内容正文:
第1讲 走近细胞
高三生物备课组
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专题1 病毒的生命活动离不开细胞
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衡阳市第八中学
新型冠状病毒的肆虐给人类生活带来了极大的影响,研发疫苗是防控新型冠状肺炎的有效措施。如图为两种疫苗的作用示意图,请回答下列问题。(1)人体免疫系统识别到入侵的病毒后,激活的T细胞可转变成 ,直接攻击被该病毒入侵的细胞。激活的B细胞则可转变成 大量合成 ,分泌到细胞外,结合并阻止该病毒入侵人体细胞。
效应T细胞
浆细胞
抗体
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图中①为将新型冠状病毒灭活后研制的灭活病毒疫苗,这种疫苗保留有新型冠状病毒的 ,能激发人体产生免疫反应,但通常需要多次接种,原因是 。
抗原性(免疫原性)
二次免疫应答速度更快
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根据新型冠状病毒通过表面刺突蛋白(S蛋白)与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞的特点,研制了图中②所示的腺病毒载体疫苗,将编码新型冠状病毒S蛋白的基因经过 的作用,构建无害的腺病毒载体。
限制酶和DNA连接酶
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腺病毒载体疫苗注入人体后,可表达出新型冠状病毒的 ,诱发人体内产生 细胞,当人体被新型冠状病毒感染时,能迅速增殖分化,发挥免疫保护作用。
S蛋白(刺突蛋白)
记忆
接种腺病毒载体疫苗的人若在接种前感染过腺病毒,可能会存在“预存免疫”而降低疫苗的免疫效果,其原因是 。
感染过腺病毒的人体内具有相应抗体,接种疫苗时会被体内相应抗体部分消除而降低免疫效果,或导致不能携带S蛋白基因进入细胞内表达
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探究1 新冠病毒的检测资料:目前新冠病毒检测的主流方法是实时荧光RT(逆转录)-PCR法。荧光PCR的原理是PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针,该探针为一寡核苷酸,两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;DNA模板变性后, 探针结合在DNA一条单链上;子链延伸时,Taq酶的5'端-3'端外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号。
思考:荧光RT-PCR法进行核酸检测的原理?
RNA逆转录为单链cDNA,对cDNA进行PCR扩增,若检测出荧光信号增强,则说明感染了新冠病毒。
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探究2 新冠病毒的治疗资料 2020年2月15日,法维拉韦正式获得国家药监局批准上市,成为我国第一个针对新冠肺炎具有潜在疗效的药物,该药物能够专一抑制新冠病毒RNA聚合酶。
思考:有些人感染了新冠病毒需要药物治疗,有些人没用药也康复了。请分析不用药是如何康复的?
先通过体液免疫产生的抗体阻止病毒的扩散,再通过细胞免疫暴露胞内病毒,抗体与之结合后最终被吞噬细胞吞噬、消灭。
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探究3 新冠病毒的预防资料 2020年3月16日,陈薇院士团队研制的腺病毒重组(目的基因与减毒的腺病毒重组获得重组DNA分子)新冠疫苗获批启动展开临床试验。2021年2月25日,我国重组新冠疫苗获批上市。(注:腺病毒是一种DNA病毒)思考1:减毒腺病毒作用是什么呢?
思考2:本疫苗中的目的基因应该是?控制S蛋白合成的DNA片段 简述此疫苗目的基因的获取过程。
作为载体
将控制S蛋白合成的RNA片段逆转录合成cDNA,再通过PCR技术,大量扩增得到目的基因。
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实时荧光定量PCR
5‘-
-3‘
3‘-
-5‘
-3‘
Q
R
新冠病毒核酸检测
咽拭子采样
检测是否有新冠病毒RNA
新冠病毒RNA的量太少无法检测出来
需要扩增后检测
PCR只能扩增双链DNA
将新冠病毒的RNA通过逆转录后形成DNA
PCR扩增逆转录后的DNA
检测
实时荧光定量PCR可以在扩增DNA的同时进行检测。
荧光值
一、PCR扩增过程中荧光信号强度变化的变化规律
2.荧光信号变化规律
①早期:扩增产物较少,荧光信号不易检测到
②指数期:荧光值随循环次数增加呈指数增加。
③线性期:荧光值随循环次数增加呈线性增加。
④平台期:荧光值随循环次数增加几乎不增加。
早期
指数期
线性期
平台期
Taq酶活性下降
引物浓度下降
原料P浓度下降
荧光值
循环数
三、荧光阈值
在荧光