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高中生物中有关病毒的知识点


病毒是一类非细胞结构的生物。 由于它的结构与高等动植物及其他生物完全不同, 所以生物学家在分类时将它作为特殊的一类,单独列为病毒界。在高中生物学以 及高考中也经常涉及有关病毒的知识点及考点。 1 高中生物学涉及的有关病毒的基本知识

病毒形体极其微小,必须在电子显微镜下才能观察到,一般可以通过 细菌滤器(一般的直径为 1-10μm,而多数病毒的直径在 100 nm 左右)。 病毒没有细胞结构, 主要成分仅为核酸和蛋白质两种。核酸位于病毒粒子的 中心, 构成了它的核心或基因组, 蛋白质包围在核心周围, 构成病毒粒子的衣壳。 衣壳对核酸有保护作用,是病毒粒子的抗原成分。它们共同称为核衣壳,是任何 病毒(指“真病毒”)所必需的基本结构。有些较复杂的病毒,在其核衣壳外还有 一层囊膜包被。 每一种病毒只含有一种核酸, 不是 DNA 就是 RNA, 这也是病毒分类的依据 之一。如 DNA 病毒有:噬菌体、疱疹病毒、各种腺病毒等。RNA 病毒有:艾滋 病毒、烟草花叶病毒、车前草病毒等。 病毒在宿主的活细胞内寄生生活。 不同的病毒只能寄生在特定的宿主细胞内, 具有专一性, 这也是病毒分类的另一个重要依据。如专门寄生在动物细胞中的称 为动物病毒(艾滋病毒等), 专门寄生在植物细胞中的称为植物病毒(烟草花叶病毒 等),专门寄生在细菌细胞中的称为细菌病毒(噬菌体)。 病毒在宿主细胞的协助下,以核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖, 不存在个体的生长和均等分裂等细胞繁殖方式。 病毒的增殖必须在宿主细胞中完 成。离开宿主细胞,病毒能以无生命的化学大分子状态存在,并可形成结晶。 以高中生物学中最常见的噬菌体为例:噬菌体的繁殖一般可分为五个阶段:

即吸附一侵入→增殖(复制与生物合成)→成熟(装配)→裂解(释放)。整个过程必须 在它的宿主活细胞中完成。病毒对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感,所以人 体在平常生活如果因感染了由病毒而引起疾病,使用抗生素治疗是没有效果的。 2 2.1 高中生物学中有关病毒知识的应用 部分病毒能诱发人的细胞癌变,是三大类致癌因子之一

病毒的致癌性主要是因为它们含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸系列。 它们通过感染人体细胞后, 将其基因组整合进入人的基因组中,从而诱发人体的 细胞癌变,如 Rous 肉瘤病毒等。据英国流行病学家对癌症诱因的统计分析,病 毒感染占 10%-15%。 2.2 赫尔希和蔡斯的实验

1952 年,赫尔希和蔡斯以 12 噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记的 新技术充分证明了亲代的各种性状是通过 DNA 遗传给后代的,从而说明了遗传 物质是 DNA,而不是蛋白质。 2.3 艾滋病的病原体是 HIV

HIV 的遗传物质是单链的 RNA,单链 RNA 结构很不稳定,易变异。这也是 艾滋病药物难以研制的原因所在。 2.4 有关病毒的免疫问题

由于病毒都是营寄生生活。 所以在病毒的感染过程中,人体往往是先通过体 液免疫的作用来阻止病毒通过血液循环而扩散, 再通过细胞免疫的作用来裂解靶 细胞,使病毒没有藏身之所而被抗体消灭。 2.5 病毒在基因工程中的应用

随着病毒分子生物学研究的日益深入, 人们对病毒的结构与功能也有了越来

越深刻的认识,并能运用 DNA 的体外操纵技术,把病毒改造成不同外源基因的 优良载体,通过它们,可以把任何动物、植物或微生物的目的基因导入到合适的 受体系统中,从而获得具有新性状的“工程细胞”或“工程菌”。 2.5.1 噬菌体可作为原核生物基因工程的载体

众多噬菌体中 E〃coli 的入噬菌体是目前科学家研究最为详尽的双链 DNA 噬菌体。 入噬菌体作为遗传工程载体时具有很多优点,如载有外源基因的重组入 噬菌体可整合到宿主核基因组上, 进而同步复制。 入噬菌体感染致率几乎达 100%, 以及宿主范围窄,使用安全等。 2.5.2 动物 DNA 病毒作为动物基因工程的载体

常见的用作动物基因工程载体的动物 DNA 病毒有 SV40、 人的腺病毒等, 它 们与目的基因形成重组 DNA 分子后,通常采用显微注射法来处理受体细胞。 2.5.3 植物病毒作为植物基因工程的载体

植物基因工程相对而言,起步较晚,研究最多的是土壤农杆菌的 Ti 质粒作 载体,农杆菌中的 Ti 质粒上的 T-DNA 可能移至受体细胞,并且整合到受体细胞 染色体 DNA 上,从而可以使目的基因的遗传特性得以稳定维持和长久。迄今为 止,约 80%的转基因植物都是通过这方法获得的。当然,除此之外,针对不同 受体植物,还有基因枪法和花粉管通道法等。 2.6 在动物工程中的应用

在动物细胞工程中一项重要的技术手段是动物细胞的融合技术, 在动物细胞 融合过程中, 促融的方法很多, 其中采用灭活的病毒促融是动物细胞融合区别于 植物体细胞杂交的方法之一。 使用一定的物理或化学手段杀死病毒,既不损害它 们体内的有用抗原, 从而使灭活的病毒既保留了诱导细胞融合的能力,又不会感

染细胞


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