热点三：核苷剪辑修饰-2024高考生物热点强化与训练

热点三：核苷剪辑修饰 热点导读 2023年10月2日，瑞典皇家科学院宣布了本年度的诺贝尔生理学或医学奖得主，这一殊荣颁发给了两位科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的杰出发现。 核苷碱基修饰 （1）原理：卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼的研究发现，RNA分子上的某些化学基团可以影响RNA的功能，进而影响生命过程。而核苷碱基修饰通过改变核苷酸的化学结构与性质来影响其生物学功能。 （2）过程 1. 在细胞内，特定的酶或蛋白质会特异性识别要修饰的特定碱基 2.  修饰酶将特定的修饰基团添加到碱基上 3.  修饰酶促使修饰基团与目标碱基之间发生特定的化学反应 4.  目标碱基的化学结构发生改变 （3）应用 RNA疫苗研发：两位诺奖得主的研究发现，用天然存在的修饰碱基（例如假尿苷）取代尿苷的mRNA碱基可以大大减少炎症反应。另外，与未修饰的mRNA相比，碱基修饰产生的mRNA的传递还显著增加了蛋白质产量。这些重要发现消除了mRNA疫苗应用道路的关键障碍。这也是他们获得诺奖的重要原因之一。 优良作物品种的培育：在农业领域，进行核苷酸修饰，可以改变作物的基因表达模式，提高其抗病、抗虫和抗旱等特性，从而提高农作物产量和质量。 基因治疗：核苷酸修饰可以通过改变特定基因的表达模式治疗某些遗传性疾病和癌症。 疾病诊断：某些疾病的发生与特定核酸分子上的核苷酸修饰有关。因此，通过检测这些修饰可以诊断某些疾病。 高考考点链接 1.基因的转录 2.基因的翻译 习题训练 1．2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·考里科与德鲁·韦斯曼两位科学家，表彰其“在核苷碱基修饰方面的发现，使得开发有效的针对新冠病毒的mRNA疫苗成为可能”。mRNA疫苗的免疫应答过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．新冠病毒进入人体会引起免疫反应，这体现了免疫监视功能 B．mRNA疫苗进入人体后，既能激发体液免疫，也能激发细胞免疫 C．注射mRNA疫苗后，人体会产生与该mRNA特异性识别的抗体和记忆细胞 D．mRNA疫苗只需一次注射便可在人体内稳定存在，并长期发挥作用 2．2023年诺贝尔生理学或医学奖授予了科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼，因他们发现了mRNA的核苷碱基修饰，不仅有效降低了RNA的免疫原性，同时还增强了mRNA的稳定性以及翻译效率，为新型冠状病毒mRNA疫苗的成功开发清除了关键障碍。下列相关叙述错误的是（    ） A．相比于DNA疫苗，mRNA疫苗不会整合到细胞的基因组中，安全性更高 B．从抗原蛋白表达的途径推测，相较于mRNA疫苗，DNA疫苗起效更快 C．第二次接触相同抗原时，记忆B细胞会快速增殖、分化为浆细胞，浆细胞产生大量抗体 D．辅助性T细胞分泌的细胞因子可促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂、分化 3．2023年的诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使mRNA新冠疫苗的开发成为可能。两位科学家注意到，体外环境合成的mRNA会被树突状细胞识别为抗原，进而树突状细胞被激活并释放炎症信号因子；而经过碱基修饰的体外合成的mRNA输送至树突状细胞，炎症反应会大大降低，mRNA控制合成的蛋白质也明显增加。下列叙述正确的是（    ） A．理论上讲，只有RNA病毒的RNA可用来制备mRNA疫苗 B．mRNA进入人体后，会直接诱发机体产生相应的抗体 C．碱基修饰可使组成mRNA的核苷中的核糖变为脱氧核糖 D．碱基修饰会使mRNA自身具有的抗原性减弱 4．2023年诺贝尔生理学或医学奖被授予美国科学家考里科和韦斯曼，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这一发现推动了抗新冠肺炎病毒的mRNA疫苗的开发。下图表示生产mRNA疫苗需要的原材料之一一核糖核苷酸，下列叙述错误的是（　　） A．图中a代表磷酸基团，b代表核糖 B．图中b和c都含有C、H、O、N元素 C．图中c有4种，分别是A、U、G、C D．生物体细胞内的RNA主要分布在细胞质 5．科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼因由于在核苷碱基修饰方面的发现而获2023年诺贝尔生理学或医学奖，这些发现使有效mRNA疫苗的开发成为可能。人工合成的mRNA分子等通过脂质体包裹可制备mRNA疫苗。如图是mRNA疫苗在树突状细胞中合成、呈递抗原的过程图，请回答： (1)疫苗中的mRNA能在细胞内表达出 （填“抗原”或“抗体”）分子，刺激人体免疫系统产生反应。①过程体现了细胞膜的 。 (2)mRNA疫苗在细胞内表达合成抗原蛋白后，一部分经蛋白酶体水解产生 ，再在 （结构）的参与下以MHC-I类肽呈递到细胞表面，然后激活 免疫；另一部分以MHC-Ⅱ类肽呈递到细胞表面，然后将