高三生物专题复习——病毒

苍南中学  许允文

一、教材分析与再创造

    病毒相关的知识在教材中没有专门的章节，但相关知识分散在必修I、II、III及选修II中，如病毒的种类、结构、习性，生物致癌因子，噬菌体侵染细菌的实验、烟草花叶病毒重建实验，遗传信息的传递与表达，生物诱变因子，细胞免疫与体液免疫，基因工程的运载体，基因工程的应用——基因探针，动物细胞融合的诱导剂等。如何帮助学生构建知识网络，将分散的知识系统化？本人利用近几年发生在学生身边的亲身经历的SARS、禽流感、甲流、AIDS等疫情编写教材（学案）将分散的知识进行系统的介绍，内容包括病毒的种类、结构与习性；病毒遗传信息的传递；病毒危害与免疫；病毒的应用等。帮助学生构建较为系统的知识网络。

二、学情分析

    学生通过高二的学习，对病毒的相关知识有所了解，但知识较为散乱，没有形成系统的知识网络，导致不能很好地提取与应用。

三、教学目标的确定

    依据新课程标准、学科指导意见、考试说明和学生实际将本节课的教学目标确定为：

 （1)知识目标

1. 简述病毒的种类、结构、习性。

2. 简述基因诊断和基因治疗.，举例说明基因探针和蛋白质探针的原理。

3. 举例说明各种病毒的遗传信息的传递(中心法则)。

4. 概述机体的免疫机理及病毒性传染病的防治方法。

  (2)能力目标

1. 构建以病毒为中心的知识结构体系。

2. 讨论并总结某种动物疫病的发生规律及防治方法。

  (3)情感目标

1．  关注艾滋病的流行和预防，关爱艾滋病人。

2．  关注动物疫病的控制。

3．  形成正确的卫生习惯和对生物多样性的认识,尊重生命,人与自然和谐共处等生物科学思想。

四、教学重点和难点

1．基因探针和蛋白质探针的原理

2．中心法则（具体生物遗传信息的传递途径）

3．细胞免疫与体液免疫

4．构建知识网络

五、课前准备

教师：制作课件，制作导学提纲

六、教学过程

教学顺序	教师活动	学生活动	备注
创设情境 引入课题	展示甲型H1N1流感、禽流感,AIDS的疫情等资料引入课题.	阅读并讨论这些疾病的病原体。
片段一： 病毒的分类	问题： 1.     根据遗传物质划分,病毒可分为几类? 2.     根据宿主划分?举例。 小结： 1．DNA病毒、RNA病毒； 2．动物病毒、植物病毒和噬菌体	同桌讨论，展示。	练习设计1
片段二： 病毒的结构与习性	问题： 1.     出示HIV病毒,SARS,噬菌体的结构图提问:所有病毒都具有的基本结构?与细菌有何区别？ 2.     抗生素对其有作用吗?为什么? 讨论滥用抗生素会造成哪些后果? 3.     病毒能独立生活吗?实验室内如何保存病毒(或培养病毒)? 小结： 病毒都具有核酸和蛋白质，没有细胞结构，因此只能 营寄生生活——活细胞培养。	1．同桌讨论，展示。 2．课外收集：滥用抗生素所造成的后果。	练习设计2
片段三：遗传信息的传递	展示信息： 介绍几种病毒的遗传物质及遗传信息的传递资料。 提问： 分别用类似于中心法则的方法表示上述几种病毒遗传信息的传递过程？ 小结： 病毒遗传信息的传递遵循中心法则，只是不同病毒传递途径有所不同而已。	1．  阅读资料。 2．  同桌讨论。 3．  学生板演并互评。	练习设计3、4
片段四： 危害与预防	资料展示： 1．  病毒侵染细胞的过程； 2．  甲流免疫接种的场景。 问题： 1.     病毒侵入机体的过程中，最为关键的步骤是哪一步?起作用的物质是什么？ 2.     预防接种的原理是什么? 3.     在传染病流行期间,为什么有些人患病而有些人不患病? 小结：	1．讨论并交流： 2．请列表比较细胞免疫和体液免疫的区别和联系？ 3．课外阅读（收集）：    艾滋病、甲流等病毒性疾病的有关知识并交流。	练习设计5
片段五： 检测与治疗	问题： 如何确诊某疑似病人是否是甲流或HIV携带者？ 资料展示并讲解： PCR技术、艾滋病检测板和DNA探针等的图解。 小结： DNA探针（单链DNA）——DNA分子杂交原理； 蛋白质探针（单抗或抗原）——抗原-抗体的免疫反应原理。	1．  同桌讨论并与他组交流。 2．  阅读PCR技术、艾滋病检测板和DNA探针等资料	练习设计6
片段六：病毒的价值	问题： 1．  近几年来，不断发现的新型病毒，有何意义？ 2．  举例说明病毒在科研中的作用？ 3．  非典已经过去，我们是否能将保存在实验室中的SARS病毒消灭掉，防止它进入自然而造成危害？ 小结： 自然界中任何一种生物都有存在的价值，新特种的出现丰富了人们对生物多样性的认识；生物多样性的价值包括直接使用价值（科研价值，如：基因工程的运载体、细胞工程的促融剂、证明DNA是遗传物质的实验材料等。）、生态价值、潜在使用价值。社会价值。	讨论：从疯牛病、艾滋病、非典到禽流感，谈谈你对人类活动的看法。	练习设计7

板书设计：

 

附：学案

  高三生物专题复习——病毒

案例：

2009年3月，墨西哥和美国等先后发生人感染H1N1流感病毒，因其传染能力强，且针对病毒没有任何的特效药，在全世界迅速传播。我国现在流感监测结果表明，在流感病毒中，甲型H1N1病毒超过90%。

2003－2007年，全世界已有超过1.4亿只的家禽染病死亡或遭扑杀，造成的经济损失高达100亿美元，全世界的实验室也已证实共有269例人禽流感，死亡人数为163人，死亡率高达6 0%。

至2004年底全世界艾滋病感染者近3940万 ，其中中国估计有近84万感染者。

问题：

1．  根据遗传物质划分,病毒可分为几类?根据宿主划分?举例。

2．  与细菌有何区别？病毒能独立生活吗?实验室内如何保存病毒(或培养病毒)?

3．  抗生素对其有作用吗?为什么? 讨论滥用抗生素会造成哪些后果?

4．  HIV、H1N1、噬菌体等病毒的遗传信息传递过程分别是？

5．  预防接种的原理是？列表比较细胞免疫与体液免疫。

6．  如何确诊某疑似病人是否是甲流或HIV携带者？

7．  病毒有何利用价值？举例说明。

知识网络：

请根据我们学过的知识，构建一张有关病毒的知识网络图。

练习巩固：

1、某科研小组对禽流感病毒遗传物质进行了如下实验：

   实验原理：略。

   实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。

   材料用具：显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶等。

   实验步骤：

 第一步：取等量活鸡胚二组，用显微注射技术，分别向二组活鸡胚细胞中注射有关物质。

 第二步：在适宜条件下培养。

 第三步：分别从培养后的鸡胚中抽取样品，检测是否产生禽流感病毒。

 请将与实验相关的内容填入下表：

	注射的物质	实验现象预测 （有无禽流感病毒产生）	相关判断 （禽流感病毒的遗传物质）
第一组		如果                 ， 如果                 ，	则          是遗传物质； 则          是遗传物质；
第二组		如果                 ， 如果                 ，	则          是遗传物质； 则          是遗传物质；

2、在噬菌体侵染实验中，如何对力噬菌体的DNA和蛋白质进行标记？

3、按照所含核酸的种类，一般将病毒划分为DNA病毒和RNA病毒。但是，20世纪60年代至80年代，科学家在研究羊瘙痒症的病因时，发现羊瘙痒症的病因是不含核酸的蛋白质。科学家将这种蛋白质致病因子定名为朊病毒，对应的蛋白质单体称为朊病毒蛋白，相应疾病称为朊病毒病。朊病毒与常规病毒一样，有传染性、致病性、对宿主范围的特异性及可自我复制等特点。

进一步研究发现，朊病毒蛋白是人和动物正常细胞基因编码的产物，它本身并不能致病，而必须发生空间结构上的变化转化为朊病毒才能致病。而当这种朊病毒存在的时候，正常的朊病毒蛋白就会转化为朊病毒。下图示朊病毒的复制方式。

 

可见，致病的基本条件有两个，一是具有朊病毒，二是具有朊病毒蛋白。动物实验证明，接种朊病毒可使动物致病。应用基因操作方法去除朊病毒蛋白基因的小鼠，即使导入朊病毒也不会感染此病。

根据上述材料分析，朊病毒的复制是否符合遗传的中心法则？简要说明理由。

4．艾滋病病毒(HIV)是一种球形病毒，外有蛋白质组成的外壳，内有两条RNA下图为HIV侵染人体淋巴细胞及其繁殖过程的示意图。请据图回答：

(1)图中的③表示病毒正在侵入淋巴细胞，进入淋巴细胞的是HIV的                       。

(2)④～⑤的过程在生物学上称为            。

(3)⑤通过核膜孔被整合到[⑥]            上。

(4)⑥～⑦的过程需要经过的重要步骤是     。

(5)在⑥～⑧的过程中，⑥中的腺嘌呤与⑧中的              互补配对。

(6)HIV有Ⅰ、Ⅱ两种类型，其中HIV-Ⅰ型又分为A、B、C、D、E、F、G 7个亚型。HIV-Ⅰ型的基因组共有6个主要基因和数个调节基因。其中4个主要基因的变异频率分别为：pol3%，Itr5%，gag6%，env22%。有研究指出，HIV有100种不同的形态，有20%的遗传物质因人而异。众多HIV变异株是目前研制HIV疫苗的主要障碍。HIV众多变异类型的形成是             的结果，这种变化特点与一般生物的不同之处是                                          。

(7)1998年5月13日，联合国大会通过决议，决定每年的                   为“世界艾滋病日”。

（8）已知SARS病毒是由两种蛋白质及核糖核酸组成的病毒，则它侵入人体细胞的遗传物质是 _________ （已知它不含逆转录酶基因），入侵后它的传递和表达过程为__________ ，其繁殖过程中需宿主细胞的主要原料是____________ 。

(9)请写出SARS病毒侵染细胞的主要步骤__________________________________.

5．抗击SARS战争一开始，现代科技就显示出了强的大威力，2002年11月疫情发生，2003年3月我国香港就确定冠状病毒为"罪魁祸首"，4月加拿大完成病毒基因测序，我国科学家也在病原、流行病及临床研究方面取得积极进展。这些科研成果的迅速取得，为SARS疫苗的研制能够在短期内获得突破奠定了坚实的基础。通过临床前研究，科学家已经证实，疫苗能在动物体内产生中和抗体，抵御SARS病毒的攻击。如下图表示带抗体的某种淋巴细胞。请回答：
　（1）这是_______ 细胞，它是由_______ 分化而来，分化的原因是_ _ _ _ _ _ _ 或者_ _ _ _ _ _ _ _或者_ _ _ _ _ _ _ _ _。
　（2）抗体的化学本质是__________ ，它能消灭__________ 。
　　抗体从开始合成到分泌出细胞，经过的细胞结构顺序是(用标号) ＿＿＿＿＿。抗体的分泌过程说明细胞的各种生物膜在结构上具有_________ ，并以[ ]_________ 的形式转变。
　（3）在分泌抗体时要消耗由[ ]___________ 提供的能量。
　（4）抗体的分泌说明：_______________ 。

（5）在免疫学上，入侵人体的新型冠状病毒被称为________。被其感染后，人体首先会通过________免疫的作用来阻止病毒通过血液循环而传播；然后通过_______免疫作用来消灭已入侵细胞内部的病毒。

6、快速检测病毒携带者的方法之一是，从被测试者的血滴或口腔黏膜细胞或者培

养的组织内提取DNA，用特定的一种酶将DNA样本切成特定的小片段，经PCR技术（聚合酶链式反应）扩增，获得大量DNA分子，再用特别的“探针”去寻找目的基因。

a将DNA切成特定的小片段的酶是。

b“探针”是指（   ）

A某一个完整的目的基因

B目的基因片段的特定DNA 

C与目的基因相同的特定双链DNA

D与目的基因互补的特定单链DNA

C PCR技术的原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制（如图），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活动的生物体。

①图中A过程表示______________________。

②某样品DNA中共含3000个碱基对，碱基数量满足:（A+T）：（G+C）=1/2，现欲得到1000个拷贝（即与样品相同的DNA），至少需要向度管中加入个腺嘌呤脱氧核苷酸。

③“PCR”与人休内DNA复制有何特殊之处？

 

 

7、最近，科学家首次用来自文献（因特网）上基因序列，用化学方法合成特异性病毒——脊髓灰质炎病毒。在适宜条件下，科学家将在实验室人工合成DNA与催化DNA转变为RNA的酶相混合；并将所产生的RNA链加入至许多化学制剂的混合物中去，这些化学制剂与脊髓灰质炎典型地侵犯人体细胞中的化学物质很相似。这种随后在细胞与动物中进行试验的含有完整的脊髓灰质炎病毒所作的饮料证实是有传染性的。为了区别合成的病毒与实验品系的病毒，研究者将微妙的变化引入到病毒的遗传密码中去，而不会改变病毒编码的蛋白质。然而，出乎意料的是这些合成的病毒的毒力证明是大大低于典型的实验品系。

（1）       若用某一种酶降解一种特异性脊髓灰质炎病毒的遗传物质，得到的成分如下表：

a求值：a=；       b=；          c=

b使用的酶是（   ）

A蛋白酶   B核糖核酸酶   C脱氧核糖核酸酶   D核糖核酸酶或脱氧核糖核酸酶

（2）根据材料，下列叙述不正确的是（    ）

A人工合成的脊髓灰质炎病毒具有生物活性

B人工合成DNA时，必须与生物自然状态条件相同

C催化DNA转变为RNA的酶是逆转录酶

D“化学制剂的混合物”应包括多种氨基酸

E“微妙的变化”属于基因突变。

（3）如果全球性消灭脊髓灰质炎运动获得成功的话，是否可以消灭脊髓灰质炎病毒标本？

 

课外资料：略。