山東 李鋒熙 穆艷艷
“病毒類”考點(diǎn)突破
山東 李鋒熙 穆艷艷
病毒,作為一種無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,在生物界處于特殊的位置。在高考中,“病毒類”考點(diǎn)也是一個(gè)極高頻考點(diǎn)。筆者統(tǒng)計(jì)了從2007年到2016年的十年高考全國(guó)卷(包括大綱卷和新課標(biāo)卷),發(fā)現(xiàn)除了2007年高考沒有涉及,此后的九年高考卷,竟然每年必考“病毒類”的題目,而在自主命題地區(qū)的高考試題中,“病毒類”的知識(shí)點(diǎn)也具有很高的考查頻率。
____________________________________________________________考題分布_考點(diǎn)2012年全國(guó)新課標(biāo)卷·2_____病毒與遺傳和變異___________2012年全國(guó)新課標(biāo)卷·40(5) 病毒的應(yīng)用_________________2012年全國(guó)大綱卷·3_______病毒的生命特性_____________2012年全國(guó)大綱卷·32______病毒與免疫_(dá)________________2013年全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷·4___病毒與免疫_(dá)________________2013年全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ卷·1___病毒的結(jié)構(gòu)_________________2013年全國(guó)大綱卷·3 病毒的結(jié)構(gòu),病毒的生命特___________________________性,病毒與免疫_(dá)____________2014年全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷·6___病毒的生命特性_____________2014年全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ卷·6___病毒的生命特性_____________2015年全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷·40__病毒的應(yīng)用_________________2015年全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ卷·5___病毒與遺傳和變異,病毒與免疫2016年全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷·31__病毒與免疫_(dá)________________
全國(guó)大綱卷適用范圍:非課改地區(qū),2013年以后取消大綱卷
全國(guó)新課標(biāo)卷適用范圍:課改地區(qū)?,F(xiàn)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷
1.病毒的結(jié)構(gòu)
病毒極其微小,只能在電子顯微鏡下觀察到。病毒的形態(tài)多種多樣,但其結(jié)構(gòu)相似,基本成分都是由蛋白質(zhì)外殼與內(nèi)部的遺傳物質(zhì)組成。病毒的蛋白質(zhì)外殼起到了保護(hù)內(nèi)部遺傳物質(zhì)的作用,同時(shí)導(dǎo)致了病毒的抗原性并參與病毒的感染過(guò)程。部分比較復(fù)雜的病毒,如流感病毒,蛋白質(zhì)外殼之外還有一層含有蛋白質(zhì)或糖蛋白的磷脂雙分子層的膜,稱為包膜,通常來(lái)自宿主細(xì)胞的細(xì)胞膜。另外,病毒內(nèi)還存在非結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì),比如HIV的逆轉(zhuǎn)錄酶。
每種病毒的核酸只有一種:DNA或RNA,因此其核酸種類和遺傳物質(zhì)一致,而細(xì)胞則同時(shí)存在DNA和RNA兩種核酸,且以DNA為遺傳物質(zhì)。根據(jù)病毒的遺傳物質(zhì)種類,將其分為DNA病毒和RNA病毒兩類。
2.病毒的生命特性
(1)生活方式及繁殖
病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),因此不能獨(dú)立進(jìn)行生命活動(dòng),只能寄生在相應(yīng)的活細(xì)胞中。病毒在侵入細(xì)胞之前處于無(wú)生命特征的狀態(tài),但可以長(zhǎng)時(shí)間保持侵染活性。病毒對(duì)細(xì)胞的侵染具有一定的專一性,根據(jù)病毒宿主細(xì)胞的不同,將其分為動(dòng)物病毒(如HIV),植物病毒(如煙草花葉病毒)和細(xì)菌病毒(如T2噬菌體)。
病毒對(duì)宿主細(xì)胞的侵染及繁殖過(guò)程(以噬菌體為例)分為五個(gè)階段:吸附,注入,合成,裝配和釋放。在病毒的整個(gè)繁殖過(guò)程中,需要的場(chǎng)所、能量、以及相關(guān)的產(chǎn)能酶系、蛋白質(zhì)和核酸合成的原料和酶系,都需要由宿主細(xì)胞提供。因此,在研究過(guò)程中要對(duì)病毒進(jìn)行同位素標(biāo)記的時(shí)候,可以首先標(biāo)記其宿主細(xì)胞,然后讓病毒去侵染被同位素標(biāo)記的宿主細(xì)胞,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒的標(biāo)記。
(2)病毒在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
病毒因不能獨(dú)立進(jìn)行生命活動(dòng)而不能作為生命系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)層次,但其與生物的寄生關(guān)系使得病毒在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要作用。
病毒可以通過(guò)控制宿主的數(shù)量來(lái)維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如澳大利亞兔子成災(zāi),引進(jìn)了黏液瘤病毒導(dǎo)致兔子死亡率急劇升高,從而維持了澳大利亞的生態(tài)穩(wěn)定。
病毒可以將宿主細(xì)胞裂解,細(xì)胞破裂之后的很多有機(jī)物能夠被微生物再利用,因此會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)產(chǎn)生影響。
3.病毒與免疫
病毒的寄生性決定了其與人體免疫調(diào)節(jié)的密切聯(lián)系。
(1)HIV與免疫
HIV,人類免疫缺陷病毒,是AIDS(獲得性免疫缺陷綜合征)的致病體。HIV主要寄生在人體的T淋巴細(xì)胞內(nèi)。T細(xì)胞在體液免疫和細(xì)胞免疫中都起到了重要作用,因此,T細(xì)胞被大量感染使得全部的細(xì)胞免疫和絕大部分的體液免疫受到破壞,導(dǎo)致人體特異性免疫機(jī)能幾乎全部喪失。艾滋患者往往死于各種感染和腫瘤。
(2)一般病毒與免疫
除HIV直接攻擊、破壞人體的免疫系統(tǒng)外,大多數(shù)病毒在入侵人體時(shí),會(huì)引發(fā)特異性免疫,由體液免疫產(chǎn)生的抗體消滅體液中的病毒,由細(xì)胞免疫消滅侵入組織細(xì)胞的病毒。
(3)RNA病毒與預(yù)防
RNA病毒是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒。由于RNA大多以單鏈形式存在,其變異性極強(qiáng),從而使病毒的抗原特性發(fā)生改變,導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生的抗體和記憶細(xì)胞失效。因此,對(duì)于RNA病毒引發(fā)的疾病,尚沒有特效疫苗可以長(zhǎng)時(shí)期有效的預(yù)防。
4.病毒與遺傳和變異
由于病毒含有病毒癌基因以及與致癌相關(guān)的核酸序列,某些病毒的基因組可以整合到宿主細(xì)胞的基因組中,從而使宿主細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變,導(dǎo)致基因突變。如Rous肉瘤病毒引發(fā)的細(xì)胞癌變。
5.病毒的應(yīng)用
病毒對(duì)人體的健康存在很大的危害,但是,病毒的一些特性可以在某些情況下被利用,造福人類。
(1)利用病毒制作疫苗
在將病毒進(jìn)行滅毒或減毒處理后可用作疫苗,從而預(yù)防相應(yīng)病毒導(dǎo)致的疾病。隨著基因工程的發(fā)展,可以用病毒的抗原決定基因作為目的基因,制作出病毒的抗原決定蛋白,生產(chǎn)更加安全的疫苗。
(2)病毒可以誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合
滅毒處理的病毒仍然保持了對(duì)細(xì)胞的侵染性。利用這一特性,可以用滅活的病毒對(duì)需要誘導(dǎo)融合的動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行處理,使細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)分子發(fā)生重排,細(xì)胞膜打開并連接,從而使得細(xì)胞發(fā)生融合。此過(guò)程也體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
(3)病毒可以作為基因工程中的運(yùn)載體
基因工程中在將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞時(shí),需要構(gòu)建基因表達(dá)載體。而利用病毒對(duì)宿主細(xì)胞的感染性,在對(duì)病毒基因組進(jìn)行處理、修飾之后可以插入目的基因,構(gòu)建基因表達(dá)載體,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。
1.(2012·全國(guó)新課標(biāo)卷)下列關(guān)于細(xì)胞癌變的敘述,錯(cuò)誤的是 ( )
A. 癌細(xì)胞在條件適宜時(shí)可以無(wú)限增殖
B. 癌變前后,細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)有明顯差別
C. 病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變
D. 原癌基因的主要功能是阻止細(xì)胞發(fā)生異常增殖
【答案】D
【考查內(nèi)容】病毒與遺傳變異
2.(2014·全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ卷)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述,錯(cuò)誤的是 ( )
A. 磷酸是光反應(yīng)中合成 ATP 所需的反應(yīng)物
B. 光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與
C. 人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量由乳酸分解提供
D. 病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量
【答案】 C
【考查內(nèi)容】病毒的生命特性
3.(2012·全國(guó)大綱卷)回答下列問(wèn)題:
(1)大多數(shù)病毒進(jìn)入人體內(nèi)經(jīng)過(guò)____________細(xì)胞的攝取和處理,使____________暴露于抗原的表面,并將抗原呈遞給 T 細(xì)胞,刺激 T 細(xì)胞分泌________ 。
(2)人體接種甲型H1N1流感疫苗后,一段時(shí)間內(nèi)當(dāng)甲型H1N1流感病毒侵染機(jī)體時(shí),不易患病,其主要原因是____________________________________________。
(3)一種病毒含有_______(填“1種”或“2種”) 核酸。
(4)滅活的仙臺(tái)病毒在動(dòng)物細(xì)胞工程中可用于誘導(dǎo)________________________。
【答案】(1)吞噬細(xì)胞 抗原決定簇 淋巴因子
(2)接種疫苗后,人體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的記憶細(xì)胞,甲型H1N1流感病毒侵染機(jī)體時(shí),很快會(huì)被記憶細(xì)胞所識(shí)別,并發(fā)生二次免疫,很快將病毒清除掉,所以不易患病
(3)1種
(4)動(dòng)物細(xì)胞融合
【考查內(nèi)容】病毒與免疫;病毒的結(jié)構(gòu);病毒的應(yīng)用
山東省東營(yíng)市墾利第一中學(xué))