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例析新课标卷中涉及病毒的高考题

2021-10-11张聪杰

科学咨询 2021年37期
关键词:新病毒遗传物质噬菌体

张聪杰

(桂林市第十八中学 广西桂林 541004)

在人教版普通高中课程标准生物学教材中,没有单独一节内容来介绍病毒的相关知识,而是分散在不同模块和章节中进行零散的表述。然而近6年(2015~2020年)全国新课标卷高考试题中病毒相关知识的考查频率较高,涉及知识点较多,现将高考真题中涉及病毒的试题进行总结和分析,指导高三备考复习病毒的相关知识。

一、高考试题总结

根据对近6年(2015~2020年)全国新课标卷高考题涉及病毒的试题进行汇总(如表1)发现,6年高考17份试卷中共有10份试卷有试题涉及病毒的相关知识,出现14道试题对其进行考查,包括9道选择题和5道非选择题,以必修模块的试题考查为主,只有2道试题属于选修模块。试题中涉及的病毒以教材中出现过的病毒为主,如烟草花叶病毒、噬菌体、T2噬菌体、HIV(人类免疫缺陷病毒)、Rous肉瘤病毒、朊粒(朊病毒),其余比较典型的是2020年出现的社会热点关注的新冠病毒,此外则以未知病毒的形式出现,如一种新病毒、病毒甲。题目涉及的考点较多,如病毒核心知识:病毒的种类、结构、遗传物质、增殖过程和防治等;其余的是与病毒相关的知识:核酸的结构、DNA的复制、基因工程、免疫调节、致癌因子及与病毒相关的实验等。

表1 2015~2020年全国新课标高考涉及病毒的试题

编号新课标高考真题题号 题型 所属模块 涉及的病毒 考查考点 核心素养13 2015年Ⅰ卷40非选择题 选修 HIV HIV增殖过程、基因工程、免疫调节生命观念、社会责任14 2015年Ⅱ卷5 选择题 必修Rous肉瘤病毒、HIV 致癌因子、免疫调节 生命观念、社会责任

二、高考真题分析

例1(2020年Ⅱ卷)1.新冠病毒(SARS-CoV-2)和肺炎双球菌均可引发肺炎,但二者的结构不同,新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。下列相关叙述正确的是( )

A.新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输

B.新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成

C.新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的

D.新冠病毒或肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应

试题答案:D。

试题解析:本题以“新冠病毒”为情境考查了生命观念、科学思维、和社会责任的核心素养,涉及了病毒的结构、遗传物质、增殖等病毒的核心知识及免疫调节的相关知识,试题较易。新冠病毒是核酸和蛋白质两种大分子组成的,因此跨膜运输方式不属于被动运输,A错误;新冠病毒没有细胞结构,因此没有核糖体这种细胞器,B错误;根据题干信息,新冠病毒的遗传物质是RNA,组成RNA的基本单位是核糖核苷酸,而肺炎双球菌是具有细胞结构的原核生物,其遗传物质是DNA,组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,因此C错误;新冠病毒或肺炎双球菌均可引发肺炎,原因在于其组成的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应,D正确。

拓展分析:病毒一般按两种方式进入宿主细胞。无包膜的病毒(如T2噬菌体)将核酸注入宿主细胞,而病毒的衣壳仍留在宿主细胞的表面。有包膜的病毒(如新型冠状病毒)先粘附宿主细胞,后被宿主细胞的细胞膜包裹。

例2(2017年Ⅰ卷)29.根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路;(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)

试题答案:(1)思路:甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。(2)结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。

试题解析:本题以“一种新病毒”为情境考查了科学探究中方案探讨及关注人类健康的社会责任的核心素养,涉及了病毒的种类、培养和增殖等病毒的核心知识,以及同位素标记的应用、实验设计的基本原理等相关知识,试题较难。

拓展分析:DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,五碳糖是脱氧核糖,特有碱基为T(胸腺嘧啶);RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,五碳糖是脱氧核糖,特有碱基为U(尿嘧啶)。病毒没有细胞结构,因此不能在普通的培养基上培养,要先在培养基上培养相应的宿主细胞,然后再接种病毒。同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律,用同位素标记的化合物化学性质不会改变[1]。

三、高考模拟创编

例3:新型冠状病毒是一种具有包膜的正链RNA病毒,是引起人类新冠肺炎的病原体;T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部内含DNA。回答下列问题:

组成新型冠状病毒和T2噬菌体遗传物质的基本单位分别是_________ 。

上述两种病毒按不同的方式进入宿主细胞。新型冠状病毒粘附宿主细胞后,宿主细胞的细胞膜将病毒包裹,并产生了许多个包裹着病毒的质膜小泡,这个过程体现了细胞膜_____________________。T2噬菌体吸附大肠杆菌后,只将DNA注入细胞内,而蛋白质外壳留在细胞表面,可利用此过程验证T2噬菌体的遗传物质是DNA,现有被35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体作为实验材料,请简述实验思路和预期结果:_______________________________。

新型冠状病毒引起的人类新冠肺炎严重危害了人们的生命健康,治疗患者过程可采用输入康复者的血清或血浆的方法,依据的免疫学原理是_________________________________________________。

新型冠状病毒可通过空气和飞沫进行传播,因此目前新冠肺炎以预防为主,据此请你提出两条预防新型冠状病毒感染的日常措施:____________________________________ 。

试题答案:(1)核糖核苷酸、脱氧(核糖)核苷酸。

第一空:具有一定的流动性。第二空:实验思路:将35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别编号为甲组和乙组,两组分别与等量的未标记的大肠杆菌混合,保温一段时间后,分别检测两组子代噬菌体的放射性。预期结果:甲组子代噬菌体无放射性,乙组子代噬菌体有放射性。

康复者的血清或血浆中含有能与新型冠状病毒特异性结合的抗体。

勤洗手,多通风,人员密集处戴好口罩、公共场所定期消毒等(填两点即可)。

试题解析:(1)根据题干信息,新型冠状病毒的遗传物质是RNA ,组成RNA的基本单位是核糖核苷酸;T2噬菌体的遗传物质是DNA,组成DNA的基本单位是脱氧(核糖)核苷酸。

第一空:根据题干信息,宿主细胞的细胞膜将病毒包裹,此胞吞过程体现了细胞膜的结构特点:具有一定流动性。第二空:根据题干信息,T2噬菌体吸附大肠杆菌体后,只将DNA注入细胞内,而蛋白质外壳留在细胞表面,联系教材介绍的科学史实验:赫尔希和蔡斯完成的T2噬菌侵染大肠杆菌实验,将实验的思路的结果进行表述即可。

新型冠状病毒入侵人体后,会激发免疫系统产生免疫反应,B淋巴细胞增殖分化成浆细胞,浆细胞产生相应的抗体,能与新型冠状病毒特异性结合;因此康复者的血清或血浆可以为患者提供相应的抗体帮助治疗。

根据题干信息,新型冠状病毒可通过空气和飞沫进行传播,因此戴口罩、勤洗手、多通风、公共场所做好消毒措施等均可预防新冠病毒的传播和感染。

创编思路分析:全国新课标卷非选择题具的特点是:①注重基础,能力导向;②创设情境,联系实际;③增加信息,强化表达。本题创编的方向是模仿课标卷非选择题的特点,思路是将新冠病毒一种新病毒与教材中T2噬菌这种经典病毒相比较,综合考查多个与病毒相关的考点,重在考查考生对生物学基础知识的理解能力、获取题干信息的能力、实验探究和综合运用的能力;在生物学基础知识掌握的基础之上,结合题干信息完成相关的表述,来考查学生应用生物学知识解决实际问题的能力;本题考查了考生核心素养中以下几个方面的达成情况,考查了生命观念中结构与功能观、稳态与平衡观,科学探究中的方案探讨和结果分析,社会责任中健康生活方式[2]。

四、高考备考建议

病毒作为一个高考考查的热点,备考复习时应注重梳理与病毒相关的核心知识。首先,将教材中出现的病毒进行整理,同时关注与社会热点相关的病毒,如H1N1、H7N9及2020年出现的新冠病毒。其次,在进行核心知识复习时,按照病毒的种类、结构、增殖、遗传、培养、防治和应用逐一梳理。最后,要关注典型病毒,如噬菌体和HIV,对典型病毒要进行全面的了解和分析。

此外,与病毒相关联的知识点较多,如免疫与治疗、遗传物质、基因的表达、基因工程等知识,且与人类健康等热点问题息息相关,因此备考复习时要拓展关注病毒的关联考点,进行综合复习。可将病毒相关的核心知识与关联知识,形成病毒小专题进行复习,提高复习效率。

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