2021年高考生物考前冲刺角度6与诺贝尔奖有关的试题含解析

PAGE4-与诺贝尔奖有关的试题(建议用时：30分钟)1.2017年诺贝尔生理学或医学奖授予3位美国科学家，以表彰他们发现了“调控昼夜节律的分子机制”。右图表示人体生物钟的部分机理，他们发现下丘脑SCN细胞中基因表达产物per蛋白的浓度呈周期性变化，在夜晚不断积累，到了白天又会被分解，per蛋白的浓度变化与昼夜节律惊人一致。下列叙述正确的是()A．③过程中per蛋白抑制细胞核中per基因表达体现了负反馈调节机制B．①过程的产物运出细胞核与per蛋白运入细胞核体现了核孔可自由运输大分子C．per基因控制人体昼夜节律，其只存在于人体下丘脑SCN细胞中D．per蛋白的浓度变化与基因调控有关而与环境无关2．(2020·河北张家口阶段检测)美国科学家詹姆斯·艾利森和日本科学家本庶佑共同获得2018年诺贝尔生理学或医学奖。艾利森发现抑制CTLA­4分子活性能使T细胞大量增殖而发挥免疫功能。本庶佑则在T细胞上首次发现了PD­1分子，PD­1和CTLA­4相似，抑制PD­1则能够活化T细胞，刺激生物体免疫功能。研究进一步发现：CTLA­4与PD­1联合疗法对晚期黑色素瘤效果显著。可见，治疗人体疾病的有效手段之一是从根本上提高人体的免疫力。据此分析，以下说法错误的是()A．T细胞大量增殖会增强机体的体液免疫和细胞免疫功能B．注射特异性结合CTLA­4和PD­1的抗体可增强人体的免疫功能C．一个人是否会患癌症以及癌症治疗的效果，都与人体免疫力有关D．CTLA­4与PD­1联合疗法就是通过同时口服CTLA­4与PD­1来治疗癌症3．2019年诺贝尔生理学或医学奖获得者指出，在富氧环境下，VHL(一种蛋白质)会结合HIF­1α(缺氧诱导因子的组成成分之一，其在常氧或富氧时会被降解)，使HIF­1α被“标记”，从而被相应蛋白酶分解。下列相关分析，错误的是()A．VHL、蛋白酶的基本组成元素均为C、H、O、NB．若控制HIF­1α和VHL合成的基因发生突变，机体仍可能合成正常的HIF­1α和VHLC．若机体中合成的VHL异常，则会影响HIF­1α的降解D．只要机体中催化HIF­1α分解的酶存在，HIF­1α就可被降解4．2019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5．2019年诺贝尔生理学或医学奖被授予揭示细胞感知和适应氧气供应机制的三位科学家。细胞感知和适应氧气供应的机制与缺氧诱导因子(HIF)有关，HIF是由HIF­1α和ARNT两种结合蛋白组成的。在氧气充足时，氧气可使HIF­1α羟基化，而羟基化的HIF­1α被VHL识别并结合形成复合体后，HIF­1α可被相应蛋白酶水解；在缺氧时，细胞中的HIF­1α与ARNT结合，而后结合到细胞核中特定DNA片段上，促进EPO基因表达促红细胞生成素(EPO)，从而促进红细胞的生成。回答下列问题：(1)人体中的HIF­1α、ARNT、蛋白酶、EPO均为蛋白质，它们的功能不同，根本原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)促红细胞生成素(EPO)主要在肾脏中合成，低氧会使肾脏中HIF­1α的降解受阻，从而促进肾细胞合成和分泌EPO，在EPO合成和分泌过程中会产生囊泡的细胞器是__________________________。EPO可促进红细胞生成，而红细胞增多则会反过来使肾脏合成的EPO减少，这种调节机制是________调节。(3)高原红细胞增多症是高原低气压低氧环境下人体的慢性疾病，其症状是血液中的红细胞异常增多，血红蛋白与红细胞积压会对组织器官造成损伤。结合题干推测患该病的原因可能是_________________________________________。6．(2020·北京东城区高三模拟)2013年诺贝尔生理学或医学奖授予发现囊泡运输调控机制的三位科学家。甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，乙图是甲图的局部放大图。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①～⑤表示不同的细胞结构，请分析回答下列问题：(1)囊泡膜的主要成分是____________________。(2)甲图中囊泡X最初由[]________经“出芽”形成。⑤内含有多种水解酶，由此推测⑤是________(填细胞器名称)。(3)乙图中的囊泡能精确地将细胞中的“货物”运送到细胞外，这体现了细胞膜具有________________的功能。(4)研究发现，囊泡运输与S基因密切相关，科学家筛选了酵母菌S基因突变体，与野生型酵母菌对照，发现突变体内质网形成的囊泡在细胞内大量积累，无法运出。据此推测，S基因编码的蛋白质的功能可能是____________________。参考答案与解析角度1与诺贝尔奖有关的试题1．解析：选A。图中①过程是per基因转录出mRNA，②过程是mRNA穿过核孔进入细胞质，与细胞质中的核糖体结合后翻译出per蛋白，③过程是per蛋白穿过核孔进入细胞核，抑制per基因的转录过程，从而使细胞合成的per蛋白含量保持稳定，这是一种负反馈调节机制，A项正确。核孔对物质的进出具有选择性，B项错误。人体所有体细胞都是由受精卵经细胞分裂、分化而来的，per基因不仅存在于下丘脑的SCN细胞中，也存在于其他细胞中，C项错误。由题意可知，per蛋白的浓度变化与昼夜节律惊人一致，说明per蛋白的浓度变化不仅受基因调控，还受到环境的影响，D项错误。2．解析：选D。由题干中“抑制PD­1则能够活化T细胞，刺激生物体免疫功能”“抑制CTLA­4分子活性能使T细胞大量增殖而发挥免疫功能”，可推知T细胞大量增殖会增强机体的体液免疫和细胞免疫功能，注射特异性结合CTLA­4和PD­1的抗体后，抗体会与CTLA­4、PD­1结合，抑制CTLA­4、PD­1的活性，使T细胞大量增殖或活化T细胞而增强人体的免疫功能，A、B正确；由题干“治疗人体疾病的有效手段之一是从根本上提高人体的免疫力”可知，一个人是否会患癌症以及癌症治疗的效果，都与人体免疫力有关，C正确；由题干可知CTLA­4与PD­1联合疗法就是通过同时抑制CTLA­4与PD­1的活性来治疗癌症，而不是口服CTLA­4与PD­1，D错误。3．解析：选D。VHL、蛋白酶的化学本质均为蛋白质，其基本组成元素为C、H、O、N，A正确；基因发生突变不一定导致合成的蛋白质结构异常，B正确；因HIF­1α降解需要和VHL结合，故若VHL异常会影响HIF­1α的降解，C正确；由题干信息知，HIF­1α需和VHL结合，被“标记”后才能被相应蛋白酶降解，D错误。4．解析：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。5．解析：(1)人体中的HIF­1α、ARNT、蛋白酶、EPO均为蛋白质，它们的功能不同，根本原因是编码这些蛋白质的基因的遗传信息不同。(2)促红细胞生成素(EPO)主要在肾脏中合成，EPO是分泌蛋白，与其合成和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，其中会产生囊泡的细胞器是内质网和高尔基体。EPO可促进红细胞生成，而红细胞增多则会反过来使肾脏合成的EPO减少，这种调节机制是负反馈调节。(3)高原红细胞增多症的症状是血液中的红细胞异常增多，推测患该病的原因可能是肾细胞合成和分泌的EPO过多。答案：(1)编码这些蛋白质的基因的遗传信息不同(答案合理即可)(2)内质网和高尔基体负反馈(3)肾细胞合成和分泌的EPO过多(答案合理即可)6．解析：甲图中，①表示细胞核，②表示细胞质，③表示内质网，④表示高尔基体。乙图是甲图的局部放大图，表示囊泡精确地将细胞内的物质运送到细胞外的机制。(1)囊泡可由内质网或高尔基体经“出芽”形成，其化学成分与其他生物膜相似，主要由蛋白质和脂质组成。(2)由甲图可知，囊泡X最初由③(内质网)经“出芽”形成。囊泡Y由高尔基体经“出芽”形成，包裹着“货物”向⑤移动并与之融合，结合⑤内含有多种水解酶可推测⑤表示溶酶体。(3)由乙图可知，囊泡膜上的蛋白