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)瑯?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
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