题号：3401357题型：选择题难度：一般引用次数：36更新时间：15/11/12
下列事实中，没有支持“生命活动离不开细胞”观点的是A．乙肝病毒依赖人体肝细胞生活B．乌龟的单个细胞能独立完成各种生命活动C．多细胞生物个体的生长发育依赖于细胞增殖和细胞分化D．父母亲通过精子和卵细胞把遗传物质传给下一代
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【知识点】
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下列有关“细胞学说”的建立过程中的叙述中，错误的是A．1543年比利时科学家维萨里从器官水平揭示了人体结构B．1665年英国科学家罗伯特o虎克首次观察到活细胞C．18世纪30年代德国科学家施莱登和施旺提出一切动植物都由细胞发育而来D．1858年德国科学家首次提出细胞通过分裂产生新细胞
缩手反射活动的完成说明多细胞生物完成复杂生命活动依赖于A．单个细胞活动B．人体各系统配合C．神经细胞独立活动D．各种分化的细胞密切配合
下图是生物界常见的四种细胞，下列说法正确的是&&&&&&（ &&&&）A．a、b两种细胞可能来自同一生物，但所表达的基因不完全相同B．a、b、c细胞均来自异养生物，而d细胞来自自养生物C．能够发生渗透作用的细胞只有a、b、d细胞D．a、b、c、d细胞都有两种核酸
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生物体（除病毒外）结构和功能的基本单位是A．蛋白质B．核酸 C．器官 D．细胞
热门知识点腾讯&WE&大会亓磊：生命可被编程吗？
谁是大英雄
&极客公园微信号：geekpark
腾讯WE大会&
如果说 IT 是在高速上已经飞速行使了 30 年的话，那么生物科技也即将驶入这条高速路，虽然说现在速度不是很大，但是加速度很大，在将来它必将一样高速行驶。
我们大多数人听到「基因」这个词，都感觉是神秘的，遥不可及的。在日常生活中我们可能并不会接触到它们，除了「转基因食品」，我们对基因并没有太多了解。
在本周末刚刚结束的腾讯 WE 大会上，来自斯坦福大学生物工程系助理教授，基因编辑领域专家亓磊为我们畅想了人类未来在生命科学上即将面对的变化。他提出了一个观点，「生命是可被编程的」。他认为，我们每个人都相当于是一台精密的机器，如果我们能够找到不同生命特征的「开关」，那么人类迄今为止遇到的很多医学难题，比如艾滋病，比如镰刀型贫血症，都可能会因此得到解决，人类将有可能像打开计算机开关一样来调节自身的生命特性。
本文内容根据亓磊演讲整理编辑
生命编程：从「基因剪刀」到更厉害的「基因开关」
我们人类在计算机科学上已经走了 30 多年，在这段时间内，我们用自己的智慧创造出了一些改变世界的东西。而在生命科学上面，我们也已经逐渐加速。有趣的是，我们在编程计算机的时候，希望计算机会越来越智能，越来越聪明，就像我们人一样；而当我们编程生命的时候，我们希望的恰好相反，生命越来越简单是最好的，因为这样容易被控制，我们能够创造出我们期待的结果。
所以我们探索最前沿的生物科学技术，去尝试编程生命的时候，首先要做的是知道生命这套程序的来源，我们需要读取生命的程序，这个过程叫做基因测序。
随着科学家们不断努力，五年来，基因测序价格一直在下降，已经超过了摩尔定律。生命科学的成本下降比我们想象中来的要快，这也为编程生命提供了非常坚实的基础。基因测序只是是编程生命的第一步，因为我们人类做了这些检测，最终的目的还是治好自己身上的疾病。所以，走好了第一步，人类开始尝试的，是被称为「基因剪刀（CRISPR）」的事情。
试想一下，你的身体就是一台 DNA 计算机，如果我们能够去在它运行错误的时候（比如发生疾病的时候），通过删除过程中的错误基因，是否就能像按下了「删除」按钮一样，去避免这样的疾病呢？答案是可能的。CRISPR 有一个蛋白和 ROA 构成，蛋白本来的功能是让人体内的细菌拥有剪切病毒的能力，就像一把剪刀一样，而 ROA 就好像是 GPS，能够指引这把「剪刀」找到相对应的位置，去「剪切」、「删除」或者「修改」错误的基因。
不过，基因剪刀（CRISPR），或者说基因编辑虽然强大，能够把人身上一些不好的基因删除修改，但是有时候也会犯错。一旦发生错误，很有可能就形成一代代传下去的新的遗传病，这个过程也很难逆转。所以，如果能找到一种方法，让我们不必去修改基因的序列，但是又能改变基因的功能，我们就能规避遗传病的奉献。「这种技术，我们叫做 CRISPRi 。」亓磊介绍道。
简要来说，CRISPRi 就是在基因剪刀 CRISPR 的基础上，去除了剪刀的功能，加入了更智能的功能，能够「开启」和「关闭」基因。我们人体基因组有 2 万多个基因构成，这些基因席位的差异和不同的表达构成了我们个体的差异，当那些该表达的基因不表达，不该表达的却表达的时候，我们就会得病。所以可以通过 CRIPSRi 来修复，它可以找到基因组里那些表达的「开关」，然后去打开或者关闭，比如找到糖尿病的开关、近视眼的开关，脱发的开关，都可以选择去关闭，而不是去删除这些基因。这样，我们就不用担心基因开关 CRISPRi 会让我们造成变异，同时又能治愈很多现在治疗不好的疾病。
基因编程：改变未来医学和社会环境的钥匙
首先是对于人类自身的改造。有一种方案就是编程我们的免疫系统。这其实并不是新概念我们每个人的免疫系统都帮助我们去除一些对身体不好的东西，比如病毒或者癌细胞，但在这个过程当中，我们设想一下，如果能够通过生命编程的方式来编程这些免疫细胞，让他们变得非常精准，比如对于肺癌病人，让他们的免疫系统只去杀死肺癌细胞，而不进入身体的其他任何器官，也不会造成任何器官的损伤。
另外，人身体内还有一些疾病是器官损伤造成的，比如老年痴呆是神经系统受到了损伤。生物学家已经在实验室的小鼠模型身上测试了基因编程，让原本不可再生的骨头重新快速再生，那么意味着，通过生命编程和再生医学能够让人的器官损伤问题得到解决。
其次是对于药物开发。西方的医学大量依赖于化学，对于每一种疾病的解决方法，他们都希望找到对应的小分子药物，然后量产，然后治疗。但事实上，我们很多疾病找不到有效的对应药物，还有的很多时候，我们即便找到了对应的药物，成本却不是一般人能够负担的起的。在这种情况下，我们的生命编程或许就可以改变这种困难的状态。
人类的许多疾病，都是基因的原因造成的，这种疾病本身的治疗，按照现在的手段，是很难的。但是，基于基因编程，我们能够研究出新的药物，这种新的药物我们可以先称之为基因药物。基因药物的生产过程就像是在电脑上编写程序一样，通过对基因的编程，我们可以非常精确的用它来对抗不同的基因引发的疾病或者病毒。
最后是对社会和环境的改变。人类从地球上出现到现在经历了 500-700 万年的演化才发展到了现在的样子，由于技术的进步，我们的寿命在不断延长，一定程度上也让人类社会发展迅速。但相应的，我们的世界却仍然有很多疾病难题无法解决。人口增加和老龄化问题对全世界的医疗系统负担都很大，如果能够通过基因编程设计新药物和治疗方案，那么不论是医疗系统还是整个社会，无疑是具有非常大的推动作用。
比如乙肝病毒，在中国，乙肝病人超过全世界其他国家的总和。其实乙肝病毒也是一种 DNA 病毒，它长期潜伏在我们肝细胞里，时间久了之后，甚至会造成肝癌。既然乙肝病毒式 DNA 病毒，那么通过 DNA 编程的方法，我们去修改、或者删除，那么它就不存在于我们体内，癌症也是一样的，更多人会免于化疗的痛苦，也能够再次回到自己的生活当中。
而除了人以外，地球上还有很多其他生命。通过编程其他的生命体，我们也可以做出非常多的事情，比如通过编程微生物细菌，培养出来能够吃掉污染水和土壤的油污，「地沟油」彻底消失，或者去处理那些水中的重金属以及有毒的化学物质。如果在基因编程上进行大量有益的研究，那么相信地球环境也能够朝着好的方向前进。
人类目前的基因编程还处在起点，但是在不久的将来，它却能够帮助我们克服很多疾病，甚至「返老还童」也未尝不可能。这既需要生命工程师的努力，也需要完成的生物科技产业创新。这个过程会很艰难，会伴随各种失败，但是对于亓磊和很多生命科学家来说，却是意义重大的，用他自己的话来说，最终的愿望就是「医治伤患、逆转时间、改变命运」。
编辑 | Rubberso
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病毒──非细胞结构的生命体
河南省滑县第六高级中学　李希明黑龙江省安达市田家炳高中　翟贵君
病毒是一类比细菌更微小，能通过滤菌器，仅含一种类型的核酸（DNA或RNA），只能在某种特定的活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。尤其是近几年肆虐的SARS病毒、禽流感病毒、HIV病毒、手足口病病毒等引起了人们对病毒的足够重视。它作为微生物的特殊且重要组成部分之一，在高中生物学习中涉及到细胞、代谢、遗传、变异、进化、免疫、生态等众多知识点。故特将其基础知识及其跨章节联系进行了归纳和梳理。
一、关于病毒的基础知识
1 形态大小与结构
各种病毒的形态和大小因种类不同而有区别，观察病毒的形态和精确测定其大小，必须借助电镜。
1． 1 形态
⑴个体形态：单个病毒个体称为病毒粒（子），在电镜下，不同的病毒粒（子）呈现不同的形态，多数病毒呈球形（如腺病毒）或近似球形，少数为杆形（如烟草花叶病毒）、还有呈砖形或蝌蚪形（如噬菌体）。
⑵群体形态：当病毒粒大量聚集并使宿主细胞发生病变时，就形成了具有一定形态构造且能用光学显微镜加以观察和识别的特殊“群体”，例如病毒包涵体、噬噬菌斑、空斑、枯斑等。这类“群体形态”有助于对病毒的分离、纯化、鉴别和计数等许多实际工作。
1．2． 大小
测量病毒大小的单位是纳米（nm）。最大的病毒是直径约为200nm的牛痘苗病毒，最小病毒之一是脊髓灰质炎病毒，其直径仅为28nm。可粗略的记住病毒、细菌和真菌这3类微生物个体直径比约为1：10：100。
（RNA或DNA）
位于病毒的中心
核酸是遗传物质的载体，其中贮存着病毒的全部遗传信息，控制着病毒的一切性状，如病毒的形态结构、致病性等
烟草花叶病毒
（蛋白质）
包围在核心周围
衣壳是病毒的主要支架结构，有保护核酸和决定着病毒抗原特异性等功能
蛋白质、多糖、脂质
有的包膜上长有刺突等附属物
刺突因病毒的种类而异，可以作为鉴定病毒的依据
多糖-蛋白质复合物
有的病毒核衣壳外含有囊膜
囊膜的有无及其性质与该病毒的宿主专一性和侵入等功能有关
2．1 个体微小
一般可以通过细菌滤器，故必须在电子显微镜下才能观察。
2．2 专性寄生
2．2．1 无产能酶系和蛋白质合成系统，不能进行独立的代谢活动，
2．2．2 只有寄生在活细胞中才能生存。因此，培养病毒的培养基中必须有活细胞。
2．2．3 离体条件下，能以无生命的大分子状态存在，可形成结晶，不具有生命现象，并可长期保持侵染活力。
2．3 非胞结构
2．3．1 主要成分仅为核酸和蛋白质两种，故又称为“分子生物”。
2．3．2 每种病毒只含一种类型的核酸：RNA或DNA。
2．3．3 DNA病毒的遗传物质是DNA，一般是双链结构。RNA病毒的遗传物质是RNA，一般是单链结构，不如DNA双链稳定，容易发生基因突变。
2．4 敏感性
对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。
2．5 感染性
有些病毒的核酸能整合到宿主基因组中，诱发感染。
按宿主的不同或遗传物质的不同，可将病毒具体分为：
按照病毒寄生的宿主细胞
流感病毒、艾滋病病毒、SARS病毒
烟草花叶病毒、车前草病毒等
噬菌体（如）
按照病毒内的遗传物质
乙肝病毒、噬菌体等
禽流感病毒、口蹄疫病毒、脊髓灰质炎病毒、
病毒不存在个体的生长和二分裂等细胞繁殖方式，只能在活的寄主体细胞内以复制的方式进行繁殖。各类病毒的增殖过程基本相似。病毒进入细胞，一般包括吸附→注入→复制合成→组装→释放等大致五环节。
具高度专一性地吸附于敏感细胞表面的接受部位。
“注入”的只是病毒的DNA或RNA，蛋白质外壳残留在细胞的外面；
4．3 复制合成
以病毒的核酸（DNA或RNA）为模板在细胞内借助于细胞的蛋白质系统(核糖体)和酶不断的自己的各种组成。其增殖所需原料、能量和生物合成的场所均来自宿主细胞。
病毒把分别合成的核酸和蛋白质组装成完整的、新的病毒粒子。
病毒成熟，引起寄主细胞的裂解，释放出病毒粒子。具囊膜的病毒，其囊膜在核衣壳通过核膜或细胞膜的同时获得，然后病毒颗粒以出芽方式释放。释放出的新的病毒粒子又可去感染新的宿主细胞。
二、关于病毒的知识链接
1 病毒起源与生物进化
对于病毒与细胞在起源和进化上的关系，目前存在3种主要观点：
观点一：生物大分子→病毒→细胞
观点二：&&&
观点三：生物大分子→细胞→病毒
这些推测各有一定的依据，但尚无定论。因此病毒在生物进化中的地位是未定的。但是，不论其原始起源如何，病毒一旦产生以后，同其他生物一样，能通过变异和自然选择而演化。
2 病毒研究与人类实践
2．1 病毒与中心法则&&&
在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。可以说某些病毒逆转录过程以及&&& RNA 自我复制过程的发现，补充和发展了中心法则，使之更加完善。
2．1．1 DNA病毒，如噬菌体，遗传信息的传递方向是：&&&&
2．1．2 RNA病毒，遗传信息的传递有两种情况：
2．1．2．1 如流感病毒、烟草花叶病毒（无逆转录酶）：
2．1．2．2 如HIV病毒等（有逆转录酶），在宿主细胞内，病毒的RNA在逆转录酶的作用下合成DNA，与宿主细胞的DNA整合到一起，形成重组DNA分子，再通过复制进行扩增、通过转录和翻译进行表达。
2．2 病毒与遗传学
在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，可通过标记噬菌体的蛋白质和核酸来证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。即先用含有放射性同位素32P、35S的培养基分别培养细菌，然后，分别用上述细菌培养噬菌体，从而制备出DNA中含有32P或蛋白质中含有335S的噬菌体。同理也可用烟草花叶病毒来侵染烟草叶片来证明RNA病毒中RNA是遗传物质。2．3 病毒与疾病
2．3．1 生物致癌因子──病毒
能引起细胞癌变的病毒叫肿瘤病毒或致癌病毒，现在已经发现有150多种病毒可以引起动物或植物产生肿瘤。
2．3．2 与病毒相关的常见疾病
艾滋病（AIDS）──艾滋病病毒（HIV）；严重急性呼吸系统综合症（SARS）──冠状病毒；乙肝──乙肝病毒；禽流感──流感病毒。
2．4 病毒与免疫
2．4．1 免疫过程
病毒作为抗原往往是先通过体液免疫的作用，诱导机体产生相应的抗体来阻止病毒通过血液循环而播散，再通过细胞免疫的作用来予以彻底消灭。（具有囊膜的病毒侵入机体时，需要通过吞噬细胞处理，暴露其抗原决定簇。）
2．4．2 病毒对人体细胞的攻击往往具有专一性
如艾滋病病毒攻击人体的T细胞，使患者丧失一切免疫功能；乙肝病毒攻击人体的肝细胞；SARS病毒攻击人体的肺部细胞等等。
2．4．3 免疫制剂生产──制成疫苗
2．5 病毒与生物工程
2．5．1 病毒与细胞工程
2．5．1．1 与动物细胞工程──作为诱导剂诱
用灭活的病毒（病毒经过灭活处理后失去了浸染特性和致病性，但保留了诱导细胞融合的能力）可以作为诱导剂诱导动物细胞的融合。（诱导的原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开而使细胞发生融合。）
2．5．1．2 与植物细胞工程──获得无病毒植株
&&& 长期进行无性繁殖的植物，体内往往会积累大量的病毒，从而影响植物的产量或观赏价值。经研究发现，这些植物的根尖和茎尖中不含病毒，所以用根尖和茎尖进行植物组织培养可以获得无病毒植株（如马铃薯、草莓、菊花等）。
2．5．2 病毒与基因工程
2．5．2．1 提供工具酶
禽肿瘤病毒的逆转录酶，T4噬菌体产生的T4DNA连接酶、T4RNA连接酶、T4DNA聚合酶等是基因工程进行遗传操作的重要工具酶。
2．5．2 ．2 作为运载体
借鉴病毒浸染细胞的途径，运用DNA的体外操纵技术把病毒改造成不同外源基因的优良运载体（经常使用的病毒如噬菌体、动、植物病毒等），可以将任何动物、植物或微生物的目的基因导入到合适的受体系统中，从而获得具有新性状的“工程细胞”或“工程菌”。
2．5．2．3 病毒的检测
用放射性同位素标记DNA分子作探针可以检测引用水中病毒的DNA含量，具体的方法是使用一个特定的片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。
2．5．3 病毒与发酵工程
噬菌体可以造成发酵液的严重污染，对发酵工业危害很大，所以要在发酵工业中，严格保持卫生加强发酵罐和管道的灭菌，不断筛选抗噬菌体菌种，采取经常轮换菌种等措施，保障发酵工业的高产、稳产。
3 病毒在生态系统中的地位及生物防治
3．．1 生态系统中的地位──消费者
特定活细胞被病毒感染涉及病毒（寄生物）和活细胞生物（寄主）是两个物种间的交互作用，因而是个生态学问题。而病毒作为一种严格的胞内寄生生物，只有寄生在活细胞中才能生存，故属于消费者。
3．2 生物防治──病毒治虫
人类在与害虫作斗争的过程中，曾创造过物理治虫、化学治虫、性激素引诱治虫等手段。但是由于受资源和环境污染的限制，局限性较大。生物治虫（包括病毒治虫、动物治虫、以虫治虫、细菌治虫和真菌治虫）其中利用病毒可制高效的生物农药&（病毒制剂）来防治害虫，具有资源丰富、致病力强和专一性强等优点，故发展势头很旺，前景诱人。
1、病毒的种类：DNA双链病毒、DNA单链病毒、RNA双链病毒、RNA单链病毒、类病毒（RNA）以及只含蛋白质的病毒--朊病毒
2、病毒的物质组成：核酸（DNA或RNA）和蛋白质
3、病毒的元素组成：C、H、O、N、P
4、中学教材中涉及到病毒的知识点：
（1）生命活动离不开细胞（病毒也必须寄生在活细胞中）
（2）细胞的癌变（生物致癌因子---病毒）
（3）DNA是遗传物质（噬菌体侵染细菌实验）[此处也提到RNA病毒（烟草花叶病毒）]
（4）免疫（抗原可以是病毒）
（5）艾滋病AIDS（HIV）
（6）中心法则（RNA的复制和逆转录）
（7）基因工程（载体）
（8）细胞工程（灭活病毒做融合诱导剂）
（9）生物安全性（生物武器）
只有教师投入地研究教材，学生在复习中才能够感到轻松！
1、周德庆．2002．微生物学教程（第二版）．北京:高等教育出版社,63～67；78～80
2、翟中和,王喜忠,等．2000．细胞生物学．北京:高等教育出版社,20～26
3、人民教育出版社生物室编著,全日制普通高级中学教科书（选修）生物全一册．北京：人民教育出版社, 76～77
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