由禽流感想到的生物试题

自2002年以来，禽流感给人们带来了巨大的恐慌。有许多国家和地区出现了相应的疫情，有不少人因感染而死亡。在发生疫情的区域，对家禽和鸟类实行扑杀，还焚烧了相关器材。这给国家和人民的生命和财产带来了巨大的负面影响。目前，禽流感成了社会关注的焦点。近年来，社会热点问题在不断向高考题渗透。在高三生物教学中，出现了有关以禽流感为线索的试题，其涉及到不少章节的内容。

1 禽流感与细胞结构

禽流感是由禽流感病毒引起的一类疾病。禽流感病毒属正黏病毒科，流感病毒属。它能使鸡精神沉郁，饲料消耗量减少，消瘦；母鸡的就巢性增强，产蛋量下降；轻度直至严重的呼吸道症状，包括咳嗽、打喷嚏和大量流泪；头部和脸部水肿，神经紊乱和腹泻。有时疾病暴发很迅速，在没有明显症状时就已发现鸡死亡。在高致病力病毒感染时，发病率和死亡率可达100％。而禽流感病毒是一类没有细胞结构的生物，那它与细胞的关系如何呢?

[例1] 禽流感病毒是非细胞形态的生物体，它的主要生物活动必须在活细胞内实现。病毒与细胞在起源中的关系是人们很感兴趣的问题。目前主要存在2种观点：(1)生物大分子→病毒→细胞；(2)生物大分子→细胞一病毒。请根据上述资料并结合所学的相关知识，找出支持第二种观点的依据。

解析：本题主要考查病毒与细胞结构的相关知识。在自然界中，除病毒等少数种类外，生物都是由细胞构成的。病毒在细胞外环境以形态成熟的颗粒形式，即毒粒存在。毒粒有——定的大小、形态、化学组成和理化性质，甚至可以结晶纯化，如同化学大分子一般，不表现任何生物特征。但是毒粒具有感染性，即存在一定条件下进入宿主细胞的能力。一旦病毒进入细胞，毒粒便会解体，释放的病毒基因组具有繁殖性，能利用宿主细胞的大分子合成装置进行复制表达，从而导致病毒的繁殖，并随之表现出遗传和变异等一系列的生物特征。也就是说，病毒只有在细胞内才能表现其生命活动，没有细胞也就不存在病毒的繁殖。

答案：细胞是生物体结构和功能(一切生命活动)的基本单位。病毒没有细胞结构，因此，病毒必须营寄生生活，只有在其他细胞内才能复制增殖，并表现其基本的生命现象。没有细胞存在也就没有病毒的繁殖，因此，先有细胞后有病毒。

2 禽流感与生物的新陈代谢

新陈代谢是生物基本特征，是活细胞中全部有序的化学变化的总称，也是生物体进行一切生命活动的基础。但禽流感病毒没有细胞结构，它的新陈代谢又与其他生物有所不同。

[例2] 关于禽流感病毒的代谢，下列哪些叙述是不正确的(　)

久病毒没有独立代谢的能力

B．病毒进行无氧呼吸

C在寄主的体外，病毒未表现出生命活动

D．病毒无法与外界进行物质和能量的交换

解析：本题主要考点是病毒的代谢特点。病毒是严格的细胞内寄生物。在生活的细胞内，病毒核酸提供遗传信息，利用宿主细胞的酶、能量合成系统、核糖体、细胞因子以及大分子合成的前体来完成自身的生命活动。病毒的寄生是基因水平的寄生，因此，在宿主细胞外，病毒不能产生无氧呼吸的酶，也就不能进行无氧呼吸。

答案：B。

3 禽流感与生物生殖

生物体的寿命都是有限的，一般地说，生物个体在死亡之前，能够产生与自己相似的新个体，从而保证了本物种的延续。这就是说，地球上的生物之所以能够不断地延续和发展，不是靠生物个体的长生不死，而是通过生殖来实现的。

[例3] 下列关于病毒增殖的叙述中，正确的是(　)

A病毒侵入宿主细胞后，合成一种蛋白质

B病毒的繁殖只在宿主细胞中进行

C病毒繁殖时以核衣壳为单位

D在普通培养基上能培养病毒

解析：该题的考点是病毒的结构、生理特征和复制等相关知识。病毒是营专性寄生生活的生物，必须生活在活细胞中，离开活细胞的病毒不具生命现象。所以，在普通培养基上不能生活。培养病毒一般用活鸡胚来培养。所以D错。在病毒繁殖时，病毒核酸进入宿主细胞，利用宿主细胞内核苷酸、氨基酸为原料来合成、复制和表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，并且基因组的复制和蛋白质的合成是分别进行的，然后由这些新合成的病毒基因和蛋白质装配成子代病毒，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称作复制。因此A和C也不对。

答案：B。

4 禽流感与人体免疫

禽流感病毒可以通过消化道和呼吸道进入人体传染给人，人类直接接触禽流感病毒感染的家禽及其粪便或直接接触禽流感病毒也可以被感染。人类患上禽流感后，潜伏期一般在7d以内，早期症状与其他流感非常相似，主要表现为发热、流涕、咳嗽、鼻塞、头痛、咽痛、全身不适等症状。大多数患者愈后良好，病程短、恢复快且不留后遗症。这是因为人体的免疫系统具有识别“自己”，排斥“非己”，以维持内环境的平衡和稳定的功能。

[例4] 禽流感是禽类流感病毒引起的，对家禽和人类有很大危害的传染病，下列叙述中属于体液免疫的是(　)

①注射禽流感病毒疫苗，使机体产生抗体，与入侵的禽流感病毒结合，抑制病毒的活性

②在人体内使禽流感病毒失去感染人体细胞的能力

③效应T细胞产生淋巴因子，发挥免疫效应

④形成沉淀，被吞噬细胞吞噬消化

⑤效应T细胞与靶细胞密切接触导致靶细胞裂解，释放禽流感病毒

⑥将患病的家禽深埋处理

丸①②③

B，②⑤⑥

C．①③④

D．①②④

解析：本题是属于理解水平的试题，考查病毒进入人体后人体是如何消灭病毒的。人体免疫是人体的一种防御功能，分为非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。体液免疫靠效应B淋巴细胞产生抗体，由抗体与抗原(禽流感病毒)结合，可以使病毒失去侵染和破坏宿主细胞的能力。细胞免疫靠效应T细胞作用于靶细胞，使靶细胞裂解死亡，使抗原失去藏身之处，再由抗体作用于抗原，使抗原被清除。禽流感病毒侵入人体后，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播散，再通过细胞免疫的作用来予以彻底消灭。其中，③、⑤是细胞免疫，⑥为人工处理病禽的有效方法，并非机体免

答案：D。

5 禽流感与生物的遗传和变异

禽流感这个名字本身的变化就是很耐人寻味的，它最早出现在1878年的意大利，当时人们还不过是叫它鸡瘟而已，直到1955年科学家才发现所谓鸡瘟是由禽流感病毒引起的，与普通的鸡瘟不一样。上世纪世界经历过西班牙禽流感、香港禽流感和亚洲禽流感3次主要的病毒大流行，其中1918年到1919年的西班牙流感导致了大约4000万只鸡丧命。这三大流

感都是禽流感的变异体。禽流感病毒能够吸收重组其他病毒的遗传物质迅速变异。一旦变异病毒传播到人身上，与人类普通流感病毒相结合，就会成为一种新型流感病毒。人类对新病毒不具有任何免疫力。禽流感病毒为何具有如此大的变异力与其遗传物质有关。

[例5] 探索型试题

某科研小组对禽流感病毒遗传物质进行了如下实验：

实验原理：略

实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。

材料用具：显微注射器，禽流感病毒的核酸提取物，活鸡胚，DNA酶，RNA酶。

实验步骤：

第一步：取等量活鸡胚二组，用显微注射技术分别向二组活鸡胚细胞中注射有关物质。

第二步：在适宜的条件下培养。

第三步：分别从培养后的活鸡胚中抽取样品，检测是否产生禽流感病毒。

(1)请将与实验有关的内容填入表1。

(2)科学家对来自不同国家和地区的患者体内分离的禽流感病毒进行分析，发现其RNA稍有不同，这一事实说明RNA作为遗传物质与DNA相比，具有较高的变异频率，从分子结构分析，出现这一现象的原因是：

解析：此题以禽流感为背景，主要考察推理能力和实验分析能力。

(1)禽流感的遗传物质是DNA还是RNA，主要看结果有无禽流感病毒产生。在病毒体内仅含有一种核酸，DNA或RNA。生物酶具有专业性，能分解DNA的酶为DNA酶，DNA酶能将DNA水解，不能将RNA水解。被水解的DNA或RNA不再具有遗传特性。因此，在DNA酶处理后，仍能有禽流感病毒产生的，说明禽流感病毒的遗传物质不是DNA，而是RNA，反之亦然。

(2)就DNA和RNA结构来看，DNA具有规律的双螺旋结构，比较稳定，其变异一般在双螺旋打开后才能发生。而RNA为单链，其结构不太稳定，变异频率较高。流感病毒属分节段RNA病毒，不同毒株间基因重组率很高，流感病毒抗原性变异的频率快，其变异主要以2种方式进行：抗原漂移和抗原转变。抗原漂移可引起HA和(或)NA的次要抗原变化，而抗原转变可引起HA和(或)NA的主要抗原变化。单一位点突变就能改变表面蛋白的结构，因此也改变了它的抗原或免疫学特性，导致产生抗原性的变异体。而当细胞感染2种不同的流感病毒粒子时，病毒的8个基因组片段可以随机互相交换，发生基因重排。通过基因重排有可能产生高致病性毒株。基因重排只发生于同类病毒之间，它不同于基因重组。这也就是为什么流感病毒容易发生变异的原因。

答案：(1)

(2) DNA为双链结构，RNA为单链结构，RNA分子的稳定性较DNA低。

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