专题13 病毒检测和疫苗的制备(共40张PPT)-2023年高考生物重难点专题课件

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专题13 病毒检测和疫苗的制备(共40张PPT)-2023年高考生物重难点专题课件

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(共40张PPT)
病毒的检测
核酸检测(实时荧光RT-PCR方法)
  
Target 1(ORF1ab):
  正向引物(F):CCCTGTGGGTTTTACACTTAA
  反向引物(R):ACGATTGTGCATCAGCTGA
 
  Target 2(N):
  正向引物(F):GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT
  反向引物(R):CAGACATTTTGCTCTCAAGCTG
 
核酸检测(实时荧光RT-PCR方法)
抗原检测
(2021.6月浙江高考真题)已有研究表明,新冠病毒表面具有多种蛋白,其中S蛋白能与人体细胞表面受体结合,使其吸附并侵入细胞。人体对S蛋白发生免疫反应产生的抗体可与S蛋白结合,使病毒无法吸附到人体细胞表面而阻止感染。下列叙述错误的是( )
A.新冠病毒无症状感染者体内可检测到病毒抗体但检测不到病毒核酸
B.新冠病毒疫苗注射后有效的标志是能预防新冠病毒感染
C.新冠灭活疫苗的主要有效成分为灭活的病毒,其中含有S蛋白
D.首次注射新冠灭活疫苗可使机体产生初次免疫应答,要增强免疫效果需再次接种
【答案】A
新冠疫情出现后,病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。
(1)新冠病毒是一种RNA病毒,检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采取RT-PCR法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA,这一过程需要的酶是______,再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。
(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性,在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的______来进行。PCR过程每次循环分为3步,其中温度最低的一步是______。
(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体),若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性,说明______(答出1种情况即可);若核酸检测和抗体检测结果均为阳性,说明______。
(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。为了制备蛋白疫苗,可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是______。
【答案】(1)逆转录酶##反转录酶
(2) ①. 特异性核苷酸序列 ②. 退火##复性
(3) ①. 曾感染新冠病毒,已康复 ②. 已感染新冠病毒,是患者
(4)获取S蛋白基因→构建S蛋白基因与运载体的表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 (检测受体能否产生S蛋白)
病毒疫苗
9.疫苗的种类
a.灭活疫苗
将新冠病毒接种到非洲绿猴肾细胞(Vero 细胞),经培养、收获病毒液、灭活病毒(经β丙内酯灭活病毒,保留抗原成分)、浓缩、纯化和氢氧化铝吸附制成安瓿制剂,剂型为注射剂。
肌内注射,基础免疫程序为 2 剂次,间隔 14 ~ 28 d,疫苗保护效力为 79.34%。
针对训练
(2021年广东卷)我国新冠疫情防控已取得了举世瞩目的成绩,但全球疫情形势仍然严峻。为更有效地保护人民身体健康,我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划,充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗,下列叙述正确的是( )
①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠
②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖
③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫
④二次接种可提高机体对相应病原的免疫防卫功能
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
【答案】A
(2022·广东·高考真题)迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a示免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
(1)人体感染新冠病毒初期,________________免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①、②上升部分)。曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是________________。此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与________________过程。
【答案】(1) 特异性 T细胞接受刺激后会分泌淋巴因子,该物质可促进大部分的B细胞分化为浆细胞,浆细胞可以分泌抗体 细胞免疫
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图a分析,抗原检测在________________时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段________________。
(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b显示一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是________________。
【答案】(1) 特异性 T细胞接受刺激后会分泌淋巴因子,该物质可促进大部分的B细胞分化为浆细胞,浆细胞可以分泌抗体 细胞免疫
(2) 乙 含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少
(3)全程接种+加强针
(2021年河北卷)10.水痘是由水痘-带状疱疹病毒(VZV)引起的急性呼吸道传染病,多见于儿童,临床特征为全身出现丘疹、水疱。接种VZV减毒活疫苗(VarV)是预防水痘流行的有效方法。2019年,研究者对某地2007~2015年出生儿童的VarV接种率及水痘发病率进行了调查,结果如图。
(1)感染初期患者皮肤表面形成透明的水疱,其中的液体主要来自内环境中的__________。
(2)呼吸道黏膜受损者更易被VZV感染,原因是____________________。VZV感染引发机体的__________(填“特异性”或“非特异性”)免疫,被感染的细胞统称为__________。
(3)水痘临床诊断时,须注意与荨麻疹相区分。与水痘的发病机理不同,某些花粉引起的荨麻疹属于机体的__________反应,是免疫系统的__________功能过强的表现。
【答案】 组织液 免疫系统的第一道防线被破坏,防卫功能减弱 特异性 靶细胞 过敏 防卫 增殖分化为浆细胞和记忆细胞 机体产生抗体和记忆细胞,再次接种VarV后,记忆细胞快速增殖、分化形成浆细胞,浆细胞产生大量抗体
(4)图中统计结果显示,随VarV接种率的提高,水痘发病率呈下降趋势。接种VarV后,B淋巴细胞的作用是______________________________。
(5)2014年、2015年出生儿童的接种率与发病率数据提示,应及时接种第二剂VarV,原因是第一剂疫苗接种一段时间后________________________________________。
【答案】 组织液 免疫系统的第一道防线被破坏,防卫功能减弱 特异性 靶细胞 过敏 防卫 增殖分化为浆细胞和记忆细胞 机体产生抗体和记忆细胞,再次接种VarV后,记忆细胞快速增殖、分化形成浆细胞,浆细胞产生大量抗体
(2016课标1卷.31) 病毒甲通过呼吸道感染动物乙后,可引起乙的B淋巴细胞破裂,T淋巴细胞功能丧失,导致其患肿瘤病,病患动物更易被其他病原体感染,给新生的乙个体接种甲疫苗可预防该肿瘤病。回答列问题:
(1)感染病毒甲后,患病的乙更易被其他病原体感染的原因是 。
(2)新生的乙个体接种甲疫苗后,甲疫苗作为 可诱导B淋巴细胞增殖、分化成 和记忆细胞。记忆细胞在机体被病毒甲感染时能够 分泌抗体,从而引起预防该肿瘤病的作用。
(3)免疫细胞行使免疫功能时,会涉及到胞吞和胞吐这两种物质运输方式,这两种方式的共同点有 (答出两点即可)。
【答案】(1)免疫功能下降 (2)抗原 浆细胞 迅速增殖分化,大量
(3)能运输生物大分子等;在运输过程中形成囊泡;需要消耗能量(答出两点即可)
b.病毒载体疫苗
以复制缺陷型人 5 型腺病毒为载体,构建携带抗原基因 S蛋白基因的重组质粒;
将重组质粒入宿主细胞,悬浮培养法扩大培养宿主细胞,则重组腺病毒(重组质粒)借助宿主细胞大量增殖;
最后用 层析法纯化获得无热源杂质的腺病毒悬浮液,再与辅料复配制成肌内注射剂或喷雾剂、滴鼻剂。
新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐,接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种,其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗(重组疫苗)是一种基因工程疫苗,其基本制备步骤是:将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中,重组载体经扩增后转入特定动物细胞,进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
(1)新冠病毒是RNA病毒,一般先通过_______得到cDNA,经_______获取S基因,酶切后再连接到载体。
(2)重组疫苗中的S基因应编码________。
A. 病毒与细胞识别的蛋白 B. 与病毒核酸结合的蛋白
C. 催化病毒核酸复制的酶 D. 帮助病毒组装的蛋白
(3)为保证安全性,制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因,使其在人体中无法增殖,但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗→________→_________→诱发特异性免疫反应。
(4)重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后,接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA,但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因________。
【答案】(1) ①. 逆转录/反转录 ②. PCR扩增 (2)A
(3) ①. (重组腺病毒)进入细胞 ②. 表达抗原
(4)重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原,反复刺激机体免疫系统。
c.重组蛋白疫苗
首先将 RBD 基因片段与载体病毒重组在一起,导入宿主细胞,RBD 可在宿主细胞内得以大量表达,从宿主细胞培养上清液中分离纯化获取 RBD 蛋白,将 RBD 蛋白聚合或融合为二聚体或三聚体,再加入佐剂,制成重组蛋白疫苗,研发单位设计的疫苗差异体现在选择的宿主细胞、RBD 蛋白的聚合形式和佐剂种类各有不同,这些差异导致了不同疫苗刺激人体产生的免疫应答强度和保护效力产生了差异。
d.核酸疫苗:RNA 疫苗和 DNA 疫苗
这两类核酸疫苗的显著优势在于既能刺激人体发生体液免疫又能产生 T 细胞免疫,具有双重刺激免疫应答作用。
S蛋白是新冠病毒识别并感染靶细胞的重要蛋白,作为抗原被宿主免疫系统识别并应答,因此S蛋白是新冠疫苗研发的重要靶点。下表是不同类型新冠疫苗研发策略比较。
22.自身不含S蛋白抗原的疫苗是( )
A.灭活疫苗 B.亚单位疫苗
C.核酸疫苗 D.减毒流感病毒载体疫苗
23.通常不引发细胞免疫的疫苗是( )
A.腺病毒载体疫苗 B.亚单位疫苗
C.核酸疫苗 D.减毒流感病毒载体疫苗
【答案】22.C
23.B
(2021年海南高考真题)大规模接种新型冠状病毒(新冠病毒)疫苗建立群体免疫,是防控新冠肺炎疫情的有效措施。新冠疫苗的种类有灭活疫苗、mRNA疫苗等。回答下列问题。
(1)在控制新冠肺炎患者的病情中,T细胞发挥着重要作用。T细胞在人体内发育成熟的场所是____________,T细胞在细胞免疫中的作用是____________。
(2)接种新冠灭活疫苗后,该疫苗在人体内作为____________可诱导B细胞增殖、分化。B细胞能分化为分泌抗体的____________。
(3)新冠病毒表面的棘突蛋白(S蛋白)是介导病毒入侵人体细胞的关键蛋白,据此,某科研团队研制出mRNA疫苗。接种mRNA疫苗后,该疫苗激发人体免疫反应产生抗体的基本过程是____________。
(4)新冠肺炎康复者体内含有抗新冠病毒的特异性抗体,这些特异性抗体在患者康复过程中发挥的免疫作用是____________。
【答案】(1) 胸腺 T细胞在接受新冠病毒刺激后分化为效应T细胞,效应T细胞识别并与被病毒入侵的宿主细胞密切接触,使之裂解死亡
(2) 抗原 浆细胞
(3)编码S蛋白的mRNA进入人体后,可在体内表达出S蛋白,S蛋白作为抗原,可激发人体产生特异性抗体
(4)特异性抗体在患者体内与新冠病毒特异性结合,抑制病毒的繁殖或对人体细胞的黏附,使机体获得免疫力
注射疫苗
(一)适用对象 18周岁及以上人群。
(二)接种剂次和间隔
1.新 冠 病 毒 灭 活 疫 苗 (Vero 细 胞) 接 种
2 剂;2剂之间的接种间隔建议 ≥3 周,第 2 剂在
8 周内尽早完成。
2.重组新冠病毒疫苗 (5型腺病毒载体) 接
种1剂。
3.重组 新 冠 病 毒 疫 苗 (CHO 细 胞) 接 种
3 剂;相邻 2 剂 之 间 的 接 种 间 隔 建 议 ≥4 周。第
2 剂尽量在接种第1剂次后8周内完成,第 3 剂尽
量在接种第1剂次后6个月内完成。
(三)接种途径和接种部位 推荐上臂三角肌肌内注射。

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