2021年高考生物考前沖刺角度6與諾貝爾獎有關(guān)的試題含解析

PAGE4-與諾貝爾獎有關(guān)的試題(建議用時：30分鐘)1.2017年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予3位美國科學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了“調(diào)控晝夜節(jié)律的分子機制”。右圖表示人體生物鐘的部分機理，他們發(fā)現(xiàn)下丘腦SCN細胞中基因表達產(chǎn)物per蛋白的濃度呈周期性變化，在夜晚不斷積累，到了白天又會被分解，per蛋白的濃度變化與晝夜節(jié)律驚人一致。下列敘述正確的是()A．③過程中per蛋白抑制細胞核中per基因表達體現(xiàn)了負反饋調(diào)節(jié)機制B．①過程的產(chǎn)物運出細胞核與per蛋白運入細胞核體現(xiàn)了核孔可自由運輸大分子C．per基因控制人體晝夜節(jié)律，其只存在于人體下丘腦SCN細胞中D．per蛋白的濃度變化與基因調(diào)控有關(guān)而與環(huán)境無關(guān)2．(2020·河北張家口階段檢測)美國科學家詹姆斯·艾利森和日本科學家本庶佑共同獲得2018年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。艾利森發(fā)現(xiàn)抑制CTLA-4分子活性能使T細胞大量增殖而發(fā)揮免疫功能。本庶佑則在T細胞上首次發(fā)現(xiàn)了PD-1分子，PD-1和CTLA-4相似，抑制PD-1則能夠活化T細胞，刺激生物體免疫功能。研究進一步發(fā)現(xiàn)：CTLA-4與PD-1聯(lián)合療法對晚期黑色素瘤效果顯著?？梢?，治療人體疾病的有效手段之一是從根本上提高人體的免疫力。據(jù)此分析，以下說法錯誤的是()A．T細胞大量增殖會增強機體的體液免疫和細胞免疫功能B．注射特異性結(jié)合CTLA-4和PD-1的抗體可增強人體的免疫功能C．一個人是否會患癌癥以及癌癥治療的效果，都與人體免疫力有關(guān)D．CTLA-4與PD-1聯(lián)合療法就是通過同時口服CTLA-4與PD-1來治療癌癥3．2019年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲得者指出，在富氧環(huán)境下，VHL(一種蛋白質(zhì))會結(jié)合HIF-1α(缺氧誘導因子的組成成分之一，其在常氧或富氧時會被降解)，使HIF-1α被“標記”，從而被相應(yīng)蛋白酶分解。下列相關(guān)分析，錯誤的是()A．VHL、蛋白酶的基本組成元素均為C、H、O、NB．若控制HIF-1α和VHL合成的基因發(fā)生突變，機體仍可能合成正常的HIF-1α和VHLC．若機體中合成的VHL異常，則會影響HIF-1α的降解D．只要機體中催化HIF-1α分解的酶存在，HIF-1α就可被降解4．2019年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了發(fā)現(xiàn)對人類及大多數(shù)動物細胞感知并適應(yīng)氧氣變化的分子機制的三位科學家。研究發(fā)現(xiàn)低氧條件下，HIF-1α(缺氧誘導因子的成分之一)進入細胞核，并與基因組中的一段已鑒定的DNA序列相結(jié)合，調(diào)控相關(guān)基因表達，促進紅細胞生成等，進而促進機體適應(yīng)低氧環(huán)境。下列相關(guān)分析正確的是()A．mRNA沿著核糖體移動合成的HIF-1α可通過核孔進入細胞核B．低氧條件下，機體內(nèi)HIF-1α的含量降低有利于維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)C．HIF-1α與相應(yīng)DNA上的起始密碼子結(jié)合后發(fā)揮作用D．適當提高細胞核與細胞質(zhì)的HIF-1α含量比值，可治療缺氧性疾病5．2019年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎被授予揭示細胞感知和適應(yīng)氧氣供應(yīng)機制的三位科學家。細胞感知和適應(yīng)氧氣供應(yīng)的機制與缺氧誘導因子(HIF)有關(guān)，HIF是由HIF-1α和ARNT兩種結(jié)合蛋白組成的。在氧氣充足時，氧氣可使HIF-1α羥基化，而羥基化的HIF-1α被VHL識別并結(jié)合形成復(fù)合體后，HIF-1α可被相應(yīng)蛋白酶水解；在缺氧時，細胞中的HIF-1α與ARNT結(jié)合，而后結(jié)合到細胞核中特定DNA片段上，促進EPO基因表達促紅細胞生成素(EPO)，從而促進紅細胞的生成?；卮鹣铝袉栴}：(1)人體中的HIF-1α、ARNT、蛋白酶、EPO均為蛋白質(zhì)，它們的功能不同，根本原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)促紅細胞生成素(EPO)主要在腎臟中合成，低氧會使腎臟中HIF-1α的降解受阻，從而促進腎細胞合成和分泌EPO，在EPO合成和分泌過程中會產(chǎn)生囊泡的細胞器是__________________________。EPO可促進紅細胞生成，而紅細胞增多則會反過來使腎臟合成的EPO減少，這種調(diào)節(jié)機制是________調(diào)節(jié)。(3)高原紅細胞增多癥是高原低氣壓低氧環(huán)境下人體的慢性疾病，其癥狀是血液中的紅細胞異常增多，血紅蛋白與紅細胞積壓會對組織器官造成損傷。結(jié)合題干推測患該病的原因可能是_________________________________________。6．(2020·北京東城區(qū)高三模擬)2013年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予發(fā)現(xiàn)囊泡運輸調(diào)控機制的三位科學家。甲圖表示細胞通過形成囊泡運輸物質(zhì)的過程，乙圖是甲圖的局部放大圖。不同囊泡介導不同途徑的運輸。圖中①～⑤表示不同的細胞結(jié)構(gòu)，請分析回答下列問題：(1)囊泡膜的主要成分是____________________。(2)甲圖中囊泡X最初由[]________經(jīng)“出芽”形成。⑤內(nèi)含有多種水解酶，由此推測⑤是________(填細胞器名稱)。(3)乙圖中的囊泡能精確地將細胞中的“貨物”運送到細胞外，這體現(xiàn)了細胞膜具有________________的功能。(4)研究發(fā)現(xiàn)，囊泡運輸與S基因密切相關(guān)，科學家篩選了酵母菌S基因突變體，與野生型酵母菌對照，發(fā)現(xiàn)突變體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡在細胞內(nèi)大量積累，無法運出。據(jù)此推測，S基因編碼的蛋白質(zhì)的功能可能是____________________。參考答案與解析角度1與諾貝爾獎有關(guān)的試題1．解析：選A。圖中①過程是per基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，②過程是mRNA穿過核孔進入細胞質(zhì)，與細胞質(zhì)中的核糖體結(jié)合后翻譯出per蛋白，③過程是per蛋白穿過核孔進入細胞核，抑制per基因的轉(zhuǎn)錄過程，從而使細胞合成的per蛋白含量保持穩(wěn)定，這是一種負反饋調(diào)節(jié)機制，A項正確。核孔對物質(zhì)的進出具有選擇性，B項錯誤。人體所有體細胞都是由受精卵經(jīng)細胞分裂、分化而來的，per基因不僅存在于下丘腦的SCN細胞中，也存在于其他細胞中，C項錯誤。由題意可知，per蛋白的濃度變化與晝夜節(jié)律驚人一致，說明per蛋白的濃度變化不僅受基因調(diào)控，還受到環(huán)境的影響，D項錯誤。2．解析：選D。由題干中“抑制PD-1則能夠活化T細胞，刺激生物體免疫功能”“抑制CTLA-4分子活性能使T細胞大量增殖而發(fā)揮免疫功能”，可推知T細胞大量增殖會增強機體的體液免疫和細胞免疫功能，注射特異性結(jié)合CTLA-4和PD-1的抗體后，抗體會與CTLA-4、PD-1結(jié)合，抑制CTLA-4、PD-1的活性，使T細胞大量增殖或活化T細胞而增強人體的免疫功能，A、B正確；由題干“治療人體疾病的有效手段之一是從根本上提高人體的免疫力”可知，一個人是否會患癌癥以及癌癥治療的效果，都與人體免疫力有關(guān)，C正確；由題干可知CTLA-4與PD-1聯(lián)合療法就是通過同時抑制CTLA-4與PD-1的活性來治療癌癥，而不是口服CTLA-4與PD-1，D錯誤。3．解析：選D。VHL、蛋白酶的化學本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，其基本組成元素為C、H、O、N，A正確；基因發(fā)生突變不一定導致合成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常，B正確；因HIF-1α降解需要和VHL結(jié)合，故若VHL異常會影響HIF-1α的降解，C正確；由題干信息知，HIF-1α需和VHL結(jié)合，被“標記”后才能被相應(yīng)蛋白酶降解，D錯誤。4．解析：選D。核糖體沿著mRNA移動合成的HIF-1α可通過核孔進入細胞核，A錯誤；由題干信息可知，低氧條件下，HIF-1α可調(diào)控相關(guān)基因表達，促進紅細胞生成等，故低氧條件下HIF-1α含量的增加有利于維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，B錯誤；HIF-1α可與相應(yīng)DNA序列結(jié)合，起始密碼子在mRNA上，C錯誤；HIF-1α是低氧環(huán)境下重要的調(diào)控因子，其在細胞核與細胞質(zhì)中含量比值的增加，有利于促進紅細胞生成，提高機體對低氧環(huán)境的適應(yīng)，可治療缺氧性疾病，D正確。5．解析：(1)人體中的HIF-1α、ARNT、蛋白酶、EPO均為蛋白質(zhì)，它們的功能不同，根本原因是編碼這些蛋白質(zhì)的基因的遺傳信息不同。(2)促紅細胞生成素(EPO)主要在腎臟中合成，EPO是分泌蛋白，與其合成和分泌有關(guān)的細胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體，其中會產(chǎn)生囊泡的細胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。EPO可促進紅細胞生成，而紅細胞增多則會反過來使腎臟合成的EPO減少，這種調(diào)節(jié)機制是負反饋調(diào)節(jié)。(3)高原紅細胞增多癥的癥狀是血液中的紅細胞異常增多，推測患該病的原因可能是腎細胞合成和分泌的EPO過多。答案：(1)編碼這些蛋白質(zhì)的基因的遺傳信息不同(答案合理即可)(2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體負反饋(3)腎細胞合成和分泌的EPO過多(答案合理即可)6．解析：甲圖中，①表示細胞核，②表示細胞質(zhì)，③表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，④表示高爾基體。乙圖是甲圖的局部放大圖，表示囊泡精確地將細胞內(nèi)的物質(zhì)運送到細胞外的機制。(1)囊泡可由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體經(jīng)“出芽”形成，其化學成分與其他生物膜相似，主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成。(2)由甲圖可知，囊泡X最初由③(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))經(jīng)“出芽”形成。囊泡Y由高爾基體經(jīng)“出芽”形成，包裹著“貨物”向⑤移動并與之融合，結(jié)合⑤內(nèi)含有多種水解酶可推測⑤表示溶酶體。(3)由乙圖可知，囊泡膜上的蛋白