2023届高三一轮复习生物：新冠病毒课件

这是一份2023届高三一轮复习生物：新冠病毒课件，共43页。PPT课件主要包含了RT-PCR，总结人脑的功能，珍惜生命敬畏自然等内容，欢迎下载使用。

判断病毒是DNA病毒还是RNA病毒的常用实验方法
思路:分别先用放射性T和放射性U培养宿主细胞,再用病毒分别侵染培养出来的宿主细胞,检测病毒的放射性。
1.病毒的遗传信息的传递:RNA病毒的研究对克里克提出的中心法则进行了补充。RNA病毒常见的中心法则如下:(1) ,例如烟草花叶病毒;(2) ,例如HIV。
补充： 病毒的遗传信息传递规律及变异
2.变异:可遗传变异的来源一般为基因突变。由于RNA一般为单链,结构不稳定,单链的RNA病毒容易发生变异。
新型冠状病毒肺炎（COVID-2019）的病原体SARS-CV-2依靠囊膜上的刺突蛋白（S蛋白）以人类细胞膜上的血管紧张素转换酶2（ACE2）作为侵入的受体。ACE2蛋白广泛分布在人体内皮细胞膜上，因此SARS-CV-2可以入侵肺泡细胞、肾细胞、生殖道细胞等内皮细胞。虽然入侵的细胞广泛，但是严重的炎症反应主要出现在肺部，故引发新型冠状病毒肺炎。
问1:新冠病毒是如何入侵细胞？
（1）据图可知，冠状病毒入侵细胞的方式为？为什么？体现细胞膜的什么特点？
胞吞；新冠病毒外有包膜；细胞膜的流动性
（3）肺组织成为新型冠状病毒的主要入侵对象的原因？
（4）目前各国科学家通过研究药物来抑制新冠病毒的感染，据图说明药物的作用机理？
抑制S蛋白与ACE2受体结合
冠状病毒入侵靶细胞示意图
例：新冠病毒进入细胞的第一步，即通过S蛋白与细胞膜上的ACE2受体结合。
肺组织中ACE2较多，且与外界直接接触
（2）冠状病毒和细胞膜上的结合位点ACE2结合体现了细胞膜具有 的功能。
（1）病毒S蛋白与ACE2受体识别和结合，病毒进入细胞；（2）溶酶体含 ，可帮助病毒溶解囊膜和结构蛋白；（3）病毒再将RNA释放，利用宿主细胞的核糖体首先 出RNA依赖的RNA聚合酶；（4）病毒利用 酶大量复制病毒的遗传物质；同时大量翻译结构蛋白；（5）在高尔基体将病毒的遗传物质和结构蛋白组装成新的病毒；（6）新病毒利用宿主细胞的膜泡运输系统，通过 释放出去，完成整个生活史。
新冠病毒的侵染过程，分为以下6步：
RNA依赖的RNA聚合酶 /RNA复制
问2:病毒入侵细胞后，是如何增殖的？
吸附→注入→脱壳→合成→组装→释放
1）写出两种病毒的遗传信息流动方向为：（请用符号和文字描述）。2）新冠病毒在产生子代RNA时需在宿主细胞内至少复制_____次，才能得到子代 RNA分子。3）从RNA复制病毒增殖过程可以知道RNA作为病毒的遗传物质，具有的特点有________________________________________________________ （至少写出两点）。
能自我复制；能指导蛋白质的合成；能在宿主细胞稳定存在
例1.新型冠状病毒感染的肺炎是一种急性感染性肺炎，其病原体为2019新型冠状病毒(SARS-CV2 注：国际病毒分类委员会命名)，属于单股正链RNA病毒。下列相关叙述正确的是( )A.人体的细胞能为SARS-CV2的繁殖提供模扳、原料和能量等B.SARS-CV2病毒侵入人体后，在内环境中不会发生增殖C.该病毒在人体细胞的核糖体上合成多肽链需要RNA聚合酶的催化D.患者在感染初期须用抗生素进行治疗以阻止SARS-CV2病毒的扩散
例2.2019新型冠状病毒，即“2019-nCV”，为有包膜病毒。颗粒呈圆形或椭圆形，直径50~200 mm。颗粒表面有棒状突起，使病毒表面看起来形如花冠，故而得名。2019-nCV基因组长度为29.8Kb，为单股正链RNA，其5'端为甲基化帽子，3'端有多聚腺苷酸（PlyA）结构，可直接作为翻译模板，其基因组特征与哺乳动物相似。此病毒已在世界感染多人。（1）请参照中心法则，写出新型冠状病毒的遗传信息的传递途径____________________。（2）人感染新型肺炎冠状病毒后，经常出现发热症状，原因之一是淋巴因子刺激了下丘脑中的_____________中枢，使有关腺体分泌的_______激素和肾上腺素的量增加，从而使产热增加。（3）感冒发热饮水较多后血浆渗透压下降，会刺激下丘脑中的______________兴奋进而导致尿量增加，利于毒素排出体外。（4）科研工作者正努力研制预防新冠肺炎疫苗，从免疫学角度讲，疫苗相当于__________。将疫苗注射人体后会进入血液循环，病毒选择性的入侵肺部细胞，说明它能够__________并结合肺部细胞表面受体，从而寄生在宿主细胞中，_____________能识别被寄生的宿主细胞，并与之密切接触，使其裂解死亡；新型冠状病毒被释放出来，而后被_______（填“细胞”或“体液”）免疫产生的抗体所凝集，使之失去感染能力，最后被吞噬细胞吞噬消化。
（5）新冠肺炎是一种___________（填“遗传病”或“传染病”），请说出预防该种疾病的两种有效措施：①______________________________；②_________________________。（6）通过研究科学家推测新型冠状病毒的原始宿主可能是蝙蝠。蝙蝠是多种人畜共患病毒的天然宿主，由于它有特殊的免疫系统“随时戒备”、“调控得当”，才有效遏制了病毒在体内泛滥，也成功避免了在对抗病毒过程中的伤害。既然蝙蝠携带那么多病毒，那么危险，是否应该大量消灭蝙蝠以确保人类的安全呢？请从生物学的角度解释一下原因？_________________________________________________________。
不能，①首先有它的生态价值；②其次是它的科学价值；③另外还有经济价值。
(1)新冠肺炎病毒进入人体内后,首先由　　　　　　　　　　　组成的防线会发挥防御作用,与特异性免疫相比,这种免疫类型的主要特点是　 (答出两条)。 (2)被病毒侵染的肺泡细胞,称为　　　　　,人体内的　　　　　细胞会与该细胞密切接触使其裂解死亡,释放病毒。 (3)病毒侵入人体后,会激活免疫细胞释放细胞因子,该物质会刺激　　　 　体温调节中枢,导致机体“体温调定点”上升，使人的体温上升。体温上升，一方面，有利于 ，另一方面，体温持续偏高严重影响了 的活性，从而影响了人体的正常代谢。
吞噬细胞和体液中杀菌物质
生来就有,不针对某一类特定病原体,而是对多种病原体都有一定的防御作用
机体快速清除病毒，以维持机体的稳态
问3:人体的免疫系统如何清除病毒的？
二、新冠病毒引发的症状机理
新型冠状病毒侵入正常人体后会引起机体发热，发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图，其中体温调定点是为调节体温于恒定状态，下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值，正常生理状态下为37 ℃。
发热原因：病毒刺激机体细胞产生的致热性淋巴因子作用于下丘脑，导致体温调定点上调至38.5 ℃，机体随即增加产热、减少散热，从而使体温升高导致发热。
研究表明新冠病毒可以攻击人体肺泡细胞引发肺炎，重症患者会出现呼吸困难、低氧血症、酸中毒等症状，表现出呼吸急促；并检测到肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分从而导致肺水肿。呼吸急促原因：新冠病毒攻击人体肺泡细胞，导致肺组织受损，体内血氧量减少，CO2未能及时排出导致浓度增加，呼吸中枢活动加强，从而引起呼吸急促。肺水肿原因：因为炎症导致肺泡细胞膜的通透性加大，肺泡内的蛋白质、红细胞等成分进入组织间隙，导致组织液的渗透压升高，肺部组织液增加，出现肺水肿。
（1）检测病原体抗原。制备单克隆抗体，利用 技术。若出现杂交带，则说明已经感染相应的病原体。（2）检测体液中相应的抗体。与上述相反，利用一定方法获得的 与待检病人的体液做抗原—抗体杂交。（3）检测病原体的核酸。提取冠状病毒的RNA，进行RT-PCR，即逆转录后再进行PCR，再用荧光探针实时检测扩增产物。这种检测方法的原理是 。这种方法很灵敏，也能够很好地定量。
问：如果某人的抗体检测呈阴性，他______________（“有可能”或“不可能”）感染了新型冠状病毒，理由是_______________________。
人体的免疫系统接受抗原刺激后，需要一段时间才能产生达到检测数量的抗体。不同个体的免疫力存在差异，有些个体在同样时间内产生抗体数量少
本检测的不足是：在感染之初，病原体抗原含量也较低，不容易被检测到。
本检测的不足是：机体感染病原体后产生抗体需要一定的时间，并且抗体的产生要达到一定量时，才能被检测出来，容易出现假阴性。
：即逆转录PCR，是将RNA的反转录（RT）和cDNA的聚合酶链式扩增（PCR）相结合的技术。首先经反转录酶的作用从RNA合成 cDNA，再以cDNA为模板，扩增合成目的片段。
荧光RT（逆转录）-PCR法 ：指在PCR反应中加入荧光基团，通过连续监测荧光信号出现的先后顺序以及信号强弱的变化，即时分析目的基因的初始量，该技术的发明实现了PCR从定性到定量的飞跃。
荧光RT（逆转录）-PCR法：PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针，该探针为一寡核苷酸，两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;DNA模板变性后, 探针结合在DNA一条单链上;子链延伸时，Taq酶沿模板利用酶的外切酶活性将探针酶切降解，使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离，从而荧光监测系统可接收到荧光信号，每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子产生。
思考：荧光RT-PCR法进行核酸检测的原理？
RNA逆转录为单链cDNA，对cDNA进行PCR扩增，若检测出荧光信号增强，则说明感染了新冠病毒。
问4:新型冠状病毒的预防措施
1.武汉紧急封城措施2.修建火神山、雷神山医院3.抢建方舱医院，收治轻症患者
1.研发疫苗2.锻炼身体
1.居家隔离2.戴口罩、手套（防护服、护目镜）3.用紫外线、高温、75%酒精、84消毒液消毒4.勤洗手
使病毒核酸结构被破坏使病毒蛋白质变性失活
防止病毒突破人体的第一道防线
种间关系：寄生（必三P73）种群增长的J型曲线（必三P66）非特异性免疫（必三P36）蛋白质变性（必一P23）生物学原理：结构决定功能免疫预防（必三P37-38）
抗原：能够引起特异性免疫的反应的物质二次免疫（记忆细胞能迅速增殖分化成浆细胞，浆细胞快速产生大量的抗体）
三、新冠病毒的免疫预防
简单来说，疫苗的工作原理是通过注射载体或失活病毒，触发人体免疫反应并产生大量抗体，从而达成对特定疾病提前免疫的效果。
疫苗的主要成分是灭活病毒或者携带病毒特征的载体。
1.灭活的疫苗--体液免疫原理:用杀灭的病毒（或细菌）刺激人体产生抗体。优点：制备方法简单，只保留了抗原性，不能在体内繁殖，比较安全。缺点:免疫应答比较弱，一般只会引起体液免疫，不会引起细胞免疫。病毒的蛋白质外壳容易在人体内被降解，所以通常需要接种多次
目前市面上可用的灭活疫苗最主要的就是流感灭活疫苗；其次还有乙型脑炎灭活疫苗、甲型肝炎灭活疫苗、狂犬病疫苗、霍乱疫苗等，可以说使用范围非常广泛了。
例1.我国研发的新冠疫苗（灭活病毒疫苗）在抗疫中发挥着重要作用，请回答下列有关问题：（1）灭活病毒疫苗是病毒经人工培养，再用物理或化学方法将其杀灭制成。灭活的病毒失去了感染力和致病性，但仍保留有_____。因此，可作为疫苗激发机体的免疫力。（2）此次灭活病毒疫苗至少需要接种2次，其目的是______；接种新冠疫苗虽然具有一定的防护期，但不能获得终身免疫，其原因是______。（3）研究发现，在新冠肺炎患者体内发现有多种针对新冠病毒的抗体，试分析其原因：______。（4）灭活病毒疫苗主要激发体液免疫，对于细胞免疫的激活较弱，原因是灭活的病毒失去感染的能力，无法进入正常的细胞中，没有______的存在，也就无法激活细胞免疫。
刺激机体产生更多数量的抗体和记忆细胞
抗体和记忆细胞具有一定的寿命，并且新冠病毒易发生突变
新冠病毒含有多种蛋白质（抗原），从而激发人体产生多种抗体
2 .核酸疫苗（基因疫苗）--体液免疫和细胞免疫
原理：将S蛋白的基因（mRNA或DNA ）直接注入人体内，利用人体细胞产生S蛋白，刺激人体产生抗体
① mRNA疫苗:能不断的表达抗原蛋白质，免疫效果好，研发快速，相对简单；节省细胞培养，扩增的时间，大大提高疫苗产能。
缺点：mRNA本身不稳定在环境中易降解，疫苗制剤需要独特的包裹技术将其稳定递送到机体内；运输和储藏时可能需要非常严格且低的温度条件，这是一个很大的挑战。
② DNA疫苗：在细胞中能稳定表达抗原蛋白质，能扩大抗原的免疫性，甚至诱生杀伤性的T细胞，清楚病毒感染细胞和肿瘤细胞；可与其它免疫因子联合使用。缺点：需要进入细胞核中表达，难度大，可能会引起基因突变或者细胞癌变
例2.2020年11 月，美国辉瑞公司针对新冠病毒的mRNA疫苗研发成功引起了全世界的广泛关注，这是人类mRNA疫苗研发成功的首例，有人推测未来将逐渐淘汰传统的灭活疫苗。该疫苗在使用时前后需注射两剂。关于mRNA疫苗的说法，推测合理的是（　 ）A．该mRNA进入人体的内环境后直接作为抗原激活入体的免疫系统B．该mRNA疫苗两剂一次注射与前后间隔一段时间注射区别不大C．注射mRNA疫苗后产生的抗体长期存在体内从而使人得到保护D．该mRNA需在人体细胞中翻译出蛋白质后才能发挥出疫苗的作用
3.重组疫苗（腺病毒载体疫苗）--体液免疫、细胞免疫原理：是指把新冠病毒的基因序列放入特定的无害病毒(作为载体)，注射入体内后该病毒会表达出S蛋白——这种蛋白被免疫系统识别后会引发免疫反应，建立免疫记忆。
优点：技术相对成熟，研发进程快；安全性比较高；生产成本低，产能高；储存条件方便灵活，时间长；免疫效应比较强。
缺点：该疫苗以5型腺病毒作载体，但绝大多数人成长过程中曾感染过5 型腺病毒，体内可能存在能中和腺病毒载体的抗体，从而可能攻击载体.，降低疫苗效果。
例3.2020年5月22日，在世界权威医学期刊《柳叶刀》杂志在线刊登了中国陈薇团队研发的重组腺病毒疫苗I期人体（108位志愿者）试验临床数据结果：安全、能诱导免疫反应。重组腺病毒疫苗是一种重组的基因工程产品，用不会使人体致病的腺病毒作为载体，把克隆出来的编码新冠病毒S蛋白（介导新冠病毒感染细胞的成分）基因装入载体腺病毒，注入人体，进入人体细胞，表达出S蛋白，刺激人体产生针对新冠病毒的免疫应答。相关叙述错误的是（　）A．重组腺病毒疫苗包括S蛋白基因、启动子、终止子和标记基因等B．重组腺病毒疫苗能使人体产生体液免疫和细胞免疫C．重组腺病毒疫苗引发的体液免疫中有吞噬细胞、T细胞的参与D．重组腺病毒疫苗引起免疫反应后相应淋巴细胞增多，细胞周期将变长
4.减毒活疫苗--体液免疫、细胞免疫 原理：是指使病毒发生变异，从而获得毒性减弱或无毒性的病原体变异株——注入接种者体内，从而使人体产生免疫反应，获得免疫保护。优点：能在体内繁殖，有抗原性，免疫应答效应强，一般对健康没有影响。缺点：活疫苗保存和运输的条件苛刻（需要低温保存，做好防护）减毒过程中基因突变具有不定向性，可能会产生毒性更强的变异。
目前市面上的减毒活疫苗，包括麻疹、风疹、水痘等。
例4.全球首个鼻喷新冠肺炎疫苗已获准临床试验，该疫苗是在流感病毒载体上，插入新冠病毒基因片段，制成活病毒载体疫苗，模拟呼吸道病毒天然感染途径，激活局部免疫应答和全身性免疫应答，从而发挥保护作用。下列相关叙述错误的是（　）A．疫苗制备过程中，对流感病毒进行改造利用的原理是基因突变B．从接种方式来看，该疫苗的优点是通过鼻喷接种，无针、无痛C．该疫苗需侵入人体细胞中经基因表达后才能发挥作用D．该疫苗可通过激活淋巴细胞，产生细胞免疫和体液免疫
5.重组亚单位疫苗（重组蛋白疫苗）--体液免疫原理：通过基因工程的方法，在体外制备纯化的病毒S蛋白，注入体内被免疫系统识别，从而引发免疫反应。。
优点：安全性高——由于疫苗只有病原体的抗原蛋白，所以不存在感染风险；产能大，非常适合大规模生产；稳定性非常高。
缺点：由于该疫苗只用病原体的一部分蛋白作为抗原，因此免疫性较弱。
例5.某研究小组研制重组蛋白疫苗的简要操作流程如下。请分析回答：（1）疫苗研制实验步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用DNA连接酶，该酶的作用是 。若不进行步骤②而将S蛋白基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是 。（2）为了检验步骤⑥所表达的S蛋白是否具有病毒S蛋白的抗原特性，可进行相关实验检测，实验思路是 。
将限制性核酸内切酶切割的载体和S蛋白基因连接起来
S蛋白基因在大肠杆菌中不能稳定存在和复制，也不能转录和翻译
用⑥所表达的S蛋白与新冠肺炎康复病人血清进行抗原—抗体特异性反应实验
（3）注射疫苗是预防新冠肺炎的有效途径，但是并不意味着接种过新冠疫苗的人将来不会成为新冠肺炎患者，可能的原因有 。
新冠病毒发生变异，使原来的疫苗失去作用；相应的抗体和记忆细胞在体内存活时间有限
四、其他常见疾病及健康
1．抑郁症的发生与神经细胞间5-羟色胺（5-HT）等物质的含量降低有关，5-羟色胺是一种能帮助我们心情愉快的物质，其发挥作用后被重吸收至突触小体或被氧化酶氧化。有研究表明，抑郁症患者脑部的病变部位主要集中在大脑海马区，表现为海马区神经元萎缩、凋亡。SSRI是目前应用最广的一类新型抗抑郁药。
1）研究发现，突触小体会摄取部分已经分泌出去的5-羟色胺，据图分析，抗抑郁药SSRI的作用机理是：
SSRI可以与突触前膜的5-羟色胺转运载体结合，进而提高突触间隙内的5-羟色胺浓度，改善抑郁症状
2）除使用药物SSRI治疗外，根据题中提供的有关信息，请再写出一种治疗抑郁症的思路：
通过药物抑制突触间隙中（5-羟色胺）氧化酶活性，增加5-羟色胺浓度
①感知外部世界，产生感觉。②控制机体的反射活动。③具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
语言功能：是人脑特有的高级功能。大脑皮层与语言功能有关的特定区域称为言语区。 可分为W区、S区、H区、R区、V区。学习和记忆：涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短期记忆：主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层海马区有关长期记忆：与新突触的建立有关。
3）近年来脑影像学技术提供抑郁症形态学改变临床依据，发现抑郁症患者海马区体积减少，由此推测抑郁症患者的____________ 记忆能力下降。
4）很多抑郁症患者都出现生物节律紊乱的现象，在脑中与生物节律的控制有关的是___________。睡眠障碍是抑郁症状群的重要组成部分，不健康的作息——熬夜不仅会破坏生物的昼夜节律，还会影响正常的免疫功能，所以我们需要健康的作息。
2、可卡因是一种兴奋剂，也是一种毒品，它会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元，这些神经元利用“多巴胺”来传递愉悦感。下图为毒品可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图，据图回答问题：
（1）多巴胺是一种 ，正常情况下储存在____________，以____________方式释放，起作用后会____________ 。（2）由图可知可卡因的作用机理是__________ ___ ，导致突触间隙中多巴胺含量______，从而增强并延长对脑的刺激，产生“快感”。吸毒“瘾君子”未吸食毒品时，精神萎靡，四肢无力，体内 （激素）的含量减少。
甲状腺激素（和肾上腺素）
与多巴胺转运体结合，阻止了多巴胺回收进入突触前膜
被突触前膜的多巴胺运载体从突触间隙回收
（3）经常吸食可卡因，会对机体正常的神经活动受影响，并使人上瘾。据图可知其原因是 。同时为获得同等愉悦感，需不断 吸食毒品的剂量。长期大量使用可卡因后突然停药，可出现抑郁、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。
长期吸食可卡因会导致突触后膜上受体蛋白数量减少，机体正常的神经活动受到影响，需持续服用可卡因来维持神经元的活动，形成恶性循环。
3、侏儒症患者的症状是生长迟缓，身材矮小，病因是患者幼年时生长激素分泌不足。在侏儒症患者成年时给他们注射生长激素，他们的症状 (能/不能)缓解，分析原因： 。有的青少年觉得自己长得不够高，想去注射生长激素。你赞同这种想法吗？说出你的理由。
生长激素促进身高生长主要在儿童期和青少年时期，成年人骨干和骨端之间的软骨组织已经生成骨组织，骨不再长长，此后注射生长激素对长高已无作用。
不赞同。人的身高生长受多种因素影响，如遗传、营养、运动和激素调节等。 青少年身高不理想的原因，需通过医院医生严格全面检查和分析才能确 定，是否需要注射生长激素治疗应听从医生的建议。
4、甲状腺癌患者切除甲状腺后，其下丘脑分泌的TRH还有作用吗？其垂体分泌的TSH呢？为什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物？
还有作用，因为TRH的靶器官是垂体，而不是甲状腺；因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用，TSH水平会升高；甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用，故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。
【练】新型冠状病毒是蛋白包裹的单链正链RNA病毒，通过S﹣蛋白与人ACE2互作的分子机制，来感染人的呼吸道上皮细胞。图1为新型冠状病毒结构示意图，图2表示病毒侵染宿主细胞的增殖过程。请据图分析回答问题：
（1）新型冠状病毒在结构组成上与噬菌体的主要区别是___________，组成新型冠状病毒核酸的碱基共有_____种。（2）图2中，RDRP的作用是参与过程③④，推测它最可能是___________酶。（3）抑制逆转录酶的药物_______（填“能”或“不能”）治疗该病，由此提出一种类似的治疗思路：_______________。（4）分析图2可知，可与病毒+RNA发生碱基互补配对的核酸是____________。
例 2(2013年天津卷）肠道病毒EV71为单股正链（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。据图回答问题： （1）图中物质M的合成场所是___________。催化①、②过程的物质N是___________。 （2）假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C__________个。
模板：+RNA中G+C 4500
-RNA中C+G 4500
+RNA中G+C 4500