2020年生物學諾貝爾獎(關(guān)于2020諾貝爾生物學獎題目)
隨著高考改革的推進，2021年起，河北、遼寧、江蘇、湖北、湖南、廣東、重慶、福建8個省份將實施新的高考方案。為了讓學生適應(yīng)這種新模式，八省聯(lián)考將于2021年1月23日至1月25日舉行，以便學生提前適應(yīng)新的高考。八省高考即將到來，師生們正在積極備考。生物課程組專門推出生物高考熱點話題，助力聯(lián)考。
近年來，幾乎所有的生物高考題都是以諾貝爾獎的知識背景為背景。今年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了丙型肝炎病毒的三位發(fā)現(xiàn)者。這個知識場景與高中生物各個模塊的知識密切相關(guān)。點密切相關(guān)。
一、丙肝病毒
丙型肝炎病毒（HepatitisCVirus）是一種RNA病毒，為單鏈正鏈RNA病毒，其宿主細胞為肝細胞。整個病毒顆粒呈球形，核衣殼含有源自宿主細胞的脂質(zhì)雙層膜。由病毒基因組編碼的糖蛋白插入膜中。丙型肝炎病毒由RNA基因組和病毒包膜組成，包膜糖蛋白E1和E2暴露在表面。HCV基因組編碼一種大的多蛋白，該多蛋白最終被分割成多種結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)蛋白。
相關(guān)知識點：
1、病毒是一類特殊的生物體，沒有細胞結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)衣殼和核酸組成。衣殼和核酸統(tǒng)稱為核衣殼。有些病毒還具有包膜、刺突等特殊結(jié)構(gòu)，其核酸DNA或RNA是區(qū)分病毒、原核生物和真核生物的重要特征之一。
2、病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，只能寄生在活細胞內(nèi)，這說明細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，生命活動離不開細胞。
3、病毒需要活細胞合成蛋白質(zhì)，說明蛋白質(zhì)是生命活動的主要載體。
4、丙型肝炎病毒和新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是單鏈正鏈RNA，其基本單位是核糖核苷酸，可用吡咯紅染色。
5、冠狀病毒與細胞膜上的結(jié)合位點ACE2結(jié)合并侵入細胞，說明細胞膜具有溝通信息的功能，也說明細胞膜控制物質(zhì)進出的功能是相對的。
6、直接參與子代病毒在細胞內(nèi)組裝過程的結(jié)構(gòu)包括核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和囊泡。提供能量的細胞器是線粒體，表明每種生物模型在結(jié)構(gòu)和功能上都密切相關(guān)。
7、子代病毒通過囊泡從細胞中排出，說明生物霉菌的結(jié)構(gòu)特征是具有一定的流動性。
8、合成的RNA聚合酶只催化病毒所需RNA的合成，說明該酶具有特異性。病毒的遺傳物質(zhì)進入細胞后，可以在短時間內(nèi)形成大量的子代病毒，說明酶的效率很高。
9、人體通過促進病毒感染細胞凋亡來消滅病毒，說明細胞凋亡有利于生物體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，抵抗各種外界因素的干擾。
10、細胞因病毒增殖而裂解死亡，不屬于細胞凋亡。
11、根據(jù)遺傳物質(zhì)不同，可分為DNA病毒和RNA病毒。可進行DNA、RNA的鑒定實驗。
二、RNA病毒與中心法則
丙型肝炎病毒和新型冠狀病毒都是以單鏈正鏈RNA（+RNA）為遺傳物質(zhì)的RNA病毒。遺傳信息的傳遞過程如下：
雖然HIV也是一種RNA病毒，但它是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。遺傳信息的傳遞過程如下：
引申：根據(jù)RNA是否能直接發(fā)揮mRNA的功能，分為單鏈正鏈RNA病毒（正鏈RNA病毒）和單鏈負鏈RNA病毒（負鏈RNA病毒）兩種。正鏈RNA病毒（如脊髓灰質(zhì)炎病毒）的單鏈RNA可以直接作為mRNA發(fā)揮作用，翻譯早期蛋白質(zhì)，包括RNA聚合酶和抑制宿主細胞合成代謝的調(diào)節(jié)蛋白。負鏈RNA病毒（如正粘病毒、副粘病毒、彈狀病毒等）的單鏈RNA不能作為mRNA使用，稱為負鏈?；パa鏈（正鏈）必須首先合成為mRNA，然后翻譯蛋白質(zhì)分子，產(chǎn)生核酸的復制形式，成為合成子代病毒RNA的模板。
相關(guān)知識點：
1、冠狀病毒的單鏈正鏈RNA進入宿主細胞后，首先被RNA聚合酶翻譯；該過程所需的條件是：
模板：冠狀病毒單鏈正義RNA；
原料：氨基酸、能量、酶、tRNA、rRNA；
發(fā)生地點：宿主細胞的核糖體；
說明：單鏈正鏈RNA的功能與人類mRNA最相似。
2、多個核糖體與單鏈正鏈RNA結(jié)合的意義在于，少量的單鏈正鏈RNA可以快速合成病毒所需的大量蛋白質(zhì)。
3、利用單鏈正鏈RNA位模板合成單鏈負鏈RNA的過程遵循與作為遺傳物質(zhì)的DNA的中心法則中的翻譯過程相同的堿基配對原理。
4、RNA病毒容易形成重組RNA而引起的突變是基因重組的一種。
5.RNA病毒比DNA病毒更容易發(fā)生突變。這是因為RNA分子是單鏈的，而DNA分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)。因此，RNA比DNA更容易發(fā)生堿基添加、取代和缺失。
6、類比“好時和蔡斯用噬菌體感染細菌的實驗”，該實驗旨在證明丙型肝炎病毒/新型冠狀病毒/HIV的遺傳物質(zhì)是RNA。（較難的探究實驗題）
三、病毒與免疫應(yīng)答
相關(guān)知識點：
1、丙型肝炎病毒/新型冠狀病毒/HIV侵入人體后，需要淋巴細胞和吞噬細胞來消滅。淋巴細胞直接生存的環(huán)境主要是血漿和淋巴液。
2、丙型肝炎病毒/新型冠狀病毒/HIV主要通過呼吸道侵入人體。鼻腔內(nèi)的粘膜和毛發(fā)是保護人體的第一道防線。
3、丙肝病毒/新型冠狀病毒/HIV進入人體后，吞噬細胞能夠識別并吞噬它。這就是非特異性免疫，是人體的第二道防線。
4、丙型肝炎病毒/新型冠狀病毒/HIV突破前兩道防線后引發(fā)人體特異性免疫反應(yīng)的物質(zhì)稱為抗原，如冠狀病毒表面的蛋白質(zhì)。
5、丙型肝炎病毒/新型冠狀病毒/HIV感染后，免疫系統(tǒng)對肺細胞的攻擊導致肺炎。這時，可以對患者適度使用免疫抑制劑進行治療，避免肺部受到嚴重損害。
6.治愈的患者短期內(nèi)不太可能再次感染病毒。這是由于它們體內(nèi)產(chǎn)生的記憶細胞所致。當再次接觸冠狀病毒抗原時，它們可以迅速增殖并分化為漿細胞（抗體產(chǎn)生）和效應(yīng)T細胞（體液免疫）。
7.吞噬并處理病毒后，吞噬細胞將抗原呈遞給T細胞。這說明吞噬細胞既能參與特異性免疫，又能參與非特異性免疫。
8、丙型肝炎病毒/新型冠狀病毒/艾滋病會侵入人體細胞，徹底消除需要細胞免疫和體液免疫過程。參與這兩個過程的淋巴細胞是T細胞。