高中生物教学中常提到的几种病毒

在高中生物教学中,经常提到一些病毒,如SARS病毒、T2噬菌体、烟草花叶病毒和HIV等.深入了解这些病毒,有利于学生对相关知识的理解和掌握,并对学生进行情感教育,使学生养成良好的生活和卫生习惯.

一、常见病毒

1.SARS病毒

（1）SARS病毒的形态结构.SARS（Severe Acute Respiratory Syndrome）即严重急性呼吸系统综合症,俗称非典型性肺炎,病原体SARS病毒属冠状病毒,形状不规则,直径约60-220nm.病毒表面有三种糖蛋白：刺突糖蛋白,是受体结合位点和主要抗原位点,起溶解细胞作用；小包膜糖蛋白,与包膜结合；膜糖蛋白,负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放及病毒外包膜的形成.SARS病毒的核酸为单链（+）RNA,与真核mRNA非常相似,是可以发挥翻译模板作用的重要基础,从而省去了“RNA――DNA――RNA”的转录过程.

（2）SARS病毒增殖过程.SARS病毒自身无RNA复制所需的RNA聚合酶,它进入宿主细胞后,直接以自身（+）RNA为模板,翻译出RNA聚合酶；然后在RNA聚合酶的作用下,以（+）RNA为模板,合成与其互补的（-）RNA；再以（-）RNA为模板合成出子代（+）RNA和mRNA,mRNA在宿主细胞的核糖体上翻译出蛋白质.（+）RNA复制和结构蛋白合成后,在宿主细胞的内质网上装配成新的病毒,由高尔基体分泌至细胞外.

（3）SARS病毒的预防.SARS病毒的RNA非常容易变异.RNA序列发生变化后,导致编码的氨基酸序列发生变化,蛋白质结构改变,使原有疫苗失效.目前尚无特异的预防和治疗药物.SARS病毒通过呼吸道分泌物排出体外,并通过空气飞沫传播,感染高峰在秋冬和早春.病毒对热敏感,紫外线、来苏水、0.1%过氧乙酸等都可在短时间内将其杀死.预防措施和预防呼吸道传染病的措施有相同之处,如洗手、通风、勿接触病人等.

2.T2噬菌体

（1）T2噬菌体的形态结构.T2噬菌体属于T系噬菌体,这是一类专门寄生在细菌内的病毒.外形为蝌蚪状,分为头部和尾部,头部呈正20面体,头部包裹DNA.

（2）T2噬菌体增殖过程.T2噬菌体专门侵染大肠杆菌.其先吸附在大肠杆菌细胞上,然后尾鞘收缩,头部的DNA通过中空的尾部注入细胞内,进而利用宿主细胞内的物质合成子代噬菌体.

（3）T2噬菌体的科研应用.此病毒中只有DNA分子中含有磷.1952年,赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了遗传物质是DNA,但并没有证明蛋白质不是遗传物质.

3.烟草花叶病毒

（1）烟草花叶病毒的形态结构.烟草花叶病毒（Tobacco Mosaic Virus,TMV）为单链RNA病毒,直管状,长300nm,直径15nm.其衣壳由2130个衣壳粒组成,每个衣壳粒含有158个氨基酸,衣壳粒以逆时针方向螺旋排列成130圈.单链RNA由6390个核苷酸组成,以螺旋方式盘旋在衣壳内侧沟内.

（2）烟草花叶病毒的发现过程及病症表现.凡诺夫斯基（DIIwanowski）于1892年首次证明了烟草花叶病是由病毒引起的.斯坦利（WMStanley）认为病原体是蛋白质并于1935年首先从病叶榨汁中分离到病毒结晶,了解到其中含有核酸.该病毒极其稳定,能在病叶内大量增殖,烟草患病时,叶上出现花叶症状,生长陷于不良状态.该病毒寄主范围极广,现已知对单子叶植物22科中的198种植物具有寄生性.

4.HIV

（1）HIV的形态结构.HIV呈球形,由最外层的囊膜和包裹于其中的衣壳组成.囊膜由双层脂蛋白构成,其中的蛋白质是病毒识别攻击宿主细胞必不可少的.衣壳则由核心蛋白包裹,内含病毒的RNA及逆转录酶、整合酶、蛋白酶等.

（2）HIV增殖过程.HIV选择性侵犯带有CD4分子的细胞,细胞表面的CD4分子是HIV受体,如T4淋巴细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞等.HIV囊膜蛋白与细胞膜融合,把细胞破坏,然后HIV侵入细胞,以自己的RNA为模板,按照碱基互补配对原则,在逆转录酶的作用下合成DNA,新合成的DNA插入宿主的核DNA中,随宿主细胞的DNA进行复制、转录、翻译.这种感染一旦发生就是永久性的.

（3）HIV疫苗研制.虽然人体可以产生HIV抗体,但由于其包膜蛋白上大部分具有重要功能的位点因其形态而免遭抗体损害,再就是HIV的核酸是单链RNA,它不如DNA双链稳定,突变频率极高,使包膜蛋白不断变化而免遭抗体的攻击,给疫苗研制带来了巨大的困难.

二、应用

在教学过程中向学生介绍这些病毒时,学生表现出浓厚的兴趣,部分学生还主动讲解其他一些对人类健康影响较大的病毒,课堂气氛活跃.通过学习,学生既掌握了知识,也受到了教育,意识到在生活中要讲究卫生、洁身自好,追求健康向上的生活方式.