衡水二中生物老师带你认识高考考点中的冠状病毒
衡水二中邢世强整理
01
一分钟了解冠状病毒的前世今生
冠状病毒由于在电子显微镜下可观察到其外膜上有明显的棒状粒子突起,使其形态看上去像中世纪欧洲帝王的皇冠,因此命名为“冠状病毒”。在系统分类上属冠状病毒科冠状病毒属。冠状病毒属的病毒是具外套膜)的正链单股RNA病毒,直径约80~nm,其遗传物质是所有RNA病毒中最大的,感染人、鼠、猪、猫、犬、狼、鸡、牛、禽类脊椎动物。冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体,属于RNA病毒。年,冠状病毒(Coronaviruses)首先从鸡身上分离出来。年,分离出第一株人的冠状病毒。在年冬到年春引起肆虐全球的严重急性呼吸综合征(SevereAcuteRespiratorySyndrome,SARS,传染性非典型肺炎)的病毒就是冠状病毒科冠状病毒属中的一种。年末,在武汉引发疫情的冠状病毒,被命名为-nCoV的新型冠状病毒。
冠状病毒通过呼吸道分泌物排出体外,经口液、喷嚏、接触传染,并通过空气飞沫传播,感染高峰在秋冬和早春。病毒对热敏感,紫外线、来苏水、0.1%过氧乙酸及1%克辽林等都可在短时间内将病毒杀死。
对其预防有特异性预防,即针对性预防措施(疫苗,疫苗的研制是有可能的,但需要时间较长,解决病毒繁殖问题是其难题)和非特异性预防措施(即预防春季呼吸道传染疾病的措施,如保暖、洗手、通风、勿过度疲劳及勿接触病人,少去人多的公共场所等)。
02
病毒知识在教材中的分布
必修1第二页“问题探讨”中的SARS病毒,生物学开篇就从病毒引入。
必修1第二页正文第一段“即使像病毒那样没有细胞结构的生物,也只有依赖活细胞才能生活。”
必修1第4页“材料分析”实例4的HIV病毒。
必修1第6页“拓展题”提供的脊髓灰质炎病毒。
必修1第页致癌因子中的病毒致癌因子。
必修2第44页“噬菌体侵染细胞的实验”。
必修2第46页最后一段从烟草花叶病毒中提取出来的RNA却使烟草感染病毒。
必修2第46页拓展题用到噬菌体材料。
必修2第69页“资料分析”中心法则的发展用到了RNA病毒材料。
必修2第页基因运载体常用质粒、噬菌体和动植物病毒。
必修3第36页“资料分析”艾滋病死因。
必修3第38页天花病毒及疫苗。
必修3第41页“科学技术社会”中艾滋病知识宣传。
必修3第66页“引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。”
03
病毒知识中高考潜在考点归纳
1.分类
DNA病毒有:噬菌体、乙肝病毒。
RNA病毒有:艾滋病毒、烟草花叶病毒、SARS病毒、流感病毒等。
2.病毒的组成和结构
病毒是不具有细胞结构,一般由蛋白质和核酸组成。病毒形体极其微小,可以通过滤菌膜(直径为1-10μm),必须在电子显微镜下才能观察到。
3.病毒的生命特点
病毒没有细胞结构,不能独立生活,只能寄生在活细胞内,所以它不能够构成生命系统结构层次。病毒离开活细胞后会变成结晶体,一有机会侵入活细胞,生命活动又重新开始。
4.病毒的繁殖方式(以噬菌体为例)
吸附—注入—合成—组装—释放(五个阶段)。
5.获得放射性标记噬菌体(或病毒)的方法
思路:先用放射性材料培养大肠杆菌(或宿主细胞),再用噬菌体侵染培养出来的大肠杆菌(或宿主细胞)。
6、判断病毒是DNA病毒还是RNA病毒的实验室方法
思路:分别用放射性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。
7、病毒与中心法则
RNA病毒对克里克提出的中心法则进行了补充和发展。
8、病毒与免疫
由于病毒都是营寄生生活。病毒是一种抗原,病毒进入人体,人体往往是先通过体液免疫来阻止病毒通过血液循环而扩散,再通过细胞免疫来彻底清除病毒。
9.病毒在基因工程中的应用
噬菌体可作为原核生物基因工程的载体;动物DNA病毒作为动物基因工程的载体;植物病毒作为植物基因工程的载体。
10.在动物细胞工程中的应用
在动物细胞融合过程中,采用灭活的病毒促融是动物细胞融合区别于植物体细胞杂交的方法之一。使用一定的物理或化学手段杀死病毒,既不损害它们体内的有用抗原,从而使灭活的病毒既保留了诱导细胞融合的能力,又不会感染细胞。
04
近几年各地高考有关病毒的生物试题
1.四川卷生物试题6人轮状病毒是一种双链RNA病毒,主要感染小肠上皮细胞,可使机体出现呕吐,腹泻等症状导致脱水。以下相关叙述正确的是
A.利用吡罗红染液染色,可以鉴别小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染
B.病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中,会有氢键的断裂和形成
C.病毒侵入机体后,能被内环境中的效应T细胞和浆细胞特异性识别
D.患者严重脱水后,经下丘脑合成由垂体释放的抗利尿激素将会减少
B
2.(年全国)某种RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么Y抑制该病毒增殖的机制是
A.抑制该病毒RNA的转录过程
B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C.抑制该RNA病毒的反转录过程
D.抑制该病毒RNA的自我复制过程
C
3.(北京)人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热.为了寻找治疗EV病的有效方法,中外科学家进行了系列研究.
(1)EV表面的糖蛋白(EV﹣GP)作为刺激机体产生性免疫反应.
(2)科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液,检测抗EV﹣GP抗体的水平.据图1,应选取的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体(单抗)
(3)将制备的多种单抗发呢呗与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率.根据图2,抑制效果最好的两种单抗是.
(4)EV﹣GP具有多个与抗体结合的位点.为了研究上述两种单抗(分别称为A、B)与EV﹣GP结合的位点是否相同,可按图3所示简要流程进行实验.
①请将图3中应使用的抗体填入下表i、ii、iii、iv处(填“A”或“B”或“无关抗体”),完成实验方案(一种即可).
②若A、B与EV﹣GP结合的位点不同,与对照组1、2分别比较,实验组的荧光值应.
(5)中国科学家用分子结构成像技术正式了A、B与EV﹣GP结合的位点不同.基于上述系列研究,请你为治疗EV病毒提供两种思路.
4.(江苏卷.2)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是
A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
C
5.(新课标Ⅱ卷.2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
C
6.(年全国1卷29题)
根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害,通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
(1)思路
甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。
乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。
(2)结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA。
05
病毒与高中生物
必修一
1.冠状病毒没有细胞结构,只能寄生于活细胞中。这说明(细胞是生物体结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞)。冠状病毒需要依靠活细胞合成蛋白质,这说明(蛋白质是生命活动的主要承担者)
2.冠状病毒的遗传物质是单股正链RNA(复制型病毒),它的基本组成单位是(核糖核苷酸)。它可以被(吡罗红)染液染色。
3冠状病毒和细胞膜.上的结合位点ACE2结合从而入侵细胞说明细胞膜具有(进行信息交流)的功能,也说明细胞膜(控制物质进出)的功能是相对的。
4.直接参与子代病毒在细胞内的组装过程的结构有(核糖体,内质网,高尔基体,囊泡),提供能量的细胞器是(线粒体)。这说明了各生物膜(在结构和功能上紧密联系)。
5.子代病毒通过囊泡排出细胞说明生物膜具有的结构特性是(一定的流动性)。
6.合成的RNA聚合酶只对病毒所需RNA的合成起催化作用,说明酶具有(专一性)。RNA聚合酶与无机催化剂相比催化RNA复制的效率更高,说明酶具有(高效性)。
7.人体通过促使被病毒感染的细胞凋亡从而清楚病毒,这说明细胞凋亡有利于(维持生物内部环境稳定,抵御外界各种因素干扰)。细胞由于病毒的增殖而裂解死亡(不属于)细胞凋亡。
必修二
8.冠状病毒的+RNA进入细胞后,首先翻译为RNA聚合酶。这一过程需要的条件有(模板:冠状病毒的+RNA,原料:氨基酸,能量,酶,tRNA,rRNA)进行的场所是(宿主细胞核糖体)。这说明+RNA的作用最类似于人体的(mRNA)。
9.正链RNA.上结合多个核糖体的意义是(少量正链RNA可以迅速合成大量病毒所需的蛋白质)。
10.冠状病毒的增殖过程体现了中心法则的RNA的复制转录翻译
11.以+RNA为模板合成RNA的过程所遵循的碱基互补配对法则与中心法则中的(翻译)过程相同。这一过程需要的条件有(模板:冠状病毒的+RNA,原料:四种游离的核糖核苷酸,能量ATP,酶:RNA聚合酶)
12.冠状病毒容易形成重组RNA而发生变异这属于(基因重组)。
13.冠状病毒相对DNA病毒更容易发生变异,这是由于(RNA分子是单链,DNA分子具有双螺旋的双链结构,因此RNA比DNA容易发生碱基增添,替换和丢失)。
必修三
14.冠状病毒侵入人体后需要淋巴细胞和吞噬细胞消灭,淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的内环境主要是血浆和淋巴。
15.ACE2调节人体血量和血压的功能的过程属于(反馈调节),血管紧张素II促进肾上腺皮质分泌醛固酮和小动脉收缩的调节方式是(体液调节)。通常情况肺部细胞ACE2蛋白合成量不大,根本原因是(基因的选择性表达)。中老年人的一些疾病会导致低钠血症或低血压,据图分析中老年人易感染冠状病毒的原因是(低钠血症或低血压会使血管紧张素I增加,因此肺部细胞膜上能与冠状病毒结合的ACE2分泌增加,故中老年人容易感染)。
16.冠状病毒主要通过呼吸道侵入人体。鼻腔中的黏膜和毛发属于保卫人体的(第一道防线)。
17.冠状病毒进入人体后,吞噬细胞可以对其进行识别和吞噬。这属于(非特异性免疫),是人体的(第二道防线)。
18.冠状病毒突破前两道防线后,引发人体特异性免疫反应的物质称为(抗原),如冠状病毒表面的蛋白质。
19.吞噬细胞对冠状病毒进行摄取和处理后,将抗原呈递给T细胞。这说明吞噬细胞(既能参与特异性免疫,又能参与非特异性免疫)。
冠状病毒会入侵肺细胞,要将其完全清除需要经过(细胞免疫和体液免疫)过程。同时参与这两个过程的淋巴细胞是(T细胞)。
20.肺细胞被冠状病毒感染后,效应T细胞与肺细胞密切接触,使细胞裂解死亡。这(属于)细胞凋亡。
21.冠状病毒感染后,免疫系统对肺细胞的攻击引发肺炎。此时可以通过适度使用(免疫抑制剂)对病人进行治疗以避免肺部严重受损。
22.已被治愈的患者短期内不容易再次被冠状病毒感染,这是由于他们体内产生了(记忆细胞),当再次接触冠状病毒抗原时,可以迅速增殖分化为(浆细胞和效应T细胞)。
23.疫苗的制备,灭活的病毒或者基因工程疫苗。
来源:衡水二中