2025年病毒结构测试题及答案

2025年病毒结构测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列关于病毒衣壳的描述，错误的是：A.由壳粒（capsomere）重复排列构成B.仅具有保护核酸的功能C.可分为螺旋对称、二十面体对称和复合对称三种类型D.壳粒的化学本质为蛋白质答案：B（衣壳还参与宿主识别、介导病毒入侵等功能）2.包膜病毒的包膜主要来源于：A.宿主细胞的细胞膜B.病毒自身合成的脂类C.宿主细胞的核膜D.宿主细胞的线粒体膜答案：A（包膜多来自宿主细胞膜或细胞器膜，镶嵌病毒编码的糖蛋白）3.逆转录病毒的基因组特征是：A.单股正链RNA（+ssRNA），可直接作为mRNAB.单股负链RNA（-ssRNA），需先合成互补链C.双股DNA（dsDNA），与宿主染色体整合D.单股RNA（ssRNA），需通过逆转录提供DNA中间体答案：D（逆转录病毒如HIV的基因组为二聚体ssRNA，依赖逆转录酶提供cDNA）4.腺病毒的衣壳对称类型为：A.螺旋对称B.二十面体对称C.复合对称D.无规则对称答案：B（腺病毒为典型二十面体对称，由252个壳粒组成）5.下列病毒中，不具有包膜的是：A.流感病毒B.单纯疱疹病毒C.脊髓灰质炎病毒D.乙型肝炎病毒答案：C（脊髓灰质炎病毒属于小RNA病毒科，为裸露病毒）6.冠状病毒刺突蛋白（S蛋白）的主要功能是：A.参与病毒基因组复制B.介导病毒与宿主细胞受体结合C.形成病毒衣壳的结构支架D.编码病毒的逆转录酶答案：B（S蛋白通过与宿主ACE2受体结合介导病毒入侵）7.噬菌体的典型结构属于：A.螺旋对称B.二十面体对称C.复合对称D.无规则对称答案：C（噬菌体具有头部（二十面体）和尾部（螺旋对称）的复合结构）8.病毒基因组的“重叠基因”现象常见于：A.大型DNA病毒（如痘病毒）B.小型RNA病毒（如脊髓灰质炎病毒）C.逆转录病毒（如HIV）D.双股RNA病毒（如轮状病毒）答案：B（小型病毒为节省基因组空间，常通过阅读框重叠编码多种蛋白）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.维持包膜的稳定性B.作为病毒的主要抗原决定簇C.参与病毒核酸的包装D.抑制宿主细胞的凋亡答案：B（糖蛋白是病毒与宿主免疫系统相互作用的主要靶点，具有高度抗原性）10.下列关于病毒核衣壳的描述，正确的是：A.仅由核酸和包膜组成B.是病毒体中除去包膜的部分C.核衣壳的对称性仅由核酸决定D.所有病毒的核衣壳均具有感染性答案：B（核衣壳=核心（核酸）+衣壳，包膜病毒的核衣壳被包膜包裹）11.2024年最新研究发现，某种新型呼吸道病毒的包膜中存在宿主细胞的MHCI类分子，其生物学意义最可能是：A.增强病毒的复制效率B.帮助病毒逃避免疫识别C.提高病毒对宿主细胞的黏附能力D.促进病毒包膜与宿主膜的融合答案：B（宿主MHC分子可能被病毒“劫持”，干扰免疫系统对病毒的识别）12.单股负链RNA病毒（如狂犬病毒）必须携带的酶是：A.逆转录酶B.RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）C.DNA聚合酶D.解旋酶答案：B（-ssRNA不能直接作为mRNA，需病毒自身携带RdRp合成+ssRNA）13.下列病毒中，基因组为双股RNA（dsRNA）的是：A.埃博拉病毒B.轮状病毒C.人类乳头瘤病毒（HPV）D.登革热病毒答案：B（轮状病毒属于呼肠孤病毒科，基因组为11节段dsRNA）14.病毒衣壳的“自组装”特性指：A.壳粒在宿主细胞酶的催化下主动聚合B.壳粒通过非共价键自发形成有序结构C.衣壳的组装必须依赖病毒编码的辅助蛋白D.衣壳的对称性由宿主细胞的环境决定答案：B（壳粒通过氢键、疏水作用等非共价键自发组装，无需额外能量）15.2023年报道的“类病毒（viroid）”与传统病毒的主要区别是：A.无蛋白质衣壳，仅含环状单链RNAB.具有包膜但无核酸C.基因组为双链DNA且能独立复制D.必须依赖辅助病毒才能增殖答案：A（类病毒是已知最小的感染性因子，仅由246-401nt的环状ssRNA构成）二、填空题（每空1分，共20分）1.病毒体的基本结构包括核心和（衣壳），其中核心的主要成分是（核酸）。2.衣壳的对称类型包括（螺旋对称）、（二十面体对称）和复合对称，其中（二十面体对称）能以最少的壳粒包裹最大的容积。3.包膜病毒的包膜主要由（宿主细胞膜脂类）和（病毒编码的糖蛋白）组成，其中糖蛋白常形成（刺突）结构。4.冠状病毒的基因组为（单股正链RNA（+ssRNA）），其5’端具有（甲基化帽子结构），3’端具有（polyA尾），可直接作为（mRNA）参与蛋白质合成。5.HIV的核衣壳内除基因组RNA外，还包裹（逆转录酶）、（整合酶）和（蛋白酶）三种酶，这些酶在病毒入侵宿主后发挥关键作用。6.2024年新发现的“膜结合型病毒样颗粒（MVLP）”与传统病毒的区别在于其表面携带大量（宿主细胞特异性膜蛋白），可能通过（模拟宿主细胞）逃避免疫攻击。7.噬菌体的尾部结构包括（尾鞘）、（尾髓）和（尾刺），其中（尾刺）负责识别宿主菌表面的受体。8.病毒基因组的“分段现象”常见于（RNA病毒），如流感病毒的基因组由（8个）节段的（单股负链RNA）组成，这种特性使病毒易发生（基因重配）导致抗原转变。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述病毒衣壳的主要功能。答案：①保护功能：包裹病毒核酸，避免核酸被宿主核酸酶降解；②介导入侵：通过表面结构（如壳粒的特定区域）与宿主细胞受体结合，启动病毒进入宿主细胞的过程；③抗原性：衣壳蛋白是病毒的主要抗原成分，可诱导宿主产生特异性免疫应答；④参与组装：作为结构支架，指导病毒核酸的包装和成熟病毒体的释放。2.比较包膜病毒与非包膜病毒在结构、稳定性及传播方式上的差异。答案：①结构：包膜病毒具有脂蛋白包膜（来自宿主膜+病毒糖蛋白），非包膜病毒仅有核衣壳；②稳定性：包膜病毒对脂溶剂（如乙醚）敏感，易被破坏（如流感病毒）；非包膜病毒抵抗力较强（如脊髓灰质炎病毒可耐受胃酸）；③传播方式：包膜病毒多通过膜融合或胞吞进入宿主（依赖包膜糖蛋白与受体结合），主要经呼吸道、体液传播；非包膜病毒多通过直接穿膜或破坏细胞膜进入，可通过粪-口途径传播（如肠道病毒）。3.解释病毒基因组“多顺反子”与“单顺反子”的区别，并举例说明其生物学意义。答案：多顺反子指一个mRNA分子可编码多个蛋白质（如原核生物和部分RNA病毒），单顺反子指一个mRNA仅编码一个蛋白质（如真核生物和部分DNA病毒）。例如，脊髓灰质炎病毒（+ssRNA）的基因组为单股多顺反子RNA，翻译后产生一个大的多聚蛋白，经蛋白酶切割形成多种功能蛋白（节省基因组空间）；而腺病毒（dsDNA）的mRNA为单顺反子，每个基因独立转录（便于精细调控基因表达）。4.2024年某研究团队发现一种新型冠状病毒变异株，其刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）发生了3个氨基酸突变。请从病毒结构角度分析这些突变可能带来的生物学影响。答案：①受体结合能力改变：RBD是S蛋白与宿主ACE2受体结合的关键区域，突变可能增强（如更紧密结合）或减弱（如结合力下降）病毒与宿主细胞的亲和力，影响感染效率；②抗原性变异：RBD是中和抗体的主要识别位点，突变可能导致原有疫苗诱导的抗体无法有效结合（免疫逃逸），需更新疫苗株；③结构稳定性变化：氨基酸突变可能改变RBD的空间构象（如二硫键断裂），影响S蛋白的正确折叠或膜融合功能，进而影响病毒的入侵效率或传播能力。5.简述噬菌体“复合对称”结构的组成及各部分功能。答案：复合对称的典型代表是T4噬菌体，结构包括：①头部：二十面体对称，内含dsDNA基因组；②颈部：连接头部与尾部的结构，含颈环和颈须（固定尾部）；③尾部：螺旋对称的中空管（尾髓），外裹可收缩的尾鞘（收缩时将核酸注入宿主菌）；④尾板：尾部末端的六边形结构，连接尾刺和尾丝；⑤尾刺：位于尾板四角，负责识别宿主菌表面的脂多糖受体；⑥尾丝：可伸缩的细纤维，辅助噬菌体吸附宿主菌。四、论述题（每题10分，共20分）1.以HIV和流感病毒为例，论述病毒结构特征与致病机制的关联。答案：HIV（人类免疫缺陷病毒）属于逆转录病毒科，结构特征包括：①包膜：来自宿主细胞膜，镶嵌糖蛋白gp120（表面）和gp41（跨膜）；②核衣壳：二十面体对称，包裹二聚体ssRNA基因组、逆转录酶（RT）、整合酶（IN）和蛋白酶（PR）；③基质蛋白（p17）：位于包膜与核衣壳之间，维持病毒结构稳定。致病机制关联：①gp120与CD4+T细胞表面的CD4受体及共受体（CCR5/CXCR4）结合，gp41介导包膜与宿主膜融合，导致病毒入侵免疫细胞（CD4+T细胞、巨噬细胞），直接破坏免疫系统；②逆转录酶将RNA基因组逆转录为cDNA，整合酶将cDNA整合入宿主染色体（形成前病毒），导致病毒长期潜伏，逃避宿主免疫清除；③蛋白酶切割多聚蛋白前体，提供成熟结构蛋白，完成病毒组装释放，持续破坏免疫细胞，最终导致获得性免疫缺陷综合征（AIDS）。流感病毒（正黏病毒科）为包膜病毒，结构特征包括：①包膜：来自宿主细胞膜，表面有两种糖蛋白刺突——血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）；②核衣壳：螺旋对称，包裹8个节段的-ssRNA（每个节段结合核蛋白NP），并携带RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）；③基质蛋白（M1）：位于包膜内侧，维持病毒形态。致病机制关联：①HA与宿主呼吸道上皮细胞表面的唾液酸受体结合，介导病毒通过胞吞进入细胞；②病毒在胞内脱壳后，RdRp以-ssRNA为模板合成+ssRNA（mRNA和互补链），指导蛋白合成并复制基因组；③NA水解宿主细胞表面的唾液酸，破坏病毒与宿主细胞的黏附，促进子代病毒释放（扩散至其他细胞）；④基因组分段特性导致易发生基因重配（如人、禽、猪流感病毒基因交换），产生新亚型（抗原转变），引发大流行；⑤HA和NA的高频点突变（抗原漂移）导致原有抗体失效，需每年更新疫苗。2.结合2023-2024年病毒结构研究的新进展，论述病毒结构解析对疫苗开发的指导意义。答案：2023年以来，冷冻电镜（Cryo-EM）技术的分辨率突破（如达到1.5Å）和AI辅助结构预测（如AlphaFold对病毒蛋白的精准建模）推动了病毒结构研究的革新，为疫苗设计提供了关键靶点信息。（1）包膜糖蛋白的构象稳定化：例如，2024年《自然》杂志报道，针对呼吸道合胞病毒（RSV）的F蛋白，研究人员通过结构解析发现其“预融合构象”（pre-F）是诱导中和抗体的主要形式，而传统疫苗使用的“后融合构象”（post-F）免疫原性较弱。基于此，开发了稳定pre-F构象的重组蛋白疫苗（如Moderna的mRNA-1345），临床数据显示其保护效力提升至85%以上。（2）受体结合域（RBD）的精准修饰：2023年，中国团队解析了新型冠状病毒XBB变异株S蛋白RBD的高分辨率结构，发现其与ACE2受体的结合界面新增了3个氢键，导致传播力增强。通过结构模拟，设计了针对RBD保守表位的疫苗（如嵌合RBD疫苗），可同时覆盖原始株和多种变异株，避免因RBD高频突变导致的免疫逃逸。（3）病毒样颗粒（VLP）的精准组装：2024年，美国研究组利用冷冻电镜解析了人乳头瘤病毒（HPV）L1衣壳蛋白的自组装机制，发现特定氨基酸残基（如131位苏氨酸）是壳粒间相互作用的关键。通过定点突变增强这些残基的相互作用，开发出更稳定的VLP疫苗，其在4℃下的保存时间从6个月延长至2年，显著降低了疫苗运输成本。（4）非结构蛋白的抗原挖掘：传统疫苗多基于表面