病毒的起源与进化
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1.病毒的起源(三个)证据、举例课本P4第一种学说认为,病毒是地球上生物进化过程中的一种最为原始的生命物质,病毒既具有化学大分子的属性,又具有生物的部分特征。
这似乎提示,在从无机自然界到生命出现这一漫长的转变过程中,病毒正处于非生物到生物的过渡位置,也就是说病毒正好填补从化学大分子到原始细胞生物中间的空白。
其要点是:地球上生命物质产生的环境中首先由无机物质演化为有机物质,再演化为大分子生命物质。
这个学说是根据生命起源学说和分子进化理论所提出来的一种纯粹的假设,缺乏任何进化上的证据。
第二种学说认为病毒是一种高级微生物的退行性生命物质,微生物细胞在生命历程中的部分基因丢弃使其丧失独立的自我繁殖能力,最终退化为病毒。
提出这种假说的依据是:在细胞内环境寄生的细菌与病毒之间,还存在着像立克次氏体和衣原体(是二类非独立生活的细胞生物)这样一些比细菌更原始,而且是专性细胞内寄生的中间形式,并据此推测,由寄生于细胞的低级细菌退化为立克次氏体一类的生物,再退化为衣原体一类的生物,进而退化成病毒。
如果假说成立,那就应该在病毒能够感染的动植物细胞和细菌细胞中找到这种细胞内寄生的小型细胞生物,而实际情况并非如此,况且,在立克次氏体和衣原体中未见发现病毒的报道。
可见,该假说成立的证据不足。
第三种学说认为,病毒来源于正常细胞的核酸,因偶然途径从细胞内脱离出来而变为病毒,这就是目前比较流行的病毒起源的内源性学说。
支持这个学说的多半来自于一些实验的间接证据:病毒与质粒的相似性,质粒本属于细胞的一部分,但它可以随时脱离细胞,并在细胞之间传递;有很多DNA病毒,如细菌病毒中的λ噬菌体,植物病毒中的花椰菜花叶病毒,动物病毒中的乙肝病毒、腺病毒、疱疹病毒和乳头瘤病毒等,这些病毒的DNA或全部或部分可以结合到它们所寄生的细胞的染色体上,从而变为细胞的一部分,这正好是细胞核酸外逸的逆过程;利用核酸分子探针技术发现很多能与细胞染色体结合的病毒DNA的整合区序列与发生整合的染色体的侧翼序列有很大的同源性,尤其在一些逆转录病毒(艾滋病的病原——人类免疫缺陷病毒即属于此类)中的癌基因V-onc与细胞中的原癌基因C-onc高度同源;正常细胞中存在较广泛的逆转录型可动遗传因子,如酵母细胞的Ty因子、果蝇的Copia样因子、脊椎动物的IAf,基因,和逆转录型重复序列,如人的Alu因子及KpnⅠ因子等,提示正常的细胞中含有RNA 所介导的DNA合成反应,而这与逆转录病毒的核酸的复制行为一致。
病毒的起源与进化病毒的起源与进化摘要:病毒(virus)是由一个核酸分子(DNA或RNA)与构成或仅由蛋白质构成(如)的非细胞形态的靠寄生生活的生命体。
生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核(DNA/RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
本文就以病毒的发现历程、起源、进化及对人体的影响进行了简明的论述。
关键词:病毒;起源;进化引言:病毒,是一类不具细胞结构,具有遗传、复制等生命特征的微生物。
病毒同所有的生物一样,具有遗传、变异、进化的能力,是一种体积非常微小,结构极其简单的生命形式,病毒有高度的寄生性,完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,获取生命活动所需的物质和能量,离开宿主细胞,它只是一个大化学分子,停止活动,可制成蛋白质结晶,为一个非生命体,遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征,所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。
1病毒为细胞祖先假说1924年,法裔加拿大微生物学家德海莱提出观点,认为生活中的病毒是细胞的祖先。
20世纪60年代诺贝尔生理学与医学奖获得者卢里亚指出病毒是在细胞出现前原始生命汤中的遗骸[1]。
这个假说认为,地球上生命产生历程首先由无机物质演化为有机物质,再演化为生物大分子物质,接着产生病毒,然后由病毒演化为原始细胞。
持此观点的学者认为:病毒是地球上生物进化过程中最为原始的生命物质,既有化学大分子可以结晶的特点,这是许多非生物物质具有的属性;又具有生物以自身为模板复制产生后代的部分特征,而生物与非生物最根本的区别就在于能否繁殖。
研究表明,生物进化通常遵循从简单到复杂的历程。
因此,在从非生命物质到生命出现这一漫长的转变过程中,病毒正处于非生物与生物的过渡位置也就顺理成章。
在结构上,衣原体等最简单的细胞比最复杂的病毒更复杂,也就是说病毒刚好填补了从化学大分子到原始细胞之间的空白。
2病毒起源于细胞假说该学派认为如果没有寄主的存在,怎能先产生寄生者呢?这个学派认为只有先产生了细胞,然后因为某些进化事件的出现而产生了寄生性的生命形态病毒。
病毒在生命起源和进化中的作用病毒是一种独立于细胞的微小遗传物质,由核酸和蛋白质组成。
它们不能独立生存,必须依赖宿主细胞来复制自身。
病毒对宿主细胞的影响是双向的。
一方面,它们可以引起宿主细胞的疾病,另一方面,它们可以影响宿主细胞的基因表达和进化,从而对生命的演化产生了重大影响。
病毒在生命起源中的作用留下来的DNA和RNA会被自然选择作为继承下来的生存优势。
病毒可能是地球上最早的生命形式之一。
病毒的核酸和蛋白质组成与细胞非常相似,这表明病毒可能是生命起源的初期组成部分之一。
一些科学家认为,最早的病毒可能是自然选择的产物,是早期化学反应的副产品,这些反应逐渐形成了生命开始所需的基本元素。
然而,病毒并不像普通的细菌或真核生物那样具有完整的细胞结构,它的复制依赖于宿主细胞。
这被认为是病毒起源的重要特征之一。
病毒的核酸可以进入宿主细胞并在其中复制自身。
这种生存策略被认为是至关重要的,因为它使病毒能够在没有自己的细胞的情况下存活下来。
病毒在基因组演化中的作用在进化的过程中,病毒也扮演着重要的角色。
它们可以通过基因转移(传递基因信息)或基因重组(将不同基因结合成新的基因)等方式促进基因的多样化和进化。
例如,嵌合病毒就是一种可以传递细菌基因的病毒。
它们将宿主细胞的DNA与它们自己的基因组合并,形成一个新的病毒DNA。
这种进化过程可以产生新的基因组,并让病毒适应不同的环境和宿主。
拟病毒也是促进基因演化的重要角色之一。
它们包含了非常独特的基因序列,这些序列与宿主基因有高度的相似性。
这些相似性可能导致宿主基因的缺陷,从而导致演化的结果发生变化。
总结在生命演化的过程中,病毒扮演着重要的角色,这种影响的性质非常复杂,包括病毒对宿主生命的发展、对基因组演化的影响等多个方面。
病毒对生命演化的影响还没有完全理解,但研究病毒对宿主生命系统的影响仍然是生命科学研究的热点之一。
病毒的起源与演化病毒是一种极微小的病原体,无法自主繁殖,只能寄生在宿主细胞内复制,造成宿主的疾病。
病毒种类繁多,疾病类型也各不相同,而其起源与演化则引发了人们的许多猜测和探究。
病毒起源的猜测病毒的起源一直是科学家关注的话题。
在研究病毒起源的过程中,科学家提出了几种假说。
1.变异起源假说这种假说认为病毒可能是由原来与宿主的共生微生物演化而成的。
这些微生物会对环境变化进行适应,并且会发生基因突变。
如果这些变异微生物没有足够的营养来源,可能会寄生在宿主细胞内,从而形成了病毒。
2.退化起源假说这种假说认为病毒可能是自主生命进化降解的产物。
在过去,某些生物体具有自主生命力,但在演化的过程中随着时间的推移,这些生物体逐渐失去了某些基因,最终产生了病毒这种非自主生命体。
3.修饰起源假说这种假说认为病毒起源于宿主细胞基因的修饰和突变。
根据这种假说,病毒起源于宿主细胞的RNA和DNA丝,它们在修饰的过程中失去了原有的功能,最终形成了病毒。
以上假说都是科学家长期探讨后提出的猜测,但并没有确切的证据支持这些假说,因此病毒起源的问题仍然是一个科学难题。
病毒的演化病毒已存在于地球上数百万年,它们不断地适应各种生物细胞,从而发生微小的变化。
这种变化造成病毒的演化,使得病毒越来越难以被识别和治疗。
病毒的演化是一个非常复杂的过程,涉及到许多因素。
例如,环境因素的变化、宿主细胞类型的变化以及自身基因的变化都是影响病毒演化的因素。
与其他生物相比,病毒的演化速度非常快,这是因为病毒有较高的突变率和基因重组率。
当宿主细胞中有多个病毒株时,它们可以发生基因重组,产生新的变异株,从而增加病毒生存的机会。
与病毒演化相关的现象相当常见,例如病毒突变、毒株转移等等,病毒变异的形式也非常多样化,他们可以改变自己的表面蛋白,使他们逃避宿主细胞的免疫系统,从而突破自身的“免疫死亡线”。
结语对于病毒起源和演化的探究,科学家们还有很长的路要走。
而从人类防疫的角度来看,我们可以加强自己的个人卫生,增强免疫力,避免接触可能存在病毒的物体和场所,来保护自己和周围的人。
病毒的起源、繁殖及典型例题起源:只要有生命的地方,就有病毒的存在。
关于病毒的起源,目前,还没有统一的答案。
原因是:由于病毒不像细胞生物那样含有共同的基因,因此无法通过比较基因的方式来追溯病毒的起源。
根据病毒的特点,科学家目前提出了三种主要的学说来解释病毒的起源。
分别是细胞退化学说、质粒起源学说、病毒和细胞共演化学说。
1.细胞退化学说观点:由于病毒含有与细胞生物同样的信息分子D N A或者R N A,使用同样的遗传密码,其蛋白质也由同样的20种氨基酸组成,有包膜的病毒其包膜也和细胞膜非常相似,一个自然的想法就是病毒是由细胞简化形成的。
也就是先有细胞,后有病毒。
简化的细胞失去了独立生存的能力,但是遗传物质仍然在,可以在活的细胞中进行复制。
依据1:例如立克次氏体和衣原体就是寄生在真核细胞中的原核生物,像病毒一样只能在寄主细胞内繁殖。
立克次氏体有细胞结构,拥有三羧酸循环的酶和电子传递链用于合成A T P,但是不能自己合成氨基酸和核苷。
这可以看成是细胞最初阶段的退化,即细胞结构还在,拥有细胞质,能够进行新陈代谢,但是由于许多基因的缺失,已经不能够独立生活,而必须依靠真核细胞提供它所缺乏的成分,例如氨基酸和核苷。
但是它们还是细胞,不是病毒。
依据2:拟菌病毒(m i m i v i r u s)的发现。
1992年,科学家在一种变形虫中发现了一种寄生物。
它的直径有0.4微米,加上外面的蛋白长丝,直径可以达到0.6微米,接近细菌的大小,可以用光学显微镜看见。
由于它对革兰氏染色法有反应,最初被认为是一种革兰氏阳性细菌,直到2003年法国科学家才发现它其实是病毒,由于和细菌如此相似而被命名为“拟菌病毒”。
拟菌病毒虽然自己不进行新陈代谢,却含有与糖类、脂类和氨基酸代谢有关的基因,也有与蛋白质合成有关的氨酰-t R N A合成酶,说明这些基因是原来细胞的残留,支持它是细胞进一步退化的产物。
只要退化的细胞发展出衣壳蛋白,就有可能退化成为能够在细胞外独立存在,并且能够感染新细胞的病毒。
重要病毒的起源与研究病毒是一种微生物,是由DNA或RNA核酸包裹在外层蛋白质中,需要寄生宿主细胞来生长繁殖的微小生物。
病毒的起源一直是一个备受关注的话题。
在过去的几个世纪里,人类已经研究了很多种不同的病毒,并针对其中的一些病毒开发出了疫苗和治疗方法。
然而,人们对于病毒究竟是如何起源,在地球上是如何演化的和传播的,仍然存在许多未知和待研究的问题。
一、病毒起源的假说目前,有三种主要的假说被人们广泛接受,这些假说被称为“自然起源假说”、“背景辐射假说”和“寄生假说”。
自然起源假说认为,病毒是由最原始的有机体自然演化而来的。
这种假说的理论基础是有关原始生命的进化,而目前研究结果也表明,病毒的DNA和RNA种类非常多,并且根据病毒种类的不同,其核酸的组成和结构都有很大的差异。
因此,可以认为病毒是一种非常复杂的组合体,可能是从各种原始有机体中逐步演化而来的。
背景辐射假说认为,病毒是由宇宙射线的辐射所产生的。
这种假说的理论基础是辐射能影响生命活动的物理学知识。
研究表明,宇宙射线能够在DNA和RNA中引起改变,进而改变细胞的结构和功能。
因此,有些科学家认为,病毒可能是由宇宙射线通过辐射作用演化而来的。
寄生假说认为,病毒是由已经存在的、可以自行繁殖的细胞逐渐演化而来的。
这种假说的理论基础是细胞的生物学知识,细胞本身就是一种自主繁殖的生物。
当有某些变异的细胞不能自行繁殖时,可能就开始依赖于其他细胞的寄生,进而进化成病毒。
二、重要病毒的研究1. 流感病毒流感病毒是一种 RNA 病毒,通常会引起轻重不同的呼吸系统疾病。
它分为甲型、乙型和丙型流感病毒三种,其中最具感染力的是甲型流感病毒。
研究表明,流感病毒可能是由鸟类、家禽和家畜等动物中逐渐演化而来的。
2. 艾滋病病毒艾滋病病毒是一种RNA病毒,是导致艾滋病的主要病原体。
艾滋病病毒是一种逆转录病毒,它能够利用宿主细胞的RNA合成出DNA,然后将自己的基因序列整合到宿主细胞的基因组中。
病毒的起源与进化病毒的起源与进化摘要:病毒(virus)是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成或仅由蛋白质构成(如朊病毒)的非细胞形态的靠寄生生活的生命体。
生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核(DNA/RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
本文就以病毒的发现历程、起源、进化及对人体的影响进行了简明的论述。
关键词:病毒;起源;进化引言:病毒,是一类不具细胞结构,具有遗传、复制等生命特征的微生物。
病毒同所有的生物一样,具有遗传、变异、进化的能力,是一种体积非常微小,结构极其简单的生命形式,病毒有高度的寄生性,完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,获取生命活动所需的物质和能量,离开宿主细胞,它只是一个大化学分子,停止活动,可制成蛋白质结晶,为一个非生命体,遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征,所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。
1病毒为细胞祖先假说1924年,法裔加拿大微生物学家德海莱提出观点,认为生活中的病毒是细胞的祖先。
20世纪60年代诺贝尔生理学与医学奖获得者卢里亚指出病毒是在细胞出现前原始生命汤中的遗骸[1]。
这个假说认为,地球上生命产生历程首先由无机物质演化为有机物质,再演化为生物大分子物质,接着产生病毒,然后由病毒演化为原始细胞。
持此观点的学者认为:病毒是地球上生物进化过程中最为原始的生命物质,既有化学大分子可以结晶的特点,这是许多非生物物质具有的属性;又具有生物以自身为模板复制产生后代的部分特征,而生物与非生物最根本的区别就在于能否繁殖。
研究表明,生物进化通常遵循从简单到复杂的历程。
因此,在从非生命物质到生命出现这一漫长的转变过程中,病毒正处于非生物与生物的过渡位置也就顺理成章。
在结构上,衣原体等最简单的细胞比最复杂的病毒更复杂,也就是说病毒刚好填补了从化学大分子到原始细胞之间的空白。
2病毒起源于细胞假说该学派认为如果没有寄主的存在,怎能先产生寄生者呢?这个学派认为只有先产生了细胞,然后因为某些进化事件的出现而产生了寄生性的生命形态病毒。
病毒细菌科普童话的故事一、病毒的前世今生大约36亿多年前,地球上发生了一件大事,最早的原始生命——单细胞生物出现了。
在复杂的环境下,单细胞生物不断演化,形成了多细胞生物。
大约在几亿年前,它们逐渐演化出更加高级的组织和器官,功能越来越复杂,可以完成越来越多的高难度行为,逐步构成了生机盎然的世界。
病毒就是我们地球村的一个古老居民,它是自然界最简单最原始的生物。
早在几十亿年前地球上还没有单细胞生物的时候,病毒就已经存在了。
在很多生物学家的眼里,生物的本质就是遗传基因,生物的行为不过是基因操控的结果。
而病毒就只有遗传基因和一点点必要的蛋白质“外衣“,其余的什么都没有,但是它同所有的生物一样,具有遗传、变异、进化的能力。
二、病毒的分类1、按感染对象划分病毒家族按照感染对象可简单分为植物病毒、动物病毒、细菌病毒。
植物病毒顾名思义影响的对象是植物。
在自然界中,植物病毒最重要的传播媒介是节肢动物门中的昆虫和螨类。
已知大约有400种昆虫可传播200种以上的病毒,其中以叶蝉和蚜虫最为主要,仅桃蚜就能传播约70种病毒。
某些昆虫传播植物病毒的一个重要特点是,病毒既能在植物体内,也能在昆虫体内繁殖。
动物病毒寄生在人体和动物体内引起人和动物疾病,如人的流行性感冒、水痘、麻疹、腮腺炎、乙型脑炎、脊髓灰质炎、甲型肝炎、乙型肝炎等。
引起动物疾病的有:禽流感、非洲猪瘟、布鲁氏菌病、炭疽等瘟疫病。
动物病毒的复制和噬菌体复制的过程相似:吸附、注入、复制、装配、释放,只是有些细节不同。
细菌病毒以细菌为宿主,又称噬菌体。
噬菌体数量无法计算,在任何生物体上,都可以看到它们的身影。
噬菌体导致了这个世界上最大规模的死亡。
不过别紧张,这里的死亡不是指人类,而是指细菌。
比如噬菌体每天会杀死海洋中40%的细菌。
噬菌体与人类友好相处,科学家正在研究请它来帮助人类治疗某些细菌性疾病。
目前的研究认为,病毒的寄生具有高度的专一性,人只会感染动物病毒或者是其他病菌。
人类与病毒的进化关系在人类的漫长进化历程中,病毒无疑是一个极其重要的元素,它们不仅起到了挑战和威胁人类生存的作用,更是推动人类进化的一股力量。
从人类疾病的早期历史到现代医学的重大挑战,病毒与人类之间的关系一直处于复杂而动态的进化之中。
一、人类与病毒进化的起源病毒被视为生命的争议至今未解决,但是科学家们已经发现了一些有关其进化起源的线索。
研究表明,病毒起源于数亿年前,它们潜伏在古代细胞中,共同进化、共同繁殖。
据说,一些病毒甚至可以追溯到亿万年前的三叠纪时期。
二、病毒与人类的长期互动病毒和人类的互动由来已久,科学家们认为,病毒对人类的影响始于人类出现之前。
在长达数百万年的进化过程中,病毒始终是一个干扰和威胁人类生存的重要因素。
古人们对病毒的感知集中在诸如龙病、黑死病等大规模瘟疫的爆发上,而现代医学则逐渐认识到了病毒的重要性和多样性。
三、病毒推动人类进化的力量虽然病毒对人类的健康和生存构成了挑战和威胁,但它们也推动并促使了人类的进化。
病毒的突变和变异给人类免疫系统的发展提供了压力,人类逐渐进化出了抵御病毒侵袭的能力。
而人类的饮食、生活和生产方式等方面也受到了病毒与细菌的影响,这些变化又带来了新的进化方向。
四、人类与病毒的现代进化关系尽管人类的免疫系统迅速反应和快速适应病毒的能力越来越强,但是现代病毒仍然屡屡向人类发起挑战和攻击。
艾滋病、SARS、禽流感等病毒的暴发引发公共卫生和社会问题,并成为了人类在科学研究和医学诊治方面的重大挑战。
人类逐渐意识到,加强预防控制和协作研究对于应对新型病毒和提升人类健康水平都有着重要意义。
在人类与病毒的进化关系中,病毒作为进化的力量始终存在着。
尽管其在人与病毒之间超长时间的互动中对人类的威胁和挑战不断存在,但是病毒也在推动人类进化的同时,促使人类不断发展出应对病毒的新手段和方式。
在现代科技的不断发展中,人类逐渐找到了与病毒共存、互惠共存的新路径,进化关系中的病毒因此也成为了人类征服疾病、提升健康的驱动力。
病毒是怎么形成的病毒是一种具有细胞感染性的亚显微粒子,它实际上就是由一个保护性的外壳包裹的一段DNA或者RNA,借由感染的机制,这些简单的生物体可以利用宿主的细胞系统进行自我复制,但无法独立生长和复制。
你对病毒有多少了解?下面由店铺为你详细介绍病毒的相关知识。
病毒是怎么形成的病毒,是一类不具细胞结构,具有遗传、复制等生命特征的微生物。
病毒同所有生物一样,具有遗传、变异、进化的能力,是一种体积非常微小,结构极其简单的生命形式,病毒有高度的寄生性,完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,获取生命活动所需的物质和能量,离开宿主细胞,它只是一个大化学分子,停止活动,可制成蛋白质结晶,为一个非生命体,遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征,所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。
病毒的结构1.病毒的基本结构有核心和衣壳,二者形成核衣壳。
核心位于病毒体的中心,为核酸,为病毒的复制、遗传和变异提供遗传信息;衣壳是包围在核酸外面的蛋白质外壳。
衣壳的功能:①具有抗原性;②保护核酸;③介导病毒与宿主细胞结合。
2.病毒的辅助结构有些病毒核衣壳外还有一层脂蛋白双层膜状结构,是病毒以出芽方式释放,穿过宿主细胞膜或核膜时获得的,称之为包膜。
在包膜表面有病毒编码的糖蛋白,镶嵌成钉状突起,称为刺突。
有包膜病毒对有机溶剂敏感。
包膜功能:①保护核衣壳;②促进病毒与宿主细胞的吸附;③具有抗原性。
病毒出现假说1.蛋白质、核酸遗失说:大生物(此处大生物意思是具有细胞结构的生物,区别于病毒的非细胞结构生物)由于细胞脱落和破裂,导致游离的蛋白质和DNA、RNA的出现,在某种情况下,这些蛋白质由于化学作用形成了一个内部可容纳小分子的结构,里面裹着DNA或者RNA,甚至单独的蛋白质和单独的DNA、RNA游离,这些散落的游离的分子,有一些个别的和大生物细胞膜有亲和性,大生物细胞通过吞噬作用使其进入细胞,其DNA、RNA得以表达,然后通过进化形成成熟的病毒。
病毒发展历程
病毒是一种微生物,可以在宿主体内繁殖并感染其他生物。
病毒的发展历程可以从以下几个方面进行描述。
1. 起源和进化:病毒最早的起源尚不明确,但据科学家推测,它们可能是一种寄生生物的进化产物。
病毒在长时间的进化过程中,逐渐形成了多个种类和家族。
2. 病毒发现:人类最早对病毒的认识可追溯到17世纪的荷兰
科学家安东尼·范·李文虎克使用光学显微镜观察到的病毒颗粒。
随着科学和技术的发展,人们逐渐能够更深入地研究和了解病毒。
3. 传播途径:病毒主要通过直接接触、飞沫传播、空气传播、消化道、血液传播等途径传播。
不同种类的病毒具有不同的传播方式,这也是造成疾病传播速度和范围不同的原因之一。
4. 疾病爆发:某些病毒对人类和动物造成了严重影响,导致了多起疾病爆发。
例如,流感病毒、艾滋病病毒和新型冠状病毒等都引起了广泛的关注和研究。
5. 防控措施:为了预防和控制病毒的传播,人们采取了多种措施。
这包括疫苗的研发和广泛接种、个人卫生习惯的养成、病毒监测和检测等。
6. 病毒变异:病毒在繁殖过程中会发生变异,这是它们逃避宿主免疫系统攻击的一种策略。
病毒变异可能会导致疫苗的失效
或药物的无效,因此病毒变异的研究对于防控疾病至关重要。
7. 抗病毒药物:随着对病毒研究的深入,科学家们开发了一些针对特定病毒的抗病毒药物。
这些药物可以干扰病毒的生命周期,减轻疾病症状或阻止病毒的复制。
总的来说,病毒的发展历程是一个复杂而多样的过程。
研究和了解病毒的进化、传播和防控对于保护人类健康至关重要。
电脑病毒发展经历了哪五个阶段电脑病毒发展经历了五个阶段,你知道是哪五个阶段吗?下面由店铺给你做出详细的电脑病毒发展五个阶段介绍!希望对你有帮助!电脑病毒发展五个阶段介绍:第一阶段为原始病毒阶段。
产生年限一般认为在1986-1989年之间,由于当时计算机的应用软件少,而且大多是单机运行,因此病毒没有大量流行,种类也很有限,病毒的清除工作相对来说较容易。
主要特点是:攻击目标较单一;主要通过截获系统中断向量的方式监视系统的运行状态,并在一定的条件下对目标进行传染;病毒程序不具有自我保护的措施,容易被人们分析和解剖。
第二阶段为混合型病毒阶段。
其产生的年限在1989-1991年之间,是计算机病毒由简单发展到复杂的阶段。
计算机局域网开始应用与普及,给计算机病毒带来了第一次流行高峰。
这一阶段病毒的主要特点为:攻击目标趋于混合;采取更为隐蔽的方法驻留内存和传染目标;病毒传染目标后没有明显的特征;病毒程序往往采取了自我保护措施;出现许多病毒的变种等。
第三阶段为多态性病毒阶段。
此类病毒的主要特点是,在每次传染目标时,放入宿主程序中的病毒程序大部分都是可变的。
因此防病毒软件查杀非常困难。
如1994年在国内出现的幽灵病毒。
这一阶段病毒技术开始向多维化方向发展。
第四阶段为网络病毒阶段。
从上世纪90年代中后期开始,随着国际互联网的发展壮大,依赖互联网络传播的邮件病毒和宏病毒等大量涌现,病毒传播快、隐蔽性强、破坏性大。
也就是从这一阶段开始,反病毒产业开始萌芽并逐步形成一个规模宏大的新兴产业。
第五阶段为主动攻击型病毒。
典型代表为去年出现的冲击波病毒和目前流行的震荡波病毒。
这些病毒利用操作系统的漏洞进行进攻型的扩散,并不需要任何媒介或操作,用户只要接入互联网络就有可能被感染。
电脑病毒危害扩大:第一阶段:1986年~1989年,传统病毒,计算机病毒萌芽与滋生之时期。
第二阶段:1989年~1991年,混合型病毒(亦称“超级病毒”),计算机病毒由简单发展至复杂、由单纯走向成熟之时期。
病毒的起源与进化病毒的起源与进化摘要:病毒(virus)是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成或仅由蛋白质构成(如朊病毒)的非细胞形态的靠寄生生活的生命体。
生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核(DNA/RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
本文就以病毒的发现历程、起源、进化及对人体的影响进行了简明的论述。
关键词:病毒;起源;进化引言:病毒,是一类不具细胞结构,具有遗传、复制等生命特征的微生物。
病毒同所有的生物一样,具有遗传、变异、进化的能力,是一种体积非常微小,结构极其简单的生命形式,病毒有高度的寄生性,完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,获取生命活动所需的物质和能量,离开宿主细胞,它只是一个大化学分子,停止活动,可制成蛋白质结晶,为一个非生命体,遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征,所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。
1病毒为细胞祖先假说1924年,法裔加拿大微生物学家德海莱提出观点,认为生活中的病毒是细胞的祖先。
20世纪60年代诺贝尔生理学与医学奖获得者卢里亚指出病毒是在细胞出现前原始生命汤中的遗骸[1]。
这个假说认为,地球上生命产生历程首先由无机物质演化为有机物质,再演化为生物大分子物质,接着产生病毒,然后由病毒演化为原始细胞。
持此观点的学者认为:病毒是地球上生物进化过程中最为原始的生命物质,既有化学大分子可以结晶的特点,这是许多非生物物质具有的属性;又具有生物以自身为模板复制产生后代的部分特征,而生物与非生物最根本的区别就在于能否繁殖。
研究表明,生物进化通常遵循从简单到复杂的历程。
因此,在从非生命物质到生命出现这一漫长的转变过程中,病毒正处于非生物与生物的过渡位置也就顺理成章。
在结构上,衣原体等最简单的细胞比最复杂的病毒更复杂,也就是说病毒刚好填补了从化学大分子到原始细胞之间的空白。
2病毒起源于细胞假说该学派认为如果没有寄主的存在,怎能先产生寄生者呢?这个学派认为只有先产生了细胞,然后因为某些进化事件的出现而产生了寄生性的生命形态病毒。
这个学派主要有两种假说,分别为退行性起源假说和内源性起源假说。
2.1退行性起源假说该假说认为[2],病毒是高级微生物的退行性生命物质,微生物细胞在侵染宿主细胞进化历程中的部分基因丢失,使其逐渐丧失独立的自我繁殖能力,只能进入宿主细胞才能产生后代,并且在进化过程中更为精简自己的基因组,以至于到今天多数病毒只有数个或者两位数字的基因存在,而这些基因就足以满足病毒的生活史。
这种假说提出的依据是在细菌与病毒之间存在比细菌小且更原始、只能在细胞内寄生的中间形式的生命形态——立克次氏体和衣原体。
这些学者认为,这些寄生性的原核生物必定产生于原始细胞祖先之后。
他们推测,根据寄生性演化惯性,这些中间过渡态的寄生生命进一步“精简”基因组,到完全丢失核糖体(细胞缩小到极限,要独立执行“中心法则”的最基本细胞器)的时候,完全依赖寄主的生命形态的病毒就产生了。
因此,他们认为病毒的起源过程为:细菌→类似立克次氏体的生物→类似衣原体的生物→病毒[3]。
2.2 内源性起源假说该假说认为,病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”,因偶然途径从细胞内脱离出来而演化为病毒[3]。
支持此种假说的学者提出了以下相关证据:质粒属于细胞的一部分,但它可以脱离细胞,并在细胞间传递。
病毒与质粒的生物学属性非常相似,即可认为都是细胞内寄生、水平传播和垂直遗传等。
比如有一种P1的大肠杆菌病毒,它进入细菌细胞可产生两种结果—繁衍后代或不繁衍后代。
当它繁殖的时候,就可认为它就是病毒;反之。
就可认为如同质粒[2]。
相当多的DNA病毒的DNA、逆转录病毒在逆转录酶作用下产生的DNA能全部或部分结合到宿主细胞的染色体上,从而成为细胞的一部分[3],之后,在内膜系统或细胞基质中生成的病毒蛋白执行捕获病毒基因组,来组成成熟病毒颗粒,并最终释放到细胞外,这可以看作是细胞核酸外逸的过程。
生物信息学研究也发现,细胞的原癌基因与一些病毒的癌基因在序列上高度同源,这似乎支持病毒产生于细胞中类质粒逃逸的观点。
3同步起源假说到底是细胞起源于病毒,还是病毒起源于细胞?这种谁先谁后的问题曾经占据了主流学术界。
随着生命起源研究领域的逐步发展,研究者们设计了一些验证试验并发现了一些新的与生命产生有关的现象。
例如,奥巴林等在实验中发现的团聚体(或称为原始类生体)自组织生长现象、实验室模拟原始海洋环境可以出现的随机聚合多肽与核酸链的现象以及RNA酶的发现。
RNA酶的发现及相关研究使得更多的学者相信早期生命的核心是RNA而不是DNA。
肖敬平等从自组织系统化学竞争性观点出发提出[4]:首先,某种由类蛋白质和核苷酸共同催化的“前代谢结构”使得在“原始生命汤”中产生了随机的代谢过程与大分子的生长。
接着,功能性蛋白质及RNA基因同步起源于推测的“原始tRNA一氨基酸一密码子三聚体”。
Oro在1994年曾经推测。
可能有一种原始tRNA担负早期的翻译任务,这个过程诞生了中心法则中RNA至蛋白质的信息流向。
最后,细胞和病毒同步起源于“准代谢脂质体”与“RNA同源复合体”之间的生存竞争和协同作用。
因此可以认为,“原始生命汤”中的生物大分子协同竞争性组织现象演化出原始病毒与原始类生体。
原始病毒和原始细胞一样,在复杂团聚体与蛋白一RNA自组织体系中开始了复饲最初RNA的遗传信息和翻译最初蛋白的过程,这里mRNA和tRNA 在一个没有核糖体结构的生命汤中发生着自组织化学反应,形成了不依赖于细胞的原始病毒生活史。
在漫长的过程中,一些团聚体中部分基因出现了将RNA储存为DNA信息的化学演化,从而中心法则信息流向逐步出现在原始生命诞生的化学演化过程中。
这些代谢团聚体中的一部分诞生了核糖体这种高效细胞器,其遗传体系有效整合了核糖体基因体系,从而完善了随着温度降低与海洋中日渐匮乏的化学底物所带来的生存压力。
这种整合了核糖体基因体系的存活机制,成为了最初的细胞。
而原始病毒则仅仅依靠其侵入代谢脂质体和最初的原始细胞并利用现成翻译体系就能复制,而最终代谢脂质体灭绝,原始病毒没有整合核糖体基因组,留下来的就是入侵与整合到原始细胞的基因组。
适应于这种代谢脂质体日渐稀少、原始细胞相对比例占据优势的环境改变,原始病毒随之进化出寄生于细胞的本领。
原始地球环境中代谢脂质体的消失,而细胞内环境优越,病毒在生存压力下对细胞具有了专一的寄生性。
这个过程其实是倾向于同步演化假说、对病毒与细胞演化体系的一种猜想。
到目前为止,人类对病毒与细胞在起源与进化上的关系处于理论推测的时期,化学演化到生命演化的过程的研究无疑是一个多学科交叉的边缘科学,需要综合各种新的理论与新的视角。
这个研究热点领域在可预见的将来要规划相应验证试验去证实各种假说中的某些关键步骤。
解决细胞与病毒起源关系的谜题,是科学界正在努力的方向。
4病毒进化的机制病毒本身的复制频率很高,遗传物质很容易在复制过程中发生突变。
免疫压:病毒在宿主体细胞内复制繁殖,必然要遭到宿主免疫系统的攻击,因而,变异则成为逃避免疫杀伤的最好方式。
免疫压不仅包括循环抗体IgG、tgM,也包括IgA、IgE、IgD和先天性免疫因素。
免疫压和开放性器官消化道、呼吸道、生殖道等,很可能是病毒的双重诱变因素。
在开放性器官中可能存在相应的诱变机制。
病毒在其生存和增殖能力上的成功进化都取决于它的表型选择,这种表型选择起源于病毒的遗传可变性,而这种遗传可变性的分子机理是基因突变和基因重组两种最基本的方式。
病毒的多样性取决于其与宿主细胞、个体、群体相互作用的感染过程。
病毒以最少的基因组合产生最大的多样性,病毒的多样性是病毒生存和进化的首要条件。
病毒基因突变(包括转换、插入、缺失、颠换、重组、重配等)和自然选择是病毒进化与病毒多样性的基础。
4.1基因突变高频率基因突变是病毒进化的基本条件。
多数RNA病毒基因组的复制是以RNA中间体为模板进行的,RNA聚合酶校正能力很低,其复制错配率为10—5~10。
4,比宿主细胞高出一百万倍左右,即一个10 kb的RNA病毒基因组每复制一次就有可能产生一个基因突变。
4.1.1 自发突变大多数RNA病毒的突变率要远远高于DNA病毒。
RNA病毒的基因突变率可高达lO-3一lO-Vnt(例如逆转录病毒一人类免疫缺陷病毒);DNA病毒突变率仅为10-8~10。
11/nt(如疱疹病毒),相当于细胞DNA的自发突变率。
这种差别是由基因组复制的机制决定的。
在复制过程中,RNA依赖的RNA聚合酶的错误率通常要高于DNA依赖的DNA聚合酶。
病毒突变具有双重作用:病毒突变可使其抗原性发生改变,从而逃逸免疫应答,但大多数突变是有害的,并会产生许多缺陷颗粒。
所以,在这种情况下,所谓“野生型”病毒,实际上是由占大多数暂时未发生突变的病毒类型组成,它们的作用主要是保持病毒在复制过程中的动态平衡(即基因组的数量平衡)。
虽然大多数突变类型是非感染性的或者对其生存极为不利的,并很快被消除,但自发突变却是病毒进化的重要动力。
4.1.2诱发突变许多诱变剂能引起病毒的突变。
体外诱变剂:①碱基类似物;②碱基嵌入剂;③紫外线等。
它们能直接对病毒核酸进行化学修饰,但不影响核酸复制。
而体内诱变剂如亚硝酸、羟胺和烷基化合物(如亚硝基胍),需进行代谢活化,它们可掺入到新复制的核酸中,并在不断的复制过程中诱发突变。
4.2病毒遗传信息的交换病毒基因组片段通过重组(recombination)、重配(reassortment)交换遗传信息。
两种或多种病毒同时感染一个宿主细胞为病毒之间遗传信息的交换提供了机会。
此外,病毒与细胞基因组之间也存在遗传信息的交换,许多病毒基因组中都存在与宿主高度同源的序列就是最好的证明。
4.3 自然选择一般而言,能存在于自然界的完整病毒必须总是先于宿主进行适者生存的选择,病毒通过快速变异和产生大量子代病毒,提供丰富多样性的病毒以供自然选择。
由于病毒遗传信息及结构简单,病毒通过选择宿主来适应变化的环境。
病毒通过产生大量子代病毒(DNA病毒),或快速变异,或以丰富的多样性(RNA病毒)适应宿主,也可通过扩大选择宿主范围来适应变化的环境。
5病毒进化常见的途径5.1 病毒与其宿主共同进化,二者具有共同的命运病毒将面临生存的瓶颈:病毒可能因为宿主的消亡或因抗病毒措施的应用而消亡。
5.2病毒选择多种宿主,具有较广阔的生存环境当一种宿主面临危险时,病毒可以在另外的宿主中增殖,从而不至于因为宿主谱比较窄而消亡。
一般而言,DNA病毒进化依照第一条途径,以增殖的子代病毒数量多活的变异,而大多数RNA病毒的进化通过第二种途径,即KNA聚合酶校正性差而获得宿主范围的广泛性。