由禽流感想到的生物試題

自2002年以來，禽流感給人們帶來了巨大的恐慌。有許多國家和地區出現了相應的疫情，有不少人因感染而死亡。在發生疫情的區域，對家禽和鳥類實行撲殺，還焚燒了相關器材。這給國家和人民的生命和財產帶來了巨大的負面影響。目前，禽流感成了社會關注的焦點。近年來，社會熱點問題在不斷向高考題滲透。在高三生物教學中，出現了有關以禽流感為線索的試題，其涉及到不少章節的內容。

1 禽流感與細胞結構

禽流感是由禽流感病毒引起的一類疾病。禽流感病毒屬正黏病毒科，流感病毒屬。它能使雞精神沉郁，飼料消耗量減少，消瘦；母雞的就巢性增強，產蛋量下降；輕度直至嚴重的呼吸道癥狀，包括咳嗽、打噴嚏和大量流淚；頭部和臉部水腫，神經紊亂和腹瀉。有時疾病暴發很迅速，在沒有明顯癥狀時就已發現雞死亡。在高致病力病毒感染時，發病率和死亡率可達100％。而禽流感病毒是一類沒有細胞結構的生物，那它與細胞的關系如何呢?

[例1] 禽流感病毒是非細胞形態的生物體，它的主要生物活動必須在活細胞內實現。病毒與細胞在起源中的關系是人們很感興趣的問題。目前主要存在2種觀點：(1)生物大分子→病毒→細胞；(2)生物大分子→細胞一病毒。請根據上述資料并結合所學的相關知識，找出支持第二種觀點的依據。

解析：本題主要考查病毒與細胞結構的相關知識。在自然界中，除病毒等少數種類外，生物都是由細胞構成的。病毒在細胞外環境以形態成熟的顆粒形式，即毒粒存在。毒粒有——定的大小、形態、化學組成和理化性質，甚至可以結晶純化，如同化學大分子一般，不表現任何生物特征。但是毒粒具有感染性，即存在一定條件下進入宿主細胞的能力。一旦病毒進入細胞，毒粒便會解體，釋放的病毒基因組具有繁殖性，能利用宿主細胞的大分子合成裝置進行復制表達，從而導致病毒的繁殖，并隨之表現出遺傳和變異等一系列的生物特征。也就是說，病毒只有在細胞內才能表現其生命活動，沒有細胞也就不存在病毒的繁殖。

答案：細胞是生物體結構和功能(一切生命活動)的基本單位。病毒沒有細胞結構，因此，病毒必須營寄生生活，只有在其他細胞內才能復制增殖，并表現其基本的生命現象。沒有細胞存在也就沒有病毒的繁殖，因此，先有細胞后有病毒。

2 禽流感與生物的新陳代謝

新陳代謝是生物基本特征，是活細胞中全部有序的化學變化的總稱，也是生物體進行一切生命活動的基礎。但禽流感病毒沒有細胞結構，它的新陳代謝又與其他生物有所不同。

[例2] 關于禽流感病毒的代謝，下列哪些敘述是不正確的( )

久病毒沒有獨立代謝的能力

B．病毒進行無氧呼吸

C在寄主的體外，病毒未表現出生命活動

D．病毒無法與外界進行物質和能量的交換

解析：本題主要考點是病毒的代謝特點。病毒是嚴格的細胞內寄生物。在生活的細胞內，病毒核酸提供遺傳信息，利用宿主細胞的酶、能量合成系統、核糖體、細胞因子以及大分子合成的前體來完成自身的生命活動。病毒的寄生是基因水平的寄生，因此，在宿主細胞外，病毒不能產生無氧呼吸的酶，也就不能進行無氧呼吸。

答案：B。

3 禽流感與生物生殖

生物體的壽命都是有限的，一般地說，生物個體在死亡之前，能夠產生與自己相似的新個體，從而保證了本物種的延續。這就是說，地球上的生物之所以能夠不斷地延續和發展，不是靠生物個體的長生不死，而是通過生殖來實現的。

[例3] 下列關于病毒增殖的敘述中，正確的是( )

A病毒侵入宿主細胞后，合成一種蛋白質

B病毒的繁殖只在宿主細胞中進行

C病毒繁殖時以核衣殼為單位

D在普通培養基上能培養病毒

解析：該題的考點是病毒的結構、生理特征和復制等相關知識。病毒是營專性寄生生活的生物，必須生活在活細胞中，離開活細胞的病毒不具生命現象。所以，在普通培養基上不能生活。培養病毒一般用活雞胚來培養。所以D錯。在病毒繁殖時，病毒核酸進入宿主細胞，利用宿主細胞內核苷酸、氨基酸為原料來合成、復制和表達產生子代病毒基因組和新的蛋白質，并且基因組的復制和蛋白質的合成是分別進行的，然后由這些新合成的病毒基因和蛋白質裝配成子代病毒，并以一定方式釋放到細胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱作復制。因此A和C也不對。

答案：B。

4 禽流感與人體免疫

禽流感病毒可以通過消化道和呼吸道進入人體傳染給人，人類直接接觸禽流感病毒感染的家禽及其糞便或直接接觸禽流感病毒也可以被感染。人類患上禽流感后，潛伏期一般在7d以內，早期癥狀與其他流感非常相似，主要表現為發熱、流涕、咳嗽、鼻塞、頭痛、咽痛、全身不適等癥狀。大多數患者愈后良好，病程短、恢復快且不留后遺癥。這是因為人體的免疫系統具有識別“自己”，排斥“非己”，以維持內環境的平衡和穩定的功能。

[例4] 禽流感是禽類流感病毒引起的，對家禽和人類有很大危害的傳染病，下列敘述中屬于體液免疫的是( )

①注射禽流感病毒疫苗，使機體產生抗體，與入侵的禽流感病毒結合，抑制病毒的活性

②在人體內使禽流感病毒失去感染人體細胞的能力

③效應T細胞產生淋巴因子，發揮免疫效應

④形成沉淀，被吞噬細胞吞噬消化

⑤效應T細胞與靶細胞密切接觸導致靶細胞裂解，釋放禽流感病毒

⑥將患病的家禽深埋處理

丸①②③

B，②⑤⑥

C．①③④

D．①②④

解析：本題是屬于理解水平的試題，考查病毒進入人體后人體是如何消滅病毒的。人體免疫是人體的一種防御功能，分為非特異性免疫和特異性免疫。特異性免疫包括體液免疫和細胞免疫。體液免疫靠效應B淋巴細胞產生抗體，由抗體與抗原(禽流感病毒)結合，可以使病毒失去侵染和破壞宿主細胞的能力。細胞免疫靠效應T細胞作用于靶細胞，使靶細胞裂解死亡，使抗原失去藏身之處，再由抗體作用于抗原，使抗原被清除。禽流感病毒侵入人體后，往往是先通過體液免疫的作用來阻止病毒通過血液循環而播散，再通過細胞免疫的作用來予以徹底消滅。其中，③、⑤是細胞免疫，⑥為人工處理病禽的有效方法，并非機體免

答案：D。

5 禽流感與生物的遺傳和變異

禽流感這個名字本身的變化就是很耐人尋味的，它最早出現在1878年的意大利，當時人們還不過是叫它雞瘟而已，直到1955年科學家才發現所謂雞瘟是由禽流感病毒引起的，與普通的雞瘟不一樣。上世紀世界經歷過西班牙禽流感、香港禽流感和亞洲禽流感3次主要的病毒大流行，其中1918年到1919年的西班牙流感導致了大約4000萬只雞喪命。這三大流感都是禽流感的變異體。禽流感病毒能夠吸收重組其他病毒的遺傳物質迅速變異。一旦變異病毒傳播到人身上，與人類普通流感病毒相結合，就會成為一種新型流感病毒。人類對新病毒不具有任何免疫力。禽流感病毒為何具有如此大的變異力與其遺傳物質有關。

[例5] 探索型試題

某科研小組對禽流感病毒遺傳物質進行了如下實驗：

實驗原理：略

實驗目的：探究禽流感病毒的遺傳物質是DNA還是RNA。

材料用具：顯微注射器，禽流感病毒的核酸提取物，活雞胚，DNA酶，RNA酶。

實驗步驟：

第一步：取等量活雞胚二組，用顯微注射技術分別向二組活雞胚細胞中注射有關物質。

第二步：在適宜的條件下培養。

第三步：分別從培養后的活雞胚中抽取樣品，檢測是否產生禽流感病毒。

(1)請將與實驗有關的內容填入表1。

(2)科學家對來自不同國家和地區的患者體內分離的禽流感病毒進行分析，發現其RNA稍有不同，這一事實說明RNA作為遺傳物質與DNA相比，具有較高的變異頻率，從分子結構分析，出現這一現象的原因是：

解析：此題以禽流感為背景，主要考察推理能力和實驗分析能力。

(1)禽流感的遺傳物質是DNA還是RNA，主要看結果有無禽流感病毒產生。在病毒體內僅含有一種核酸，DNA或RNA。生物酶具有專業性，能分解DNA的酶為DNA酶，DNA酶能將DNA水解，不能將RNA水解。被水解的DNA或RNA不再具有遺傳特性。因此，在DNA酶處理后，仍能有禽流感病毒產生的，說明禽流感病毒的遺傳物質不是DNA，而是RNA，反之亦然。

(2)就DNA和RNA結構來看，DNA具有規律的雙螺旋結構，比較穩定，其變異一般在雙螺旋打開后才能發生。而RNA為單鏈，其結構不太穩定，變異頻率較高。流感病毒屬分節段RNA病毒，不同毒株間基因重組率很高，流感病毒抗原性變異的頻率快，其變異主要以2種方式進行：抗原漂移和抗原轉變。抗原漂移可引起HA和(或)NA的次要抗原變化，而抗原轉變可引起HA和(或)NA的主要抗原變化。單一位點突變就能改變表面蛋白的結構，因此也改變了它的抗原或免疫學特性，導致產生抗原性的變異體。而當細胞感染2種不同的流感病毒粒子時，病毒的8個基因組片段可以隨機互相交換，發生基因重排。通過基因重排有可能產生高致病性毒株。基因重排只發生于同類病毒之間，它不同于基因重組。這也就是為什么流感病毒容易發生變異的原因。

答案：(1)

(2) DNA為雙鏈結構，RNA為單鏈結構，RNA分子的穩定性較DNA低。