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高考生物试卷命题背景生物——病毒的研究  

2012-12-29 09:48:22|  分类: 原创生物教与学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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高考生物试卷命题背景生物——病毒的研究

 

乌兰浩特一中高三生物备课组   李晓东

 

本课题仅从病毒作为高考生物的命题生物,其具备的特征以及高考如何从其特点进行命题去研究病毒在高考命题中的重要价值。以期通过归纳整理,帮助学生理清与病毒有关高考命题的关注点、特点和考点。

 一、高考命题背景生物病毒的概述

(一)高中生物学中需要了解的病毒及分类  

  高中生需要了解的病毒到目前为止约有6种。

1.按病毒宿主划分:

植物病毒:烟草花叶病毒;

动物病毒:流感病毒、艾滋病毒、SARS病毒、乙肝病毒;

细菌病毒:噬菌体。

2.按病毒的遗传物质划分:

DNA病毒有:噬菌体、乙肝病毒;

RNA病毒有:艾滋病毒、烟草花叶病毒、SARS病毒、流感病毒等。

(二)病毒的结构特点

病毒形体极其微小,必须在电子显微镜下才能观察到,一般可以通过细菌过滤器(一般的直径为1-10μm,而多数病毒的直径在100 nm左右)。

病毒是世界上结构最简单的生物,简单到不具有细胞结构,只由蛋白质外壳和内部的核酸(DNA或RNA)构成。

(三)病毒的生命特点

病毒是所有生物中,唯一不能进行独立代谢的生物,而之所以把病毒看作生命,则是因为它能利用宿主细胞繁殖后代。其生命特点可以归纳为以下三点:

1.没有细胞结构,不能独立生活,只能寄生在活细胞内,靠自己的遗传信息,利用细胞内的物质,制造出新的病毒;

2.离开活细胞后会变成结晶体,一有机会侵入活细胞,生命活动又重新开始;

3.与人类利害关系:一方面病毒能引起动植物和人患病,带来极大的危害;另一方面,又可以利用病毒为人类造福。如:接种牛痘疫苗(是经过人工处理的减毒病毒);利用病毒防治有害生物;让某些病毒携带基因进入正常细胞,以达到转基因或转基因治疗的目的。

    二、高中生物学中有关病毒知识的应用

   (一)部分病毒能诱发人的细胞癌变,是三大类致癌因子之一

  病毒的致癌性主要是因为它们含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸系列。它们通过感染人体细胞后,将其基因组整合进入人的基因组中,从而诱发人体的细胞癌变,如Rous肉瘤病毒等。据英国流行病学家对癌症诱因的统计分析,病毒感染占10%~15%。

  (二)赫尔希和蔡斯的实验

  1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记的新技术充分证明了亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的,从而说明了遗传物质是DNA,而不是蛋白质。

  (三)艾滋病的病原体是HIV

  HIV的遗传物质是单链的RNA,单链RNA结构很不稳定,易变异。这也是艾滋病药物难以研制的原因所在。

  (四)有关病毒的免疫问题

  由于病毒都是营寄生生活。所以在病毒的感染过程中,人体往往是先通过体液免疫的作用来阻止病毒通过血液循环而扩散,再通过细胞免疫的作用来裂解靶细胞,使病毒没有藏身之所而被抗体消灭。

  (五)病毒在基因工程中的应用

  随着病毒分子生物学研究的日益深入,人们对病毒的结构与功能也有了越来越深刻的认识,并能运用DNA的体外操纵技术,把病毒改造成不同外源基因的优良载体,通过它们,可以把任何动物、植物或微生物的目的基因导入到合适的受体系统中,从而获得具有新性状的“工程细胞”或“工程菌”。

  1.噬菌体可作为原核生物基因工程的载体

  众多噬菌体中E·coli的入噬菌体是目前科学家研究最为详尽的双链DNA噬菌体。入噬菌体作为遗传工程载体时具有很多优点,如载有外源基因的重组入噬菌体可整合到宿主核基因组上,进而同步复制。入噬菌体感染致率几乎达100%,以及宿主范围窄,使用安全等。

  2.动物DNA病毒作为动物基因工程的载体

  常见的用作动物基因工程载体的动物DNA病毒有SV40、人的腺病毒等,它们与目的基因形成重组DNA分子后,通常采用显微注射法来处理受体细胞。

  3.植物病毒作为植物基因工程的载体

  植物基因工程相对而言,起步较晚,研究最多的是土壤农杆菌的Ti质粒作载体,农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可能移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体DNA上,从而可以使目的基因的遗传特性得以稳定维持和长久。迄今为止,约80%的转基因植物都是通过这方法获得的。当然,除此之外,针对不同受体植物,还有基因枪法和花粉管通道法等。

  (六)在动物细胞工程中的应用

在动物细胞工程中一项重要的技术手段是动物细胞的融合技术,在动物细胞融合过程中,促融的方法很多,其中采用灭活的病毒促融是动物细胞融合区别于植物体细胞杂交的方法之一。使用一定的物理或化学手段杀死病毒,既不损害它们体内的有用抗原,从而使灭活的病毒既保留了诱导细胞融合的能力,又不会感染细胞。

(七)影响生物的进化
  病毒作为一种特殊的存在形式,在进化上具有独特的地位和作用。病毒营寄生生活,现代研究表明:已知大多数病毒能利用细胞的复制系统将病毒基因组永久地移植在宿主中,从而为宿主后代加入病毒的基因,进而发展成为宿主物种基因组中的重要组成部分,这在生物进化中起着举足轻重的作用。病毒的数量巨大,加之极大的繁殖能力和极快的突变速度,因而使它成为基因进化的主要源泉。同时又由于病毒的感染能力和传播范围,这将有助于它们进入其他生物体,从而影响生物的进化。

 

三、近六年高考生物试题对病毒考察的统计与分析

(一)有关病毒考点的分类统计

1.对病毒结构的考察

(2010·新课标)下列有关细胞的叙述,正确的是

A.病毒是一类具有细胞结构的生物

B.蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状

C.人体所有细胞的细胞周期持续时间相同

D.内质网膜和高尔基体膜都具有流动性                      

答案(D)

2.对探索病毒遗传物质的考察

(1).(2007·广东)下列有关生物体化学成分的叙述正确的是

A.精瘦肉中含量最多的是蛋白质

B.组成细胞壁主要成分的单体是氨基酸

C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素

D.与精子形成相关的雄激素属于脂质                       

 答案(D)

(2). (2012江苏高考)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是

A. 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质

B. 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力

C. 沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数

D. 烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是 RNA   

答案(B)

(3).(2012上海卷 11)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体

A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞    

B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中

C.DNA可用15N放射性同位素标记   

D.蛋白质可用32P放射性同位素标记

答案(B)

(4).(2010年高考·江苏卷)下列关于核酸的叙述中,正确的是

A.DNA和RNA中的五碳糖相同

B.组成DNA与ATP的元素种类不同

C. T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中

D.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数

答案(D)

3.对病毒繁殖的考察

(1). (2009海南生物)下列现象中属于细胞编程性死亡的是

A.噬菌体裂解细菌的过程

B.因创伤引起的细胞坏死

C.造血干细胞产生红细胞的过程

D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡

答案(D)

(2).(2012海南卷)关于大肠杆菌的叙述,正确的是

A.四环素能抑制细胞中蛋白质的合成

B.经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株

C.细胞中只含有A、T、C、G四种碱基

D.T2噬菌体感染菌体,不会导致菌体裂解

答案(A)

(3). (2012重庆高考)针对耐药菌日益增多的情况,利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注,下列有关噬菌体的叙述,正确的是

A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质

B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸

C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成,使该细菌死亡

D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解

答案(A)

(4).(2012山东高考)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是

A.该过程至少需要3X105个鸟嘌呤脱氧核苷酸

B.噬菌体增值需要细菌提供模板、原料和酶等

C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:49

D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变

答案(C)

(5).(2009上海生命科学) 甲型N1H1流感病毒能在宿主细胞内繁殖,其主要原因是该病毒

A.基因组变异过快

B.基因复制和表达过程过于简单

C.基因和蛋白质的结构与宿主的相似性很高

D.利用宿主细胞的酶完成基因复制和表达

答案(D)

4.对病毒诱发癌变的考察

(1). (2012·全国新课标)下列关于细胞癌变的叙述,错误的是

A.癌细胞在适宜条件时刻无限增殖

B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别

C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变

D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖

答案(D)

(2). (2009海南生物)下列关于癌细胞的叙述,错误的是

A.癌细胞具有无限增殖的能力

B.细胞癌变可以由病毒感染引发

C.原癌基因只存在于癌细胞中

D.癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关

答案(C)

5.对HIV与免疫的考察

(1).(2012重庆高考)麻疹病毒减毒活疫苗的广泛接种,显著降低了麻疹的发病率,世界卫生组织已将麻疹列为优先消灭目标,下列相关叙述正确的是

A.该疫苗是小分子物质,其表面的抗原决定簇可被免疫细胞识别

B.初次接种该疫苗后,刺激机体免疫系统,可产生效应T细胞和抗体

C再次接种该疫苗后,记忆细胞分化成效应B细胞释放淋巴因子

D.入侵的麻疹病毒被抗体结合失去致病能力,被T细胞吞噬消化

答案(B)

(2).(2012江苏高考)下列关于免疫调节的叙述错误的是

A..神经调节和体液调节都与机体免疫有关

B. 浆细胞能增殖分化成具有分裂能力的记忆细胞

C. HIV 病毒主要攻击 T 细胞导致免疫功能严重缺陷

D. 大规模饲养家畜时合理使用动物激素可提高免疫力

答案(B)

(3).(2012海南卷)关于T细胞的叙述,错误的是

A.血液中存在T细胞

B.T细胞可接受吞噬细胞呈递的抗原

C.HIV感染人体可使T细胞数量下降

D.在抗原的刺激下T细胞产生抗体发挥免疫作用

答案(D)

(4).(2008广东生物)以下关于 艾滋病(AIDS)的叙述,错误的是 

①AIDS患者出现病症直接原因是其它病原体感染

②HIN攻击人体免疫系统,特别是B淋巴细胞

③HIV侵入人体后存在潜伏期,原因是潜伏期HIV复制能力较弱

④感染HIV的人称为AIDS患者,应尽快治疗

⑤目前还没有根治AIDS的特效药

A.②③⑤  B.①④⑤  C.②③④  D.①②③

答案(C)

(5).(2009广东生物) 关于甲型H1N1流感病毒与H5N1禽流感病毒的有关比较,正确 的是

A.均使感染者发烧,因此两者抗原相同

B.感染不同的人后所引起的患病程度可能不同

C.感染正常人体后均能引发特异性免疫反应

D.均可能发生基因突变而改变传染性

答案(BCD)

(6). (2009上海生命科学)人体内往往存在着针对一种病毒的不同抗体,合理的解释是

A.病毒表面往往存在多种蛋白质分子

B.病毒基因在细胞内高效复制

C.病毒表面往往存在多个同种蛋白质分子

D.病毒基因在细胞内能高效表达

答案(A)

6.对病毒与基因工程和细胞工程的考察

(1). (2012年高考全国卷)回答下列问题:

(1)大多数病毒进入人体内经过          细胞的摄取和处理,使              暴露于抗原的表面,并将抗原呈递给T细胞,刺激T细胞分泌              。

(2)人体接种甲型H1N1流感疫苗后,一段时间内当甲型H1N1流感病毒侵染机体时,不易患病,其主要原因是                                 。

(3)一种病毒含有           (填“1种”或“2种”)核酸。

(4)灭活的仙台病毒在动物细胞工程中可用于诱导             。

答案 (1)吞噬   抗原决定簇  淋巴因子 (2)当记忆细胞受到甲型H1N1流感病毒刺激后,迅速增值分化,形成大量的效应B细胞,分泌抗体,清除病毒(3)1种 (4)细胞融合

(2). (2010安徽卷)II.草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代,导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下:

     外植体 愈伤组织 芽、根 植株

请回答:

(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时,一般选取_________作为外植体,其依据是_   ___。

(2)在过程①中,常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和______,在配制好的培养基中,常常需要添加________,有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2~5d,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是__________。

(3)在过程②中,愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是_____________。

答案II(1)茎尖、根尖  不含病毒 (2)有机物  植物激素  外植体消毒不彻底(3)培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低

(3). (2008上海生物)请根据免疫基本原理回答下列问题:

(1)能正确表示病毒或病菌侵入机体后,引起血液中抗体浓度变化的是(①表示第一次感染,②表示第二次感染)(    )

(2)根据病毒入侵机体后引起血液中抗体浓度变化的规律,为提高人体对病毒的免疫能力,应采取的措施是向人体注射(    )

A.灭活抗           B.抗体 

C.抗生素           D.抗病毒药物

(3)B淋巴细胞和T淋巴细胞依靠细胞膜表面的__________识别抗原。

(4)机体合成的数百万种抗体对抗原的特异性识别,是由于抗体分子结构中的      不同。

(5)能将入侵的病毒分解,并使病毒的蛋白质分子出现在细胞膜上的

是        细胞;释放细胞毒素的是         细胞;能产生并分泌抗体的是        细胞。

(6)机体免疫系统误将自身的某些细胞成分当做“异已”时,便会导致

      疾病,这类疾病常见的如(    )

A.乙肝   B.流感   C.艾滋病   D.红斑狼疮

答案 (1)C (2)A (3)受体(或抗原识别受体)(4)氨基酸序列(5)吞噬  活性T  浆 (6)自身免疫 D

(4). (2009山东卷)(生物一现代生物科技专题)

人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,且疾苗生产和抗体制备的流程之一如下图:

请回答:

(1)过程①代表的是      。

(2)过程②构建A基因表过载体时,必须使用                  和           

两种工具酶。

(3)过程③采用的实验技术是            ,获得的X是            。

(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产

的            所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可以疑似患者体内分离病毒,与已知病毒进行               比较;或用图中的      进行特异性结合检测。

答案(1)逆转录 (2)限制性核酸内切酶(限制酶、限制性内切酶) DNA链接酶(二者不分先后)(3)细胞融合 杂交瘤细胞 (4)A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单克隆抗体

7.对病毒与生物进化关系的考察

8.病毒种类的拓展考察

(2009年上海生命科学卷)下列疾病中,由病毒引起的是

A.白化病  B.炭疽病  C.结核病  D.狂犬病

答案(D)

(二)有关病毒考点的列表统计与分析

1、列表统计如下

病毒考察点分类

高考已考查统计

高考未考点

高考关注点

1结构

2010新课标(I)

 

 

2遗传物质探索

2007广东(I)、2010江苏(I)、

2012上海(I)、2012江苏(I)

 

关注点

3诱发癌变

2009海南(I)、2012新课标(I)

 

 

4繁殖

2009海南(I)、2009上海(I)、

2012海南(I)、2012重庆(I)、

2012山东(I)

 

关注点

5免疫与HIV

2008广东(I)、2009广东(I)、

2012重庆(I)、2012海南(I)、2012江苏(I)

 

关注点

6基因工程与细胞工程

2009山东(II)、2012全国(II)、

2008上海(II)、2012新课标(II)

 

关注点

7生物进化

 

未考察

 

8种类拓展

2009上海(I)

 

 

 

2.由上表分类统计可以看出,有关病毒知识点在高考中的考察,主要呈现如下特点:

(1).对于病毒知识的考察,其考察形式主要集中于选择题部分;

(2).对于病毒知识的考察集中关注的考察点主要集中在:有关病毒遗传物质的探索、病毒的繁殖过程、免疫与HIV病毒和基因工程与细胞工程中。

(3).对于病毒知识的考察,有频率增加的趋势,同时由于2011年为出现明显有关病毒知识的考察点,所以2012年病毒知识考察频率为最高。

(4)对于病毒的考察,高考中存在盲点,如病毒在进化中的作用未曾考过。

四、有关病毒的高考备考建议

1. 虽然相对2011年,2012年关于病毒的考察倍增,2013年命题可能会出现病毒考察点下降的趋势,但仍不能忽视对于病毒知识的复习;

2.对于病毒的复习,应该进行系统的知识梳理。对于必修教材部分要着重突出有关病毒遗传物质的探索、病毒的繁殖过程、免疫与HIV病毒的复习。对于选修部分,关于病毒在基因工程与细胞工程中的应用要重点复习;

3.对于病毒在进化过程中的作用,因为近六年的高考中未曾考过,要引起重视;

4.由于现在很多流行病与细菌、病毒有关,而这些流行病很可能成为当年的热点,或是生活中的一种常见病,所以有关病原体的知识要作为热点或生活实际问题给予特别关注。

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