例谈高考命题中的“病毒”

张运发

(江西省瑞金市第三中学 342500)

2012年—2016年全国各地的高考试题共有68套，其中，涉及有关“病毒”种类30余种，涉及有关“病毒”考查的试题有46道，主要知识考查点包括：病毒的种类、结构、培养，病毒致癌因子，噬菌体侵染细菌的实验，烟草花叶病毒重建实验，遗传信息的传递与表达，生物诱变因子，细胞免疫与体液免疫，基因工程的运载体，基因探针，动物细胞融合的诱导剂等。下面结合这些试题，对这五年有关“病毒”知识考查进行分析与归纳。

1 试题选材

纵观近五年的有关病毒的高考试题，以病毒为材料的试题大概可分为以下三类：

1.1 以高中生物学教材中有关“病毒”内容为材料 高中生物学教材中涉及的病毒很多，主要有Rous肉瘤病毒、T2噬菌体、HIV、烟草花叶病毒、仙台病毒等，其中以考查HIV 和T2噬菌体居多。选取教材上的内容为素材来设置考查内容，不仅可增强考生对试题情境的熟悉度，便于考生发挥出正常水平，也可避免城乡学生认知的差异，特别是当前提出“全国一卷”的情形下，更能体现命题者对考生的人文关怀。

例1(2016·江苏·13)人类免疫缺陷病毒(HIV)有高度变异性，感染机体后可损伤多种免疫细胞，并通过多种机制逃避免疫系统识别和攻击。下列相关叙述错误的是(D)

A．HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感

B．HIV的高度变异性，致使疫苗效果难以持久

C．被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白，利于病毒逃避免疫系统识别和攻击

D．HIV破坏免疫系统，机体无体液免疫应答，不能通过检测抗体来诊断HIV感染

1.2 以学生生活中经历的或身边的“病毒”为材料 如乙肝病毒、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒等都是学生再熟悉不过的，当它们以高考的内容出现，能提高学生的熟悉感，同时也促使学生学会用科学知识来审视生活中存在的现象，进行科学分析思考。

例2(2013·广东·27)下丘脑体温调节中枢的冷敏神经元和热敏神经元放电频率因体温变化而相应改变如图，正常情况下C、W曲线交于点S，此点对应的温度为正常温度。

注：放电频率即单位时间产生的兴奋次数

(1)略。

(2)人体感染流感病毒后点S右移，出现发热。如体温持续偏高会导致内环境稳态________，需要采取降温措施。

(3)人体初次感染流感病毒后，免疫系统随即启动，裂解被病毒人侵的宿主细胞和清除血液中的病毒。请用文字和箭头描述此免疫过程。

1.3 以社会热点“病毒”为材料 2003年的SARS病毒以及后来的H1N1、H7N9等禽流感病毒、2014年的埃博拉病毒(EV)、2015年引起“中东呼吸综合征”的MERS冠状病毒以及近期的寨卡病毒(ZIKV)都为高考命题者提供了丰富的素材。利用这些“热点病毒”作为高考切入点，不仅让高考与时事紧密联系起来，也能帮助学生正确面对病毒的发生及流行。

例3(2016·北京·29)人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热。为了寻找治疗EV病的有效方法，中外科学家进行了系列研究。

(1)EV表面的糖蛋白(EV-GP)作为________刺激机体产生________性免疫反应。

(2)科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液，检测抗EV-GP抗体的水平。据图1，应选取________的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。

图1 甲、乙两人的抗体相对浓度

图2 单抗的抑制效果

(3)将制备的多种单抗分别与病毒混合，然后检测病毒对宿主细胞的感染率。根据图2，抑制效果最好的两种单抗是________________。

2 有关“病毒”试题主要考点的举例说明

2.1 病毒的代谢与繁殖 病毒没有细胞结构，不能独立进行代谢，必须寄生在宿主细胞中才有活性，因此病毒的繁殖离不开宿主细胞，其繁殖所需要的原料、能量、生物合成场所均由宿主细胞提供。在这方面的考查往往与DNA的复制、转录和翻译结合。

例4(2013·天津·7)肠道病毒EV71 为单股正链(+RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。图示为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。

据图回答下列问题：

(1)图中物质M 的合成场所是________。催化①、②过程的物质N 是________。

(2)假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA 的过程共需要碱基G和C______个。

(3)图中+RNA有三方面的功能分别是______。

(4)EV71病毒感染机体后，引发的特异性免疫有__________。

(5)病毒衣壳由VP1、VP2、VP3 和VP4 四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3 裸露于病毒表面，而VP4 包埋在衣壳内侧并与RNA 连接，另外VP1 不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是________，更适宜作为抗原制成口服疫苗是________。

2.2 病毒与健康 病毒不仅是人类传染病的致病原，还可能成为致癌因子。

2.2.1 病毒会引发人类疾病，并引起机体产生免疫 病毒作为人类疾病的病原体，致使人体患病。如HIV病毒使人患艾滋病；肠道病毒EV71使人患手足口病；埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热；脊髓灰质炎病毒会引发小儿麻痹症；单纯疱疹病毒I型(HSV-I)可引起水泡性口唇炎等等。病毒作为病原体，也可成为抗原，引起机体的特异性免疫。因此，在高考试题中，通常以“病毒”为切入点，考查免疫、单克隆抗体的制备等相关内容。

例5(2015·重庆·7)2014年埃博拉病在非洲蔓延，我国派出医疗队首次在境外组建医院，帮助治疗埃博拉疫情。

(1)研究表明，埃博拉病毒侵入机体后，通过靶向感染、破坏吞噬细胞等，使其不能暴露病毒的________，以致感染信息不能呈递给________，阻止正常激活细胞免疫和体液免疫应答过程，导致机体对该病毒的________免疫功能下降。因此，病毒在体内快速增殖、致病。

(2)对志愿者接种埃博拉试验疫苗后，机体免疫系统能产生相应抗体，还能产生的免疫细胞有________。

(3)用埃博拉病毒的某种蛋白免疫小鼠，通过________技术获得杂交瘤细胞，用于生产单克隆抗体治疗该病。

2.2.2 病毒可为致癌因子 病毒作为一类致癌因子，通过感染宿主细胞，将其癌基因整合到宿主细胞的基因组中，从而诱发宿主细胞癌变，如Rous肉瘤病毒、乳头瘤病毒(HPV)等，以此来考查细胞癌变等内容。

例6(2015·全国课标Ⅱ·5)下列与病原体有关的叙述，正确的是( D )

A．抗体可进入细胞消灭寄生在其中的结核杆菌

B．抗体抵抗病毒的机制与溶菌酶杀灭细菌的机制相同

C．Rous肉瘤病毒不是致癌因子，与人的细胞癌变无关

D．人体感染HIV后的症状与体内该病毒浓度和T细胞数量有关

2.3 病毒的应用 病毒在基因工程中作为运载体，常用的噬菌体运载体为大肠杆菌的λ噬菌体，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。动物细胞融合过程中，可用灭活的病毒作为细胞融合的诱导剂，使用一定的物理或化学手段杀死病毒，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。经过人工减毒、灭活或通过基因工程等转基因病毒可制作疫苗，作为疫苗的病毒失去了致病性，保留了其抗原特性，接种疫苗后，机体仍会发生相应的免疫反应，产生相应的抗体，能够预防相应的病毒感染引起的疾病。基于病毒在上述几方面有应用，命题者常以“病毒”为切入点，考查基因工程、细胞工程、疫苗制备等相关内容。

例7(2014·北京·31)人感染乳头瘤病毒(HPV)可诱发宫颈癌等恶性肿瘤。研究机构为评估某种HPV疫苗的效果，在志愿者中进行接种。一段时间后，统计宫颈出现癌前病变(癌变前病理变化，可发展为恶性肿瘤)的人数，结果见表。

组别接种物总人数癌前病变人数 A(接种前未检出HPV DNA) B(接种前检出HPV DNA) A1对照剂7863 83 A2疫苗7848 4 B1对照剂1125 126 B2疫苗1121 125

(1)为制备该疫苗，将HPV外壳蛋白L1基因与________连接，导入受体细胞。受体细胞将目的基因转录，再以________为原料翻译出L1蛋白，这样就获得了疫苗的有效成分。

(2)人体接种该疫苗后，________作为抗原刺激机体产生特异性抗体。一旦HPV侵入机体，________会迅速繁殖、分化，产生大量抗体。这些抗体与游离HPV结合，阻止HPV________。所以A2组出现癌前病变的比例明显低于对照组。

(3)B1组人群中出现癌前病变的比例显著高于________组，据此推测感染HPV是诱发癌前病变的因素之一。

(4) B2组与B1组人群中出现癌前病变的比例没有明显差异，原因可能是该疫苗未能明显诱导________清除体内HPV。

(5)综上所述，该疫苗可用于宫颈癌的____________________________________。

2.4 病毒在进化中的作用 病毒为寄生生物，一旦侵染宿主细胞内，往往使宿主致病，而宿主生物也会对病毒产生一种抗性，这样两者之间存在一种相互选择作用，通过长期的相互选择最终实现协同进化。

例8(2014·北京·4)为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出(C)

A．病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用

B．毒性过强不利于病毒与兔的寄生关系

C．中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致

D．蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用

总之，病毒有关知识点在高中生物学教材中没有专门的章节，相关知识分散在必修I、II、III及选修II、Ⅲ中，学生在学习过程中，对病毒的相关知识虽有所了解，但知识较为散乱，未能形成系统的知识网络，导致不能很好地对相关知识进行迁移与运用。因此，教师在高中生物学复习过程中，应帮助学生将高中生物学教材中有关病毒的知识点进行整合，并构建为知识网络。