有关生物遗传与变异最新进展的资料

Answer 1

遗传与变异，是生物界不断地普遍发生的现象，也是物种形成和生物进化的基础。
微生物遗传学作为一门独立的学科诞生于40年代，病毒遗传学作为微生物遗传学的重
要组成部分，对于生物遗传和变异的研究起到了重要的促进作用，也为分子遗传学的
发展奠定了基础。病毒的许多生物学特性，包括结构简单、无性增殖方式、可经细胞
培养、增殖迅速、便于纯化等，使其具有作为遗传学研究材料的独特优势。�
众所周知，包括病毒在内的各种生物遗传的物质基础是核酸。事实上，这一结论
最初的直接证据正是来自于对病毒的研究。为了说明这一点，首先让我们回顾两个经
典的实验：①噬菌体感染试验：T2是感染大肠杆菌的一种噬菌体，它由蛋白质外壳(
约60%)和DNA核芯(约40%)构成，蛋白质中含有硫，DNA中含有磷。把�3�2P和�3�5S

标记T2，
并用标记的噬菌体进行感染试验，就可以分别测定DNA和蛋白质的功用。Hershey和
Chase(1952)在含有�3�2P或�3�5S的培养液中将T2感染大肠杆菌，得到标记的噬菌体，

然
后用标记的噬菌体感染常规培养的大肠杆菌，再测定宿主细胞的同位素标记，结果用
�3�5S标记的噬菌体感染时，宿主细胞中很少有同位素标记，大多数的�3�5S标记噬菌

体蛋
白附着在宿主细胞的外面，用�3�2P标记的噬菌体感染时，大多数的放射性标记在宿主细
胞内。显然感染过程中进入细胞的主要是DNA。②病毒重建实验：烟草花叶病病毒
(tobacco mosaic virus，TMV)由蛋白质外壳和RNA核芯组成。可以从TMV分别抽提得
到它的蛋白质部分和RNA部分。Fraenkel�Courat(1956)实验证明，用这两种成分分
别接种烟草，只有病毒RNA可引起感染。虽然感染效率较低，但足以说明遗传物质为
RNA。Fraenkel�Courat利用分离后再聚合的方法，先取得TMV的蛋白质外壳和车前病
毒(Holmes Rib Grass Virus，HRV)的RNA，然后把它们结合起来形成杂合病毒，这种
杂合病毒有着普通TMV的外壳，可被抗TMV抗体所灭活，但不受抗HRV抗体的影响。当
用杂合病毒感染烟草时，却产生HRV感染的特有病斑，从中分离的病毒可被抗HRV抗体
灭活。反过来将HRV的蛋白质和TMV的RNA结合起来也得到类似的结果。目前已经能够由
许多小型RNA病毒和某些DNA病毒提取感染性核酸。如第四章所述，这些感染性核酸在
感染细胞以后，可以产生具有蛋白质衣壳和脂质囊膜的完整子代病毒。由脊髓灰质炎
病毒的RNA与柯萨奇病毒的衣壳构成的杂合病毒，在感染细胞后产生的子代病毒将是完
全的脊髓灰质炎病毒。以上事实说明，核酸是病毒遗传的决定机构，而蛋白质衣壳和
脂质囊膜不过是在病毒核酸遗传信息控制下合成或由细胞“抢来”的成分。这些成分
虽然决定着病毒的抗原特性，而且与病毒对细胞的吸附有关，在一定程度上影响着病
毒与宿主细胞或机体的相互关系，例如感染与免疫，但从病毒生物学的本质来看，它
们只是病毒粒子中附属的或辅助的结构。核酸传递遗传信息的基础在于其碱基的排列
顺序，病毒核酸复制时能够产生完全同于原核酸的新的核酸分子，从而保持遗传的稳
定性。但是，病毒没有细胞结构，缺乏独立的酶系统，故其遗传机构所受周围环境的
影响，尤其是宿主细胞内环境的影响特别深刻；加之病毒增殖迅速，突变的机率相应
增高，这又决定了病毒遗传的较大的动摇性——变异性。采用适当的选育手段，常可
较快获得许多变异株。应用各种理化学和生物学因子进行诱变，也能较快看到结果。
而病毒粒子之间以及病毒核酸之间的杂交或重组，又为病毒遗传变异的研究，开辟了
广阔前景。这些便利条件使病毒遗传变异的研究远远超出了病毒学本身的范围，成为
人类认识生命本质和规律的一个重要的模型和侧面。�
遗传和变异是对立的统一体，遗传使物种得以延续，变异则使物种不断进化。本
章主要论述病毒的变异现象、变异机理以及研究变异的方法和诱变因素等，关于病毒
的遗传学理论请参阅有关的专业书籍。�
病毒的遗传变异常常是“群体”，也就是无数病毒粒子的共同表现。而病毒成分，
特别是病毒编码的酶和蛋白质，又常与细胞的正常酶类和蛋白质混杂在一起。这显然
增加了病毒遗传变异特性鉴定上的复杂性。�
变异是生物的一般特性。甚至在人类尚未发现病毒以前，就已开始运用变异现象
制造疫苗。例如1884年，巴斯德利用兔脑内连续传代的方法，将狂犬病的街毒(强毒)
转变为固定毒。这种固定毒保留了原有的免疫原性，但毒力发生了变异——非脑内接
种时，对人和犬等的毒力明显降低，因而成功地用作狂犬病的预防制剂。此后，在许
多动物病毒方面，应用相同或类似的方法获得了弱毒株，创制了许多优质的疫苗。选
育自然弱毒变异株的工作，也取得了巨大成就。但是有关病毒遗传变异机理的认识，
则只在最近几十年来才有显著的进展。这不仅是病毒学本身的跃进，也是其它学科，
特别是生物化学、分子生物学、免疫学以及电子显微镜、同位素标记等新技术飞速发
展的结果。

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遗传与变异，是生物界不断地普遍发生的现象，也是物种形成和生物进化的基础。
微生物遗传学作为一门独立的学科诞生于40年代，病毒遗传学作为微生物遗传学的重
要组成部分，对于生物遗传和变异的研究起到了重要的促进作用，也为分子遗传学的
发展奠定了基础。病毒的许多生物学特性，包括结构简单、无性增殖方式、可经细胞
培养、增殖迅速、便于纯化等，使其具有作为遗传学研究材料的独特优势。

Answer 3

遗传与变异，是生物界不断地普遍发生的现象，也是物种形成和生物进化的基础。
微生物遗传学作为一门独立的学科诞生于40年代，病毒遗传学作为微生物遗传学的重
要组成部分，对于生物遗传和变异的研究起到了重要的促进作用，也为分子遗传学的
发展奠定了基础。病毒的许多生物学特性，包括结构简单、无性增殖方式、可经细胞
培养、增殖迅速、便于纯化等，使其具有作为遗传学研究材料的独特优势。

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SB