chuyên đề ôn thi học sinh giỏi sinh học thpt VIRUT và một số ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN

30 155 0
  • Loading ...
1/30 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 24/04/2017, 04:39

PHN I: M U I Lý chn ti Khoa hc phỏtTHO trin, vi sinh vt ngy HC cng c ng dng rng VIII rói HI KHOA LN TH nhiu lnh vc c bit ng dng ca virut thc tin cú vai trũ quan trng i sng ngi v õy mt mng kin thc khú Hin ó cú rt nhiu ti liu vit v chuyờn ny Tuy nhiờn cỏc ti liu vit ri rc, tỏch bchCHUYấN nhm a VIRUT kin thc mt tngS quỏtNG hoc ch chỳ trng vo : Vcỏch MT DNG TRONG mt phn no ú mng kin thc ln Nhm giỳp cỏc em hc sinh cú kin thc chuyờn sõu hn v phn ny, THC qua ú cỏcTIN em cú nn tng tt theo hc i tuyn HSG, tụi biờn son chuyờn theo cu trỳc mi mt cỏch chi tit, c bn tng hp v chuyờn sõu, cựng mt s dng cõu hi m cỏc em s gp phi lm thi HSG cỏc cp II Mc ớch ca chuyờn - H thng chuyờn sõu kin thc v virut v nhng ng dng ca nú thc tin - Gii thiu mt s cõu hi ụn tp, cng c v khc sõu kin thc III i tng, phm vi ỏp dng Hc sinh lp 10, cỏc i tuyn ụn thi hc sinh gii mụn sinh cp tnh v i tuyn 11, 12 ụn thi hc sinh gii quc gia Ngy 01 thỏng 08 nm 2015 PHN II: NI DUNG A TểM LC Lí THUYT C BN I VIRUT Cu trỳc v phõn loi virut - Virut l mt dng sng c bit c c trng bi c im sau: + Cú kớch thc vụ cựng nh + Cú cu to ht sc n gin, ch gm mt lừi axit nucleic v v protein, cha cú cu to t bo + Cú i sng kớ sinh ni bo bt buc - V cu to, mi ht virut gm cỏc thnh phn ch yu sau: + Lừi axit nucleic: c cu to t mt loi axit nucleic (ADN hoc ARN), cú th tn ti dng si n hoc si kộp, mch vũng hoc mch thng Lừi axit nucleic chớnh l h gen ca virut, mang thụng tin quy nh cỏc c tớnh ca virut + V capsit: õy l phn v bao bc ly lừi axit nucleic ca virut c cu to t cỏc n v hỡnh thỏi l capsome Tựy vo cỏch sp xp ca cỏc capsome m hỡnh thnh nờn cỏc loi tcú hỡnh thỏi khỏc V capsit cú chc nng bo v lừi axit nucleic Lừi axit nucleic c bc bi v capsit to thnh cu trỳc gi l nucleocapsit mt s virut, nucleocapsit cũn cha mt s enzym c trng + V ngoi: mt s loi virut, nucleocapsit c bc thờm bi mt lp v ngoi V bn cht, lp v ngoi l mng sinh cht ca t bo ch ó c gn thờm cỏc glicoprotein ca virut Cỏc gai glicoprotein ny cú chc nng l cỏc th th c hiu giỳp virut cú th hp th lờn b mt t bo ch - Phõn loi virut: Cú nhiu cỏch phõn loi virut + Da vo lp v ngoi, ngi ta chia ra: Virut trn (khụng cú v ngoi) v virut cú v ngoi + Da vo cu trỳc ca lp v capsit, ngi ta chia ra: * Virut cú cu trỳc xon: Cỏc capsome sp xp xon c, to thnh v hỡnh tr bao quanh lừi axit nucleic, to cho virut cú dng hỡnh que Vớ d: Virut khm thuc lỏ (TMV) * Virut cú cu trỳc khi: Cỏc capsome sp xp thnh tam giỏc u, mi v capsit bao gm 20 tam giỏc u ghộp li vi thnh a din, cú nhiu trc i xng Vớ d virut Adeno * Virut cú cu trỳc hn hp: Dng ny cú phn u cu trỳc dng khi, phn uụi cu trỳc dng xon Vớ d phag T4 + Da vao loi axit nucleic, virut c chia cac nhom: * Virut ADN: loi axit nucleic la ADN * Virut ARN: loi axit nucleic la ARN + Da vao võt chu ngi ta chia ra: * Virut ụng võt: virut ki sinh ụng võt * Virut thc võt: virut ki sinh thc võt * Phag: virut ki sinh vi sinh võt 2 Chu trinh nhõn lờn cua virut Virut la mụt dang sụng c biờt, ngoai tờ bao chu, virut khụng thờ hiờn cac c tinh sụng nhng tờ bao chu, chung co kha nng s dung bụ may sinh tụng hp va nguyờn liờu cua tờ bao nhõn lờn, tao nhiờu virut mi co c iờm giụng virut ban dõu S tao virut mi hoan toan da vao tờ bao chu, chi lõy thụng tin t hờ gen cua virut, võy, qua trinh khụng c coi la qua trinh sinh san, chi goi la qua trinh nhõn lờn cua virut Chu trinh nhõn lờn cua virut trai qua bc: - Hõp phu: Virut bam lờn bờ mt tờ bao chu nh liờn kờt c hiờu gia thu thờ cua virut vi thu thờ trờn mang tờ bao chu Tuy vao loai virut ma thu thờ cua no nm cac vi tri khac cac virut trõn, thu thờ nm trờn vo capsit, virut co vo ngoai co thu thờ nm trờn vo ngoai, phag s dung cac thu thờ gai uụi - Xõm nhõp: Bng cach hay cach khac, virut a võt chõt di truyờn cua no vao tờ bao chu + Virut trõn xõm nhõp vao tờ bao theo c chờ thc bao, sau vao tờ bao cua tờ bao ch, lp vo capsit bi phõn giai, lụ lừi axit nucleic + Virut co vo ngoai dung hp vo ngoai vi mang tờ bao, õy nucleocapsit vao tờ bao chõt, sau o vo capsit bi phõn giai lụ axit nucleic + Phag T chn s dung tru uụi va enzym choc thung mang tờ bao chu õy loi axit nucleic vao tờ bao chõt cua tờ bao chu - Sinh tụng hp: Axit nucleic cua virut iờu khin bụ may sinh tụng hp cua tờ bao chu tụng hp cac phõn cõu truc cua virut - Lp rap: cac phõn cua virut lp rap vi hinh virut mi - Phong thich: cac virut mi c giai phong khoi tờ bao chu 3 Cac bc chinh cua chu trinh nhõn lờn cua virut (Nguụn Campbell, Reece) Chu trinh tan va chu trinh tiờm tan nhiờu loai virut sau xõm nhõp tờ bao chu, chung nhõn lờn nhiờu hat virut mi rụi pha v tờ bao ngoai Chu trinh nh võy goi la chu trinh tan Virut co chu trinh nhõn lờn kiờu goi la virut ục mụt sụ loai virut khac, sau xõm nhiờm vao tờ bao chu, chung cai hờ gen cua minh vao hờ gen cua tờ bao chu, tụn tai cung vi tờ bao chu qua cac thờ hờ Tuy nhiờn, co tin hiờu t bờn ngoai, hờ gen cua virut ang c cai vao NST cua tờ bao chu se bt õu hoat ụng tr lai, iờu khiờn qua trinh tng hp cac phõn cua virut sau o cac phõn t lp rap vi tao virut mi, cac virut mi pha v tờ bao chui ngoai Chu trinh goi la chu trinh tiờm tan Virut co kha nng s dung c hai loai hinh thc nhõn lờn nh võy goi la virut ụn hoa Chu trỡnh nhõn lờn ca mt s loi virut c bit * Chu trinh nhõn lờn cua virut ARN Chu trinh nhõn lờn cua virut ARN co c iờm: - Do tờ bao chu khụng co ARN polymeraza phu thuục ARN nờn enzym bt buục phai c ma hoa bi genome virut va thng co mt hat virut trng - Gen ma hoa cho ARN polymeraza thng la gen ln nhõt genome va ục lõp hoan toan vi nhõn tờ bao chu chep va phiờn ma Do võy, rõt nhiờu virut tiờn hanh nhõn lờn hoan toan tờ bao chõt 4 - Cac enzym ARN polymeraza phu thuục ARN hoat ụng khụng chinh xac nh polymeraza phu thuục ADN va khụng co kha nng oc sa (proofreading), nờn co tõn sụ dụt biờn rõt cao, khoang 10 -3 - 10-4 base, qua mụi chu ky chep xuõt hiờn mụt ụt biờn, gõp - lõn so vi virut ADN iờu dõn ờn hờ qua: + Tõn sụ ụt biờn virut rõt cao nờn nờu virut co chu ky nhõn nhanh thi s biờn ụi khang nguyờn cung diờn nhanh, vi thờ tinh ục cung phat triờn rõt nhanh ụng thi, virut ARN thich nghi rõt nhanh vi s thay ụi cua iờu kiờn mụi trng hoc tờ bao chu + Mụt sụ virut ARN ụt biờn nhanh ờn nụi chung tao va tụn tai cac quõn thờ cha cac genome khac mụt võt chu Viờc xac inh chung mc ụ phõn t chi co thờ da vao cac trinh t chiờm a sụ hoc trung binh - Chu trinh nhõn lờn cua virut ARN kep: + Nhom bao gụm cac virut Reo va Rota + Tõt ca cac virut ARN kep ờu co genome nhiờu oan + Mụi oan phiờn ma cho mụt mARN tụng hp mụt protein riờng + Hat virut cha ARN polymeraza phu thuục ARN + ARN kep sau xõm nhõp vao tờ bao chu se phiờn ma tao mARN Mụt sụ mARN lam khuụn dich ma, sụ khac tụng hp nờn ARN mach kep, la genome cua cua virut mi Chu trinh n gian hoa qua trinh nhõn lờn cua virut ARN kep (RdRp: Enzym ARN polymeraza phu thuục ARN) 5 Chu trinh nhõn lờn cua virut ARN si n (+) - Chu trinh nhõn lờn cua virut ARN mach n (+): Vi du virut gõy bờnh bai liờt + Trinh t ARN genome giụng vi trinh t mARN nờn goi la si (+) + S tao genome mi xay trờn khuụn ARN dang chep (RF) Dang c tao bang cach tụng hp ARN (-) bụ sung tren khuụn ARN (+) me + Genome ARN (+) c tng hp trờn khuụn ARN (-) cua dang chep RF - Chu trinh nhõn lờn cua virut ARN mach n (-): Vi du virut cum + Trinh t ARN genome bụ sung vi trinh t mARN nờn goi la si (-) + Virut ARN (-) luụn mang theo ARN polymeraza phu thuục ARN vi tờ bao khụng co enzym + mARN c tụng hp nhõn tờ bao t genome ARN (-) cua me nh enzym ARN polymeraza phu thuục ARN co hat virut + Virut cum cha genome nhiờu oan o mụi mARN tao c dung tụng hp mụt loai protein 6 Chu trinh nhõn lờn cua virut ARN si n (-) - Virut Retro cha genome ARN n, (+) + Genome la phõn t ARN n, (+), gn vi phia õu (dang dime) Cha gen chinh la gap (ma cho protein loi), gen pol ma cho polymeraza phiờn ma ngc (RT) va gen env ma cho protein vo ngoai Ngoai co mụt sụ gen iờu hoa Phiờn ma gụm giai oan: + Giai oan õu: Phiờn ma nh enzym phiờn ma ngc tao chuụi lai ARN/ADN Chuyờn chuụi lai ARN/ADN chuụi ADN kep Enzym RT co hoat tinh ribonucleaza H phõn giai mach ARN Con mach cADN dung lam khuụn tụng hp mach ADN bụ sung Cai xen phõn t ADN kep mi tụng hp vao nhiờm sc thờ cua tờ bao tao provirut + Giai oan hai: ARN cua virut phiờn ma nh enzym cua tờ bao Ban ARN co chc nng: va la mARN tụng hp protein virut, va la genome cua virut mi 7 Chu trỡnh nhõn lờn ca virut Retro Chu trỡnh nhõn lờn ca HIV, mt loi Retro virut (Ngun: Campbell, Reece) * Chu trinh nhõn lờn cua virut ADN si n - Chi co mụt ho nhõt la Parvoviridae - Cac virut cha ADN n thng co genome nho - Tiờn hanh chep nhõn nh ADN polymeraza cua tờ bao tao ADN dang RF 8 - RF va dung lam khuụn tụng hp ADN n genome va dung phiờn ma tao mARN sau o dich ma tng hp protein - Mụt sụ virut co khiờm khuyờt nờn muụn nhõn lờn cõn s hụ tr cua cac virut khac Virut co genome ADN kep dc biờt - Virut viờm gan B (HBV) co chu trinh nhõn lờn c biờt va phc tap Genome gụm mach khụng bng Mach (-) dai, mach (+) ngn Cha enzym ADN polymeraza Sau nhiờm, ADN c giai phong vao nhõn - Phiờn ma xay nhõn nh ARN polymeraza cua tờ bao tao nhiờu loai mARN o co ARN kich thc ln c coi la tiờn genome mụt dang trung gian tao genome - Cac ARN i tờ bao chõt tụng hp protein cua virut nh protein loi va polymeraza Enzym co hoat tinh (ADN polymeraza, enzym phiờn ma ngc va ribonucleaza) - Tiờp o ARN tiờn genome liờn kờt vi ADN polymeraza va protein loi dờ tao hat loi (virut cha hoan chinh) Enzym phiờn ma ngc tiờn hanh chuyờn ARN tiờn genome mach ADN (-), sau o hõu hờt ARN tiờn genome bi phõn huy nh ribonucleaza Ch mụt oan ARN c gi lai dung lam mụi cho ADN polymeraza tụng hp mach ADN (+) t khuụn ADN (-) tao chuụi ADN kep - Tiờp o la hoan thiờn nucleocapsid II NG DNG CA VIRUT TRONG THC TIN 2.1 S dng virut k thut di truyn Virut cú cu to vụ cựng n gin, in hỡnh cho s sng mc di t bo Bi th m nú tr thnh i tng lớ tng ca sinh hc phõn t v di truyn hc hin i S dng virut k thut di truyn chuyn gen cn thit t t bo ny sang t bo khỏc to nờn cỏc sn phm mong mun, cú nhiu u vit - to sn lng cao, giỏ thnh thp Vớ d: * San xuõt insulin - Insulin chuyn hoỏ glucoz thnh glicogen Bỡnh thng insulin c tit t tuyn tu ca ngi v ng vt, c 100 kg tuyn tu chit xut c - gam insulin S lng bnh nhõn tiu ng cn insulin iu tr ngy cng ln nờn khụng ỏp ng c nhu cu cha bnh T insulin c tng hp nhõn to nh k thut di truyn bng cỏch cy gen to insulin vo vi khun E.coli, vic cha bnh ny tng bc c ci thin * Vacxin viờm gan B cú th tỏch chit t huyt tng - gm khỏng nguyờn b mt khụng cú kh nng gõy bnh Tuy nhiờn, ngun huyt tng hn ch hoc huyt tng thu c phi x lớ m bo tớnh an ton bi nú cha nhiu tỏc nhõn sng ngoi lai Nh k thut di truyn ó sn xut c vacxin ny vi sn lng cao ng thi khc phc c cỏc hn ch trờn * Inteferon: Phn 9 2.2 San xuõt vacxin 2.2.1 Vacxin l gỡ? Vacxin l ch phm khỏng nguyờn m a vo c th ngi v ng vt s kớch thớch c th to khỏng th chng li khỏng nguyờn ú Ch phm khỏng nguyờn cha tỏc nhõn gõy bnh (vi khun, virut, c t ) ó c lm yu hoc git cht, a vo c th s to ỏp ng dch nh Khi gp tỏc nhõn gõy bnh thc s, c th s ng ỏp ng dch ln hai chng li tỏc nhõn y mt cỏch nhanh hn, mnh hn 2.2.2 Phng phỏp sn xut a Phng phỏp c in: * Vacxin bt hot (vacxin cht): Vacxin ch t t bo nguyờn ó lm cht, hoc lm bt hot c t Vacxin ny c sn xut n gin, giỏ thnh h, d bo qun, nhng khụng nhõn lờn c c th nờn phi tiờm nhc li nhiu ln v d gõy phn ng ph cũn ln cỏc protein ca vi khun * Vacxin gim c lc (vacxin sng): Vacxin c ch t tỏc nhõn gõy bnh ch b lm yu Tuy khụng cht nhng khụng cú kh nng gõy bnh, nờn a vo c th chỳng cú kh nng nhõn lờn v to dch cao Vacxin ny d sn xut, giỏ thnh h nhng ụi chỳng phc hi kh nng gõy bnh b Phng phỏp hin i (vacxin cụng ngh gen): Vacxin ny khụng cha tỏc nhõn gõy bnh m ch cha mt thnh phn khỏng nguyờn ca chỳng, cỏc vi sinh vt rt an ton tng hp lờn - E.coli, nm men Vớ d 1: Sn xut vacxin viờm gan B tỏi t hp t khỏng nguyờn b mt ca virut viờm gan B (HBsAg): Tỏch gen mó hoỏ cho HBsAg t virut viờm gan B khuch i bng k thut PCR gn gen vo plasmid nh ADN - ligaza bin np plasmid tỏi t hp vo nm men thu sinh chit, tinh ch HBsAg to vacxin Vớ d 2: Sn xut vacxin tỏi t hp (vớ d vacxin cỳm) Bc 1: Thu nhn mu bnh v thụng tin tỡnh hỡnh dch t bnh cỳm Bc 2: Chn oỏn, phõn lp virus v cỏc phõn tớch s b Bc 3: Sn xut khỏng huyt chn sng Bc 4: Phõn tớch c im di truyn v khỏng nguyờn Bc 5: ỏnh giỏ v chn la virus ng c lm vacxin Bc 6: S tỏi t hp virus cỳm bng k thut di truyn ngc K thut ny cho phộp gene (mó húa cho cỏc protein NP, PA, PB1, PB2, M, NS) ca virus cỳm A/Puerto Rico/8/34 (thng gi l PR8) kt hp vi gene mó húa cho protein HA v NA (ca chng khuyn cỏo lm vaccine) ó 10 10 a Phng phỏp c in: Ly t bo bch cu mỏu cho nhim virut sinh inteferon, ri tỏch inteferon t bo Phng phỏp ny thu c 100 - 1000 phõn t inteferon mi t bo b Dựng k thut di truyn: Chuyn gen tng hp insulin vo t bo nm men hoc E.coli s thu c 200000 phõn t mt t bo Ngy nay, inteferron ca ngi IFN- c sn xut nh vi khun E.coli bin np nh sau: Chn mt dũng t bo ca ngi lm ngun mARN-IFN-; mARN ny c phiờn mó ngc sang ADN b tr nh enzim phiờn mó ngc reverse transcriptaza Phõn t ADN b tr c a vo plasmid ca vi khun, v nh bin np chuyn vo E.coli l ngun to IFN- 16 16 S cụng ngh sn xut inteferon t E.coli: Tỏch chit E.coli bng nghin c hc Kt lng bng poliethylenimine Kt lng vi sulfatammon Thm tớch (tỏch cỏc thnh phn cht lng) Sc kớ nh cht hp ph dch (cỏc khỏng nguyờn n dũng) Sc kớ nh thay i cỏc cation * C ch tỏc ng ca inteferon: Inteferon c sinh s nhim virut v nhng cht khỏc (ADN ca vi khun, Ricketsia, hoc mt loi polisacarit) iu ú chng t thụng tin di truyn xỏc nh cu trỳc ca inteferon khụng nm h gen ca virut m cú sn h gen ca t bo ch, nhng chỳng b cht c ch Di nh hng bi axit nucleic ca virut (ADN hoc ARN), cỏc gen cu trỳc ny c gii c ch, ú sinh mARN, v dch mó hỡnh thnh inteferon C ch tỏc ng ca inteferon hin cũn cha hon ton sỏng t Ngi ta cho rng inteferon cm ng tng hp protein c ch, protein ny ngn cn quỏ trỡnh gii mó riboxom Cng cú gi thit cho rng inteferon phỏ hu quỏ trỡnh photphorin hoỏ, ú gim lng ATP cn thit cho quỏ trỡnh nhõn nhanh cỏc thnh phn virut Tuy nhiờn cú iu chc chn rng inteferon c ch cỏc virut khụng tng hp c vt cht di truyn, khụng tng hp c protein, vy virut cú th xõm nhp vo t bo nhng khụng nhõn lờn c v chỳng bin thnh provirut nm h gen ca t bo ch B CU HI Virut la gi c tim thõy õu t nhiờn? Hng dõn tra li: 17 17 * Virut l thc th cú cu to rt n gin, ch gm lừi l loi axit nucleic (ADN hoc ARN) c bao bc bi v protein gi l capsit Virut cú kớch thc siờu nh v cha cú cu to t bo, nờn chỳng kớ sinh ni bo bt buc * Virut l kớ sinh ni bo bt buc Nú l tỏc nhõn lõy nhim mi c th sng: ng vt khụng xng sng, ng vt cú xng sng, ngi, thc vt v vi sinh vt c iờm quan trng nhõt cua virut la gi? Hng dõn tra li: * c im quan trng nht: - Cha cú cu to t bo Cu to n gin ch gm lừi l loi axit nucleic (ADN hoc ARN) c bao bc bi v protein gi l capsit - Virut khụng cú kh nng sinh sn c lp m phi da vo t bo, nờn chỳng l kớ sinh ni bo bt buc Ti li cn nghiờn cu virut? Hng dõn tra li: - Virut l tỏc nhõn gõy bnh: + Virut l tỏc nhõn gõy bnh truyn nhim khỏ ph bin trờn tt c cỏc i tng sinh vt gõy hi cho sc khe v tớnh mng ngi, gõy thit hi nghiờm trng sn xut nụng nghip v cụng ngh vi sinh + Virut l tỏc nhõn gõy ung th - Virut cú nhiu ng dng thc tin quan trng: + Phage c dựng nh typ vi khun + Ngun cung cp enzim + Thuc tr sõu virut + Tỏc nhõn dit khun + Tỏc nhõn dit t bo ung th + Vect chuyn gen + Vộct liu phỏp gen + i tng nghiờn cu khoa hc c bn: Sinh hc phõn t, t bo hc, ung th hc, di truyn hc, Phõn biờt cac thuõt ng: virion, capsit, nucleocapsit, vo ngoai? Hng dõn tra li: + Virion l virut hon chnh nm ngoi t bo + Capsit l v protein bao bc axit nucleic lừi + Nucleocapsit l phc hp gm genom virut v capsit + V ngoi l v bao quanh capsit, cú ngun gc t mng sinh cht, mng nhõn, ụi t ni mng, Hay phõn biờt viroit va plasmit? Hng dõn tra li: Virion l tỏc nhõn lõy nhim thc vt, cu to ch gm ARN (+), khộp vũng Plasmit l phõn t ADN kộp, khộp vũng, khụng cú kh nng lõy nhim Thờ nao la vờt tan? Hng dõn tra li: Vt tan (alaque) l vũng vụ khun phago lm tan t bo Vi virut ch co th xõm nhõp vao mụt sụ loai tờ bao nhõt inh? Hng dõn tra li: 18 18 Virut ch xõm nhp vo t bo protein b mt ca nú gn c hiu vi th th b mt ca t bo theo quy tc khúa - chỡa Nu ban la bac s, ban co kờ n dung khang sinh cha bờnh cho vi rut hay khụng? Hng dõn tra li: Trong y hc khụng cú khỏng sinh dit virut, ung khỏng sinh ch tn tin m khụng bnh, nu trng hp thụng qua xột nghim phi lõm sng thy bnh nhõn b nhim khun thỡ lỳc ú mi dựng khỏng sinh tiờu dit vi khun Enzim phiờn ma ngc thc chõt la enzim gi? Hng dõn tra li: Enzim phiờn mó ngc cú virut HIV v HBV l ADN polimeraza ph thuc ARN 10 Bng cach nao virut co thờ nhõn dang tờ bao chu thich hp gõy nhiờm? iờu dõn ờn hõu qua gỡ? Hng dõn tra li: - Virut ch cú th xõm nhp c vo t bo ch protein b mt ca chỳng liờn kt c theo nguyờn tc khúa - chỡa vi th th trờn b mt t bo iu ny dn n s gii hn phm vi gõy nhim Cú virut ch gõy bnh cho mt loi (bnh toi g) nhng cng cú virut gõy bnh cho nhiu loi (cỳm) 11 Thờ nao la chu trinh tan? ng biờu diờn s nhõn lờn theo chu trinh tan co giụng vi ng cong sinh trng cua vi khuõn khụng? Hng dõn tra li: Chu trỡnh nhõn lờn ca virut kt thỳc bng s git cht (lm tan) t bo c gi l chu trỡnh tan Virut c gii phúng li xõm nhim vo t bo mi, nờn s nhõn lờn ca virut qun th t bo c biu din bng ng cong hỡnh bc cu thang ng ngang ca bc thang th hin virut t bo, cũn ng thng ng th hin virut gii phúng t bo Trong ú ng cong sinh trng ca vi khun gm pha: Tim phỏt, ly tha, cõn bng v suy vong 12 Thờ nao la chu trinh tiờm tan? Khi nao t trang thai tiờm tan chuyờn sang trang thai tan? Virut gõy tiờm tan goi la virut gi? Nờu s khac gia prophago cua phago lamda va provirut cua HIV? Hng dõn tra li: - Chu trỡnh lõy nhim khụng to virut mi, hay khụng git cht t bo m gn vo NST ca t bo gi l chu trỡnh tim tan, ADN ca virut trng thỏi tim tan gi l provirut, cũn phago gi l prophago - Di tỏc ng ca cỏc yu t ngoi cnh (húa cht, chiu x) prophago tỏch NST ca t bo ch tin hnh chu trỡnh tan Virut tin hnh c hai chu trỡnh tan v tim tan mi gi l virut ụn hũa, vớ d: phago lamda + Prophago lamda phi tỏch NST ca t bo mi tin hnh nhõn lờn + Provirut HIV khụng tỏch NST ca t bo tin hnh nhõn lờn 13 Phago xõm nhõp vao tờ bao vi khun nh thờ nao? Virut ụng võt xõm nhõp vao tờ bao nh thờ nao? Hng dõn tra li: Hu ht phago gn vo th th trờn b mt t bo vi khun, sau ú tỡm cỏch bm genom vo t bo li capsit bờn ngoi - Virut ng vt cú th vo t bo theo cỏch: dung hp v nhp bo - Mt s virut cú th tin hnh dung hp vi mng sinh cht y genom vo t bo 19 19 - a s trng hp cỏc virut cú v khụng cú v ngoi u cú th vo t bo theo li nhp bo Chỳng c y vo t bo, capsit s b enzim loi b gii phúng axit nucleic vo t bo 14 Hay so sanh s chep genom cua virut ADN va virut ARN? Tai virut cum lai tiờn hanh chep nhõn tờ bao? Phai chng chung tim kiờm ARN polimeraza phu thuục ARN ca tờ bao Hng dõn tra li: - Tt c cỏc virut ADN u tin hnh chộp nhõn t bo (tr virut gõy bnh u mựa) v s dng ADN- polimeraza ca t bo, vỡ nhõn mi cú enzim ny - Tt c cỏc virut ARN u tin hnh chộp t bo cht (tr virut cỳm) v s dng ARN- polimeraza chỳng mó húa - Virut cỳm vo nhõn khụng phi tỡm kim enzim , vỡ t bo khụng cú enzim ny Chỳng vo nhõn ct on mARN (u cú m) ca t bo dựng lm mi phc v cho phiờn mó v chộp genom ca mỡnh 15 Vt cht di truyn ca virut c nhõn lờn v s dng to virut mi nh th no t bo ch? Hng dõn tra li: Nu l virut ADN: ADN virut mARN (sm) ADN polimeraza ADN virut mARN (mun) Virut mi Nu l virut ARN: loi * Khụng cú quỏ trỡnh phiờn mó ngc: Protein (capsit) ARN b sung ARN virut Protein (capsit) Virut mi ARN virut (vai trũ mARN) *Cú quỏ trỡnh phiờn mó ngc: mARN Protein (capsit) phiờn mó ngc ARN virut ADN enzim trancriptaza ARN 20 Virut mi 20 16 Tai viờc tim kiờm thuục chụng virut kho khn hn rõt nhiờu so vi viờc tim kiờm thuục chụng vi khuõn? Hng dõn tra li: Quỏ trỡnh sinh sn ca virut khỏc hn vi t bo ngi Chỳng khụng dựng cỏc vt liu ca ngi - ớch tỏc dng ca cỏc thuc chng vi khun thng l peptido glican, riboxom 70s, ARN polimeraza vi khun hon ton khụng cú t bo ngi - S nhõn lờn ca virut thỡ ngc li, s dng chung cỏc vt liu ca t bo ngi, nh cỏc enzim, axit nucleic, riboxom nờn mt s cht chng virut thng rt c vỡ chỳng chng luụn c t bo ngi, ú khụng lm thuc c 17 Virut cum nhõn lờn nh thờ nao? Virut cum tai tụ hp c hinh nh thờ nao? Hng dõn tra li: - Virut cỳm cú genom phõn on, gm on ARN n, õm, chỳng vo t bo nh nhp bo Nucleocapsit vo nhõn Khi ci v lm hot húa ARN polimeraza ARN chộp nhõn nh ly on mARN vt ch lm mi, tng hp protein t bo cht, lp rỏp nhõn, t bo cht ri mng ny chi ngoi - Virut cỳm cú on gen, cú on mó húa cho gai H(hemoglutinin) v on mó húa cho gai N (neuraminidase) Virut cỳm cú loi gai N (N1-N9) v 16 loi gai H (H1-H6) Mi chng mang gai N v gai H khỏc Nu chng virut cựng xõm nhim vo t bo, nhõn lờn chỳng cú th hoỏn v cỏc on gen mó húa cỏc gai cho v to virut mi tỏi t hp, thng gõy cỏc i dch 18 Khi prophago tach khoi NST co thờ mang theo mụt oan gen liờn kờ, oan co thờ c phago a vao t bao mi no xõm nhiờm, khiờn cho tờ bao nhõn c tinh trang cua tờ bo trc Hiờn tng goi la gi? Hng dõn tra li: - Hin tng vt cht di truyờn t t bo ny sang t bo khỏc nh phago gi l ti np 19 a) Nờu muụn sn xuõt mụt lng ln prụtờin cua ngi bng ki thuõt di truyờn thi ngi ta phai lam nh thờ nao? (mụ ta cach chon loai tờ bao nhõn, chon loai thờ truyờn va cach tiờn hanh), b) Virut thng c dung lam thờ truyờn nghiờn cu liờu phap gen ngi (thay thờ gen bờnh bng gen lanh) Hay cho biờt u iờm va nhc iờm cua virut biờn phap Giai thich? Hng dõn tra li: a) Muụn san xuõt mụt lng ln prụtờin cua ngi bng ki thuõt di truyờn ngi ta co thờ lam nh sau: Trc ht cõn chon tờ bao nhõn co kha nng sinh san nhanh (co thờ la vi khuõn hoc nõm men) Chon plasmit thich hp lam thờ truyờn co kha nng tao nhiờu ban mụt tờ bao (plasmit a phiờn 21 21 ban), co gen khang thuục khang sinh khac nhau, co kich thc thich hp, co iờm ct cua enzim gii han nm mụt gen khang sinh Cach tiờn hanh nh sau: - Tach chiờt mARN cua gen ngi rụi dung enzim chep ngc san xuõt ADN hoc tụng hp gen nhõn tao da trờn trinh t axit amin ó biờt cua chuụi polipeptit - Tao ADN tai tụ hp (x li plazmit va ADN ngi bng cung mụt enzim ct gii han rụi sau o dung enzim nụi ligaza) - Chuyờn ADN tai tụ hp vao vi khuõn - Chon loc dong tờ bao cú ADN tai tụ hp da trờn kha nng khỏng mụt loai khang sinh - Nhõn nuụi tờ bo co ADN tai tụ hp tao mụt lng sinh khụi ln tach chiờt prụtein ngi b) - u iờm: Dung virut cua ngi chuyờn gen liờu phap gen se co li vi virut thich nghi vi cac mụ nhõt inh cua ngi va chung co thờ dờ dang chuyờn gen vao nhiờm sc thờ ngi nh t nhiờn chung võn thng lam - Nhc iờm: virut mc dõu co thờ chuyn gen lanh vao tờ bao ngi thay thờ gen bờnh nhng chung gn gen lanh khụng vao mụt vi tri xac inh nh ta mong muụn ma nhiờu chung gn vao nhng vi tri khac co thờ gõy nờn ụt biờn gen nhiờu gen khac 20 a) Nhiờu ngi cung tiờp xuc vi mụt loai virut gõy bờnh, nhiờn co ngi mc bờnh co ngi khụng mc bờnh Gia s rng nhng ngi khụng mc bờnh l co cac gen khang virut Hay cho biờt cac gen khang virut nhng ngi khụng mc bờnh qui inh cac loai prụtờin nao? Giai thich b) Mụt sụ loai virut gõy bờnh ngi, nhng ngi ta khụng thờ tao c vcxin phong chụng Hay cho biờt ú la loai virut co võt chõt di truyờn la ADN hay ARN? Giai thich? Hng dõn tra li: a) - Gen khang virut ngi khụng mc bờnh qui inh cac loai prụtờin thu thờ trờn bờ mt tờ bao, nhng prụtờin lam cho virut khụng thờ thõm nhõp c vao bờn tờ bao Vi khụng co thu thờ tng thich nờn virut khụng bam vao c bờ mt tờ bao, o chung khụng thờ nhõn lờn c thờ - Co thờ gen khỏng virut la gen qui inh mụt sụ khang thờ b) Virut co võt chõt di truyờn la ARN - Giai thich: Virut co võt chõt di truyờn la ARN dờ phat sinh cac ụt biờn hn virut co võt chõt di truyờn la ADN vi ADN co cõu truc bờn vng hn ARN Vi võy virut ARN co thờ nhanh chong thay ụi c tinh khang nguyờn cua minh 22 22 lam cho h miờn dich ca ngi khụng ụi kip nờn ngi ta khụng th tao c vacxin phong chụng chung 21 Trong nhng nm gõn õy cac phng tiờn thụng tin chung thụng bao nhiờu bờnh mi la ngi va ụng võt, gõy nờn bi cac loai virut Hay giai thich nguyờn nhõn chinh dõn ờn s xuõt hiờn cac bờnh virut mi la Hng dõn tra li: - Do cac virut co sn bi ụt biờn cac virut gõy bờnh mi Nhiờu loai virut rõt dờ bi ụt biờn tao nờn nhiờu loai virut khac - Do s chuyn ụi virut t võt ch sang võt ch khac 22 Giai thich tai virut cum lai co tục ụ biờn ụi rõt cao Nờu dung vacxin cum ca nm trc tiờm phong chụng dich cum ca nm sau co c khụng? Giai thich Hng dõn tra li: Võt chõt di truyờn cua virut cum la ARN va võt chõt di truyờn c nhõn ban nh ARN polimeraza phu thuục ARN (dung ARN lam khuụn tụng hop nờn ADN- goi la chep ngc) Enzim chep ngc khụng co kha nng t sa cha nờn võt chõt di truyờn cua virut rt dờ bi dụt biờn Cõn phai xac inh xem vu dich cum nm sau chng virut nao gõy Nờu chng virut võn trung hp vi chng cua nm trc thi khụng cõn i vacxin Nờu xuõt hiờn cac chung ụt biờn mi thi phai dung vacxin mi VD: Nm trc la virut H5N1 nm sau la H1N1 thi ng nhiờn nm sau phai dung vacxin chụng virut H1N1 23 Virut no cú th dựng lm thuc tr sõu? Virut l kớ sinh ni bo bt buc nhng ti trng hp ny chỳng tn ti ngoi t bo mt thi gian di? Hng dõn tra li: Virut baculo, ú cú virut nhõn a din NPV (nucleopolyhedrovirut) l cỏc virut cú th kớ sinh v git cht cụn trựng Ngi ta nhim cỏc virut ny vo sõu nuụi nhõn to cho chỳng nhõn lờn, sau ú nghin, lc b bó, thu dch cha virut lm thuc tr sõu virut S d thuc ny cú th trỡ hot tớnh thi gian di vỡ virut hỡnh thnh cỏc th bc cú bn cht protein Mi th bc cha nhiu virion nờn c bo v mụi trng t nhiờn ngoi t bo Khi sõu n thc n cha th bc, ti rut gia ni cú pH kim, th bc s b phõn ró, gii phúng virion Virion xõm nhp v nhõn lờn t bo thnh rut sau ú lan n nhiu mụ v c quan khỏc 24 Interferon l gỡ? Nờu tớnh cht v c tớnh sinh hc ca interferon v s hỡnh thnh interferon? Hng dõn tra li: 23 23 - Interferon l nhng hp cht prụtờin chng virut c sinh t TB nhõn thc ỏp li s nhim virut hoc cỏc hp cht khỏc - Tớnh cht chung ca interferon: + L nhng prụtờin hoc dn xut ca prụtờin + Bn vng trc nhiu loi enzim, b phõn gii bi enzim prụtờaza v b phỏ hu bi nhit , kộm bn trc axit - c tớnh sinh hc: + Khụng cú tỏc dng c hiu i vi virut + Cú tớnh c hiu loi - S hỡnh thnh: Interferon sinh nhim VR hoc s cht khỏc nh ADN ca VK hoc mt loi polisaccarit Thụng tin di truyn xỏc nh cu trỳc ca interferon bỡnh thng khụng mó chu tỏc ng ca cht c ch Di nh hng ca ADN hoc ARN ca VR, cỏc gen cu trỳc ny c gii c ch, nú mó thnh ARN v gii mó thnh interpheron 25 Mt thớ nghim cho thy nhim virut cỳm vo phụi g ang phỏt trin m trc ú ó nhim virut cỳm b lm bt hot bi nhit thỡ virut mi khụng nhõn lờn c Cho rng hin tng ny cú liờn quan n mt protein gi l interferon (IFN) Nờu c ch hỡnh thnh v vai trũ ca interferon thớ nghim nờu trờn? Hóy gii thớch ti khỏng th chng virut mang tớnh c hiu cao ITF khụng mang c tớnh ny Hng dõn tra li: - C ch hỡnh thnh: + IFN cú bn cht l protein + Gen qui nh cu trỳc ca IFN nm h gen ca t bo ch ( t bo sỏn sinh IFN c tỏc ng ca mt s yu t khỏc khụng phi virut) + Khi b nhim virut (b bt hot) gen IFN c hot húa, IFN c tng hp, kớch thớch t bo phụi sn sinh protein khỏng virut + Nu gy nhim virut mi v phụi thỡ phụi ó cú protein khỏng virut nờn virut khụng nhõn lờn c, phụi phỏt trin bỡnh thng - Tỏc dng: IFN kớch thớch t bo nhim virut v cỏc t bo lõn cn cựng sn sinh protein c ch s nhõn lờn ca virut - IFN khụng mang tớnh c hiu vỡ: Chỳng khụng tỏc ng trc tip lờn virut nh khỏng th m chỳng kớch thớch t bo ch sn sinh cỏc cht c ch s nhõn lờn ca cỏc virut khỏc 26 a) Tai ngi viờc tim thuục chng virut kho khn hn nhiờu so vi viờc tim thuục chụng vi khuõn? Hay cho biờt viờc tim thuục chụng loai virut nao se co triờn vong hn Giai thich b) Nờu tom tt mụt sụ ng dung thc tiờn cua virut i vi i sụng ngi Hng dõn tra li: a) 24 24 - Vi khun la sinh võt nhõn s co nhiờu c iờm khac biờt vi tờ bao nhõn thc vi thờ thuục khang sinh chụng vi khuõn trung vao cac khac biờt o võn tiờu diờt c vi khuõn gõy bờnh ma tranh tac ụng co hai ờn tờ bao ngi Vi du, ich tac ụng cua cac khang sinh la ngn cn tng hp tờ bao, c chờ ribụxụm 70S, ARN polimeraza cua vi khuõn vv - Virut khụng co cõu tao tờ bao nờn chung thng phai s dung võt liờu cua cac tờ bao ngi nhõn lờn tờ bao ngi Vi võy thuục chụng virut cung rõt ục vi cac tờ bao ngi Tuy võy mụt sụ loai virut co hờ gen la mARN nờn cõn phai mang theo enzim riờng cua minh vao tờ bao ngi nhõn ban ARN tao cac virut mi vi tờ bao ngi khụng co loai enzim Vi võy, cac thuục chng lai virut gõy bờnh loai se co hiờu qua hn vi ich tac ụng cua thuục la nhng loai co tac dung c chờ enzim c hiờu cua virut se ngn can s tụng hp võt chõt di truyờn cua virut ma khụng tac ụng co hai nhiờu lờn tờ bao ngi b) * S dung enzim phiờn ma ngc ki thuõt di truyờn Enzym phiờn mó ngc (reverse transcriptase) - L enzyme tng hp DNA trờn c s ly RNA lm khuụn, RNADependent DNA polymerase - Enzyme ny cỏc retrovirut sinh nhm chộp b gen RNA ca chỳng t bo ký ch, vớ d nh virut avion myoblastosis (AMV) v Moloney murineleukemia virut (MMLV) - Enzyme AMV c li trớch t virut AMV phõn lp, ú enzyme chộp ngc MMLV li c li trớch t t bo vi khun E.coli cú cha gen nhõn dũng - Cỏc virut ny ó s dng chớnh enzyme mỡnh to tng hp lờn mt mch DNA b sung (cDNA complementary DNA) t khuụn RNA virut theo chiu t 5-3, cú mt ca mi - Enzyme chộp ngc AMP v MMLV l enzyme a chc nng, nhng chỳng c dựng ch yu phn ng trựng phõn to DNA trc tip t RNA c bit đợc sử dụng ngời ta dùng đọan oligo (dT) hoc hp đoạn DNA đơn ngu nhiờn hay mt trỡnh t DNA đơn c thự đó, ể làm mồi tng hp cDNA t khuụn mRNA - Hot tớnh na ca enzyme ny l kh nng trựng phõn to phân tử DNA trc tip t khuụn DNA Quỏ trỡnh kt gn dNTP vo mch enzyme ny xỳc tỏc rt chm khong 5nu/giõy, chm hn 100 ln tc kt gn enzyme T7 DNA polymerase, ng thi enzyme ny khụng cú hot tớnh phõn ró 3-5 exonuclease 25 25 Hot tớnh chộp ngc t RNA ca enzyme reverse transcriptasse ng dng + Tng hp cDNA t mRNA nhõn dũng to th vin cDNA, ú ngi ta thng dựng loi mi l oligo (dT) cho mRNA v nhng on oligodeoxynucleotide ngu nhiờn cho RNA virut Trng hp th cỏc mi s ngn ngu nhiờn trờn cỏc v trớ khỏc ca cỏc RNA v kt qu s to cỏc cDNA khỏc + lp y u ca nhng on DNA cú u nhụ ra, vỡ enzyme ny khụng cú hot tớnh exonuclease + Dựng xỏc nh trỡnh t DNA, vỡ enzyme ny khụng cú hot tớnh exonuclease nờn cú th tng hp i qua nhng vựng m enzyme Klenow fragment khụng tin hnh vt qua c - Bng Túm tt c tớnh ca số DNA polymerase 3-5 5-3 Tc trựng Enzyme Tớnh liờn tc exonuclease exonuclease phõn E.coli DNA polymerase Thp Cú Ngay lp tc Thp Klennow fragment Thp Khụng Ngay lp tc Thp Reverse transcriptase Khụng Khụng Chm Ngay lp tc T4 DNA polymerase Cao Khụng Ngay lp tc Thp Native T7 DNA polymerase Cao Khụng Nhanh Cao Chemically modified T7 DNA polymerase Thp Khụng Nhanh Cao Genetically modified T7 DNA polymerase (28) Khụng Khụng Nhanh Cao Taq DNA polymerase Khụng Cú Nhanh Cao * Tao chờ phõm sinh hoc diờt tr sõu hai 26 26 * Tao vacxin phong tr cac bờnh virut gõy * S dung lam vect chuyờn gen (th nghiờm thay thờ gen bờnh ngi hoc s dung phage lam thờ truyờn) 27 27 PHN III KT LUN I Kt lun: Chuyờn ó cp n: H thng lý thuyt chuyờn sõu v: Virut v nhng ng dng ca nú thc tin (s dng k thut di truyn, sn xut vacxin, sn xut thuc tr sõu) Su tm h thng cõu hi nhm ụn tp, cng c kin thc c bn; cỏc cõu hi dng v mang tớnh t cao lm t liu ụn thi hc sinh gii cỏc cp II xut Do chuyờn c vit khong thi gian ngn nờn khụng trỏnh thiu sút Rt mong nhn c s gúp ý ca ng nghip hon thin chuyờn cn cú h thng nhiu cỏc cõu hi bi ỏp dng hn, rt nhiu ni dung kin thc v cỏc ng dng ca virut cú liờn quan m chuyờn cha cp ti Hn na, õy l ni dung khú cú liờn quan n y hc, ú vic hon thin ni dung chuyờn lý thuyt cng nh h thng cõu hi dng l nhng ni dung cn nghiờn cu sõu hn, rt mong cú s chia s ca cỏc thy giỏo, cụ giỏo, anh ch v cỏc bn 28 28 TI LIU THAM KHO Campbell and Reece, Nh xut bn giỏo dc Vit Nam dch v xut bn nm 2011 Ti liu giỏo khoa chuyờn sinh hc trung hc ph thụng vi sinh vt hc, Phm Vn Ty, Nguyn Vnh H, 2012 Bi ti liu giỏo khoa chuyờn sinh hc trung hc ph thụng phn vi sinh vt hc, Phm Vn Ty, 2012 Bi dng hc sinh gii sinh hc THPT, vi sinh vt hc, Phm Vn Ty, 2012 Bi dng hc sinh gii sinh hc 10, Phan Khc Ngh, Trn Mnh Hựng, 2013 Cỏc thi hc sinh gii quc gia cỏc nm gn õy Cac website trờn internet viờt vờ mụt sụ ng dung cua virut thc tiờn 29 29 MC LC 30 30 ... la ADN * Virut ARN: loi axit nucleic la ARN + Da vao võt chu ngi ta chia ra: * Virut ụng võt: virut ki sinh ụng võt * Virut thc võt: virut ki sinh thc võt * Phag: virut ki sinh vi sinh võt... - Sinh tụng hp: Axit nucleic cua virut iờu khin bụ may sinh tụng hp cua tờ bao chu tụng hp cac phõn cõu truc cua virut - Lp rap: cac phõn cua virut lp rap vi hinh virut mi - Phong thich: cac virut. .. cht di truyn ca virut c nhõn lờn v s dng to virut mi nh th no t bo ch? Hng dõn tra li: Nu l virut ADN: ADN virut mARN (sm) ADN polimeraza ADN virut mARN (mun) Virut mi Nu l virut ARN: loi *
- Xem thêm -

Xem thêm: chuyên đề ôn thi học sinh giỏi sinh học thpt VIRUT và một số ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN , chuyên đề ôn thi học sinh giỏi sinh học thpt VIRUT và một số ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN , chuyên đề ôn thi học sinh giỏi sinh học thpt VIRUT và một số ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay