新型冠状病毒在高中生物教学中的应用 论文

新型冠状病毒在高中生物教学中的应用摘要：在高中生物中我把与新型冠状病毒相关的知识点进行了简单总结，主要有：从生物圈到细胞，中心法则及免疫调节。关键词：新型冠状病毒；病毒结构；中心法则；免疫调节；疫苗引言：2019年底新型冠状病毒肆虐，全国人民对此都无限恐慌并极度关注。作为老师，我想让学生在恐慌的同时也能理性对待，正确处理新冠事件，所以我要把这么好的一个生活实例应用到生物教学中去，帮助学生理解日常生活中我们遇到的有关新冠事件处理办法，并加深对相关生物学概念的认[1，2]识，从而形成科学的生命观念。同时，用相关的理论知识来解释实际应用，还可培养学生的社会责任，进一步提升生物学学科核心素养。所以我把新型冠状病毒在高中生物教学中的应用总结了以下几点。一、新型冠状病毒在“从生物圈到细胞”中的应用从生物圈到细胞是高中生物必修一第一章第一节里的内容，里面“生命活动离不开细胞”中涉及非细胞生物——病毒。大家对它是只知其名，不知其形，更不知其特点。在讲本知识点时，我打算以大家最近很关注的新型冠状病毒为例，展示它的图片，介绍它的结构和特点。这样激发学生兴趣的同时，让学生更关注生活，能学以致用，更科学对待新冠事件，帮助大家辟谣，做好正确日常防护。新型冠状病毒是由遗传物质RNA和蛋白质外壳组成的，无细胞结构，只能寄生在活细胞体内，因此它主要靠飞沫传播，另外接触、消化道也可传播。所以“配戴口罩”“不去人流量大的地方”“勤洗手，消毒”“常开窗通风”“不碰野味”这都是阻断病毒传播的有效途径。“食物煮熟”也可以预防病毒传播，这是通过杀死病毒的宿主，来消灭病毒。而"抗生素能杀灭新冠病毒”“多晒太阳”“洗热水操能预防新冠病毒”等的说法是错误的，不科学的。因为我们通常所说的抗生素可以分解细菌、支原体、衣原体等原核生物的细胞壁，而病毒无细胞壁，所以抗生素对病毒无效。太阳光中含有紫外线，而且紫外线有一定的消毒作用，但消毒能力太弱，达不到消灭病毒的效果。病毒对热敏感，但需要56℃处理30min才能有效灭活，人洗热水澡温度一般是35℃——45℃，并且人体体温37℃左右，人是恒温动物，不会因为洗热水澡而显著改变人体内部温度，所从说以上预防新冠病毒的方法是不科学的，不可取的。二、新冠状病毒在“中心法则”中的应用中心法则是高中生物人教版必修二第四章第二节基因对性状的控制中的内容，是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律，说明了基因、蛋白质与性状的关系。掌握中心法则对生命本质的把握有着重要的作用，那么如何才能把这么抽象化的一节内容讲好呢?我觉得把生活实例融入课堂非常重要，尤其是大家感兴趣的生活实例。所以我以新冠病毒作为切入点，来帮助学生化抽象为具体，加深理解，加深记忆。1.新型冠状病毒的增殖——从RNA到RNA和蛋白质信息流动新型冠状病毒的宿主细胞主要是肺和呼吸道，当新冠病毒侵染宿主细胞时，它先吸附在细胞的表面然后将其遗传物质RNA长链注入到细胞内，这时RNA有部分片段在宿主细胞核糖体的帮助下翻译成RNA复制聚合酶，该酶可使病毒的遗传物质RNA在宿主细胞中大量复制，然后再翻译成蛋白质，合成的RNA和翻译出的蛋白质进行重新组装，形成许多新的新型冠状病毒，当宿主细胞营养不足时就裂解死亡，新型冠病毒最后释放到细胞外，再去侵染别的细胞，所以新冠病毒对人体肺部细胞和呼吸道细胞的损伤是不可逆的。整个病毒的侵染和增殖过程中涉及到中心法则的RNA复制和翻译，内容比较抽象，只好以大家关注的生活实例增加学生的兴趣，再配上大量图片，帮助学生化抽象为具体。2.新型冠状病毒的检测——从RNA到DNA的信息流动新型冠状病毒核酸检测方法是反转录荧光定量PCR，其原理就是提取采集临床症状病人的呼吸道、血液、粪便等标本，提取标本中的核酸，然后在逆转录酶的作用下以RNA为模板逆转录成DNA，再以DNA为模板进行PCR扩增为双链DNA，然后与我们预先加入的一段荧光标记探针结合，若呈阳性则说明样本中有新型冠状病毒。在整个检测过程中涉及到了RNA的逆转录过程，和PCR扩增技术。这样讲解让学生把生物和生活结合到一起，使学生不再感到空洞和陌生，让学生觉得生物知识就在身边，我们可以学以致用。三、新型冠状病毒在免疫调节中的应用免疫调节是高中生物人教版必修三第二章第四节内容，主要讲述特异性免疫的过程及免疫学的应用。大家对免疫并不陌生，可是要说到原理及过程，大家就不知道了。本节内容既是高考重点也是难点，还与我们生活息息相关，所以学好本节内容很重要，但本节内容涉及到我们机体内部那些看不见摸不着的器官和物质。所以我在引入生活实例的同时用了大量的课件图片、动画帮助学生理解，其中的实例每年都有所不同，今年我就打算用刚刚发生的、大家关注的新冠病毒。1.新冠病毒在特异性免疫过程中的应用研究发现老人、小孩和免疫力低下者更容易感染新型冠状病毒，由此可见它与我们的免疫功能有关。那么当新型冠状病毒侵染我们机体后，人体的特异性免疫是如何发挥作用的呢？人体有三道防线，用来抵抗外界病原体，人体的第一道防线是皮肤和黏膜；人体的第二道防线是体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。这两道防线每个人从出生就有，没多大差异，对多种病原体都有作用，不仅仅对某一类特定病原体起作用，因此叫做非特异性免疫。一般情况下，这两道防线可以阻止大多数病原体对机体的侵袭，但由于新冠病毒某些结构和人体相似，所以很容易突破这两道防线，从而进入人体的第三道防线。人体的第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的，具有特异性，因此又叫特异性免疫。当新型冠状病毒进入机体后，吞噬细胞识别出它是外来物，然后进行处理，使其暴露出新型冠状病毒特有的抗原，并将抗原递交给T淋巴细胞，T淋巴细胞收到抗原刺激产生淋巴因子，淋巴因子促使B淋巴细胞进行增殖分化变成浆细胞和记忆细胞，浆细胞可以产生抗体，抗体再与抗原进行特异性结合，最终形成沉淀或细胞集团，被吞噬细胞吞噬消灭。记忆细胞对该抗原持有短期或长期记忆，使得记忆细胞再遇到该抗原时就迅速增殖分化变成浆细胞，从而快速产生大量的抗体，发生二次免疫。这就是体液免疫的大致过程。可当新型冠状病毒侵入机体细胞后，体液免疫也无能为力了，这时发挥作用的是细胞免疫了。吞噬细胞依然会识别处理新型冠状病毒，使其暴露出该病毒特有的抗原并将抗原呈递给T淋巴细胞，T淋巴细胞在接受刺激后分化为效应T细胞，效应T细胞与靶细胞密切接触，使其裂解死亡，从而使病原体失去寄生的基础，因而能被吞噬消灭。这就是我们机体在遇到新型冠状病毒时所发生的特异性免疫，当然，在人体的免疫系统对抗新冠病毒作战的时候，也会给人体带来发热、干咳、红肿等诸多不适。当人们出现这些症状的时候要到医院，借助专业的医疗设备和药剂，为免疫系统，尤其是T细胞和B细胞争取时间、提供能量，直到完全战胜新冠病毒。2.新冠状病毒和免疫学中的疫苗高中生物人教版必修三第二章第四节免疫学的应用中就有疫苗的发明和应用，正好借着本节内容给大家讲解下新型冠状病毒疫苗，学习知识的同时打消大家对疫苗的顾虑。自2019年新冠病毒出现后大家就对新型冠状病毒疫苗翘首以盼，终于不负所望，新型冠状病毒疫苗很快上市并被大家接受，截至2021年6月6日，全国接种新型冠状病毒疫苗77787.9万剂次，而且人数还在不断增加，年龄范围也在扩大。那么什么是疫苗，它的作用又是什么呢？疫苗其实就是人们提取出的病毒或者是人们培养出来的病毒经过灭活或者减毒处理，使病毒丧失感染性和毒性，且保留免疫原性，注射到人体内，通过刺激人体的第三道防线，让人们在不犯病的前提下，对病毒产生记忆细胞和抗体。所以正常情况下，疫苗对身体不会造成明显危害，大家可以放心接种，但因个人体质不同，可能会存在接种部位局部红肿、瘙痒、硬结等轻微不适。一般接种新冠疫苗后，不会再患新冠肺炎，但新冠病毒的遗传物质是RNA，单链不稳定，易突变，所以即使打过疫苗也不要大意，还是要做好日常的防护工作。