关于高级高中生物有关病毒知识的汇总
关于病毒高中生物知识点

关于病毒高中生物知识点病毒是一种微小的传染性生物体,由核酸(DNA或RNA)包裹在蛋白质外壳中构成。
病毒无法自行繁殖,必须寄生在宿主细胞内才能进行繁殖。
在高中生物教育中,对病毒的学习是非常重要的,因为它们是引发多种疾病的主要原因之一。
本文将通过逐步思考的方式介绍有关病毒的高中生物知识点。
1.什么是病毒?病毒是一种非细胞的微生物,其核酸包裹在蛋白质的外壳中。
病毒不能自主生长和繁殖,需要寄生在宿主细胞内才能进行复制。
2.病毒的结构病毒主要由核酸和蛋白质构成。
病毒的核酸可以是DNA或RNA,它们携带着病毒的遗传信息。
核酸被包裹在一个蛋白质的外壳中,称为病毒壳或衣壳。
有些病毒还具有额外的外膜。
3.病毒的寄生生活方式病毒无法独立进行代谢活动,也无法自主生长繁殖。
它们只能通过感染宿主细胞来复制自己。
病毒通过寄生于宿主细胞内,利用宿主细胞的代谢系统合成自己的核酸和蛋白质。
4.病毒的感染过程病毒感染宿主细胞的过程可以分为吸附、透入、复制和释放四个步骤。
首先,病毒通过与宿主细胞的受体结合来吸附在宿主细胞表面。
然后,病毒进入宿主细胞内,释放核酸并透过宿主细胞膜。
接下来,病毒利用宿主细胞的代谢系统复制自己的核酸和蛋白质。
最后,新的病毒通过破坏宿主细胞而释放出来,继续感染其他健康细胞。
5.病毒的分类病毒可以根据它们的核酸类型、外壳形状和宿主范围进行分类。
根据核酸类型,病毒分为DNA病毒和RNA病毒。
根据外壳形状,病毒可以是多面体病毒(如腺病毒)或直杆状病毒(如流感病毒)。
根据宿主范围,病毒可以是人类病毒、动物病毒或植物病毒。
6.病毒与人类健康病毒是引发多种疾病的主要原因之一。
例如,流感病毒引发流感,艾滋病毒引发艾滋病。
病毒还可以引发感冒、水痘、麻疹等常见疾病。
了解病毒的感染过程和分类对预防和治疗病毒感染至关重要。
7.防治病毒感染的方法预防病毒感染的最有效方法是注射疫苗。
疫苗可以激活人体免疫系统产生特异性抗体来抵抗病毒感染。
病毒有关知识点高中

病毒有关知识点高中生物课程中涉及到的病毒知识点病毒是一种微生物,它的大小只有细菌的十分之一。
与其他生物不同,病毒没有自己的细胞,所以它需要寄生在其他细胞内生存繁殖。
由于病毒不具备自我复制的能力,它需要利用寄生细胞的复制机器来繁殖自身。
在高中生物课程中,我们可以学习到病毒的许多重要概念和原理,包括以下几个方面。
病毒的结构和分类病毒的结构非常简单,由遗传物质和蛋白质组成。
病毒的遗传物质可以是DNA或RNA,而不同的病毒有不同的外壳结构,这些外壳结构主要由蛋白质组成。
在高中生物课程中,我们需要学习病毒分类的方法,并了解不同种类的病毒具有哪些特征。
例如,病毒的DNA或RNA可以是单链或双链,它们可以有不同的外壳结构和复制策略。
病毒的生命周期和感染过程在高中生物课程中,我们将学习到病毒感染细胞的生命周期和过程。
这个过程通常包括四个主要步骤:吸附,渗透,复制和释放。
首先,病毒会吸附在寄主细胞的表面,然后它会渗透到细胞内部并释放其遗传物质。
接下来,病毒将利用细胞的复制机器复制自己的遗传物质,并在细胞内制造出自己的外壳蛋白质。
最后,病毒将集中在细胞中并释放到周围环境中。
病毒感染的影响和防治虽然病毒在自然界中具有重要的生态角色,但他们也可以对人类和其他生物产生很大的影响。
高中生物课程中我们将学习到某些病毒感染人类的影响,包括感冒,流感,肝炎等疾病。
学生们需要了解不同类型的病毒会引起哪些不同的病症,并学习预防病毒感染的方法,例如接种疫苗和遵守公共健康准则。
病毒与进化作为一种微生物,病毒也有着自己的生态进化影响。
许多病毒感染一种特定的宿主,并可以通过突变来适应新的环境或感染不同的宿主。
在高中生物课程中,我们将学习到进化和适应的概念,并了解病毒在生态系统中的作用。
结论在高中生物课程中,我们学习了许多关于病毒的重要知识点。
这些知识点包括病毒的结构和分类、生命周期和感染过程、感染的影响与防治以及病毒的进化等方面。
通过掌握这些概念和原理,我们可以更好地理解病毒的行为、预防病毒的感染以及探索病毒如何在生态系统中作用。
高中 病毒知识点

高中病毒知识点第一步:了解病毒的定义和特征病毒是一种微生物,由核酸和蛋白质组成,无法自主繁殖。
它们依靠寄生在其他生物细胞内进行复制,并利用宿主的细胞机制来生存。
病毒通常被认为是非细胞性的生物,因为它们没有自己的细胞结构。
病毒有以下几个特征: - 非细胞性:病毒没有自己的细胞结构,必须寄生在其他生物细胞内才能进行复制。
- 寄生性:病毒依赖于宿主细胞的机制来完成复制过程。
- 感染性:病毒可以通过接触、空气传播、食物和水传播等方式感染宿主。
-基因材料:病毒的基因材料可以是DNA或RNA。
不同类型的病毒具有不同的基因材料类型。
第二步:病毒的分类病毒可以根据它们的基因材料类型、形状和宿主范围等特征进行分类。
根据基因材料类型,病毒可以分为DNA病毒和RNA病毒两大类。
DNA病毒的基因材料是双链或单链的DNA,而RNA病毒的基因材料则是双链或单链的RNA。
根据形状,病毒可以分为四类:线状病毒、球状病毒、棒状病毒和多边形病毒。
根据宿主范围,病毒可以分为人类病毒、动物病毒、植物病毒和细菌病毒等不同类型。
第三步:病毒的传播途径病毒可以通过多种途径传播给宿主,包括: - 直接接触:人与人之间通过接触传播,如握手、亲吻等。
- 空气传播:病毒通过空气中的飞沫传播给他人,如打喷嚏、咳嗽等。
- 食物和水传播:病毒通过食物和水传播给人体。
- 虫媒传播:某些病毒可以通过昆虫或其他生物媒介传播给宿主,如蚊子传播登革热病毒。
第四步:病毒的病理过程与防控措施病毒感染人体后,会引发一系列的病理过程,包括感染、复制、传播和免疫反应等。
不同类型的病毒感染会导致不同的疾病,如感冒、流感、艾滋病等。
为了预防和控制病毒的传播,我们可以采取以下措施: - 保持良好的个人卫生习惯,如勤洗手、咳嗽时用纸巾或肘部遮挡口鼻等。
- 避免接触病毒源,尽量减少与病毒感染者的近距离接触。
- 接种疫苗,如流感疫苗、肝炎疫苗等,可以有效预防某些病毒感染。
高中生物病毒有关知识点归纳

高中生物病毒有关知识点归纳高中生物病毒有关知识点归纳病毒是微生物界的一种重要成员,具有独特的生物学特征和生物学功能。
本文将系统总结高中生物课程中涉及的病毒相关知识,以便读者更好地理解和掌握这一领域。
一、病毒的特征1、病毒是一种非细胞生物,完全依赖宿主细胞进行生存和繁殖。
2、病毒颗粒主要由核酸(DNA或RNA)和蛋白质组成,有些病毒还含有脂质或糖类成分。
3、病毒的遗传物质是环状闭合的分子,能够指导病毒的复制和合成。
4、病毒具有严格的寄生性,只能在宿主细胞内复制繁殖。
5、病毒的形态和结构各异,包括球形、杆状、丝状等,有些病毒还具有包膜。
二、病毒的分类1、根据遗传物质的不同,病毒可分为DNA病毒和RNA病毒。
2、根据宿主细胞类型的不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(噬菌体)等。
3、根据病毒形态和结构的不同,病毒可分为球形、杆状、丝状等。
三、病毒的传播方式1、接触传播:病毒携带者直接接触或间接接触感染者的体液、分泌物等。
2、空气传播:病毒携带者在呼吸、讲话、咳嗽等过程中将病毒释放到空气中,通过飞沫、气溶胶等形式传播。
3、水源传播:饮用水、食物等被病毒携带者污染后,易引起病毒感染。
4、生物媒介传播:昆虫、动物等生物携带病毒,通过叮咬、接触等方式传播给人类。
四、病毒感染的症状不同病毒感染后的症状各异,但通常包括以下几种类型:1、发热:病毒感染后常引起体温升高,伴随恶寒、寒战等症状。
2、呼吸道症状:如咳嗽、鼻塞、流涕等。
3、消化道症状:如恶心、呕吐、腹泻等。
4、神经症状:如头痛、头晕、意识障碍等。
5、皮肤症状:如皮疹、疱疹等。
五、病毒感染的预防和治疗1、提高机体免疫力:保持充足的睡眠、均衡的饮食和适当的锻炼,有助于提高机体免疫力,减少病毒感染的风险。
2、避免接触感染者:避免与感染者直接或间接接触,如接触后应立即洗手消毒。
3、疫苗接种:通过疫苗接种可以有效预防部分病毒感染,如流感疫苗、乙肝疫苗等。
4、药物治疗:部分病毒感染可采用药物治疗,如抗病毒药物、抗生素等,但需要在医生指导下使用。
高中生物知识点-病毒

高中生物知识点-病毒
高中生物的病毒部分,以下是一些基本知识点:
1. 病毒的结构:病毒是一种非细胞的微生物,由核酸(DNA或RNA)包裹在蛋白质壳内,有些病毒还有外包膜。
2. 病毒的寄主:病毒只能依靠感染寄生生物细胞才能复制繁殖,寄主可以是动物、植
物或微生物。
3. 病毒的生命周期:病毒感染宿主细胞后,会进入细胞内,释放出核酸,并利用宿主
细胞的机制进行复制和合成蛋白质。
最后,新的病毒粒子会组装起来,破坏宿主细胞
并释放出去。
4. 病毒的传播:病毒可以通过空气中的飞沫、接触、食物或水源传播给宿主。
一些病
毒也可以通过昆虫或其他介体传播。
5. 病毒与人类健康:一些病毒可以引起人类疾病,如感冒、流感、艾滋病、登革热等。
病毒也可以导致人类组织和器官的损害,例如乙肝病毒会导致肝脏炎症。
6. 病毒的防治:预防病毒感染的方法包括接种疫苗、保持良好的卫生习惯、避免接触
感染源等。
对于某些病毒感染,可以通过特定的抗病毒药物进行治疗。
7. 病毒与基因工程:病毒在基因工程中也有广泛应用。
例如,病毒载体可以用作基因
传递工具,将外来基因导入宿主细胞,用于基因治疗或基因克隆等。
这些是高中生物学中关于病毒的一些基本知识点,可以作为学习的起点,深入探讨病
毒的类别、病毒性疾病和不同病毒的特点。
(精选推荐)高中生物涉及到病毒有关的知识总结

(精选推荐)高中生物涉及到病毒有关的知识总结
病毒是完全依赖于宿主细胞供养而存活的一类微生物,它具有非常强大的传染性和潜
伏性,即使在非常简单的环境下都有潜在的伤害风险,更不用说它在宿主细胞环境下进行
增殖等具有潜在危害的活动。
病毒的致病机制主要有以下几个方面:
1、抗原性:病毒表面的小分子叫抗原,是抗体的特异性反应的刺激物。
同一种病毒
的抗原可能不完全相同,可能引起抗体的识别反应。
2、毒靶作用:毒靶原是指病毒可以通过破坏宿主细胞的特定部位来造成影响的部位,如 DNA、RNA 和蛋白质等等,这些毒靶原可以促进多种反应,而这些反应最终将影响病毒
在宿主细胞内复制繁殖的过程,从而产生具有宿主毒性的作用。
3、免疫抑制作用:细胞免疫反应是机体对病原体侵入所产生的防御系统,病毒可以
通过干扰机体免疫功能,来抑制机体免疫反应,从而更快更有效地滋生繁殖。
4、致病作用:病毒也可以直接影响宿主细胞的功能、血液循环,造成生命的消极影响。
5、多样性作用:目前发现病毒具有非常丰富的多样性,不仅仅可以造成疾病,还可
以影响到主机的进化,这一点是人类越来越关注的课题,也是未来病毒研究的重要方向。
综上,病毒是一类可以诱导宿主细胞病变的微生物,它的致病机制主要围绕抗原性、
毒靶作用、免疫抑制、致病作用和多样性作用这几个方面展开,它对宿主细胞的内部结构
及机能的改变不可避免,并产生某种程度的伤害效应。
并且,病毒伴随主机发展遗传而发
生进化变异,从而形成新的传染源与新型病毒,从而带来新的健康问题。
高中生物病毒相关知识总结

高中生物病毒相关知识总结一、病毒共性:病毒没有细胞结构,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质(DNA或RNA)构成,必需寄生在活细胞体内。
所以获取更多的病毒应该用它所能寄生的活细胞进行培养,不能用培养基进行培养。
病毒增殖时只有把内部的遗传物质注入到宿主细胞内,蛋白质外壳没有进入细胞,然后利用注入的病毒遗传物质的信息合成病毒的蛋白质外壳及复制其自身的遗传物质,而后把蛋白质外壳与新复制的遗传物质组装成新的病毒,在这过程中用到合成蛋白质和遗传物质的原料、酶、细胞器都来自病毒所寄生的宿主细胞。
二、病毒分类:1、根据其寄生的细胞分:植物病毒、动物病毒、细菌病毒(也称噬菌体)2、根据其遗传物质分(病毒只含有DNA和RNA中的一种核酸):DNA病毒(如T2噬菌体,天花病毒)、RNA病毒(如HIV、烟草花叶病毒,SARS 病毒、流感病毒)三、病毒地位:有细胞结构的生物,因其必须寄生在活细胞体内,所以不属于生命系统的结构层次,生命系统最低的结构层次是细胞。
由病毒的结构可以知道,病毒只有1种核酸——4种核苷酸——1种的五碳糖和4种的含氮碱基。
四、课本中病毒应用实例:1、运用放射性同位素标记法完成T2噬菌体侵染细菌的实验,验证DNA是遗传物质的结论。
2、从烟草花叶病毒中提取的蛋白质和RNA,只有提取的RNA可以使烟草感染病毒的实验,得到RNA是烟草花叶病毒遗传物质的结论。
(所有细胞生物都有DNA和RNA两种核酸,但只有DNA是遗传物质,只有少数病毒的遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质)3、在免疫调节中,如果病毒作为病原体侵入到靶细胞中,除了需要细胞免疫外还要有体液免疫参与,因为细胞免疫只会暴露病原体。
4、基因工程中除了质粒作为运载体外,病毒也可以作为运载体。
高中生物病毒相关知识点讲解和考点梳理

生命科学热点 新型冠状病毒知识点一:病毒结构一、知识框架病毒结构{ 基础知识{ 分类地位:病毒是一类非细胞结构的生物体,必须用电子显微镜才能看到遗传物质:一种病毒只含有一种核酸,即DNA 或RNA 分类{ 根据遗传物质{ DNA 病毒:噬菌体、疱疹病毒、各种腺病毒等RNA 病毒有:新型冠状病毒、艾滋病毒(破坏T 淋巴细胞)、烟草花叶病毒等特殊病毒{朊病毒:仅含蛋白质(故不能说蛋白质不是遗传物质)类病毒:仅含RNA 根据寄生对象{动物病毒植物病毒细菌病毒(噬菌体)结构:核酸位于病毒的中心,构成它的核心,蛋白质包围在核心周围,构成病毒的衣壳。
生活与繁殖方式:复制增殖。
只能寄生在特定的活细胞内,并利用宿主细胞的“装备”和“原料”增殖结晶态:在非寄生时,呈结晶状态,不能进行独立的代谢活动常见病毒{ 命名:2020年2月被世卫组织命名为COVID −19,2020年2月被国际病毒分类委员会命名为SARS −CoV −2分类地位:属于单股正链RNA 病毒,属于包膜病毒包膜病毒{ 裸露病毒 包膜病毒包膜来源:包膜主要源于宿主细胞膜(磷脂层和膜蛋白),也含一些病毒自身糖蛋白组成{ 核酸:单股正链RNA ,它的基本组成单位是(核糖核苷酸)蛋白质{ 包膜蛋白{刺突糖蛋白(S 蛋白):识别并结合宿主细胞表面受体,并介导病毒包膜与细胞膜融合小包膜糖蛋白(E 蛋白)和膜糖蛋白(M 蛋白):参与了病毒包膜的形成与出芽过程血凝素糖蛋白(HE 蛋白)(少量):可引起红细胞的凝集以及对红细胞的吸附核衣壳蛋白(N 蛋白):①保护遗传物质;②参与感染过程 雒老师汇编病毒结构{ 图解{说明:pp1a 和pp2a 编码16个左右复制相关的酶图解{来源{ 与SARS 来源同一物种:经基因组全序列检测,关键区域与SARS 有94.6%的一致性可能与中华菊头蝠有关:与提取自中华菊头蝠的蝙蝠冠状病毒同源性最高,达到了96.2%图解{ 说明:从生物进化角度,属于生物化学证据;从生物多样性角度,体现遗传多样性★感染分子机制:通过S 蛋白与人ACE Ⅱ相互作用完成感染雒老师汇编知识点二:病毒感染与繁殖一、知识框架病毒感染{ 基本过程(6个步骤):吸附、侵入、脱壳、生物合成、组装、释放增殖方式:复制式增殖{ {模板:病毒RNA 原料:宿主细胞提供的四种核糖核苷酸酶:宿主细胞提供的RNA 聚合酶(不需要解旋酶)蛋白质{原料:宿主细胞的氨基酸场所:宿主细胞的核糖体感染步骤{①吸附:病毒与细胞表面蛋白受体ACE2(血管紧张素转换酶2)发生特异性结合(体现细胞膜信息交流功能)②侵入{方式一:通过被宿主细胞胞吞途径进入宿主细胞,基因组RNA 释放到细胞质中方式二:通过膜融合途径,即病毒包膜直接与细胞膜融合,将病毒基因组RNA 注入到细胞质内③脱壳:病毒的感染性核酸RNA “脱下”蛋白质外壳④合成{(+)RNA 翻译产生负链RNA 聚合酶前体蛋白,随后通过蛋白质水解过程产生RNA 聚合酶通过RNA 聚合酶的作用,生成全长的(−)RNA(反义负链模板),以其为模板再合成核酸(+)RNA 从(−)RNA 亚基因组模板中合成亚基因组mRNA,再翻译会产生病毒的结构蛋白⑤组装{在内质网(ER)中进行病毒膜蛋白装配,并形成小泡运出在内质网高尔基体中间体中,被衣壳蛋白包裹的正链RNA 与膜蛋白识别,小泡内卷包住RNA ⑥释放:随后病毒通过病高尔基体释放囊泡与细胞膜的融合而释放(体现细胞膜半流动性)图解{雒老师汇编病毒感染{ 图解{ 中心法则{ 中心法则体现了基因的两大基本功能:对遗传信息的传递和表达冠状病毒{与逆转录病毒的区别:逆转录病毒{ 举例:HIV 病毒病毒变异{ 新型冠状病毒变异来源:基因突变(不来源于基因重组和染色体畸变)图解{ 与DNA 比较:与DNA 病毒相比,RNA 为单链,基因组小,结构不稳定,RNA 在复制过程中 更容易出错,发生基因突变,且RNA 病毒缺乏具有修正功能的的RNA 聚合酶 雒老师汇编知识点三:病毒与免疫一、基本框架病毒与免疫{ 细胞识别{ 概念:细胞识别是指动物体细胞对“自己”和“异己”细胞以及物质的识别识别结构(物质基础):细胞膜表面的糖蛋白和糖脂。
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高中生物学中有关病毒知识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1-10 um,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—侵入f增殖(复制与生物合成)f成熟(装配)f裂解(释放)O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. 高中生物学中有关病毒知识的应用2.1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HIVHIV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。
高中生物学中有关病毒知识的整合病毒因其结构的特殊性,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,有关病毒的知识在不同模块和章节中均有零散的表述,而高考试题也经常涉及相关知识的考查。
将零散的知识进行整合与归纳,建构新的知识网络,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1〜200kb左右);另一类是噬菌体或病毒。
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”。
这里还要说明的是:最常用的噬菌体载体是大肠杆菌的入噬菌体。
入噬菌体的遗传物质是双链DNA大小在50kb左右。
入噬菌体作为基因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。
入噬菌体感染率几乎达100%,且宿主范围窄,使用安全。
如果将入DNAh的cos基因接入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35〜40kb)。
还有一种运载体需要提及的是噬菌体M13因为它是单链比较适合于单链DNA勺运载,如果进行单链DNA的克隆,就必须使用噬菌体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动、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,目前的解释是: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,必须是灭活的病毒,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能力又不感染细胞,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实验室分离出来的,因此往往叫做“灭活的仙台病毒”。
但是应用这项技术还有很多实际问题,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,还有待进一步地探索和研究。
目前细胞融合技术主要是采用聚乙二醇(PEG)和电刺激等技术。
3. 诱发细胞癌变细胞癌变的原因十分复杂,致癌因素很多,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。
研究表明,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原物质,它必须与该机体组织细胞的成分不同。
抗原的基本含义有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。
5. 作为疫苗疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、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激动物体免疫系统的特性。
当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;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,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。
有的人会担心病毒在人体内会繁殖,这是不可能的。
因为选用免疫原性好的细菌、病毒、立克次体等,经人工培养,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殖力,但仍然保留其免疫原性。
死疫苗进入人体后不能生长繁殖,对机体刺激时间较短,但要获得持久免疫力还需多次重复接种。
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,或从自然界筛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殖能力,接近于自然感染,可以激发机体对病原体的持久免疫力。
活疫苗用量较小,免疫持续时间长,其免疫效果优于死疫苗。
6. 研究遗传物质的模型1944年艾弗里及其同事的研究证实了DNA是遗传物质,但是仍然有人提出疑议,因为艾弗里的实验中提取的DNA屯度并没有达到100%,就是说还有一定数量的蛋白质与DNA 捆绑在一起。
因此有的科学家就设想:能不能把DNA和蛋白质分开,直接地、单独地去观察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”这个问题进行了深入细致的研究。