第3講

病毒lotus目錄病毒的分類病毒與中心法則14病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)2病毒與免疫3病毒的增殖56病毒的應(yīng)用7HIV病毒

病毒的分類根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害。通常，一種病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒遺傳物質(zhì)的類型。要求：利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。2017年全國(guó)I卷UT2.實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組3.簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。1甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，

之后接種新病毒．培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒病監(jiān)測(cè)其放射性乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，

之后接種新病毒．培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒病監(jiān)測(cè)其放射性預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無(wú)，即為RNA病毒；反之為DNA病毒?結(jié)論：新冠病毒（SARS-CoV-2）是一種單股+RNA病毒思路：按遺傳物質(zhì)病毒的分類按寄主類型

DNA病毒：絕大部分噬菌體

RNA病毒多數(shù)動(dòng)物病毒和植物病毒①噬菌體:T2噬菌體、λ噬菌體②植物病毒:煙草花葉病毒③動(dòng)物病毒:HIV/SARS病毒/新冠病毒:雙鏈RNA病毒：?jiǎn)捂淩NA病毒正鏈+RNA病毒負(fù)鏈—RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒冠狀病毒HIV流感病毒呼腸孤病毒

RNA病毒按有無(wú)包膜包膜病毒無(wú)包膜病毒冠狀病毒、流感病毒T4噬菌體、腺病毒包膜2病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)T2噬菌體新冠狀病毒HIV病毒蛋白質(zhì)外殼核酸◆無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要由蛋白質(zhì)和核酸組成◆只有一種核酸（DNA或RNA）◆

寄生于活細(xì)胞繁殖（代謝上）形態(tài)多樣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但具有嚴(yán)整結(jié)構(gòu)。

病毒的結(jié)構(gòu)◆遺傳物質(zhì)是RNA，單鏈結(jié)構(gòu)更容易發(fā)生基因突變◆有包膜，侵染細(xì)胞時(shí)病毒包膜與細(xì)胞膜融合。包膜上有多種糖蛋白共同結(jié)構(gòu):

蛋白質(zhì)外殼和遺傳物質(zhì)

T2噬菌體

煙草花葉病毒

①嚢膜+衣殼+核酸

識(shí)別和進(jìn)入細(xì)胞

②包膜來(lái)自宿主細(xì)胞，膜上有糖蛋白，有識(shí)別功能。中間有蛋白質(zhì)外殼內(nèi)部有遺傳物質(zhì)RNA和酶刺突衣殼囊膜HIV人類病毒HIV（選修1教材P80）

新冠病毒

（必修1教材P8）（NA)（HA)思考：新冠病毒的最外層有脂質(zhì)的囊膜包被，且有多種蛋白質(zhì)，據(jù)此推測(cè)新冠病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的方式是什么？?jī)?nèi)吞或膜融合新冠病毒主要通過(guò)其囊膜表面刺突蛋白S與人宿主細(xì)胞膜表面的ACE2受體結(jié)合，使病毒吸附并發(fā)生膜融合而進(jìn)入宿主細(xì)胞中，_______（填能、不能）用35S、32P分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和RNA的方法來(lái)探究新冠病毒的遺傳物質(zhì)。不能噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，分別用放射性同位素32P、35S標(biāo)記RNA和蛋白質(zhì)，最后通過(guò)檢測(cè)放射性的位置來(lái)判斷進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)。而新型冠狀病毒侵染宿主細(xì)胞時(shí)，病毒核衣殼蛋白和核酸通過(guò)胞吞作用一起進(jìn)入宿主細(xì)胞，無(wú)法確定放射性來(lái)源于蛋白質(zhì)還是RNA。1．（2022.海南高考）脊髓灰質(zhì)炎病毒已被科學(xué)家人工合成。該人工合成病毒能夠引發(fā)小鼠脊髓灰質(zhì)炎，但其毒性比天然病毒小得多。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．該人工合成病毒的結(jié)構(gòu)和功能與天然病毒的完全相同B．該人工合成病毒和原核細(xì)胞都有細(xì)胞膜，無(wú)細(xì)胞核C．該人工合成病毒和真核細(xì)胞都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸D．該人工合成病毒、大腸桿菌和酵母菌都含有遺傳物質(zhì)例題1答案D解析人工合成的脊髓灰質(zhì)炎病毒的毒性比天然病毒小得多，據(jù)此可推測(cè)二者在結(jié)構(gòu)和功能上存在差異，A錯(cuò)誤；病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，只能在宿主細(xì)胞中增殖，B、C錯(cuò)誤。3病毒的增殖

1、條件：遺傳信息:

病毒遺傳物質(zhì)DNA、RNA能量和原料：

原料:ATP、核苷酸、氨基酸等

來(lái)源:宿主細(xì)胞③工具：

核糖體、DNA聚合酶等（宿主細(xì)胞）

RNA復(fù)制酶、:逆轉(zhuǎn)錄酶等（病毒合成）2、增殖過(guò)程：1.吸附噬菌體吸附在細(xì)菌的表面2.注入噬菌體將DNA注入細(xì)菌體內(nèi)3.合成噬菌體DNA利用細(xì)菌的成分合成自身DNA和蛋白質(zhì)外殼4.組裝新合成的DNA和蛋白質(zhì)組裝城子代噬菌體5.釋放細(xì)菌裂解，子代噬菌體釋放

艾滋病毒（HIV）侵染人體淋巴細(xì)胞及其增殖過(guò)程示意圖。（逆轉(zhuǎn)錄類）

CD4受體自帶逆轉(zhuǎn)錄酶（+RNA病毒）新冠病毒侵染人體呼吸道上皮細(xì)胞過(guò)程示意圖(RNA復(fù)制類）

單鏈正鏈RNA病毒+RNA-RNA蛋白質(zhì)翻譯復(fù)制復(fù)制+RNA+RNA:可直接做翻譯模板的RNA埃博拉病毒的遺傳物質(zhì)是單鏈RNA（－RNA），下面為該病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖的示意圖。寫(xiě)出遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程。單鏈負(fù)鏈RNA病毒-RNA+RNA蛋白質(zhì)-RNA翻譯復(fù)制復(fù)制-RNA:不可直接做翻譯模板的RNA要先復(fù)制為+RNA病毒與中心法則4DNA病毒（噬菌體）遺傳信息的流動(dòng)方向：病毒種類遺傳信息流動(dòng)+RNA病毒（新冠病毒）-RNA病毒（埃博拉病毒）逆轉(zhuǎn)錄病毒（HIV）DNA病毒（噬菌體）4.病毒與中心法則

病毒與免疫5病毒作為一種抗原，決定其抗原特異性的是衣殼（蛋白質(zhì)），因此可利用病毒衣殼的抗原特異性功能制備疫苗，進(jìn)行免疫預(yù)防。病毒侵入機(jī)體后，先進(jìn)行體液免疫，再進(jìn)行細(xì)胞免疫。治療病毒性感染不能使用抗生素類藥物，應(yīng)該使用干擾素、病毒靈等抗病毒藥物。（2014·江蘇）研究發(fā)現(xiàn)人類免疫缺陷病毒（HIV）攜帶的RNA在宿主細(xì)胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板。依據(jù)中心法則（下圖），下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過(guò)程至少要經(jīng)過(guò)④②③環(huán)節(jié)B.侵染細(xì)胞時(shí)，病毒中的蛋白質(zhì)不會(huì)進(jìn)入宿主細(xì)胞C.通過(guò)④形成的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上D.科學(xué)家可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來(lái)治療艾滋病例題2B1．（2020.全國(guó)卷）新冠病毒(SARS－CoV－2)和肺炎雙球菌均可引發(fā)肺炎，但二者的結(jié)構(gòu)不同，新冠病毒是一種含有單鏈RNA的病毒。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．新冠病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式屬于被動(dòng)運(yùn)輸B．新冠病毒與肺炎雙球菌均可利用自身的核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成C．新冠病毒與肺炎雙球菌二者遺傳物質(zhì)所含有的核苷酸是相同的D．新冠病毒或肺炎雙球菌的某些蛋白質(zhì)可作為抗原引起機(jī)體免疫反應(yīng)答案D解析新冠病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的方式屬于胞吞，A項(xiàng)錯(cuò)誤；新冠病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，利用宿主細(xì)胞的核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成，肺炎雙球菌利用自身的核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；新冠病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，二者遺傳物質(zhì)所含有的核苷酸不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；新冠病毒與肺炎雙球菌都是病原體，二者的某些蛋白質(zhì)可作為抗原引起機(jī)體免疫反應(yīng)，D項(xiàng)正確。例題33.（2024·河北）某病毒具有蛋白質(zhì)外殼，其遺傳物質(zhì)的堿基含量如表所示，下列敘述正確的是(

)堿基種類AC

含量

31.220.828.0020.0

√例題4.(2024·新課標(biāo)卷，32節(jié)選)機(jī)體感染人類免疫缺陷病毒(HIV)可導(dǎo)致艾滋病?；卮鹣铝袉?wèn)題。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某血液樣品中有HIV，簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)思路1：從樣品中提取RNA，逆轉(zhuǎn)錄得cDNA，用HIV核酸特異性引物進(jìn)行PCR，電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物。預(yù)期結(jié)果：有目的條帶實(shí)驗(yàn)思路2：利用抗HIV抗體，與血液樣品進(jìn)行抗原—抗體雜交實(shí)驗(yàn)。預(yù)期結(jié)果：產(chǎn)生雜交帶

例題5.(2023·北京卷，5)有關(guān)預(yù)防和治療病毒性疾病的表述，正確的是(

)A.75%的乙醇能破壞病毒結(jié)構(gòu)，故飲酒可預(yù)防感染B.疫苗接種后可立即實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)，無(wú)需其他防護(hù)C.大多數(shù)病毒耐冷不耐熱，故洗熱水澡可預(yù)防病毒感染D.吸煙不能預(yù)防病毒感染，也不能用于治療病毒性疾病D例題6例題7（2021·浙江卷，19）某單鏈RNA病毒的遺傳物質(zhì)是正鏈RNA(＋RNA)。該病毒感染宿主后，合成相應(yīng)物質(zhì)的過(guò)程如圖所示，其中①～④代表相應(yīng)的過(guò)程。下列敘述正確的是(

)A．＋RNA復(fù)制出的子代RNA具有mRNA的功能B．病毒蛋白基因以半保留復(fù)制的方式傳遞給子代C．過(guò)程①②③的進(jìn)行需RNA聚合酶的催化D．過(guò)程④在該病毒的核糖體中進(jìn)行答案

A解析結(jié)合圖示可以看出，以＋RNA復(fù)制出的子代RNA為模板合成了蛋白質(zhì)，因此＋RNA復(fù)制出的子代RNA具有mRNA的功能，A正確；病毒蛋白基因是RNA，為單鏈結(jié)構(gòu)，通過(guò)兩次復(fù)制過(guò)程將基因傳遞給子代，而不是通過(guò)半保留復(fù)制傳遞給子代，B錯(cuò)誤；①②過(guò)程是RNA復(fù)制，原料是4種核糖核苷酸，需要RNA聚合酶；而③過(guò)程是翻譯，原料是氨基酸，不需要RNA聚合酶催化，C錯(cuò)誤；病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，沒(méi)有核糖體，過(guò)程④在宿主細(xì)胞的核糖體中進(jìn)行，D錯(cuò)誤。例題8寨卡病毒的遺傳物質(zhì)是一條單鏈RNA，可以作為模板翻譯出衣殼蛋白等（如圖所示）。有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．物質(zhì)M的合成過(guò)程還需要其他RNAB．①②③過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則C．①②③過(guò)程都需要酶的催化D．衣殼蛋白的合成在該病毒的核糖體中進(jìn)行①表示翻譯，②③RNA自我復(fù)制，合成的N能反過(guò)來(lái)催化②③過(guò)程，合成的衣殼蛋白和RNA組合成寨卡病毒。A、物質(zhì)M的合成過(guò)程需要模板mRNA，場(chǎng)所是核糖體（由rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成），工具需要tRNA，B、①表示翻譯，②③表示RNA自我復(fù)制，①②③過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A-U、C-G配對(duì)，C、①表示翻譯，②③表示RNA自我復(fù)制，①②③過(guò)程都需要酶的催化，C正確；D、寨卡病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不存在核糖體，衣殼蛋白的合成在宿主細(xì)胞的核糖體中進(jìn)行，D錯(cuò)。6病毒的應(yīng)用①生產(chǎn)疫苗：②作為基因工程載體：④誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合：第1代：減毒病毒活疫苗、滅活病毒疫苗第2代：亞單位疫苗、人工合成肽疫苗第3代：DNA疫苗、RNA疫苗、重組載體疫苗噬菌體、動(dòng)植物病毒滅活的仙臺(tái)病毒③作為基因治療載體：腺病毒等?噬菌體展示技術(shù)的應(yīng)用：篩選與靶蛋白結(jié)合的蛋白遺傳物質(zhì)的確定⑤制備脫毒苗:

通過(guò)分裂旺盛的部位進(jìn)行組織培養(yǎng)(如芽尖、莖尖)，獲得脫毒苗①T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)②TMV侵染實(shí)驗(yàn)7HIV病毒

艾滋病(AIDS:獲得性免疫缺陷綜合征)是由人類免疫缺陷病毒（HIV艾滋病病毒）感染所引起的嚴(yán)重的免疫缺乏病。截至2024年12月31日，全國(guó)報(bào)告的艾滋病相關(guān)死亡人數(shù)為35,891例??本年死亡31,541例，既往死亡4,350例??，F(xiàn)存活艾滋病病毒(HIV)感染者/AIDS患者總數(shù)達(dá)到1,355,017例，其中HIV感染者749,839例，AIDS患者605,178例?。HIV感染者/AIDS患者中，異性性傳播占73.4%，同性傳播25.2%，注射毒品傳播0.2%，母嬰傳播0.1%?艾滋病的檢測(cè)第一，抗體檢測(cè)第二，病毒分離檢測(cè)第三，抗原檢測(cè)，

在HIV感染早期尚未出現(xiàn)抗體時(shí)可以測(cè)p24抗原。第四，核酸檢測(cè)，包括DNA檢測(cè)和RNA檢測(cè)，

該方法已被運(yùn)用于HIV感染早期診斷第五，艾滋病的檢測(cè)試紙進(jìn)行檢測(cè)，

檢測(cè)血清和血漿標(biāo)準(zhǔn)中的HIV抗體為什么人體感染HIV后不能馬上檢出，而需要一段時(shí)間？檢查出抗體的概率：22.6％2周，53.％3周，84.1％4周，98.4％5周，99.％6，99.9％7周，3個(gè)月幾乎100％，因此，一般高危后6周做檢查，結(jié)果陰性，排除感染率99.99％；只有約萬(wàn)分之一的人窗口期在6周到3個(gè)月，最后最多滿3個(gè)月做終檢。如果測(cè)試為陰性就不需要再進(jìn)一步的測(cè)試了。人感染了艾滋病病毒后，體內(nèi)不會(huì)馬上檢出抗體，從感染到檢出抗體這段時(shí)間，叫“窗口期”艾滋病的臨床表現(xiàn)

1.急性感染期（窗口期）

平均4-12周，機(jī)體產(chǎn)生HIV抗體的時(shí)期，部分患者會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱、乏力、淋巴結(jié)大等非特異性的表現(xiàn)

2.潛伏期病毒逐漸破壞T淋巴細(xì)胞的時(shí)期，患者的免疫功能尚可供機(jī)體正常需要，無(wú)明顯癥狀。時(shí)間不定可長(zhǎng)達(dá)數(shù)年。3.艾滋病期并發(fā)各種機(jī)會(huì)性感染和腫瘤(1)為什么特異性侵染T細(xì)胞?艾滋病免疫反應(yīng)(2)為什么初期T細(xì)胞增加?(3)為什么后期T細(xì)胞減少?(4)患者死亡的直接原因?囊膜設(shè)別CD4蛋白特異性免疫反應(yīng)HIV主要侵染破壞輔助性T細(xì)胞HIV主要侵入并破壞人體的輔助性T細(xì)胞，逐漸使免疫系統(tǒng)癱瘓、功能瓦解，最終使人無(wú)法抵抗其他病毒、病菌的入侵，或發(fā)生惡性腫瘤而死亡。請(qǐng)綜