例談高考命題中的“病毒”

張運發(fā)

(江西省瑞金市第三中學 342500)

2012年—2016年全國各地的高考試題共有68套，其中，涉及有關“病毒”種類30余種，涉及有關“病毒”考查的試題有46道，主要知識考查點包括：病毒的種類、結構、培養(yǎng)，病毒致癌因子，噬菌體侵染細菌的實驗，煙草花葉病毒重建實驗，遺傳信息的傳遞與表達，生物誘變因子，細胞免疫與體液免疫，基因工程的運載體，基因探針，動物細胞融合的誘導劑等。下面結合這些試題，對這五年有關“病毒”知識考查進行分析與歸納。

1 試題選材

縱觀近五年的有關病毒的高考試題，以病毒為材料的試題大概可分為以下三類：

1.1 以高中生物學教材中有關“病毒”內容為材料 高中生物學教材中涉及的病毒很多，主要有Rous肉瘤病毒、T2噬菌體、HIV、煙草花葉病毒、仙臺病毒等，其中以考查HIV 和T2噬菌體居多。選取教材上的內容為素材來設置考查內容，不僅可增強考生對試題情境的熟悉度，便于考生發(fā)揮出正常水平，也可避免城鄉(xiāng)學生認知的差異，特別是當前提出“全國一卷”的情形下，更能體現命題者對考生的人文關懷。

例1(2016·江蘇·13)人類免疫缺陷病毒(HIV)有高度變異性，感染機體后可損傷多種免疫細胞，并通過多種機制逃避免疫系統(tǒng)識別和攻擊。下列相關敘述錯誤的是(D)

A．HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感

B．HIV的高度變異性，致使疫苗效果難以持久

C．被HIV潛伏感染的細胞表面沒有HIV蛋白，利于病毒逃避免疫系統(tǒng)識別和攻擊

D．HIV破壞免疫系統(tǒng)，機體無體液免疫應答，不能通過檢測抗體來診斷HIV感染

1.2 以學生生活中經歷的或身邊的“病毒”為材料 如乙肝病毒、脊髓灰質炎病毒、麻疹病毒等都是學生再熟悉不過的，當它們以高考的內容出現，能提高學生的熟悉感，同時也促使學生學會用科學知識來審視生活中存在的現象，進行科學分析思考。

例2(2013·廣東·27)下丘腦體溫調節(jié)中樞的冷敏神經元和熱敏神經元放電頻率因體溫變化而相應改變如圖，正常情況下C、W曲線交于點S，此點對應的溫度為正常溫度。

注：放電頻率即單位時間產生的興奮次數

(1)略。

(2)人體感染流感病毒后點S右移，出現發(fā)熱。如體溫持續(xù)偏高會導致內環(huán)境穩(wěn)態(tài)________，需要采取降溫措施。

(3)人體初次感染流感病毒后，免疫系統(tǒng)隨即啟動，裂解被病毒人侵的宿主細胞和清除血液中的病毒。請用文字和箭頭描述此免疫過程。

1.3 以社會熱點“病毒”為材料 2003年的SARS病毒以及后來的H1N1、H7N9等禽流感病毒、2014年的埃博拉病毒(EV)、2015年引起“中東呼吸綜合征”的MERS冠狀病毒以及近期的寨卡病毒(ZIKV)都為高考命題者提供了豐富的素材。利用這些“熱點病毒”作為高考切入點，不僅讓高考與時事緊密聯系起來，也能幫助學生正確面對病毒的發(fā)生及流行。

例3(2016·北京·29)人感染埃博拉病毒(EV)會引起致命的出血熱。為了尋找治療EV病的有效方法，中外科學家進行了系列研究。

(1)EV表面的糖蛋白(EV-GP)作為________刺激機體產生________性免疫反應。

(2)科學家采集了多年前感染EV并已康復的甲、乙兩人的血液，檢測抗EV-GP抗體的水平。據圖1，應選取________的血液分離記憶B細胞用以制備單克隆抗體(單抗)。

圖1 甲、乙兩人的抗體相對濃度

圖2 單抗的抑制效果

(3)將制備的多種單抗分別與病毒混合，然后檢測病毒對宿主細胞的感染率。根據圖2，抑制效果最好的兩種單抗是________________。

2 有關“病毒”試題主要考點的舉例說明

2.1 病毒的代謝與繁殖 病毒沒有細胞結構，不能獨立進行代謝，必須寄生在宿主細胞中才有活性，因此病毒的繁殖離不開宿主細胞，其繁殖所需要的原料、能量、生物合成場所均由宿主細胞提供。在這方面的考查往往與DNA的復制、轉錄和翻譯結合。

例4(2013·天津·7)腸道病毒EV71 為單股正鏈(+RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原體之一。圖示為該病毒在宿主細胞腸道內增殖的示意圖。

據圖回答下列問題：

(1)圖中物質M 的合成場所是________。催化①、②過程的物質N 是________。

(2)假定病毒基因組+RNA含有7500個堿基，其中A和U占堿基總數的40%。病毒基因組+RNA為模板合成一條子代+RNA 的過程共需要堿基G和C______個。

(3)圖中+RNA有三方面的功能分別是______。

(4)EV71病毒感染機體后，引發(fā)的特異性免疫有__________。

(5)病毒衣殼由VP1、VP2、VP3 和VP4 四種蛋白組成，其中VP1、VP2、VP3 裸露于病毒表面，而VP4 包埋在衣殼內側并與RNA 連接，另外VP1 不受胃液中胃酸的破壞。若通過基因工程生產疫苗，四種蛋白中不宜作為抗原制成疫苗的是________，更適宜作為抗原制成口服疫苗是________。

2.2 病毒與健康 病毒不僅是人類傳染病的致病原，還可能成為致癌因子。

2.2.1 病毒會引發(fā)人類疾病，并引起機體產生免疫 病毒作為人類疾病的病原體，致使人體患病。如HIV病毒使人患艾滋?。荒c道病毒EV71使人患手足口??；埃博拉病毒(EV)會引起致命的出血熱；脊髓灰質炎病毒會引發(fā)小兒麻痹癥；單純皰疹病毒I型(HSV-I)可引起水泡性口唇炎等等。病毒作為病原體，也可成為抗原，引起機體的特異性免疫。因此，在高考試題中，通常以“病毒”為切入點，考查免疫、單克隆抗體的制備等相關內容。

例5(2015·重慶·7)2014年埃博拉病在非洲蔓延，我國派出醫(yī)療隊首次在境外組建醫(yī)院，幫助治療埃博拉疫情。

(1)研究表明，埃博拉病毒侵入機體后，通過靶向感染、破壞吞噬細胞等，使其不能暴露病毒的________，以致感染信息不能呈遞給________，阻止正常激活細胞免疫和體液免疫應答過程，導致機體對該病毒的________免疫功能下降。因此，病毒在體內快速增殖、致病。

(2)對志愿者接種埃博拉試驗疫苗后，機體免疫系統(tǒng)能產生相應抗體，還能產生的免疫細胞有________。

(3)用埃博拉病毒的某種蛋白免疫小鼠，通過________技術獲得雜交瘤細胞，用于生產單克隆抗體治療該病。

2.2.2 病毒可為致癌因子 病毒作為一類致癌因子，通過感染宿主細胞，將其癌基因整合到宿主細胞的基因組中，從而誘發(fā)宿主細胞癌變，如Rous肉瘤病毒、乳頭瘤病毒(HPV)等，以此來考查細胞癌變等內容。

例6(2015·全國課標Ⅱ·5)下列與病原體有關的敘述，正確的是( D )

A．抗體可進入細胞消滅寄生在其中的結核桿菌

B．抗體抵抗病毒的機制與溶菌酶殺滅細菌的機制相同

C．Rous肉瘤病毒不是致癌因子，與人的細胞癌變無關

D．人體感染HIV后的癥狀與體內該病毒濃度和T細胞數量有關

2.3 病毒的應用 病毒在基因工程中作為運載體，常用的噬菌體運載體為大腸桿菌的λ噬菌體，常見的用作動物基因工程載體的動物DNA病毒有SV40、人的腺病毒等。動物細胞融合過程中，可用滅活的病毒作為細胞融合的誘導劑，使用一定的物理或化學手段殺死病毒，不損害它們體內的有用抗原，從而使滅活的病毒既保留了誘導細胞融合的能力，又不會感染細胞。經過人工減毒、滅活或通過基因工程等轉基因病毒可制作疫苗，作為疫苗的病毒失去了致病性，保留了其抗原特性，接種疫苗后，機體仍會發(fā)生相應的免疫反應，產生相應的抗體，能夠預防相應的病毒感染引起的疾病?；诓《驹谏鲜鰩追矫嬗袘?，命題者常以“病毒”為切入點，考查基因工程、細胞工程、疫苗制備等相關內容。

例7(2014·北京·31)人感染乳頭瘤病毒(HPV)可誘發(fā)宮頸癌等惡性腫瘤。研究機構為評估某種HPV疫苗的效果，在志愿者中進行接種。一段時間后，統(tǒng)計宮頸出現癌前病變(癌變前病理變化，可發(fā)展為惡性腫瘤)的人數，結果見表。

組別接種物總人數癌前病變人數 A(接種前未檢出HPV DNA) B(接種前檢出HPV DNA) A1對照劑7863 83 A2疫苗7848 4 B1對照劑1125 126 B2疫苗1121 125

(1)為制備該疫苗，將HPV外殼蛋白L1基因與________連接，導入受體細胞。受體細胞將目的基因轉錄，再以________為原料翻譯出L1蛋白，這樣就獲得了疫苗的有效成分。

(2)人體接種該疫苗后，________作為抗原刺激機體產生特異性抗體。一旦HPV侵入機體，________會迅速繁殖、分化，產生大量抗體。這些抗體與游離HPV結合，阻止HPV________。所以A2組出現癌前病變的比例明顯低于對照組。

(3)B1組人群中出現癌前病變的比例顯著高于________組，據此推測感染HPV是誘發(fā)癌前病變的因素之一。

(4) B2組與B1組人群中出現癌前病變的比例沒有明顯差異，原因可能是該疫苗未能明顯誘導________清除體內HPV。

(5)綜上所述，該疫苗可用于宮頸癌的____________________________________。

2.4 病毒在進化中的作用 病毒為寄生生物，一旦侵染宿主細胞內，往往使宿主致病，而宿主生物也會對病毒產生一種抗性，這樣兩者之間存在一種相互選擇作用，通過長期的相互選擇最終實現協(xié)同進化。

例8(2014·北京·4)為控制野兔種群數量，澳洲引入一種主要由蚊子傳播的兔病毒。引入初期強毒性病毒比例最高，兔被強毒性病毒感染后很快死亡，致兔種群數量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段時間。幾年后中毒性病毒比例最高，兔種群數量維持在低水平。由此無法推斷出(C)

A．病毒感染對兔種群的抗性具有選擇作用

B．毒性過強不利于病毒與兔的寄生關系

C．中毒性病毒比例升高是因為兔抗病毒能力下降所致

D．蚊子在兔和病毒之間的協(xié)同(共同)進化過程中發(fā)揮了作用

總之，病毒有關知識點在高中生物學教材中沒有專門的章節(jié)，相關知識分散在必修I、II、III及選修II、Ⅲ中，學生在學習過程中，對病毒的相關知識雖有所了解，但知識較為散亂，未能形成系統(tǒng)的知識網絡，導致不能很好地對相關知識進行遷移與運用。因此，教師在高中生物學復習過程中，應幫助學生將高中生物學教材中有關病毒的知識點進行整合，并構建為知識網絡。