内容正文:
价值引领 活动目标
(1)近年来由病毒引起的公共卫生事件严重威胁人类健康,而人类健康问题是历年来高考的热点。
(2)通过“病毒”相关问题的探究,培养学生的知识迁移、发散思维和解决实际问题的能力,提高学生的社会责任意识。 (1)构建以“病毒”为核心的知识网络体系,通过构建“知识网络”,浸润“生命观念”,搭建解题“思维模型”。
(2)借助“病毒”,探究、深挖、串联与之相关的知识点:结构与功能、物质运输、繁殖过程、中心法则、体液免疫与细胞免疫、病毒的检测和预防、病毒的分类鉴定及实践应用等。
目录
活动项目(一)
通过探究病毒的结构,深化理解“结构与功能观”
活动项目(二)
活动项目(三)
归类病毒增殖过程,理清病毒遗传信息传递
关注病毒检测与预防,崇尚健康生活方式
主题下的高考命题研究
活动项目(一) 通过探究病毒的结构,深化理解“结构与功能观”
情境素材(一) 病毒的结构和组成
1.病毒的结构
病毒都具有核酸和衣壳蛋白,有的病毒还具有包膜和刺突等结构。
2.病毒的化学组成
(1)核酸:病毒的核酸是DNA或RNA,据此分为DNA病毒和RNA病毒。
(2)蛋白质
衣壳蛋白 构成病毒的衣壳,保护病毒的核酸;无囊膜病毒的衣壳蛋白参与病毒的吸附、侵入,决定病毒的宿主嗜性;病毒的表面抗原
囊膜蛋白或称刺突蛋白 囊膜糖蛋白多为病毒吸附蛋白。有些病毒的囊膜糖蛋白还介导病毒进入细胞
毒粒酶 是存在于病毒壳粒内的酶,如逆转录酶等
(3)脂质和糖类:病毒的脂质是从宿主细胞获得的,主要存在于病毒的囊膜中。病毒的糖类主要存在于病毒糖蛋白和糖脂中,糖蛋白还是重要的免疫原。
[问题探究]
1.根据病毒的化学组成分析,组成病毒的化学元素主要有哪些?
提示:病毒大都含有核酸、蛋白质,因此其主要元素组成为C、H、O、N、P。
2.请从结构与功能的角度解释为什么病毒的生活方式为寄生?
提示:病毒结构简单,没有为其生命活动提供物质和能量的结构,其生命活动所需物质和能量来自宿主细胞,导致其生命活动必须依赖于宿主细胞。
3.病毒所具有的多种蛋白质是怎样合成的?
提示:在宿主细胞内,利用宿主细胞的原料和结构合成。
4.根据遗传物质的化学组成,可将病毒划分为DNA病毒和RNA病毒两种类型。请利用放射性同位素标记法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定流感病毒的类型,简要说明实验思路、结果及结论。
提示:实验思路 甲组——将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种流感病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组——将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种流感病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
情境素材(二) 病毒侵染细胞的方式
某病毒的S蛋白和宿主细胞膜上的ACE2“接头”,一旦“暗号”对上,细胞胞吞病毒,将病毒“请”进细胞;溶酶体帮助病毒溶解囊膜和结构蛋白,病毒正好借此将RNA释放,利用宿主细胞的核糖体翻译病毒早期蛋白;病毒利用RNA指导的RNA聚合酶大量复制病毒的遗传物质,并大量翻译结构蛋白;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;新病毒利用宿主细胞的膜泡运输系统,通过胞吐释放出去,完成整个生活史
(如下图所示)。
[问题探究]
5.该病毒通过什么方式进出细胞?体现了细胞膜的什么特点?
提示:胞吞、胞吐;细胞膜的流动性。
6.分析该病毒与T2噬菌体侵染大肠杆菌过程有何异同?
提示:T2噬菌体:吸附→侵入→合成→组装→释放。
该病毒:吸附→侵入→脱壳→合成→组装→释放。
7.能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法,分别用被放射性同位素32P、35S标记了RNA和蛋白质的该病毒,侵染人肺细胞的方法来探究该病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质?请分析原因。
提示:不能。因为该病毒侵染宿主细胞时,病毒衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞,无法确定放射性来源于蛋白质还是RNA。
思维建模·触类旁通
归纳不同病毒侵染宿主细胞的方式
不同的病毒由于其组成和结构不同,在侵染方式上会存在差异,但总体都有吸附→侵入→脱壳→生物合成→组装和释放几个步骤。
病毒吸附到细胞膜表面上后,可以通过多种方式侵入细胞,常见的有注射式侵入、细胞内吞、膜融合三种。
(1)注射式侵入:一般为有尾噬菌体的侵入方式,通过尾部收缩将衣壳内的DNA基因组注入宿主细胞内,如图1。
(2)细胞内吞:动物病毒常见的侵入方式,经细胞膜内陷形成吞噬泡,使病毒粒子进入细胞质中,如图2。
(3)膜融合:有包膜病毒侵入过程中病毒包膜与细胞膜融合,如图2。
活动项目(二) 归类病毒增殖过程,理清病毒遗传信息传递
情境素材(一) 乙肝病毒是一种DNA病毒,主要依靠病毒包膜上的相关蛋白与肝细胞膜