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微专题(一)病毒病毒是所有生物中唯一一类没有细胞结构、没有独立代谢系统、专性寄生的特殊生物。这种特殊的生命形式也与人类健康息息相关,很多病毒一直在威胁着人类的健康,甚至对国家经济社会发展都造成很大的影响,如新冠病毒。关于“病毒”的考查是历年高考考查的重点,成为高考生物试题中的“常客”。试题类型多为信息给予型,其创新点在于打通多考点之间的关系来综合考查。近两年来针对“新冠病毒”的考查较多。命题点有:类型划分(宿主类型、核酸类型),检测(核酸、蛋白质),增殖。病毒的分类:根据寄主不同分动物病毒、植物病毒和细菌病毒;根据核酸种类分DNA病毒和RNA病毒。①动物病毒:常见的RNA类动物病毒有脊髓灰质炎病毒、狂犬病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、流感病毒、艾滋病病毒、口蹄疫病毒、脑膜炎病毒、SARS病毒、新冠病毒等;常见的DNA类动物病毒有痘病毒、腺病毒、疱疹病毒、乙肝病毒等。②植物病毒:常见的植物病毒主要是RNA病毒,如烟草花叶病毒、马铃薯X病毒、黄瓜花叶病毒、大麦黄化病毒等。③细菌病毒:噬菌体等。④其他病毒(类病毒、朊病毒——其成分为蛋白质,可导致疯牛病等)。病毒的代谢与增殖:因为病毒缺乏代谢所需要的酶和能量,所以不能独立地进行代谢;它缺乏复制核酸、合成蛋白质所需的原料、能量、酶、结构等,所以病毒不能独立代谢与繁殖,必须专一寄生在特定宿主细胞中,在病毒核酸的指导下,借助宿主细胞的酶、能量、物质和结构,来完成自身核酸的复制和蛋白质的合成,再组装成子代病毒。比如噬菌体侵染细菌的过程:一般包括吸附→注入→复制合成→组装→释放等环节。其中,“注入”的只是病毒的DNA或RNA,蛋白质外壳残留在细胞的外面;“合成”过程中,是以病毒的DNA或RNA为模板进行遗传物质的复制,包括合成蛋白质的原料都来自宿主细胞。因此,要培养病毒,必须先培养宿主细胞。检测是否感染病毒的方法:免疫学检测和基因检测,免疫学检测主要包括抗体检测和抗原检测,应用抗原-抗体杂交技术;基因检测,利用DNA分子杂交技术(从被测试者的血滴或口腔黏膜细胞或者培养的组织内提取DNA,用特定的一种酶将DNA样本切成特定的小片段,经PCR技术扩增,获得大量DNA小片段,再用特别的“探针”去寻找目的基因)。现在针对新冠病毒的核酸检测就是利用RT-PCR技术来进行检测[是将RNA的逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应(PCR)相结合的技术]。1.(2022·湖北恩施市第一中学模拟预测)2020年,安徽某候鸟监测站检出一只死亡天鹅,其带有的H5N8基因序列与几年前埃及和俄罗斯发现的毒株基因相似性很高。下列叙述正确的是()A.在候鸟迁徙过程中,沿线的居民都已经感染过此病毒B.该病毒的遗传物质是单链,PCR时只需要设计一个引物C.病毒出现变异会扩大其基因库,这是定向突变的结果D.该病毒基因出现了基因序列差异,这很可能是一种可遗传变异答案D解析候鸟迁徙过程途经多个生态系统,候鸟所带病毒一般不传染给人,有向家禽扩散的风险,需加强监测,做好防控,A错误;RNA病毒需先逆转录得到单链DNA,再合成出双链DNA,PCR时仍需设计成对引物,B错误;突变具有不定向性,C错误;该病毒基因出现了基因序列差异,表明遗传物质发生了改变,属于可遗传变异,D正确。2.(2022·江苏省如皋中学高三三模)图为流感病毒的结构模式图。下列相关叙述正确的是()A.流感病毒与T2噬菌体具有相同的物质组成B.流感病毒必须依赖于活细胞完成各项生命活动C.流感病毒属于RNA病毒,其增殖过程与HIV相同D.接种流感疫苗的保护期主要取决于记忆细胞的寿命答案B解析流感病毒为RNA病毒,物质组成为RNA和蛋白质,T2噬菌体为DNA病毒,物质组成为DNA和蛋白质,两者物质组成不同,A错误;病毒不能独立地进行新陈代谢,必须依赖于活细胞完成各项生命活动,B正确;流感病毒属于RNA病毒,是自我复制型病毒,而HIV是逆转录病毒,增殖过程不同,C错误;接种流感疫苗主要是希望机体能产生更多的记忆细胞,保护期主要取决于记忆细胞的数量,D错误。3.(2022·天津河东区高三模拟)丙肝病毒(HCV)能以注入宿主细胞的RNA为模板直接翻译出蛋白质。索非布韦是一种尿嘧啶类似物,能抑制RNA复制酶(NS5B)的活性,可用于丙肝治疗。下图为HCV在宿主细胞内增殖的示意图,下列叙述正确的是()A.NS5B识别+RNA上的起始密码子后才能启动①过程B.+RNA与-RNA都可以作为HCV的遗传物质C.人体只有肝细胞中含有HCV受体蛋白基因D.NS5B可能无法区分参与到病毒RNA合成过程中的索非布韦与尿嘧啶答案D解析①②过程表示RNA复制,而起始密码子是翻译的起点,A错误;由图可知,HCV的遗传物质是+RNA,-RNA是与+RNA碱基互补配对的,不能作为遗传物质,B错误;人体所有细胞都含有HCV受体蛋白基因,只有在肝细胞中该基因才表达,C错误;据题干信息可知,索非布韦是一种尿嘧啶类似物,因此NS5B可能无法区分参与到病毒RNA合成过程中的索非布韦与尿嘧啶,D正确。4.新冠疫情正改变着你我的生活方式,接种新冠疫苗有效降低因新冠引起的重症病例及死亡率。下列有关叙述正确的是()A.新冠病毒可以通过空气传播是因为该病毒可以在体外增殖B.新冠病毒侵入人体后可引起机体产生细胞免疫和体液免疫C.在体液中,机体产生的相应抗体与新冠病毒特异性结合并直接将其降解D.注射新冠疫苗加强针的目的是为了让体内的记忆B细胞迅速产生大量抗体答案B解析病毒必须寄生于活细胞中,在活细胞内才能增殖,故新冠病毒可以通过空气传播不是因为该病毒可以在体外增殖,A错误;新冠病毒有抗原特性,侵入人体后可引起机体产生细胞免疫和体液免疫,B正确;在体液中,机体产生的相应抗体与新冠病毒特异性结合形成沉淀,进而被其他免疫细胞吞噬消化,C错误;抗体是由浆细胞产生和分泌的,记忆B细胞不能直接产生抗体,注射新冠疫苗加强针的目的是为了提高机体内抗体和记忆B细胞的数量,增强人体免疫力,D错误。5.(2022·江苏盐城高三三模)新冠病毒通过表面的S蛋白与靶细胞膜上的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合实现入侵,血清中新增的新冠病毒特异性抗体IgM和IgG可作为病原学诊断标准。图1为病毒感染及发病流程,图2为相关抗体含量的变化曲线。请回答下列问题:(1)对易地流动人员实行集中隔离不少于14天的理论依据是______________________。目前新冠病毒的检测方法主要有核酸和抗体检测,与抗体检测相比,核酸检测的优点有____________、____________等。(2)分析图1和图2可知,检测________抗体呈阳性可作为近期感染的指标。若某人抗体检测阳性,核酸检测阴性,可能的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)血清抗体检测常采用下图所示的试纸条,添加后的待检血样通过毛细作用沿试纸条向前移动,红色标记的新冠病毒抗原可随之移动,最终根据T线和C线的颜色对检测结果作出分析。①据题中信息推测,试纸条上新冠病毒抗原的成分最可能是____________。②血清抗体检测过程中反复发生______________的特异性结合;若检测结果为阳性,则这种结合发生________次。③若________________,则检测为阳性,说明血样中含有新冠病毒特异性抗体;若____________________,则检测为阴性,说明血样中不含有新冠病毒特异性抗体。(4)新冠病毒的预防主要是接种疫苗,灭活病毒疫苗是一种常见的疫苗,灭活病毒疫苗制备前期需用细胞膜上具有__________________的细胞培养新冠病毒。两次接种需间隔一段时间,若时间过短,接种效果不理想的原因是疫苗会与__________________结合,导致不能产生足够多的新抗体和记忆细胞。答案(1)感染病毒潜伏期约2周早期诊断准确性高(2)IgM感染过新冠病毒已康复或成功接种新冠疫苗(3)①(病毒的)S蛋白②抗原—抗体3③T线与C线都变红色T线不变色,C线变红色(4)血管紧张素转化酶2(ACE2)上次免疫存留抗体解析(1)新冠病毒感染潜伏期约2周,在此期间病毒的表达量很低,很难检测到,因此对易地流动人员实行集中隔离不少于14天;抗体检测是利用抗原—抗体杂交的原理检测病毒的有无,若病毒表达量低则误差较大,而核酸检测是检测病毒的RNA,通过RNA逆转录形成的DNA,再对其进行荧光定量PCR,检测荧光含量,由于PCR可以对核酸进行扩增,因此即使病毒含量少也能检测出来,适用于病毒早期的检测,且准确率高于抗体检测。(2)结合图2可知,IgM抗体分泌时间早,持续时间短,IgG抗体分泌时间相对较晚,持续时间长,所以IgM抗体阳性可提示近期感染,因此检测IgM抗体呈阳性可作为近期感染的指标;若感染过新冠病毒已康复或成功接种新冠疫苗,体内都可能存在新冠病毒的抗体,使得抗体检测呈阳性,而此时体内可能没有新冠病毒,因此核酸检测呈阴性。(3)①新冠病毒通过表面的S蛋白与靶细胞膜上的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合实现入侵,因此试纸条上新冠病毒抗原的成分最可能是(病毒的)S蛋白。②血清抗体检测方法的灵敏度高,其原理是抗原—抗体的特异性结合。根据题干信息和图分析,在标记垫、T线与C线上共发生3次抗体和抗原的特异性结合。③若待测血样中有新冠病毒特异性抗体,则可以形成标记垫特异性抗原—抗体复合物,与固定在T线上的抗原结合,T线变红色,而游离的标记垫抗原可与C线上固定的抗新冠病毒抗原的抗体结合,C线变红;若待测血样中无新冠病毒特异性抗体,则无法形成标记特异性抗原—抗体复合物,无法与固定在T线上的抗原结合,则T线不变色,而游离的标记垫抗原可与C线上固定
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