA序列精准结合，如果向 导RNA过短，则基因组中能与之结合的DNA序列就会越多，出现Cas9结合剪切多个基因的 现象，因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加,D正确。
4.答案：(1)核糖体；碱基互补配对；磷酸二酯
(2)Cas9；目的基因；研究药物对结直肠癌小鼠的治疗效果，研究结直肠癌发病机理
(3)空质粒；胰蛋白酶或胶原蛋白酶；贴壁；小EPHA1基因可抑制人结肠癌细胞扩散转移
(4)基因治疗、动植物品种改良
解析：(1)Cas9是一种来自细菌的核酸内切酶，其成分是蛋白质，由相关基因指导在核糖体上合成的。作用原理是sgRNA与DNA单链进行碱基互补配对，并在PAM序列(几乎存在于所有基因中)上游切断DNA双链的磷酸二酯键。
(2)研究发现APC基因发生突变引起的结肠和直肠腺瘤性息肉与结直肠癌密切相关；通过基因工程获得结直肠癌小鼠模型的过程:将Cas9基因及靶向小鼠APC基因的16号外显子的双链sgRNA拼接后形成目的基因与慢病毒载体结合，导入小鼠结肠细胞，获得APC基因缺失的结肠细胞，通过粘膜注射，将APC基因缺失结肠细胞原位移植入免疫缺陷小鼠，生成腺瘤，获得结直肠癌小鼠模型。利用该模型小鼠可研究药物对结直肠癌小鼠的治疗效果，研究结直肠癌发病机理。
(3)根据图2细胞划痕实验流程，图中①表示空质粒、②表示胰蛋白酶、③表示贴壁。由图3细胞划痕实验结果可知，与另外两组相比，48h后c组细胞划痕的宽度较小，说明E-PHA1基因可抑制人结肠癌细胞扩散转移。
(4)CRISPR/Cas9基因编辑技术还可用于基因治疗、动植物品种改良等方面
5.答案：选D。核糖体沿着mRNA移动合成的HIF1α可通过核孔进入细胞核，A错误；由题干信息可知，低氧条件下，HIF1α可调控相关基因表达，促进红细胞生成等，故低氧条件下HIF1α含量的增加有利于维持机体内环境稳态，B错误；HIF1α可与相应DNA序列结合，起始密码子在mRNA上，C错误；HIF1α是低氧环境下重要的调控因子，其在细胞核与细胞质中含量比值的增加，有利于促进红细胞生成，提高机体对低氧环境的适应，可治疗缺氧性疾病，D正确。
6.答案：ACD PD1基因主要在活化的T细胞和B细胞中表达，而在其它细胞不表达，体现了基因的选择性表达，A正确；PD1基因表达形成的PD1蛋白能抑制T细胞的活性，T细胞或B细胞的过度激活会使机体的免疫功能过强，可引起自身免疫病，B错误；PD1蛋白与PDL1结合，使得T细胞的活性受到抑制，这体现了细胞膜的信息交流功能，C正确；根据“活化的T细胞表面含有的PD1蛋白能与癌细胞表面PD1的配体(PDL1)结合，使得T细胞的活性受到抑制，恶性肿瘤能逃脱免疫系统的追杀”，可知使用抑制剂阻断PD1蛋白和PDL1的结合，可增强T细胞对肿瘤细胞的识别，这为治疗癌症提供了新的思路，D正确。
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