Giáo án sinh chương 3 virus và bệnh truyền nhiễm

CHƯƠNG 3: VIRUS VÀ BỆNH TRUYỀN NHIỄM A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ CHUYÊN SÂU Virus a Cấu trúc phân loại virus - Virus dạng sống đặc biệt đặc trưng đặc điểm sau: + Có kích thước vơ nhỏ bé + Có cấu tạo đơn giản, gồm lõi axit nucleic vỏ protein, chưa có cấu tạo tế bào + Có đời sống kí sinh nội bào bắt buộc - Về cấu tạo, hạt virus gồm thành phần chủ yếu sau: + Lõi axit nucleic: cấu tạo từ loại axit nucleic (ADN ARN), tồn dạng sợi đơn sợi kép, mạch vịng mạch thẳng Lõi axit nucleic hệ gen virus, mang thông tin quy định đặc tính virus + Vỏ capsit: phần vỏ bao bọc lấy lõi axit nucleic virus Được cấu tạo từ đơn vị hình thái capsome Tùy vào cách xếp capsome mà hình thành nên loại virus có hình thái khác Vỏ capsit có chức bảo vệ lõi axit nucleic Lõi axit nucleic bọc vỏ capsit tạo thành cấu trúc gọi nucleocapsit Ở số virus, nucleocapsit chứa số enzym đặc trưng + Vỏ ngoài: Ở số loại virus, nucleocapsit bọc thêm lớp vỏ Về chất, lớp vỏ màng sinh chất tế bào chủ gắn thêm glicoprotein virus Các gai glicoprotein có chức thụ thể đặc hiệu giúp virus hấp phụ lên bề mặt tế bào chủ - Phân loại virus: Có nhiều cách phân loại virus + Dựa vào lớp vỏ ngoài, người ta chia ra: Virus trần (khơng có vỏ ngồi) virus có vỏ ngồi + Dựa vào cấu trúc lớp vỏ capsit, người ta chia ra: * Virus có cấu trúc xoắn: Các capsome xếp xoắn ốc, tạo thành vỏ hình trụ bao quanh lõi axit nucleic, tạo cho virus có dạng hình que Ví dụ: Virus khảm thuốc (TMV) * Virus có cấu trúc khối: Các capsome xếp thành tam giác đều, vỏ capsit bao gồm 20 tam giác ghép lại với tạo thành khối đa diện, có nhiều trục đối xứng Ví dụ virus Adeno * Virus có cấu trúc hỗn hợp: Dạng có phần đầu cấu trúc dạng khối, phần cấu trúc dạng xoắn Ví dụ phagơ T4 + Dựa vào lõi axit nucleic, virus chia thành nhóm: * Virus ADN: lõi axit nucleic ADN * Virus ARN: lõi axit nucleic ARN + Dựa vào vật chủ, người ta chia ra: * Virus động vật: virus kí sinh động vật * Virus thực vật: virus kí sinh thực vật * Phagơ: virus kí sinh vi sinh vật Trang b Chu trình nhân lên virus Virus dạng sống đặc biệt, tế bào chủ, virus khơng thể đặc tính sống tế bào chủ, chúng có khả sử dụng máy sinh tổng hợp nguyên liệu tế bào để nhân lên, tạo nhiều virus có đặc điểm giống virus ban đầu Sự tạo virus hoàn toàn dựa vào tế bào chủ, lấy thông tin từ hệ gen virus, vậy, trình khơng coi q trình sinh sản, gọi trình nhân lên virus Chu trình nhân lên virus trải qua bước: - Hấp phụ: Virus bám lên bề mặt tế bào chủ nhờ liên kết đặc hiệu thụ thể virus với thụ thể màng tế bào chủ Tùy vào loại virus mà thụ thể nằm vị trí khác Ở virus trần, thụ thể nằm vỏ capsit, virus có vỏ ngồi có thụ thể nằm vị ngồi, cịn phagơ sử dụng thụ thể gai đuôi - Xâm nhập: Bằng cách hay cách khác, virus đưa vật chất di truyền vào tế bào chủ + Virus trần xâm nhập vào tế bào theo chế thực bào, sau vào tế bào tế bào chủ, lớp vỏ capsit bị phân giải, để lộ lõi axit nucleic + Virus có vỏ ngồi dung hợp vỏ với màng tế bào, đẩy nucleocapsit vào tế bào chất, sau vỏ capsit bị phân giải để lộ axit nucleic + Phagơ T chẵn sử dụng trụ đuôi enzym chọc thủng màng tế bào chủ, đẩy lõi axit nucleic vào tế bào chất tế bào chủ - Sinh tổng hợp: Axit nucleic virus điều khiển máy sinh tổng hợp tế bào chủ tổng hợp thành phần cấu trúc virus - Lắp ráp: thành phần virus lắp ráp với để hình thành virus - Phóng thích: virus giải phóng khỏi tế bào chủ Trang c Chu trình tan chu trình tiềm tan Ở nhiều loài virus, sau xâm nhập tế bào chủ, chúng nhân lên thành nhiều hạt virus phá vỡ tế bào ngồi Chu trình gọi chu trình tan Virus có chu trình nhân lên kiểu gọi virus độc Ở số loại virus khác, sau xâm nhiễm vào tế bào chủ, chúng cài hệ gen vào hệ gen tế bào chủ, tồn với tế bào chủ qua hệ Tuy nhiên, có tín hiệu từ bên ngồi, hệ gen virus cài vào NST tế bào chủ bắt đầu hoạt động trở lại, điều khiển trình tổng hợp thành phần virus sau thành phần tự lắp ráp với tạo thành virus mới, virus phá vỡ tế bào chui ngồi Chu trình gọi chu trình tiềm tan Virus có khả sử dụng hai loại hình thức nhân lên gọi virus ơn hịa Dưới mơ tả chu trình nhân lên phagơ λ, loại phagơ ơn hịa kí sinh E.coli Trang Chu trình tan chu trình tiềm tan phagơ 𝜆 (Nguồn: Campbell, Reece) d Chu trình nhân lên số loại virus đặc biệt * Chu trình nhân lên virus ARN Chu trình nhân lên virus ARN có đặc điểm: - Do tế bào chủ khơng có ARN polymeraza phụ thuộc ARN nên enzym bắt buộc phải mã hóa genome virus thường có mặt hạt virus trưởng thành - Gen mã hóa cho ARN polymeraza thường gen lớn genome độc lập hoàn toàn với nhân tế bào chủ chép phiên mã Do vậy, nhiều virus tiến hành nhân lên hoàn toàn tế bào chất - Các enzym ARN polymeraza phụ thuộc ARN hoạt động khơng xác polymeraza phụ thuộc ADN khơng có khả đọc sửa (proofreading), nên có tần số đột biến cao, khoảng 10 -3 – 10-4 base, qua chu kỳ chép xuất đột biến, gấp – lần so với virus ADN Điều dẫn đến hệ quả: + Tần số đột biến virus cao nên virus có chu kỳ nhân nhanh biến đổi kháng ngun diễn nhanh, tính độc phát triển nhanh Đồng thời, virus ARN thích nghi nhanh với thay đổi điều kiện môi trường tế bào chủ + Một số virus ARN đột biến nhanh chúng tạo thành tồn quần thể chứa genome khác vật chủ Việc xác định chúng mức độ phân tử dựa vào trình tự chiếm đa số trung bình - Chu trình nhân lên virus ARN kép: + Nhóm bao gồm virus Reo Rota + Tất virus ARN kép có genome nhiều đoạn + Mỗi đoạn phiên mã cho mARN để tổng hợp protein riêng + Hạt virus chứa ARN polymeraza phụ thuộc ARN + ARN kép sau xâm nhập vào tế bào chủ phiên mã tạo mARN Một số mARN làm khuôn dịch mã, số khác tổng hợp nên ARN mạch kép, genome virus Trang Chu trình đơn giản hóa q trình nhân lên virus ARN kép (RdRp: Enzym ARNpolymeraza phụ thuộc ARN) - Chu trình nhân lên virus ARN mạch đơn (+): Ví dụ virus gây bệnh bại liệt + Trình tự ARN genome xảy khn ARN dạng chép (RF) Dạng tạo thành cách tổng hợp ARN (-) bổ sung khuôn ARN (+) mẹ + Genome ARN (+) tổng hợp khuôn ARN (-) dạng chép RF - Chu trình nhân lên virus ARN mạch đơn (-): Ví dụ virus cúm + Trình tự ARN genome bổ sung với trình tự mARN nên gọi sợi (-) + Virus ARN (-) mang theo ARN polymeraza phụ thuộc ARN tế bào khơng có enzym + mARN tổng hợp nhân tế bào từ genome ARN (-) mẹ nhờ enzym ARN polymeraza phụ thuộc ARN có hạt virus + Virus cúm chứa genome nhiều đoạn mARN tạo thành dùng để tổng hợp loại protein Trang Chu trình nhân lên virus ARN sợi đơn (-) - Virus Retro chứa genome ARN đơn, (+) + Genome phân tử ARN đơn, (+), gắn với phía đầu (dạng dime) Chứa gen gap (mã cho protein lõi), gen pol mã cho polymeraza phiên mã ngược (RT) gen env mã cho protein vỏ Ngoài cịn có số gen điều hịa Phiên mã gồm giai đoạn: + Giai đoạn đầu: Phiên mã nhờ enzym phiên mã ngược để tạo chuỗi lai ARN/ADN Chuyển chuỗi lai ARN/ADN thành chuỗi ADN kép Enzym RT có hoạt tính ribonucleaza H phân giải mạch ARN Cịn mạch cADN dùng làm khuôn tổng hợp mạch ADN bổ sung Cài xen phân tử ADN kép tổng hợp vào nhiễm sắc thể tế bào tạo provirus + Giai đoạn hai: ARN virus phiên mã nhờ enzym tế bào Bản ARN có chức năng: vừa mARN để tổng hợp protein virus, vừa genome virus Trang Chu trình nhân lên HIV, loại Retro virus (Nguồn: Campbell, Reece) * Chu trình nhân lên virus ADN sợi đơn - Chỉ có họ Parvoviridae - Các virus chứa ADN đơn thường có genome nhỏ - Tiến hành chép nhân nhờ ADN polymeraza tế bào để tạo ADN dạng RF - RF vừa dùng làm khuôn tổng hợp ADN đơn genome vừa dùng để phiên mã tạo mARN sau dịch mã tổng hợp protein - Một số virus có khiếm khuyết nên muốn nhân cần hỗ trợ virus khác e Virus có genome AND kép đặc biệt - Virus viêm gan B (HBV) có chu trình nhân lên đặc biệt phức tạp Genome gồm mạch không Mạch (-) dài, mạch (+) ngắn Chứa enzym ADN polymeraza Sau nhiễm, ADN giải phóng vào nhân - Phiên mã xảy nhân nhờ ARN polymeraza tế bào để tạo nhiều loại mARN có ARN kích thước lớn coi tiền genome – dạng trung gian để tạo genome - Các ARN tế bào chất để tổng hợp protein virus protein lõi polymeraza Enzym có hoạt tính (ADN polymeraza, enzym phiên mã ngược riboucleaza) - Tiếp ARN tiền genome liên kết với ADN polymeraza protein lõi để tạo hạt lõi (virus chưa hoàn chỉnh) Enzym phiên mã ngược tiến hành chuyển ARN tiền genome thành mạch ADN (-), sau hầu hết ARN tiền genome bị phân hủy nhờ ribonuceaza Chỉ đoạn ARN giữ lại dùng làm mồi cho ADN polymeraza tổng hợp mạch ADN (+) từ khuôn ADN (-) để tạo chuỗi ADN kép Bệnh truyền nhiễm miễn dịch a Bệnh truyền nhiễm - Bệnh truyền nhiễm bệnh có khả lây truyền từ cá thể sang cá thể khác - Tác nhân gây bệnh truyền nhiễm chủ yếu vi sinh vật (bao gồm virus) Bệnh truyền nhiễm lây từ người sang người khác tác nhân gây bệnh từ người bệnh theo đường phù hợp xâm nhập vào thể người lành gây bệnh Trang - Các đường lây lan bệnh: + Qua tiếp xúc người với người đụng chạm, hơn, quan hệ tình dục… + Qua động vật: Qua phân, nước tiểu, vết cắn động vật, côn trùng đốt… + Qua tiếp xúc gián tiếp: Qua đồ vật (kim tiêm, bàn chải đánh răng, cốc, chén…) - Một số tác nhân gây bệnh truyền nhiễm: + Vi khuẩn: Vi khuẩn xâm nhập vào thể người gây bệnh cách: * Tiết độc tố tiêu diệt tế bào thể, làm tổn thương mơ, gây rối loạn sinh lí * Cạnh tranh chất dinh dưỡng với tế bào thể, làm suy yếu chức tế bào, gây rối loạn sinh lí thể * Làm suy giảm hệ thống miễn dịch thể, tạo điều kiện cho vi sinh vật hội phát triển gây bệnh Các bệnh vi khuẩn gây nên phịng cách tạo mơi trường vệ sinh sẽ, tránh xa nguồn bệnh tiêm văcxin Khi thể bị bệnh, tiêm kháng sinh phù hợp để tiêu diệt mầm bệnh + Virus: Bệnh virus gây nên có đặc trưng là: * Virus xâm nhập vào tế bào chủ, nhân lên phá hủy tế bào, làm hỏng chức mô, gây rối loạn sinh lí thể công tế bào miễn dịch, làm suy yếu hệ thống miễn dịch, tạo điều kiện cho bệnh hội phát tác Nhiều loại virus có khả gây đột biến * Không thể điều trị kháng sinh virus xâm nhập vào tế bào thể * Thường nguy hiểm tỷ lệ tử vong cao, mức độ lây lan nhanh, khó phịng chữa Hiện có nhiều bệnh chưa có cách chữa trị + Nấm: bệnh nấm gây nên thường khó điều trị cấu trúc tế bào nấm người tương tự nhau, khó tìm chất vừa có khả diệt nấm lại vừa an tồn với người + Động vật nguyên sinh: số bệnh động vật nguyên sinh gây nên (như sốt rét…) nguy hiểm khó chữa trị b Miễn dịch Miễn dịch khả thể chống lại tác nhân gây bệnh chúng xâm nhập vào thể Miễn dịch bao gồm loại: - Miễn dịch tự nhiên (Miễn dịch không đặc hiệu): bao gồm yếu tố da, dịch nhầy, nước mắt, lyzozim, đại thực bào, interferon, có tính bẩm sinh có khả chống lại tác nhân gây bệnh cách không đặc hiệu Đây hệ thống miễn dịch quan trọng, có tác dụng ngăn chặn xâm nhập mầm bệnh vào thể, tiêu diệt mầm bệnh miễn dịch tiếp thu chưa phát huy tác dụng - Miễn dịch tiếp thu (miễn dịch đặc hiệu): đáp ứng miễn dịch xuất tế bào miễn dịch tiếp xúc với kháng nguyên gây bệnh Miễn dịch đặc hiệu bao gồm miễn dịch dịch thể miễn dịch tế bào + Miễn dịch dịch thể: có tham gia tế bào lympho B Khi có tiếp xúc với kháng nguyên, tế bào lympho B biệt hóa thành tương bào tế bào B nhớ Tương bào nhân lên nhanh sản xuất kháng thể, kháng thể hòa tan dịch thể (máu, mô, bạch huyết) liên kết với kháng nguyên mầm bệnh, giúp tiêu diệt mầm bệnh Loại miễn dịch có tác dụng lớn việc chống lại chất độc hòa tan máu chống lại mầm bệnh tồn máu dịch thể Trang + Miễn dịch tế bào: có tham gia tế bào lympho T độc Sau nhận diện kháng nguyên, tế bào T độc kích thích sản xuất kháng thể, kháng thể đưa lên bề mặt tế bào Các tế bào T độc di chuyển khắp thể, liên kết với tế bào có kháng nguyên tiêu diệt tế bào Loại miễn dịch có ý nghĩa to lớn việc chống lại bệnh virus virus xâm nhập vào tế bào, kháng thể hịa tan khơng thể xâm nhập vào tế bào Cơ chế hình thành miễn dịch tế bào miễn dịch dịch thể (Nguồn: Campbell, Reece) B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ÔN LUYỆN Câu 1: Trong thành phần protein virus, ngồi protein cấu trúc cịn có protein enzym Hãy cho biết chức loại protein enzym hạt virus? Hướng dẫn giải: Protein enzym virus có chức sau: - Làm tan màng tế bào chủ, tạo thuận lợi cho xâm nhập virus vào tế bào chủ (ví dụ lizozim phagơ) - Tham gia vào trình chép vật chất di truyền virus (ví dụ enzym polimeraza phụ thuộc ARN, enzym chép ngược…) - Cắt đoạn axit nucleic polipeptit để hoàn thiện cấu trúc thành phần cấu tạo nên virus - Cài xen genome virus vào genome tế bào chủ Câu 2: Người ta tiến hành thí nghiệm với hai chủng virus A B sau: Lấy vỏ capsit virus A trộn với lõi axit nucleic virus B tạo thành virus lai Biết loại virus kí sinh loại vật chủ a Virus lai xâm nhập vào vật chủ nào? Trang b Giả sử sau xâm nhập, virus lai nhân lên thành virus virus xâm nhiễm vào vật chủ nào? Vì sao? Hướng dẫn giải: a Virus lai xâm nhập vào vật chủ virus A vỏ virus lai chứa thụ thể virus A mà không chứa thụ thể virus B b Sau nhân lên, virus tạo giống với virus B chúng tổng hợp từ genome virus B, virus xâm nhiễm vào vật chủ virus B Câu 3: a Nhiều người tiếp xúc với loại virus gây bệnh, nhiên có người mắc bệnh có người không mắc bệnh Giả sử người không mắc bệnh có gen kháng virus Hãy cho biết gen kháng virus người không mắc bệnh qui định loại protein nào? Giải thích b Một số loại virus gây bệnh người, người ta khơng thể tạo vacxin phịng chống Hãy cho biết loại virus có vật chất di truyền ADN ARN? Giải thích Hướng dẫn giải: a - Gen kháng virus người không mắc bệnh qui định loại protein thụ thể bề mặt tế bào, protein làm cho virus thâm nhập vào bên tế bào Vì khơng có thụ thể tương thích nên virus khơng bám vào bề mặt tế bào, chúng khơng thể nhân lên thể - Có thể gen kháng virus gen qui định số kháng thể b - Virus có vật chất di truyền ARN - Giải thích: Virus có vật chất di truyền ARN dễ phát sinh đột biến virus có vật chất di truyền ADN ADN có cấu trúc bền vững ARN Vì vậy, virus ARN nhanh chóng thay đổi đặc tính kháng ngun làm cho hệ miễn dịch người khơng đối phó kịp nên người ta khơng thể tạo vacxin phòng chống chúng Câu 4: Virus khác với thể sống khác điểm nào? Virus thực vật xâm nhập vào tế bào thực vật đường nào? Hướng dẫn giải: * Khác với thể sống khác đặc điểm: - Chưa có cấu tạo tế bào Ký sinh nội bào bắt buộc Trong tế bào vật chủ, virus hoạt động thể sống, tế bào chúng thể vơ sinh - Kích thước vơ nhỏ bé, nhìn thấy kính hiển vi điện tử - Bộ gen chứa loại axit nucleic: ADN ARN * Virus thực vật xâm nhập vào tế bào thực vật: Virus thực vật không tự xâm nhập vào tế bào thành tế bào dày khơng có thụ thể Virus thực vật xâm nhập tế bào nhờ côn trùng ăn cây, hút nhựa bị bệnh truyền sang không bị bệnh; Hoặc số virus xâm nhập qua vết xây xước, qua giun vào rễ nấm ký sinh Câu 5: Trong năm gần đây, phương tiện thông tin đại chúng thông báo nhiều bệnh lạ người động vật gây nên loại virus Hãy giải thích nguyên nhân dẫn đến xuất bệnh virus lạ Hướng dẫn giải: Trang 10 - Do virus có sẵn bị đột biến thành virus gây bệnh Nhiều loại virus dễ đột biến tạo nên nhiều loại virus khác - Do chuyển đổi virus từ vật chủ sang vật chủ khác Câu 6: Nêu điểm khác biệt chu trình nhân lên phagơ ơn hịa với chu trình nhân lên HIV Hướng dẫn giải: Tiêu chí phân biệt Chu trình nhân lên phagơ ơn hịa Chu trình nhân lên HIV Tế bào chủ Tế bào vi khuẩn Hấp phụ Virus hấp phụ lên bề mặt tế bào chủ nhờ Virus hấp phụ lên bề mặt tế bào chủ nhờ thụ thể gai thụ thể vỏ ngồi Xâm nhập Bao đuôi chọc thủng màng tế bào chủ Màng dung hợp với màng tế bào chủ bơm ADN vào tế bào chủ đẩy nucleocapsit vào tế bào chủ Cài xen ADN phagơ cài xen vào NST vi ARN virus tiến hành chép ngược khuẩn tồn với vi khuẩn hình thành phân tử ADN kéo cài thời gian xen vào NST tế bào chủ tồn tế bào chủ thời gian Sinh hợp Tế bào LymphoT-CD4 người tổng ADN virus tách khỏi hệ gen vi khuẩn, tiến hành chép, tổng hợp ARN protein để hình thành phận virus Phóng thích ADN virus khơng tách khỏi hệ gen mà tiến hành phiên mã tạo nhiều ARN, từ tổng hợp nên phân tử protein phận khác virus Các virus ạt phá vỡ tế bào chủ chui Các nucleocapsit lấy phần màng tế bào chủ để tạo vỏ virus, không phá vỡ tế bào mà làm cho tế bào bị teo lại Câu 7: Nêu điểm khác cấu trúc biểu chức plasmit phagơ ơn hịa vi khuẩn Hướng dẫn giải: Phagơ ơn hịa Plasmit - Có vỏ protein - Khơng có vỏ protein - Thường khơng mang gen có lợi cho vi khuẩn - Thường mang số gen có lợi cho vi khuẩn (ví dụ gen kháng kháng sinh) - Xâm nhập vào tế bào chủ cách đẩy ADN - Xâm nhập vào tế bào qua biến nạp tiếp hợp vào tế bào chủ (tải nạp) - Có thể tồn độc lập ngồi tế bào chủ - Khơng thể tồn độc lập ngồi tế bào chủ - Có khả làm tan tế bào chủ - Không làm tan tế bào chủ - Sau xâm nhập vào tế bào vi khuẩn thường kết - Trong tế bào vi khuẩn thường tồn độc lập với hợp với nhiễm sắc thể vi khuẩn (hoặc độc lập nhiễm sắc thể vi khuẩn (hoặc kết hợp chủng chu kỳ gây tan) Hfr) Câu 8: Trình bày bước trình tạo kháng thể thuộc hệ thống miễn dịch thể dịch sau vi khuẩn xâm nhập vào thể người vượt qua hàng rào bảo vệ không đặc hiệu Trang 11 Hướng dẫn giải: Các bước trình tạo kháng thể gồm: - Quá trình diện kháng nguyên đại thực bào nhờ protein MHCII - Nhận diện kháng nguyên tế bào T hỗ trợ (trợ bào T) - Trợ bào T tiết cytokin, lymphokin… sau nhận diện kháng nguyên để kích hoạt lympho B tương ứng nhân dịng vơ tính - Biệt hóa thành tương bào (plasma cell) tế bào B nhớ - Các tương bào tạo kháng thể tiết vào máu làm bất hoạt kháng nguyên, tạo điều kiện cho đại thực bào bạch cầu trung tính tiêu diệt vi khuẩn Câu 9: a Hãy nêu chế hình thành lớp vỏ số virus người vai trị lớp vỏ ngồi virus Các loại virus gây bệnh cho người cách nào? b Giải thích virus cúm lại có tốc độ biến đổi cao Nếu dùng vacxin cúm năm trước để tiêm phòng chống dịch cúm năm sau có khơng? Giải thích Hướng dẫn giải: a – Nguồn gốc lớp màng (vỏ ngoài) virus tùy thuộc vào loại virus, từ màng tế bào màng nhân mạng lưới nội thất Màng bọc virus bị biến đổi so với màng tế bào chủ số protein tế bào chủ bị thay số potein virus, protein tổng hợp tế bào chủ nhờ hệ gen virus - Chức lớp vỏ ngoài: + Bảo vệ virus khỏi bị công enzym chất hóa học khác cơng vào tế bào thể người (VD: nhờ có lớp màng mà virus bại liệt đường ruột người chúng khơng bị enzym hệ tiêu hóa phá hủy) + Giúp cho virus nhận biết tế bào chủ thơng qua thụ thể đặc hiệu nhờ mà chúng lại công sang tế bào khác - Virus gây bệnh cho người cách: gây đột biến, phá hủy tế bào làm tổn thương mơ gây sốt cao… b – Virus cúm có tốc độ biến đổi cao vì: Vật chất di truyền virus cúm ARN vật chất di truyền nhân nhờ ARN polimeraza phụ thuộc ARN phụ thuộc ARN (dùng ARN làm khuôn để tổng hợp nên ADN – gọi chép ngược) Enzym chép ngược khơng có khả tự sửa chữa nên vật chất di truyền virus dễ bị đột biến - Để xác định xem dùng vacxin năm trước có dùng cho năm sau khơng cần phải xác định xem vụ dịch cúm năm sau cho chủng virus gây Nếu chủng virus trùng hợp với chủng năm trước khơng cần đổi vacxin Nếu xuất chủng đột biến phải dùng vacxin Ví dụ: Năm trước virus H5N1, năm sau H1N1 đương nhiên năm sau phải dùng vacxin chống H1N1 Câu 10: Nghiên cứu xâm nhập HIV vào tế bào lympho T CD4, nhà khoa học đưa hai giả thuyết sau: + Giả thuyết 1: Glicoprotein vị ngồi virus liên kết với thụ thể CD4 gây dung hợp vỏ virus với màng tế bào, giải phóng vỏ capsit vào tế bào chất + Giả thuyết 2: HIV vào tế bào theo hình thức nhập bào qua trung gian thụ thể, dung hợp màng xảy tế bào chất Trang 12 Để kiểm tra giả thuyết trên, nhà khoa học tiến hành đánh dấu lipit vỏ virus chất huỳnh quang màu đỏ a Kết quan sát giả thuyết đúng? Giả thuyết đúng? b Giả sử HIV qua tế bào theo cách giải thuyết nêu, đưa cách để ngăn chặn di chuyển túi nhập bào vào bào tương tế bào chủ mà không ảnh hưởng đến hoạt động thụ thể Hướng dẫn giải: a + Nếu giả thuyết quan sát tế bào kính hiển vi huỳnh quang, thấy màu đỏ xuất màng tế bào, không thấy tế bào chất + Nếu giả thuyết thấy vòng màu đỏ nằm rải rác tế bào chất tế bào chủ b + Sự di chuyển túi nhập bào từ màng vào bào tương nhờ hoạt động vi ống + Có thể ngăn chặn di chuyển túi thực bào cách xử lí tế bào chủ chất độc ức chế hình thành vi ống Câu 11: Về nguồn gốc virus, có giả thuyết cho rằng: “Virus hình thành từ tế bào chủ” Theo đó, số đoạn gen tách khỏi NST tế bào chủ, sau tự tổng hợp cho lớp vỏ protein để hình thành nên hạt virus Em nêu dẫn chứng để ủng hộ giả thuyết Hướng dẫn giải: Các dẫn chứng: - Các thụ thể gen virus tổng hợp có cấu trúc phù hợp với thụ thể tế bào chủ mà không phù hợp với thụ thể tế bào khác - Axit nucleic virus xâm nhập vào tế bào chủ mà không bị phân hủy hệ thống enzym tế bào chủ, đồng thời sử dụng hệ thống sinh tổng hợp tế bào chủ để thực chế di truyền - Hệ gen virus xen vào rút khỏi NST tế bào chủ (giống gen nhảy) Câu 12: a Virus biến chủng theo chế nào? b Giả sử chủng virus kí sinh vật chủ A sau thời gian, biến chủng kí sinh vật chủ B Hãy nêu giả thuyết giải thích tượng Hướng dẫn giải: a Virus biến chủng theo chế: - Đột biến tác động tác nhân môi trường - Đột biến sai hỏng chép axit nucleic - Tổ hợp với genome virus khác b Các giả thuyết: - Đột biến cấu trúc di truyền virus làm thay đổi thụ thể virus, làm cho virus kí sinh tế bào vật chủ B - Genome virus tổ hợp với genome virus khác mà virus kí sinh vật chủ B Câu 13: a Tại prophagơ chuyển thành phagơ sinh dưỡng? Trang 13 b Khi prophagơ trở thành phagơ sinh dưỡng? c Có ý kiến cho “Trong suốt trình từ nhiễm phagơ đến giải đoạn tổng hợp tất thành phần phagơ, người ta khơng tìm thấy phagơ tế bào vi khuẩn” Đúng hay sai? Giải thích Hướng dẫn giải: a Prophagơ chuyển thành phagơ sinh dưỡng vì: - Trong tế bào xuất số loại protein ức chế virus - Bản thân prophagơ tổng hợp protein ức chế có tác dụng ngăn cản hoạt động gen khác cần cho trình nhân lên hệ gen virus - Hệ gen virus gắn vào hệ gen tế bào chủ bị chi phối hoạt động hệ gen tế bào chủ nên trường hợp đặc biệt tách trở thành virus độc b Prophagơ trở thành phagơ sinh dưỡng trường hợp: - Tự phát ngẫu nhiên (hiếm xảy ra): Trong trình phân chia VK tiềm tan, tế bào tự tan giải phóng ngồi phần tử gây nhiễm môi trường - Do bị tác động tác nhân cảm ứng như: + Các tác nhân vật lý, hóa học tia tử ngoại, tia X, peroxit hữu + Tế bào chủ bị nhiễm phagơ khác với cố xài xen vào vật chất di truyền tế bào chủ kích hoạt prophagơ có sẵn chuyển thành phagơ sinh dưỡng c Ý kiến * Vì có gen phagơ xâm nhập vào tế bào chủ cịn vỏ để lại ngồi Nhờ vào nguồn nguyên liệu tế bào chủ mà axit nucleic phagơ nhân lên tổng hợp vỏ Chỉ sau có lắp ráp vị lõi ta quan sát thấy phagơ Câu 14: a Hiện có nhiều loại thuốc dùng cho bệnh nhân nhiễm HIV, em cho biết số chế tác động loại thuốc đó? b Nêu trình nhân lên virus cúm tế bào vật chủ? Hướng dẫn giải: a Một số chế tác động loại thuốc dùng cho bệnh nhân bị nhiễm HIV: - Ức chế gặp gỡ thụ thể bề mặt tế bào bạch cầu gai glicoprotein virus - Ức chế trình phiên mã ngược - Ức chế trình tổng hợp protein virus - Ức chế gắn kết gen virus vào hệ gen tế bào chủ b Quá trình nhân lên virus cúm tế bào vật chủ: - Hấp phụ: Gai H gắn vào thụ thể tế bào vật chủ - Xâm nhập: Nhập bào tạo túi sau gắn với lizoxom tế bào chủ - Sinh tổng hợp: + ARN virus cúm chép nhân tế bào cần mARN mồi tế bào chủ Nhờ ARN polimeraza phụ thuộc ARN virus mang theo, virus tổng hợp ARN (+) từ ARN (-) + Các sợi ARN (+) làm khuôn tổng hợp sợi ARN(-) mới, số ARN(-) dùng làm, genome để lắp ráp Một số ARN(-) làm khuôn để tổng hợp mARN, mARN khỏi nhân để tổng hợp protein Trang 14 + Một số protein trở vào nhân bao gồm protein sớm để tổng hợp thêm nhiều ARN(-) protein cấu trúc để lắp ráp nucleocapxit nhân Các protein cấu trúc khác (H, N) bao bọc màng gongi đưa cắm vào màng sinh chất - Lắp ráp: Nucleocapsit lắp ráp nhân tế bào - Giải phóng: Virus giải phóng khỏi tế bào theo lối nảy chồi Cấu 15: a So sánh chế virus động vật virus vi khuẩn gắn vào xâm nhập vào tế bào vật chủ? Sự khác biệt cấu trúc loại tế bào giữ vai trò quan trọng trình này? b Tại bênh virus gây thường nguy hiểm? Hướng dẫn giải: a – Virus vi khuẩn thường chuyển genome virus vào tế bào chủ để lại capxit bên - Các virus động vật gắn vào tế bào vật chủ đặc hiệu chuyển nguyên liệu nhân không bao bọc capxit vào tế bào vật chủ, song thường gặp hạt virus vào chế nhập bào lõm vào màng tế bào, capxit bị loại bỏ sau xâm nhập * Sự khác biệt cấu trúc loại tế bào giữ vai trò quan trọng trình này: - Tế bào vi khuẩn có thành tế bào cịn tế bào động vật khơng có thành tế bào - Virus vi khuẩn xâm nhập có mặt nguyên liệu nhân vật chủ virus động vật tìm cách vận hành nguyên liệu nhân bao bọc màng b Bệnh virus gây thường nguy hiểm vì: - Virus kí sinh bên tế bào nên hệ thống miễn dịch tế bào phát huy tác động Muốn tiêu diệt virus phải phá hủy tế bào chủ - Khi xâm nhập vào tế bào chủ, virus điểu khiển toàn hệ thống sinh tổng hợp tế bào chủ chuyển sang tổng hợp thành phần virus làm rối loạn hoạt động sống tế bào, dẫn đến phá hủy tế bào - Virus có phương thức sinh sản đặc biệt nên nhân lên nhanh chóng lây lan nhanh - Virus dễ phát sinh biến bị (đặc biệt virus có ARN Retrovirus) làm xuất chủng virus Do việc sản xuất vắc xin ln theo sau xuất chủng virus Câu 16: Interferol gì? Nêu tính chất sinh học, hình thành hoạt động chức Interferol Hướng dẫn giải: - Intefenol có chất protein chống virus sinh từ tế bào nhân thực đáp ứng lại lây nhiễm virus - Chúng bền vững với nhiều loại Enzym, bền trước axit, bị phân giải proteaza, phân hủy nhiệt độ, có khả cản trở nhân lên virus không tác dụng đặc hiệu với loại virus - Sự hình thành: Khi virus xâm nhập tế bào chủ kích thích gen tế bào chủ sản xuất protein - Cơ chế tác động: chống nhân lên virus tế bào bị lây nhiễm sản xuất Intefenol chung gây tác dụng tế bào thấm sang tế bào lân cận có khả ăng ức chế hoạt động gen, cản trở nhân lên virus Câu 17: a Năm 1957, Franken Conrat sử dụng virus khảm thuốc (TMV) thí nghiệm để chứng minh điều gì? So sánh cấu trúc virus với cấu trúc virus cúm Trang 15 b Bằng cách số virus sinh sản mà khơng cần ADN hay chí khơng có tổng hợp AND? c Một số loại virus gây bệnh cho người, người ta tạo vacxin phịng chống Hãy cho biết loại virus có vật chất di truyền ADN hay ARN giải thích Hướng dẫn giải a + Franken Conrat sử dụng mơ hình virus khảm thuốc (TMV) để chứng minh axit nucleic vật chất di truyền virus + So sánh: * Virus TMV: Hệ gen phân tử ARN vỏ capsit cấu tạo chuỗi protein xoắn vịng hình trụ (protein kiểu trụ xoắn ), khơng có vỏ ngồi * Virus cúm: Hệ gen chứa phân tử ARN, phân tử bọc vỏ trụ xoắn Virus cúm có vỏ ngồi, vỏ ngồi có gai glicoprotein b Vật chất di truyền virus ARN chép tế bào bị lây nhiễm enzym hệ gen virus mã hóa Hệ gen virus (hoặc bổ sung với nó) có vai trò mARN để tổng hợp nên protein virus c Virus có vật chất di truyền ARN + Do cấu trúc ARN bền vững ADN nên virus có vật chất di truyền ARN dễ phát sinh đột biến virus có vật chất di truyền ADN + Vì vậy, virus có vật chất di truyền ARN dễ thay đổi đặt tính kháng ngun hơn…, nên người ta khơng thể tạo vacxin phòng chống chúng Câu 18: Đối với dạng sống virus, cấu trúc đơn giản có ưu điểm nhược điểm gì? Hướng dẫn giải: - Cấu trúc đơn giản virus giúp cho thân dễ dàng xâm nhập vào tế bào chủ, nhân lên nhanh chống tế bào chủ, dễ dàng bị biến đổi trước tác nhân gây đột biến (nên dễ hình thành đặc điểm thích nghi) - Cấu trúc đơn giản có nhược điểm: dễ bị tiêu diệt nhiệt độ, hóa chất Khơng thể tự tổ chức hoạt động sống mà phải kí sinh bắt buộc tế bào chủ Trang 16