2022年重点高中生物有关病毒知识的汇总.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 重点高中生物有关病毒学问的汇总名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 作者：日期：2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高中生物学中有关病毒学问的概括与总结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别的一类,单独列为病毒界；在高中生物学以及高考 中也常常涉及有关病毒的学问点及考点；1.高中生物学涉及的有关病毒的基本学问 病毒形体极其微小,

2、必需在电子显微镜下才能观看到,一般可以通过细菌滤器 一 般的直径为 1-10 m,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,蛋白质包围在核心四周,构成病毒粒子的衣壳；衣壳对核酸 有爱护作用,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,在其核衣壳外仍有一层囊膜包被；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

3、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；如特地寄生在动物细胞中的称为动物病毒艾滋病毒等 ,特地寄生在植物细胞中的称为植物病毒 细菌细胞中的称为细菌病毒 噬菌体 ；烟草花叶病毒等 ,特地寄生在病毒在宿主细胞的帮助下,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衍方式；病毒的增殖必需在宿主细胞中完成；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：噬菌体的繁衍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

4、放 ；整个过程必需在它的宿主活 细胞中完成；病毒对一般抗生素不敏锐,但对干扰素敏锐,所以人体在平常生活假如因 感染了由病毒而引起疾病,使用抗生素治疗是没有成效的；2.高中生物学中有关病毒学问的应用 部分病毒能诱发人的细胞癌变,是三大类致癌因子之一 2.1 病毒的致癌性主要是由于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 赫尔希和蔡斯的试验1952 年,赫尔希和蔡斯以12 噬菌体为试验材料, 利用放射性同位素标记的新技术

5、充分证明白亲代的各种性状是通过DNA 遗传给后代的,从而说明白遗传物质是DNA ,3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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 药物难以研制的缘由所在；RNA ,单链 RNA 结构很不稳固,易变异；这也是艾滋病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挡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毁灭；2.5 病毒在基因工程中的应用随着病毒分子生物学

6、讨论的日益深化,人们对病毒的结构与功能也有了越来越深刻的熟悉,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讨论最为详尽的双链 DNA 噬菌体；入噬菌体作为遗传工程载体时具有许多优点,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,以及宿主范畴窄,使用安全等；2.5.2 动物 DNA 病毒作为动物基因工程

7、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,通常采纳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,讨论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固维护和长期；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,仍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

8、的融合技术,在动物细胞融合过程中,促融的方法许多,其中采纳灭活的病毒促融是动物细胞融合区分于植物体细胞杂交的方法之一；使用肯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才能,又不会感染细胞；4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高中生物学中有关病毒学问的整合 病毒因其结构的特别性,生物学家在分类上将它单独列为病毒界；在高中生物学教 材中,有关病毒的学问在不同模块和章节中均有零散的表述,而高考试题也常常涉及相 关学问的考查；将零散的学问进行整合与归纳,建构新的学问网络,

9、是高三复习的有效 策略；下面结合教学实践, 以病毒为“ 锚” , 来归纳高中生物学中有关病毒的应用价值；1. 运载目的基因 运载体是基因工程的重要工具；在基因工程操作过程中使用运载体有 2 个目的：用来做运载工具,把目的基因送到受体细胞中；利用它在受体细胞内对目的基因进行大 量复制 克隆 ；目前使用的运载体有以下2 类：一类是细菌的质粒,它是一种相对分子质量较小、独立于染色体 DNA之外的环状的 DNA一般在 1200kb 左右 ；另一类是噬菌体或病毒；随着病毒分子生物学讨论的日益深化,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

10、良载体,通过它们,可以把动物、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” ；这里仍要说明的是：最常用的噬菌体载体是大肠杆菌的 噬菌体； 噬菌体的遗传物质是双链 DNA,大小在 50kb 左右； 噬菌体作为基因工程载体时具有许多优点,如载有外源基因的重组 噬菌体可整合到宿主核基因组上,进而同步复制； 噬菌体感染率几乎达 100,且宿主范畴窄,使用安全；假如将 DNA上的 cos 基因接 pBR322质粒的抗氨苄青霉素基因上,就会形成一种新的载体,把这种载体叫做,装配型质粒,它的优点是能够容纳极大的外源 DNA可以达到 3540kb ；仍有一种

11、运载体需要提及的是噬菌体 M13,由于它是单链比较适合于单链 DNA的运载,假如进行单链 DNA的克隆,就必需使用噬菌体 M13；噬菌体 M13在 Sanger 法测定 DNA序列中被广泛应用；2. 促进动物细胞的融合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；目前诱导细胞融合的方法有：物理的、化学的和生物的方法；物理的方法主要是利用震惊、离心、电刺激等手段来处理细胞；化学方法是利用聚乙二醇PEG等化学物质来诱导细胞融合；而生物的方法是指利用灭活的病毒来促使细胞融合；那么病毒为什么能起到促融作用,目前 的说明是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜表面的糖蛋白发生作用,使得 细

12、胞之间相互凝集,使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排列,细胞膜打开,细胞 发生融合；使用活的病毒是不行的,必需是灭活的病毒,这种病毒是用物理或者化学的 方法将病毒杀死,但又不损害其有用的抗原；灭活的病毒既保留了诱导细胞融合的才能 又不感染细胞,对于细胞是安全的；世界上最早的灭活病毒是从日本的仙台一试验室分 离出来的,因此往往叫做“ 灭活的仙台病毒” ；但是应用这项技术仍有许多实际问题,比如细胞的感染率比较低、细胞融合的速度缓慢、反应条件要求高、融合体的去病毒困 难等,仍有待进一步地探究和讨论；目前细胞融合技术主要是采纳聚乙二醇 PEG和电 刺激等技术；3. 诱发细胞癌变 细胞癌变的缘由非常复

13、杂,致癌因素许多,归纳起来主要有物理、化学、病毒三类 致癌因子,可见,部分病毒能诱发细胞癌变；讨论说明,病毒的致癌性主要是由于它们 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 Rous肉瘤病毒等；据英国流行病 合进入人的基因组中,从而诱发人体的细胞癌变,如 学家对癌症诱因的统计分析,病毒感染约占 10 15；4. 承当抗原 抗原的基本性质是：异物性、大分子性和特异性；异物性是指进入机体组织内的抗5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 原物质,它必需与该机体组织细胞的成分不同；抗原的基本

14、含义有4 点：大都是指进入机体内的外来物质,如细菌、病毒、花粉等；抗原也可以是不同物种间的物质,如马的血清进入兔子体内,马血清中某些蛋白质就成 为兔子的抗原；同种异体间的物质也可以成为抗原,比如血型、免疫移植等；自体内的 某些隔绝成分也可以成为抗原,如眼睛的晶体蛋白、精子、甲状腺球蛋白等；但一般意义上的抗原指的是病菌、病毒一类的病原微生物,因此病毒可以做为抗原 的一种；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 免疫的作用来阻挡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毁灭；5. 作为疫苗 疫苗是将病原微生物 如细菌、立克次

15、氏体、 病毒等 及其代谢产物, 经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的,用于预防传染病的自动免疫制剂；疫苗保留了病原 菌刺兴奋物体免疫系统的特性；当动物体接触到这种不具损害力的病原菌后,免疫系统 便会产生肯定的爱护物质,如免疫激素、活性生理物质、特别抗体等；当动物再次接触 到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的爱护物质来阻 止病原菌的损害；有的人会担忧病毒在人体内会繁衍,这是不行能的；由于选用免疫原性好的细菌、病毒、立克次体等,经人工培育,再用物理或化学的方法将其杀死后才能制成疫苗；因 此这种疫苗已经失去繁衍力, 但仍旧保留其免疫原性； 死疫苗进入人体后不能生长

16、繁衍,对机体刺激时间较短,但要获得长久免疫力仍需多次重复接种；当然在接种的疫苗中也 有活的,它们是用人工定向变异的方法,或从自然界挑选出毒力较弱或基本无毒的活微 生物制成活疫苗或减毒活疫苗； 常用的活疫苗有卡介苗、 麻疹疫苗、脊髓灰质炎疫苗等；接种后在体内有生长繁衍才能, 接近于自然感染, 可以激发机体对病原体的长久免疫力；活疫苗用量较小,免疫连续时间长,其免疫成效优于死疫苗；6. 讨论遗传物质的模型1944 年艾弗里及其同事的讨论证明白DNA是遗传物质, 但是仍旧有人提出疑议, 因为艾弗里的试验中提取的 DNA纯度并没有达到 100,就是说仍有肯定数量的蛋白质与DNA捆绑在一起；因此有的科学

17、家就设想：能不能把DNA和蛋白质分开,直接地、单独地去观看 DNA和蛋白质的作用； 1952 年美国的生物学家赫尔希、 蔡斯及其合作者运用了 放射性元素示踪法,对“ 什么物质管遗传” 这个问题进行了深化细致的讨论；他们把放射性 32P和放射性 35S分别标记在噬菌体的双链 体侵染细菌的情形；赫尔希发觉,只有噬菌体的DNA分子和蛋白质分子上, 来测定噬菌 DNA分子能够进入细菌而蛋白质分子却留在外面；当 DNA分子进入细菌细胞以后, 细菌细胞里就产生了成百上千的小的噬菌体；关于噬菌体的讨论再次证明白 DNA带有全部的遗传信息； 由于赫尔希和德尔布鲁克由于 对遗传学的突出奉献,被当时的科学界称为“

18、 信息学派” 的代表人物,而他们利用的遗 传物质的模型恰恰是噬菌体；7. 影响生物的进化 病毒作为一种特别的存在形式, 在进化上具有特殊的位置和作用； 病毒营寄生生活,现代讨论说明： 已知大多数病毒能利用细胞的复制系统将病毒基因组永久地移植在宿主 中,从而为宿主后代加入病毒的基因, 进而进展成为宿主物种基因组中的重要组成部分,这在生物进化中起着举足轻重的作用；病毒的数量庞大,加之极大的繁衍才能和极快的 突变速度,因而使它成为基因进化的主要源泉； 同时又由于病毒的感染才能和传播范畴,这将有助于它们进入其他生物体,从而影响生物的进化；6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8

19、页精选学习资料 - - - - - - - - - 病毒专题学问归纳 1 学问归纳：1.1 病毒是一类体积微小的、结果简洁的非细胞型微生物；它是一种严格的胞内寄 生生物,只有寄生在活细胞中才能生存,属于消费者；因此,培育病毒的培育基中必需 有活细胞；1.2 病毒的结构：病毒主要是由蛋白质和核酸两部分构成；核酸位于病毒的内部,构成病毒的核心；外面是由蛋白质构成的衣壳包围,衣壳上有抗原打算簇,它打算着病毒抗原的特异性等功能；一种病毒只含有一种核酸：DNA或 RNA；核酸中贮存着病毒的全部遗传信息,掌握着病毒的一切性状,如病毒的形状结构、致病性等；1.3 病毒的分类：依据病毒寄生的宿主细胞不同,可分

20、为动物病毒、植物病毒和细菌病毒；动物病毒有乙肝病毒、流感病毒、麻疹病毒等,植物病毒烟草花叶病毒、车前草病毒等,细菌 病毒也称为噬菌体；依据病毒内的遗传物质不同, 可分为 DNA病毒和 RNA病毒；DNA病毒有乙肝病毒、噬菌体等, RNA病毒有禽流感病毒、艾滋病毒、等；1.4 病毒的代谢与繁衍SARS病毒、脊髓灰质炎病毒、 EV71病毒病毒的代谢与繁衍只能在宿主的活细胞中进行；由于病毒缺乏新陈代谢所需要的酶 和能量,所以他不能独立地进行新陈代谢；它缺乏复制增殖所需的原料、能量、酶、场 所、运输工具等,所以也病毒不能独立繁衍；病毒进入细胞,一般包括吸附注入复制合成组装释放等环节；其中,“ 注 入”

21、 的只是病毒的 DNA或 RNA,蛋白质外壳残留在细胞的外面；“ 合成” 过程中,是以 病毒的 DNA或 RNA为模板进行遗传物质的复制, 包括蛋白质的合成的原料都来自宿主细 胞；1.5 病毒的遗传物质 病毒的遗传物质只能是 DNA或 RNA；其中,DNA病毒的遗传物质是 DNA,一般是双链 结构； RNA病毒的遗传物质是 RNA,一般是单链结构,不如 DNA双链稳固,简洁发生基 因突变；1.6 病毒在生物工程中的应用 在动物细胞工程中,用灭活的病毒作为诱导动物细胞融合的诱导剂；病毒经过灭 活处理后失去了浸染特性和致病性,但保留了诱导细胞融合的才能；其诱导的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶

22、能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝结,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开而使细胞发生融合；在基因工程中,某些病毒作为运载体,将目的基因导入受体细胞 借鉴病毒浸染 细胞的途径 ；1.7 病毒在免疫中的应用 在免疫过程中,病毒作为抗原可以诱导机体产生相应的抗体；其中,病毒对人体细胞的攻击往往具有转一性, 如艾滋病病毒攻击人体的T 细胞,使患者丢失一切免疫功能；乙肝病毒攻击人体的肝细胞；SARS病毒攻击人体的肺部细胞等等；在病毒感染的过程中, 往往是先通过体液免疫的作用来阻挡病毒通过血液循环而播散,再通过细胞免疫的作用来予以完全毁灭；1.8 病毒在证明遗传物质中的应用7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在噬菌体侵染大肠杆菌的试验中,可通过标记噬菌体的蛋白质和核酸来证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质；即先用含有放射性同位素 养细菌,然后,分别用上述细菌培育噬菌体,从而制备出32P、35S的培育基分别培 DNA中含有 32P或蛋白质中含有 335S的噬菌体；同理也可用烟草花叶病毒来侵染烟草叶片来证明 遗传物质；RNA病毒中 RNA是8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页