于偉東
人教版高中生物教材中多處涉及到病毒的知識(shí),如噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)、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(guān)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?jǐn)_著人們的生活.由此可見病毒與人們的生活息息相關(guān).
一、病毒簡介
病毒(Virus)由一種核酸分子與蛋白質(zhì)(Protein)構(gòu)成(朊病毒只有蛋白質(zhì)、類病毒僅含RNA).病毒個(gè)體微小,結(jié)構(gòu)簡單,沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),只能寄生在活細(xì)胞中,所以病毒不能獨(dú)立代謝.在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下,由宿主細(xì)胞提供原料、能量等,進(jìn)行復(fù)制繁殖.
二、病毒的知識(shí)要點(diǎn)
1.知識(shí)構(gòu)建(圖1)
圖1 病毒的知識(shí)構(gòu)建
2.病毒熱點(diǎn)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(xì)胞;乙肝病毒破壞肝細(xì)胞;脊髓灰質(zhì)炎病毒破壞運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,導(dǎo)致小兒麻痹癥;HIV破壞淋巴細(xì)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(yīng)用:在細(xì)胞工程中,某些病毒可以作為細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑,例如仙臺(tái)病毒;在基因工程中,病毒可以作為目的基因的運(yùn)載體;病毒在單克隆抗體中制備生物導(dǎo)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(guān)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(xì)胞結(jié)構(gòu),因此它不是生物
B.能引發(fā)傳染病,必須寄生在活細(xì)胞內(nèi)
C.在人工配制的富含有機(jī)物的培養(yǎng)基上就可以培養(yǎng)
D.通過細(xì)胞分裂進(jìn)行繁衍后代
命題意圖 以新情境H5N1為載體,考查病毒的特點(diǎn),體現(xiàn)新課標(biāo)要求的理論聯(lián)系實(shí)踐的能力.
3.病毒的命題要點(diǎn)
認(rèn)識(shí)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(xì)胞的典型不同之處:僅有DNA或RNA,遺傳物質(zhì)為DNA或RNA,不能獨(dú)立代謝,只能寄生在活細(xì)胞中;對(duì)教材的挖掘:以教材中涉及的病毒的知識(shí)為素材,直接考查教材相關(guān)核心知識(shí)點(diǎn);新情境試題:以病毒為素材,考查病毒的相關(guān)特點(diǎn),并基于此考查新課標(biāo)對(duì)學(xué)生的四種能力的要求(理解能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息的能力、綜合運(yùn)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(guān)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(xì)胞中
C.核酸中含5種含氮堿基
D.蛋白質(zhì)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(zhì)的相關(guān)知識(shí).意在考查學(xué)生的識(shí)記能力與理解能力.
解析 病毒不能獨(dú)立增殖,必須寄生在活細(xì)胞中才能繁殖后代;乙型肝炎病毒主要在肝細(xì)胞中增殖;每個(gè)病毒只會(huì)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(xì)胞器.
例2 (2013年海南卷)關(guān)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(zhì)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(zhì)
D.T2噬菌體可利用寄主體內(nèi)的物質(zhì)大量增殖
命制意圖 本題以T2噬菌體為載體,實(shí)則考查“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)” ,要求學(xué)生在識(shí)記的基礎(chǔ)上,理解該實(shí)驗(yàn)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(bào)道,此次疫情已導(dǎo)致非洲利比里亞等多個(gè)國家兩千人死亡,目前仍無很好治療方法,引起了全世界對(duì)非洲疫情及病毒傳染性的關(guān)注與警惕.下列有關(guān)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(zhì)是DNA和RNA;
③該病毒結(jié)構(gòu)簡單,沒有任何細(xì)胞器;
④該病毒增殖時(shí),遺傳信息和氨基酸等肥料由宿主細(xì)胞提供;
⑤該病毒主要由蛋白質(zhì)和核酸組成,是最小的生命系統(tǒng).
A.2項(xiàng) B.3項(xiàng) C.4項(xiàng) D.5項(xiàng)
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(guān)知識(shí),病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),組成成分是蛋白質(zhì)和核酸,不能獨(dú)立完成生命活動(dòng)是解題的關(guān)鍵.
2.考查獲取信息的能力
例4 (2015年全國理綜卷I)人或動(dòng)物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc),該蛋白無致病性. PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPBc (朊粒),就具有了致病性.PrPBc可以誘導(dǎo)更多PrPc的轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPBc,實(shí)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(jī)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(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化
D. PrPc轉(zhuǎn)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(xué)生從題干獲取信息的能力.考查了細(xì)胞增值、基因的表達(dá)、結(jié)構(gòu)決定功能的生物學(xué)觀點(diǎn).PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPBc,產(chǎn)生了致病性,原因是空間結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致功能改變.
例5 (模擬題)對(duì)瘋牛病的某病原體進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn), 該病原體對(duì)核酸酶不敏感,而對(duì)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(xué)本質(zhì)看, 與該病原體的感染性相關(guān)的物質(zhì)最可能是( B )
A.核酸 B.蛋白質(zhì) C.水 D.多糖
命制意圖 考查學(xué)生獲取信息能力.結(jié)合題干信息“該病原體對(duì)核酸酶不敏感,對(duì)蛋白酶敏感”分析,聯(lián)系必修一酶的專一性知識(shí),可解決該問題.
4.考查綜合運(yùn)用能力
例6 (2015年全國理綜卷Ⅰ)HIV屬于逆轉(zhuǎn)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(shí),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.
命制意圖 該題以HIV為素材,考查學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生物學(xué)問題的能力,教師要注重引領(lǐng)學(xué)生回歸教材,夯實(shí)基礎(chǔ).該題考查了基因工程的操作過程以及特異性免疫的相關(guān)知識(shí).HIV是逆轉(zhuǎn)錄病毒,需要逆轉(zhuǎn)錄酶完成逆轉(zhuǎn)錄過程;HIV攻擊人體T淋巴細(xì)胞,使人幾乎喪失一切免疫力;人體免疫系統(tǒng)具有三個(gè)功能,即防衛(wèi)功能、監(jiān)控和清除功能.
參考答案: (1)RNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 DNA; (2)抗體 該種抗體可與HIV上相應(yīng)抗原特異性結(jié)合; (3)T淋巴細(xì)胞; (4)監(jiān)控和清除.
文章以病毒為載體,旨在強(qiáng)調(diào)高考對(duì)學(xué)生四種能力的考查以及相應(yīng)試題的命制意圖.在復(fù)習(xí)備考時(shí),要培養(yǎng)學(xué)生自主構(gòu)建概念圖的能力,從而使相應(yīng)知識(shí)形成網(wǎng)絡(luò)體系.以病毒為載體,向外輻射,以點(diǎn)代面,注重對(duì)教材知識(shí)的挖掘與整合,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的目的.
(收稿日期:2016-04-13)