教学篇(一)
        
           病毒方面相关知识
    冠状病毒在系统分类上属冠状病毒科冠状病毒属,因外形像王冠,所以叫冠状病毒。冠状病毒属的病毒是具外套膜的RNA病毒,可以感染人、鼠、猪、猫、犬、狼、鸡、牛、禽类脊椎动物。
               1.病毒分类:
    (1)按遗传物质分类:DNA病毒、RNA病毒
    (2)按宿主分类:植物病毒、动物病毒、细菌病毒(即噬菌体)
    (3)按化学组成分类:真病毒(至少含有核酸和蛋白质)、亚病毒(仅含有核酸或蛋白质)
    (4)从性质来划分:温和病毒、烈性病毒
    ①温和病毒。亦称溶源性病毒,是指核酸能够整合在宿主细胞染色体中的病毒,释放时会造成宿主细胞破裂。如HIV、SARS。SARS病毒,其RNA通过逆转录酶逆转录为单链DNA,然后该DNA在有引物的逆转录酶指导下合成双链DNA,接着该病毒双链整合到宿主DNA中,形成原病毒,并且利用宿主的氨基酸、ATP、和酶在宿主的核糖体中翻译出蛋白质,包装并裂解宿主细胞。
    ②烈性病毒。侵入宿主细胞后,随即引起宿主细胞裂解的噬菌体。赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中的T2噬菌体即为此类病毒。
    (5)根据RNA能否直接起mRNA作用而分成单股正链RNA病毒(正股RNA病毒)与单股负链RNA病毒(负股RNA病毒)两种。正股RNA病毒(如脊髓灰质炎病毒)的单股RNA可直接起mRNA作用,转译早期蛋白质,包括RNA多聚酶和抑制宿主细胞合成代谢的调控蛋白。负股RNA病毒(如正粘病毒、副粘病毒、弹状病毒)的单股RNA不能作为mRNA,称为负股,须先合成互补股(正股)作为mRNA,再转译蛋白分子,而後产生核酸的复制型,成为合成子代病毒RNA的模板。
    (6)从病毒的形态划分:球状病毒、杆状病毒、砖形病毒、冠状病毒、丝状病毒、链状病毒、有包膜的球状病毒、具有球状头部的病毒、封于包含体内的昆虫病毒。
              2.病毒的结构
(1)基本结构
    病毒由一种核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质衣壳构成,有的病毒还含有少量糖类等。病毒的核酸位于病毒的中心,为病毒的复制、遗传和变异提供遗传信息。衣壳是包围在核酸外面的蛋白质外壳,具有抗原性,起到保护核酸、介导病毒与宿主细胞结合的功能。
(2)辅助结构
    有些病毒核衣壳外还有一层脂蛋白双层膜状结构,是病毒以出芽方式释放,穿过宿主细胞膜或核膜时获得的,称之为包膜。包膜也具有抗原性,其有无及性质与该病毒的宿主专一性和侵入等功能有关。有包膜的病毒对有机溶剂敏感,如新型冠状病毒,所以医用酒精可以对其起到消毒作用。
              3.病毒的增殖
    由于不能独立进行代谢,病毒并不属于生命系统的结构层次。病毒不具备细胞结构,因此不能以分裂的方式来增加数量,而是只能依赖宿主细胞提供原料、能量等才能完成其增殖过程。病毒感染宿主细胞大致可分为五个阶段:吸附、侵入、增殖、装配、释放,在此过程中HIV的外膜糖蛋白首先与T细胞表面的CD4等受体结合,2019新型冠状病毒中主要是膜表面S蛋白和人体细胞表面ACE受体结合,进而介导病毒进入人体细胞。
    冠状病毒进入人体后,最外层的刺突蛋白(Spike protein)通过与人的呼吸道上皮细胞表面特异性受体(ACE2蛋白)结合,再通过细胞胞吞进入细胞,之后直接以病毒基因组RNA为翻译模板,表达出病毒RNA聚合酶。再利用该酶完成负链亚基因组RNA的转录、各种结构蛋白mRNA的合成,以及病毒基因组RNA的复制。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,完成其周期:

              4.病毒的培养
    病毒是营寄生生活的生物,只能借助生活的细胞进行繁殖。并且病毒的特异性强,对寄主有专一性。所以病毒培养必须利用活细胞,并且需要特定的活细胞。
              5.病毒的检测
    (1)核酸检测:检测病毒的核酸序列,可采取分子杂交法或DNA分子杂交法。
    本次新型冠状病毒核酸测序后开发的核酸检测试剂盒在病原体检测方面具有灵敏、高效的特点。由于2019新型冠状病毒为RNA病毒,试剂盒检测采用逆转录与PCR技术相结合的方法(RT-PCR),即将待测RNA样本进行逆转录得到cDNA,再以其为模板进行PCR扩增,同时通过荧光探针实时检测扩增产物,可以做到病毒的快速定量检测。
    (2)蛋白质检测:可利用抗原-抗体杂交法,检测病毒的抗原蛋白或对应抗体,如医院中检测HIV通常要检测HIV抗体有无。该种检测与核酸检测相比,其效率较低并易出现假阴性。
               6.人体对病毒的免疫机制
    病毒侵入人体,使人体患病要突破人体的三道防线,当病毒突破这三道防线,人体就会患病。
    医护人员因戴防护口罩、护目镜,使脸部起水泡,破损后会增加感染风险,原因是皮肤黏膜是人体第一道防线,皮肤损伤后,病毒更容易侵入人体。第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞。一些医护人员为增强免疫力,注射胸腺肽,胸腺肽主要作用是诱导T细胞分化成熟、增强淋巴因子的生成和增强B细胞的抗体应答,从功能上来看主要在第三道防线(特异性免疫)发挥作用。
    当病毒突破前两道防线后,需要体液免疫产生抗体来对抗,进入宿主细胞后,要依赖细胞免疫产生效应T细胞与宿主细胞密切接触使其裂解死亡。
    患者治愈后,一般在短时间内不会再被感染,原因是其体内有相应的抗体和记忆细胞。但仍有再次感染的可能,因为是抗体和记忆细胞在人体内存在时间有限;而且RNA病毒易发生变异。
        7.病毒的预防措施
    针对目前流行的新型冠状病毒的预防措施可从控制传染源、切断传播途径和保护易感人群入手。隔离患者属于控制传染源;而进行通风、少去人员密集的场所,可以切断传播途径;对于易感人群,可采取补充营养或注射疫苗增强免疫力的保护性措施。

      新型冠状病毒在2020高考生物热点试题中的预测

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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,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)。病毒的遗传物质进入细胞后可以在短时间内形成大量子代病毒,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(是属于)细胞凋亡。
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8.冠状病毒的+RNA进入病毒后,首先翻译为RNA聚合酶。这一过程需要的条件有(模版:冠状病毒的+RNA,原料:氨基酸,能量,酶,tRNA,rRNA),进行的场所是(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如图所示,体现了中心法则的哪些环节?用箭头表示:
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(模版:冠状病毒的+RNA,原料:四种游离的核糖核苷酸,能量,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)。
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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如图2所示,这一过程属于(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)。