浅谈病毒微专题的构建

2020-11-16 02:14云南
教学考试(高考生物) 2020年3期
关键词:碱基宿主核酸

云南

新型冠状病毒引发肺炎疫情让人们意识到病毒不是概念,而是能影响人类生存的生物,也让病毒成为2020 年的关注热点。病毒的相关内容一直是高考常涉及的生物知识,其中高中教材中(除选修1、选修2 外)有20 处涉及病毒知识,结合热点构建病毒微专题在临考前是很有必要的。以下是笔者构建的病毒微专题,具体包括回归教材、考向分析及定点训练三方面,希望对读者有一定帮助。

一、回归教材——熟悉病毒的知识点

1.《分子与细胞》模块涉及病毒内容情况

表1

2.《遗传与进化》模块涉及病毒内容情况

表2

3.《稳态与环境》模块涉及病毒内容情况

表3

续表

4.《现代生物科技专题》模块涉及病毒内容情况

表4

二、对涉及病毒的内容进行考向分析

1.基础知识考查

该类试题考查学生的理解能力。通常出现在选择题中,要求判断正误,解题的关键是熟记与病毒相关的结论。本文此部分内容不作赘述。

2.实验探究类型的考查

该类考查题型可分为选择题和非选择题,是必备基础知识的升级运用,旨在考查学生对知识的综合运用能力及实验探究能力。考查方向一般有以下四种:

(1)探究病毒的类型

【必备知识】DNA 特有碱基T,RNA 特有碱基U;双链病毒中互补碱基含量相同,单链病毒的碱基含量一般不同。

【实验思路】a.先分析核酸的碱基类型来确定病毒的核酸是DNA 还是RNA,再分析碱基比例来判断是单链还是双链。b.用病毒分别侵染含同位素标记的碱基T(或胸腺嘧啶脱氧核苷酸)和含同位素标记的碱基U(或尿嘧啶核糖核苷酸)的宿主细胞,根据子代病毒中的标记类型来确定核酸类型。(该思路只能判断该病毒是DNA 还是RNA,不能判断是否为双链)

注:同位素标记时,需先标记宿主细胞,不能用培养基直接培养病毒。

(2)探究病毒的遗传物质是核酸还是蛋白质

【实验思路】a.分别用病毒的核酸及蛋白质去侵染宿主,观察宿主是否出现被感染症状。b.分别标记病毒的蛋白质和核酸,观察收集到的子代病毒中被标记的情况。

注:a.需要准确找出实验的观察指标。b.不能标记核酸和蛋白质的共有元素C、H、O、N。

(3)探究某种病毒能否导致细胞癌变

【实验思路】将细胞置于有该病毒和无该病毒条件下培养,比较细胞的癌变率。

注:需要用生理盐水来保持细胞的正常渗透压。

(4)探究药物(或药物浓度)对病毒增殖的影响

【实验思路】在有药物(或不同药物浓度)和没有药物的情况下观察并比较病毒对细胞的侵染情况。

注:a.对变量的控制要精准;b.需要让细胞在等渗溶液中培养。

3.关于信息获取能力及生命观念、社会责任学科核心素养相关的考查

该类考查素材可来自教材(如HIV),更多素材来自教材外,但考查点均落在教材的基础知识上,考生需将素材与相关考点进行对接,并用恰当的词语来表达自己的观点。解答这类试题要注意审题及表述,要求审题能抓住关键信息,表述能自圆其说且正面积极。

三、定点训练

训练是检测专题整合效果的必要手段,在临考冲刺阶段由于时间紧迫,建议师生针对某个典型素材进行全方位、无死角的挖掘式问答,问答尽可能做到覆盖病毒的相关知识点,达到以点概面的效果。以下是笔者组织的挖掘式问答的实例:

【资料】在新型冠状病毒肺炎疫情暴发后,我国科研团队在短时间内开展对未知病毒的解读,得出新型冠状病毒主要传播途径是呼吸道传播和接触传播的结论,并争分夺秒推进科研进程,为疾病的诊断及治疗提供便利。以下是笔者收集到的目前部分科研成果:分离出新型冠状病毒毒株,展开疫苗的研制,部分疫苗品种进行到动物实验阶段;对现有抗病毒药物的药效进行筛选,找出对抗新型冠状病毒有效的药物并展开临床试验;完成了核酸试剂盒的研发及临床使用,研发出的新一代快速检测病毒抗体检测试剂盒即将投入使用;“特免血浆”投入临床治疗。请回答下列问题。

1.从实验探究角度设问

(1)尝试简述科研人员解读未知病毒的研究过程。(提示:发现问题—提出假说—实验验证—得出结论)

(2)发现病原体是病毒后,如何确定该病毒的类型?(提示:先分析碱基种类,再分析碱基比例)

(3)请设计筛选治疗新型冠状病毒药物的实验思路。(提示:观察并比较不同药物干扰时病毒对细胞的侵染情况)

2.从人体免疫和健康角度设问

(1)尝试阐述新型冠状病毒只侵染特定宿主细胞的原因。(提示:宿主细胞具有识别新型冠状病毒的受体)

(2)在病毒进入人体细胞前,人体免疫系统如何体现其防卫功能?(提示:从非特异性免疫和体液免疫角度分析)

(3)试阐述病毒进入人体后引起的特异性免疫过程。(提示:需答体液免疫及细胞免疫两个过程)

(4)新型冠状病毒对人体来说属于___________,“特免血浆”的治疗原理是___________。(提示:抗原;“特免血浆”中有新型冠状病毒的抗体与新型冠状病毒发生特异性结合)

(5)疫苗的实质是___________。(提示:保留抗原特性但不使人患病的病毒)

(6)尝试阐述:中医调理有利于人体免疫能力提升的原因。(提示:内环境理化性质与细胞代谢密切相关)

(7)免疫系统的功能是___________,机体清除被病毒侵染细胞的过程属于___________。(提示:防卫、监控及清除;细胞凋亡)

(8)尝试从预防传染病的角度来分析戴口罩的意义。(提示:切断传播途径,隔离传染源)

3.从病毒无细胞结构角度设问

(1)为何需要用活细胞来培养新型冠状病毒毒株?(提示:新型冠状病毒无细胞结构,其增殖依赖于活细胞)

(2)如何确定引发肺炎的病原体是细菌、真菌还是病毒?(提示:观察病原体有无细胞结构,若有,则观察有无细胞核)

(3)试解释新型冠状病毒在人体外存活的时间是有限的原因。(提示:病毒无细胞结构,只有在宿主细胞中才能体现其生命活动)

(4)写出新型冠状病毒遗传信息的传递过程。(提示:RNA→RNA→蛋白质)

4.从选修角度设问

(1)用于临床诊断的核酸试剂盒利用的技术是__________,原理是___________,其荧光探针的制作思路是___________。(提示:DNA 分子杂交;碱基互补配对;将病毒的cDNA 片段用荧光标记)

(2)试阐述研发新型冠状病毒的单克隆抗体的思路。(提示:将能产生抗体的B 细胞与骨髓瘤细胞融合,培养杂交瘤细胞并提取抗体)

(3)尝试阐述灭活病毒的制备原理及利用灭活病毒促进细胞融合的原理。(提示:灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力,但是并不破坏这些病原体的抗原结构;病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合)

(4)“快速检测病毒的病毒抗体检测试剂盒”所用技术为___________,检测血液中是否存在病毒蛋白的依据及原理是________________。(提示:抗原-抗体杂交技术;依据为是否存在杂交带,原理是抗体只能特异性与抗原结合)

5.从核心素养的角度设问

(1)我国医疗及科研团队能在较短时间内做出准确判断,离不开各种高新技术的支持,如PCR 技术、核酸合成技术等,请谈谈你对科学与技术的关系的看法。(提示:科学是技术的基础,技术的发展会推动科学的进步)

(2)结合亲身经历,谈谈你对疫情暴发期间要求人们居家隔离的看法。(提示:控制传染源及切断传播途径是预防传染病的基本方法)

由于挖掘式设问对资料的使用率很高,不仅可以帮学生巩固已有知识,还可以提升学生的审题能力。又因其设问形式灵活性大,笔者建议采用面对面的方式及时问答,这样既可节约时间还可及时发现学生的问题,最终达到提高学生思维能力及应试能力的目的。

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