高考生物學(xué)備課素材：高中生物學(xué)中的“病毒”

高中生物學(xué)中的“病毒”

病毒是一類特殊的生物，沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，與細(xì)胞生物不

同。其中HIV、SARS、H1N1等等與人體健康密切相關(guān)，已成為

近年高考的熱點(diǎn)之一，內(nèi)容涉及病毒的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞內(nèi)寄生、逆

轉(zhuǎn)錄、免疫等知識(shí)，常以綜合考查的形式出現(xiàn)。

病毒在人教版高中生物新課標(biāo)教材（以下簡(jiǎn)稱“教材”）

中沒(méi)有設(shè)立專門知識(shí)板塊，“病毒”兩字散落在整個(gè)教材中。

★必修1第二頁(yè)“問(wèn)題探討”中的SARS病毒，生物學(xué)開篇就

從病毒引入。

★必修1第二頁(yè)正文第一段“即使像病毒那樣沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)

的生物，也只有依賴活細(xì)胞才能生活?！?/p>

★必修1第4頁(yè)“材料分析”實(shí)例4的HIV病毒。

★必修1第6頁(yè)“拓展題”提供的脊髓灰質(zhì)炎病毒。

★必修1第126頁(yè)致癌因子中的病毒致癌因子。

★必修2第44頁(yè)“噬菌體侵染細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)”。

★必修2第46頁(yè)最后一段從煙草花葉病毒中提取出來(lái)的RNA

卻使煙草感染病毒。

★必修2第46頁(yè)拓展題用到噬菌體材料。

★必修2第69頁(yè)“資料分析”中心法則的發(fā)展用到了RNA病

毒材料。

★必修2第103頁(yè)基因運(yùn)載體常用質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。

★必修3第36頁(yè)“資料分析”艾滋病死因。

★必修3第38頁(yè)天花病毒及疫苗。

★必修3第41頁(yè)“科學(xué)技術(shù)社會(huì)”中艾滋病知識(shí)宣傳。

★必修3第66頁(yè)“引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控

制。

基礎(chǔ)梳理：

★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)包圍在核心周圍，構(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、車前草病

毒等。

★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：即吸附一侵入一增殖

（復(fù)制與生物合成）一成熟（裝配）f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。

★部分病毒能誘發(fā)人的細(xì)胞癌變，是三大類致癌因子之一

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%o

★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)。

★病毒的免疫

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。

★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”。

★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

同步檢測(cè)：

1.人輪狀病毒是一種雙鏈RNA病毒，主要感染小腸上皮細(xì)胞，

可使機(jī)體出現(xiàn)嘔吐，腹瀉等癥狀導(dǎo)致脫水。以下相關(guān)敘述正確

的是（）

A.利用毗羅紅染液染色，可以鑒別小腸上皮細(xì)胞是否被輪狀病

毒感染

B.病毒RNA在小腸上皮細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的過(guò)程中，會(huì)有氫鍵的斷裂

和形成

C.病毒侵入機(jī)體后，能被內(nèi)環(huán)境中的效應(yīng)T細(xì)胞和漿細(xì)胞特異

性識(shí)別

D.患者嚴(yán)重脫水后，經(jīng)下丘腦合成由垂體釋放的抗利尿激素將

會(huì)減少

2.某種RNA病毒在增殖過(guò)程中，其遺傳物質(zhì)需要經(jīng)過(guò)某種轉(zhuǎn)變

后整合到真核宿主的基因組中。物質(zhì)Y與脫氧核甘酸結(jié)構(gòu)相似，

可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細(xì)胞的增殖，那么Y抑制

該病毒增殖的機(jī)制是（）

A.抑制該病毒RNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程

B.抑制該病毒蛋白質(zhì)的翻譯過(guò)程

C.抑制該RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄過(guò)程

D.抑制該病毒RNA的自我復(fù)制過(guò)程

3.人或動(dòng)物PrP基因編碼一種蛋白（PrPc）,該蛋白無(wú)致病性。PrPc

的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc——骯粒，就具有了致病性。PrPBc

可以誘導(dǎo)更多PrPc的轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPBc,實(shí)現(xiàn)骯粒的增殖——可以

引起瘋牛病.下列敘述正確的是（）

A.骯粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中

B.骯粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同

C.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化

D.PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPBc的過(guò)程屬于遺傳信息的翻譯過(guò)程

4.埃博拉出血熱（EBHF）是由埃博拉病毒（EBV）（一種絲狀

單鏈RNA病毒）引起的病毒性出血熱，EBV與宿主細(xì)胞結(jié)合后，

將病毒的核酸-蛋白復(fù)合體釋放至細(xì)胞質(zhì)，通過(guò)以下途徑進(jìn)行

增殖.下列推斷正確的是（）

4儂賴RNA的

②翻譯*RNA聚合酶

蛋白質(zhì)一

*結(jié)構(gòu)蛋白④如裝、子代

-RNARNA或溜》mRNA一*■EBV

③儂敕RNA的、

―RN&聚合酶----*RNA

A過(guò)程①所需喋吟比例與過(guò)程③所需喀咤比例相同

B過(guò)程②需要的氨基酸和tRNA,兩者的種類、數(shù)量相同

C直接將埃博拉病毒的-RNA注入人體細(xì)胞一定會(huì)引起EBHF

D埃博拉病毒增殖過(guò)程需細(xì)胞提供四種脫氧核甘酸和ATP

5.在人類與埃博拉病毒的斗爭(zhēng)中，有科研人員嘗試將病毒引誘

到人體的''陷阱細(xì)胞''中.例如：HIV通過(guò)識(shí)別T細(xì)胞表面的

CD4,人侵到T細(xì)胞，給艾滋病患者注射適量用CD4分子修飾

過(guò)的成熟紅細(xì)胞，則該紅細(xì)胞也會(huì)被HIV識(shí)別、入侵，但HIV

在此細(xì)胞中無(wú)法增殖，最后隨紅細(xì)胞的死亡而被清除，所以紅

細(xì)胞成為HIV的“陷阱細(xì)胞下列有關(guān)敘述正確的是（）