于偉東
人教版高中生物教材中多處涉及到病毒的知識,如噬菌體侵染細菌的實驗、免疫、中心法則等.在2015年,北京理綜卷,全國卷,安徽卷等均有相關考查.最近,如寨卡病毒,埃博拉病毒、“中東呼吸綜合征”等頻繁侵擾著人們的生活.由此可見病毒與人們的生活息息相關.
一、病毒簡介
病毒(Virus)由一種核酸分子與蛋白質(Protein)構成(朊病毒只有蛋白質、類病毒僅含RNA).病毒個體微小,結構簡單,沒有細胞結構,只能寄生在活細胞中,所以病毒不能獨立代謝.在自身遺傳物質的指導下,由宿主細胞提供原料、能量等,進行復制繁殖.
二、病毒的知識要點
1.知識構建(圖1)
圖1 病毒的知識構建
2.病毒熱點問題歸類
病毒與人體健康:SARS病毒破壞人體的肺部等處的細胞;乙肝病毒破壞肝細胞;脊髓灰質炎病毒破壞運動神經元,導致小兒麻痹癥;HIV破壞淋巴細胞,使人喪失免疫力;高致病性禽流感病毒引起禽流感等.
病毒在教材中的應用:在細胞工程中,某些病毒可以作為細胞融合的誘導劑,例如仙臺病毒;在基因工程中,病毒可以作為目的基因的運載體;病毒在單克隆抗體中制備生物導彈;通過病毒抗原研制疫苗等.
案例 由A型流感病毒中的H5N1亞型引起的禽流感是一種高致病性禽類傳染病,其發(fā)病率和死亡率都很高.下列關于禽流感病毒的說法正確的是( B )
A.雖然能引發(fā)傳染病,但是其沒有細胞結構,因此它不是生物
B.能引發(fā)傳染病,必須寄生在活細胞內
C.在人工配制的富含有機物的培養(yǎng)基上就可以培養(yǎng)
D.通過細胞分裂進行繁衍后代
命題意圖 以新情境H5N1為載體,考查病毒的特點,體現(xiàn)新課標要求的理論聯(lián)系實踐的能力.
3.病毒的命題要點
認識常見病毒:DNA病毒中的噬菌體、天花病毒和乙肝病毒,RNA病毒中的HIV、煙草花葉病毒;理解病毒與細胞的典型不同之處:僅有DNA或RNA,遺傳物質為DNA或RNA,不能獨立代謝,只能寄生在活細胞中;對教材的挖掘:以教材中涉及的病毒的知識為素材,直接考查教材相關核心知識點;新情境試題:以病毒為素材,考查病毒的相關特點,并基于此考查新課標對學生的四種能力的要求(理解能力、實驗與探究能力、獲取信息的能力、綜合運用的能力).
三、高考題賞析及命制意圖分析
1.考查理解能力
例1 (2013年上海卷)下列關于乙型肝炎病毒的說法正確的是( B )
A. 能在人體血漿中增殖
B.不能寄生在呼吸道黏膜細胞中
C.核酸中含5種含氮堿基
D.蛋白質由自身的核糖體合成
命制意圖 本題以乙肝病毒為素材,考查病毒的生活方式與繁殖及遺傳物質的相關知識.意在考查學生的識記能力與理解能力.
解析 病毒不能獨立增殖,必須寄生在活細胞中才能繁殖后代;乙型肝炎病毒主要在肝細胞中增殖;每個病毒只會含一種核酸,即DNA或RNA,因此其核酸中只含有4種堿基;病毒自身沒有細胞器.
例2 (2013年海南卷)關于T2噬菌體的敘述,正確的是( D )
A.T2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素
B.T2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中
C.RNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質
D.T2噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖
命制意圖 本題以T2噬菌體為載體,實則考查“噬菌體侵染細菌的實驗” ,要求學生在識記的基礎上,理解該實驗的原理,從而選出答案.
例3 (2015年安徽模擬)2014年2月,非洲地區(qū)再次爆發(fā)新一輪的埃博拉病毒疫情.據(jù)國外媒體報道,此次疫情已導致非洲利比里亞等多個國家兩千人死亡,目前仍無很好治療方法,引起了全世界對非洲疫情及病毒傳染性的關注與警惕.下列有關埃博拉病毒敘述不正確的是( C )
①為獲得大量埃博拉病毒用于研究,可以用培養(yǎng)基在體外培養(yǎng);
②該病毒的遺傳物質是DNA和RNA;
③該病毒結構簡單,沒有任何細胞器;
④該病毒增殖時,遺傳信息和氨基酸等肥料由宿主細胞提供;
⑤該病毒主要由蛋白質和核酸組成,是最小的生命系統(tǒng).
A.2項 B.3項 C.4項 D.5項
命制意圖 該題以“埃博拉病毒”為背景材料(該素材在2015年重慶理綜卷第7題也有出現(xiàn)),考查病毒的有關知識,病毒沒有細胞結構,組成成分是蛋白質和核酸,不能獨立完成生命活動是解題的關鍵.
2.考查獲取信息的能力
例4 (2015年全國理綜卷I)人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc),該蛋白無致病性. PrPc的空間結構改變后成為PrPBc (朊粒),就具有了致病性.PrPBc可以誘導更多PrPc的轉變?yōu)镻rPBc,實現(xiàn)朊粒的增值,可以引起瘋牛病.據(jù)此判下列敘述正確的是( C )
A.朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中
B.朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同
C.蛋白質空間結構的改變可以使其功能發(fā)生變化
D. PrPc轉變?yōu)镻rPBc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程
命制意圖 本題以朊病毒為載體,考查了學生從題干獲取信息的能力.考查了細胞增值、基因的表達、結構決定功能的生物學觀點.PrPc的空間結構改變后成為PrPBc,產生了致病性,原因是空間結構改變導致功能改變.
例5 (模擬題)對瘋牛病的某病原體進行研究時發(fā)現(xiàn), 該病原體對核酸酶不敏感,而對蛋白酶敏感, 用各種核酸水解酶處理后仍具有感染性.從生命的化學本質看, 與該病原體的感染性相關的物質最可能是( B )
A.核酸 B.蛋白質 C.水 D.多糖
命制意圖 考查學生獲取信息能力.結合題干信息“該病原體對核酸酶不敏感,對蛋白酶敏感”分析,聯(lián)系必修一酶的專一性知識,可解決該問題.
4.考查綜合運用能力
例6 (2015年全國理綜卷Ⅰ)HIV屬于逆轉錄病毒,是艾滋病的病原體.回答下列問題:
(1)用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時,可先提取HIV中的 ,以其作為模板,在 的作用下合成 .獲取該目的蛋白的基因,構建重組表達載體,隨后導入受體細胞.
(2)從受體細胞中分離純化出目的蛋白,該蛋白作為抗原注入機體后,刺激機體產生的可與此蛋白結合的相應分泌蛋白是 .該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV,檢測的原理是 .
(3)已知某種菌導致的肺炎在健康人群中罕見,但是在艾滋病患者中卻多發(fā).引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分 細胞,降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能.
(4)人的免疫系統(tǒng)有 癌細胞的功能,艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易發(fā)生惡性腫瘤.
命制意圖 該題以HIV為素材,考查學生綜合運用所學知識解決生物學問題的能力,教師要注重引領學生回歸教材,夯實基礎.該題考查了基因工程的操作過程以及特異性免疫的相關知識.HIV是逆轉錄病毒,需要逆轉錄酶完成逆轉錄過程;HIV攻擊人體T淋巴細胞,使人幾乎喪失一切免疫力;人體免疫系統(tǒng)具有三個功能,即防衛(wèi)功能、監(jiān)控和清除功能.
參考答案: (1)RNA 逆轉錄酶 DNA; (2)抗體 該種抗體可與HIV上相應抗原特異性結合; (3)T淋巴細胞; (4)監(jiān)控和清除.
文章以病毒為載體,旨在強調高考對學生四種能力的考查以及相應試題的命制意圖.在復習備考時,要培養(yǎng)學生自主構建概念圖的能力,從而使相應知識形成網(wǎng)絡體系.以病毒為載體,向外輻射,以點代面,注重對教材知識的挖掘與整合,從而實現(xiàn)學以致用的目的.
(收稿日期:2016-04-13)