2020高考生物热点：以新型冠状病毒为切入点（学案）.docx

1、走进 2019-nCoV，防护免疫我最强 2019 新型冠状病毒带来的一场瘟疫，牵动全国亿万人民的心。在这场战役中，我们看 到了勇敢无畏的逆行者白衣天使们的不分昼夜的抢救患者； 我们感受到一方有难八方支 援的民族大爱各个省为湖北武汉提供救援的医疗、 食品等物资； 我们体会到国家和政府 的执政能力紧急响应、稳定局面、安抚民心。 作为高中生的我们要用知识武装自己的头脑， 为明天担当中华脊梁做好充足的准备。 让 我们一起走近这场战役的“主角” 2019-nCoV，了解它，战胜它！ 模块一：模块一：揭开揭开 2019-nCoV 的面纱的面纱 材料： 2019 新型冠状病毒， 即 “2019-nCoV”

2、 ， 因 2019 年武汉病毒性肺炎病例而被发现， 2020 年 1 月 12 日被世界卫生组织命名。 截至 2020 年 1 月 7 日 21 时，实验室获得该病毒 的全基因组序列。截至 2020 年 1 月 10 日 24 时，已完成病原核酸检测，得出：冠状病毒是 单股正链RNA病毒， 侵入细胞后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。 阅读上述材料并完成下列问题： 1. 新型冠状病毒这类生物结构具有什么特征？生活方式是？ 2. 以噬菌体为例简述病毒的繁殖过程？

3、并说说如何培养 病毒？子代病毒中的遗传物质和蛋白质的来源是？ 3. 病毒是如何分类的？遗传物质不同的病毒其体内遗传信息的传递过程是怎样的？ 4. 材料中讲到冠状病毒是单股正链 RNA 病毒。 正单链 RNA 病毒是指可以不用聚合酶直接翻 译为蛋白质，与 mRNA 相似，其遗传信息的流动可以表示为：单链+RNARNA+RNA蛋白 质。 那科研人员是如何确定该病毒的核酸种类和结构类型呢？已知探究新病毒的核酸种类和 结构类型的实验方法有酶解法 （利用 DNA 水解酶） 、 侵染法 （结合放射性同位素标记法使用） ， 碱基测定法三种。 下面请你分别利用酶解法设计实验帮科学家确定该病毒的核酸种类。 一些

4、 RNA 病毒以自己的 RNA 为模板直接进行 RNA 的复制;一些 RNA 病毒以自己的 RNA 为模板逆转录合成 DNA，再以 DNA 为模板合成 RNA，即逆转录病毒。请利用同位素标记法设 计实验证明新型冠状病毒是否是逆转录病毒。 模块二：模块二：防护免疫我不怕防护免疫我不怕 结合免疫调节内容小组交流并讨论，完成下列问题： 1. 人体阻挡新型冠状病毒的防线有哪些？ 2.2019-nCoV 进入人体后，人体免疫系统是如何发挥作用的？并尝试用概念图来表示 模块三模块三：打败病毒我献策打败病毒我献策 策略 1：不要接触、购买和食用野生动物(即野味)，禽肉蛋要充分煮熟后食用；新 型冠状病毒引发了

5、恐慌， 好多网友甚至拒收经过武汉的包裹。 请从病毒的结构和生活方式来请从病毒的结构和生活方式来 评价上述防病毒策略的科学性。评价上述防病毒策略的科学性。 策略2： 深圳凯杰成功研制“新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒 （PCR-荧光探针法） ”， 凯杰新型冠状病毒检测试剂盒使用快速、简单、高灵敏度的一步 RT-PCR 法（先经反转录酶 的作用，从 RNA 合成 cDNA，再以 cDNA 为模板，在 DNA 聚合酶作用下扩增合成目的片段） 。 结合材料结合材料回答以下问题：回答以下问题： PCR 技术的前提是 ；原理是 。 从酶的角度来分析 RT-PCR 与 PCR 的不同是 。 PC

6、R 的过程包括 三步（写出每一步所需要的条件和原料） 。 请小组内交流讨论你认为还有哪些分子生物学方法可用于检测病毒？ 。 策略 3：经研究发现 2019 新冠病毒表面的 S 蛋白是冠状病毒与宿主细胞作用的关键蛋白，S 蛋白包含两个功能单位：S1 和 S2。其中 S1 能够促进病毒结合到 宿主细胞受体上。在感染人体细胞的过程中，2019 新型冠状病毒 和 SARS 一样，都可以通过 S 蛋白和暴露在空气中的呼吸道粘膜上 皮细胞表面的 ACE2 蛋白（血管紧张素转化酶 2）结合，从而进入上述细胞。 中科院武汉病毒所实现了新型冠状病毒相关抗原蛋白的原核和真核表达， 并在短时间内 完成了新型冠状病毒

7、 IgG、IgM 血清学诊断试剂盒。 结合材料回答以下问题：结合材料回答以下问题： 实现抗原蛋白的表达之后除了可以用于血清学诊断试剂盒之后， 从免疫学角度考虑 还可以制备 来预防新型冠状病毒。 研究人员这一研发工作会很困难， 请你根据该 病毒的核酸种类和结构类型说说可能的原因是 。 除了研发疫苗外还能利用抗原通过 动物细胞工程技术来制备用于抵抗 病毒的物质 ，这一物质的特点是 。 新型冠状病毒抗原蛋白能够在其它生物体内表达的理论基础是： 用到的生物学技术是 ，其原理是 ，这一技术中最核 心的步骤是 。 策略 4：研究发现新型冠状病毒会利用病人免疫系统的过度反应“借刀杀人” ；新型冠 状病毒是人

8、体从未见过的，抗体无法与病毒抗原有效结合，反而转向攻 击其它的正常细胞，引起过度反应。下图是病毒侵染细胞的过程。结合下图是病毒侵染细胞的过程。结合 材料回答以下问题：材料回答以下问题： 结合材料从免疫学角度出发，你能提出哪些治疗新型冠状病毒的 方法 。 结合病毒侵染细胞的过程图结合病毒侵染细胞的过程图，你还能想到哪些治疗新型冠状病毒的方，你还能想到哪些治疗新型冠状病毒的方 法？并说明理由。法？并说明理由。 _。 模块四：请用思维导图的方式总结本节课所学内容模块四：请用思维导图的方式总结本节课所学内容 巩固练习巩固练习 1 1.2019.2019 新型冠状病毒的检测可以采用实时荧光新型冠状病毒的

9、检测可以采用实时荧光 RTRT- -PCRPCR（逆转录聚合酶链式反应）的方（逆转录聚合酶链式反应）的方 法，法，RTRT- -PCRPCR 的具体过程如图，下列相关叙述错误的是（的具体过程如图，下列相关叙述错误的是（ ） A A过程需要加入缓冲液、原料、过程需要加入缓冲液、原料、TaqTaq 酶和引物酶和引物 A A 等等 B B过程拟对单链过程拟对单链 cDNAcDNA 进行进行 n n 次循环的扩增，理论上需要次循环的扩增，理论上需要 2 2 的（的（n n- -1 1）次方个引物）次方个引物 B B C C该技术用于对某些微量该技术用于对某些微量 RNARNA 病毒的检测，可提高检测的

10、灵敏度病毒的检测，可提高检测的灵敏度 D DRTRTPCRPCR 过程通过对温度的控制影响酶的活性，从而使得反应有序地进行过程通过对温度的控制影响酶的活性，从而使得反应有序地进行 2 2通常禽流感病毒只能侵染鸟类，人流感病毒只能侵染哺乳类。现用高致病性禽流感通常禽流感病毒只能侵染鸟类，人流感病毒只能侵染哺乳类。现用高致病性禽流感 病毒和低致病性人流感病毒（哺乳类感染病毒后基本无症状）的核酸完成如下实验，该实病毒和低致病性人流感病毒（哺乳类感染病毒后基本无症状）的核酸完成如下实验，该实 验不能说明验不能说明 A A步骤步骤说明流感病毒的基因是有遗传效应的说明流感病毒的基因是有遗传效应的 DNAD

11、NA 片段片段 B B步骤步骤需要同种限制酶和需要同种限制酶和 DNADNA 连接酶处理连接酶处理 cDNAcDNA 和质粒和质粒 C C通过通过和和产生的活病毒可能是不同病毒间核酸重组的结果产生的活病毒可能是不同病毒间核酸重组的结果 D D步骤步骤说明猪的呼吸道上皮细胞可作为活病毒的宿主细胞说明猪的呼吸道上皮细胞可作为活病毒的宿主细胞 3.20192019 新型冠状病毒（新型冠状病毒（20192019- -nCoVnCoV）为单股正链为单股正链 RNA(RNA(RNA)RNA)病毒， 。下图为该病毒在宿病毒， 。下图为该病毒在宿 主细胞内增殖的示意图。据图回答下列问题主细胞内增殖的示意图。据

12、图回答下列问题： (1)(1)图中物质图中物质 M M 的合成场所是的合成场所是_ _。催化、过程的物质催化、过程的物质 N 是是_ _ _，化学本质是化学本质是 。 （2）2019-nCoV 属于属于 RNA 病毒，病毒，RNA 病毒比起病毒比起 DNA 病毒，在复制时更容易犯错病毒，在复制时更容易犯错，请请 你说说原因你说说原因 。 (3)假定病毒假定病毒RNA 某段某段含有含有 7 500 个碱基，其中个碱基，其中 A 和和 U 占碱基总数的占碱基总数的 40%。以病毒基。以病毒基 因组因组RNA 为模板合成一条子代为模板合成一条子代RNA 的过程共需要碱基的过程共需要碱基 G 和和 C

13、_个。个。 (4)图中图中RNA 有三方面的功能，分别是有三方面的功能，分别是_ _。 (5)写出在此过程中遗传性息的传递途径是：写出在此过程中遗传性息的传递途径是： 。 (6) 20192019- -nCoVnCoV 外包着脂肪膜， 膜表面有三种糖蛋白： 刺突糖蛋白 （外包着脂肪膜， 膜表面有三种糖蛋白： 刺突糖蛋白 （S， 是受体结合位点、， 是受体结合位点、 溶细胞作用和主要抗原位点） ； 小包膜糖蛋白 （溶细胞作用和主要抗原位点） ； 小包膜糖蛋白 （E， 较小， 与包膜结合的蛋白） ； 膜糖蛋白 （， 较小， 与包膜结合的蛋白） ； 膜糖蛋白 （M， 负责营养物质的跨膜运输、新生病毒

14、出芽释放与病毒外包膜的形成）负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜的形成） ，依据提供的信息依据提供的信息，请，请 你推测病毒将以你推测病毒将以 方式进入细胞。方式进入细胞。 4.武汉肺炎武汉肺炎是由一种新型冠状病毒引起的病毒性呼吸道传染性疾病， 与曾在中国肆虐的是由一种新型冠状病毒引起的病毒性呼吸道传染性疾病， 与曾在中国肆虐的 “非典非典”（SARS）病毒接近，病毒可能来自）病毒接近，病毒可能来自蝙 蝙蝠蝠。 这种新型冠状病毒入侵人体后，人体将产这种新型冠状病毒入侵人体后，人体将产 生免疫反应。如图表示人体的特异性免疫过程。请回答。生免疫反应。如图表示人体的特异性免疫过程。请

15、回答。 （1）人的免疫系统有）人的免疫系统有_和清除功能。和清除功能。 （2）在人体的免疫系统中免疫器官是免疫细胞）在人体的免疫系统中免疫器官是免疫细胞_的场所。的场所。 （3）图中不能识别抗原的细胞有）图中不能识别抗原的细胞有_（填字母） 。（填字母） 。B 物质是物质是_。 （4）2019-nCoVnCoV侵入人体细胞后的应答是通过侵入人体细胞后的应答是通过_免疫实现免疫实现,细胞细胞 d 发生发生 的免疫效应是的免疫效应是_。患者康复后一段时间内若再次受到该病毒的攻击，机体可迅速增。患者康复后一段时间内若再次受到该病毒的攻击，机体可迅速增 殖分化的细胞有殖分化的细胞有_（填字母） 。（填

16、字母） 。 5.5.据查，国家卫健委据查，国家卫健委 1 1 月月 2323 日印发的新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第三日印发的新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第三 版） 提到， “目前尚无有效抗病毒药物。可试用版） 提到， “目前尚无有效抗病毒药物。可试用- -干扰素雾化吸入（成人每次干扰素雾化吸入（成人每次 500 500 万万 U U， 加入灭菌注射用水加入灭菌注射用水 2ml2ml，每日，每日 2 2 次） ；洛匹那韦次） ；洛匹那韦/ /利托那韦每次利托那韦每次 2 2 粒，一日二次。 ”粒，一日二次。 ”干扰素干扰素 是多用途的人体抗病毒抵制物，在免役系统产生更具针对性的

17、抗体前，它能发挥作用，是多用途的人体抗病毒抵制物，在免役系统产生更具针对性的抗体前，它能发挥作用，根根 据所学知识回答下列问题：据所学知识回答下列问题： （1 1）干扰素是由）干扰素是由_产生的。传统的干扰素生产方法是从人的血细胞中提取的，产生的。传统的干扰素生产方法是从人的血细胞中提取的， 产量很低，若利用基因工程的方法生产适用于人的干扰素，其主要的操作步骤是：产量很低，若利用基因工程的方法生产适用于人的干扰素，其主要的操作步骤是： 提取目的基因：其途径一般是通过提取目的基因：其途径一般是通过_的方法获得。的方法获得。 目的基因与运载体结合：若用大肠杆菌的质粒作为运载体，则首先用同一种限制酶

18、目的基因与运载体结合：若用大肠杆菌的质粒作为运载体，则首先用同一种限制酶 切割目的基因与运载体，得到相同的切割目的基因与运载体，得到相同的_，然后再加入适量的，然后再加入适量的_酶，使其成酶，使其成 为一个重组质粒。为一个重组质粒。 将重组质粒导入受体细胞。将重组质粒导入受体细胞。 目的基因的检测和表达：若质粒上带有抗四环素基因，则如何检测受体细胞导入了目的基因的检测和表达：若质粒上带有抗四环素基因，则如何检测受体细胞导入了 质粒？质粒？_。 6 目前发现的病毒主要有以下三种类型， 它们的遗传信息的传递方式分别用下图表示。目前发现的病毒主要有以下三种类型， 它们的遗传信息的传递方式分别用下图表

19、示。 据图回答下列问题：据图回答下列问题： （1）20192019 新型的冠状病毒。新型的冠状病毒。 以正义单链以正义单链 RNA 作为遗传物质，作为遗传物质， 即指遗传物质能直接进行翻译。即指遗传物质能直接进行翻译。 20192019 新型冠状新型冠状病毒属于上述病毒属于上述 _种类型病毒，感染人体后其蛋白质合成的场种类型病毒，感染人体后其蛋白质合成的场 所是所是 _。 实验室研究实验室研究 MERS 病毒时能不能用含多种营养物质的培养液来培养？病毒时能不能用含多种营养物质的培养液来培养？ _， 理由， 理由 是是_。 （2）图中需要逆转录酶的过程有）图中需要逆转录酶的过程有_，列举出两种过

20、程，列举出两种过程 8 需要的酶需要的酶 _， 过程， 过程 2 需要的工具是需要的工具是 _。 （3） 赫尔希和蔡司实验使用的） 赫尔希和蔡司实验使用的 T2噬菌体属于上述中噬菌体属于上述中_种类型的病毒， 在实种类型的病毒， 在实 验过程中对遗传物质进行标记，验过程中对遗传物质进行标记，1 个噬菌体产生的多个子代中有个噬菌体产生的多个子代中有 2 个具有放射性，这是因为个具有放射性，这是因为 DNA 分子的复制方式为分子的复制方式为_。 7.7.研究发现研究发现 MERSMERS- -CoVCoV 在感染宿主细胞后，有一种更快速的病毒传播方式。当被感染细在感染宿主细胞后，有一种更快速的病毒

21、传播方式。当被感染细 胞表面的胞表面的 MERSMERS- -CoVCoV 囊膜蛋白与健康细胞表面的囊膜蛋白与健康细胞表面的 DPP4DPP4 结合后，膜发生融合实现结合后，膜发生融合实现 MERSMERS- -CoVCoV 的的 转移。为了探究三种抗体能否抑制转移。为了探究三种抗体能否抑制 MERSMERS- -CoVCoV 在被感染细胞和健康细胞之间的传播，科研人在被感染细胞和健康细胞之间的传播，科研人 员展开研究。请在下表中的空白处填写相应处理内容，完成实验方案。 （注：鼠员展开研究。请在下表中的空白处填写相应处理内容，完成实验方案。 （注：鼠 DPP4DPP4 与人与人 DPP4DPP

22、4 存在结构和序列上的差异）存在结构和序列上的差异） 组别组别 实验处理实验处理 实验结果实验结果 实验组实验组 抗体甲抗体甲 表达病毒囊膜蛋白的表达病毒囊膜蛋白的 细胞细胞 _ 无细胞融合无细胞融合 抗体乙抗体乙 部分细胞融合部分细胞融合 抗体丙抗体丙 部分细胞融合部分细胞融合 对照组对照组 1 1 不加抗体不加抗体 _ 表达鼠表达鼠 DPP4DPP4 的细胞的细胞 无细胞融合无细胞融合 对照组对照组 2 2 抗体丁抗体丁 表达病毒囊膜蛋白的表达病毒囊膜蛋白的 细胞细胞 _ 部分细胞融合部分细胞融合 对照组对照组 3 3 _ 表达病毒囊膜蛋白的表达病毒囊膜蛋白的 细胞细胞 表达人表达人 DP

23、P4DPP4 的细胞的细胞 部分细胞融合部分细胞融合 实验结果说明，三种抗体中，甲可以阻断病毒通过细胞融合的途径进行传播，乙和丙实验结果说明，三种抗体中，甲可以阻断病毒通过细胞融合的途径进行传播，乙和丙 效果不明显。效果不明显。 （1 1）科研人员进一步利用多种方法深入研究了三种抗体与科研人员进一步利用多种方法深入研究了三种抗体与 RBDRBD 结合的区域，实验结果结合的区域，实验结果 表明，甲与乙结合表明，甲与乙结合 RBD RBD 上不同的区域，甲与丙结合上不同的区域，甲与丙结合 RBDRBD 的区域部分重叠。综合以上系列研的区域部分重叠。综合以上系列研 究结果，研究人员推测将究结果，研究人员推测将_两种抗体联合使用会具有更强的抗病毒能力。如果希两种抗体联合使用会具有更强的抗病毒能力。如果希 望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者，还需要进行哪些方面的研究？望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者，还需要进行哪些方面的研究？ _（写出一个方面即可） 。（写出一个方面即可） 。