高中生物學(xué)中有關(guān)病毒知識(shí)的概括與總結(jié)

病毒是一類(lèi)非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物。由于它的結(jié)構(gòu)與高等動(dòng)植物及其他生物完全不同，所以生物學(xué)家在分類(lèi)時(shí)將它作為特殊的一類(lèi)，單獨(dú)列為病毒界。在高中生物學(xué)以及高考中也經(jīng)常涉及有關(guān)病毒的知識(shí)點(diǎn)及考點(diǎn)。

1 高中生物學(xué)涉及的有關(guān)病毒的基本知識(shí)

病毒形體極其微小，必須在電子顯微鏡下才能觀察到，一般可以通過(guò)細(xì)菌濾器(一般的直徑為1-10μm，而多數(shù)病毒的直徑在100 nm左右)。

病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要成分僅為核酸和蛋白質(zhì)兩種。核酸位于病毒粒子的中心，構(gòu)成了它的核心或基因組，蛋白質(zhì)包圍在核心周?chē)?，?gòu)成病毒粒子的衣殼。衣殼對(duì)核酸有保護(hù)作用，是病毒粒子的抗原成分。它們共同稱(chēng)為核衣殼，是任何病毒(指“真病毒”)所必需的基本結(jié)構(gòu)。有些較復(fù)雜的病毒，在其核衣殼外還有一層囊膜包被。

每一種病毒只含有一種核酸，不是DNA就是RNA，這也是病毒分類(lèi)的依據(jù)之一。如DNA病毒有：噬菌體、皰疹病毒、各種腺病毒等。RNA病毒有：艾滋病毒、煙草花葉病毒、車(chē)前草病毒等。

病毒在宿主的活細(xì)胞內(nèi)寄生生活。不同的病毒只能寄生在特定的宿主細(xì)胞內(nèi)，具有專(zhuān)一性，這也是病毒分類(lèi)的另一個(gè)重要依據(jù)。如專(zhuān)門(mén)寄生在動(dòng)物細(xì)胞中的稱(chēng)為動(dòng)物病毒(艾滋病毒等)，專(zhuān)門(mén)寄生在植物細(xì)胞中的稱(chēng)為植物病毒(煙草花葉病毒等)，專(zhuān)門(mén)寄生在細(xì)菌細(xì)胞中的稱(chēng)為細(xì)菌病毒(噬菌體)。

病毒在宿主細(xì)胞的協(xié)助下，以核酸的復(fù)制和核酸蛋白裝配的形式進(jìn)行增殖，不存在個(gè)體的生長(zhǎng)和均等分裂等細(xì)胞繁殖方式。病毒的增殖必須在宿主細(xì)胞中完成。離開(kāi)宿主細(xì)胞，病毒能以無(wú)生命的化學(xué)大分子狀態(tài)存在，并可形成結(jié)晶。

以高中生物學(xué)中最常見(jiàn)的噬菌體為例：噬菌體的繁殖一般可分為五個(gè)階段：即吸附一侵入→增殖(復(fù)制與生物合成)→成熟(裝配)→裂解(釋放)。整個(gè)過(guò)程必須在它的宿主活細(xì)胞中完成。 病毒對(duì)一般抗生素不敏感，但對(duì)干擾素敏感，所以人體在平常生活如果因感染了由病毒而引起疾病，使用抗生素治療是沒(méi)有效果的。

2 高中生物學(xué)中有關(guān)病毒知識(shí)的應(yīng)用

2.1 部分病毒能誘發(fā)人的細(xì)胞癌變，是三大類(lèi)致癌因子之一

病毒的致癌性主要是因?yàn)樗鼈兒胁《景┗蛞约芭c致癌有關(guān)的核酸系列。它們通過(guò)感染人體細(xì)胞后，將其基因組整合進(jìn)入人的基因組中，從而誘發(fā)人體的細(xì)胞癌變，如Rous肉瘤病毒等。據(jù)英國(guó)流行病學(xué)家對(duì)癌癥誘因的統(tǒng)計(jì)分析，病毒感染占10％-15％。

2.2 赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)

1952年，赫爾希和蔡斯以12噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記的新技術(shù)充分證明了親代的各種性狀是通過(guò)DNA遺傳給后代的，從而說(shuō)明了遺傳物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)。

2.3 艾滋病的病原體是HIV

HIV的遺傳物質(zhì)是單鏈的RNA，單鏈RNA結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，易變異。這也是艾滋病藥物難以研制的原因所在。

2.4 有關(guān)病毒的免疫問(wèn)題

由于病毒都是營(yíng)寄生生活。所以在病毒的感染過(guò)程中，人體往往是先通過(guò)體液免疫的作用來(lái)阻止病毒通過(guò)血液循環(huán)而擴(kuò)散，再通過(guò)細(xì)胞免疫的作用來(lái)裂解靶細(xì)胞，使病毒沒(méi)有藏身之所而被抗體消滅。

2.5 病毒在基因工程中的應(yīng)用

隨著病毒分子生物學(xué)研究的日益深入，人們對(duì)病毒的結(jié)構(gòu)與功能也有了越來(lái)越深刻的認(rèn)識(shí)，并能運(yùn)用DNA的體外操縱技術(shù)，把病毒改造成不同外源基因的優(yōu)良載體，通過(guò)它們，可以把任何動(dòng)物、植物或微生物的目的基因?qū)氲胶线m的受體系統(tǒng)中，從而獲得具有新性狀的“工程細(xì)胞”或“工程菌”。

2.5.1 噬菌體可作為原核生物基因工程的載體

眾多噬菌體中E·coli的入噬菌體是目前科學(xué)家研究最為詳盡的雙鏈DNA噬菌體。入噬菌體作為遺傳工程載體時(shí)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如載有外源基因的重組入噬菌體可整合到宿主核基因組上，進(jìn)而同步復(fù)制。入噬菌體感染致率幾乎達(dá)100％，以及宿主范圍窄，使用安全等。

2.5.2 動(dòng)物DNA病毒作為動(dòng)物基因工程的載體

常見(jiàn)的用作動(dòng)物基因工程載體的動(dòng)物DNA病毒有SV40、人的腺病毒等，它們與目的基因形成重組DNA分子后，通常采用顯微注射法來(lái)處理受體細(xì)胞。

2.5.3 植物病毒作為植物基因工程的載體

植物基因工程相對(duì)而言，起步較晚，研究最多的是土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒作載體，農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可能移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上，從而可以使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和長(zhǎng)久。迄今為止，約80％的轉(zhuǎn)基因植物都是通過(guò)這方法獲得的。當(dāng)然，除此之外，針對(duì)不同受體植物，還有基因槍法和花粉管通道法等。

2.6 在動(dòng)物工程中的應(yīng)用

在動(dòng)物細(xì)胞工程中一項(xiàng)重要的技術(shù)手段是動(dòng)物細(xì)胞的融合技術(shù)，在動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程中，促融的方法很多，其中采用滅活的病毒促融是動(dòng)物細(xì)胞融合區(qū)別于植物體細(xì)胞雜交的方法之一。使用一定的物理或化學(xué)手段殺死病毒，既不損害它們體內(nèi)的有用抗原，從而使滅活的病毒既保留了誘導(dǎo)細(xì)胞融合的能力，又不會(huì)感染細(xì)胞。