高中教學(xué)中病毒的四點(diǎn)誤區(qū) 在高中生物教材和試題中,病毒的相關(guān)知識(shí)占有很大的比例,近幾年隨著社會(huì)熱點(diǎn),如非典、禽流感等的不斷報(bào)道,出現(xiàn)在高中教學(xué)、考試中的病毒知識(shí)不斷增多。因此要求我們教師應(yīng)該平時(shí)積累一些病毒的相關(guān)內(nèi)容,才能幫助學(xué)生順利地解答考題。但是在教學(xué)和考試中出現(xiàn)了一些誤區(qū)甚至錯(cuò)誤,因此將這些陳列于此,希望對(duì)大家有所幫助。 誤區(qū)一:病毒種類模糊不清 (03年上海高考題)艾滋病病毒(HIV)是一種球形的RNA病毒,HIV侵染T淋巴細(xì)胞并繁殖新一代病毒的過(guò)程示意圖如下。請(qǐng)回答: (6)據(jù)最近研究認(rèn)為,引起“嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥”(SARS)的病原體可能是_____。它和HIV一樣,遺傳信息是按照_____________的規(guī)律進(jìn)行的(可以用簡(jiǎn)圖表達(dá))。 答案:(6)SARS冠狀病毒 此題第6小題表述十分混亂,容易誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生理解誤區(qū),認(rèn)為RNA病毒都能同時(shí)進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄和RNA自我復(fù)制。 根據(jù)病毒所含的核酸的性質(zhì)和狀態(tài)不同,可將病毒分為以下六類: (規(guī)定:所謂+DNA或+RNA是指其核苷酸序列與mRNA序列一致,而—DNA或—RNA則表示其核苷酸序列與mRNA序列互補(bǔ)) 1.雙鏈DNA病毒 此類病毒的DNA既可以雙鏈作模板復(fù)制出子代病毒DNA;又可以—DNA鏈作模板轉(zhuǎn)錄成mRNA,進(jìn)而翻譯成病毒蛋白質(zhì)。如T-4噬菌體、乙肝病毒等。 2.單鏈+DNA病毒 此類病毒先由+DNA為模板合成—DNA,組成雙鏈±DNA,通過(guò)復(fù)制合成大量子代±DNA;然后再以新合成的—DNA為模板轉(zhuǎn)錄mRNA,翻譯蛋白質(zhì)。如φ×174病毒等。 3.雙鏈RNA病毒 此類病毒以兩條RNA為模板復(fù)制出子代雙鏈RNA;以其—RNA為模板,合成mRNA,翻譯蛋白質(zhì)。如呼腸孤病毒。 4.單鏈+RNA病毒 該類病毒的+RNA可直接作為mRNA進(jìn)行翻譯,合成蛋白質(zhì);復(fù)制方式是以該+RNA為模板,復(fù)制成—RNA,然后再以—RNA作模板合成若干子代+RNA。如脊髓灰質(zhì)炎病毒、SARS冠狀病毒(上面提到的03年上海高考題有所涉及)。 5.單鏈—RNA病毒 該類病毒的—RNA不能起到mRNA的作用,先合成互補(bǔ)的mRNA,再用于翻譯,產(chǎn)生病毒蛋白質(zhì)。遺傳物質(zhì)復(fù)制時(shí),是以—RNA為模板合成互補(bǔ)的+RNA,再合成若干子代病毒—RNA。如流感病毒、禽流感病毒(今年社會(huì)熱點(diǎn))和狂犬病毒等。 6.逆轉(zhuǎn)錄病毒 該類病毒首先以自身RNA為模板,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄酶的催化,形成RNA—DNA雜交分子,再以單鏈DNA為模板,合成雙鏈DNA,后者整合到宿主細(xì)胞的DNA上,進(jìn)而合成若干子代單鏈RNA。其子代RNA和親本RNA均可充當(dāng)mRNA翻譯各種病毒蛋白質(zhì)。如HIV病毒、Rous肉瘤病毒等。 因此,據(jù)上述病毒類型的分析可知,HIV病毒與SARS病毒的遺傳信息傳遞途徑并不相同,HIV病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒,而SARS病毒進(jìn)行RNA自身復(fù)制,因此上題答案過(guò)于籠統(tǒng),正確性有待商榷。 誤區(qū)二:囊膜、刺突的來(lái)源不清 “有些病毒在核衣殼外面,還有一層囊膜,囊膜上生有刺突,如流感病毒。”這是課本一句原話,但是囊膜與刺突具體來(lái)源何處?課本中并沒(méi)有作具體介紹,很容易讓學(xué)生誤解為由病毒核酸指導(dǎo)合成的,可這個(gè)觀點(diǎn)不太正確。 囊膜是有些病毒在脫離宿主細(xì)胞釋放時(shí),包被上的宿主細(xì)胞的核膜或細(xì)胞膜。核膜或細(xì)胞膜中往往含有由病毒自身指導(dǎo)合成的融合蛋白。正是這種蛋白質(zhì)與多糖構(gòu)成糖蛋白,嵌合在囊膜脂質(zhì)層中,表面呈棘狀突起,稱為“剌突”。也就是說(shuō),刺突才是真正來(lái)源于病毒核酸指導(dǎo)合成,而囊膜不是。 誤區(qū)三:病毒侵入宿主細(xì)胞的方式過(guò)于“以偏蓋全” 課本敘述噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,衣殼并未進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),而是留于細(xì)胞外。有些學(xué)生會(huì)想當(dāng)然認(rèn)為所有病毒都采用這種方式侵染,這同樣是個(gè)錯(cuò)誤的理解。 不同種類的病毒,侵入宿主細(xì)胞的具體方式是: 1.噬菌體侵入細(xì)菌的方式:該類型即為課本所介紹類型,先用溶菌酶在宿主細(xì)胞壁上“鉆”出一個(gè)小孔,然后將DNA注入到細(xì)胞內(nèi)部,衣殼則留在外面。 2.動(dòng)物病毒侵入細(xì)胞的方式: (1)直接進(jìn)入。某些無(wú)囊膜病毒,如脊髓灰質(zhì)炎病毒與細(xì)胞膜上受體接觸后,衣殼蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,核酸直接穿過(guò)細(xì)胞膜到細(xì)胞質(zhì)中。這種方式較為少見(jiàn)。 (2)完整的直接穿過(guò)細(xì)胞膜,進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中。見(jiàn)于少數(shù)無(wú)囊膜病毒,如呼腸孤病毒。 (3)膜融合。有囊膜的病毒,通過(guò)囊膜與細(xì)胞膜發(fā)生融合,把病毒的核衣殼釋放到細(xì)胞質(zhì)中,如流感病毒等。 (4)通過(guò)細(xì)胞的內(nèi)吞作用,使完整病毒以吞噬泡的形式進(jìn)入細(xì)胞。多數(shù)病毒采用這種方式,如痘類病毒等。 3.植物病毒侵入細(xì)胞的方式: (1)病毒借助由于機(jī)械作用造成的傷口進(jìn)入植物細(xì)胞。 (2)通過(guò)有刺吸式口器昆蟲在吸食植物時(shí),將病毒帶入細(xì)胞。 病毒進(jìn)入細(xì)胞后,通過(guò)植物的胞間連絲,在細(xì)胞間進(jìn)行傳播和擴(kuò)散。 總是,在侵染初期,動(dòng)、植物病毒不同于噬菌體,它們一般以整個(gè)病毒或核衣殼的形式進(jìn)入宿主細(xì)胞,遺傳物質(zhì)的釋放是在進(jìn)入宿主細(xì)胞后,在酶的作用下,脫去衣殼或囊膜實(shí)現(xiàn)的。 誤區(qū)四:病毒蛋白質(zhì)的種類只有衣殼蛋白 很多同學(xué)認(rèn)為病毒的蛋白質(zhì)只有一種成分,即衣殼蛋白,病毒增殖所涉及的酶或蛋白質(zhì)都是侵入宿主細(xì)胞后再合成的,這種觀點(diǎn)也不全面。 病毒蛋白質(zhì)主要分為以下幾類: 1.衣殼蛋白(衣殼粒):其作用是構(gòu)成衣殼,保護(hù)病毒核酸,決定病毒的抗原特異性。 2.刺突蛋白質(zhì):在有囊膜的病毒中,刺突蛋白質(zhì)在病毒吸附過(guò)程中,與宿主細(xì)胞表面受體相結(jié)合,進(jìn)行病毒的侵入。 3.酶:有一類酶與病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞以及從宿主細(xì)胞釋放出來(lái)有關(guān),如噬菌體注入時(shí)用溶菌酶打開(kāi)細(xì)菌細(xì)胞壁;另一類酶是與病毒核酸、蛋白質(zhì)的合成有關(guān),如逆轉(zhuǎn)錄病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶。這里提到的溶菌酶和逆轉(zhuǎn)錄酶就是病毒自帶的,不是在侵入后現(xiàn)合成現(xiàn)用的。 4.在逆轉(zhuǎn)錄病毒合成的蛋白質(zhì)中還包括一種轉(zhuǎn)化蛋白,轉(zhuǎn)化蛋白在適當(dāng)時(shí)可把宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞,因此該病毒又稱RNA腫瘤病毒。 因此,病毒蛋白質(zhì)的種類并非只有衣殼蛋白質(zhì)一種,而是有很多種;病毒蛋白質(zhì)也并非都是在宿主細(xì)胞內(nèi)后合成的,有一些是病毒隨身攜帶、自備的. 在高中生物教材和試題中,病毒的相關(guān)知識(shí)占有很大的比例,近幾年隨著社會(huì)熱點(diǎn),如非典、禽流感等的不斷報(bào)道,出現(xiàn)在高中教學(xué)、考試中的病毒知識(shí)不斷增多。因此要求我們教師應(yīng)該平時(shí)積累一些病毒的相關(guān)內(nèi)容,才能幫助學(xué)生順利地解答考題。但是在教學(xué)和考試中出現(xiàn)了一些誤區(qū)甚至錯(cuò)誤,因此將這些陳列于此,希望對(duì)大家有所幫助。 誤區(qū)一:病毒種類模糊不清 (03年上海高考題)艾滋病病毒(HIV)是一種球形的RNA病毒,HIV侵染T淋巴細(xì)胞并繁殖新一代病毒的過(guò)程示意圖如下。請(qǐng)回答: (6)據(jù)最近研究認(rèn)為,引起“嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥”(SARS)的病原體可能是_____。它和HIV一樣,遺傳信息是按照_____________的規(guī)律進(jìn)行的(可以用簡(jiǎn)圖表達(dá))。 答案:(6)SARS冠狀病毒 此題第6小題表述十分混亂,容易誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生理解誤區(qū),認(rèn)為RNA病毒都能同時(shí)進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄和RNA自我復(fù)制。 根據(jù)病毒所含的核酸的性質(zhì)和狀態(tài)不同,可將病毒分為以下六類: (規(guī)定:所謂+DNA或+RNA是指其核苷酸序列與mRNA序列一致,而—DNA或—RNA則表示其核苷酸序列與mRNA序列互補(bǔ)) 1.雙鏈DNA病毒 此類病毒的DNA既可以雙鏈作模板復(fù)制出子代病毒DNA;又可以—DNA鏈作模板轉(zhuǎn)錄成mRNA,進(jìn)而翻譯成病毒蛋白質(zhì)。如T-4噬菌體、乙肝病毒等。 2.單鏈+DNA病毒 此類病毒先由+DNA為模板合成—DNA,組成雙鏈±DNA,通過(guò)復(fù)制合成大量子代±DNA;然后再以新合成的—DNA為模板轉(zhuǎn)錄mRNA,翻譯蛋白質(zhì)。如φ×174病毒等。 3.雙鏈RNA病毒 此類病毒以兩條RNA為模板復(fù)制出子代雙鏈RNA;以其—RNA為模板,合成mRNA,翻譯蛋白質(zhì)。如呼腸孤病毒。 4.單鏈+RNA病毒 該類病毒的+RNA可直接作為mRNA進(jìn)行翻譯,合成蛋白質(zhì);復(fù)制方式是以該+RNA為模板,復(fù)制成—RNA,然后再以—RNA作模板合成若干子代+RNA。如脊髓灰質(zhì)炎病毒、SARS冠狀病毒(上面提到的03年上海高考題有所涉及)。 5.單鏈—RNA病毒 該類病毒的—RNA不能起到mRNA的作用,先合成互補(bǔ)的mRNA,再用于翻譯,產(chǎn)生病毒蛋白質(zhì)。遺傳物質(zhì)復(fù)制時(shí),是以—RNA為模板合成互補(bǔ)的+RNA,再合成若干子代病毒—RNA。如流感病毒、禽流感病毒(今年社會(huì)熱點(diǎn))和狂犬病毒等。 6.逆轉(zhuǎn)錄病毒 該類病毒首先以自身RNA為模板,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄酶的催化,形成RNA—DNA雜交分子,再以單鏈DNA為模板,合成雙鏈DNA,后者整合到宿主細(xì)胞的DNA上,進(jìn)而合成若干子代單鏈RNA。其子代RNA和親本RNA均可充當(dāng)mRNA翻譯各種病毒蛋白質(zhì)。如HIV病毒、Rous肉瘤病毒等。 因此,據(jù)上述病毒類型的分析可知,HIV病毒與SARS病毒的遺傳信息傳遞途徑并不相同,HIV病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒,而SARS病毒進(jìn)行RNA自身復(fù)制,因此上題答案過(guò)于籠統(tǒng),正確性有待商榷。 誤區(qū)二:囊膜、刺突的來(lái)源不清 “有些病毒在核衣殼外面,還有一層囊膜,囊膜上生有刺突,如流感病毒?!边@是課本一句原話,但是囊膜與刺突具體來(lái)源何處?課本中并沒(méi)有作具體介紹,很容易讓學(xué)生誤解為由病毒核酸指導(dǎo)合成的,可這個(gè)觀點(diǎn)不太正確。 囊膜是有些病毒在脫離宿主細(xì)胞釋放時(shí),包被上的宿主細(xì)胞的核膜或細(xì)胞膜。核膜或細(xì)胞膜中往往含有由病毒自身指導(dǎo)合成的融合蛋白。正是這種蛋白質(zhì)與多糖構(gòu)成糖蛋白,嵌合在囊膜脂質(zhì)層中,表面呈棘狀突起,稱為“剌突”。也就是說(shuō),刺突才是真正來(lái)源于病毒核酸指導(dǎo)合成,而囊膜不是。 誤區(qū)三:病毒侵入宿主細(xì)胞的方式過(guò)于“以偏蓋全” 課本敘述噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,衣殼并未進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),而是留于細(xì)胞外。有些學(xué)生會(huì)想當(dāng)然認(rèn)為所有病毒都采用這種方式侵染,這同樣是個(gè)錯(cuò)誤的理解。 不同種類的病毒,侵入宿主細(xì)胞的具體方式是: 1.噬菌體侵入細(xì)菌的方式:該類型即為課本所介紹類型,先用溶菌酶在宿主細(xì)胞壁上“鉆”出一個(gè)小孔,然后將DNA注入到細(xì)胞內(nèi)部,衣殼則留在外面。 2.動(dòng)物病毒侵入細(xì)胞的方式: (1)直接進(jìn)入。某些無(wú)囊膜病毒,如脊髓灰質(zhì)炎病毒與細(xì)胞膜上受體接觸后,衣殼蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,核酸直接穿過(guò)細(xì)胞膜到細(xì)胞質(zhì)中。這種方式較為少見(jiàn)。 (2)完整的直接穿過(guò)細(xì)胞膜,進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中。見(jiàn)于少數(shù)無(wú)囊膜病毒,如呼腸孤病毒。 (3)膜融合。有囊膜的病毒,通過(guò)囊膜與細(xì)胞膜發(fā)生融合,把病毒的核衣殼釋放到細(xì)胞質(zhì)中,如流感病毒等。 (4)通過(guò)細(xì)胞的內(nèi)吞作用,使完整病毒以吞噬泡的形式進(jìn)入細(xì)胞。多數(shù)病毒采用這種方式,如痘類病毒等。 3.植物病毒侵入細(xì)胞的方式: (1)病毒借助由于機(jī)械作用造成的傷口進(jìn)入植物細(xì)胞。 (2)通過(guò)有刺吸式口器昆蟲在吸食植物時(shí),將病毒帶入細(xì)胞。 病毒進(jìn)入細(xì)胞后,通過(guò)植物的胞間連絲,在細(xì)胞間進(jìn)行傳播和擴(kuò)散。 總是,在侵染初期,動(dòng)、植物病毒不同于噬菌體,它們一般以整個(gè)病毒或核衣殼的形式進(jìn)入宿主細(xì)胞,遺傳物質(zhì)的釋放是在進(jìn)入宿主細(xì)胞后,在酶的作用下,脫去衣殼或囊膜實(shí)現(xiàn)的。 誤區(qū)四:病毒蛋白質(zhì)的種類只有衣殼蛋白 很多同學(xué)認(rèn)為病毒的蛋白質(zhì)只有一種成分,即衣殼蛋白,病毒增殖所涉及的酶或蛋白質(zhì)都是侵入宿主細(xì)胞后再合成的,這種觀點(diǎn)也不全面。 病毒蛋白質(zhì)主要分為以下幾類: 1.衣殼蛋白(衣殼粒):其作用是構(gòu)成衣殼,保護(hù)病毒核酸,決定病毒的抗原特異性。 2.刺突蛋白質(zhì):在有囊膜的病毒中,刺突蛋白質(zhì)在病毒吸附過(guò)程中,與宿主細(xì)胞表面受體相結(jié)合,進(jìn)行病毒的侵入。 3.酶:有一類酶與病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞以及從宿主細(xì)胞釋放出來(lái)有關(guān),如噬菌體注入時(shí)用溶菌酶打開(kāi)細(xì)菌細(xì)胞壁;另一類酶是與病毒核酸、蛋白質(zhì)的合成有關(guān),如逆轉(zhuǎn)錄病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶。這里提到的溶菌酶和逆轉(zhuǎn)錄酶就是病毒自帶的,不是在侵入后現(xiàn)合成現(xiàn)用的。 4.在逆轉(zhuǎn)錄病毒合成的蛋白質(zhì)中還包括一種轉(zhuǎn)化蛋白,轉(zhuǎn)化蛋白在適當(dāng)時(shí)可把宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞,因此該病毒又稱RNA腫瘤病毒。 因此,病毒蛋白質(zhì)的種類并非只有衣殼蛋白質(zhì)一種,而是有很多種;病毒蛋白質(zhì)也并非都是在宿主細(xì)胞內(nèi)后合成的,有一些是病毒隨身攜帶、自備的. |
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