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！ 生~物 冠状病毒 作者 | 郭文韬 北京新东方中小学全科教育一对一部 高中生物组 辞旧迎新之时，新型冠状病毒来袭！它搭上了春节人口大流动的“便车”，在全国不断传染。那么，你对于新型冠状病毒了解多少呢？考试中会不会考到呢？ 让我们一起从生物学科角度出发，复习一下冠状病毒的相关知识，积极认真地面对新冠病毒，做到“知己知彼，百战不殆”。 一 什么是病毒？ 按照我们高中生物所学的内容，病毒是没有细胞结构，不能自主代谢，必须进入细胞内部，利用宿主细胞的物质和能量大量复制自己并杀死宿主细胞。 从遗传物质的角度划分，病毒分为DNA病毒和RNA病毒。 DNA病毒以必修二中验证DNA为主要遗传物质的实验材料噬菌体为代表。 而RNA病毒又细分为两种，一种是逆转录病毒，例如大名鼎鼎的HIV病毒，可以引发艾滋病。  点击图片 查看大图 另一种是RNA自我复制病毒，也就是今天咱们讨论的新型冠状病毒。 二 什么是冠状病毒？ 冠状病毒在系统分类上属冠状病毒科（Coronaviridae）冠状病毒属（Coronavirus）。 冠状病毒属的病毒是正链单股RNA病毒，直径约80～120nm，其遗传物质是所有RNA病毒中最大的，感染人、鼠、猪、猫、犬、狼、鸡、牛、禽类脊椎动物。 冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体，属于RNA病毒。 病毒有包膜（结构类似与细胞膜），包膜上存在棘突，不同的冠状病毒的棘突有明显的差异。由于在电子显微镜下可观察到其外膜上有明显的棒状粒子突起，使其形态看上去像中世纪欧洲帝王的皇冠，因此命名为“冠状病毒”。  2019新型冠状病毒（2019-nCoV）是目前已知的第7种可以感染人的冠状病毒，上一个在中华大地上肆虐的SARS病毒就是同属于冠状病毒的变种。 三 相关知识点有哪些？ 1 遗传的分子基础 冠状病毒的蛋白质外壳内包含着正链（+）RNA，可以行使mRNA的功能。 一旦病毒颗粒中的RNA利用特异性受体结合与膜的流动性进入寄主细胞，就直接作为mRNA，翻译出所编码的蛋白质，其中包括衣壳蛋白和病毒的RNA聚合酶。 然后在病毒RNA聚合酶的作用下复制病毒负链（-）RNA，并且一直以负链RNA作为模板合成大量作为病毒遗传物质的正链RNA，最后病毒RNA和衣壳蛋白自我装配成成熟的病毒颗粒。   点击图片 查看大图 2 逆转录和PCR 对于这种传播能力极强的病毒，首要的任务就是对其确诊并隔离。现在主要的确诊手法是核酸检测试剂盒与抗体检测试剂盒。 核酸检测试剂盒的原理是逆转录及PCR，利用逆转录酶可以把新冠病毒的单链RNA逆转录为cDNA，同时加入根据相关序列设计好的上下游引物，完成大量的复制。 在复制的过程中加入一定量的荧光探针，当有检测到新冠病毒的cDNA，探针就会释放出大量的荧光基团，产生荧光，从而确诊新型肺炎。  点击图片 查看大图 3 单克隆抗体的制备 同样原理的抗体检测试剂盒则利用了单克隆抗体与新冠病毒的抗原表位的特异性结合来检测。 单克隆抗体是利用免疫过的浆细胞与癌细胞结合，经过两次筛选得到大量的特异性抗体。 之后利用带有染料标记的抗体结合新冠病毒，在纸层析下便可以让病毒的痕迹“无所遁形”，听起来是不是很熟悉，对啦，这就是必修一中的色素粗提取所用的方法。    点击图片 查看大图 四 考试会怎么考？ 1 病毒的侵染及核酸复制 肠道病毒EV71为单股正链（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。  点击图片 查看大图 据图回答下列问题： （1）图中物质M的合成场所是_________。催化①、②过程的物质N是__________。 （2）假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C__________个。 （3）图中+RNA有三方面的功能分别是____________________________________ 。 （4）EV71病毒感染机体后，引发的特异性免疫有____________________________。 （5）病毒衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接，另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是__________，更适宜作为抗原制成口服疫苗的是____________________。 2 荧光PCR 荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量。其原理是：在PCR反应体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当Taq酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接受到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成。 相关叙述错误的是（ ）  点击图片 查看大图 A. 引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则 B. Taq酶可以催化子链沿着3'→5'方向延伸，需dNTP作为原料 C. 反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关 D. 若用cDNA作模板，上述技术也可检测某基因的转录水平 3 单克隆抗体检测试剂盒 女性怀孕后会分泌一种糖蛋白——绒毛膜促性腺激素（HCG），尿液中会检出HCG的存在。用抗HCG单克隆抗体制备的试纸可以测试女性是否怀孕。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答：  点击图片 查看大图 （1）制备单克隆抗体利用的生物学技术有_____和_____。给小鼠注射的 HCG相当于_____，注射后小鼠体内发生的特异性免疫反应类型是___________。 （2）促进动物细胞融合得到乙，常采用的方法有____________________ 。 （3）用特定的选择培养基对乙筛选，得到的细胞丙的特点是_____________。 （4）对丙检测筛选得到丁，采用的方法是______。生产的单克隆抗体可以与______特异性结合，从而诊断早孕。 （5）将验孕试纸标有MAX标志线的一端插入待测尿液中（尿液不能没过该线），片刻后取出平放，若尿液中含有HCG，会随尿液向右扩散，与包埋在标志线右侧区域的被显色剂标记的抗HCG抗体1发生特异性结合，形成的复合体继续随尿液向右扩散至检测线处，又可以与固定在该区域的抗体2结合形成新的复合体，并不断积累，从而在此处显示出颜色。对照线区域固定着另外一种抗体3，可以捕获被显色剂标记的抗体1。因而当尿液继续扩散到对照线时，也会显示出颜色。 点击图片 查看大图 据此判断： 若检测线和对照线均显示颜色，表示_________； 若仅有对照线显示颜色，表示______________； 若检测线和对照线均不显示颜色，表示________。 |
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