山東 李鋒熙 穆艷艷
“病毒類”考點突破
山東 李鋒熙 穆艷艷
病毒,作為一種無細胞結構的生物,在生物界處于特殊的位置。在高考中,“病毒類”考點也是一個極高頻考點。筆者統計了從2007年到2016年的十年高考全國卷(包括大綱卷和新課標卷),發現除了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,而在自主命題地區的高考試題中,“病毒類”的知識點也具有很高的考查頻率。

____________________________________________________________考題分布_考點2012年全國新課標卷·2_____病毒與遺傳和變異___________2012年全國新課標卷·40(5) 病毒的應用_________________2012年全國大綱卷·3_______病毒的生命特性_____________2012年全國大綱卷·32______病毒與免疫_________________2013年全國新課標Ⅰ卷·4___病毒與免疫_________________2013年全國新課標Ⅱ卷·1___病毒的結構_________________2013年全國大綱卷·3 病毒的結構,病毒的生命特___________________________性,病毒與免疫_____________2014年全國新課標Ⅰ卷·6___病毒的生命特性_____________2014年全國新課標Ⅱ卷·6___病毒的生命特性_____________2015年全國新課標Ⅰ卷·40__病毒的應用_________________2015年全國新課標Ⅱ卷·5___病毒與遺傳和變異,病毒與免疫2016年全國新課標Ⅰ卷·31__病毒與免疫_________________
全國大綱卷適用范圍:非課改地區,2013年以后取消大綱卷
全國新課標卷適用范圍:課改地區?,F分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷
1.病毒的結構
病毒極其微小,只能在電子顯微鏡下觀察到。病毒的形態多種多樣,但其結構相似,基本成分都是由蛋白質外殼與內部的遺傳物質組成。病毒的蛋白質外殼起到了保護內部遺傳物質的作用,同時導致了病毒的抗原性并參與病毒的感染過程。部分比較復雜的病毒,如流感病毒,蛋白質外殼之外還有一層含有蛋白質或糖蛋白的磷脂雙分子層的膜,稱為包膜,通常來自宿主細胞的細胞膜。另外,病毒內還存在非結構蛋白質,比如HIV的逆轉錄酶。
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一致,而細胞則同時存在DNA和RNA兩種核酸,且以DNA為遺傳物質。根據病毒的遺傳物質種類,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
病毒沒有細胞結構,因此不能獨立進行生命活動,只能寄生在相應的活細胞中。病毒在侵入細胞之前處于無生命特征的狀態,但可以長時間保持侵染活性。病毒對細胞的侵染具有一定的專一性,根據病毒宿主細胞的不同,將其分為動物病毒(如HIV),植物病毒(如煙草花葉病毒)和細菌病毒(如T2噬菌體)。
病毒對宿主細胞的侵染及繁殖過程(以噬菌體為例)分為五個階段:吸附,注入,合成,裝配和釋放。在病毒的整個繁殖過程中,需要的場所、能量、以及相關的產能酶系、蛋白質和核酸合成的原料和酶系,都需要由宿主細胞提供。因此,在研究過程中要對病毒進行同位素標記的時候,可以首先標記其宿主細胞,然后讓病毒去侵染被同位素標記的宿主細胞,就可以實現對病毒的標記。
(2)病毒在生態系統中的作用
病毒因不能獨立進行生命活動而不能作為生命系統的一個結構層次,但其與生物的寄生關系使得病毒在生態系統中具有重要作用。
病毒可以通過控制宿主的數量來維持生態系統的穩定性。例如澳大利亞兔子成災,引進了黏液瘤病毒導致兔子死亡率急劇升高,從而維持了澳大利亞的生態穩定。
病毒可以將宿主細胞裂解,細胞破裂之后的很多有機物能夠被微生物再利用,因此會對生態系統的物質循環和能量流動產生影響。
3.病毒與免疫
病毒的寄生性決定了其與人體免疫調節的密切聯系。
(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淋巴細胞內。T細胞在體液免疫和細胞免疫中都起到了重要作用,因此,T細胞被大量感染使得全部的細胞免疫和絕大部分的體液免疫受到破壞,導致人體特異性免疫機能幾乎全部喪失。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外,大多數病毒在入侵人體時,會引發特異性免疫,由體液免疫產生的抗體消滅體液中的病毒,由細胞免疫消滅侵入組織細胞的病毒。
(3)RNA病毒與預防
RNA病毒是以RNA為遺傳物質的病毒。由于RNA大多以單鏈形式存在,其變異性極強,從而使病毒的抗原特性發生改變,導致機體產生的抗體和記憶細胞失效。因此,對于RNA病毒引發的疾病,尚沒有特效疫苗可以長時期有效的預防。
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的核酸序列,某些病毒的基因組可以整合到宿主細胞的基因組中,從而使宿主細胞遺傳物質發生改變,導致基因突變。如Rous肉瘤病毒引發的細胞癌變。
5.病毒的應用
病毒對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
在將病毒進行滅毒或減毒處理后可用作疫苗,從而預防相應病毒導致的疾病。隨著基因工程的發展,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,生產更加安全的疫苗。
(2)病毒可以誘導動物細胞融合
滅毒處理的病毒仍然保持了對細胞的侵染性。利用這一特性,可以用滅活的病毒對需要誘導融合的動物細胞進行處理,使細胞膜上的蛋白質和脂質分子發生重排,細胞膜打開并連接,從而使得細胞發生融合。此過程也體現了細胞膜的流動性這一結構特點。
(3)病毒可以作為基因工程中的運載體
基因工程中在將目的基因導入受體細胞時,需要構建基因表達載體。而利用病毒對宿主細胞的感染性,在對病毒基因組進行處理、修飾之后可以插入目的基因,構建基因表達載體,將目的基因導入受體細胞。
1.(2012·全國新課標卷)下列關于細胞癌變的敘述,錯誤的是 ( )
A. 癌細胞在條件適宜時可以無限增殖
B. 癌變前后,細胞的形態結構有明顯差別
C. 病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發癌變
D. 原癌基因的主要功能是阻止細胞發生異常增殖
【答案】D
【考查內容】病毒與遺傳變異
2.(2014·全國新課標Ⅱ卷)關于光合作用和呼吸作用的敘述,錯誤的是 ( )
A. 磷酸是光反應中合成 ATP 所需的反應物
B. 光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與
C. 人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供
D. 病毒核酸的復制需要宿主細胞的呼吸作用提供能量
【答案】 C
【考查內容】病毒的生命特性
3.(2012·全國大綱卷)回答下列問題:
(1)大多數病毒進入人體內經過____________細胞的攝取和處理,使____________暴露于抗原的表面,并將抗原呈遞給 T 細胞,刺激 T 細胞分泌________ 。
(2)人體接種甲型H1N1流感疫苗后,一段時間內當甲型H1N1流感病毒侵染機體時,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)滅活的仙臺病毒在動物細胞工程中可用于誘導________________________。
【答案】(1)吞噬細胞 抗原決定簇 淋巴因子
(2)接種疫苗后,人體內產生相應的記憶細胞,甲型H1N1流感病毒侵染機體時,很快會被記憶細胞所識別,并發生二次免疫,很快將病毒清除掉,所以不易患病
(3)1種
(4)動物細胞融合
【考查內容】病毒與免疫;病毒的結構;病毒的應用
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