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2021高考生物熱點:以“病毒”作為載體的高考命題考點和考題預(yù)測

 家有學(xué)子 2021-05-02

1. 新冠病毒的結(jié)構(gòu)和組成:

圖片

冠狀病毒由RNA、衣殼蛋白和包膜組成。

冠狀病毒的核酸為單股正鏈RNA。包膜主要來源于宿主細(xì)胞膜(磷脂雙分子層和膜蛋白),也包含有一些病毒自身的糖蛋白,包膜組成是:磷脂、多糖、蛋白質(zhì);

(1)新型冠狀病毒相對雙鏈DNA病毒更容易發(fā)生變異,這是由于新型冠狀病毒的RNA分子是單鏈結(jié)構(gòu),單鏈RNA比雙鏈DNA更容易發(fā)生堿基對的增添、替換和缺失(2)冠狀病毒和細(xì)胞膜上的結(jié)合位點ACE2結(jié)合從而入侵細(xì)胞說明細(xì)胞膜具有進(jìn)行信息交流的功能(3)子代病冠狀病毒的單股正鏈RNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后,首先翻譯的是RNA聚合酶;這一過程需要的條件有模板:冠狀病毒的單股正鏈RNA;原料:氨基酸、能量、酶、tRNA、rRNA;進(jìn)行的場所:宿主細(xì)胞的核糖體,說明單股正鏈RNA的作用最類似與人體的mRNA。(4)單股正鏈RNA上結(jié)合多個核糖體的意義是少量單股正鏈RNA可以迅速合成大量病毒所需的蛋白質(zhì)。(5)子代病毒通過囊泡排出細(xì)胞說明生物模具有的結(jié)構(gòu)特性是一定的流動性。

2. 新冠病毒的侵染過程分為7個步驟(如下圖):

(1)病毒S蛋白和宿主細(xì)胞膜上的ACE2受體識別和結(jié)合,一旦“暗號”對上,細(xì)胞胞吞病毒,將病毒“請”進(jìn)細(xì)胞;

(2)溶酶體幫助病毒溶解囊膜和結(jié)構(gòu)蛋白;

(3)病毒正好借此將RNA釋放,利用宿主細(xì)胞的核糖體翻譯病毒早期蛋白;

(4)病毒利用RNA指導(dǎo)的RNA聚合酶大量復(fù)制病毒的遺傳物質(zhì);

(5)大量翻譯結(jié)構(gòu)蛋白;

(6)在高爾基體將病毒的遺傳物質(zhì)和結(jié)構(gòu)蛋白組裝成新的病毒;

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(7)新病毒利用宿主細(xì)胞的膜泡運輸系統(tǒng),通過胞吐釋放出去,完成整個生活史。

3.新冠病毒的傳播與預(yù)防

病毒的“存活”一般指保持感染能力。病毒離開宿主細(xì)胞后,通過形成“結(jié)晶體”而保持自身的核酸和蛋白質(zhì)穩(wěn)定,從而具有感染能力,包膜病毒一般具有更好的穩(wěn)定性。病毒離開宿主細(xì)胞一般仍然感染能力,但是不能繁殖。

病毒一般會以某種載體進(jìn)行傳播,往往不會脫離載體而彌散在空氣中進(jìn)行傳播。就以導(dǎo)致人類疾病的病毒而言,其傳播往往離不開人的體液。不論HIV、SARS病毒,還是現(xiàn)在肆虐的新肺炎病毒,概莫能外。經(jīng)過前些天的摸索,人們歸納、概括、總結(jié)出2019新肺炎病毒傳播的途徑:

①直接傳播,即空氣傳播:患者噴嚏、咳嗽、說話的飛沫,甚至呼出氣體被近距離接觸者吸入,導(dǎo)致感染;

②氣溶膠傳播,即空氣傳播:飛沫混合在空氣中,形成氣溶膠,吸入后導(dǎo)致感染;

③接觸傳播:飛沫附在物體表面,手接觸被污染后,再接觸口腔、鼻腔、眼睛等粘膜,導(dǎo)致感染。

基于以上分析,預(yù)防傳染病最有效的預(yù)防措施首先就是隔離,盡量減少外出、聚會等;若要外出,一定要戴口罩。(控制傳染源、保護(hù)易感人群),此外,還要注意衛(wèi)生勤洗手,通風(fēng),避免接觸野生動物(切斷傳播途徑),警惕異常癥狀,及時就醫(yī)等。病毒對紫外線和熱敏感,56攝氏度保持30分鐘可有效滅活病毒,此外75%乙醇、乙醚、含氯消毒劑、過氧乙酸和氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒。值得一提的是,盡管病毒很不喜歡干燥環(huán)境,但我們平時所說的“干燥”還完全達(dá)不到消滅病毒的條件。

4.病毒的培養(yǎng)

病毒是營寄生生活的生物,只能借助生活的細(xì)胞進(jìn)行繁殖。并且病毒的特異性強(qiáng),對寄主有專一性。所以病毒培養(yǎng)必須利用活細(xì)胞,并且需要特定的活細(xì)胞。

5.病毒的特點

(1)病毒的特異性

病毒之所以對其所寄生的宿主具有特異性,原因是其表面的蛋白質(zhì)能特異性地識別并結(jié)合宿主表面受體蛋白,而不同類型的生物、同一類型生物不同細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)的種類有差別。所以病毒蛋白的特異性的結(jié)構(gòu)決定了其所感染的對象。

(2)簡單的結(jié)構(gòu)有利于其快速繁殖

相對于其他生物,病毒結(jié)構(gòu)極簡單。它們的結(jié)構(gòu)也主要或僅有核酸和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)。在漫長的進(jìn)化歷程中,它們僅保留了感染和繁殖的必備的極少數(shù)基因。

(3)包膜結(jié)構(gòu)賦予其更強(qiáng)毒性

冠狀病毒的外面還有包膜,相比沒有包膜的病毒,它“自我保護(hù)能力”更強(qiáng)大,致病能力往往更強(qiáng)。

6.新冠病毒與免疫

冠狀病毒侵入人體后需要淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞消滅,淋巴細(xì)胞直接生活的環(huán)境主要是血漿和淋巴;

冠狀病毒主要通過呼吸道侵入人體,鼻腔中的黏膜和毛發(fā)屬于保衛(wèi)人體的第一道防線;冠狀病毒進(jìn)入人體后,巨噬細(xì)胞可以對其進(jìn)行識別和吞噬,這屬于非特異性免疫,是人體的第二道防線;

冠狀病毒突破前兩道防線后引發(fā)人體特異性免疫反應(yīng)的物質(zhì)稱為抗原,如冠狀病毒表面的蛋白質(zhì);

冠狀病毒感染后,免疫系統(tǒng)對肺細(xì)胞的攻擊引發(fā)肺炎,此時可以通過適度使用免疫抑制劑對病人進(jìn)行治療以避免肺部嚴(yán)重受損;

已被治愈的患者短期內(nèi)不容易再次被冠狀病毒感染,這是由于他們體內(nèi)產(chǎn)生了記憶細(xì)胞;

當(dāng)再冠狀病毒會入侵肺細(xì)胞要將其完全清除需要經(jīng)過細(xì)胞免疫和體液免疫。再次接觸,冠狀病毒抗原時可以迅速增殖分化為漿細(xì)胞和致敏T細(xì)胞。

因為人體免疫系統(tǒng)對SARS病毒、2019新型肺炎病毒反應(yīng)相對遲鈍,而病毒的繁殖周期

又非常短,所以當(dāng)它們突破人的第一、二道防線后,在第三道防線產(chǎn)生作用前,就已經(jīng)大量繁殖了,從而引起人相關(guān)器官功能下降,引起人體的穩(wěn)態(tài)失衡。

一般認(rèn)為,病毒侵染機(jī)體后,會導(dǎo)致機(jī)體下丘腦的“體溫調(diào)定點”上升,從而導(dǎo)致人的體溫上升。冠狀病毒對溫度很敏感,在33℃時生長良好,但35℃就使之受到抑制。由于這個特性,冬季和早春是該病毒疾病的流行季節(jié)。所以,體溫上升有利于機(jī)體快速清除病毒以維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài),從這個意義上講,體溫上升也是生物適應(yīng)環(huán)境的表現(xiàn)。但是,事物總是具有兩面性,一方面,人體溫上升有利于抵御病毒;另一方面,人體對病原體的過度敏感導(dǎo)致人在感染病毒期間體溫持續(xù)偏高,這也嚴(yán)重影響了幾乎所有酶的活性,從而影響了人體的正常代謝。關(guān)于對病毒的敏感性這一點,人與冠狀病毒的天然宿主——蝙蝠表現(xiàn)得截然相反,這是也后者能與之長期和諧共處的重要原因。

7.檢測新型冠狀病毒的方法

 (1)檢測病原體抗原?;蚬こ袒騽游锛?xì)胞工程的方法制備單克隆抗體,利用抗體與抗原做抗原—抗體雜交。若出現(xiàn)雜交帶,則說明已經(jīng)感染相應(yīng)的病原體。本檢測的不足是:在感染之初,病原體抗原含量也較低,抗原不容易檢測到。

?。?)檢測病人的體液中相應(yīng)的抗體。與上述相反,利用基因工程或其他方法獲得的病原體的抗原與待檢病人的體液做抗原—抗體雜交。若出現(xiàn)雜交帶,則說明已經(jīng)感染相應(yīng)的病原體。

?。?)檢測病原體的核酸序列。提取冠狀病毒的RNA,進(jìn)行RT-PCR,即反轉(zhuǎn)錄后再進(jìn)行PCR,再用熒光探針實時檢測擴(kuò)增產(chǎn)物。這種檢測方法的原理是DNA分子雜交。這種方法很靈敏,也能夠很好地定量。

8.預(yù)測試題

預(yù)測一:新型冠狀病毒是帶有包膜的RNA病毒,它利用包膜上的刺突蛋白與宿主細(xì)胞的受體結(jié)合,完成侵染。在宿主細(xì)胞中,病毒RNA通過復(fù)制產(chǎn)生子代遺傳物質(zhì)并作為翻譯的模板。下列有關(guān)新型冠狀病毒的敘述,不合理的是(  )

A.新型冠狀病毒RNA復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對原則

B.新型冠狀病毒的清除需要通過細(xì)胞免疫過程

C.康復(fù)者產(chǎn)生的抗體可以與新型冠狀病毒的RNA結(jié)合

D.抑制RNA復(fù)制的藥物可以治療新型冠狀病毒肺炎

答案解析:新型冠狀病毒RNA復(fù)制時遵循堿基互補(bǔ)配對原則,即A—U、G—C;侵入到人體內(nèi)的病毒往往先通過體液免疫過程阻止病毒的散播,再通過細(xì)胞免疫過程清除靶細(xì)胞內(nèi)的病毒。因此機(jī)體對新型冠狀病毒的清除需要細(xì)胞免疫和體液免疫的共同參與;康復(fù)者產(chǎn)生的抗體可以與新型冠狀病毒結(jié)合;抑制RNA復(fù)制的藥物,可以抑制病毒進(jìn)行增殖,因此可以治療新型冠狀病毒肺炎。答案C

預(yù)測二:科學(xué)家檢測發(fā)現(xiàn)新冠肺炎是由一種新型“冠狀病毒”引起的。請回答下列相關(guān)問題:

(1)新冠肺炎病毒進(jìn)入人體內(nèi)后,首先由           組成的防線會發(fā)揮防御作用,與特異性免疫相比,這種免疫類型的主要特點是             (答出兩條)。 

(2)被病毒侵染的肺泡細(xì)胞,稱為     ,人體內(nèi)的     細(xì)胞會與該細(xì)胞密切接觸使其裂解死亡,釋放病毒。 

(3)病毒侵入人體后,會激活免疫細(xì)胞釋放細(xì)胞因子,該物質(zhì)會刺

激       體溫調(diào)節(jié)中樞,使有關(guān)腺體分泌的        和腎上腺素的量增加,從而使產(chǎn)熱增加。 

(4)2月28日,國家衛(wèi)健委鼓勵康復(fù)者捐獻(xiàn)血漿,提高重癥、危重癥患者治愈率??祻?fù)者血清中能與新型冠狀病毒結(jié)合的物質(zhì)主要是    ,與該物質(zhì)合成與加工有關(guān)的具膜細(xì)胞器有        。 

(5)若被確診為“新冠”患者,具體的應(yīng)對措施是      。 

答案解析:(1)新冠肺炎病毒進(jìn)入人體內(nèi)后,首先由吞噬細(xì)胞和體液中殺菌物質(zhì)組成的第二道防線會發(fā)揮防御作用,與特異性免疫相比,這種非特異性免疫的主要特點是生來就有,不針對某一類特定病原體,而是對多種病原體都有一定的防御作用。

(2)被病毒侵染的肺泡細(xì)胞,稱為靶細(xì)胞,人體內(nèi)的效應(yīng)T細(xì)胞會與該細(xì)胞密切接觸使其裂解死亡,釋放病毒。

(3)病毒侵入人體內(nèi)后,會激活免疫細(xì)胞釋放細(xì)胞因子,該物質(zhì)會刺激下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞,使有關(guān)腺體分泌的甲狀腺激素和腎上腺素的量增加,從而使產(chǎn)熱增加。

(4)康復(fù)者血清中能與新型冠狀病毒結(jié)合的物質(zhì)主要是抗體,該物質(zhì)是分泌蛋白,與其合成與加工有關(guān)的具膜細(xì)胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體。

(5)若被確診為“新冠”患者,具體的應(yīng)對措施是遵醫(yī)囑治療和自我隔離,避免病毒傳播。

答案:(1)吞噬細(xì)胞和體液中殺菌物質(zhì) 生來就有,不針對某一類特定病原體,而是對多種病原體都有一定的防御作用

(2)靶細(xì)胞 效應(yīng)T

(3)下丘腦 甲狀腺激素

(4)抗體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體

(5)遵醫(yī)囑治療和自我隔離,避免病毒傳播

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