非細(xì)胞型生物PPT課件

1、病毒發(fā)現(xiàn)的歷史病毒發(fā)現(xiàn)的歷史Ivnowsky (1892): TMVIvnowsky (1892): TMVBeijerinck (1898)Beijerinck (1898)： filterable virusfilterable virusLoefflerLoeffler（18981898）口蹄疫病毒）口蹄疫病毒TowortTowort（19151915）噬菌體）噬菌體第1頁(yè)/共71頁(yè)非細(xì)胞生物：非細(xì)胞生物： -真病毒真病毒 -亞病毒：亞病毒： 類病毒、擬病毒、朊病毒類病毒、擬病毒、朊病毒第2頁(yè)/共71頁(yè)1 . 1 . 病毒（真病毒）病毒（真病毒）病毒 病毒是一類核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾病毒是

2、一類核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微非細(xì)胞生物，本種成分組成的超顯微非細(xì)胞生物，本質(zhì)是一種只含質(zhì)是一種只含DNADNA或或RNARNA的遺傳因子，的遺傳因子，能以感染態(tài)和非感染態(tài)兩種狀態(tài)存在。能以感染態(tài)和非感染態(tài)兩種狀態(tài)存在。 第3頁(yè)/共71頁(yè)病毒的分類：病毒的分類：寄主：寄主： 動(dòng)物病毒、植物病毒、噬菌體動(dòng)物病毒、植物病毒、噬菌體遺傳物質(zhì)：遺傳物質(zhì)： DNADNA病毒、病毒、RNARNA病毒、病毒、形態(tài)：形態(tài)： 桿狀桿狀 ( (螺旋狀）、多面體、復(fù)合型螺旋狀）、多面體、復(fù)合型第4頁(yè)/共71頁(yè)第5頁(yè)/共71頁(yè)病毒的特征病毒的特征 1. 1.形態(tài)極其微小形態(tài)極其微小 2.2.無細(xì)胞構(gòu)造的分

3、子生物無細(xì)胞構(gòu)造的分子生物 3.3.只含一種核酸只含一種核酸4.4.高度的寄生性高度的寄生性5.5.通過裝配方式進(jìn)行繁殖通過裝配方式進(jìn)行繁殖6.6.離體可保持長(zhǎng)期的侵染活性離體可保持長(zhǎng)期的侵染活性7.7.對(duì)抗生素通常不敏感對(duì)抗生素通常不敏感8.8.有些能夠整合到寄主的基因組中有些能夠整合到寄主的基因組中第6頁(yè)/共71頁(yè)病毒與人類：病毒與人類：1 1）病毒對(duì)人類健康的危害）病毒對(duì)人類健康的危害2 2）對(duì)人類生活的影響）對(duì)人類生活的影響2 2）病毒作為分子生物學(xué)研究的工具：）病毒作為分子生物學(xué)研究的工具： -DNA-DNA是遺傳物質(zhì)的證明是遺傳物質(zhì)的證明 （噬菌體感染實(shí)驗(yàn)）（噬菌體感染實(shí)驗(yàn)） -遺

4、傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移的載體遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移的載體( (轉(zhuǎn)染轉(zhuǎn)染) ) - -蛋白質(zhì)工程（噬菌體展示技術(shù)蛋白質(zhì)工程（噬菌體展示技術(shù)) )第7頁(yè)/共71頁(yè)建議讀物：第8頁(yè)/共71頁(yè)第9頁(yè)/共71頁(yè)H5N1型禽流感病毒（藍(lán)色）正攻擊紅色細(xì)胞H:紅細(xì)胞凝聚(血)素(Hemagglutinin) ,115個(gè)亞型;N:神經(jīng)氨酸 (醇)酶, Neuraminidase 19個(gè)亞型 第10頁(yè)/共71頁(yè) 瘋牛病瘋牛病HIV第11頁(yè)/共71頁(yè)病毒的計(jì)量病毒的計(jì)量 單位：?jiǎn)挝唬?nmnm病毒的基因組：病毒的基因組：QQ：3 3個(gè)基因個(gè)基因一、形態(tài)構(gòu)造與化學(xué)成分一、形態(tài)構(gòu)造與化學(xué)成分 （一、大?。ㄒ?、大?。┑?2頁(yè)/共71頁(yè)（二

5、）病毒粒子結(jié)構(gòu)與組成（二）病毒粒子結(jié)構(gòu)與組成 殼粒：構(gòu)成病毒外殼的形態(tài)亞單位。殼粒：構(gòu)成病毒外殼的形態(tài)亞單位。第13頁(yè)/共71頁(yè)病毒病毒粒子粒子 核心：由核心：由DNADNA或或RNARNA構(gòu)成構(gòu)成 核衣殼核衣殼（基本（基本 構(gòu)造構(gòu)造 ）衣殼：由許多衣殼粒蛋白構(gòu)成衣殼：由許多衣殼粒蛋白構(gòu)成 包膜包膜 （非基本構(gòu)非基本構(gòu)造）：由類脂造）：由類脂和糖蛋白構(gòu)成和糖蛋白構(gòu)成, ,有的帶有刺突有的帶有刺突流感病毒刺突流感病毒刺突 血凝素蛋白：與宿主唾液酸結(jié)合血凝素蛋白：與宿主唾液酸結(jié)合 神經(jīng)氨酸酶：幫助病毒進(jìn)入宿主神經(jīng)氨酸酶：幫助病毒進(jìn)入宿主第14頁(yè)/共71頁(yè) 病毒的群體形態(tài)病毒的群體形態(tài) 1 1、包涵

6、體（病毒）：、包涵體（病毒）：昆蟲病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)聚集而成的晶體結(jié)構(gòu)。昆蟲病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)聚集而成的晶體結(jié)構(gòu)。第15頁(yè)/共71頁(yè)2 2、噬菌斑、噬菌斑 3 3、空斑、空斑4 4、枯斑（組織壞死）、枯斑（組織壞死）第16頁(yè)/共71頁(yè) 蝕（噬）斑測(cè)定（蝕（噬）斑測(cè)定（plaque assayplaque assay）：）： 在生長(zhǎng)的宿主表面，鋪上細(xì)菌或動(dòng)在生長(zhǎng)的宿主表面，鋪上細(xì)菌或動(dòng)物病毒，在單層細(xì)胞上形成的蝕（噬）斑，物病毒，在單層細(xì)胞上形成的蝕（噬）斑，可以認(rèn)為由單個(gè)病毒增殖產(chǎn)生的。由此，可以認(rèn)為由單個(gè)病毒增殖產(chǎn)生的。由此，可以通過蝕（噬）斑形成單位可以通過蝕（噬）斑形成單位( (pfu)pf

7、u)來計(jì)算來計(jì)算單位體積樣品中病毒的數(shù)量。單位體積樣品中病毒的數(shù)量。 病毒感染性作為病毒數(shù)目測(cè)定的依據(jù)第17頁(yè)/共71頁(yè)（三）病毒核酸（基因組）（三）病毒核酸（基因組） dsDNA/ssDNA dsDNA/ssDNA dsRNA/ssRNA dsRNA/ssRNA 線狀線狀/ /環(huán)狀，環(huán)狀， 閉環(huán)閉環(huán)/ /缺口環(huán)缺口環(huán) 單分子單分子/ /雙分子雙分子 / /三分子三分子/ /多分子多分子 第18頁(yè)/共71頁(yè)HBVHBV（人乙肝病毒）的缺口環(huán)（人乙肝病毒）的缺口環(huán)正鏈為缺口環(huán);負(fù)鏈密閉第19頁(yè)/共71頁(yè)多分子基因組（流感病毒）多分子基因組（流感病毒）第20頁(yè)/共71頁(yè)（四）噬菌體形態(tài)（四）噬菌體

8、形態(tài)1 1、噬菌體的模式結(jié)構(gòu)：、噬菌體的模式結(jié)構(gòu)：T T偶數(shù)噬菌體偶數(shù)噬菌體頭部：頭部：頸部：頸部：尾部：尾部： 尾鞘、尾鞘、 尾管、尾管、 基板、刺突、基板、刺突、 尾絲、尾絲、 第21頁(yè)/共71頁(yè)噬菌體形態(tài)噬菌體形態(tài)第22頁(yè)/共71頁(yè)二、病毒的繁殖方式二、病毒的繁殖方式 （一）噬菌體（一）噬菌體烈性噬菌體烈性噬菌體 感染后短時(shí)間內(nèi)能連續(xù)感染后短時(shí)間內(nèi)能連續(xù)完成繁殖過程而使宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。完成繁殖過程而使宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。溫和噬菌體溫和噬菌體 感染后其基因組整合到宿主的基因組上，并感染后其基因組整合到宿主的基因組上，并隨宿主基因組的復(fù)制而同步，而不引起宿主細(xì)隨宿主基因組的復(fù)制而同步

9、，而不引起宿主細(xì)胞的裂解的噬菌體。胞的裂解的噬菌體。第23頁(yè)/共71頁(yè)繁殖過程（烈性噬菌體）：繁殖過程（烈性噬菌體）：第24頁(yè)/共71頁(yè)1 1）吸附：尾絲與宿主表面特異受體結(jié)合）吸附：尾絲與宿主表面特異受體結(jié)合2 2）侵入：溶菌酶水解肽聚糖，核酸進(jìn)入宿）侵入：溶菌酶水解肽聚糖，核酸進(jìn)入宿 主細(xì)胞。主細(xì)胞。3 3）增殖：控制細(xì)胞代謝系統(tǒng)，合成噬菌體）增殖：控制細(xì)胞代謝系統(tǒng)，合成噬菌體 的各種的各種 “部件部件”。 第25頁(yè)/共71頁(yè)增殖過程的增殖過程的3 3階段：階段： 1 1）早期轉(zhuǎn)錄）早期轉(zhuǎn)錄- -翻譯：翻譯：2 2）次早期轉(zhuǎn)錄）次早期轉(zhuǎn)錄- -翻譯翻譯3 3）晚期轉(zhuǎn)錄）晚期轉(zhuǎn)錄- -翻譯翻

10、譯第26頁(yè)/共71頁(yè)4 4）成熟：）成熟：自裝配過程。自裝配過程。5 5）釋放：多種酶）釋放：多種酶類作用，促進(jìn)細(xì)類作用，促進(jìn)細(xì)胞裂解，釋放子胞裂解，釋放子代噬菌體代噬菌體。第27頁(yè)/共71頁(yè)第28頁(yè)/共71頁(yè) 噬菌體的測(cè)定噬菌體的測(cè)定( (效價(jià)的測(cè)定效價(jià)的測(cè)定) )效價(jià)效價(jià): :生物制品活性（數(shù)量）高低的標(biāo)志，生物制品活性（數(shù)量）高低的標(biāo)志， 通常采用生物學(xué)方法測(cè)定。通常采用生物學(xué)方法測(cè)定。噬菌體效價(jià)：噬菌體效價(jià)： 又稱噬菌斑形成單位（又稱噬菌斑形成單位（pfupfu）數(shù)）數(shù), ,指每毫指每毫升試樣中含有侵染性噬菌體的粒子數(shù)。升試樣中含有侵染性噬菌體的粒子數(shù)。第29頁(yè)/共71頁(yè)雙層平板法雙層

11、平板法技術(shù)要點(diǎn)： 1.雙層瓊脂 , 2.半固體瓊脂 3.高濃度宿主細(xì)胞, 4.倒上皿溫度第30頁(yè)/共71頁(yè)雙層平板法測(cè)定效價(jià)的優(yōu)點(diǎn)雙層平板法測(cè)定效價(jià)的優(yōu)點(diǎn)1 1）彌補(bǔ)平板不平）彌補(bǔ)平板不平2 2）噬菌斑位于同個(gè)平面，較清晰）噬菌斑位于同個(gè)平面，較清晰3 3）上層為半固體培養(yǎng)基，有利噬菌體）上層為半固體培養(yǎng)基，有利噬菌體 擴(kuò)散擴(kuò)散第31頁(yè)/共71頁(yè) 一步生長(zhǎng)曲線（一步生長(zhǎng)曲線（DebruckDebruck，19391939） 定量描述烈性噬菌體生長(zhǎng)規(guī)律的定量描述烈性噬菌體生長(zhǎng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線，用于反映各種噬菌體潛伏實(shí)驗(yàn)曲線，用于反映各種噬菌體潛伏期、裂解期和裂解量的特征曲線。期、裂解期和裂解量的特

12、征曲線。 請(qǐng)?jiān)O(shè)想病毒增殖過程群體數(shù)量的變化過程？第32頁(yè)/共71頁(yè)1 1、用噬菌體的稀釋液感染高濃度的宿主細(xì)胞；、用噬菌體的稀釋液感染高濃度的宿主細(xì)胞；2 2、數(shù)分鐘后，加入抗噬菌體的抗血清、數(shù)分鐘后，加入抗噬菌體的抗血清（中和未吸附的噬菌（中和未吸附的噬菌體）體）；3 3、將上述混合物用培養(yǎng)物大量稀釋，終止抗血清的作、將上述混合物用培養(yǎng)物大量稀釋，終止抗血清的作用和防止新釋放的噬菌體感染其它細(xì)胞；用和防止新釋放的噬菌體感染其它細(xì)胞；4 4、保溫培養(yǎng)并定期檢測(cè)培養(yǎng)物中的噬菌體效價(jià)、保溫培養(yǎng)并定期檢測(cè)培養(yǎng)物中的噬菌體效價(jià)（對(duì)噬菌對(duì)噬菌體含量進(jìn)行計(jì)數(shù)體含量進(jìn)行計(jì)數(shù)）；）；5 5、以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)

13、，病毒的效價(jià)、以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒的效價(jià)( (噬菌斑數(shù)噬菌斑數(shù)/ml)/ml)為縱為縱坐標(biāo)，繪制出病毒特征性的繁殖曲線；坐標(biāo)，繪制出病毒特征性的繁殖曲線；實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟問題：?jiǎn)栴}：1 1）在一個(gè)培養(yǎng)系統(tǒng)中，如何測(cè)定噬菌體數(shù)量？）在一個(gè)培養(yǎng)系統(tǒng)中，如何測(cè)定噬菌體數(shù)量？ 第33頁(yè)/共71頁(yè)裂解期：裂解期：平穩(wěn)期：平穩(wěn)期：效價(jià)最高期效價(jià)最高期裂解量：裂解量：每個(gè)受染細(xì)胞產(chǎn)生每個(gè)受染細(xì)胞產(chǎn)生的噬菌體的總數(shù)。的噬菌體的總數(shù)。（平穩(wěn)期（平穩(wěn)期pfu/pfu/ 受染細(xì)胞受染細(xì)胞？） 潛伏期：潛伏期：( (侵入到裝配侵入到裝配): ): 隱悔期；胞內(nèi)累積期隱悔期；胞內(nèi)累積期第34頁(yè)/共71頁(yè)溫和噬菌體溫

14、和噬菌體溶原性（溶原現(xiàn)象）溶原性（溶原現(xiàn)象）: :溫和噬菌體侵入溫和噬菌體侵入宿主后并不引起宿主細(xì)胞裂解的現(xiàn)象宿主后并不引起宿主細(xì)胞裂解的現(xiàn)象稱之。稱之。溶原菌：受溫和噬菌體感染的宿主稱溶原菌：受溫和噬菌體感染的宿主稱之為溶原菌。之為溶原菌。前噬菌體：整合在宿主基因組上的溫前噬菌體：整合在宿主基因組上的溫和噬菌體的核酸。和噬菌體的核酸。第35頁(yè)/共71頁(yè)溶源原因溶源原因1) 1) 合成阻遏蛋白，阻遏噬菌體合成阻遏蛋白，阻遏噬菌體mRNAmRNA合成合成 ( (關(guān)閉某些噬菌體蛋白基因關(guān)閉某些噬菌體蛋白基因( (晚期蛋白）晚期蛋白） 的表達(dá)的表達(dá)) )2) 2) 整合酶的合成整合酶的合成OL,OR

15、為操縱基因 PL, PR 為啟動(dòng)子第36頁(yè)/共71頁(yè) 噬菌體整合過程噬菌體整合過程Phr:光反應(yīng)酶第37頁(yè)/共71頁(yè)溫和噬菌體的自發(fā)或誘發(fā)裂解溫和噬菌體的自發(fā)或誘發(fā)裂解 UVUV、X X射線和氮芥子氣能干擾或射線和氮芥子氣能干擾或破壞阻遏蛋白的作用，從而使噬破壞阻遏蛋白的作用，從而使噬菌體失去溶源控制，進(jìn)入裂解過菌體失去溶源控制，進(jìn)入裂解過程。程。第38頁(yè)/共71頁(yè)噬菌體感染結(jié)果噬菌體感染結(jié)果作業(yè)作業(yè): : 分析誘導(dǎo)裂解和自發(fā)裂解后子代噬菌體行為?第39頁(yè)/共71頁(yè)溫和噬菌體存在狀態(tài)溫和噬菌體存在狀態(tài) - - 游離態(tài)游離態(tài) -整合態(tài)整合態(tài) -營(yíng)養(yǎng)態(tài)營(yíng)養(yǎng)態(tài)第40頁(yè)/共71頁(yè)溫和噬菌體的檢查溫和噬

16、菌體的檢查第41頁(yè)/共71頁(yè)( (二二) ) 植物病毒和動(dòng)物病毒植物病毒和動(dòng)物病毒植物病毒的特點(diǎn)植物病毒的特點(diǎn)-病毒粒子形態(tài)螺旋對(duì)稱病毒粒子形態(tài)螺旋對(duì)稱-通過昆蟲、傷口等傳播途徑進(jìn)入宿主細(xì)胞通過昆蟲、傷口等傳播途徑進(jìn)入宿主細(xì)胞-核酸主要為核酸主要為SSRNASSRNA-引起花葉、黃化、從枝、枯斑等癥狀引起花葉、黃化、從枝、枯斑等癥狀第42頁(yè)/共71頁(yè)植物病毒形態(tài)植物病毒形態(tài)第43頁(yè)/共71頁(yè)+ +SSRNASSRNA： RNA RNA的堿基序列與病毒的的堿基序列與病毒的mRNAmRNA序列相序列相同，可以直接用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。同，可以直接用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。（但逆轉(zhuǎn)錄病毒則需逆轉(zhuǎn)錄為（但

17、逆轉(zhuǎn)錄病毒則需逆轉(zhuǎn)錄為DNADNA才能合成蛋白質(zhì)。）才能合成蛋白質(zhì)。）第44頁(yè)/共71頁(yè)-SSRNA-SSRNA： RNA RNA的堿基序列與病毒的的堿基序列與病毒的mRNAmRNA序列序列互補(bǔ)，需要合成互補(bǔ)，需要合成+ +mRNAmRNA，才能合成相才能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。應(yīng)的蛋白質(zhì)。第45頁(yè)/共71頁(yè)植物病毒的裝配植物病毒的裝配第46頁(yè)/共71頁(yè)第47頁(yè)/共71頁(yè)動(dòng)物病毒與人類疾病動(dòng)物病毒與人類疾病第48頁(yè)/共71頁(yè)第49頁(yè)/共71頁(yè)核酸類型核酸類型第50頁(yè)/共71頁(yè)動(dòng)物病毒的增殖動(dòng)物病毒的增殖 （吸附）吸附）侵入侵入脫殼脫殼增殖增殖釋放釋放第51頁(yè)/共71頁(yè)一些病毒宿主的表面受體：一些病毒

18、宿主的表面受體：腺病毒腺病毒 CARCAR蛋白蛋白HIV T-HIV T-輔助細(xì)胞上的輔助細(xì)胞上的CD4CD4流感病毒流感病毒A A型型 含唾液酸的糖蛋白含唾液酸的糖蛋白狂犬病毒狂犬病毒 神經(jīng)元上乙酰膽堿神經(jīng)元上乙酰膽堿 第52頁(yè)/共71頁(yè)病毒粒子的感染與釋放病毒粒子的感染與釋放（流感病毒：（流感病毒：-RNA-RNA）第53頁(yè)/共71頁(yè)以出芽方式釋放以出芽方式釋放包膜蛋白插入膜中，包膜蛋白插入膜中，細(xì)胞膜出芽方式釋放細(xì)胞膜出芽方式釋放病毒粒子。病毒粒子。第54頁(yè)/共71頁(yè)感染結(jié)果感染結(jié)果第55頁(yè)/共71頁(yè)HIVHIV病毒病毒第56頁(yè)/共71頁(yè)第57頁(yè)/共71頁(yè)AIDSAIDS發(fā)展過程發(fā)展過程

19、第58頁(yè)/共71頁(yè)疫苗疫苗第59頁(yè)/共71頁(yè)昆蟲病毒昆蟲病毒包涵體：包裹著病毒粒子、光學(xué)顯微鏡包涵體：包裹著病毒粒子、光學(xué)顯微鏡 可見的堿溶性結(jié)晶蛋白質(zhì)?？梢姷膲A溶性結(jié)晶蛋白質(zhì)。第60頁(yè)/共71頁(yè)類型類型-核型多角體病毒（核型多角體病毒（NPVNPV）-質(zhì)型多角體病毒（質(zhì)型多角體病毒（CPVCPV）-顆粒體病毒（顆粒體病毒（GVGV）第61頁(yè)/共71頁(yè) .2 .2 亞病毒亞病毒凡在核酸和蛋白質(zhì)兩種成分中凡在核酸和蛋白質(zhì)兩種成分中, ,只含其中之只含其中之一一 的分子病原體的分子病原體, ,稱為亞病毒。稱為亞病毒。1 1、類病毒、類病毒(viroid)(viroid) 只含只含RNARNA一種成分，專性寄生在活細(xì)胞內(nèi)一種成分，專性寄生在活細(xì)胞內(nèi)的分子病原體。的分子病原體。第62頁(yè)/共71頁(yè) 裸露環(huán)狀的裸露環(huán)狀的ssRNAssRNA 分子量很小，約分子量很小，約 由由246-375246-375核苷酸組成核苷酸組成 寄生多種植物。