《非细胞形态的生物病毒》设计2

《非细胞形态的生物病毒》教学设计（2）【教学设计说明】“非典”、禽流感、艾滋病、肝炎等疾病的发生，流行使得学生认识到病毒对人体的危害，但病毒只对人体有危害吗？病毒是什么？他通过什么途径传播？怎样预防等问题是人类健康生活，珍爱生命所面临的既是生物学问题，也是社会问题。人类历史上，在同病毒的斗争中逐渐认识战胜病毒对人体危害的同时利用病毒的特性使病毒为人类造福。本节篇幅不大，但内涵丰富。教学中应充分挖掘教材所隐含的人类历史上以及我国与病毒斗争中的伟大成就，激发学生的爱国热情，珍爱生命，辨证的看待生物对人类社会带来的影响。本节内容的教学按小组形式，以探究性学习的方式组织教学，使学生在教师的指导下通过信息收集、整理信息、归纳、综述病毒对人类的益与害。【教学目标】知识与技能知道病毒的形态结构特点、分类识记病毒的生命活动特点；知道“病毒”疾病的传播途径知道病毒对植物、动物和人体的危害以及病毒在生物防治上的作用。学生识记细菌病毒——噬菌体的有关知识。过程与方法通过资料的收集，使学生初步学会收集信息、筛选信息、运用信息的能力。通过展示、交流培养学生陈述事实的能力。通过学习学生的分析、解决问题的能力。情感态度与价值观利用病毒与人类的关系的讨论，辨证的认识生物对人类的“有益”与“有害”通过人类及我国对“非典”、禽流感、艾滋病、肝炎的防止所取得的成就激发学生的爱国热情对病毒的传播途径的了解，形成良好的生活习惯，建立正确的人生观、价值观运用小组探究性学习培养团队精神。【重点与难点】重点：病毒的生命活动特点难点：寄生在细菌细胞里的病毒即噬菌体的作用机理【教学准备】投影图片，录像，教学软件，学生小组交流ppt。【教学课时】一课时【教学过程】教学内容教师教学设计学生活动设计意图引入抗击“非典”、禽流感录像介绍：SARS等病毒图片设问：你还知道有那些病毒？观察、回忆激发学生爱国热情引发学生思考一、行行式式的病毒介绍：病毒的发现了解常见的病毒（如SARS、HIV、禽流感病毒等）学生作品评介设问：这些病毒有什么异同点特征？各学习小组介绍某种病毒的相关知识要求：形态、危害、传播途径及预防措施师生互评了解科学探索历程，理解科学探究的意义培养学生收集信息、处理信息、应用信息的能力培养学生团结协作，陈述事实的能力培养正确评价的态度二、病毒的形态和结构学生阅读教材—581．形态多样：有近似球形的多面体、杆形、蝌蚪形等。2．成分：衣壳——由蛋白质组成核心——由核酸组成（DNA、RNA）没有细胞结构3．特点：寄生在寄主细胞里4．分类：阅读、归纳总结：注意：形态、成分、特点、多样性（分类）培养学生阅读教材、归纳知识的能力三、病毒与人类的关系危害：在学生已介绍了相关知识的基础上，教师根据课程进行做适当的补充提问：病毒对人类有很大的危害，那么怎样预防？设问：病毒对人类的危害是有目共睹，但我们是否可以利用病毒为人类服务？（教师也可以结合录像软件向学生介绍目前关于病毒的最新信息或其他有关内容，激励学生有很多科学领域等待着他们去开发创造，造福人类，效果会更佳。）讨论：（从传播途径：接触、空气、水、伤口、血液、蚊虫叮咬等角度切入。）讨论：（从如利用病毒预防流行性乙型脑炎等实列切入。）理解危害性、养成良好的生活习惯培养学生学会倾听、陈述观点的情感培养学生辨证的认识生物对人类的“有益”与“有害”总结人类在与病毒的斗争中取得了伟大成就，既消灭了某些病毒形成的疾病，也利用某些病毒为人类创造了财富，但是任重而道远。认同科学探索是无限的，为祖国的科学进步而努力学习。【教学资源】2006年11月全国甲、乙类传染病发病、死亡统计表病名发病数死亡数合计318287743鼠疫00霍乱331传染性非典型肺炎00艾滋病54590病毒性肝炎128705112甲肝62374乙肝10802278丙肝712221戊肝12182肝炎（未分型）61067脊髓灰质炎00人感染高致病性禽流感00麻疹34431出血热211230狂犬病354270流行性乙型脑炎641登革热1270炭疽263细菌性和阿米巴性痢疾255937肺结核111384199伤寒+副伤寒22771流行性脑脊髓膜炎483百日咳1121白喉00新生儿破伤风21911猩红热36920布病8770淋病140201梅毒1630612钩端螺旋体病170血吸虫病2080疟疾81250附资料：什么是禽流感？什么是高致病性禽流感？答：禽流感是禽流行性感冒的简称。是由A型禽流行性感冒病毒引起的一种禽类（家禽和野禽）传染病。禽流感病毒感染后可以表现为轻度的呼吸道症状、消化道症状，死亡率较低；或表现为较严重的全身性、出血性、败血性症状，死亡率较高。这种症状上的不同，主要是由禽流感的毒型决定的。根据禽流感致病性的不同，可以将禽流感分为高致病性禽流感、低致病性禽流感和无致病性禽流感。最近国内外由H5N1血清型引起的禽流感称高致病性禽流感，发病率和死亡率都很高，危害巨大。（农业部撰写）中国网

2004年2月3日高致病性禽流感的潜伏期有多久？在潜伏期能传染吗？答：禽流感的潜伏期从数小时到数天，最长可达21天。潜伏期的长短受多种因素的影响，如病毒的毒力、感染的数量、禽体的抵抗力、日龄大小和品种，饲养管理情况、营养状况、环境卫生及有否应急条件的影响，高致病性禽流感的潜伏期短，发病急剧，发病率和死亡率很高。在潜伏期内有传染的可能性。（农业部撰写）中国网

2004年2月3日禽流感的传播途径是什么？答：禽流感的传播有病禽和健康禽直接接触和病毒污染物间接接触两种。禽流感病毒存在于病禽和感染禽的消化道、呼吸道和禽体脏器组织中。因此病毒可随眼、鼻、口腔分泌物及粪便排出体外，含禽病毒的分泌物、粪便、死禽尸体污染的任何物体，如饲料、饮水、鸡舍、空气、笼具、饲养管理用具，运输车辆、昆虫以及各种携带病毒的鸟类等均可机械性传播。健康禽通过呼吸道和消化道感染，引起发病。（农业部撰写）中国网

2004年2月3日高致病性禽流感的主要临床表现如何？与一般新城疫有何区别？答：急性感染的禽流感无特定临床症状，在短时间内可见食欲废绝、体温骤升、精神高度沉郁，伴随着大批死亡。鸡新城疫病毒感染与禽流感有明显的区别。它们的病毒种类不同，禽流感是正粘病毒科，新城疫是副粘病毒科，新城疫病毒感染在早期可见典型临床症状：潜伏期较长，有呼吸道症状，下痢，食欲减退，精神萎顿，后期出现神经症状。（农业部撰写）中国网2004年2月3日高致病性禽流感的流行特点是什么？答：高致病性禽流感病毒与普通流感病毒相似，一年四季均可流行，但在冬季和春季容易流行，因此禽流感病毒在低温条件下抵抗力较强。各种品种和不同日龄的禽类均可感染高致病性禽流感，发病急、传播快，其致死率可达100％。（农业部撰写）中国网

2004年2月3日世界卫生组织报告全球人疫情统计(2007年2月6日)国家

20032004200520062007总计病例数死亡数病例数死亡数病例数死亡数病例数死亡数病例数死亡数病例数死亡数阿塞拜疆000000850085柬埔寨000044220066中国110085138002214吉布提000000100010埃及0000001810222012印尼000019125646658163伊拉克000000320032尼日利亚000000001111泰国0017125233002517土耳其00000012400124越南332920611900009342总计44463297421168098272166早在1878年，Perroncito就报道了禽流感在意大利的流行。1901年CentanniSaranuzzi分离和描述了该病的病原，但直到1995年Schafer证明该病属于A型流感病毒。在以后的几年中，不断有分离到禽流感病毒的报道。禽流感是由A型流感病毒任何一型引起的传染性疾病综合征，这种病毒属于正粘病毒科。A型流感病毒不仅能引起禽类严重的疾病，而且对人类和低等哺乳类动物也是如此。在世界各种家禽和野生禽类中，按照血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）表面抗原来区分，已发现了数千种属于许多不同抗原亚型的病毒。感染的家养或饲养禽有多种疾病综合征，从亚临诊症状、轻度上呼吸道疾病、产蛋量降低直到急性全身致死性疾病。其中高度致死性禽流感传播迅速、病程短，造成的经济损失十分巨大。历史上危害最大，经济损失最严重的一次禽流感（H5N5）爆发于1983年美国滨州等地区，美国政府为此共花费了6000多万美元，间接经济损失估计达亿美元。我国香港地区曾爆发的禽流感，据估计损失约达8000万港币，这已引起了我国政府高度重视。AIV广泛分布于世界范围内的许多家禽（包括火鸡、鸡、珍珠鸡、石鸡、鹌鹑、雉、鹅和鸭）和野禽（包括鸭、鹅、矶鹜、三趾鹜、天鹅、鹭、海鸠、鸥、海鹦等）。迁栖水禽，特别是鸭，产生的病毒比其他禽类多，而流感在家养火鸡和鸡中所引起的疾病最为严重。病原时间：2005年07月07日文章录入：网络资源管理员2

一、病原

1．分类和命名

引起禽流感（AI）的病原为禽流感病毒（AIV），该病毒属正粘病毒科流感病毒属。

（1）正粘病毒科的特征：正粘病毒和副粘病毒科的病毒有许多相同的特征，均具有神经氨酸酶（NA）和血凝素（HA），可凝集某些动物的红细胞；对呼吸道系统都有致病性等，特别是这两种病毒对粘多糖和糖蛋白具有特殊的亲合力，尤其是对细胞表面的含唾液酸的受体具有更强的亲合力。

正粘病毒科中只有一个属，即流感病毒属。根据流感病毒核蛋白（NP）和基质蛋白（MS）抗原性的不同，将其分为A、B、C三个血清型，它们之间抗原的差别可通过琼脂扩散试验、补体结合试验等测出。

A、B、C三型流感病毒除了其核蛋白及基质蛋白抗原性不同外，还有以下不同的生物学特性。

（2）A型流感毒除有可能感染人外，还感染许多其他种属的动物，如马、猪、禽类、海豹等，而B型则主要感染人，但C型也可从猪分离到。（2）A型流染病毒的表面糖蛋白比B型和C型的具有更高的变异性。（3）形态特征和分子生物学特征方面，A型和B型都具有8个核酸片段，而C型的基因组只有7个片段。

根据流感病毒血凝素HA和神经氨酸酶NA抗原性的差异，又可将其分为不同的亚型。目前，A型流感病毒有15种特异的HA和9种特异的NA。

(3）禽流感病毒毒株分类：AIV的毒株分类基于HA和NA亚型。目前已发现15种血凝素HA和9种神经氨酸酶NA，所有这些都是从禽流感分离物中以不同的组合鉴定出来的。为了鉴定病毒的HA和NA，要应用一组对不同亚型特异的抗血清，对分离物进行血凝抑制（HI）和神经氨酸酶抑制（NA）试验。

属于同一亚型病毒的比较，常用鸡和雪豹感染后的血清及单克隆抗体进行。应用单克隆抗体能较细致地比较同种或不同种动物中出现的相关病毒，之后，通过HI、酶联免疫吸附试验（DLISA）和中和试验对病毒进行比较。

（4）命名：针对AIV的命名，1971年提出了流感病毒命名的标准体系，1980年又进行了修订。一株流感病毒的名称包括型（A、B或C），宿主来源（除人外），地理来源。毒株编号（如果有）和分离的年代，后面及圆括号内附以HA（H）和（N）的抗原性说明。

2．形态学：AIV粒子一般为球形，直径为80～120纳米，但也常有同样直径的丝状形态，长短不一。病毒粒子表面有10～12纳米的密集钉状物或纤突覆盖，病毒囊膜内有螺旋形核衣壳。两种不同形状的表面钉状物是HA（棒状三聚体）和NA（蘑菇形四聚体）。

HA的作用是将病毒粒子吸附在细胞表面受体（唾液酸低聚糖）上，并与病毒的血凝活性相关。在对病毒的中和作用和抗感染保护中，抗HA抗体非常重要；NA酶的活性则是通过对受体内神经氨酸的作用，可使新生病毒从细胞中释放出来，抗NA抗体对保护作用也很重要。

现已确定血凝集H2HA和神经氨酸N2及N9NAS的三维结构，并明确了重要的抗原区域或表位。

HA和NA以及被称为M2的小蛋白都包埋在宿主细胞质膜衍生的脂质囊膜中。病毒囊膜下为主要结构蛋白M1，位于RNA分子的周围，与分子蛋白NP和三种大蛋白（PB1、PB2和PA）负责RNA复制和转录。

病毒基因组由8个负链的单链RNA片段组成。这8个片段编码10个病毒蛋白，其中8个是病毒粒子的组成成分（HA、NA、NP、M1、M2、PB1、PB2和PA），分子质量最小的RNA片段编码两个非结构蛋白，NS1和NS2。NS1与胞浆包含体有关，但NS1和NS2的功能尚不清楚。

现在已经获得了包括H3、H5和H7在内几个禽亚型号HA基因的全部序列，以及所有14个血凝素基因的部分序列。

3．化学组成：流感病毒粒子大约由%～%的RNA，70%～75%蛋白质，20%～24%的脂质和5%～8%的碳水化合物组成。脂质位于病毒的膜内，大部分为磷脂，还有少量的胆固醇和糖脂。几种碳水化合物包括核糖（在RNA中）、半乳糖、甘露糖、墨角藻糖和氨基葡糖。在病毒粒子中主要以糖蛋白或糖脂的形式存在。

病毒蛋白及潜在的糖基化位点是病毒基因组特异的，但与病毒膜的糖蛋白或糖类链的脂质和碳水化合物链的成分，是由宿主细胞确定的。

4．病毒复制：病毒吸咐在细胞表面含唾液酸的糖蛋白受体上，然后通过受体介导的细胞内吞作用，病毒进入细胞。这包括暴露于核内体内的低pH，导致HA的构象改变介导膜融合。这样，核衣壳便进入胞浆并移向胞核。流感病毒利用独特的机理转录，启动转录时，病毒的核酸内切酶从宿主细胞的mRNA上切下5′帽子结构，并以此作为病毒转录酶进行转录的引物。产生出6个单顺子的mRNA，并转译成HA、NA、NP和三种聚合酶（PB1、PB2和PA）。NS和M基因的mRNA进行拼接，每一个产生出两个mRNA，依不同阅读框架进行转译，产生NS1、NS2、M1和M2蛋白。HA和NA在粗面内质网内糖基化，在高尔基体内修饰，然后运输到表面，植入细胞膜中，HA需要宿主细胞蛋白酶将其裂解成HA1和HA2，但两者仍以二硫键相连，这种裂解可生成传染性病毒，并以出芽方式从质膜排出细胞。

5．抗原性变异：流感病毒抗原性变变的频率很高，主要以两种方式进行：漂移和转变。抗原漂移可引起HA和/或NA的次要抗原变化，而抗原转变可引起HA和/或NA的主要抗原变化。

（1）抗原性漂移：抗原性漂移是由编码HA和/或NA蛋白的基因发生点突变引起的，是在免疫群体中筛选变异体的反应，它可引起致病性更强病毒的出现。

（2）抗原性转变：抗原性转变是当细胞感染两种不同流感病毒时，病毒基因组的片段特性允许发生片段重组，从而引起转变。它有可能产生256种遗传学上不同的毒力各异的子代病毒。

6．对理化因素的抵抗力

A型流感病毒是囊膜病毒，对去污剂等脂溶剂的灭活性比较敏感。福尔马林、β-丙内酯、氧化剂、稀酸、乙醚、去氧胆酸钠、羟胺、十二烷基硫酸钠和铵离子能迅速破坏其传染性。禽流感病毒没有超常的稳定性，因此对病毒本身的灭活并不困难。病毒可在加热、极端的pH值、非等渗和干燥的条件下失活。

在野外条件下，流感病毒常从感染禽的鼻腔分泌物和粪便中排出，病毒受到这些有机物的保护极大地增加抗灭活的抵抗力。此外，流感病毒可以在自然环境中，特别是凉爽和潮湿的条件下存活很长时间。粪便中病毒的传染性在4℃条件下可以保持长达30～50天，20℃时为7天。

7．禽流感病毒的致病力及毒力

禽流感病毒致病力的变化范围很大。流感病毒感染引发的疾病可能是不明显的或是温和的一过性的综合征，甚至是100%发病率和/