2025屆高考生物二輪專題復(fù)習(xí)與測試板塊三動(dòng)物生理學(xué)命題最前沿七萬眾矚目-諾貝爾獎(jiǎng)

[命題最前沿七]萬眾矚目——諾貝爾獎(jiǎng)2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)考點(diǎn)深剖北京時(shí)間2023年10月2日，2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)公布結(jié)果，兩位科學(xué)家因核苷堿基修飾方面的發(fā)現(xiàn)而獲獎(jiǎng)，這些發(fā)現(xiàn)使開發(fā)有效的mRNA疫苗成為可能。這一熱點(diǎn)與高中生物學(xué)中的免疫調(diào)節(jié)、基因表達(dá)等知識(shí)密切相關(guān)，是命題人出題的熱點(diǎn)素材。時(shí)間獲獎(jiǎng)理由知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系2022“已滅絕人類基因組和人類進(jìn)化”方面的發(fā)現(xiàn)遺傳、變異與進(jìn)化、免疫調(diào)節(jié)2021發(fā)現(xiàn)溫度和觸覺感受器神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)2020發(fā)現(xiàn)丙型肝炎病毒病毒的結(jié)構(gòu)、中心法則及免疫預(yù)防問題CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)(化學(xué)獎(jiǎng))基因工程續(xù)表時(shí)間獲獎(jiǎng)理由知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系2019發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞如何感知和適應(yīng)氧氣供應(yīng)細(xì)胞呼吸、基因調(diào)控、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)2018發(fā)現(xiàn)了抑制負(fù)免疫調(diào)節(jié)的癌癥療法免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞癌變2017發(fā)現(xiàn)控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)、基因的表達(dá)2016發(fā)現(xiàn)細(xì)胞自噬的機(jī)制細(xì)胞的衰老和凋亡2015有關(guān)瘧疾新療法的發(fā)現(xiàn)(屠呦呦)；有關(guān)寄生蟲感染新療法的發(fā)現(xiàn)傳染病的防治與人類健康DNA修復(fù)的細(xì)胞機(jī)制研究(化學(xué)獎(jiǎng))基因突變、細(xì)胞癌變2014發(fā)現(xiàn)構(gòu)建大腦定位系統(tǒng)的細(xì)胞——GPS細(xì)胞神經(jīng)調(diào)節(jié)2013發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的囊泡運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?012發(fā)現(xiàn)成熟細(xì)胞可被重編程變?yōu)槎喙δ芗?xì)胞干細(xì)胞研究2011發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞免疫應(yīng)答的“守門人”免疫調(diào)節(jié)2010開創(chuàng)體外受精療法細(xì)胞工程、胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題1．普通mRNA疫苗易引起機(jī)體產(chǎn)生不良反應(yīng)，2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者發(fā)現(xiàn)將mRNA中的尿嘧啶替換成假尿嘧啶，堿基修飾后既能減少炎癥反應(yīng)，又能增加蛋白質(zhì)的產(chǎn)量。下圖表示相關(guān)修飾的過程。下列有關(guān)說法正確的是(D)A.對(duì)正常mRNA修飾的過程屬于基因突變B．經(jīng)修飾后的mRNA會(huì)影響蛋白質(zhì)合成的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程C．mRNA修飾后蛋白質(zhì)產(chǎn)量增加與終止密碼子后移有關(guān)D．尿苷與假尿苷的區(qū)別在于五碳糖與尿嘧啶的連接位置不同解析：對(duì)正常mRNA修飾是對(duì)RNA進(jìn)行的修飾，并不是對(duì)相關(guān)基因進(jìn)行的處理，因此不屬于基因突變，A錯(cuò)誤；修飾后的mRNA會(huì)影響基因的翻譯過程，不影響基因的轉(zhuǎn)錄過程，B錯(cuò)誤；mRNA修飾后蛋白質(zhì)產(chǎn)量增加，不是蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量增加，因此蛋白質(zhì)產(chǎn)量增加與終止密碼子后移無關(guān)，C錯(cuò)誤；根據(jù)題圖信息，尿苷與假尿苷的區(qū)別在于五碳糖與尿嘧啶的連接位置不同，D正確。2．2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者的開創(chuàng)性研究催生了一門全新的學(xué)科——古基因組學(xué)，他通過對(duì)已滅絕的古人類——尼安德特人的基因組進(jìn)行測序，發(fā)現(xiàn)尼安德特人的部分基因通過智人流向現(xiàn)代人類。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)A．古基因組學(xué)的研究需要借助PCRB．尼安德特人可能是通過與智人雜交將其基因遺傳給現(xiàn)代人類的C．研究尼安德特人的基因組至少需要測定46條染色體的DNA序列D．古基因組學(xué)能夠?yàn)槿祟惖钠鹪磁c現(xiàn)代人的進(jìn)化提供有力的證據(jù)解析：古基因組學(xué)的研究需要提取古人類化石中的DNA分子并進(jìn)行體外擴(kuò)增，需要利用PCR，A正確；由題干信息可知，尼安德特人可能是通過與智人雜交，將其基因傳遞給后代，進(jìn)而遺傳給現(xiàn)代人類的，B正確；研究尼安德特人的基因組至少需要測定24條染色體(22條常染色體和X、Y染色體)的DNA序列，C錯(cuò)誤；測定不同時(shí)期已滅絕人類的基因組，找出他們的親緣關(guān)系，能夠?yàn)槿祟惖钠鹪磁c現(xiàn)代人的進(jìn)化提供有力的理論支持，D正確。3．2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予在“發(fā)現(xiàn)溫度和觸覺感受器”方面作出重要貢獻(xiàn)的兩位科學(xué)家。他們發(fā)現(xiàn)了會(huì)被辣椒素或43℃以上的物理高溫激活的受體(TRPV1)、會(huì)被寒冷激活的受體(TRPM8)和會(huì)被機(jī)械壓力激活的受體(Piezo)。下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A．薄荷、冰塊等可能會(huì)激活TRPM8B．用手拿熱水杯既會(huì)激活TRPV1又會(huì)激活PiezoC．研究Piezo對(duì)于血壓、呼吸和排尿等生理過程意義重大D．三種受體被激活后均可以通過興奮的傳遞在下丘腦產(chǎn)生相應(yīng)的感覺解析：薄荷、冰塊能使人產(chǎn)生冷覺，推測其能激活TRPM8，A正確；用手拿熱水杯既有高溫刺激又有機(jī)械壓力，能激活TRPV1和Piezo，B正確；血壓、呼吸和排尿等生理過程都存在機(jī)械壓力，都能激活Piezo，C正確；產(chǎn)生感覺的中樞位于大腦皮層，D錯(cuò)誤。4．兩位科學(xué)家因?qū)RNA疫苗的研究而獲得2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。在學(xué)界看來，預(yù)防治療腫瘤或許才是mRNA疫苗隱藏最深的價(jià)值。我國優(yōu)生科學(xué)協(xié)會(huì)婦兒免疫學(xué)分會(huì)秘書長表示，mRNA疫苗特別適合作腫瘤疫苗?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題：(1)當(dāng)免疫系統(tǒng)的________功能低下或失調(diào)時(shí)，機(jī)體突變的細(xì)胞不能及時(shí)被清除，會(huì)造成腫瘤發(fā)生。細(xì)胞因子可促進(jìn)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的分裂、分化，這些細(xì)胞因子主要由________分泌。(2)樹突狀細(xì)胞將體外轉(zhuǎn)錄的mRNA識(shí)別為外來物質(zhì)，這導(dǎo)致它們的激活和炎癥信號(hào)分子的釋放。樹突狀細(xì)胞在人體免疫中的作用主要是________________。兩位科學(xué)家通過對(duì)mRNA進(jìn)行修飾，將尿苷替換成假尿苷，這樣可以大大減少炎癥反應(yīng)，分析其原因是________________________________________。(3)腫瘤免疫療法還有樹突狀細(xì)胞(DC)疫苗。分離患者DC的前體細(xì)胞，通過體外誘導(dǎo)培養(yǎng)成DC，并攜帶腫瘤抗原后將其回輸至患者體內(nèi)，這些回輸?shù)腄C的主要作用是___________________________________________________________。答案：(1)免疫監(jiān)視輔助性T細(xì)胞(2)吞噬、呈遞抗原修飾后的mRNA能有效躲避免疫系統(tǒng)的識(shí)別(3)誘導(dǎo)機(jī)體細(xì)胞毒性T細(xì)胞迅速增殖、分化，啟動(dòng)機(jī)體免疫系統(tǒng)，精準(zhǔn)殺傷腫瘤細(xì)胞(合理即可)5．胰島素是維持血糖平衡的重要激素，2023年是班廷等科學(xué)家因提取胰島素而榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)100周年?；卮鹣铝袉栴}：(1)1889年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)狗的胰腺被切除后會(huì)患糖尿病，據(jù)此提出的假說是_______________________________________。1920年，班廷獲知：狗的胰管結(jié)扎后，其胰腺萎縮，胰島卻保持完好且狗不患糖尿病。班廷綜合以上信息，以甲、乙兩組健康狗為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲取胰島分泌物并驗(yàn)證其有降血糖功能，請(qǐng)寫出他的實(shí)驗(yàn)思路：____________________________________________。在本對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，摘除狗的胰腺使其患糖尿病，這種自變量控制方法稱為_______________________________________。(2)下圖表示人體內(nèi)胰島素的作用機(jī)理。①胰島素由________細(xì)胞分泌，當(dāng)它與組織細(xì)胞膜上的胰島素受體結(jié)合后，能促進(jìn)組織細(xì)胞加速攝取葡萄糖，其原因是___________________________________________________________。胰島素通過與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合后調(diào)節(jié)組織細(xì)胞的代謝活動(dòng)，這體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有___________________________________________________________________________________的功能。②某糖尿病患者檢查發(fā)現(xiàn)：胰島素含量正常，但血液中存在異?？贵w與胰島素受體競爭性結(jié)合。這種異?？贵w引起的糖尿病在免疫學(xué)上稱為________________病。答案：(1)