2025届新高考生物热点冲刺复习情境命题最前沿：病毒的检测与预防

2025届新高考生物热点冲刺复习

情境命题最前沿

病毒的检测与预防图2HIV图3流感病毒图4烟草花叶病毒图5T2噬菌体图1新型冠状病毒图6冠状病毒1．病毒的组成与生活方式（1）病毒的结构病毒没有

结构，主要由蛋白质外壳和遗传物质构成。子代病毒二者都在宿主细胞中合成。细胞病毒结构核酸蛋白质外壳（衣壳蛋白）囊膜包膜刺突一般病毒来源于宿主的细胞膜，使病毒更容易进入宿主细胞能与细胞膜受体结合，方便其进入细胞（起保护作用）（2）病毒的组成成分一般病毒主要由

和

构成，有些病毒还含有脂质（磷脂），某些特殊病毒只含有核酸（类病毒）或蛋白质（朊病毒）。病毒结构核酸蛋白质外壳（衣壳蛋白）囊膜一种病毒只含有一种核酸：DNA或RNA多种蛋白质，作为抗原引起机体发生免疫反应有的病毒含有磷脂一般成熟的病毒至少是由一种或几种蛋白质和一种核酸组成蛋白质核酸（3）病毒的生活方式病毒没有细胞结构，不能独立生活，只能营寄生生活，在生态系统中的成分属于

。病毒不属于生命系统的结构层次，这说明

是生物体结构和功能的基本单位，生命活动离不开细胞。但病毒在宿主细胞中能进行新陈代谢，能繁殖产生后代，属于生物。病毒只能用活细胞培养，不能用普通培养基培养的原因：如何用放射性同位素标记T2噬菌体？病毒只能寄生在活的宿主细胞中，其物质合成和能量供应都依赖于宿主细胞，因此不能独立生活，不能独立进行新陈代谢。细胞消费者T2噬菌体是专一侵染大肠杆菌的病毒，先用含有放射性同位素的培养基培养大肠杆菌，再用标记后的大肠杆菌培养T2噬菌体。按宿主不同按遗传物质不同植物病毒：烟草花叶病毒动物病毒：SARS病毒、天花病毒、流感病毒细菌病毒：噬菌体DNA病毒：噬菌体、天花病毒、乙肝病毒RNA病毒：烟草花叶病毒、HIV、SARS病毒

新冠病毒、流感病毒、埃博拉病毒2．病毒的分类、繁殖与变异（1）病毒的分类注意：病毒对宿主细胞具有

性，与宿主细胞膜上相应的

蛋白有关。如T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌细胞中。特异受体侵入别的细胞①吸附②注入③合成④组装⑤释放（2）病毒的繁殖（以噬菌体为例）病毒只提供了复制和表达的模板，其他的原料、能量、酶、相关细胞器全由宿主细胞提供。（2）病毒的繁殖（以HIV病毒为例）吸附注入合成组装释放蛋白质S（刺突）与细胞膜上的表面受体ACE2结合胞吞（整个核衣壳）RNA和蛋白质RNA和蛋白质结合成核衣壳以胞吐的方式释放脱壳脱去核衣壳蛋白病毒提供了复制和表达的模板-RNA和逆转录酶例1.新冠病毒是如何入侵细胞？①据图可知，冠状病毒入侵细胞的方式为？为什么？体现细胞膜的什么特点？胞吞；新冠病毒外有包膜；细胞膜的流动性冠状病毒入侵靶细胞示意图新冠病毒进入细胞的第一步，即通过S蛋白与细胞膜上的ACE2受体结合。②冠状病毒和细胞膜上的结合位点ACE2结合体现了细胞膜具有

的功能。进行信息交流例1.新冠病毒是如何入侵细胞？④目前各国科学家通过研究药物来抑制新冠病毒的感染，据图说明药物的作用机理？抑制S蛋白与ACE2受体结合冠状病毒入侵靶细胞示意图新冠病毒进入细胞的第一步，即通过S蛋白与细胞膜上的ACE2受体结合。③肺组织成为新型冠状病毒的主要入侵对象的原因？肺组织中ACE2较多，且与外界直接接触例1.新冠病毒是如何入侵细胞？④能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法，分别用放射性同位素32P、35S标记RNA和蛋白质的新冠病毒，侵染人肺细胞的方法来探究新冠病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质？请分析原因。冠状病毒入侵靶细胞示意图新冠病毒进入细胞的第一步，即通过S蛋白与细胞膜上的ACE2受体结合。不能，新冠病毒侵染宿主细胞时，病毒的蛋白质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。病毒RNA（+）互补RNA（-）病毒RNA（+）蛋白质（酶蛋白+结构蛋白）注意：+RNA可直接作为mRNA进行翻译，合成蛋白质。子代新冠病毒Ⅰ.+RNA病毒增殖①图中+RNA有三方面的功能分别是：翻译的模板；复制的模板；病毒的组成成分（如SARS、冠状病毒、脊髓灰质炎病毒）复制翻译复制组装②病毒利用

.

酶大量复制病毒的遗传物质；同时大量翻译结构蛋白依赖RNA的RNA聚合RNA复制酶/Ⅱ.-RNA病毒增殖病毒RNA（-）病毒RNA（-）互补RNA（+）蛋白质（酶蛋白+结构蛋白）子代新冠病毒（如埃博拉、狂犬病毒、麻疹、甲型、乙型流感）复制翻译复制组装Ⅲ.逆转录病毒增殖（HIV为例）HIV入侵T细胞的过程图病毒RNA（+）逆转录酶DNA整合到人体细胞核DNA分子中的DNARNA（+）蛋白质子代HIV病毒mRNA翻译转录转录组装噬菌体侵染大肠杆菌过程图Ⅳ.DNA病毒增殖（以T2噬菌体为例）DNAmRNA蛋白质复制转录翻译子代病毒（2）病毒的繁殖-中心法则生物种类遗传信息的传递过程以DNA作为遗传物质的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作为遗传物质的生物某些RNA病毒逆转录病毒蛋白质翻译转录DNARNA逆转录RNA复制翻译蛋白质复制DNA转录RNA复制RNA蛋白质翻译逆转录DNARNA翻译蛋白质复制转录复制(3)变异类型：可遗传变异的来源一般为基因突变。（2）病毒的繁殖注意：病毒在增值时，所需要的

、

、

都是宿主细胞提供的，病毒只提供自身

作为模板和指导自身的蛋白质的合成。场所原料能量核酸新型冠状病毒容易发生变异，原因是:新型冠状病毒的RNA分子是单链结构，更容易发生碱基的增添、替换和缺失例2.病毒入侵细胞后，是如何增殖的？（1）病毒S蛋白与ACE2受体识别和结合，病毒进入细胞；（2）溶酶体含

，可帮助病毒脱壳-溶解囊膜和结构蛋白；（3）病毒再将RNA释放，利用宿主细胞的核糖体首先

出依赖RNA的RNA聚合酶；（4）病毒利用

.

酶大量复制病毒的遗传物质；同时大量翻译结构蛋白；新冠病毒的侵染过程，分为以下6步：依赖RNA的RNA聚合酶/RNA水解酶翻译复制例2.病毒入侵细胞后，是如何增殖的？（5）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；（6）新病毒利用宿主细胞的膜泡运输系统，通过

释放出去，完成整个生活史。（7）与新冠病毒在宿主细胞内完成增殖的相关细胞器有

.

。（8）用图示表示出新冠病毒的遗传信息流动过程：胞吐核糖体、内质网、高尔基体、线粒体3、病毒免疫、检测与预防(1)人体对病毒的免疫病毒在免疫学上属于抗原。由于病毒都是寄生在活细胞内，而抗体不能进入细胞，因此病毒进入细胞后，人体往往先通过细胞免疫破坏感染病毒的细胞，再通过体液免疫来彻底清除病毒。（1）人体对病毒的免疫主要由免疫器官和免疫细胞组成的

皮肤和黏膜及其分泌物体液中的杀菌物质和吞噬细胞人体的三道防线第三道防线：第二道防线：第一道防线：非特异性免疫特异性免疫先天遗传而来，人人都有，无特异性、作用弱、时间短与病原体斗争过程中形成的后天性免疫，有特异性、作用强、时间长(体液免疫和细胞免疫)体液免疫（阻止病毒通过血液循环散播）细胞免疫（裂解靶细胞，暴露病毒抗原）抗原-抗体特异性结合吞噬细胞吞噬消化填空：(1)新冠肺炎病毒进入人体内后，首先由

组成的防线会发挥防御作用,与特异性免疫相比,这种免疫类型的主要特点是

(答出两条)。(2)被病毒侵染的肺泡细胞,称为

,人体内的

细胞会与该细胞密切接触使其裂解死亡,释放病毒。(3)病毒侵入人体后,会激活免疫细胞释放细胞因子,该物质会刺激

.体温调节中枢,导致机体“体温调定点”上升，使人的体温上升。体温上升，一方面，有利于

，另一方面，体温持续偏高严重影响了

的活性，从而影响了人体的正常代谢。生来就有；无特异性，不针对某一类特定病原体,而是对多种病原体都有一定的防御作用。靶细胞细胞毒性T下丘脑吞噬细胞和体液中杀菌物质机体快速清除病毒，以维持机体的稳态酶(4)冠状病毒初次入侵肺细胞要将其完全清除需要经过

免疫。再次接触冠状病毒抗原时，

可以迅速增殖分化为

.

。细胞免疫和体液浆细胞记忆细胞(5)已被治愈的患者短期内不容易再次被冠状病毒感染，这是由于他们体内产生了

。(6)机体对被病毒感染的细胞的清除往往是诱导

。(7)国家卫健委鼓励康复者捐献血浆,提高重症、危重症患者治愈率。康复者血清中能与新型冠状病毒结合的物质主要是

，与该物质合成与加工有关的具膜细胞器有

。抗体和记忆细胞细胞凋亡抗体内质网、高尔基体和线粒体和细胞毒性T细胞（8）在治疗新冠肺炎的过程中，康复者的血浆可救治危重症患者，其免疫学原理是：（9）人接种新冠疫苗后仍然有可能患病，其原因是：（10）实验证明，一定时间内间隔注射某疫苗3次效果更好，其主要原因是______________________________________________。（11）冠状病毒感染后，免疫系统对肺细胞的攻击引发肺炎，此时可以通过适度使用

对病人进行治疗，以避免肺部严重受损。

一方面，新冠病毒是RNA病毒，容易发生变异；另一方面，特定疫苗(抗原)引起的特异性免疫产生的抗体只能针对特定的病原体起作用。

新冠肺炎康复者的血清（血浆）中含有抗新型冠状病毒的特异性抗体，该抗体与患者体内的相应抗原特异性结合。体内产生的记忆细胞数量增多，免疫预防作用强免疫抑制剂(2)病毒的检测①检测病原体抗原—胶体金法（双抗体夹心法）制备单克隆抗体，利用

技术。若出现杂交带，则说明已经感染相应的病原体。本检测的不足是：在感染之初，病原体抗原含量也较低，不容易被检测到。抗原—抗体杂交(2)病毒的检测样本：鼻咽拭子检测线质控线胶体金：一种常用标记，可与蛋白质牢固结合，大量聚集时肉眼可见红色；样品垫：滴加样品的位置；结合垫：预留可移动的胶体金标记的新冠抗体1、胶体金标记的鼠IgGT线：固定了新冠抗体2（待测抗原的抗体）C线：固定了抗鼠IgG抗体（金标抗体的抗体）①检测病原体抗原—胶体金法（双抗体夹心法）原理：①待检样液加到试纸条一端的样本垫，通过层析作用向前移动，结合垫上吸附有胶体金（聚集后呈红色）标记的特异性抗体Ⅰ，若样本中含有病毒蛋白，则二者相互作用形成胶体金标记抗体Ⅰ-抗原复合物；②然后继续向前移动，与固定在检测线（T线）的抗体Ⅱ结合而被截留，聚集在检测线上，产生红色条带；③游离的金标记抗体Ⅰ则继续向前到达质量控制区（C线），与此处固定的抗特异性抗体Ⅰ的抗体（图中简称二抗）结合，从而使C线发生颜色变化。抗原检测过程中反复进行了

的特异性结合。若待测样品中无新冠病毒蛋白，则为阴性，显色结果应为

。质控线的意义在于

。

抗原和抗体检测线不变色、质控线变色判断层析过程是否顺利例3：双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体过程如图所示。该检测方法中酶标抗体能定量检测抗原的原理是______________________________________________________________________________________________________。

酶标抗体与待测抗原结合并由酶催化检测底物反应，从而可以通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量②检测体液中相应的抗体—胶体金法与上述相反，利用一定方法获得的

与待检病人的体液做抗原—抗体杂交。本检测的不足是：机体感染病原体后产生抗体需要一定的时间，并且抗体的产生要达到一定量时，才能被检测出来，容易出现假阴性。病原体抗原样本：血液等①若样品含（人）抗体lgG，会在结合垫与胶体金病毒抗原结合，然后继续向前移动，在检测线与（鼠抗人）抗lgG抗体结合一起形成复合物而显色；②在质控线胶体金标鼠抗体lgG与其抗体结合生成复合物而显色。故阳性为2条红线。(1)通过对患者研究发现，病毒侵入人体后，大约需要5～7天产生IgM抗体，IgG抗体在感染后10～15天时产生。通过检测外周血中IgM和IgG，不仅可以鉴别是否感染，还可以辨别检测者是近期感染或者是既往感染。当核酸检测结果为阳性，IgM(＋)IgG(－)时，可判断检测者为___________；已治愈的患者检测结果应为____________________________________。近期感染核酸检测结果为阴性，IgM(－)IgG(＋)例4：(2)如果某人的抗体检测呈阴性，他________（“有可能”或“不可能”）感染了新型冠状病毒，理由是：有可能

人体的免疫系统接受抗原刺激后，需要一段时间才能产生达到检测数量的抗体；不同个体的免疫力存在差异，有些个体在同样时间内产生抗体数量少。

例5：当人体首次感染新冠病毒后，通常在7天左右，IgM抗体的指标会迅速上升。基于这一原理，某公司生产出新冠病毒IgM抗体检测试剂盒(胶体金法)，其核心成分是一种胶体金试纸，结构如下图所示:样品垫--滴加样品的位置;结合垫--预留可移动的胶体金标记新冠病毒抗原(下称金标抗原)的位置;T---检测线，该部位固定了抗一人IgM抗体，可以部分拦截结合垫上形成的金标抗原-抗体复合物，并呈现红色条带;C--质控线，该部位固定了实验室制备的针对金标抗原的抗体，可以部分拦截金标抗原，并呈现红色条带。检测流程如下:将样品加入样品垫，然后加入液体介质，融有样品的液体介质将借助纸层析的原理沿试纸向吸水垫的方向移动。下列说法正确的是()下列说法正确的是()A.样本最好选用待测个体的鼻咽拭子B.该检测方法运用了抗原与抗体特异性结合的原理C.若T、C均出现红线，初步表明该待测个体感染了新冠病毒D.若T、C均不出现红线，初步表明该待测个体未感染新冠病毒BC③检测病原体的核酸——荧光定量PCR：荧光探针+PCR过程提取病毒的RNA，反转录后再进行PCR(RT-PCR)，再用荧光探针实时检测扩增产物。这种检测方法的原理是

。这种方法很灵敏，也能够很好地定量。DNA分子杂交③检测病原体的核酸——荧光定量PCR：荧光探针+PCR过程本检测的不足是：核酸检测操作繁琐、需要专门的仪器。优点：结果最准确；放大扩增病毒核酸特定片段，确定病毒是否存在；核酸检测能够非常早期的发现感染患者，对患者的整个排毒周期有一个非常准确的监测。(3)预防：控制传染源；切断传播途径；保护易感人群等。例6：目前我国新冠病毒核酸检测的方法是RT-PCR，下图为RT-PCR（逆转录荧光PCR技术）的原理：PCR过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和淬灭基团（抑制荧光发出），当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光（荧光强度与探针水解量成正相关）。请回答下列问题：(1)PCR技术与DNA技术体内复制过程相比，两者的复制方式都是

。RT-PCR过程中，需先以RNA为模板合成cDNA，故装置中需添加

酶。除了加酶，解开DNA双螺旋的方法还有

。(2)通过荧光检测到荧光信号，则可判定该检测样本为

性（阳或阴），在相同PCR循环次数条件下，荧光强度与病毒数量呈

。半保留复制逆转录加热阳正相关4．病毒的培养、鉴定与应用(1)标记培养：先用含放射性原料的培养基培养宿主细胞，再用病毒侵染培养出来的宿主细胞。(2)病毒类型的鉴定思路①酶解法：用DNA酶与RNA酶分别水解病毒核酸提取物，若用DNA酶处理后，病毒仍有感染能力，RNA酶处理后无感染能力，则为RNA病毒，反之确认为DNA病毒。②同位素标记法：含标记“T”的核苷酸可确认为DNA病毒，含标记“U”的核苷酸可确认为RNA病毒。例7：实验探究——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。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，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，设计实验以确定新冠病毒的类型，简要说明实验思路、结果及结论。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)【实验思路】：【结果及结论】：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养基中，之后接种新病毒。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脱氧核糖核苷酸的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。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。(3)应用①基因工程中用作载体，如：噬菌体、动植物病毒（DNA病毒）。②细胞工程中用作动物细胞融合的“促融剂”，如：灭活的病毒。③免疫学上可制备疫苗，如：灭活疫苗、减毒疫苗、核酸疫苗、重组亚单位疫苗。④研究遗传物质。⑤进行生物防治，如：利用病毒与宿主的寄生关系控制有害动物数量的增长。⑥作物育种方面：某些病毒的遗传