内容正文:
1. 病毒的组成成分
2 .病毒的分类
3 .病毒的增殖
4. 病毒与人类的关系
5.病毒的检测及预防
二轮复习之专题一
种间关系是
生态系统中的成分是
图2 HIV
图3 流感病毒
图4 烟草花叶病毒
图5 T2噬菌体
图1 新型冠状病毒
图6 冠状病毒
一、带你了解病毒
病毒是没有 结构的生物体,必须寄生在活细胞中。个体微小,须电子显微镜才能看见。
细胞
寄生
消费者
1. 病毒的组成成分
组成成分
蛋白质(作为抗原引起机体发生体液免疫或细胞免疫)
核酸(DNA或者RNA) 只有一种核酸
有的病毒含有磷脂(例如HIV病毒有包膜,其膜结构来自于宿主细胞)
遗传物质:DNA
遗传物质:RNA
碱基种类:
4种:A、T、G、C
4种:A、U、G、C
核苷酸种类:
4种脱氧核糖核苷酸
4种核糖核苷酸
DNA双螺旋结构
RNA一般为单链
RNA分子一般为单链结构,易发生突变
核酸结构:
二、认识病毒
2 .病毒的分类
烟草花叶病毒
乙肝病毒、新冠病毒
T2噬菌体
T2噬菌体
遗传信息传递
复制型RNA病毒
逆转录病毒
烟草花叶病毒、SARS病毒
HIV病毒
变异的类型:
基因突变
3 .病毒的增殖
吸附
注入
合成
组装
释放
噬菌体侵染大肠杆菌
3 .病毒的增殖
HIV的繁殖
吸附
注入
合成
组装
释放
判断:艾滋病毒是RNA病毒,侵入人的T细胞只将遗传物质注入寄主细胞()
3 .病毒的增殖
胞吐释放,形成包膜
吸附
注入
合成
组装
释放
新型冠状病毒是正链单股RNA,实现基因组正链RNA的复制,需要以负链RNA为中介。
病毒基因组RNA(+)互补RNA(-)病毒RNA(+)
病毒基因组RNA(+)蛋白质(酶蛋白)
病毒基因组RNA(+)互补RNA(-)蛋白质(病毒结构蛋白)
3 .病毒的增殖
归纳总结
①病毒增殖过程中
模板:
以病毒的核酸(RNA或DNA的模板链)为模板
原料:
宿主细胞提供,如氨基酸、核苷酸等
酶:
宿主细胞的各种酶(逆转录酶由病毒提供)
场所:
宿主细胞的细胞器,如核糖体等
能量:
宿主细胞提供ATP
结果:
合成了病毒的核酸和蛋白质
②获得放射性标记噬菌体(或病毒)的方法
先用含有放射性元素的培养基培养宿主细胞,再用该细胞培养病毒(病毒侵染被标记的宿主细胞)
思路:分别用含放射性T和放射性U的培养基培养宿主细胞,再用病毒分别侵染培被标记的宿主细胞,检测病毒的放射性。
③判断病毒是DNA病毒还是RNA病毒的实验室方法
先标记宿主,再用病毒侵染宿主细胞
①自变量
DNA或RNA
②如何设置自变量
同位素标记
③同位素标记DNA或RNA的什么部位?
DNA标记T,RNA标记U
④如何才能使病毒带上标记?
区别是五碳糖(脱氧核糖和核糖)和含氮碱基(胸腺嘧啶和尿嘧啶)不同
3.埃博拉病毒(EBV)是引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热(EBHF)的烈性病毒。该病毒基因组为单股负链RNA(与mRNA 互补),有18959 个碱基。吞噬细胞是首先被病毒攻击的靶细胞,病毒在感染细胞的胞质中复制、装配,以出芽方式释放,其增殖过程如下图所示。关于该病毒的叙述,正确的是
A.科学家为研究埃博拉病毒,用富含碳源、氮源、无机盐等的培养基培养病毒
B.病毒侵入人体后会严重影响机体的体液免疫,但对细胞免疫影响较小
C.一个病毒RNA分子复制形成一个新的病毒RNA至少需要37918 个核苷酸
D.病毒在宿主细胞内复制、装配后,以出芽方式释放,体现了细胞膜的功能特点
2. 新型冠状病毒已在全球肆虐,截至2020年3月29日,海外新冠肺炎确诊病例累积近60万例。研究发现该病毒是一种单链 RNA病毒,其遗传信息流动过程中不存在 RNA-DNA过程。下列相关叙述或推理较合理的是( )
A. 新冠肺炎是一种由新型冠状病毒感染引起的传染性较高的遗传病
B. 在该病毒的遗传信息流动过程中不会出现 DNA-DNA或DNA-RNA 过程
C. 该病毒在增殖时,催化其RNA合成的酶由宿主细胞的基因控制合成
D. 该病毒容易发生变异,主要原因是该病毒的遗传物质是核糖核苷酸
B
引入黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制(必修三P66)
λ噬菌体衍生物,动植物病毒(选修三P6)
灭活的病毒 (选修三P52)
噬菌体侵染细胞的实验研究生物的遗传物质(必修二P44)
用人工合成的脊髓灰质炎病毒做实验研究。 (必修一P6)
天花病毒与疫苗(必修三P38)
HIV病毒导致艾滋病(必修一P4、必修三P36)
SARS病毒导致非典型性肺炎(必修一P2)
病毒致癌因子,如Rous肉瘤病毒(必修一P126)
科学研究
生物多样性价值:直接价值
4. 病毒与人类的关系
(1)RNA检测,即检测病毒的遗传物质RNA;
(2)特异性抗原N蛋白检测,即检测病毒表面的一种糖蛋白;
(3)特异性抗体检测,即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。
5.病毒的检测
DNA分子杂交技术
抗原、抗体的特异性结合
采用抗原--抗体杂交技术,将待测蛋白质与被放射性或荧光标记的抗体进行杂交,如果形成杂交带,则待测蛋白质是目标蛋白质。
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【突破训练】
1.(2023·江苏如皋中学高三模拟)下图为甲流病毒的结构模式图。下列相关叙述正确的是( )
A.甲流病毒与T2噬菌体具有相同的物质组成
B.甲流病毒必须依赖活细胞完成各项生命活动
C.甲流病毒属于RNA病毒,其增殖过程与HIV相同
D.接种甲流疫苗的保护期主要取决于记忆细胞的寿命
√
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2.(2023·湖北恩施第一中学模拟预测)2020年,安徽某候鸟监测站检出一只死亡天鹅,其带有的H5N8基因序列与几年前埃及和俄罗斯发现的毒株基因相似性很高。下列叙述正确的是( )
A.在候鸟迁徙过程中,沿线的居民都已经感染过此病毒
B.该病毒的遗传物质是单链,利用PCR技术扩增时只需要设计一个引物
C.病毒出现变异会扩大其基因库,这是定向突变的结果
D.该病毒基因出现了基因序列差异,这很可能是一种可遗传变异
√
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3.(2023·江苏扬州模拟预测)丙肝病毒(HCV)能以注入宿主细胞的RNA为模板直接翻译出蛋白质。索非布韦是一种尿嘧啶类似物,能抑制RNA复制酶(NS5B)的活性,可用于丙肝治疗。下图为HCV在宿主细胞内增殖的示意图,下列叙述正确的是( )
A.NS5B识别+RNA上的起始密码子后才能启动①过程
B.+RNA与-RNA都可以作为HCV的遗传物质
C.人体只有肝细胞中含有HCV受体蛋白基因
D.NS5B可能无法区分参与到病毒RNA合成过程中的索非布韦与尿嘧啶
√
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4.(2023·湖北等级考)我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗,为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后,其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
(1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的________。
抗原性
(2)据图判断,该疫苗成功诱导了机体的________免疫反应,理由是
体液
某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后,其血清中产生了抗体,抗体是在体液免疫过程中产生的
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(3)研究发现,实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后,发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致,以电刺激的方法设计实验,实验思路是____________________________________________________,预期实验结果和结论是_______________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________。
如果骨骼肌不收缩,说明该动物的肢体运动障碍为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致;如果骨骼肌收缩,说明该动物的肢体运动障碍不是脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致
电刺激与骨骼肌相连的传出神经,观察骨骼肌是否收缩
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(4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用,确定病毒只侵染了脊髓灰质前角(图中部位①)。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器,与未感染动物相比,感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是___________________________________________________________
________,神经—肌肉接头部位③处的信息传递变化是_________________
_____________________________________________。
Na+内流减少(或没有Na+内流),兴奋的传导速度减慢(或兴奋停止
传导)
突触前膜释放的
神经递质减少(或突触前膜没有神经递质的释放)
例1:(全国卷1卷)1.新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯,提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是( )
A. 戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播
B. 病毒能够在餐具上增殖,用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C. 高温可破坏病原体蛋白质的空间结构,煮沸处理餐具可杀死病原体
D. 生活中接触物体表面可能存在病原微生物,勤洗手可降低感染风险
例2:(山东卷)15.新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是( )
A.抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理
B.感染早期,会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况
C.患者康复后,会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况
D.感染该病毒但无症状者,因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测
D
B
四、巩固练习
例3:[新课标卷二]下列关于病毒的叙述,错误的是( )
A. 从烟草花叶病毒中可以提取到RNA
B.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解
C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征
D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率
例4:(新课标Ⅱ卷.2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
C
B
例8:寨卡病毒为单股正链RNA病毒,用(+)RNA表示。下图表示寨卡病毒的增殖和表达。相关说法错误的是( )
A
A.寨卡病毒属于RNA病毒,体内含有逆转录酶
B.病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成
C.病毒RNA可直接作为翻译的模板
D.病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则
根据遗传物质的化学组成, 可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病青对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定种新病毒的类型,简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
先标记宿主,再用病毒侵染宿主细胞
①自变量
DNA或RNA
②如何设置自变量
同位素标记
③同位素标记DNA或RNA的什么部位?
DNA标记T,RNA标记U
④如何才能使病毒带上标记?
区别是五碳糖(脱氧核糖和核糖)和含氮碱基(胸腺嘧啶和尿嘧啶)不同
(1)思路(将宿主细胞平均分成甲乙两组 )
甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒:反之为DNA病毒。
病毒的预防
疫苗的原理:二次免疫反应更快、更强,产生的抗体更
(北京卷)流行性感冒(流感)由流感病毒引起,传播速度快、波及范围广,严重时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在___________内增殖,当侵染人呼吸道上皮细胞时,会经过________、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为______细胞,后者能产生特异性抗体。
(3)HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是
_______________________________________________
活细胞
吸附
浆
当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年接种疫苗。
$$