专题二 运用“结构与功能观”深化理解细胞的结构与功能课件(共46张PPT) 2024年高考 人教版 生物 二轮复习

(共46张PPT)
2024年 人教版生物 高考
专题 二 点对点系列
《运用“结构与功能观”深化理解细胞的结构与功能》
价值引领 活动目标
(1)近年来由病毒引起的公共卫生事件严重威胁人类健康，而人类健康问题是历年来高考的热点。 (2)通过“病毒”相关问题的探究，培养学生的知识迁移、发散思维和解决实际问题的能力，提高学生的社会责任意识。 (1)构建以“病毒”为核心的知识网络体系，通过构建“知识网络”，浸润“生命观念”，搭建解题“思维模型”。
(2)借助“病毒”，探究、深挖、串联与之相关的知识点：结构与功能、物质运输、繁殖过程、中心法则、体液免疫与细胞免疫、病毒的检测和预防、病毒的分类鉴定及实践应用等。
2024年对点(一)　通过探究病毒的结构，深化理解“结构与功能观”
情境素材(一)　病毒的结构和组成
1．病毒的结构
病毒都具有核酸和衣壳蛋白，有的病毒还具有包膜和刺突等结构。
2．病毒的化学组成
(1)核酸：病毒的核酸是DNA或RNA，据此分为DNA病毒和RNA病毒。
(2)蛋白质
衣壳蛋白 构成病毒的衣壳，保护病毒的核酸；无囊膜病毒的衣壳蛋白参与病毒的吸附、侵入，决定病毒的宿主嗜性；病毒的表面抗原
囊膜蛋白或称刺突蛋白 囊膜糖蛋白多为病毒吸附蛋白。有些病毒的囊膜糖蛋白还介导病毒进入细胞
毒粒酶 是存在于病毒壳粒内的酶，如逆转录酶等
(3)脂质和糖类：病毒的脂质是从宿主细胞获得的，主要存在于病毒的囊膜中。病毒的糖类主要存在于病毒糖蛋白和糖脂中，糖蛋白还是重要的免疫原。
[问题探究]
1．根据病毒的化学组成分析，组成病毒的化学元素主要有哪些？
提示：病毒大都含有核酸、蛋白质，因此其主要元素组成为C、H、O、N、P。
2．请从结构与功能的角度解释为什么病毒的生活方式为寄生？
提示：病毒结构简单，没有为其生命活动提供物质和能量的结构，其生命活动所需物质和能量来自宿主细胞，导致其生命活动必须依赖于宿主细胞。
3．病毒所具有的多种蛋白质是怎样合成的？
提示：在宿主细胞内，利用宿主细胞的原料和结构合成。
4．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。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，设计实验以确定流感病毒的类型，简要说明实验思路、结果及结论。
提示：实验思路　甲组——将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种流感病毒。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的培养基中，之后接种流感病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
结果及结论　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。
情境素材(二)　病毒侵染细胞的方式
某病毒的S蛋白和宿主细胞膜上的ACE2“接头”，一旦“暗号”对上，细胞胞吞病毒，将病毒“请”进细胞；溶酶体帮助病毒溶解囊膜和结构蛋白，病毒正好借此将RNA释放，利用宿主细胞的核糖体翻译病毒早期蛋白；病毒利用RNA指导的RNA聚合酶大量复制病毒的遗传物质，并大量翻译结构蛋白；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；新病毒利用宿主细胞的膜泡运输系统，通过胞吐释放出去，完成整个生活史
(如下图所示)。
[问题探究]
5．该病毒通过什么方式进出细胞？体现了细胞膜的什么特点？
提示：胞吞、胞吐；细胞膜的流动性。
6．分析该病毒与T2噬菌体侵染大肠杆菌过程有何异同？
提示：T2噬菌体：吸附→侵入→合成→组装→释放。
该病毒：吸附→侵入→脱壳→合成→组装→释放。
7．能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法，分别用被放射性同位素32P、35S标记了RNA和蛋白质的该病毒，侵染人肺细胞的方法来探究该病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质？请分析原因。
提示：不能。因为该病毒侵染宿主细胞时，病毒衣壳蛋白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。
思维建模·触类旁通
归纳不同病毒侵染宿主细胞的方式
不同的病毒由于其组成和结构不同，在侵染方式上会存在差异，但总体都有吸附→侵入→脱壳→生物合成→组装和释放几个步骤。
病毒吸附到细胞膜表面上后，可以通过多种方式侵入细胞，常见的有注射式侵入、细胞内吞、膜融合三种。
(1)注射式侵入：一般为有尾噬菌体的侵入方式，通过尾部收缩将衣壳内的DNA基因组注入宿主细胞内，如图1。
(2)细胞内吞：动物病毒常见的侵入方式，经细胞膜内陷形成吞噬泡，使病毒粒子进入细胞质中，如图2。
(3)膜融合：有包膜病毒侵入过程中病毒包膜与细胞膜融合，如图2。
2024年对点(二)　归类病毒增殖过程，理清病毒遗传信息传递
情境素材(一)　乙肝病毒是一种DNA病毒，主要依靠病毒包膜上的相关蛋白与肝细胞膜上的NTCP结合而侵入肝细胞，其入侵及增殖过程如下图所示：
情境素材(二)　流感病毒和艾滋病毒分别是流感和获得性免疫缺陷综合征的致病病原体，下图表示流感病毒和艾滋病毒在宿主细胞内增殖的过程(①～⑥代表生理过程)。
[问题探究]
1.请用文字和箭头表示乙肝病毒遗传信息的传递方向。学生留空
提示：
2．目前用于抗乙肝病毒的药物主要是干扰素和核苷类似物。干扰素通过诱导细胞合成抗病毒蛋白发挥效应，但效率低且有副作用；核苷类似物通过抑制病毒基因组复制抑制病毒繁殖，但疗程不确定且易耐药。请你结合图中信息为抗乙肝病毒药物的研发提出新思路：
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
提示：研发能与NTCP特异性结合的药物，阻碍乙肝病毒包膜上的相关蛋白与NTCP结合，从而抑制乙肝病毒进入肝细胞；抑制病毒外壳的组装从而抑制病毒的繁殖。
3．据图可知流感病毒和艾滋病毒的基因是___________________
____________________。
提示：有遗传效应的RNA片段
4．艾滋病毒的宿主细胞主要是T细胞，请用简图画出被艾滋病毒感染的T细胞中存在的遗传信息传递途径。学生留空
提示：
5．与艾滋病毒侵入T细胞相比，流感病毒侵入肺泡壁细胞后不会有的遗传信息传递途径为________，其特有的遗传信息传递途径为________。
提示：逆转录　RNA复制
6．从理论上分析，能抑制图示________(填序号)过程的药物对治疗流感及艾滋病都有疗效，但同时有可能带来严重的副作用；用药物抑制________(填序号)过程，对治疗艾滋病有明显效果，同时副作用较小。
提示：①　④
思维建模·触类旁通
常见的病毒遗传信息传递类型
1．DNA病毒的遗传信息传递
多数的动植物病毒、噬菌体等均为双链DNA病毒。双链DNA病毒的遗传信息传递过程与真核细胞类似，过程表示如下：
2．RNA病毒的遗传信息传递
(1)单链－RNA病毒，如流感病毒、狂犬病毒等。
病毒RNA碱基序列与mRNA互补者，称为负链RNA病毒。其遗传信息传递过程如下图：
(2)单链＋RNA病毒，如脊髓灰质炎病毒、烟草花叶病毒等。
病毒RNA碱基序列与mRNA相同，称为正链RNA病毒。其遗传信息传递过程如下图：
(3)逆转录病毒，如人类免疫缺陷病毒等。
逆转录病毒也是＋RNA病毒，但却要发生逆转录过程，其遗传信息传递过程如下图：
情境素材(一)　甲型流感病毒检测
甲型流感病毒(IAV)是一种RNA包膜病毒。IAV表面存在2种糖蛋白，血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)。前者帮助病毒识别宿主细胞表面的特定受体，后者促进病毒膜与宿主膜的融合释放病毒基因组。图1表示双抗夹心胶体金法检测甲流的抗原检测试剂盒内部试纸条的构造，其中抗体1、抗体2分别是以HA、NA为抗原制备的单克隆抗体，抗体3是针对抗体1的抗体，抗体2和抗体3分别固定在试纸条的检测线(T线)和质控线(C线)，抗体1进行了胶体金标记，若抗体1在T线或C线大量聚集，将使该处显红色。
2024年对点(三)　关注病毒检测与预防，崇尚健康生活方式
图2是4个人的检测结果。
情境素材(二)　免疫预防——接种疫苗
血凝素是流感病毒识别并感染靶细胞的重要蛋白，作为抗原被宿主免疫系统识别并应答，因此血凝素是流感疫苗研发的重要靶点。下表是不同类型流感疫苗研发策略：
类型 研发策略
灭活疫苗 流感病毒经培养、增殖，用理化方法灭活后制成疫苗
腺病毒载体疫苗 利用改造后无害的腺病毒作为载体，携带血凝素基因，制成疫苗。接种后，血凝素基因启动表达
亚单位 疫苗 通过基因工程方法，在体外合成血凝素，制成疫苗
核酸疫苗 将编码血凝素的核酸包裹在纳米颗粒中，制成疫苗。接种后，在人体内产生血凝素
[问题探究]
1．当病毒侵入机体时，机体免疫的大体过程是怎样的？
提示：当病毒侵入机体时，机体会同时启动细胞免疫和体液免疫。当病毒未侵入细胞时，体液免疫发挥效应，消灭细胞外液中的病毒；一旦病毒进入细胞，细胞免疫会发挥效应，裂解靶细胞，释放出病毒，再被抗体结合或被其他免疫细胞吞噬、消灭。
2．情境素材(一)中图2表示4个人的检测结果，其中可以确定没有甲流病毒(阴性结果)的是____，检测结果无效的是____________。分析结果甲形成的原因：_____________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________。
提示：乙　 丙、丁　样品中含病毒，病毒HA与抗体1结合后移动到T线处，其表面的NA被抗体2结合使胶体金聚集呈红色条带；剩余抗体1和HA结合物移动到C线处，抗体1被抗体3结合使胶体金聚集而呈现红色条带。
3．接种流感疫苗后，体内抗体的量下降很快说明了什么问题？给我们什么启发？
提示：特异性免疫产生的抗体和记忆细胞在机体内不是永远存在的。机体对病原体的记忆是有时间限制的，有些不是终生的，根据需要可以接种一段时间后再次接种。
4．科学家在研究流感病毒治疗的过程中，“血浆治疗”也是一种探索性治疗方法。“血浆治疗”中需要哪些人员的血浆？治疗原理是什么？
提示：流感康复者的血浆。康复者血浆中可能含有流感病毒的抗体，这些抗体特异性地识别并结合流感病毒，从而抑制病毒的侵染。
5．依据情境素材(二)，与普通疫苗相比，你认为核酸疫苗有哪些优点？
提示：核酸疫苗是将血凝素的核酸包裹在纳米颗粒中，制成疫苗，注入人体内，利用人体细胞产生血凝素，刺激人体产生抗体。核酸疫苗能不断地表达抗原蛋白质，免疫效果好；研发快速，相对简单；节省细胞培养、扩增的时间，大大提高疫苗产能。
1．(2020·浙江选考)信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是 (　 )
A.HIV病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA
B.烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代
C.果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D.洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成
答案：A　
解析：HIV病毒为逆转录病毒，其RNA可通过逆转录合成单链DNA，A正确；烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代，B错误；果蝇体细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代，C错误；洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成，以便催化S期DNA的复制，D错误。
2.(2021·浙江选考)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(＋RNA)。该病毒感染宿主细胞后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是(　 )
A.＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能
B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
答案：A　
解析：＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能，能作为合成RNA聚合酶的模板，A正确；病毒蛋白基因是单链RNA，不能以半保留复制的方式传递给子代，B错误；③为翻译过程，不需要RNA聚合酶的催化，C错误；病毒没有细胞结构，不含核糖体，D错误。
3．(2023·芜湖模拟)不同核酸类型的病毒完成遗传信息传递的具体方式不同。如图为某“双链±RNA病毒”基因表达示意图。这类病毒携带RNA复制酶，在该酶的作用下，－RNA作为模板复制出新的＋RNA。合成的＋RNA既可以翻译出病毒的蛋白质，又可以作为模板合成－RNA，最终形成“±RNA”。已知逆转录病毒的核酸为“＋RNA”。下列说法正确的是(　 )
A．合成病毒蛋白的原料来源于宿主，酶来源于病毒本身
B．与DNA的复制不同，±RNA的双链可能都是新合成的
C．该病毒与逆转录病毒基因表达时都存在A—T、A—U的配对
D．逆转录病毒与该病毒繁殖时均有＋RNA到－RNA的过程
答案：B　
解析：病毒无细胞结构，该病毒是双链±RNA病毒，合成病毒蛋白所需的原料都来源于宿主，有部分酶来源于宿主，A错误；DNA分子是半保留复制，即新合成的DNA中都有一条链来自母链，据题图可知，与DNA的复制不同，±RNA的双链可能都是新合成的，B正确；该病毒的基因表达主要发生在RNA与RNA、RNA与蛋白质之间，不存在A—T的配对关系，逆转录病毒存在RNA→DNA、DNA→RNA、RNA→蛋白质的过程，存在A—T、A—U的配对，C错误；逆转录病毒不存在＋RNA到－RNA的过程，D错误。
命题视角(二)　结合免疫，考查病毒与人体健康
4．(2023·北京高考)有关预防和治疗病毒性疾病的表述，正确的是 (　 )
A．75%的乙醇能破坏病毒结构，故饮酒可预防感染
B．疫苗接种后可立即实现有效保护，无需其他防护
C．大多数病毒耐冷不耐热，故洗热水澡可预防病毒感染
D．吸烟不能预防病毒感染，也不能用于治疗病毒性疾病
答案：D　
解析：75%的乙醇能破坏病毒结构，但饮酒时一方面因为酒精浓度达不到该浓度，另一方面饮酒后酒精并不一定直接与病毒接触，故饮酒达不到预防感染的效果，A错误；疫苗相当于抗原，进入机体可激发机体产生抗体和相关的记忆细胞，疫苗接种后需要一段时间才能实现有效保护，且由于病毒的变异性强，疫苗并非长久有效，故还应结合其他防护措施，B错误；洗热水澡的温度通常较低，达不到将病毒杀灭的效果，且病毒入侵后通常进入细胞内，无法通过表面的热水进行杀灭，C错误；吸烟不能预防病毒感染，也不能用于治疗病毒性疾病，且会对人体造成伤害，应避免吸烟，D正确。
5．(2021·重庆高考)研究发现，登革病毒在某些情况下会引发抗体依赖增强效应，即病毒再次感染人体时，体内已有的抗体不能抑制反而增强病毒的感染能力，其过程如图所示。下列叙述错误的是(　 )
A．过程①抗体与病毒结合依赖于抗原抗体的特异性
B．过程②病毒利用吞噬细胞进行增殖
C．过程③释放的病毒具有感染能力
D．抗体依赖增强效应的过程属于特异性免疫
答案：D　
解析：根据题图分析，过程①是抗体与抗原(病毒)结合的过程，这一过程依赖于抗原与抗体结合的特异性，A正确；根据图示，过程②是病毒在吞噬细胞内增殖的过程，病毒营寄生生活，需要利用其宿主细胞进行增殖，B正确；根据图示，过程③是吞噬细胞裂解释放病毒的过程，释放的病毒具有感染能力，C正确；根据题干中“病毒再次感染人体时，体内已有的抗体不能抑制反而增强病毒的感染能力”可知，抗体依赖增强效应的过程并不是机体对外来入侵病原体的免疫过程，不属于特异性免疫，D错误。
谢
谢
观
看