关于病毒知识在高中生物教学中的渗透

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　　摘 要：高中生物有关病毒的知识在不同模塊和章节中均有零散的内容，而高考中也常对这部分知识进行考查，通过本文对病毒相关知识的渗透，希望能拓展学生的知识面，同时提高同学们对病毒的认识程度和防范意识。
　　关键词：病毒知识 生物学 渗透
　　一、病毒的结构
　　在必修一《分子与细胞》模块第一章第一节生命活动离不开细胞，这部分内容中提到HIV主要攻击人的淋巴细胞，知道了病毒没有细胞结构，是由遗传物质和蛋白质组成的。在这里可以适当渗透病毒的种类，依据宿主细胞的不同可将病毒分为三类：动物病毒如流感病毒、植物病毒如烟草花叶病毒和细菌病毒如噬菌体。
　　在第二章遗传信息的携带者-核酸这节，我们知道了病毒的遗传物质是DNA或RNA，实际上绝大多数的植物病毒和细菌病毒遗传物质是DNA，少数为RNA。不同种类病毒的结构不完全相同，相当多的动物病毒，其核衣壳外面还有一层或多层由糖蛋白、脂类所构成的囊膜把它们包裹起来，如流感病毒、狂犬病毒、HIV等。有的病毒在囊膜的最外层还有突起。噬菌体，它是一类寄生于细菌内的病毒的总称，如果让培养皿内长满细菌，就好像一片草地，如果有噬菌体活动，我们就能在这片“草地”上发现一个个透明的圆圈，这是因为细菌被噬菌体裂解死亡了，我们把这些透明圈称为噬菌斑，可以为后面学习选修内容做好铺垫。
　　在必修二《遗传与进化》模块，第四章第二节讲授中心法则知识时，可以渗透病毒蛋白质的种类不是只有衣壳蛋白，还有刺突蛋白，它是在病毒吸附过程中，与宿主细胞表面相结合的受体，帮助病毒侵入宿主细胞的物质;有些病毒还有酶，这些酶可以与病毒一同进入宿主细胞，如逆转录病毒的逆转录酶。所以说病毒蛋白质也并非都是在宿主细胞内合成，有的可以是病毒随身携带的。
　　二、病毒的遗传和变异
　　在必修二《遗传与进化》模块，第三章第一节讲授噬菌体增殖过程时，可以给学生介绍增殖的方式和机理，引起学生兴趣，为今后学生的职业生涯规划做铺垫。首先是噬菌体的吸附，没有吸附就不能感染，病毒的吸附是有特异性的[1]，如SARS病毒主要感染肺部细胞，病毒的吸附通常是附着于敏感细胞的表面。所以，研究病毒的吸附过程，对了致病机理和对抗病毒的治疗有很重要的意义。不同种类病毒侵入到宿主细胞的方式也不同，课本中的噬菌体侵染大肠杆菌时是在溶菌酶的作用下，将宿主细胞壁溶解出一个小孔，然后注入它的DNA分子。有的动物病毒有囊膜[1]，可以通过囊膜与宿主细胞的细胞膜发生融合，把核衣壳整体转移到宿主细胞中。植物病毒可以通过植物间的胞间连丝在植物细胞间进行传播[2]。病毒装配成熟后释放方式也是多种多样的，如病毒将宿主细胞裂解，或是像流感病毒一样获得囊膜，再以出芽的方式释放出来，或是宿主细胞融合，从一个细胞转移进入相邻细胞。
　　为什么流感会经常反复地出现呢？这是因为流感病毒核酸的在复制等过程可能会发生变化，摇身一变就变成了一种新的病毒，新的流感病毒就可以逃避针对原来病毒的免疫清除。此时，可以渗透病毒的变异知识。由于病毒没有细胞结构，缺乏独立的酶系统，故其遗传机构容易受到周围环境的影响，加之病毒增殖迅速，突变的概率相应增高，所以病毒与其他生物相比，又具有更大的变异性。DNA病毒的遗传物质通常是双链结构，比较稳定，而RNA病毒的遗传物质通常为单链的RNA，突变频率上有较大的差别。病毒突变后它的毒力可能会发生改变，有的毒力可能变强，有的毒力可能变弱，医学上可以使用毒力减弱的病毒作为疫苗，如乙肝疫苗等。
　　三、病毒的危害——癌症
　　在必修一《分子与细胞》模块的第六章第四节细胞癌变中，我们知道部分病毒能引起细胞的癌变，如Rous肉瘤病毒，它属于病毒致癌因子，目前已知绝大多数动物肿瘤是由病毒引起。人类的免疫系统是强大的，具有监控和清除因病毒作用而产生的少数癌细胞的能力，能够消灭肿瘤于萌芽状态。只有当机体免疫力下降或被破坏时，肿瘤病毒才使宿主细胞异常增殖成癌细胞。所以在此次疫情期间流传出这样一句话“战胜新型冠状病毒，免疫力最靠谱”，也是很有道理的。
　　所以，在讲授细胞癌变时可以向学生渗透增强免疫力的方法，首先要合理均衡营养，多吃蔬菜水果增加体内维生素的含量，如维生素C的含量减少，白细胞的战斗力就下降;维生素A摄入不足，呼吸道上皮细胞就会缺乏抵抗力，都会使人容易患病[3]。动物肝脏含有叶酸、硒、锌等多种物质，这些物质有助于促进免疫功能，而补锌还能缩短感冒病程，可见合理饮食的重要性。吸烟时人体血管容易发生痉挛，导致呼吸道黏膜得不到充足的氧气和养料供应，抗病力也会下降;酒精会对人体的免疫系统起到抑制作用。所以不吸烟，不酗酒的人免疫力通常比吸烟和经常酗酒的人免疫力高。另外，生活比较规律、能善待压力，有良好的心情的人免疫系统可以集中精力对付入侵者，免疫能力较强。所以，我们要适度调整，劳逸结合。
　　四、病毒研究的意义
　　在必修三《稳态与环境》模块第二章第4节讲授免疫调节内容时，可以渗透主动免疫和被动免疫的区别，让学生明确有些疾病可以通过接种疫苗来达到预防的目的。这种利用抗原刺激，使机体自身产生抗体的方法，叫做主动免疫。主动免疫对随后的感染有高度抵抗的能力，而且能长久甚至保持终生。灭活的或减毒的病毒可以作为疫苗，对多种疾病起到防御作用。由于一些病毒可以感染人类特定的组织细胞，所以还可以利用这些病毒作为基因工程的载体，用于人类遗传病的治疗。
　　总之，高中生物有关病毒的知识在不同模块和章节中均有零散的内容，而高考中也常对这部分知识进行考查，通过本文对病毒的相关知识在生物学中的渗透，希望提高同学们对病毒的认识程度和防范意识。
　　参考文献
　　[1]谢天恩.胡志红.《普通病毒学》[M].北京市科学出版社.2002.
　　[2]洪健.李红叶.周雪平.胞间连丝结构与植物病毒的胞间转运[A].中国细胞生物学学会医学细胞生物学学术大会论文集[C]，2006.
　　[3]容小翔.维生素与免疫力[J].东方食疗与保健.2010，（2）：17.
　　本文系黑龙江省教育科学规划2020年度专项课题《新冠肺炎疫情背景下高中生物战“疫”专题性教学的实践研究》阶段性研究成果
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