陳蓉芳
[摘 要]2020年新型冠狀病毒引起的肺炎在全球范圍內(nèi)傳播,嚴(yán)重威脅人類的生命。在2020年高考中出現(xiàn)了眾多涉及新冠疫情知識(shí)的高考題,旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注時(shí)事,強(qiáng)化知識(shí)理解,培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系熱點(diǎn)與知識(shí)的能力。文章以2020年江蘇高考生物試題第28題為例,詳細(xì)解析考題,深入探究考點(diǎn),并提出相應(yīng)的教學(xué)建議。
[關(guān)鍵詞]新型冠狀病毒;2020年;江蘇高考;核心素養(yǎng)
[中圖分類號(hào)]? ? G633.91? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058(2021)11-0093-02
一、考題再現(xiàn)
題目(2020年江蘇高考生物試題第28題):新型冠狀病毒可通過表面的刺突蛋白(S蛋白)與人呼吸道粘膜上皮細(xì)胞的ACE2受體結(jié)合,侵入人體,引起肺炎。圖1為病毒侵入后,人體內(nèi)發(fā)生的部分免疫反應(yīng)示意圖。單克隆抗體可阻斷病毒的粘附或入侵,故抗體藥物的研發(fā)已成為治療新冠肺炎的研究熱點(diǎn)之一。圖2為篩選、制備抗S蛋白單克隆抗體的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖1中人體內(nèi)抗原遞呈細(xì)胞吞噬病毒,并將病毒的抗原暴露在細(xì)胞表面,被______________細(xì)胞表面的受體識(shí)別后激活該細(xì)胞。
(2)B細(xì)胞識(shí)別入侵的病毒后,在淋巴因子作用下,經(jīng)過細(xì)胞的______________,形成______________細(xì)胞。
(3)為判斷疑似患者是否為新型冠狀病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原學(xué)檢查,檢測(cè)病毒的______________;采集血液樣本主要用于血清學(xué)檢查,檢測(cè)______________。
(4)據(jù)圖2所示,研制抗S蛋白單克隆抗體,需先注射___________________免疫小鼠以激活小鼠的免疫細(xì)胞,再提取激活的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,用HAT培養(yǎng)基篩選獲得______________細(xì)胞。因?yàn)橥环N抗原可能激活______________細(xì)胞,還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細(xì)胞株。
解析:本題以新型冠狀病毒為載體,主要考查體液免疫過程、核酸檢測(cè)和單克隆抗體制備方法等相關(guān)知識(shí),意在考查考生的生命觀念、科學(xué)思維。問題解析需要把握核心知識(shí),結(jié)合對(duì)應(yīng)圖示理解作答。
(1)該問考查體液免疫的感應(yīng)階段。由圖1可知,人體內(nèi)抗原遞呈細(xì)胞吞噬病毒,會(huì)將新型冠狀病毒的抗原暴露出來,呈遞給T細(xì)胞,被T細(xì)胞表面的受體識(shí)別后,會(huì)激活T細(xì)胞。
(2)該問考查體液免疫的反應(yīng)階段。由免疫知識(shí)可知,T細(xì)胞被激活后會(huì)分泌出淋巴因子,并將抗原呈遞給B細(xì)胞,B細(xì)胞識(shí)別入侵的病毒后,在淋巴因子的作用下快速增殖、分化,形成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞。
(3)該問考查病毒的檢測(cè)方法及原理。臨床上診斷新型冠狀病毒感染者主要有兩種方式:一是采集鼻咽拭子,二是采集血液樣本。其中采集鼻咽拭子主要用于病原學(xué)檢查,主要檢測(cè)疑似患者的呼吸道中是否含有新型冠狀病毒的核酸;而采集血液樣本主要用于血清學(xué)檢查,檢測(cè)血清中是否產(chǎn)生了新型冠狀病毒的抗體。
(4)該問主要考查單克隆抗體的制備方法,總體可概括為抗原注射→細(xì)胞融合→雜交瘤細(xì)胞篩選→細(xì)胞培養(yǎng)。結(jié)合單克隆抗體的制備方法以及圖2所示的過程,可知研制抗S蛋白單克隆抗體,首先需要注射新型冠狀病毒的刺突蛋白(或S蛋白),用以激活小鼠的免疫細(xì)胞;再提取激活的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,從而獲得融合的、未融合的三類細(xì)胞;然后用HAT培養(yǎng)基篩選,其中未融合的B細(xì)胞不能長(zhǎng)期存活而死亡,未融合的骨髓瘤細(xì)胞不能合成DNA也會(huì)死亡,只有雜交瘤細(xì)胞可以成活;但由于由同一種抗原激活的B細(xì)胞可能有多種,故篩選出的融合的骨髓瘤細(xì)胞可能分泌多種抗體,所以還需要繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細(xì)胞株。
參考答案:(1) T;(2) 增殖、分化,漿細(xì)胞和記憶;(3)核酸,抗新型冠狀病毒的抗體;(4)刺突蛋白(或S蛋白),雜交瘤, 多種B。
二、考點(diǎn)深探
試題以新型冠狀病毒為載體,從體液免疫、核酸檢測(cè)、制備單克隆抗體等視角綜合考查學(xué)生圖像信息提取、綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。其中掌握體液免疫的過程及單克隆抗體制備的方法是解題的關(guān)鍵,因此對(duì)兩大知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入解析,對(duì)相關(guān)考點(diǎn)進(jìn)行拓展探究十分重要。
1.知識(shí)點(diǎn)解析
(1)體液免疫
體液免疫是特異性免疫的一種,其過程較為復(fù)雜,共分三個(gè)階段:感應(yīng)階段、反應(yīng)階段和效應(yīng)階段。感應(yīng)階段的核心是使抗原決定簇暴露,除了少數(shù)抗原可直接刺激B細(xì)胞外,大多數(shù)抗原需要被吞噬細(xì)胞攝取和處理,之后將抗原呈遞給T細(xì)胞,再由T細(xì)胞呈遞給B細(xì)胞。而反應(yīng)階段主要是B細(xì)胞接受抗原刺激,進(jìn)行增殖、分化,形成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞。在效應(yīng)階段,漿細(xì)胞分泌出抗體,與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合,發(fā)揮免疫效應(yīng)。
(2)制備單克隆抗體
制備單克隆抗體需要經(jīng)歷多個(gè)過程,可概括為抗原注射→細(xì)胞融合→雜交瘤細(xì)胞篩選→細(xì)胞培養(yǎng)。通過注射目的抗原使小鼠產(chǎn)生致敏B淋巴細(xì)胞。加入促融合劑聚乙二醇,使淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,形成雜交瘤細(xì)胞。在HAT選擇性培養(yǎng)基中篩選出融合的雜交瘤細(xì)胞,再進(jìn)一步篩選出能夠產(chǎn)生所需單克隆抗體的陽性雜交瘤細(xì)胞,并進(jìn)一步克隆、擴(kuò)增。
對(duì)于上述單克隆抗體的制備過程需要關(guān)注以下幾個(gè)要點(diǎn):(1)兩類細(xì)胞:B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞;(2)三大原理:免疫原理、細(xì)胞融合原理、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理;(3)兩次篩選:第一次篩選出成功融合的雜交瘤細(xì)胞(排除未融合的淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞),第二次篩選出能夠產(chǎn)生所需單克隆抗體的陽性雜交瘤細(xì)胞(因同一種抗原可能激活多種B細(xì)胞)。
2.知識(shí)點(diǎn)拓展
上述考題考查了體液免疫的內(nèi)容,在探究學(xué)習(xí)過程中需要關(guān)注體液免疫和細(xì)胞免疫的區(qū)別和聯(lián)系,可采用表格的方式呈現(xiàn)對(duì)比項(xiàng)目(如表1)。
三、教學(xué)建議
1.把握教學(xué)重點(diǎn),培養(yǎng)綜合能力
生物知識(shí)重點(diǎn)較多,涉及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)整理、結(jié)論分析等,對(duì)學(xué)生的能力有著較高的要求,教學(xué)中教師要把握好教學(xué)重點(diǎn),提升學(xué)生的綜合能力。以上述病毒與免疫問題為例,需要學(xué)生掌握病毒的結(jié)構(gòu)與類型、人體免疫、單克隆抗體制備方法,同時(shí)還要強(qiáng)化學(xué)生的讀圖識(shí)圖能力,提升學(xué)生的信息獲取能力。另外,該部分還常以生物實(shí)驗(yàn)為背景,教學(xué)中需要指導(dǎo)學(xué)生掌握完整的實(shí)驗(yàn)流程,提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。
2.加強(qiáng)思維訓(xùn)練,培養(yǎng)理性思維
生物是一門注重思維能力培養(yǎng)的學(xué)科,對(duì)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性有著較高的要求。以上述病毒與免疫問題為例,問題解析除了需要學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)外,還需具備一定的邏輯思維和理性思維,充分了解人體免疫過程和單克隆抗體制備流程的邏輯性。同時(shí)能夠充分辨析體液免疫和細(xì)胞免疫的區(qū)別與聯(lián)系、疫苗制備的不同方法等。課堂教學(xué)中教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的“教師精講、學(xué)生細(xì)聽”的模式,倡導(dǎo)“合作探究、思維引導(dǎo)”的教學(xué)方式。立足生物學(xué)知識(shí),探究生物現(xiàn)象,以事實(shí)和證據(jù)為依托分析規(guī)律,逐步培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。
四、寫在最后
以新型冠狀病毒為背景的生物考題具有鮮明的特點(diǎn),優(yōu)質(zhì)考題對(duì)課堂教學(xué)具有指引作用,教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行整合,結(jié)合圖式理解生理過程,形成系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),同時(shí)注重對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移、拓展,提升學(xué)生的綜合能力。
[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]
[1]? 張志康,陳玲玲.關(guān)于“免疫調(diào)節(jié)”幾個(gè)問題的思考和探究[J]. 中學(xué)生物教學(xué),2020(8):78-79.
[2]? 王敏.高三復(fù)習(xí)課實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的方法思考:以“特異性免疫”同課異構(gòu)課例為基點(diǎn)[J].中學(xué)生物教學(xué),2019(5):76-78.
[3]? 孫玉俊.驅(qū)動(dòng)深度學(xué)習(xí),落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng):以“特異性免疫”為例[J].中學(xué)生物學(xué),2020(Z1):49-51.
(責(zé)任編輯 黃春香)