高考生物热点之2020年诺贝尔奖考点分析和整理

  • 2020-10-30 18:21:00
  • 李俞镠老师
2020年诺贝尔奖评选10月5日起陆续揭晓,由于今年新冠病毒疫情的影响力,有关物理、化学、生物的诺贝尔奖中的两个就与它有些联系。 一是,2020年诺贝尔生理学或医学奖颁发给丙型肝炎病毒的发现。二是,2020诺贝尔化学奖颁发给了基因组编辑工具CRISPR的发现。
 
近几年的高考试题,几乎每年都会结合诺贝尔奖出题,内容主要涉及物理、化学、生物等学科。由此产生的新的生物考查情境也比较重要,现从两方面分别进行整,具体内容如下:
 
一、生命观念、科学思维
 
1、丙肝病毒结构
 
丙肝病毒 HCV是一种RNA病毒,其宿主细胞是肝细胞。整个病毒体呈球形,由RNA基因组和病毒包膜构成,在核衣壳外包含有衍生于宿主细胞的脂双层膜,膜上插有病毒基因组编码的糖蛋白E1和E2。
高考生物热点之2020年诺贝尔奖考点分析和整理
 
2、病毒RNA的复制、转录和翻译
 
一旦病毒通过胞吞进入宿主细胞,其包被基因组RNA的核衣壳即释放到细胞质,然后脱去衣壳,暴露出基因组RNA。HCV的RNA接着在细胞质中进行翻译和复制。其翻译一开始在细胞质中游离的核糖体上进行,但很快在信号肽引导下,定位到粗面内质网上继续翻译。得到一个多聚蛋白,后经病毒蛋白酶和宿主细胞的蛋白酶的联合作用,切割成多种病毒蛋白,包括结构蛋白和非结构蛋白。
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3、新病毒颗粒的包装和释放
 
复制产生的新的基因组RNA与各种结构蛋白在内质网和高尔基体包装成新的病毒,经胞吐的方式离开“现任宿主细胞”,再去感染“后任”宿主细胞。
 
4、如何治疗
 
对HCV而言,其致病机理并不复杂,那就是永不停息地繁殖。繁殖的关键一步在于给子代病毒制备出一套遗传物质(RNA)。RNA的制造需四种原料,分别为ATP、GTP、CTP和UTP,然后在一种被称为RNA聚合酶的帮助下完成。索非亚经过两年努力,最终于2007年发现了PSI-7977,其能在肝脏代谢出PSI-6130,该分子命名为索非布韦,是一种理想的原料类似物,该物质在HCV制造下一代RNA时“蒙骗”RNA聚合酶并“以假乱真”地代替正常原料掺入,导致RNA制造的失败,HCV就丧失繁殖能力,好似 “绝育” 一般,达到治愈效果。这一策略可称为 “移花接木”,开发出的药物又被称为核苷酸类似物。
 
然而丙肝病毒并不仅仅在单方面影响肝脏健康,单一药物更是难以抑制病毒发展。而效果更好的组合疗法,可以通过2-3种机理不同的药物全方位消灭丙肝病毒,治愈率最高可达100%。丙肝从此走上完全治愈的道路。
 
二、社会责任
 
1、如何预防丙肝病毒
 
目前,尚无有效的预防性丙型肝炎疫苗可供使用。
 
(1)HCV主要经输血和血制品、单采血浆回输血细胞传播。自我国对献血员筛查HCV抗体及RNA后,经输血和血制品传播已很少发生。应避免与他人共用可能受血液污染的器具如针头或注射器等。
 
(2)HCV可经破损的皮肤和黏膜传播。避免与他人共用未经严格消毒的牙科器械、剃须刀、牙刷,修足、文身和穿耳环孔等也是HCV潜在的传播方式。皮肤外伤应注意保护,防止伤口被污染。
 
(3)与HCV感染者性接触和有多个性伴侣者,感染的危险性较高。同时伴有其他性传播疾病者,特别是感染人类免疫缺陷病毒(HIV)者,感染HCV的危险性更高。
 
(4)HCV抗体阳性母亲将HCV传播给新生儿的危险性约2%,若母亲在分娩时HCV RNA阳性,则传播的危险性可高达4%~7%。如果在妊娠前发现HCV RNA阳性,应尽快治愈后再考虑怀孕。如妊娠期间发现丙型肝炎,可以考虑继续妊娠,分娩并停止哺乳后再进行抗病毒治疗。
 
除了上面的预防措施外,我们还需要知道的是:拥抱、打喷嚏、咳嗽、食物、饮水、共用餐具和水杯、无皮肤破损及其他无血液暴露的接触一般不传播HCV。另外,肝炎主要由病毒感染引起,但酗酒、环境毒素和自身免疫疾病等也是重要的原因。因此保持良好的生活习惯也是非常重要的。
 
附相关题目:
 
1.丙型肝炎病毒(HCV)是一种RNA病毒,其侵染肝细胞的过程如图所示。下列叙述错误的是
 
高考生物热点之2020年诺贝尔奖考点分析和整理
 
A. 过程①与膜的流动性有关 B. 过程②需要DNA聚合酶参与
 
C. 过程③所需的tRNA和氨基酸来自肝细胞 D. 过程②③均遵循碱基互补配对原则
 
答案:B
 
解析:
 
A、从图中可以看出过程1前后相比,病毒外多了一层膜结构,这层膜结构应来源于肝细胞细胞膜,过程1类似于胞吞,与膜的流动性有关,A正确;
 
B、过程②是RNA复制过程,不需要DNA聚合酶参与,DNA聚合酶用于DNA复制,B错误;
 
C、过程③是翻译过程,需要tRNA和氨基酸,其自身只有RNA和蛋白质两种物质组成,所以翻译过程所需原料只能来自肝细胞,C正确;
 
D、过程②是RNA复制过,RNA上的碱基与游离的核糖核昔酸上的碱基互补配对,3是翻译过程:mRNA上的碱基与tRNA上组成反密码子的碱基互补配对,D正确.
 
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