貴州 鄭小毛
全面了解,整體掌握
——HIV命題多視角分析
貴州 鄭小毛
隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,健康逐漸成為了生活的主題,國家和個人都越來越關(guān)注疾?。ㄌ貏e是傳染?。┑念A(yù)防和治療。艾滋病,自從出現(xiàn)以來,一直都是人類社會關(guān)注的熱點,作為當(dāng)前人類健康的頭號殺手,預(yù)防和治療艾滋病,一直都是科學(xué)追求的目標(biāo)。
把健康貫穿于教育教學(xué),用考試指揮棒引導(dǎo)公民更加關(guān)注健康知識,是當(dāng)下教育變革的方向。因此,健康、疾病、HIV……這些知識,也就成了高考命題取材的重點和熱點。
1. HIV的高考考查
從過去幾年高考試題統(tǒng)計分析來看,考查HIV的試題主要有:2016年高考江蘇選擇題13,2015年高考浙江選擇題1,2015年全國課標(biāo)卷Ⅱ選擇題5,2015年全國課標(biāo)卷Ⅰ非選擇題40,2013年全國課標(biāo)卷Ⅰ選擇題4, 2013年全國大綱卷選擇題3,2007年廣東和海南都進(jìn)行了非選擇題的考查。
“艾滋病的流行和預(yù)防”在2017年《考試大綱》中,要求層級由Ⅰ上升到Ⅱ,意味著在2017年,在各套高考試題中,依然會出現(xiàn)HIV相關(guān)的試題。
2. HIV的知識點歸納
2.1 HIV科普知識
HIV,人類免疫缺陷病毒,俗稱艾滋病病毒,屬于RNA病毒,主要攻擊人體T細(xì)胞,引起免疫缺陷病,是造成人類免疫系統(tǒng)缺陷的一種病毒。1981年,人類免疫缺陷病毒在美國首次發(fā)現(xiàn)。它是一種感染人類免疫系統(tǒng)細(xì)胞的慢病毒(Lentivirus),屬逆轉(zhuǎn)錄病毒的一種。
HIV通過破壞人體的T淋巴細(xì)胞,進(jìn)而阻斷細(xì)胞免疫和體液免疫過程,導(dǎo)致免疫系統(tǒng)癱瘓,致使各種疾病在人體內(nèi)蔓延,最終導(dǎo)致艾滋病。由于HIV的變異極其迅速,難以生產(chǎn)特異性疫苗,至今無有效治療方法,對人類健康造成極大威脅。
2.2 HIV的致病機(jī)理2.3 HIV及其他病毒拓展
(1)有關(guān)病毒的幾個常識
_活方式_____________________________________化學(xué)組成 類型 繁殖方式 破壞細(xì)胞類______型不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu);營寄生,只有依賴活細(xì)胞才能生活結(jié)構(gòu)及生主要由蛋白質(zhì)和核酸(DNA或RNA)組成植物病毒;動物病毒;細(xì)菌病毒(又稱噬菌體)增殖,不能用培養(yǎng)基培養(yǎng)病毒,只能利用活細(xì)胞培養(yǎng)病毒SARS病毒破壞人的肺部等處細(xì)胞;乙肝病毒破壞肝細(xì)胞;HIV破壞淋________________________巴細(xì)胞
(2)病毒與免疫調(diào)節(jié)的聯(lián)系
病毒作為一種抗原,決定其抗原特異性的是衣殼(蛋白質(zhì)),因此可利用病毒衣殼的抗原特異性功能制備疫苗,進(jìn)行免疫預(yù)防。病毒侵入機(jī)體后,先進(jìn)行體液免疫,再進(jìn)行細(xì)胞免疫。治療病毒性感染不能使用抗生素類藥物,應(yīng)該使用干擾素、病毒靈等抗病毒藥物。
(3)病毒與中心法則的拓展
__病毒種類 _____________遺傳信息傳遞過程DNA病毒(如噬菌體)_復(fù)制DNA RNA轉(zhuǎn)錄 翻譯 蛋白質(zhì)RNA病毒(如SARS病毒)復(fù)制RNA 翻譯 蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄病毒(如HIV病毒)RNA逆轉(zhuǎn)錄 復(fù)制DNA RNA轉(zhuǎn)錄 翻譯 蛋白質(zhì)
1. HIV的命題視角分析
1.1 結(jié)合病毒與原核、真核生物的比較考查
HIV屬于病毒,沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),由RNA和蛋白質(zhì)組成,與原核、真核生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)差別較大,預(yù)測2017年高考可能聯(lián)系HIV與原核、真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的區(qū)別考查HIV組成。
例1(2013·大綱卷)關(guān)于HIV的敘述,正確的是 ( )
A. HIV在活細(xì)胞外能大量增殖
B. HIV僅含有核糖體這一種細(xì)胞器
C. HIV主要攻擊B細(xì)胞,使人體無法產(chǎn)生抗體
D. 艾滋病患者的血液中可以檢出HIV這種病毒
【解析】HIV是病毒,必須依賴活細(xì)胞才能大量繁殖,A錯誤;HIV不含有核糖體,B錯誤;HIV主要攻擊T細(xì)胞,C錯誤;HIV通過體液傳播,所以在患者的血液中能夠檢出HIV,D正確。
【答案】D
1.2 結(jié)合中心法則考查
HIV侵入機(jī)體后會進(jìn)行侵染、增殖等一系列生命活動,如下圖所示,這些生命活動都與中心法則息息相關(guān),預(yù)測2017年高考可能聯(lián)系中心法則,考查HIV在人體細(xì)胞中的增殖過程。
例2 下圖是HIV感染人體細(xì)胞過程的示意圖。請回答下列一組問題。
(1)由于病毒在結(jié)構(gòu)和習(xí)性上的特殊性,人們對生物進(jìn)化過程中是先有病毒后有細(xì)胞還是先有細(xì)胞后有病毒這一問題,存在兩種截然不同的觀點。你的觀點是________,理由是_______。
(2)HIV進(jìn)入人體后,由于與T細(xì)胞表面的CD4具有較強(qiáng)親和力而容易侵染T細(xì)胞。CD4的化學(xué)成分最可能是_______。
(3)完成圖中的②過程,需要宿主細(xì)胞提供的原料是________。直接參與⑥過程的兩種細(xì)胞器是________。
(4)圖中①~⑧所示的過程中,遵循堿基互補(bǔ)配對原則的是_______。
(5)大多數(shù)艾滋病患者會出現(xiàn)記憶喪失等精神障礙,此時HIV已感染了_______。
(6)人的免疫系統(tǒng)是如何清除進(jìn)入T細(xì)胞內(nèi)的HIV的?請簡要說明。
【解析】本題考查中心法則中的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄所需的模版、原料、產(chǎn)物等問題,熟悉中心法則的各個過程是正確解答該題的關(guān)鍵。
【答案】(1)觀點:先有病毒后有細(xì)胞;理由:病毒的結(jié)構(gòu)較細(xì)胞的簡單。(或觀點:先有細(xì)胞后有病毒; 理由:病毒不能離開細(xì)胞而獨(dú)立生存和繁殖。)
(2)蛋白質(zhì)
(3)4種脫氧核苷酸 核糖體、線粒體
(4)②③⑤⑥
(5)大腦
(6)首先由相應(yīng)的效應(yīng)T細(xì)胞與靶細(xì)胞密切接觸而使靶細(xì)胞裂解,釋放出HIV;然后由體液中的特定抗體與HIV結(jié)合,再由吞噬細(xì)胞吞噬、清除(須說明效應(yīng)T細(xì)胞、抗體、吞噬細(xì)胞的作用)
1.3 對HIV與免疫的考查
HIV主要攻擊人體T細(xì)胞,進(jìn)而阻斷細(xì)胞免疫和體液免疫過程,導(dǎo)致免疫系統(tǒng)癱瘓,引起免疫缺陷病,對人類健康造成極大威脅。預(yù)測2017年高考可能結(jié)合免疫調(diào)節(jié)考查HIV的致病機(jī)理及引起的免疫反應(yīng)。
例3(2016·江蘇卷)人類免疫缺陷病毒(HIV)有高度變異性,感染機(jī)體后可損傷多種免疫細(xì)胞,并通過多種機(jī)制逃避免疫系統(tǒng)識別和攻擊。下列相關(guān)敘述錯誤的是 ( )
A. HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感
B. HIV的高度變異性,致使疫苗效果難以持久
C. 被HIV潛伏感染的細(xì)胞表面沒有HIV蛋白,利于病毒逃避免疫系統(tǒng)識別和攻擊
D. HIV破壞免疫系統(tǒng),機(jī)體無體液免疫應(yīng)答,不能通過檢測抗體來診斷HIV感染
【解析】HIV感染人群中多種免疫細(xì)胞損傷,對H1N1流感的抵抗力下降,A正確;接種疫苗產(chǎn)生的抗體和記憶細(xì)胞具有特異性,HIV具有高度變異性,導(dǎo)致記憶細(xì)胞和抗體不能消滅HIV,B正確;被HIV潛伏感染的細(xì)胞表面沒有HIV蛋白,有利于病毒逃避免疫系統(tǒng)識別和攻擊,C正確;HIV感染初期,機(jī)體通過體液免疫產(chǎn)生大量抗體,可通過檢測抗體來診斷HIV感染,D錯誤。
【答案】D
1.4 對HIV的綜合考查
由于HIV所涉及的知識點比較雜,涉及病毒的結(jié)構(gòu)、病毒的繁殖、病毒的感染與免疫等有關(guān)內(nèi)容。在高考考查中許多時候進(jìn)行綜合考查,試題與各方面相關(guān)聯(lián),主要為了引起對HIV的關(guān)注和重視。
例4(2015·新課標(biāo)卷Ⅰ)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,是艾滋病的病原體?;卮鹣铝袉栴}:
(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(gòu)建重組表達(dá)載體,隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。
(2)從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白,該蛋白作為抗原注入機(jī)體后,刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)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(dǎo)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(xì)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(xì)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。
【解析】(1)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,它的遺傳物質(zhì)是RNA,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下可以逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,用于構(gòu)建基因表達(dá)載體,從而制備HIV的某蛋白。(2)HIV的某蛋白作為抗原進(jìn)入機(jī)體后,能刺激人體產(chǎn)生針對該抗原的一種特殊的分泌蛋白——抗體;可用該抗體進(jìn)行抗原—抗體進(jìn)行雜交來檢測血清中是否含有HIV。(3)HIV病毒營寄生生活,寄生在T淋巴細(xì)胞內(nèi),T細(xì)胞參與體液免疫和細(xì)胞免疫,因此少了T細(xì)胞,特異性免疫幾乎全部喪失,降低了機(jī)體的免疫功能。(4)人體的免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)、監(jiān)控和清除的功能,可及時清除體內(nèi)產(chǎn)生的癌細(xì)胞,艾滋病患者的整個免疫功能缺陷,機(jī)體腫瘤的發(fā)生機(jī)會增加。
【答案】(1)RNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 cDNA(或DNA)
(2)抗體 抗原抗體特異性結(jié)合
(3)T(或T淋巴)
(4)監(jiān)控和清除
2.HIV的命題預(yù)測
艾滋病作為危害人類健康的頭號殺手,也是近年高考命題的熱點專題之一,以艾滋病病毒的結(jié)構(gòu)、繁殖過程考查免疫、基因的表達(dá)是常見的題型。掌握教材相關(guān)知識,加以拓展,認(rèn)真回顧高考真題,強(qiáng)化訓(xùn)練是全面了解、整體把握該部分知識的重要措施。
(作者單位:貴州省興義中學(xué))