2023屆復(fù)習(xí) 二輪復(fù)習(xí)　高考命題熱點九 核酸檢測、抗體檢測、抗原檢測 課件 （19張）

專題八實驗與探究[高考命題熱點九]核酸檢測、抗體檢測、抗原檢測1．核酸檢測核酸檢測具有早期診斷、靈敏度和特異性高等特點，是確診新冠肺炎的“金標(biāo)準(zhǔn)”，目前使用最廣泛的是實時熒光定量RT-PCR技術(shù)。一般檢測位于病毒ORF1ab和N基因上的兩個靶標(biāo)，同一份標(biāo)本需滿足雙靶標(biāo)陽性或重復(fù)檢測為單靶標(biāo)陽性或兩種標(biāo)本同時滿足單靶標(biāo)才能確認(rèn)SARS-CoV-2病毒核酸陽性。專題八實驗與探究2．抗體檢測例如新型冠狀病毒肺炎發(fā)病7天后，血清特異性抗體逐漸產(chǎn)生，首先出現(xiàn)的是免疫球蛋白IgM抗體，然后出現(xiàn)IgG抗體。因此，IgM抗體增高提示近期急性感染，IgG抗體增高提示既往感染。血清學(xué)檢測最大的優(yōu)勢在于方便快捷，檢測時間較短，能夠有效突破現(xiàn)有檢測技術(shù)對人員、場所的限制，縮短檢測用時，被寫進(jìn)了《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》。如果疑似病例血清特異性IgM和IgG抗體陽性，IgG抗體由陰性轉(zhuǎn)為陽性或恢復(fù)期較急性期有4倍及以上升高，則可以診斷其感染了新型冠狀病毒。專題八實驗與探究3．抗原檢測抗原檢測可直接檢測出人體樣本中是否含有新型冠狀病毒，診斷快速、準(zhǔn)確、對設(shè)備和人員要求低，采用雙抗夾心法，使用兩種抗原特異性抗體去識別和結(jié)合一個靶點抗原的不同表位，則可以大大降低交叉反應(yīng)的幾率，從而有效提高其特異性。專題八實驗與探究(2022·廣東卷)迄今新型冠狀病毒仍在肆虐全球，我國始終堅持“人民至上，生命至上”的抗疫理念和動態(tài)清零的防疫總方針。圖a是免疫力正常的人感染新型冠狀病毒后，體內(nèi)病毒及免疫指標(biāo)的變化趨勢。專題八實驗與探究回答下列問題：(1)人體感染新型冠狀病毒初期，______________免疫尚未被激活，病毒在其體內(nèi)快速增殖(曲線①、②上升部分)。曲線③、④上升趨勢一致，表明抗體的產(chǎn)生與T細(xì)胞數(shù)量的增加有一定的相關(guān)性，其機(jī)理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。此外，T細(xì)胞在抗病毒感染過程中還參與_________________過程。(2)準(zhǔn)確、快速判斷個體是否被病毒感染是實現(xiàn)動態(tài)清零的前提。目前除了核酸檢測還可以使用抗原檢測法，因其方便快捷可作為補(bǔ)充檢測手段，但抗原檢測的敏感性相對較低，據(jù)圖a分析，抗原檢測在________時間段內(nèi)進(jìn)行才可能得到陽性結(jié)果，判斷的依據(jù)是此階段______________________。專題八實驗與探究(3)接種新型冠狀病毒疫苗能大幅降低重癥和死亡風(fēng)險。圖b顯示一些志愿受試者完成接種后，體內(nèi)產(chǎn)生的抗體對各種新型冠狀病毒毒株中和作用的情況。據(jù)圖分析，當(dāng)前能為個體提供更有效保護(hù)作用的疫苗接種措施是_________。專題八實驗與探究解析：(1)分析圖a曲線可知，人體感染新型冠狀病毒初期，曲線①②上升，說明病毒在其體內(nèi)快速增殖，但抗體還未產(chǎn)生，說明此時特異性免疫尚未被激活。體液免疫中，大多數(shù)病原體經(jīng)過吞噬細(xì)胞等的攝取和處理，暴露病原體所特有的抗原，將抗原傳遞給T細(xì)胞，刺激T細(xì)胞產(chǎn)生淋巴因子。少數(shù)抗原直接刺激B細(xì)胞。B細(xì)胞受到刺激后，在淋巴因子的的作用下開始一系列的增殖、分化，大部分分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生抗體，小部分分化成記憶細(xì)胞。故抗體的產(chǎn)生與T細(xì)胞的數(shù)量的增加有一定相關(guān)性，即曲線③④上升趨勢一致。T細(xì)胞在抗病毒感染的過程中還參與了細(xì)胞免疫過程。(2)分析圖a可知，在甲乙丙時間段內(nèi)，體內(nèi)都有病毒核酸，故核酸檢測準(zhǔn)確、快速判斷個體是否被病毒感染。乙時間段內(nèi)含有病毒抗原，且病毒抗原含量先增加后減少，故抗原檢測在乙時間段內(nèi)進(jìn)行才可能得到陽性結(jié)果。(3)分析圖b可知，完成全程接種＋加強(qiáng)針的志愿受試者體內(nèi)的抗體中和各種新型冠狀病毒毒株的能力均明顯高于全程接種的志愿受試者，故能為個體提供更有效保護(hù)作用的疫苗接種措施是全程接種＋加強(qiáng)針。專題八實驗與探究答案：(1)特異性T細(xì)胞接受刺激后會分泌淋巴因子，該物質(zhì)可促進(jìn)大部分的B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞，漿細(xì)胞可以分泌抗體細(xì)胞免疫(2)乙含有病毒抗原，且病毒抗原含量先增加后減少(3)全程接種＋加強(qiáng)針1．(2022·廣東模擬預(yù)測)為快速檢測新型冠狀病毒感染者，在病毒核酸檢測和抗體檢測的基礎(chǔ)上，國家又推出新型冠狀病毒抗原檢測試劑。如圖為某人感染新型冠狀病毒后病毒的RNA及抗原蛋白(N蛋白和S蛋白)、兩種抗體在患者體內(nèi)隨時間變化的曲線圖。下列相關(guān)分析錯誤的是(

)專題八實驗與探究A．無癥狀階段新型冠狀病毒會大量出現(xiàn)在人體的上呼吸道，此時感染者具有傳染性B．核酸和抗原檢測都是針對新型冠狀病毒的檢測，呈陽性者不一定出現(xiàn)新冠肺炎的癥狀C．抗體檢測的原理是抗體與抗原能特異性結(jié)合，其能最先檢測到感染者血清中的IgG抗體D．IgM、IgG抗體均由漿細(xì)胞產(chǎn)生，患者體內(nèi)IgM抗體量少作用時間短，IgG抗體量多作用時間長專題八實驗與探究解析：在無癥狀階段，也可檢測到大量的新型冠狀病毒核酸和抗原，無癥狀感染者的病毒載量較高，具有傳播新型冠狀病毒的能力，A正確；核酸檢測針對的是新型冠狀病毒的RNA，抗原檢測針對的是新型冠狀病毒的抗原蛋白，檢測呈陽性者不一定會出現(xiàn)新冠肺炎的癥狀，B正確；抗體檢測的原理是抗體與抗原能特異性結(jié)合，IgM抗體先于IgG抗體出現(xiàn)，故抗體檢測能夠最先檢測到感染者血清中的IgM抗體，C錯誤；抗體均由漿細(xì)胞產(chǎn)生，由圖可知，患者體內(nèi)IgM抗體量少作用時間短，IgG抗體量多作用時間長，D正確。專題八實驗與探究答案：C2．(2022·山東臨沂三模)近期國內(nèi)新冠疫情呈現(xiàn)多點散發(fā)傳播、點狀暴發(fā)態(tài)勢，廣泛接種新冠疫苗和重點人群應(yīng)檢盡檢是減少易感人群、早發(fā)現(xiàn)傳染源、早阻斷傳播擴(kuò)散的有力措施。目前新型冠狀病毒的檢測方法主要有核酸檢測法和抗原檢測法，下圖表示人在感染新型冠狀病毒后機(jī)體內(nèi)病毒載量變化和兩種檢測方法的病毒載量最小閾值。下列敘述錯誤的是(

)專題八實驗與探究A．新型冠狀病毒侵入肺泡細(xì)胞后，人體能通過細(xì)胞免疫將其徹底清除B．接種第三針加強(qiáng)針新冠疫苗，能刺激機(jī)體記憶細(xì)胞增殖分化C．由于感染初期病毒載量低，需在5天內(nèi)多次核酸檢測才能確定是否感染D．在潛伏期和傳染期后期，均不能采用抗原檢測的方法對接觸者進(jìn)行確診專題八實驗與探究解析：細(xì)胞免疫只能將靶細(xì)胞裂解，但不能將病原體徹底清除，病原體的徹底清除需要借助抗體和吞噬細(xì)胞等的作用，A錯誤；接種第三針加強(qiáng)針新冠疫苗，相當(dāng)于刺激機(jī)體的二次免疫反應(yīng)，能刺激機(jī)體記憶細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞，加強(qiáng)免疫效果，B正確；據(jù)圖可知，感染初期病毒載量低，不能達(dá)到檢測的最小閾值，故需在5天內(nèi)多次核酸檢測才能確定是否感染，C正確；據(jù)圖可知，在潛伏期和傳染期后期，病毒載量低于抗原檢測閾值，故不能采用抗原檢測的方法對接觸者進(jìn)行確診，D正確。答案：A3．(2022·湖北模擬預(yù)測)接種新冠疫苗是阻斷新型冠狀病毒流行的主要手段之一。經(jīng)研究表明，在接種第二針疫苗6個月之后，抗體濃度逐漸降低至保護(hù)濃度之下，應(yīng)及時接種加強(qiáng)針。若提早或者延遲接種加強(qiáng)針(如提早或延遲3個月)，都會降低疫苗的效果。疫苗效果以抗體濃度為指標(biāo)。為了驗證上述觀點，請完善實驗思路，并進(jìn)行分析和討論。實驗材料和試劑：若干剛完成第二針疫苗注射的相同日齡和性別的健康大鼠、新冠疫苗加強(qiáng)針。(要求與說明：抗體濃度檢測具體方法不做要求；不考慮注射操作對實驗結(jié)果的影響。)回答下列問題：(1)完善實驗思路：①將剛完成第二針疫苗注射的相同日齡和性別的健康大鼠隨機(jī)均分為4組，分別編號A－D，__________________________________________________。專題八實驗與探究②A組為對照組，___________________________________________________。③每隔一段時間跟蹤測定各組的抗體濃度變化。④對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。(2)分析與討論：過早或者延遲注射加強(qiáng)針對抗體濃度的提升效果都不明顯，過早注射可能是由于體內(nèi)抗體濃度較高，疫苗(抗原)被抗體大量結(jié)合，刺激B淋巴細(xì)胞(或者刺激記憶B細(xì)胞)的概率會下降。而延遲注射效果不明顯的原因可能是__________________________________________________________。(3)2022年3月11日，國家衛(wèi)健委印發(fā)《新冠病毒抗原檢測應(yīng)用方案(試行)》，增加新冠抗原自檢試劑盒作為核酸檢測的補(bǔ)充手段。抗原檢測采用雙抗體夾專題八實驗與探究心法，其原理如下圖。樣品孔處滴加鼻拭子提取液，結(jié)合墊處含有足量的、可移動的、與膠體金結(jié)合的抗體1，T處固定有抗體2，抗體1和抗體2與新型冠狀病毒表面同一抗原N蛋白的不同位點發(fā)生特異性結(jié)合，呈紅色。C處固定有抗體1的抗體，與抗體1結(jié)合也呈紅色。專題八實驗與探究檢測過程中反復(fù)進(jìn)行了抗原—抗體的特異性結(jié)合，若檢測結(jié)果為陽性，則過程中此特異性結(jié)合共發(fā)生________次。若待測樣本中不含新型冠狀病毒，顯色結(jié)果為______________，結(jié)果為陰性。解析：本實驗的自變量為疫苗加強(qiáng)針接種間隔時間，因變量是相應(yīng)抗體濃度。若加強(qiáng)針注射的太早，體內(nèi)抗體濃度較高，疫苗(抗原)被抗體大量結(jié)合，刺激B淋巴細(xì)胞(或者刺激記憶B細(xì)胞)的概率下降，疫苗效果下降；若加強(qiáng)針注射的太遲，體內(nèi)部分記憶B淋巴細(xì)胞已經(jīng)凋亡，疫苗效果下降。(1)本實驗的實驗?zāi)康氖球炞C在接種第二針疫苗6個月之后，抗體濃度逐漸降低至保護(hù)濃度之下，應(yīng)及時接種加強(qiáng)針，若提早或者延遲接種加強(qiáng)針，都會降低疫苗的效果。而疫苗效果用抗體濃度為指標(biāo)。實驗思路：①將完成第二針疫苗注射的相同日齡和性別的健康大鼠隨機(jī)均分為4組，分別編號A－D，測定各組的抗體濃度，取平均值。②A組為對照組，B、C、D組要設(shè)置不同的注射時間，B組3個月后注射加強(qiáng)針，C組6個月后注射加強(qiáng)針(即正常接種)，D組9個月后注射加強(qiáng)專題八實驗與探究針。③每隔一段時間跟蹤測定各組的抗體濃度變化。④對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。(2)若加強(qiáng)針注射的太遲，體內(nèi)部分記憶B淋巴細(xì)胞已經(jīng)凋亡，疫苗效果下降。(3)若檢測結(jié)果為陽性，則新型冠狀病毒表面抗原N蛋白的結(jié)合位點會先與結(jié)合墊處的可移動抗體1結(jié)合，隨著抗體1移動到T線處，新型冠狀病毒表面同一抗原N蛋白的不同位點在T線處與抗體2結(jié)合，呈紅色，結(jié)合墊處未于新型冠狀病毒表面抗原N蛋白結(jié)合的抗體1在移動到C線處會與抗體1的抗體結(jié)合，也呈紅色。因此抗原與抗體的特異性結(jié)合共發(fā)生了三次。若待測樣本中不含新冠病毒，則T線處的抗體2不能與新型冠狀病毒表面抗原N蛋白結(jié)合，不會顯示紅色，只有結(jié)合墊處的抗體1與C線處的抗體1的抗體結(jié)合，顯示紅色。因此若只有C處出現(xiàn)紅色，則說明結(jié)果為陰性。專題八實驗與探究答案：(1)測定各組的抗體濃度，取平均值B組3個月后注射加強(qiáng)針，C組6個月后注射加強(qiáng)針，D組9個月后注射加強(qiáng)針(2)由于注射的太遲，體內(nèi)部分記憶B淋巴細(xì)胞已經(jīng)凋亡(3)3只有C處出現(xiàn)紅色專題八實驗與探究4．(2022·全國卷)新冠疫情出現(xiàn)后，病毒核酸檢測和疫苗接種在疫情防控中發(fā)揮了重要作用。回答下列問題。(1)新型冠狀病毒是一種RNA病毒，檢測新冠病毒RNA(核酸檢測)可以采取RT-PCR法。這種方法的基本原理是先以病毒RNA為模板合成cDNA，這一過程需要的酶是________________，再通過PCR技術(shù)擴(kuò)增相應(yīng)的DNA片段。根據(jù)檢測結(jié)果判斷被檢測者是否感染新型冠狀病毒。(2)為了確保新型冠狀病毒核酸檢測的準(zhǔn)確性，在設(shè)計PCR引物時必須依據(jù)新型冠狀病毒RNA中的________________________來進(jìn)行。PCR過程每次循環(huán)分為3步，其中溫度最低的一步是_______________________________。專題八實驗與探究(3)某人同時進(jìn)行了新型冠狀病毒核酸檢測和抗體檢測(檢測體內(nèi)是否有新型冠狀病毒抗體)，若核酸檢測結(jié)果為陰性而抗體檢測結(jié)果為陽性，說明__________________(答出1種情況即可)；若核酸檢測和抗體檢測結(jié)果均為陽性，說明__________________。(4)常見的病毒疫苗有滅活疫苗、蛋白疫苗和重組疫苗等。已知某種病毒的特異性蛋白S(具有抗原性)的編碼序列(目的基因)。為了制備蛋白疫苗，可以通過基因工程技術(shù)獲得大量蛋白S?；蚬こ痰幕静僮髁鞒淌莀_____________________________________________________________________________。專題八實驗與探究解析：(1)分析題意可知，新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而RT-PCR法需要先得到cDNA，由RNA到DNA的過程屬于逆轉(zhuǎn)錄過程，逆轉(zhuǎn)錄過程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶(反轉(zhuǎn)錄酶)。(2)PCR過程需要加入引物，設(shè)計引物時應(yīng)有一段已知目的基因的核苷酸序列，在該過程中為了確保新型冠狀病毒核酸檢測的準(zhǔn)確性，在設(shè)計PCR引物時必須依據(jù)新型冠狀病毒RNA中的特異性核苷酸序列來進(jìn)行；PCR過程每