2025届高考生物二轮专题复习与测试板块三动物生理学命题最前沿七万众瞩目-诺贝尔奖

[命题最前沿七]万众瞩目——诺贝尔奖2023年诺贝尔生理学或医学奖考点深剖北京时间2023年10月2日，2023年诺贝尔生理学或医学奖公布结果，两位科学家因核苷碱基修饰方面的发现而获奖，这些发现使开发有效的mRNA疫苗成为可能。这一热点与高中生物学中的免疫调节、基因表达等知识密切相关，是命题人出题的热点素材。时间获奖理由知识点联系2022“已灭绝人类基因组和人类进化”方面的发现遗传、变异与进化、免疫调节2021发现温度和触觉感受器神经调节和体液调节2020发现丙型肝炎病毒病毒的结构、中心法则及免疫预防问题CRISPR/Cas9基因编辑技术(化学奖)基因工程续表时间获奖理由知识点联系2019发现了细胞如何感知和适应氧气供应细胞呼吸、基因调控、内环境稳态2018发现了抑制负免疫调节的癌症疗法免疫调节、细胞癌变2017发现控制昼夜节律的分子机制生命活动的调节、基因的表达2016发现细胞自噬的机制细胞的衰老和凋亡2015有关疟疾新疗法的发现(屠呦呦)；有关寄生虫感染新疗法的发现传染病的防治与人类健康DNA修复的细胞机制研究(化学奖)基因突变、细胞癌变2014发现构建大脑定位系统的细胞——GPS细胞神经调节2013发现细胞的囊泡运输调控机制细胞的生物膜系统、物质跨膜运输的方式2012发现成熟细胞可被重编程变为多功能细胞干细胞研究2011发现了细胞免疫应答的“守门人”免疫调节2010开创体外受精疗法细胞工程、胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题1．普通mRNA疫苗易引起机体产生不良反应，2023年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现将mRNA中的尿嘧啶替换成假尿嘧啶，碱基修饰后既能减少炎症反应，又能增加蛋白质的产量。下图表示相关修饰的过程。下列有关说法正确的是(D)A.对正常mRNA修饰的过程属于基因突变B．经修饰后的mRNA会影响蛋白质合成的转录和翻译过程C．mRNA修饰后蛋白质产量增加与终止密码子后移有关D．尿苷与假尿苷的区别在于五碳糖与尿嘧啶的连接位置不同解析：对正常mRNA修饰是对RNA进行的修饰，并不是对相关基因进行的处理，因此不属于基因突变，A错误；修饰后的mRNA会影响基因的翻译过程，不影响基因的转录过程，B错误；mRNA修饰后蛋白质产量增加，不是蛋白质中氨基酸的数量增加，因此蛋白质产量增加与终止密码子后移无关，C错误；根据题图信息，尿苷与假尿苷的区别在于五碳糖与尿嘧啶的连接位置不同，D正确。2．2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者的开创性研究催生了一门全新的学科——古基因组学，他通过对已灭绝的古人类——尼安德特人的基因组进行测序，发现尼安德特人的部分基因通过智人流向现代人类。下列有关叙述错误的是(C)A．古基因组学的研究需要借助PCRB．尼安德特人可能是通过与智人杂交将其基因遗传给现代人类的C．研究尼安德特人的基因组至少需要测定46条染色体的DNA序列D．古基因组学能够为人类的起源与现代人的进化提供有力的证据解析：古基因组学的研究需要提取古人类化石中的DNA分子并进行体外扩增，需要利用PCR，A正确；由题干信息可知，尼安德特人可能是通过与智人杂交，将其基因传递给后代，进而遗传给现代人类的，B正确；研究尼安德特人的基因组至少需要测定24条染色体(22条常染色体和X、Y染色体)的DNA序列，C错误；测定不同时期已灭绝人类的基因组，找出他们的亲缘关系，能够为人类的起源与现代人的进化提供有力的理论支持，D正确。3．2021年诺贝尔生理学或医学奖授予在“发现温度和触觉感受器”方面作出重要贡献的两位科学家。他们发现了会被辣椒素或43℃以上的物理高温激活的受体(TRPV1)、会被寒冷激活的受体(TRPM8)和会被机械压力激活的受体(Piezo)。下列叙述错误的是(D)A．薄荷、冰块等可能会激活TRPM8B．用手拿热水杯既会激活TRPV1又会激活PiezoC．研究Piezo对于血压、呼吸和排尿等生理过程意义重大D．三种受体被激活后均可以通过兴奋的传递在下丘脑产生相应的感觉解析：薄荷、冰块能使人产生冷觉，推测其能激活TRPM8，A正确；用手拿热水杯既有高温刺激又有机械压力，能激活TRPV1和Piezo，B正确；血压、呼吸和排尿等生理过程都存在机械压力，都能激活Piezo，C正确；产生感觉的中枢位于大脑皮层，D错误。4．两位科学家因对mRNA疫苗的研究而获得2023年诺贝尔生理学或医学奖。在学界看来，预防治疗肿瘤或许才是mRNA疫苗隐藏最深的价值。我国优生科学协会妇儿免疫学分会秘书长表示，mRNA疫苗特别适合作肿瘤疫苗。回答下列有关问题：(1)当免疫系统的________功能低下或失调时，机体突变的细胞不能及时被清除，会造成肿瘤发生。细胞因子可促进细胞毒性T细胞的分裂、分化，这些细胞因子主要由________分泌。(2)树突状细胞将体外转录的mRNA识别为外来物质，这导致它们的激活和炎症信号分子的释放。树突状细胞在人体免疫中的作用主要是________________。两位科学家通过对mRNA进行修饰，将尿苷替换成假尿苷，这样可以大大减少炎症反应，分析其原因是________________________________________。(3)肿瘤免疫疗法还有树突状细胞(DC)疫苗。分离患者DC的前体细胞，通过体外诱导培养成DC，并携带肿瘤抗原后将其回输至患者体内，这些回输的DC的主要作用是___________________________________________________________。答案：(1)免疫监视辅助性T细胞(2)吞噬、呈递抗原修饰后的mRNA能有效躲避免疫系统的识别(3)诱导机体细胞毒性T细胞迅速增殖、分化，启动机体免疫系统，精准杀伤肿瘤细胞(合理即可)5．胰岛素是维持血糖平衡的重要激素，2023年是班廷等科学家因提取胰岛素而荣获诺贝尔生理学或医学奖100周年。回答下列问题：(1)1889年，科学家发现狗的胰腺被切除后会患糖尿病，据此提出的假说是_______________________________________。1920年，班廷获知：狗的胰管结扎后，其胰腺萎缩，胰岛却保持完好且狗不患糖尿病。班廷综合以上信息，以甲、乙两组健康狗为材料，设计实验获取胰岛分泌物并验证其有降血糖功能，请写出他的实验思路：____________________________________________。在本对照实验中，摘除狗的胰腺使其患糖尿病，这种自变量控制方法称为_______________________________________。(2)下图表示人体内胰岛素的作用机理。①胰岛素由________细胞分泌，当它与组织细胞膜上的胰岛素受体结合后，能促进组织细胞加速摄取葡萄糖，其原因是___________________________________________________________。胰岛素通过与细胞膜上的受体结合后调节组织细胞的代谢活动，这体现了细胞膜具有___________________________________________________________________________________的功能。②某糖尿病患者检查发现：胰岛素含量正常，但血液中存在异常抗体与胰岛素受体竞争性结合。这种异常抗体引起的糖尿病在免疫学上称为________________病。答案：(1)