初中生物七年级上册冀少版（2024）第二单元第二章第一节《病毒》核心素养知识清单

初中生物七年级上册冀少版（2024）第二单元第二章第一节《病毒》核心素养知识清单一、病毒发现的科学历程：从“滤过性病原体”到电子显微镜下的真容（一）艰难的探索：伊万诺夫斯基与烟草花叶病【基础】【背景】19世纪末，烟草种植业面临一种严重的病害——烟草花叶病。患病烟草的叶片上会出现枯黄的坏死斑块，呈现出“花叶”状态，严重影响烟草的生长和产量，给烟农带来巨大经济损失。【关键实验】俄国科学家德米特里·伊万诺夫斯基（DmitriIvanovsky）对烟草花叶病的病因进行了深入研究。他将患有烟草花叶病的烟草叶片研磨成汁液，然后使用当时最先进的细菌过滤器——一种能够滤除所有已知细菌的瓷质滤器——进行过滤。按照当时的认知，如果疾病是由细菌引起的，那么被滤器过滤后的汁液应该失去致病性，因为细菌被阻留在滤器上了。【意外发现】然而，实验结果震惊了科学界。伊万诺夫斯基发现，即使用了细菌过滤器进行过滤，这些“无菌”的滤过液仍然能够感染健康的烟草植株，使其患上同样的花叶病。这一现象表明，导致烟草花叶病的病原体比当时已知的任何细菌都要小得多，能够通过细菌无法通过的滤器。伊万诺夫斯基当时认为这可能是某种细菌产生的毒素，但他严谨地记录了这一现象，为后来者的研究奠定了基础。因此，伊万诺夫斯基被公认为病毒学的奠基人之一。（二）概念的诞生：贝杰林克与“病毒”一词的提出【基础】【突破性认知】1898年，荷兰微生物学家马丁努斯·威廉·贝杰林克（MartinusBeijerinck）重复并深化了伊万诺夫斯基的实验。他进一步证实，这种致病因子不仅能通过细菌滤器，而且在琼脂凝胶中扩散的速度也与普通细菌不同。更重要的是，他证明了这种病原体只能在活的、正在生长的植物组织中才能繁殖，不能在无生命的培养基上生长。【命名与定义】贝杰林克敏锐地意识到，这并非细菌毒素，而是一种全新的、具有感染性的、有生命特征的物质。他将其命名为“病毒（Virus）”，这个词源自拉丁语，意为“毒物”或“液体状态的毒药”。他天才般地提出，病毒是一种“液态的、有生命的、可传染的病原体”，这标志着病毒作为一个独立的生物类群概念的确立。（三）形态的揭秘：电子显微镜的划时代贡献【基础】【技术瓶颈】在20世纪上半叶，尽管科学家们已经认识到病毒的存在，但由于病毒个体极其微小，远超出光学显微镜的分辨极限，人们无法一睹其真容。病毒的形态、结构在当时仍然是科学界的未解之谜。【划时代的观察】20世纪30年代，随着电子显微镜的发明和技术的不断进步，人类终于拥有了能够窥探纳米世界的“火眼金睛”。1931年，德国科学家恩斯特·鲁斯卡（ErnstRuska）发明了第一台电子显微镜。1935年，美国科学家温德尔·斯坦利（WendellStanley）成功地将烟草花叶病毒提纯并获得结晶，证明了病毒可以被纯化。1939年，科学家们首次利用电子显微镜观察到了烟草花叶病毒，清晰地看到它是一种杆状的颗粒。从此，病毒的形态结构得以揭示，病毒学研究进入了形态学和分子生物学的新时代。【高频考点】二、病毒的形态结构：简单而精密的“寄生者”（一）病毒的大小——纳米世界的“隐形者”【基础】【尺度单位】病毒的个体极端微小，无法用我们日常使用的毫米、厘米来衡量，通常以纳米（nm）作为测量单位。1纳米等于百万分之一毫米（10⁻⁹米）。这是一个难以想象的微小尺度。【直观比较】为了更直观地理解病毒的大小，我们可以做以下比较：一个普通细菌（如大肠杆菌）的直径大约在1000纳米左右，而一个典型的病毒颗粒（如流感病毒）的直径大约在100纳米左右。也就是说，一个细菌的个头相当于30到100个病毒的大小。可以形象地理解为，如果将一个普通细菌放大到一颗小米粒那么大，那么一个病毒的大小就相当于这颗小米粒旁边的一个肉眼几乎看不见的尘埃。因此，病毒必须借助放大倍数极高的电子显微镜才能被观察到。【高频考点】（二）病毒的形态——形态多样的微观世界【基础】在电子显微镜下，病毒展现出多种多样的形态，这是病毒分类和鉴别的重要依据之一。常见的主要形态有以下几种：【杆形】外形呈杆状或棒状，像一根根小棍子。典型的代表就是最早被发现的烟草花叶病毒。【非常重要】【球形】外形近似球状，但实际上多为对称的多面体结构。许多引起人类疾病的病毒都呈球形，如腺病毒、流感病毒、新型冠状病毒、人类免疫缺陷病毒（HIV）等。【非常重要】【蝌蚪形】外形酷似蝌蚪，由一个多面体的“头部”和一个中空的管状“尾部”组成。这种形态主要见于专门寄生在细菌体内的病毒，即噬菌体，如大名鼎鼎的T2噬菌体、T4噬菌体等。【非常重要】（三）病毒的结构——“蛋白质外壳+核酸核心”的完美组合【核心必考】【非常重要】【高频考点】【结构特点】病毒的结构极其简单，没有细胞结构，这是病毒与非细胞生物最本质的区别。它的基本结构由两部分组成：1.蛋白质外壳：也被称为衣壳。它由许多蛋白质亚单位（称为衣壳粒）按一定规律排列组装而成，像一件坚固的“盔甲”，包裹和保护着内部的遗传物质。蛋白质外壳不仅具有保护作用，其表面的特定结构还能识别并与宿主细胞表面的受体结合，这是病毒感染细胞的第一步。【非常重要】2.内部的核酸：这是病毒的遗传物质，携带着病毒自身的全部遗传信息。一种病毒只含有一种类型的核酸，即脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA）。根据遗传物质的不同，病毒被分为DNA病毒和RNA病毒两大类。【非常重要】【特殊结构——包膜】某些病毒，如新型冠状病毒、流感病毒、人类免疫缺陷病毒等，在蛋白质外壳之外还包裹着一层额外的膜状结构，称为包膜。这层包膜是病毒在从宿主细胞中释放时，“偷”来的宿主细胞膜或核膜，其中还嵌有病毒自己编码的蛋白质（如新型冠状病毒的刺突S蛋白）。包膜有助于病毒躲避宿主免疫系统的识别和攻击，也是病毒侵入细胞的重要工具。【高频考点】三、病毒的生命活动：绝对寄生与自我（一）生活方式——绝对的细胞内寄生【核心必考】【非常重要】【不能独立生活】病毒没有细胞结构，缺乏进行新陈代谢所必需的酶系统和细胞器（如核糖体、线粒体等）。因此，病毒无法独立生活，不能自主地进行物质和能量代谢。【必须寄生】病毒必须寄生在其他生物的活细胞内才能生存和表现出生命活动。这些被病毒寄生的生物被称为宿主。根据宿主的不同，病毒可以分为不同的类型。【条件依赖性】一旦离开宿主细胞，病毒就不再表现出任何生命活动，会变成无生命的结晶体。但当这个结晶体再次遇到适宜的宿主细胞时，它又能吸附并侵入细胞，重新恢复生命活动。这也是病毒是生物与非生物之间“边缘生物”的重要依据。【高频考点】（二）繁殖方式——以“自我”为核心的增殖策略【核心必考】【非常重要】【难点】【繁殖的本质】病毒的繁殖方式不同于一般细胞的二分裂、出芽生殖等，它采用一种独特的“自我”方式。这个过程完全依赖于宿主细胞提供的原料、能量和场所。我们可以将一个病毒颗粒想象成一张携带着“制造工厂”全部图纸的“光盘”，但它本身没有能力去建造工厂。只有当它进入一个“工厂车间”（宿主细胞）后，才能利用车间里的“机器”和“原材料”（氨基酸、核苷酸、ATP、核糖体、酶等），按照图纸的指令，生产出新的“光盘”和“外壳”（病毒的核酸和蛋白质），并最终组装成一批新的病毒颗粒。【的基本过程（以噬菌体为例）】【非常重要】【高频考点】1.吸附：病毒通过其蛋白质外壳（或包膜上的刺突）与宿主细胞表面的特异性受体结合，就像钥匙插入锁孔一样，牢牢地吸附在细胞表面。2.注入：对于噬菌体这类病毒，它会像注射器一样，将其尾部的核酸注入宿主细胞内，而将蛋白质外壳留在细胞外。对于动物病毒，病毒则通过胞吞或膜融合等方式，将整个病毒颗粒或其核心部分送入细胞内。3.合成与：病毒的遗传物质（DNA或RNA）在宿主细胞内“接管”细胞的遗传控制系统，指挥细胞停止合成自身的蛋白质和核酸，转而利用宿主细胞的原料、能量和酶系统，大量病毒的遗传物质，并合成病毒的蛋白质外壳。4.组装：新的病毒核酸和新合成的病毒蛋白质外壳在细胞内组装在一起，形成一个个新的、成熟的病毒颗粒。5.释放：当新病毒组装到一定数量后，细胞通常会破裂解释放（如噬菌体），或者病毒以出芽的方式从细胞膜上获得包膜后逐个释放（如流感病毒）。新释放的病毒再去感染其他健康的宿主细胞，开始新一轮的周期。（三）病毒与单细胞生物的本质区别【难点】【易错点】很多初学者容易将病毒与单细胞生物（如细菌、草履虫）混淆。它们之间存在着根本性的差异：【非常重要】【结构层次】病毒没有细胞结构，仅由蛋白质和核酸组成；单细胞生物具有完整的细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核（或拟核）。【生命活动】病毒必须寄生在活细胞内才能生活和繁殖；单细胞生物可以独立完成营养、呼吸、排泄、运动、生殖等全部生命活动。【遗传物质】病毒遗传物质是DNA或RNA；单细胞生物遗传物质只能是DNA。【增殖方式】病毒通过自我增殖；单细胞生物通过细胞分裂（如二分裂）等方式增殖。四、病毒的分类：基于宿主与遗传物质的科学划分（一）根据寄生的宿主细胞类型分类【核心必考】【非常重要】这是最常见、最基础的病毒分类方式。根据病毒所感染的生物类型，将其分为三大类：1.动物病毒：专门寄生在人和动物细胞内的病毒。这类病毒与我们人类健康关系最为密切。例如：引起流行性感冒的流感病毒、引起获得性免疫缺陷综合征（艾滋病）的人类免疫缺陷病毒、引起新型冠状病毒感染的新型冠状病毒、引起病毒性肝炎的肝炎病毒（甲型、乙型、丙型等）、引起狂犬病的狂犬病毒、引起脊髓灰质炎的脊髓灰质炎病毒等。【高频考点】2.植物病毒：专门寄生在植物细胞内的病毒。这类病毒对农业生产危害巨大。例如：引起烟草花叶病的烟草花叶病毒、引起郁金香碎色病的郁金香碎色病毒、引起水稻矮缩病的水稻矮缩病毒等。【高频考点】3.微生物病毒：专门寄生在细菌、真菌等微生物细胞内的病毒。其中，专门寄生在细菌细胞内的病毒被称为噬菌体。“噬菌”二字形象地描述了它“吃细菌”的特性。噬菌体在生物防治和基因工程中有重要应用。例如：寄生在大肠杆菌体内的大肠杆菌噬菌体（如T2噬菌体）、能有效控制绿脓杆菌感染的绿脓杆菌噬菌体等。【非常重要】【高频考点】（二）根据遗传物质的种类分类【基础】【重要】根据病毒所含核酸类型的不同，可将其分为两大类：1.DNA病毒：遗传物质为脱氧核糖核酸（DNA）的病毒。例如：腺病毒、乙肝病毒、噬菌体（多数为DNA病毒）、天花病毒、疱疹病毒等。2.RNA病毒：遗传物质为核糖核酸（RNA）的病毒。这类病毒种类繁多，且容易发生变异，因为它们所需的RNA聚合酶缺乏校正功能，出错率高。许多对人类危害严重的病毒都是RNA病毒。例如：流感病毒、新型冠状病毒、人类免疫缺陷病毒、烟草花叶病毒、丙肝病毒、埃博拉病毒等。【高频考点】（注：有些考试会强调，新型冠状病毒的遗传物质是RNA）五、病毒与人类的关系：亦敌亦友的双面性（一）有害的一面——疾病的元凶【高频考点】【热点】【对人类健康的威胁】病毒是导致人类多种疾病的重要病原体。据统计，人类的传染病中大约有80%是由病毒引起的。病毒可以感染人体的几乎所有器官系统，引发从轻微到致命的各类疾病。常见的有：【呼吸道感染】流感病毒、鼻病毒、冠状病毒、呼吸道合胞病毒等可引起感冒、流感、肺炎等。【消化道感染】轮状病毒、诺如病毒等可引起腹泻、胃肠炎。【肝脏感染】甲肝病毒、乙肝病毒、丙肝病毒等可引起病毒性肝炎，严重者可发展为肝硬化和肝癌。【免疫系统感染】人类免疫缺陷病毒直接攻击免疫细胞，导致获得性免疫缺陷综合征，使人体丧失免疫力。【神经系统感染】狂犬病毒侵犯中枢神经系统，致死率接近100%；脊髓灰质炎病毒可侵犯运动神经元，导致小儿麻痹症。【皮肤感染】水痘带状疱疹病毒可引起水痘和带状疱疹；麻疹病毒可引起麻疹。【对农业和畜牧业的危害】病毒同样对家畜、家禽和农作物构成严重威胁。例如：猪瘟病毒导致养猪业巨大损失；禽流感病毒导致家禽大量死亡；烟草花叶病毒、枣疯病病毒等植物病毒可使农作物大幅减产，造成巨大的经济损失。（二）有益的一面——人类可以利用的工具【高频考点】【热点】【疫苗的研制】这是病毒对人类最伟大的贡献之一。人们利用经过人工处理的、减毒或灭活的病毒制成疫苗。当这些失去致病性或致病性极低的病毒或其组分被接种到人体后，能够刺激免疫系统产生特异性抗体和记忆细胞，而不会引起严重的疾病。当真正的病毒入侵时，免疫系统就能迅速做出反应，将其清除。我们熟知的脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗、腮腺炎疫苗、狂犬病疫苗、流感疫苗、乙肝疫苗、新冠疫苗等，都是这一原理的成功应用。【非常重要】【生物防治】在农业生产中，人们利用昆虫病毒（如核型多角体病毒）来防治松毛虫、棉铃虫、地老虎等农林害虫。这些病毒对目标害虫有高度特异性的杀灭作用，而对人畜、天敌和环境无害，是一种绿色、环保的生物防治手段。【热点】【基因工程与基因治疗】病毒因其能高效、特异性地进入宿主细胞并将自身遗传物质导入细胞的特点，被科学家改造为理想的“基因载体”。在基因工程中，科学家可以利用改造后的病毒（如腺病毒载体、慢病毒载体）携带我们想要的目的基因（如胰岛素基因、干扰素基因），进入受体细胞，从而生产出所需的药物（如利用大肠杆菌生产胰岛素）。在基因治疗领域，科学家利用改造后的病毒作为载体，将正常的基因导入患者的细胞中，以替代或修复有缺陷的基因，从而治疗遗传性疾病（如重症联合免疫缺陷病）或癌症。【非常重要】【热点】【噬菌体疗法】针对日益严重的细菌耐药性问题，噬菌体疗法重新受到重视。利用能特异性裂解病原菌的噬菌体，来治疗由耐药菌（如绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌）引起的感染，展现出良好的应用前景。【热点】六、考点聚焦、解题策略与易错点辨析（一）核心考点与常见考查方式【高频考点】【考点1：病毒的结构特点】【考查方式】多以选择题或填空题形式出现。直接考查病毒是否具有细胞结构，以及病毒的基本组成（蛋白质外壳+内部的遗传物质）。常将病毒与细菌、真菌进行对比。【考点2：病毒的生活与繁殖】【考查方式】多以选择题形式出现。核心考查点为“寄生”和“自我”。常设置“病毒能否独立生活”、“病毒在何种环境下繁殖”、“病毒的繁殖方式”等问题。【考点3：病毒的分类】【考查方式】多以选择题或连线题形式出现。给出具体病毒名称，要求学生判断其属于动物病毒、植物病毒还是噬菌体，或是判断其为DNA病毒还是RNA病毒。【考点4：病毒与人类的关系】【考查方式】多以选择题或材料分析题形式出现。考查病毒对人类的危害和益处两个方面，要求学生辩证看待。常结合社会热点（如新冠肺炎、流感、疫苗、基因治疗）进行考查，要求学生分析病毒在疾病预防、生物防治、生物工程等方面的应用。（二）解题步骤与答题要点【步骤一】审清题意，锁定考点。仔细阅读题干，明确题目考查的是病毒的结构、生活、分类还是应用。【步骤二】回忆核心概念，精准作答。根据题目要求，调取相关知识库中的核心概念。例如，问“病毒的结构”，必须答出“蛋白质外壳”和“内部遗传物质”；问“病毒的生活”，必须答出“寄生”和“活细胞”。【步骤三】仔细甄别选项，排除干扰。对于选择题，要仔细分析每个选项。特别注意那些将病毒与细胞生物混淆、将病毒繁殖方式说成分裂、将病毒所有种类都说成对人类有害等常见干扰项。【步骤四】联系实际，灵活应用。对于材料分析题，要能够将课本知识与社会热点事件联系起来，运用所学知识解释现象或提出建议。（三）易错点与误区辨析【非常重要】【易错点】【误区1：病毒有细胞结构】错误！这是最根本的易错点。病毒没有细胞结构，这是它区别于所有细胞生物（原核生物和真核生物）的最本质特征。【误区2：病毒属于原核生物】错误！原核生物（如细菌）是具有细胞结构的，只是没有成形的细胞核。病毒没有细胞结构，既不属于原核生物，也不属于真核生物，是独立的非细胞生物。【误区3：所有病毒的遗传物质都是DNA】错误！病毒的遗传物质具有多样性，可以是DNA，也可以是RNA，一种病毒只含其中一种。常见的流感病毒、新冠病毒、HIV等都属于RNA病毒。【误区4：病毒可以通过分裂生殖来繁殖】错误！病毒没有细胞结构，无法进行分裂。它的繁殖方式是在宿主细胞内，利用宿主细胞的原料和能量，进行“自我”。【误区5：病毒可以在普通培养基上培养】错误！病毒是绝对细胞内寄生的，离开了活细胞就无法生存和繁殖。因此，培养病毒必须使用活的生物体，如活鸡胚、实验动物或组织（细胞）培养基，而不能使用普通的人工培养基（如牛肉膏蛋白胨培养基）。【误区6：病毒对人类只有害处】错误！病毒与人类的关系是辩证的，既有危害人类健康的一面，也有造福人类的一面，如用于制备疫苗、生物防治、基因工程载体等。【误区7：抗生素可以杀死病毒】错误！抗生素的作用机理主要是抑制细菌细胞壁的合成、破坏细菌细胞膜、干扰细菌蛋白质合成等，这些作用靶点都是针对细菌等细胞生物的。病毒没有细胞结构，因此抗生素对病毒无效。治疗病毒性疾病主要依靠抗病毒药物或人体的免疫系统。（四）典型例题解析【例题1】2020年，新型冠状病毒肆虐全球，该病毒具有包膜。下列病毒中，与新型冠状病毒结构一样，具有包膜的是（）A.噬菌体B.腺病毒C.烟草花叶病毒D.人类免疫缺陷病毒【解析】本题主要考查病毒的结构特点，特别是“包膜”这一特殊结构。新型冠状病毒是一种具有包膜的RNA病毒。选项中，A噬菌体是细菌病毒，结构简单，通常无包膜；B腺病毒是无包膜的DNA病毒；C烟草花叶病毒是植物病毒，也无包膜；D人类免疫缺陷病毒（HIV）是动物病毒，具有包膜。因此，与新型冠状病毒一样具有包膜的是人类免疫缺陷病毒。故答案为D。【高频考点】【例题2】下列关于病毒的叙述，不正确的是（）A.病毒没有细胞结构，不能独立生活B.病毒个体微小，需用电子显微镜观察C.病毒一旦侵入人体，就会使人患病D.病毒由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成【解析】本题综合考查病毒的多个特征。A选项，病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞内，不能独立生活，叙述正确。B选项，病毒大小以纳米计量，必须借助电子显微镜才能观察到，叙述正确。C选项