(共19张PPT)
[命题最前沿一] 病毒的基本知识与检测
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1．病毒的组成与生活方式
(1)一种病毒只含有一种核酸：DNA或RNA。
(2)病毒无细胞结构，不参与构成生命系统的结构层次。
(3)病毒没有酶系统，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，因此不能独立生活，不能独立进行新陈代谢。
(4)病毒只能用活细胞培养，不能用普通培养基培养。说明：所有成熟的病毒至少由一种或几种蛋白质和一种核酸组成，只有少数几种例外，如仅以核酸形式存在的类病毒，只含蛋白质的朊病毒。
2．病毒的分类与繁殖
3．病毒的遗传与变异
4．病毒免疫、检测
(1)人体对病毒的免疫
病毒在免疫学上属于抗原。由于病毒都是寄生在活细胞内，而抗体不能进入细胞，因此病毒进入细胞后，人体往往是先通过细胞免疫来破坏感染病毒的细胞，再通过体液免疫来彻底清除病毒。
(2)病毒的检测
突破训练
√
1．科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA，进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是( )
A．检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类
B．用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性
C．用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定
D．用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性
解析：组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组成RNA的五碳糖是核糖，组成元素都是C、H、O，所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA，A不合理；15N不具有放射性，且脱氧核苷酸和核糖核苷酸中都含有N，所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA，B不合理；双缩脲试剂鉴定的是蛋白质，DNA和RNA不能用双缩脲试剂进行鉴定，C不合理；用RNA酶(或DNA酶)处理核酸后，若仍具有侵染活性，说明该病毒的遗传物质是DNA(或RNA)，否则说明该病毒的遗传物质是RNA(或DNA)，所以该方法可用来鉴定病毒的遗传物质是DNA还是RNA，D合理。
√
2．(2025·河北选择考)根据子代病毒释放时宿主细胞是否裂解，病毒可分为裂解型和非裂解型。下列叙述错误的是( )
A．与裂解型相比，非裂解型病毒被清除过程中细胞免疫发挥更关键的作用
B．裂解型病毒引起的体液免疫不需要抗原呈递细胞的参与
C．病毒的感染可引起辅助性T细胞分泌细胞因子，促进B细胞的分裂和分化
D．病毒感染后，浆细胞产生的抗体可特异性结合胞外游离的病毒
解析：与裂解型相比，非裂解型病毒的子代释放时宿主细胞不裂解，需要借助细胞免疫来裂解宿主细胞使病毒释放，从而进行清除，因此，与裂解型病毒相比，非裂解型病毒被清除过程中细胞免疫发挥更关键的作用，A正确；裂解型病毒裂解宿主细胞进入内环境之后，引起体液免疫，体液免疫需要抗原呈递细胞的参与，B错误；病原体(如病毒)入侵机体后，被抗原呈递细胞摄取，经过加工处理后，将抗原信息呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞可分泌细胞因子，促进B细胞分裂、分化为浆细胞和记忆B细胞，C正确；病毒感染后，可激活体液免疫，产生特异性抗体，抗体可与胞外游离的病毒特异性结合，D正确。
A．NS5B识别＋RNA上的起始密码子后才能启动①过程
B．＋RNA与－RNA都可以作为HCV的遗传物质
C．人体只有肝细胞中含有HCV受体蛋白基因
D．NS5B可能无法区分参与到病毒RNA合成过程中的索非布韦与尿嘧啶
√
3．丙肝病毒(HCV)能以注入宿主细胞的RNA为模板直接翻译出蛋白质。索非布韦是一种尿嘧啶类似物，能抑制RNA复制酶(NS5B)的活性，可用于丙肝治疗。下图为HCV在宿主细胞内增殖的示意图，下列叙述正确的是( )
解析：①②过程表示RNA复制，而起始密码子是翻译的起点，A错误；由题图可知，HCV的遗传物质是＋RNA，－RNA是与＋RNA碱基互补配对的，不能作为遗传物质，B错误；人体所有细胞都含有HCV受体蛋白基因，只有在肝细胞中该基因才表达，C错误；据题干信息可知，索非布韦是一种尿嘧啶类似物，因此NS5B可能无法区分参与病毒RNA合成过程中的索非布韦与尿嘧啶，D正确。
√
4．猴痘是一种由MPXV感染所致的病毒性疾病，临床上主要表现为发热、皮疹、淋巴结肿大。MPXV分为西非分支和刚果盆地分支两个分支，刚果盆地分支更容易传播，在历史上曾引起了更严重的疾病暴发。下列关于该病毒及其遗传物质的推断，错误的是( )
A．刚果盆地分支更容易传播与其蛋白质成分有关
B．可利用含放射性同位素标记的尿嘧啶的培养基培养MPXV，根据子代病毒的放射性有无可初步判断其遗传物质类型
C．即使MPXV存在包膜结构，也不能确定MPXV的遗传物质类型
D．用32P标记的MPXV侵染细胞，若子代出现了不含32P的病毒，不能确定MPXV的遗传物质类型
解析：病毒的蛋白质成分中，负责与宿主细胞表面受体结合的部分起着关键作用，若刚果盆地分支病毒的这类蛋白具有更广泛的受体结合特异性，或与当地宿主细胞表面受体的亲和力更高，则该病毒更容易附着并进入宿主细胞，所以刚果盆地分支病毒更容易传播与其蛋白质成分有关，A正确；病毒不能独立代谢，不能用培养基直接培养，B错误；DNA病毒和RNA病毒都可能有包膜结构，因此不能据此确定MPXV的遗传物质类型，C正确；用32P标记的MPXV侵染细胞，无论是DNA病毒还是RNA病毒，经过多次复制后，形成的大多数病毒的核酸不含32P，因此不能据此确定MPXV的遗传物质类型，D正确。
5．某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA。该病毒具有包膜结构，包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题：
(1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是_____________。
(2)体外培养的梭形昆虫细胞，被上述病毒感染后会转变为圆球形，原因是病毒感染引起了昆虫细胞内__________(填细胞结构名称)的改变。
电子显微镜
细胞骨架
(3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因，这类基因对病毒的生物学意义是_______________________________________________________
______________________________________________________________________________________。
(4)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可在该病毒的DNA中插入__________________序列，以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。
防止宿主细胞在病毒感染过程中过早启动细胞凋亡，确保病毒有足够的时间完成DNA复制、组装子代病毒颗粒，并促进病毒的传播和持续性感染
大肠杆菌复制原点
(5)用该病毒感染哺乳动物细胞，可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA，但无对应的转录产物。推测其无法转录的原因是___________________________________________________。
(6)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性，其原因是_________________________________________________________。
哺乳动物细胞基因组不含病毒基因组DNA 的启动子
脂溶剂能溶解病毒的脂质包膜，阻止病毒包膜和宿主细胞膜融合(共14张PPT)
[命题最前沿二] 偶联转运蛋白、ATP驱动泵、光驱动泵
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参与主动运输的三种载体蛋白的比较
项目 转运方向 能量来源 举例
ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP Na＋—K＋泵、Ca2＋泵、H＋泵等
光驱动泵 逆浓度梯度 光能 细菌视紫红质等物质利用光能驱动H＋的转运
项目 转运方向 能量来源 举例
偶联转运蛋白 同时转运两种不同溶质。一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种或多种不同离子顺浓度梯度转运 利用的能量储存在其中的一种溶质的电化学梯度中 ①动物细胞的细胞膜上，Na＋是常用的偶联转运离子，它的电化学梯度为一种分子的主动运输提供驱动力；
②细菌、酵母菌和动物细胞的绝大多数主动运输靠H＋的电化学梯度来驱动
突破训练
1．溶酶体膜上的H＋载体蛋白和Cl－/H＋转运蛋白都能运输H＋，溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体。Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )
A．H＋进入溶酶体的方式属于主动运输
B．H＋载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
√
解析：Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体，说明溶酶体内H＋浓度较高，因此H＋进入溶酶体为逆浓度梯度运输，属于主动运输，A正确；溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，若H＋载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体内的酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。
√
2．植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化
B．使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降
C．植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D．培养基的pH高于细胞内，有利于蔗糖的吸收
解析：共转运体是转运蛋白，在运输蔗糖过程中会发生构型改变，A错误；蔗糖的运输需要借助H＋顺浓度梯度运输产生的化学势能，使用ATP合成抑制剂会抑制组织细胞内的H＋运输到细胞外，破坏了细胞内外的H＋浓度差，进而影响蔗糖运输，B正确；植物组织培养的培养基中还有氨基酸等有机物也可以作为碳源，C错误；培养基的pH高于细胞内的意味着H＋浓度小于细胞内的，不利于蔗糖吸收，D错误。
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3．冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的盐生植物，其茎、叶表面有盐囊细胞，下图表示盐囊细胞中3种离子的转运方式。下列说法正确的是( )
A.冰菜可通过积累相关离子来提高细胞的吸水能力
B．CLC蛋白开放后H＋顺浓度梯度转运属于主动运输
C．图示过程中P型和V型ATP酶不具备转运蛋白的功能
D．NHX蛋白能转运H＋和Na＋两种离子说明其不具有特异性
解析：由题图可知，冰菜可通过积累相关离子来提高细胞液的浓度，从而提高细胞的吸水能力，A正确；CLC蛋白开放后H＋顺浓度梯度转运属于协助扩散，B错误；题图过程中P型和V型ATP酶都能转运H＋，都具备转运蛋白的功能，C错误；NHX蛋白具有特异性，只能特异性地转运一种或几种离子，D错误。
4．为探究人工膜通过H＋的跨膜转运合成ATP的机制，科学家在脂质体(一种人工膜)上分别嵌入细菌紫膜质(一种膜蛋白)和ATP合酶，光照后结果如下图。下列说法正确的是( )
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A．光能先转化为ATP中的化学能，再为H＋进入脂质体内部供能
B．ATP合酶既可催化ATP的合成，又是H＋协助扩散的通道
C．照射细菌紫膜质由强光变为弱光时，ATP 的合成速率显著上升
D．推测线粒体内膜、类囊体薄膜上也存在图中所示的能量转换机制
解析：依据题图可知，脂质体上有ATP合酶，有光照时，光能在脂质体上不能直接转化为ATP中的化学能，A错误；由图可知，ATP 合酶作为转运蛋白，协助H＋扩散出脂质体，同时催化合成ATP，故ATP 合酶既可催化ATP的合成，又是H＋协助扩散的通道，B正确；由图可知，ATP合酶利用H＋浓度差催化合成ATP，照射细菌紫膜质由强光变为弱光时，H＋浓度差会减小，ATP的合成速率显著下降，C错误；图示能量转换机制为光能转化成ATP中的化学能，推测类囊体薄膜上存在图中所示的能量转换机制，但线粒体不能利用光能，故线粒体内膜上不存在图中所示的能量转换机制，D错误。(共16张PPT)
[命题最前沿三] 细胞周期调控
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细胞周期检验点负责检查本时期内所执行的“任务”情况，只有完成所有“任务”之后细胞才能被放行进入下一个时期，否则细胞周期将暂停于某个检验点上，以留出时间排除故障或进行修复。每个检验点都有一套监控机制，目前已公认细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)对此发挥了重要调控作用。不同种类的CDK均可与相应的细胞周期蛋白结合而被激活，调控细胞周期的检验点。
细胞周期的调控关键在分裂间期。有2个起决定作用的控制点，从G1期进入S期和从G2期进入M期。这两个转变过程都是由一种被称为成熟促进因子(MPF)的蛋白质复合体触发的。组成MPF的是两种蛋白：cdc2的激酶和细胞周期蛋白(cyclin)。cyclin有2种：S-cyclin和M-cyclin。其调控过程如下图所示：
突破训练
1．某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控，细胞周期如右上图所示，下列叙述错误的是( )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间
长短有差异
B．细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin 复合体调控
C．抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D．一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化
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解析：同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间的长短一般不同，A正确；根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控”可知，细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控，B正确；由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控，因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性会使细胞周期停滞在特定阶段，C正确；由于一个细胞周期中，不同阶段的变化不是同步的，因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化，D错误。
2．细胞周期包括物质准备(G1、S、G2)和细胞分裂(M)两个连续的阶段，其连续变化的分子调控机制如下页左上图所示。细胞周期中的检验点是停止前一阶段事件而启动后一阶段事件的节点，类似于“关卡”，且MPF是通过G2检验点必需的蛋白质复合物。CDK与周期蛋白的关系类似于“酶的激活剂”与酶的关系，每种CDK可与多种周期蛋白结合并发挥调控功能。下列说法错误的是 ( )
A.G2期细胞内每条染色体包括两条染色单体，染色体数目不变
B．周期蛋白可看作是CDK的“激活剂”，能循环使用
C．同一种CDK可能有多个结合位点，能与多种周期蛋白结合
D．CDK与周期蛋白特异性结合形成MPF后，才能使细胞通过G2检验点
√
解析：S期进行的是DNA复制，G2期进行的是有丝分裂所必需的蛋白质的合成，G2期细胞内每条染色体包括两条染色单体，染色体数目不变，A正确；分析题图可知，周期蛋白不能循环使用，B错误；据题干信息可知，一种CDK可与多种周期蛋白结合，推测一种CDK可能有多个结合位点，C正确；由题图可知，CDK与周期蛋白特异性结合可形成MPF，MPF是通过G2检验点必需的蛋白质复合物，D正确。
3．在细胞周期中有一系列的检验点对细胞增殖进行严密监控，确保细胞增殖有序进行。周期蛋白cyclin B与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后，激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期；周期蛋白cyclin E与蛋白激酶CDK2结合形成复合物后，激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期。上述调控过程中MPF的活性和周期蛋白的浓度变化如下图所示。下列有关叙述错误的是
( )
A．周期蛋白发挥作用的时间主要是分裂间期
B．抑制CDK1的活性可使细胞周期停滞在G2/M 检验点
C．抑制cyclin E蛋白基因的表达，会促进细胞由G1期进入S期
D．蛋白激酶CDK2可能参与解旋酶和DNA聚合酶合成的调控
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解析：根据题干信息“周期蛋白cyclin B与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后，激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期”可知，周期蛋白发挥作用的时间主要是分裂间期，若抑制CDK1的活性可使细胞周期停滞在G2/M检验点，A、B正确；cyclin E蛋白基因的表达产物周期蛋白cyclin E与蛋白激酶CDK2结合形成复合物后，激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期，故抑制cyclin E蛋白基因的表达，会抑制细胞由G1期进入S期，C错误；激活的CDK2能促进细胞由G1期进入S期，故蛋白激酶CDK2可能参与解旋酶和DNA聚合酶合成的调控，D正确。
4．一个细胞周期可分为分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M)。如下图所示，一个细胞周期存在多个检验点，只有经过各检验点检验合格后，细胞才能顺利进入下一个时期。研究发现，细胞中存在一种有丝分裂促进因子(MPF)，可使A时期细胞顺利通过检验点4进入B时期(已知DNA复制是在D时期完成的)。下列说法错误的是( )
A．C、D、A、B的顺序可表示一个细胞周期
B．若用某种药物抑制DNA复制，则细胞不能通过的检验点是4
C．若向A时期细胞显微注射适量的MPF，可使G2期细胞进入M期的时间提前
D．若用某种药物抑制细胞纺锤体的形成，则细胞不能通过检验点5
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解析：题图中DNA的复制是在D时期完成的，则D时期为S期，那么A时期为G2期，B时期为M期，C时期为G1期，所以C、D、A、B的顺序可表示一个细胞周期，A正确；由于DNA复制是在D时期完成的，所以若用某种药物抑制DNA复制，则细胞不能通过的检验点是2，B错误；MPF是有丝分裂促进因子，若向A时期细胞显微注射适量的MPF，可使G2期细胞进入M期的时间提前，C正确；纺锤体在有丝分裂前期形成，若用某种药物抑制细胞纺锤体的形成，则细胞不能通过检验点5，D正确。
