2026届高三生物一轮复习课件病毒的检测和预防

病毒的检测和预防走近病毒病毒结构核酸蛋白质囊膜糖蛋白脂质形成各种突起刺突核衣壳甲流病毒模式图新冠病毒模式图T2噬菌体模式图逆转录病毒如：HIV病毒、Rous肉瘤病毒单链-RNA病毒如：甲型流感病毒单链+RNA病毒如：新冠病毒、SARS冠状病毒*

+RNA的功能：1、储存遗传信息2、直接作为翻译的模板病毒的检测下图曲线表示新冠病毒感染人体后抗体的变化情况：病毒的检测方法：（1）核酸检测，即检测病毒的遗传物质

（DNA分子杂交技术）（2）特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体

（抗原--抗体杂交技术）（3）特异性抗原检测，即检测病毒的蛋白质

（抗原--抗体杂交技术）碱基互补配对抗原抗体特异性结合抗原抗体特异性结合新冠病毒的检测方法

荧光定量PCR（聚合酶链式反应）由于PCR反应模板为DNA，因此在进行PCR前，应将新冠病毒核酸（RNA）逆转录为DNA。在PCR反应体系中，包含一对特异性引物以及一个Taqman探针，该探针为一段特异性寡核苷酸序列，两端分别标记了报告荧光基团和淬灭荧光基团。探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；若反应体系存在靶序列，PCR反应时探针与模板结合，DNA聚合酶沿模板利用酶的外切酶活性将探针降解，报告基团与淬灭基团分离，发出荧光。每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子产生。荧光定量PCR仪能够监测出荧光到达预先设定阈值的循环数（Ct值）与病毒核酸浓度有关，病毒核酸浓度越高，Ct值越小。逆转录

PCR阴性阳性胶体金法检测抗原的原理（

以新冠病毒的抗原检测为例）胶体金法检测抗体的原理（

以新冠病毒的抗体检测为例）课堂练习1、导致新冠肺炎的病原体是“2019-nCoV”病毒，该病毒为RNA病毒。快速准确的检测对疫情防控起着至关重要的作用。（1）检测方法一是用“新冠病毒核酸检测试剂盒”。其过程是获取下呼吸道分泌物等标本后，通过__________得到cDNA，再通过________技术扩增，然后通过荧光标记的基因探针进行检测，如果检测结果为_______（“阳性”或“阴性”）则可确诊。（2）检测方法二是进行抗体检测。南开大学团队研发出了新冠病毒IgM/IgG抗体快速测试卡（1滴血，15分钟即可肉眼观测到结果）。该技术运用了_________________的原理。如果疑似患者小李的抗体检测呈阳性，则可以确诊为新冠患者，因为病毒进入体内后可引起特异性免疫反应，最终由______细胞分泌相应的抗体。如果小李的抗体检测呈阴性，他________（“可能”或“不可能”）感染新型冠状病毒，理由是____________________________。

逆转录PCR阳性抗原抗体特异性结合浆可能病毒进入机体，引起免疫反应需要一定的时间病毒的预防预防病毒感染的措施控制传染源切断传播途径保护易感人群所有人群易感、婴幼儿或老年人为主确定疑似病例早诊断、早报告、早治疗、早隔离呼吸道传播、接触传播切断传播途径:最好的办法就是要切实搞好个人卫生和环境卫生飞沫传播（戴口罩）接触传播（消毒物品、洗手）保护易感人群:减少外出，少聚集接种疫苗加强锻炼减少外出最有效的措施：接种疫苗细胞中培养新冠病毒灭活病毒注射人体S蛋白基因质粒重组质粒导入细胞S蛋白人体注射提纯5型腺病毒注射人体S蛋白的mRNA脂质体mRNA疫苗人体注射①②③④

灭活（减毒）疫苗蛋白质疫苗核酸疫苗新冠病毒疫苗的研发

重组蛋白疫苗被认为是最安全的疫苗，是将病毒的目标抗原基因整合到表达载体中，然后将表达载体转化到细菌、酵母菌、哺乳动物或昆虫细胞中，经诱导表达出大量的抗原蛋白，再通过纯化而得到的疫苗。重组蛋白疫苗优点：安全、高效、可规模化生产。缺点：找到良好表达系统很困难。课堂练习2、（2022·全国卷节选）常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和核酸疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S（具有抗原性）的编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是______。目的基因的筛选与获取（S蛋白基因）→基因表达载体的构建（S蛋白基因与载体拼接）→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定（检测受体能否产生S蛋白）导入细菌质粒构建表达载体转化的细菌表达抗原蛋白转入细菌Ca2+处理DNA筛选选择性必修3P26发酵工程生产Ti质粒构建表达载体植物细胞插入植物细胞染色体DNA表达抗原蛋白转入农杆菌Ca2+处理伤口细胞感染T-DNA转移DNA转化的植物细胞筛选导入植物细胞植物细胞培养农杆菌转化法动物病毒构建表达载体转化的受精卵抗原蛋白显微注射受精卵DNA筛选导入动物细胞转基因动物表达课堂练习3、（2021·北京卷节选）新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐，接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种，其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗（重组疫苗）是一种基因工程疫苗，其基本制备步骤是：将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中，重组载体经扩增后转入特定动物细胞，进而获得重组腺病毒并制成疫苗。（3）为保证安全性，制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因，使其在人体中无法增殖，但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是：接种疫苗→_______________________→_____________→诱发特异性免疫反应。（4）重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因________。（重组腺病毒）进入细胞表达抗原

重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。在正式投入大规模生产和运用之前，需要对疫苗的安全性、有效性等方面进行检测和评估。课堂练习4、疫苗的研发通常耗时较久。有同学说“新冠病毒是RNA病毒，易发生变异，病毒变异后已研发的新冠疫苗无法起到预防作用。”请依据免疫学原理评价这一观点。【参考答案】①若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分并没有发生变化，则疫苗依旧有效；②若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化，但疫苗激发产生的抗体仍具有较强的与新冠病毒结合的能力，则疫苗依然有效；③若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化，且疫苗激发产生的抗体与新冠病毒结合的能力大大减弱，则疫苗效果受到影响。课堂练习5、由于核酸检测比较费时费力，现已开发出多款针对新冠病毒的抗原或抗体检测试剂盒，可在更短时间内得出检测结果。假如你是一名科研人员，现提供新冠病毒刺突蛋白基因、能产生专一针对新冠病毒抗体的B细胞及其他相关的生物学材料，请运用现代生物技术，设计两款能够快速大规模生产、针对新冠病毒抗原或抗体检测的试剂盒，简要写出生产试剂盒的设计思