2025年病毒結(jié)構(gòu)測試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列關(guān)于病毒衣殼的描述，錯誤的是：A.由殼粒（capsomere）重復(fù)排列構(gòu)成B.僅具有保護(hù)核酸的功能C.可分為螺旋對稱、二十面體對稱和復(fù)合對稱三種類型D.殼粒的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)答案：B（衣殼還參與宿主識別、介導(dǎo)病毒入侵等功能）2.包膜病毒的包膜主要來源于：A.宿主細(xì)胞的細(xì)胞膜B.病毒自身合成的脂類C.宿主細(xì)胞的核膜D.宿主細(xì)胞的線粒體膜答案：A（包膜多來自宿主細(xì)胞膜或細(xì)胞器膜，鑲嵌病毒編碼的糖蛋白）3.逆轉(zhuǎn)錄病毒的基因組特征是：A.單股正鏈RNA（+ssRNA），可直接作為mRNAB.單股負(fù)鏈RNA（-ssRNA），需先合成互補鏈C.雙股DNA（dsDNA），與宿主染色體整合D.單股RNA（ssRNA），需通過逆轉(zhuǎn)錄提供DNA中間體答案：D（逆轉(zhuǎn)錄病毒如HIV的基因組為二聚體ssRNA，依賴逆轉(zhuǎn)錄酶提供cDNA）4.腺病毒的衣殼對稱類型為：A.螺旋對稱B.二十面體對稱C.復(fù)合對稱D.無規(guī)則對稱答案：B（腺病毒為典型二十面體對稱，由252個殼粒組成）5.下列病毒中，不具有包膜的是：A.流感病毒B.單純皰疹病毒C.脊髓灰質(zhì)炎病毒D.乙型肝炎病毒答案：C（脊髓灰質(zhì)炎病毒屬于小RNA病毒科，為裸露病毒）6.冠狀病毒刺突蛋白（S蛋白）的主要功能是：A.參與病毒基因組復(fù)制B.介導(dǎo)病毒與宿主細(xì)胞受體結(jié)合C.形成病毒衣殼的結(jié)構(gòu)支架D.編碼病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶答案：B（S蛋白通過與宿主ACE2受體結(jié)合介導(dǎo)病毒入侵）7.噬菌體的典型結(jié)構(gòu)屬于：A.螺旋對稱B.二十面體對稱C.復(fù)合對稱D.無規(guī)則對稱答案：C（噬菌體具有頭部（二十面體）和尾部（螺旋對稱）的復(fù)合結(jié)構(gòu)）8.病毒基因組的“重疊基因”現(xiàn)象常見于：A.大型DNA病毒（如痘病毒）B.小型RNA病毒（如脊髓灰質(zhì)炎病毒）C.逆轉(zhuǎn)錄病毒（如HIV）D.雙股RNA病毒（如輪狀病毒）答案：B（小型病毒為節(jié)省基因組空間，常通過閱讀框重疊編碼多種蛋白）9.包膜病毒表面的糖蛋白（如流感病毒HA蛋白）的主要作用是：A.維持包膜的穩(wěn)定性B.作為病毒的主要抗原決定簇C.參與病毒核酸的包裝D.抑制宿主細(xì)胞的凋亡答案：B（糖蛋白是病毒與宿主免疫系統(tǒng)相互作用的主要靶點，具有高度抗原性）10.下列關(guān)于病毒核衣殼的描述，正確的是：A.僅由核酸和包膜組成B.是病毒體中除去包膜的部分C.核衣殼的對稱性僅由核酸決定D.所有病毒的核衣殼均具有感染性答案：B（核衣殼=核心（核酸）+衣殼，包膜病毒的核衣殼被包膜包裹）11.2024年最新研究發(fā)現(xiàn)，某種新型呼吸道病毒的包膜中存在宿主細(xì)胞的MHCI類分子，其生物學(xué)意義最可能是：A.增強病毒的復(fù)制效率B.幫助病毒逃避免疫識別C.提高病毒對宿主細(xì)胞的黏附能力D.促進(jìn)病毒包膜與宿主膜的融合答案：B（宿主MHC分子可能被病毒“劫持”，干擾免疫系統(tǒng)對病毒的識別）12.單股負(fù)鏈RNA病毒（如狂犬病毒）必須攜帶的酶是：A.逆轉(zhuǎn)錄酶B.RNA依賴的RNA聚合酶（RdRp）C.DNA聚合酶D.解旋酶答案：B（-ssRNA不能直接作為mRNA，需病毒自身攜帶RdRp合成+ssRNA）13.下列病毒中，基因組為雙股RNA（dsRNA）的是：A.埃博拉病毒B.輪狀病毒C.人類乳頭瘤病毒（HPV）D.登革熱病毒答案：B（輪狀病毒屬于呼腸孤病毒科，基因組為11節(jié)段dsRNA）14.病毒衣殼的“自組裝”特性指：A.殼粒在宿主細(xì)胞酶的催化下主動聚合B.殼粒通過非共價鍵自發(fā)形成有序結(jié)構(gòu)C.衣殼的組裝必須依賴病毒編碼的輔助蛋白D.衣殼的對稱性由宿主細(xì)胞的環(huán)境決定答案：B（殼粒通過氫鍵、疏水作用等非共價鍵自發(fā)組裝，無需額外能量）15.2023年報道的“類病毒（viroid）”與傳統(tǒng)病毒的主要區(qū)別是：A.無蛋白質(zhì)衣殼，僅含環(huán)狀單鏈RNAB.具有包膜但無核酸C.基因組為雙鏈DNA且能獨立復(fù)制D.必須依賴輔助病毒才能增殖答案：A（類病毒是已知最小的感染性因子，僅由246-401nt的環(huán)狀ssRNA構(gòu)成）二、填空題（每空1分，共20分）1.病毒體的基本結(jié)構(gòu)包括核心和（衣殼），其中核心的主要成分是（核酸）。2.衣殼的對稱類型包括（螺旋對稱）、（二十面體對稱）和復(fù)合對稱，其中（二十面體對稱）能以最少的殼粒包裹最大的容積。3.包膜病毒的包膜主要由（宿主細(xì)胞膜脂類）和（病毒編碼的糖蛋白）組成，其中糖蛋白常形成（刺突）結(jié)構(gòu)。4.冠狀病毒的基因組為（單股正鏈RNA（+ssRNA）），其5’端具有（甲基化帽子結(jié)構(gòu)），3’端具有（polyA尾），可直接作為（mRNA）參與蛋白質(zhì)合成。5.HIV的核衣殼內(nèi)除基因組RNA外，還包裹（逆轉(zhuǎn)錄酶）、（整合酶）和（蛋白酶）三種酶，這些酶在病毒入侵宿主后發(fā)揮關(guān)鍵作用。6.2024年新發(fā)現(xiàn)的“膜結(jié)合型病毒樣顆粒（MVLP）”與傳統(tǒng)病毒的區(qū)別在于其表面攜帶大量（宿主細(xì)胞特異性膜蛋白），可能通過（模擬宿主細(xì)胞）逃避免疫攻擊。7.噬菌體的尾部結(jié)構(gòu)包括（尾鞘）、（尾髓）和（尾刺），其中（尾刺）負(fù)責(zé)識別宿主菌表面的受體。8.病毒基因組的“分段現(xiàn)象”常見于（RNA病毒），如流感病毒的基因組由（8個）節(jié)段的（單股負(fù)鏈RNA）組成，這種特性使病毒易發(fā)生（基因重配）導(dǎo)致抗原轉(zhuǎn)變。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述病毒衣殼的主要功能。答案：①保護(hù)功能：包裹病毒核酸，避免核酸被宿主核酸酶降解；②介導(dǎo)入侵：通過表面結(jié)構(gòu)（如殼粒的特定區(qū)域）與宿主細(xì)胞受體結(jié)合，啟動病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的過程；③抗原性：衣殼蛋白是病毒的主要抗原成分，可誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答；④參與組裝：作為結(jié)構(gòu)支架，指導(dǎo)病毒核酸的包裝和成熟病毒體的釋放。2.比較包膜病毒與非包膜病毒在結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性及傳播方式上的差異。答案：①結(jié)構(gòu)：包膜病毒具有脂蛋白包膜（來自宿主膜+病毒糖蛋白），非包膜病毒僅有核衣殼；②穩(wěn)定性：包膜病毒對脂溶劑（如乙醚）敏感，易被破壞（如流感病毒）；非包膜病毒抵抗力較強（如脊髓灰質(zhì)炎病毒可耐受胃酸）；③傳播方式：包膜病毒多通過膜融合或胞吞進(jìn)入宿主（依賴包膜糖蛋白與受體結(jié)合），主要經(jīng)呼吸道、體液傳播；非包膜病毒多通過直接穿膜或破壞細(xì)胞膜進(jìn)入，可通過糞-口途徑傳播（如腸道病毒）。3.解釋病毒基因組“多順反子”與“單順反子”的區(qū)別，并舉例說明其生物學(xué)意義。答案：多順反子指一個mRNA分子可編碼多個蛋白質(zhì)（如原核生物和部分RNA病毒），單順反子指一個mRNA僅編碼一個蛋白質(zhì)（如真核生物和部分DNA病毒）。例如，脊髓灰質(zhì)炎病毒（+ssRNA）的基因組為單股多順反子RNA，翻譯后產(chǎn)生一個大的多聚蛋白，經(jīng)蛋白酶切割形成多種功能蛋白（節(jié)省基因組空間）；而腺病毒（dsDNA）的mRNA為單順反子，每個基因獨立轉(zhuǎn)錄（便于精細(xì)調(diào)控基因表達(dá)）。4.2024年某研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)一種新型冠狀病毒變異株，其刺突蛋白（S蛋白）的受體結(jié)合域（RBD）發(fā)生了3個氨基酸突變。請從病毒結(jié)構(gòu)角度分析這些突變可能帶來的生物學(xué)影響。答案：①受體結(jié)合能力改變：RBD是S蛋白與宿主ACE2受體結(jié)合的關(guān)鍵區(qū)域，突變可能增強（如更緊密結(jié)合）或減弱（如結(jié)合力下降）病毒與宿主細(xì)胞的親和力，影響感染效率；②抗原性變異：RBD是中和抗體的主要識別位點，突變可能導(dǎo)致原有疫苗誘導(dǎo)的抗體無法有效結(jié)合（免疫逃逸），需更新疫苗株；③結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變化：氨基酸突變可能改變RBD的空間構(gòu)象（如二硫鍵斷裂），影響S蛋白的正確折疊或膜融合功能，進(jìn)而影響病毒的入侵效率或傳播能力。5.簡述噬菌體“復(fù)合對稱”結(jié)構(gòu)的組成及各部分功能。答案：復(fù)合對稱的典型代表是T4噬菌體，結(jié)構(gòu)包括：①頭部：二十面體對稱，內(nèi)含dsDNA基因組；②頸部：連接頭部與尾部的結(jié)構(gòu)，含頸環(huán)和頸須（固定尾部）；③尾部：螺旋對稱的中空管（尾髓），外裹可收縮的尾鞘（收縮時將核酸注入宿主菌）；④尾板：尾部末端的六邊形結(jié)構(gòu)，連接尾刺和尾絲；⑤尾刺：位于尾板四角，負(fù)責(zé)識別宿主菌表面的脂多糖受體；⑥尾絲：可伸縮的細(xì)纖維，輔助噬菌體吸附宿主菌。四、論述題（每題10分，共20分）1.以HIV和流感病毒為例，論述病毒結(jié)構(gòu)特征與致病機制的關(guān)聯(lián)。答案：HIV（人類免疫缺陷病毒）屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒科，結(jié)構(gòu)特征包括：①包膜：來自宿主細(xì)胞膜，鑲嵌糖蛋白gp120（表面）和gp41（跨膜）；②核衣殼：二十面體對稱，包裹二聚體ssRNA基因組、逆轉(zhuǎn)錄酶（RT）、整合酶（IN）和蛋白酶（PR）；③基質(zhì)蛋白（p17）：位于包膜與核衣殼之間，維持病毒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。致病機制關(guān)聯(lián)：①gp120與CD4+T細(xì)胞表面的CD4受體及共受體（CCR5/CXCR4）結(jié)合，gp41介導(dǎo)包膜與宿主膜融合，導(dǎo)致病毒入侵免疫細(xì)胞（CD4+T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞），直接破壞免疫系統(tǒng)；②逆轉(zhuǎn)錄酶將RNA基因組逆轉(zhuǎn)錄為cDNA，整合酶將cDNA整合入宿主染色體（形成前病毒），導(dǎo)致病毒長期潛伏，逃避宿主免疫清除；③蛋白酶切割多聚蛋白前體，提供成熟結(jié)構(gòu)蛋白，完成病毒組裝釋放，持續(xù)破壞免疫細(xì)胞，最終導(dǎo)致獲得性免疫缺陷綜合征（AIDS）。流感病毒（正黏病毒科）為包膜病毒，結(jié)構(gòu)特征包括：①包膜：來自宿主細(xì)胞膜，表面有兩種糖蛋白刺突——血凝素（HA）和神經(jīng)氨酸酶（NA）；②核衣殼：螺旋對稱，包裹8個節(jié)段的-ssRNA（每個節(jié)段結(jié)合核蛋白NP），并攜帶RNA依賴的RNA聚合酶（RdRp）；③基質(zhì)蛋白（M1）：位于包膜內(nèi)側(cè)，維持病毒形態(tài)。致病機制關(guān)聯(lián)：①HA與宿主呼吸道上皮細(xì)胞表面的唾液酸受體結(jié)合，介導(dǎo)病毒通過胞吞進(jìn)入細(xì)胞；②病毒在胞內(nèi)脫殼后，RdRp以-ssRNA為模板合成+ssRNA（mRNA和互補鏈），指導(dǎo)蛋白合成并復(fù)制基因組；③NA水解宿主細(xì)胞表面的唾液酸，破壞病毒與宿主細(xì)胞的黏附，促進(jìn)子代病毒釋放（擴(kuò)散至其他細(xì)胞）；④基因組分段特性導(dǎo)致易發(fā)生基因重配（如人、禽、豬流感病毒基因交換），產(chǎn)生新亞型（抗原轉(zhuǎn)變），引發(fā)大流行；⑤HA和NA的高頻點突變（抗原漂移）導(dǎo)致原有抗體失效，需每年更新疫苗。2.結(jié)合2023-2024年病毒結(jié)構(gòu)研究的新進(jìn)展，論述病毒結(jié)構(gòu)解析對疫苗開發(fā)的指導(dǎo)意義。答案：2023年以來，冷凍電鏡（Cryo-EM）技術(shù)的分辨率突破（如達(dá)到1.5?）和AI輔助結(jié)構(gòu)預(yù)測（如AlphaFold對病毒蛋白的精準(zhǔn)建模）推動了病毒結(jié)構(gòu)研究的革新，為疫苗設(shè)計提供了關(guān)鍵靶點信息。（1）包膜糖蛋白的構(gòu)象穩(wěn)定化：例如，2024年《自然》雜志報道，針對呼吸道合胞病毒（RSV）的F蛋白，研究人員通過結(jié)構(gòu)解析發(fā)現(xiàn)其“預(yù)融合構(gòu)象”（pre-F）是誘導(dǎo)中和抗體的主要形式，而傳統(tǒng)疫苗使用的“后融合構(gòu)象”（post-F）免疫原性較弱?；诖?，開發(fā)了穩(wěn)定pre-F構(gòu)象的重組蛋白疫苗（如Moderna的mRNA-1345），臨床數(shù)據(jù)顯示其保護(hù)效力提升至85%以上。（2）受體結(jié)合域（RBD）的精準(zhǔn)修飾：2023年，中國團(tuán)隊解析了新型冠狀病毒XBB變異株S蛋白RBD的高分辨率結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其與ACE2受體的結(jié)合界面新增了3個氫鍵，導(dǎo)致傳播力增強。通過結(jié)構(gòu)模擬，設(shè)計了針對RBD保守表位的疫苗（如嵌合RBD疫苗），可同時覆蓋原始株和多種變異株，避免因RBD高頻突變導(dǎo)致的免疫逃逸。（3）病毒樣顆粒（VLP）的精準(zhǔn)組裝：2024年，美國研究組利用冷凍電鏡解析了人乳頭瘤病毒（HPV）L1衣殼蛋白的自組裝機制，發(fā)現(xiàn)特定氨基酸殘基（如131位蘇氨酸）是殼粒間相互作用的關(guān)鍵。通過定點突變增強這些殘基的相互作用，開發(fā)出更穩(wěn)定的VLP疫苗，其在4℃下的保存時間從6個月延長至2年，顯著降低了疫苗運輸成本。（4）非結(jié)構(gòu)蛋白的抗原挖掘：傳統(tǒng)疫苗多基于表面