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(共35张PPT)
【新教材 必修一】2025高考-1 【病毒】
注：部分RNA病毒在注入时会将相关的酶也注入
（以新冠病毒为例）
二.新冠病毒及其检测、预防
资料1：　冠状病毒的刺突蛋白(S蛋白)
是膜蛋白中的主要抗原，是决定病毒毒
力的关键因素。
2019－nCoV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2019－nCoV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，故引发新冠肺炎。
二.新冠病毒及其检测、预防
1.新冠病毒(RNA病毒)的组成特点
资料2：①病毒S蛋白和宿主细胞膜上的ACE2“接头”，细胞胞吞病毒，病毒进细胞；②溶酶体溶解囊膜和结构蛋白；③病毒借此将RNA释放，利用宿主细胞的核糖体翻译病毒早期蛋白；④病毒利用RNA指导的RNA聚合酶大量复制病毒的遗传物质；⑤大量翻译结构蛋白；⑥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；⑦新病毒通过胞吐释放出去。
一.新冠病毒及其检测、预防
2.新冠病毒的侵染过程
【思考1】新冠病毒通过什么方式进出细胞？为什么？体现了细胞膜的什么特点？
【思考2】分析其与T2噬菌体侵染大肠杆菌过程有何异同？用图示表示出新冠病毒的遗传信息流动过程。
一.新冠病毒及其检测、预防
2.新冠病毒的侵染过程
胞吞、胞吐；
新冠病毒外有包膜；
细胞膜的流动性。
噬菌体：吸附→侵入→合成→组装→释放。
新冠病毒：吸附→侵入→脱壳→合成→组装→释放。
【思考3】新冠病毒在宿主细胞内的增殖过程如图所示，a～e表示相应的生理过程。
结合图片思考：
(1)新冠病毒的遗传物质是什么？
RNA(＋)
(2)图中哪些过程表示复制遗传物质？
a、c
(3)图中哪些过程表示合成蛋白质？
b、e
一.新冠病毒及其检测、预防
2.新冠病毒的侵染过程
资料3：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 ℃。
一.新冠病毒及其检测、预防
3.新冠病毒引发的症状机理
图为体温上升期机体体温调节过程示意图
【思考4】新冠病毒导致发热的原因是什么？
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。
【思考5】体温上升期的调节方式有哪些？体温上升期、高温持续期散热量是否等于产热量？为什么？
神经调节、体液调节。
体温上升期：产热量＞散热量；
高温持续期：产热量＝散热量，因为高温持续期的体温保持恒定不变。
一.新冠病毒及其检测、预防
3.新冠病毒引发的症状机理
【思考6】高温持续期人体有时会出现脱水现象，机体如何重吸收水分？
人体脱水导致渗透压升高，由下丘脑合成、分泌，垂体释放的抗利尿激素增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收。
一.新冠病毒及其检测、预防
3.新冠病毒引发的症状机理
资料4: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。
【思考7】请推测重症患者出现呼吸急促、肺水肿的原因。
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。
一.新冠病毒及其检测、预防
3.新冠病毒引发的症状机理
(1)检测患者因新冠病毒而产生的特异蛋白质
新型冠状病毒IgM抗体快速检测试剂盒，该试剂盒采用间接法检测人新型冠状病毒IgM抗体，仅需采取一滴血就有望在15分钟内肉眼观察获得检测结果，且患者的血浆稀释500至1000倍后，仍能检测出阳性条带。其实质为利用抗原—抗体杂交技术，但是无论如何，现在抗体检测还不能完全替代核酸检测。
一.新冠病毒及其检测、预防
4.新冠病毒的检测
(2)检测新冠病毒的核酸
新型冠状病毒是一种仅含有RNA的病毒，病毒中特异性RNA序列是区分该病毒与其他病原体的标志物。
检测原理：
核酸检测盒包括：逆转录酶试剂、病毒核酸标准试剂、热稳定DNA聚合酶、引物序列、特异性的荧光DNA探针(带荧光的一段特异性的新冠病毒的核酸序列，这个是最关键的，如果特异性不强或者是病毒在这一段发生变异，则很可能会判定为阴性，影响结果)等。目前采用RT－PCR技术(逆转录荧光PCR技术)。
一.新冠病毒及其检测、预防
4.新冠病毒的检测
检测原理：目前采用RT－PCR技术(逆转录荧光PCR技术)。
①先从样本中提取RNA，RNA中可能有新冠病毒的RNA，同时也存在很多采样患者的组织和存在于采样部位的微生物的RNA。
②先通过逆转录酶将样本的RNA逆转录为cDNA。因为新冠病毒中的核酸为RNA，而RNA极易降解，为了防止我们检测的物质在检测过程中降解，我们把它转换为更稳定的DNA。
③检测扩增出的PCR产物，即DNA片段。我们扩增的病毒DNA片段能够发出荧光而被仪器检测到。这些扩增出的供我们检测的产物的多少，很大程度上取决于样本中目标RNA量的多少。而目标RNA量的多少又与样本中病毒的多少相关。
一.新冠病毒及其检测、预防
4.新冠病毒的检测
检测原理：目前采用RT－PCR技术(逆转录荧光PCR技术)。
右图显示了相关原理：在PCR反应体系中，包含一对特异性引物以及一个Taqman探针，该探针为一段特异性寡核苷酸序列，两端分别标记了报告荧光基团和淬灭荧光基团。探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；若反应体系存在靶序列，PCR反应时探针与模板结合，DNA聚合酶沿模板利用酶的外切酶活性将探针降解，报告基团
与淬灭基团分离，发出荧光。每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子产生。荧光定量PCR仪能够监测出荧光到达预先设定阈值的循环数(Ct值)与病毒核酸浓度有关，病毒核酸浓度越高，Ct值越小。
一.新冠病毒及其检测、预防
4.新冠病毒的检测
疫苗的作用
疫苗
内环境
注射
抗原提呈细胞
浆细胞
记忆细胞
抗体
刺激
真正的病原体
T细胞
B细胞
淋巴因子
疫苗进入人体后，刺激人体免疫系统产生相应的抗体和记忆细胞。
当真正的病原体入侵人体时，相关的抗体便能帮助免疫系统对抗该病原体，预防疾病的发生。
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
肌肉注射
皮下注射
静脉注射
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料5:科学家在研究新冠病毒治疗的过程中，在《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中加入了血浆疗法，针对重症病人使用。在缺乏疫苗和特效治疗药物的前提下，“血浆治疗”只是一种探索性治疗方法。
【思考8】血浆疗法中需要哪些人员的血浆？治疗原理是什么？
新冠肺炎康复者。
治疗原理：康复者血浆中可能含有大量新冠病毒的抗体，这些抗体特异性地识别并结合新冠病毒，从而抑制病毒的侵染。
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料6:灭活的疫苗——体液免疫
原理：用杀灭的病毒刺激人体产生抗体。
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
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料7: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疫苗的优点：能不断地表达抗原蛋白质，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，疫苗制剂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
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料7: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。
(2)DNA疫苗的优点：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，清除病毒感染细胞和肿瘤细胞；可与其他免疫因子联合使用。
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。
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料8: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。
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料9: 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。
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料10:　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。
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料11:　疫苗接种次数
原因：
第一次接种疫苗产生的免疫力只能维持一段时间,但随着时间的推移，这种免疫力会逐步降低、消失,必须适时进行再次接种，保持和提高有效的免疫力。（即加强免疫）
加强免疫的机理：
疫苗(抗原)再次进入机体，刺激第一次免疫产生的记忆细胞，产生更多的抗体和和记忆细胞。
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
①第一代和第二代疫苗通常需要接种2次或2次以上；
②DNA疫苗和重组载体疫苗通常接种1次即可，因为DNA在细胞中可以持续表达出相应的疫苗抗原；
③mRNA疫苗通常需要接种多次，因为mRNA不稳定，在细胞中存留时间有限。
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料11:　疫苗接种次数
两次接种间隔时间不能太长也不能太短:
①时间间隔太短：前一次产生的抗体水平较高，将后一次接种的疫苗中和，降低疫苗的作用效果。
②时间间隔太长：前一次产生的记忆细胞较少，使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。
国药集团下属北京生物制品研究所开发的一款新冠灭活疫苗(BBIBP-CorV)，已经在至少45个国家和行政区获得批准使用，在18岁以上的成人中相隔21—28天接种两剂。
一.新冠病毒及其检测、预防
5.新冠病毒的免疫防治
资料11:　疫苗接种次数
例1.(2021·湖北高三月考)新冠肺炎(COVID－19)是由一种新型冠状病毒引起的，该病毒为单股正链RNA病毒，用RNA(＋)表示，下图表示冠状病毒的增殖和表达过程。下列关于该病毒的说法错误的是
A.COVID－19病毒的遗传物质被彻底水解后得到的产物共计有6种
B.人感染COVID－19病毒后，内环境中会迅速增殖形成大量的病毒
C.新冠病毒的遗传信息传递过程可表示为：RNA→蛋白质、RNA→RNA
D.图中合成病毒蛋白的核糖体均来自宿主细胞
B
二.新冠病毒及其检测、预防
例2.(2021·济南市高三模拟)导致新冠肺炎的病原体是“2019－nCoV”病毒，该病毒为RNA病毒，其序列中具有RNA聚合酶基因，无逆转录酶基因，快速准确的检测对疫情防控起着至关重要的作用。病毒的检测方法有：①用“新冠病毒核酸检测试剂盒”，检测病毒的遗传物质RNA；②特异性抗原蛋白检测，即检测病毒表面的一种糖蛋白；③特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。下列有关说法不正确的是
A.方法①②③都需要从患者体内采集病毒样本
B.方法②③都需要用到抗原—抗体杂交的方法
C.某人有可能①②为阳性③为阴性，也可能③为阳性①②为阴性
D.由于RNA比DNA稳定性差，往往将病毒样本的RNA反转录成cDNA，扩增
之后进行分段测序，在该过程中需要用到的酶有逆转录酶、Taq酶
A
二.新冠病毒及其检测、预防
例3.(2021·安徽高三模拟)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_________________________________________
________________。
抗原性
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
二.新冠病毒及其检测、预防
(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。
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
靶细胞
二.新冠病毒及其检测、预防
例4.新型冠状病毒（RNA病毒）肺炎第一代疫苗指的是①灭活疫苗和②减毒活疫苗；第二代疫苗又称为③亚单位疫苗，是通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白，刺激人体产生抗体；第三代疫苗是核酸疫苗，包括④DNA疫苗和⑤mRNA疫苗，其中DNA疫苗是将编码某一抗原蛋白的基因作为疫苗，注射到人体中，通过正常的人体生理活动产生抗原蛋白，诱导机体持续作出免疫应答产生抗体。
（1）在疫苗接种的过程中，当兴奋传到___________时人会产生痛觉。注射疫苗后，部分人出现轻度发热现象，从体温调节的角度说明发热的原因是_________________________________。
大脑皮层
(疫苗引起代谢加快)产热量大于散热量
（2）在刺激人体产生特异性免疫方面，疫苗___________(填编号)能刺激人体产生体液免疫。要产生相同的免疫效果，在接种剂量上__________(填“减活”或“灭活”)疫苗要加大。
①②③④⑤
灭活
二.新冠病毒及其检测、预防
（3）防疫道路千万条，接种疫苗第一条。打两针新冠疫苗，少一份病毒烦恼。请从免疫学角度分析两条口号蕴含的科学道理____。
接种疫苗能使机体产生特异性免疫，属于免疫预防(或防卫)，相对其他阻止病毒扩散的措施更有效，更持久，打两针是让机体产生更多的抗体和记忆细胞 ,从而使免疫防卫作用加强。
例4.新型冠状病毒（RNA病毒）肺炎第一代疫苗指的是①灭活疫苗和②减毒活疫苗；第二代疫苗又称为③亚单位疫苗，是通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白，刺激人体产生抗体；第三代疫苗是核酸疫苗，包括④DNA疫苗和⑤mRNA疫苗，其中DNA疫苗是将编码某一抗原蛋白的基因作为疫苗，注射到人体中，通过正常的人体生理活动产生抗原蛋白，诱导机体持续作出免疫应答产生抗体。
二.新冠病毒及其检测、预防
（4）为了研究国内外甲、乙、丙三种疫苗的效果差异，A、B两个科研小组分别以感染康复者和从未感染者为实验对象，哪一组选材更科学并说明原因____。
要研究疫苗的效果，应该选择这种从未未感染者为实验对象，这样能排除感染康复者体内存在相应的抗体和记忆细胞会对实验结果造成干扰。
例4.新型冠状病毒（RNA病毒）肺炎第一代疫苗指的是①灭活疫苗和②减毒活疫苗；第二代疫苗又称为③亚单位疫苗，是通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白，刺激人体产生抗体；第三代疫苗是核酸疫苗，包括④DNA疫苗和⑤mRNA疫苗，其中DNA疫苗是将编码某一抗原蛋白的基因作为疫苗，注射到人体中，通过正常的人体生理活动产生抗原蛋白，诱导机体持续作出免疫应答产生抗体。
二.新冠病毒及其检测、预防

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