高中生物學中有關病毒知識的概括與總結

病毒是一類非細胞結構的生物。由于它的結構與高等動植物及其他生物完全不同，所以生物學家在分類時將它作為特殊的一類，單獨列為病毒界。在高中生物學以及高考中也經常涉及有關病毒的知識點及考點。

1 高中生物學涉及的有關病毒的基本知識

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

病毒沒有細胞結構，主要成分僅為核酸和蛋白質兩種。核酸位于病毒粒子的中心，構成了它的核心或基因組，蛋白質包圍在核心周圍，構成病毒粒子的衣殼。衣殼對核酸有保護作用，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”)所必需的基本結構。有些較復雜的病毒，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。

病毒在宿主的活細胞內寄生生活。不同的病毒只能寄生在特定的宿主細胞內，具有專一性，這也是病毒分類的另一個重要依據。如專門寄生在動物細胞中的稱為動物病毒(艾滋病毒等)，專門寄生在植物細胞中的稱為植物病毒(煙草花葉病毒等)，專門寄生在細菌細胞中的稱為細菌病毒(噬菌體)。

病毒在宿主細胞的協助下，以核酸的復制和核酸蛋白裝配的形式進行增殖，不存在個體的生長和均等分裂等細胞繁殖方式。病毒的增殖必須在宿主細胞中完成。離開宿主細胞，病毒能以無生命的化學大分子狀態存在，并可形成結晶。

以高中生物學中最常見的噬菌體為例：噬菌體的繁殖一般可分為五個階段：即吸附一侵入→增殖(復制與生物合成)→成熟(裝配)→裂解(釋放)。整個過程必須在它的宿主活細胞中完成。 病毒對一般抗生素不敏感，但對干擾素敏感，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有效果的。

2 高中生物學中有關病毒知識的應用

2.1 部分病毒能誘發人的細胞癌變，是三大類致癌因子之一

病毒的致癌性主要是因為它們含有病毒癌基因以及與致癌有關的核酸系列。它們通過感染人體細胞后，將其基因組整合進入人的基因組中，從而誘發人體的細胞癌變，如Rous肉瘤病毒等。據英國流行病學家對癌癥誘因的統計分析，病毒感染占10％-15％。

2.2 赫爾希和蔡斯的實驗

1952年，赫爾希和蔡斯以12噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記的新技術充分證明了親代的各種性狀是通過DNA遺傳給后代的，從而說明了遺傳物質是DNA，而不是蛋白質。

2.3 艾滋病的病原體是HIV

HIV的遺傳物質是單鏈的RNA，單鏈RNA結構很不穩定，易變異。這也是艾滋病藥物難以研制的原因所在。

2.4 有關病毒的免疫問題

由于病毒都是營寄生生活。所以在病毒的感染過程中，人體往往是先通過體液免疫的作用來阻止病毒通過血液循環而擴散，再通過細胞免疫的作用來裂解靶細胞，使病毒沒有藏身之所而被抗體消滅。

2.5 病毒在基因工程中的應用

隨著病毒分子生物學研究的日益深入，人們對病毒的結構與功能也有了越來越深刻的認識，并能運用DNA的體外操縱技術，把病毒改造成不同外源基因的優良載體，通過它們，可以把任何動物、植物或微生物的目的基因導入到合適的受體系統中，從而獲得具有新性狀的“工程細胞”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具有很多優點，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，進而同步復制。入噬菌體感染致率幾乎達100％，以及宿主范圍窄，使用安全等。

2.5.2 動物DNA病毒作為動物基因工程的載體

常見的用作動物基因工程載體的動物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處理受體細胞。

2.5.3 植物病毒作為植物基因工程的載體

植物基因工程相對而言，起步較晚，研究最多的是土壤農桿菌的Ti質粒作載體，農桿菌中的Ti質粒上的T-DNA可能移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體DNA上，從而可以使目的基因的遺傳特性得以穩定維持和長久。迄今為止，約80％的轉基因植物都是通過這方法獲得的。當然，除此之外，針對不同受體植物，還有基因槍法和花粉管通道法等。

2.6 在動物工程中的應用

在動物細胞工程中一項重要的技術手段是動物細胞的融合技術，在動物細胞融合過程中，促融的方法很多，其中采用滅活的病毒促融是動物細胞融合區別于植物體細胞雜交的方法之一。使用一定的物理或化學手段殺死病毒，既不損害它們體內的有用抗原，從而使滅活的病毒既保留了誘導細胞融合的能力，又不會感染細胞。