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高考热点:冠状病毒及免疫反应(六个方面)

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发表于 2020-2-15 21:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
农历2019岁末,临近春节,武汉出现不明原因肺炎,并出现死亡病例和传染现象,中国政府及早采取防治措施,疫情得到有效防控。科学家检测发现这场肺炎是由一种新型“冠状病毒”引起,2002年中国的SARS疫情和2012年的中东MERS疫情也都是由冠状病毒引起。

可以预见,冠状病毒会再次成为生物学考查的热点素材,我们收集了相关资料,结合高中生物学作了一些分析,并改编了一些试题,与大家分享交流!
备考一:冠状病毒的结构
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图1:冠状病毒结构示意图
冠状病毒的结构关注这样几点:
1.遗传物质是RNA,属于RNA病毒,这与艾滋病毒(HIV)、烟草花叶病毒(TMV)相同,注意RNA是单链结构,相对于双链DNA更易突变。
2.外有包膜,这与HIV相同,侵入细胞时病毒包膜与细胞膜发生整合,病毒核心进入细胞。
3.包膜上有多种糖蛋白,可以起到识别介导吸附与膜融合、作为抗原等作用。

【例题1】冠状病毒是一种致病性很强的RNA病毒,下列关于该病毒的叙述正确的是
A.有完整的细胞结构
B.可利用自身的核糖体合成蛋白质
C.能在宿主细胞中增殖
D.特有的碱基为胸腺嘧啶
【答案】C

【例题2】下列关于冠状病毒的叙述,不正确的是
A.各种抗菌素对它都没有杀伤作用
B.它是一类分子生物,有蛋白质和RNA构成
C.它只有侵入人体活细胞内才具有生命活动
D.将冠状病毒的核酸彻底水解后,可得到5种碱基、1种五碳糖、一种磷酸

【答案】D

备考二:冠状病毒的侵入与释放
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图2:冠状病毒细胞内复制模式图
冠状病毒的侵入与释放:
冠状病毒侵入宿主细胞通过两种可能途径,一种是受体介导的内吞途径,另一种是膜融合途径,即病毒包膜直接与细胞膜融合,将病毒基因组注入到细胞质内。

结合高中生物学,如果是受体介导的内吞途径,会涉及糖蛋白的识别作用及胞吞的考查,比如胞吞体现细胞膜的流动性、需要消耗能量等。如果是膜融合方式,可联系膜结构方面考查,比如冠状病毒包膜和细胞膜都是以磷脂双分子层为基本支架,因此能相互融合。

冠状病毒结构蛋白和基因组RNA复制完成后,将在宿主细胞内质网处装配生成新的冠状病毒颗粒,并通过高尔基体分泌至细胞外。联系高中生物学,即最终通过高尔基体形成囊泡运输到达宿主细胞膜处,再以胞吐方式释放到细胞外。

【例题3】冠状病毒是一种包膜病毒,与噬菌体侵染细菌的机制有所不同,病毒进入人体细胞的方式通常为
A.被动扩散运输
B.经离子通道注入
C.胞吞或膜融合
D.诱导宿主细胞膜裂解
【答案】C

备考三:冠状病毒的表达
冠状病毒的表达:
如上图2,冠状病毒是单股正链RNA病毒,侵入细胞的冠状病毒成熟粒子中,不存在RNA病毒复制所需的RNA聚合酶,需要先直接以病毒基因组RNA为模板,表达出病毒的RNA聚合酶,然后利用该酶完成负链亚基因组RNA的转录合成、各结构蛋白mRNA的合成及病毒基因组RNA的复制。

联系高中生物学,此处以病毒基因组RNA为模板表达病毒RNA聚合酶的过程即基因表达中的翻译过程。然后在此酶的参与下,合成负链亚基因组RNA,即合成与正链RNA互补的RNA,此处会发生RNA与RNA之间的互补配对。

再然后,以负链RNA为模板,转录正链RNA翻译产生病毒的各蛋白,以及再合成互补的基因组正链RNA。

最后,产生的基因组正链RNA与各蛋白组装成新的病毒。
特别要理解,实现基因组正链RNA的复制,需要以负链RNA为中介。与HIV进行比较,HIV属于逆转录病毒,冠状病毒则不是逆转录病毒,它属于RNA复制病毒。

【例题4】冠状病毒为单股正链RNA病毒,用(+)RNA表示。下图表示冠状病毒的增殖和表达。相关说法错误的是
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A.冠状病毒属于RNA病毒,体内含有逆转录酶
B.病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成
C.病毒RNA可直接作为翻译的模板
D.病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则
【答案】A

备考四:冠状病毒的免疫
冠状病毒的免疫:
病毒入侵人体后,免疫系统会被调动起来,歼灭敌人的时候,往往就会发生炎症反应。在生活中,大家对“炎症”的观感往往是负面的。其实炎症反应是人体免疫系统清除它认为有害的物质时所发生的一系列生理反应,是免疫系统保护我们的正常反应,通常具有“红肿热痛”的表现。

但是如果炎症反应过强,就会造成太多的自体细胞损伤,而大量被破坏的细胞释放出细胞内容物,又会进一步给免疫系统提供更多的分子信号,反应进一步增强,最终达到失控的程度。在某些患者体内,大量细胞内容物释放进入血液,引起广泛、强烈的免疫应答,多种细胞因子迅速大量产生。产生过量细胞因子导致的结果,是一场极端的、同归于尽式的免疫攻击。在杀伤病原体的同时,更多自身细胞被杀伤。

病毒性肺炎引起的这种反应主要发生在肺部的血管壁内皮细胞,会导致大量活化的免疫细胞涌入肺部,同时血管通透性增加,最终患者死于肺衰竭、急性呼吸窘迫综合征和低血容量休克。
此处可以结合高中生物学的免疫内容进行考查,特别是体液免疫和细胞免疫过程。病毒会侵入细胞,形成靶细胞,需要通过细胞免疫把靶细胞裂解,释放抗原,再通过体液免疫产生的抗体清除。

在冠状病毒这种突发疫情爆发的情况下,“血清疗法”也需关注。血清治疗是指将康复者的血清输入患病者的体内,从而使患者产生病毒抗体,实现康复。在治疗没有特效药物的情况下,血清治疗是一种可以尝试的疗法。

【例题5】2020年初,武汉出现不明原因肺炎,经检测发现这场肺炎是由一种新型冠状病毒引起。请回答下列样问题:
(1)新型冠状病毒侵入人体内,首先要突破保卫人体的第一道防线和第二道防线,这两道防线人人都有,也不针对某一类特定病原体,因此叫做______免疫。
(2)新型冠状病毒侵入人体后寄生在宿主细胞中,_____能识别被寄生的寄主细胞,并与之密切接触,使其裂解死亡;新型冠状病毒被释放出来,而后会被_____(填“细胞”或“体液”)免疫产生的_____所凝集,使之失去侵染能力,最后被吞噬细胞吞噬消化。
(3)当同种抗原第二次入侵人体时,_______会迅速增殖分化形成浆细胞,进而产生更快更强的免疫效应。
【答案】(1)非特异性 (2) 效应T细胞 体液 抗体 (3) 记忆细胞

备考五:冠状病毒的检测
冠状病毒的检测:
冠状病毒的检测有这样一些方法:
(1)RNA检测,即检测病毒的遗传物质RNA;
(2)特异性抗原N蛋白检测,即检测病毒表面的一种糖蛋白;
(3)特异性抗体检测,即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。

联系高中生物学,如果检测RNA,也要用到PCR技术,当然需要先对RNA进行逆转录得到对应的cDNA。如果检测抗原蛋白或对应抗体,会涉及抗原、抗体结合的特异性。

【例题6】6.2020年初,武汉出现不明原因肺炎,经检测发现这场肺炎是由一种新型冠状病毒引起。快速检测是否感染新型冠状病毒一种方法称为间接免疫荧光法,即把受感染的细胞固定在一个小玻片上,这个玻片上有冠状病毒,然后把病人的血清滴在小玻片上,若血清中有跟这个病毒反应的抗体,它俩就可以结合,然后滴上另外一种带有荧光的试剂,在荧光显微镜下,玻片会有荧光显现。请回答以下问题:
(1)新型冠状病毒是通过_____这一可遗传变异产生的新品种。
(2)上述检测方法是利用了______杂交法
(3)如果病人血清中有跟这个病毒反应的抗体,说明病人体内发生了_____免疫,通过_____细胞产生了特异性抗体。
(4)快速检测非典型肺炎时,在荧光显微镜下,玻片有荧光显现,说明______。
【答案】基因突变 抗原-抗体 体液 浆 病人感染了新型冠状病毒

备考六:冠状病毒的预防
冠状病毒的预防:
目前仍没有预防新型冠状病毒的疫苗,现阶段最有效的方式就是避免接触传染源。个人预防感染新型冠状病毒注意以下五个方面:
一、勤洗手。包括在制备食品之前、期间和之后;咳嗽或打喷嚏后;照护病人时;饭前便后;手脏时;在处理动物或动物排泄物后,立刻用肥皂、含有酒精的洗手液和清水洗手。
二、主动防护。在自己咳嗽或打喷嚏时,应用纸巾或袖口或屈肘将口鼻完全遮住,并将用过的纸巾立刻扔进封闭式垃圾箱内,并洗手(此处体现社会责任核心素养)。易感人群应尽量避免去人群密集的公共场所,可佩戴口罩减少接触病原风险。避免在未加防护情况下与病人密切接触,避免触摸其眼、口、鼻。同时注意保持家庭和工作场所开窗通风,环境清洁
三、避免密切接触。尽量避免在未加防护情况下与养殖或野生动物近距离接触;避免与生病的动物和变质的肉接触;避免与生鲜市场里的流浪动物、垃圾废水接触。
四、良好安全饮食习惯。将肉和蛋类彻底煮熟食用,处理生食和熟食之间要洗手,切菜板及刀具要分开。
五、如果您是一位密切接触者,按照要求进行居家医学观察,不用恐慌,不要上班,不要随便外出,做好自我身体状况观察,定期接受相关部门随访,及时报告、排查、整治。如实报告个人的情况是《传染病防治法》要求的法定义务;不如实报告的,需承担法律责任。(核心素养中的社会责任最重要的体现!)

【例题7】2020年初,武汉出现不明原因肺炎,经检测发现这场肺炎是由一种新型冠状病毒引起。
(1)疫区的人们采取了以下措施,其中属于切断传播途径的是_______。
①隔离病人②使用一次性口罩、手套和防护服③接种疫苗 ④用紫外线、福尔马林等对室内外环境进行消毒
(2)武汉紧急启动封城措施,限制人员进出武汉,对感染者进行隔离治疗。从预防传染病的角度来说,这种措施属于 _______。
【答案】②④ 控制传染源

供稿:华士高中生物组
编辑:联峰
参考资料:

1.冠状病毒是?中国疾控中心告诉你!

https://mbd.baidu.com/newspage/data/landingshare?pageType=1&isBdboxFrom=1&context=%7B%22nid%22%3A%22news_9823680715363158935%22%7D

2.SARS-CoV棘突蛋白、核衣壳蛋白在Ecoli中表达及免疫活性分析
https://www.docin.com/p-933637563.html&dpage=1&key=SARS%E6%80%8E%E4%B9%88%E6%B2%BB

3.清华大学王新泉、向烨研究组发文揭示SARS-CoV 表面刺突糖蛋白与受体的复合物结构以及刺突糖蛋白介导病毒膜融合的动态构象变化
http://www.sohu.com/a/249483691_694186
本文转自微信公共号:生命科学教育

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