（一）名词解释
1. 致病基因（pathogenicity gene）
2. 转座元件（transponsable element）
3. 致病岛（pathogenicity island）
4. 病毒的复制周期（replication cycle）
5. 质粒（plasmid）
6. 装配（assembly）
7. 病毒核酸（virus nucleic acid）
8. 衣壳（capsid）
9. 囊膜（envelope）
10. 复制（replication）
11. 病毒的突变（mutation of virus）
（二）简答题
1. 举例说明细菌的毒素有哪些。
2. 简述病毒的复制周期。
3. 简述乙型肝炎发病的分子生物学机制。
4. 病毒对宿主细胞的直接作用有哪些？
5. 病毒受体的研究方法有哪些？列出5种方法。
（三）论述题
1. 病毒感染导致机体免疫损伤的分子生物学机制是什么？
2. 试述细菌产生耐药的分子生物学机制。
3. 举例说明毒素如何影响宿主信号转导。
4. 举例说明病毒的致癌机制。
参考答案与提示
（一）名词解释
1. 编码与病原微生物侵染、致病密切相关的蛋白质的核苷酸序列叫致病基因。包括病原菌外毒素基因、病毒致病基因、病毒免疫相关基因及耐药相关基因等。
2. 是一类不依赖于同源重组但可在细菌基因组中移动的DNA片段，不能从一个细菌进入另一个细菌。
3. 指病原菌染色体上编码毒力相关蛋白的外源性DNA片段，一般为20～100kb，其两侧常含有重复序列或插入序列。当无致病岛的细菌获得致病岛后，可成为新毒力菌株。
4. 指从病毒识别宿主细胞受体开始，到子代病毒从宿主细胞外排释放的整个过程，分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤。
5. 细菌染色体以外的闭合环状双链DNA，具有自主复制的能力。某些病原菌的致病因子和耐药性为质粒所携带，并且可以在细菌之间进行传递。此外质粒也是分子生物学常使用的基因载体之一。
6. 新合成的病毒核酸和病毒结构蛋白在感染细胞内组合成病毒颗粒的过程。
7. 位于病毒颗粒的中心，只包含一种类型的核酸，含DNA的称为DNA病毒，含RNA的称为RNA病毒。DNA病毒核酸多为双股（微小病毒除外），RNA病毒核酸多为单股（呼肠孤病毒除外）。
8. 核酸的外面紧密包绕着的一层蛋白质外衣，由许多“壳微粒（capsomere）”按一定几何构型集结而成，壳微粒由一至数条结构多肽组成。
9. 某些病毒，如人类免疫缺陷病毒、疱疹病毒等，在核衣壳外包绕着一层外膜，含有双层脂质、多糖和蛋白质。其中蛋白质具有病毒特异性，常与多糖构成糖蛋白亚单位，称“刺突（ spike）或囊微粒（peplomer）”。
10. 病毒侵入易感的宿主细胞，依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸，借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质。过程包括吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤，又称复制周期（replication cycle）。
11. 指病毒基因组中核酸碱基顺序上的化学变化，可以是一个核苷酸的改变，也可为若干核苷酸的缺失或易位。
（二）简答题
1.
(1) 细菌染色体DNA编码的细菌毒素，如霍乱弧菌的霍乱肠毒素，位于染色体上的ctx操纵子的A、B结构基因分别编码毒素的A、B亚基。
(2) 细菌质粒基因编码的细菌毒素，如炭疽杆菌的水肿毒素和致死毒素，毒素的基因位于pOX1质粒。
(3) 细菌噬菌体基因编码的细菌毒素，如白喉棒状杆菌的白喉外毒素，由β－棒状杆菌噬菌体的毒素基因（tox+）编码。当β－棒状杆菌噬菌体侵袭白喉杆菌后，在溶原阶段，tox基因整合到宿主染色体，成为毒性白喉棒状杆菌。
2. 病毒的复制周期包括
(1) 吸附 病毒通过表面蛋白与宿主细胞受体特异性结合。
(2) 穿入 大部分有囊膜病毒通过囊膜与宿主细胞膜融合方式进入，一部分有 囊膜和大部分无囊膜病毒通过胞饮方式进入，某些无囊膜病毒通过蛋白变构直接进入细胞。
(3) 脱壳 基本上穿入和脱壳是一个连续的过程，脱壳后病毒基因组暴露于细胞中。
(4) 生物合成 病毒借助宿主细胞的酶与营养系统合成蛋白和病毒基因组。
(5) 装配和释放 增殖的病毒基因组和结构蛋白在宿主细胞内组装，并通过宿主细胞裂解或出芽方式释放到细胞外。
3. HBV感染时肝细胞损伤的分子机制包括
(1) 特异的细胞免疫应答 CTL介导的细胞毒活性，包括穿孔素的破坏和Fas凋亡两条途径。诱发细胞毒活性的抗原主要是细胞型的HBcAg和分泌型的HbeAg。
(2) 特异的细胞免疫应答
① 巨噬细胞的细胞毒 HBV或感染中产生的内毒素激活巨噬细胞产生TNFα。TNFα与靶细胞膜上的相应受体结合内吞后，破坏溶酶体释放出多种水解酶，引起细胞溶解；
② 非MHC依赖的自然杀伤细胞参与杀伤感染细胞。
4.
(1) 阻止细胞大分子合成。
(2) 细胞膜功能障碍。
(3) 影响细胞溶酶体及细胞器的功能。
(4) 对细胞凋亡的影响。
(5) 直接损伤作用。
5. 目前研究病毒受体的技术包括
(1) 利用人工合成的特异性肽段封闭细胞表面的病毒受体。
(2) 利用病毒受体的特异性单克隆抗体阻断病毒与受体的结合。
(3) 利用酶的作用去除细胞表面的病毒受体。
(4) 分离和纯化细胞的病毒受体复合物。
(5) 利用抗独特型抗体纯化病毒受体。
(6) 利用基因转染等方法使受体缺陷型细胞获得特异性受体。
(7) 利用噬菌体表面呈现技术筛选病毒受体。
（三）论述题
1. 病毒抗原刺激宿主的免疫应答对机体造成间接损伤，称为免疫病理损伤。作用机制包括
(1) T细胞介导的病理损伤 CTL杀伤靶细胞受MHCI类抗原的限制。CTL活化后释放丝氨酸蛋白酶和穿孔素等，导致靶细胞溶解。此外CD4＋T细胞激活后产生细胞因子和趋化因子，引发的炎症反应。
(2) B细胞介导的病理损伤 抗原－抗体复合物沉积在毛细血管中引起病变，若激活补体系统，会引起III型超敏反应。
(3) 自身免疫 病原菌抗原与宿主组织抗原含有共同的抗原决定簇，当宿主的免疫系统对这些共同的抗原决定簇产生免疫反应时，就会引起自身免疫疾病。
(4) 病毒超抗原 一些病毒蛋白是非常有效的T细胞刺激物，称为超抗原，它们不需降解为多肽，即可直接结合抗原呈递细胞上的MHCII类分子，递呈并活化T细胞。超抗原的活化能产生大量T细胞，破坏免疫系统的协同性，从而引发多种疾病。
2. 病原菌针对抗菌素发生遗传进化改变，产生耐药。具体机制包括
(1) 钝化酶或灭活酶的产生 细菌产生破坏抗生素或使之失去抗菌作用的酶，使药物在作用于菌体前即被破坏或失效。如β-内酰胺酶、氯霉素乙酰转移酶和红霉素酯化酶。
(2) 改变细胞壁通透性 细菌外膜上存在着多种微孔蛋白，细菌发生突变失去某种特异微孔蛋白后即可导致细菌耐药性。例如绿脓杆菌对耐药机制之一是药物不易通过其外膜蛋白。
(3) 改变药物的作用靶位 a、降低抗生素与靶分子的亲和力，如细菌可改变二氢叶酸合成酶，降低该酶与磺胺药的亲和力引起耐药。b、改变靶位的生理活性导致耐药，例如某些链球菌和某些革兰氏阴性菌可以使其粘肽成分对于保持细菌形态和活力变得无关重要，从而对青霉素类耐药。c、复制靶位从而耐药，如某些肺炎链球菌能改变其PBP的结构或产生一种新的PBP．后者与β-内酰胺类抗生素的亲和力减低因而导致耐药性。
(4) 主动外排机制 大肠杆菌依靠AcroAB-TolC系统，使抗生素主动转运到细菌外。如AcroAB-TolC系统参与了铜绿假单胞菌对内酰胺类抗菌素的耐药。
3. 细菌毒素可直接作为宿主信号转导途径的重要酶或间接激活信号转导的酶，导致细胞功能紊乱。
(1) 炭疽毒素组分之一的水肿因子（EF）为钙离子和钙调素依赖的腺苷酸环化酶前体，具有内源性腺苷酸环化酶活性，水解ATP生成cAMP，诱导IL-6表达和释放。
(2) 炭疽毒素的致死因子（LF）的毒性强于EF，具有蛋白水解酶活性，可水解MAPKK或MEK家族的N-末端，使之灭活。
(3) 霍乱毒素使小肠粘膜细胞内的G蛋白发生ADP-核糖基化，使之持续活化，促使第二信使分子cAMP的升高。
(4) 大肠杆菌的耐热肠毒素(ST)的STα, 或ST-I被裂解后产生具有活性的18 或19肽，此小肽与受体结合而激活内源性鸟苷酸环化酶，促进了第二信使分子cGMP的升高。
4.
(1) 病毒基因组可以整合于宿主基因组，或者病毒基因表达产物可以反式激活宿主基因表达，导致基因表达失调。
(2) 逆转录病毒在复制过程中，其基因组RNA经逆转录成为cDNA后，整合于宿主细胞染色体DNA。由于逆转录病毒基因组两端的长末端重复序列（LTR）结构中含有强启动子、增强子，当LTR插入到宿主细胞癌基因的启动子区域或邻近处，可启动并促进癌基因的表达，最终导致肿瘤发生。
(3) 乙型肝炎病毒x基因编码X蛋白与病毒复制有关，参与肝癌发生。X蛋白不仅可结合HBV本身的或其他病毒的调节序列，而且可结合宿主细胞的调节序列，发挥反式激活作用。X蛋白还可激活Ras--MAPK信号途径。
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