2020年诺贝尔奖物理化学生物高考知识点

2020-10-12 16:15|编辑: 张老师|阅读: 482

摘要

2020年，诺贝尔奖在新冠病毒防疫工作中陆续公布，今年，有关物理、化学、生物诺贝尔奖的知识点有哪些呢？一起来看！

10月8日，2020年诺贝尔奖获奖者陆续公布！今年，诺贝尔奖对于高考生复习来说，有哪些知识点呢？北京高考在线团队整理详细内容，供各位考生参考！

2020诺贝尔奖&物化生

今年的新冠病毒疫情影响面是非常大的，有关物理、化学、生物的诺贝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。

依据CRISPR发展出的新工具用于快速检测病毒，效率可以达到几分钟检测一个样品，也用到了新冠病毒检测中。因此对于它们产生的新的生物考查情境整理也比较重要。

况且在2016江苏高考中也进行了考查：

（2016高考江苏卷）近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见下图）。下列相关叙述错误的是（）

A. Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成

B. 向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则

C. 向导RNA可在逆转录酶催化下合成

D. 若α链剪切点附近序列为……TCCAGAATC……

则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……

【答案】C

诺贝尔生理学医学奖考点整理

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，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。

丙肝病毒模式图。丙肝病毒由RNA基因组和病毒包膜构成，包膜糖蛋白E1和E2暴露在表面。丙肝病毒的基因组编码了一个大型多蛋白，这个多蛋白最终被分割为多个结构和非结构蛋白丨原图：诺贝尔奖官方网站；翻译：odette

2、丙肝病毒如何入侵宿主细胞

病毒入侵或感染宿主细胞通过受体介导的内吞（胞吞）作用。但需要多种受体和辅助受体的参与，它们包括（图3）：细胞表面的糖胺聚糖（GAG）；CD81蛋白；B类I清道夫受体（scavenger receptor class B type I，SR-BI）；紧密连接蛋白（claudin,CLDN）1、6和9等。另外，低密度脂蛋白受体（LDL-R）可能促进病毒一开始与宿主细胞的附着。

图3 HCV感染宿主细胞所依赖的受体和辅助受体

3、病毒RNA的转录、复制和翻译

一旦病毒通过受体介导的内吞进入宿主细胞，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。由于HCV-RNA是正链RNA，因此可以直接作为模板进行翻译，但其5'端没有帽子结构，故是通过核糖体内部进入的方式识别起始密码子的。

其翻译一开始在细胞质中游离的核糖体上进行的，但很快在N端最先翻译出的信号肽引导下定位到粗面内质网上继续翻译。翻译出的是一个多聚蛋白，后经病毒蛋白酶和宿主细胞的蛋白酶的联合作用，切割产生多种病毒蛋白，包括结构蛋白和非结构蛋白。

非结构蛋白NS5B作为RNA复制酶释放出来以后，即开始催化HCV-RNA的复制。复制先形成负链RNA，再以负链RNA作为模板得到新的正链基因组RNA。

HCV的生活史

4. 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。

5、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。

如能找到一种理想的原料类似物，该物质在HCV制造下一代RNA时“蒙骗”过RNA聚合酶并“以假乱真”地代替正常原料掺入，一旦操作成功则可导致RNA制造的失败，HCV就丧失繁殖能力，好似 “绝育” 一般，疾病自然得以治疗。这一策略可称为 “移花接木”，开发出的药物被称为核苷酸类似物。

索非亚和索非布韦（图片来自拉斯克奖网站）

索非亚经过两年努力，最终于2007年发现了PSI-7977。临床试验显示PSI-7977具有理想的吸收效果，并且能在肝脏中代谢出PSI-6130以发挥疗效。进一步大规模临床实验发现，PSI-7977联合干扰素和病毒唑，或只联合病毒唑进行12周治疗，丙肝患者可达到治愈效果。该分子命名为索非布韦（sofosbuvir，也有翻译为索福布韦等其他名字）

2011 年开始，直接抗病毒治疗药物（DAAs）的研发取得飞跃进展。拉维达韦（RDV）针对 HCV NS5A 靶点的泛基因型DAAs，II/Ⅲ期临床研究显示拉维达韦/达诺瑞韦（RDV/DNV）12 周治疗方案治疗基因 1、2、3 及6型的治愈率可达 97%，其中基因4型的治愈率可达95%，基因1a型患者的治愈率最高达99%。

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。

诺贝尔物理学奖考点整理

2020年诺贝尔物理学奖授予了黑洞相关的研究，英国数学家、物理学家彭罗斯（Roger Penrose），表彰他对“发现黑洞形成是广义相对论的有力预测”，以及德国天体物理学家根泽尔（Reinhard Genzel）和美国天体物理学家盖兹（Andrea Ghez），表彰他们“发现银河系中心有一个超大质量致密天体”（大约为400万太阳质量的黑洞）。

Roger Penrose证明了，在大质量天体塌缩成黑洞的过程中，必然存在一个点，所有的塌缩物质在这个点之后不再存在路径。用几何的语言来说，这是几何上的奇点。而在普通的人看来，这是毁灭之点，因为越是靠近这个点，引力产生的拉扯力越大，最终归于毁灭。从物理学的角度来看，在这个点上，所有的物理学定律不再适用。霍金后来与彭罗斯一道将奇点的存在性证明推广到更加一般的情况，包括早期宇宙。

Reinhard Genzel和Andrea Ghez:

在过去的十年中，她的团队——加州大学洛杉矶分校银河中心小组一直在收集和发布数据，根据这些数据可以看出我们银河系的核心是一个巨大的黑洞，其质量比太阳大300万倍。这些测量结果可以对广义相对论进行检验。高考考点中，有关天体物理的常考考点有哪些呢？

（一）万有引力与重力