“不务正业”的化学诺奖又颁给了生物学，2018年10月3日，诺贝尔化学奖授予了格雷格•温特...

“不务正业”的化学诺奖又颁给了生物学，2018年10月3日，诺贝尔化学奖授予了格雷格•温特（Gregory P．Winter）等3位科学家，以表彰他们在酶的定向进化，肽类和噬菌体展示技术等方面的成绩。噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。

请根据材料回答下列问题：

（1）噬菌体的遗传物质是_____，如噬菌体外壳蛋白展示胰岛素蛋白原，构建基因表达载体时，胰岛素基因前还要插入_____。

（2）将外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因中，需要用到的工具酶有_____。噬菌体外壳蛋白结构基因用EcoRⅠ切割后产生的片段如图：

图示末端为_____，为使外源蛋白DNA序列能与其相连，外源蛋白DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种酶切割，该酶必须具有的特点是_____。

（3）从物质基础来看，不同生物之间能够进行基因重组，原因是_____。

（4）雷格•温特发明了“拟人化”和全拟人化的噬菌体展示技术，并开发了制造人源化抗体以及在细菌中重组表达人源抗体的技术，这一技术解决了单克隆抗体传统的制备过程中需要将_____和_____相融合的需求。单克隆抗体常应用于分子靶向治疗，其特点是_____。

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瑞典皇家科学院宣布，将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道，而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐分和水如何进出活细胞。比如，肾脏怎么从原尿中重新吸收水分，以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。请分析回答。

（1）水分子通过细胞膜的方式是________，离子通过细胞膜的方式是________。

（2）如果用胰蛋白酶处理细胞表面，发现水分子和离子均不能通过细胞膜了，说明了细胞膜上的水通道和离子通道的化学本质都是________。

（3）如果神经元在受到刺激后，细胞膜上的电位发生变化，由题干中信息可知这种电位变化可能和细胞膜表面的________有密切关系。

(4)最新研究发现，如果去掉细胞膜上的某种物质，把该细胞置于7％的NaCl溶液中，细胞形态没有明显变化；在人体内，抗利尿激素通过调节肾小管、集合管壁细胞膜上该种蛋白质来维持体内此物质的平衡。由此说明该蛋白质参与运输的物质是_________。

（5）有人在研究物质出入细胞的速率和各种条件的关系。如果是K⁺出入红细胞，请在以下坐标中绘制出K⁺出入细胞的速率随温度和O₂浓度的变化趋势。

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2006诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛，以表彰他们发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是

A．有的RNA具有生物催化作用

B．tRNA和rRNA都是基因表达过程的产物

C．信使RNA上有多少个密码子就有多少个转运RNA与之对应

D．分化后的不同细胞中信使RNA的种类和数量有差异

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2006诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛，以表彰他们发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是

A．有的RNA具有生物催化作用

B．tRNA和rRNA都是基因表达的产物

C．信使RNA上有多少个密码子就有多少个转运RNA与之对应

D．分化后的不同细胞中信使RNA的种类和数量均不同

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2003年的诺贝尔化学奖授予了研究细胞膜通道蛋白的科学家阿格雷和麦金农，以下关于物质跨膜运输与通道蛋白的叙述错误的是（　　 ）

A.磷脂双分子层内部是疏水的，几乎阻碍所有水溶性分子通过

B.通道蛋白是跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质

C.肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用都与水通道的结构和功能有直接关系

D.离子通道是由蛋白质和糖类复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过

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阅读下面的材料，完成（1）～（3）题。

细胞是如何应对缺氧的

2019年度的诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·萨门扎三位科学家，他们阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感受、适应不同氧气环境的基本原理，揭示了其中重要的信号机制。

人体缺氧时，会有超过300种基因被激活，或者加快红细胞生成、或者促进血管增生，从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。那么是什么在激活、调控这300多种基因呢？科学家在研究地中海贫血症的过程中无意间发现了 “缺氧诱导因子”（HIF）。HIF由两种不同的 DNA 结合蛋白（HIF-1α和 ARNT）组成，其中对氧气敏感的部分是HIF-1α；而蛋白ARNT稳定表达且不受氧调节。所以，HIF-1α是机体感受氧气含量变化的关键。

当细胞处于正常氧条件时，HIF-1α会被降解。进一步的研究表明，在脯氨酰羟化酶的参与下，氧原子与HIF-1α脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-1α能与VHL蛋白结合，最终被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下，HIF-1α羟基化不能发生，导致HIF-1α无法被VHL蛋白识别，从而不被降解而在细胞内积聚，并进入细胞核与ARNT形成转录因子，激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达，促进氧气的供给与传输。

HIF 控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应，三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值，还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰 HIF-1α的降解能促进红细胞的生成来治疗贫血，同时还可能促进新血管生成，治疗循环不良等。

（1）下列生命活动中，会受氧气含量的影响的是__________。

A．细胞吸水　　　 B．蛋白质合成　　　　 C．细胞分裂　　　　 D．兴奋的传导

（2）请根据文章内容，将下图氧气感知机制的分子通路补充完整，并写出A-D代表的物质。

A. __________；B. __________；C__________；D. __________。　　　　　　　　　　

① __________；② __________；③ __________。

（3）VHL蛋白是氧气感知机制的分子通路中一个重要分子，VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤，并发现肿瘤内有异常增生的血管。推测与正常人相比，患者体内HIF-1α的含量___________。要抑制此类患者的肿瘤生长，可以采取的治疗思路有哪些___________？

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阅读下列短文，回答相关问题。

细胞感知氧气的分子机制

2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家，他们的贡献在于阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感知、适应不同氧气环境的基本原理，揭示了其中重要的信号机制。

人体缺氧时，会有超过300种基因被激活，或者加快红细胞生成、或者促进血管增生，从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。科学家在研究地中海贫血症的过程中发现了“缺氧诱导因子”（HIF）。HIF由两种不同的DNA结合蛋白（HIF-la和ARNT）组成，其中对氧气敏感的是HIF-la，而ARNT稳定表达且不受氧调节，即HIF-la是机体感受氧气含量变化的关键。

当细胞处于正常氧条件时，在脯氨酰羟化酶的参与下，氧原子与HIF-la脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-la能与VHL蛋白结合，致使HIF-la被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下，HIF-la羟基化不能发生，导致HIF-la无法被VHL蛋白识别，从而不被降解而在细胞内积聚，并进入细胞核与ARNT形成转录因子，激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达，促进氧气的供给与传输。

HIF控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应，三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值，还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰HIF-la的降解能促进红细胞的生成治疗贫血，同时还可能促进新血管生成，治疗循环不良等。

请回答问题：

（1）下列人体细胞生命活动中，受氧气含量直接影响的是___。

A．细胞吸水　　 B．细胞分裂　　 C．葡萄糖分解成丙酮酸　　 D．兴奋的传导

（2） HIF的基本组成单位是____人体剧烈运动时，骨骼肌细胞中HIF的含量_______，这是因为____。

（3）细胞感知氧气的机制如下图所示。

①图中A、C分别代表___________、______________。

②VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤，并发现肿瘤内有异常增生的血管。由此推测，多发性肿瘤患者体内HIF-Ia的含量比正常人__________。

③抑制VHL基因突变的患者的肿瘤生长，可以采取的治疗思路有___________。

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2006年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家德鲁·菲尔和克雷格·梅洛，以表彰他们发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是                （    ）

A．有的RNA具有生物催化作用

B．tRNA和rRNA都是基因表达的产物

C．信使RNA上有多少个密码子就有多少个转运RNA与之对应

D．分化后的不同细胞中信使RNA的种类和数量均不同

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2018年诺贝尔生理学或医学奖授予美国免疫学家詹姆斯·艾利森和日本生物学家本庶佑，以表彰他们在癌症免疫治疗方面所作出的贡献。下列有关癌症和免疫的叙述正确的是（ ）

A. 细胞内抑癌基因突变成原癌基因是细胞癌变的主要原因

B. 细胞癌变后，细胞膜上的糖蛋白减少，使得癌细胞能够无限增殖

C. 人体的免疫系统能够消灭癌细胞体现了免疫系统的防卫功能

D. 人体免疫系统识别癌细胞过程受到干扰，会导致癌细胞“逃逸”而不被攻击

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2018年诺贝尔生理学或医学奖授予美国免疫学家詹姆斯·艾利森和日本生物学家本庶佑，以表彰他们在癌症免疫治疗方面所作出的贡献。下列有关癌症和免疫的叙述正确的是（ ）

A. 细胞内抑癌基因突变成原癌基因是细胞癌变的主要原因

B. 细胞癌变后，细胞膜上的糖蛋白减少，使得癌细胞能够无限增殖

C. 人体的免疫系统能够消灭癌细胞体现了免疫系统的防卫功能

D. 人体免疫系统识别癌细胞过程受到干扰，会导致癌细胞“逃逸”而不被攻击

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