非細(xì)胞生物病毒ppt課件

1、l第一節(jié)第一節(jié) 病毒的普通特性病毒的普通特性l一、病毒一、病毒(Virus)l概念：病毒是一類比細(xì)菌更微小，概念：病毒是一類比細(xì)菌更微小，能經(jīng)過濾菌器，僅含一種類型的核能經(jīng)過濾菌器，僅含一種類型的核酸酸DNA或或RNA，只能在活的細(xì)，只能在活的細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁衍的非細(xì)胞形狀的微生胞內(nèi)生長(zhǎng)繁衍的非細(xì)胞形狀的微生物。物。l在食品工業(yè)中，病毒不象細(xì)菌和真菌那樣有在食品工業(yè)中，病毒不象細(xì)菌和真菌那樣有直接的作用。但是，在涉及食品衛(wèi)生等方面直接的作用。但是，在涉及食品衛(wèi)生等方面那么顯的非常重要，例如：肝炎病毒、輪狀那么顯的非常重要，例如：肝炎病毒、輪狀病毒、噬菌體和病毒、噬菌體和SARS病毒等。假設(shè)說肝輪病

2、毒等。假設(shè)說肝輪S三種病毒與食品的平安性有關(guān)的話，噬菌體三種病毒與食品的平安性有關(guān)的話，噬菌體的危害那么主要是發(fā)生在發(fā)酵工業(yè)當(dāng)中的。的危害那么主要是發(fā)生在發(fā)酵工業(yè)當(dāng)中的。在利用微生物發(fā)酵消費(fèi)食品的過程中，在乳在利用微生物發(fā)酵消費(fèi)食品的過程中，在乳酸發(fā)酵、醋酸發(fā)酵、氨基酸發(fā)酵等過程中，酸發(fā)酵、醋酸發(fā)酵、氨基酸發(fā)酵等過程中，發(fā)酵菌假設(shè)遭到相應(yīng)的噬菌體感染時(shí)，發(fā)酵發(fā)酵菌假設(shè)遭到相應(yīng)的噬菌體感染時(shí)，發(fā)酵作用將會(huì)減慢甚至停頓，不積累代謝產(chǎn)物，作用將會(huì)減慢甚至停頓，不積累代謝產(chǎn)物，菌體很快消逝，整個(gè)發(fā)酵消費(fèi)遭到破壞。菌體很快消逝，整個(gè)發(fā)酵消費(fèi)遭到破壞。l在現(xiàn)代科學(xué)研討中，病毒的作用是顯著在現(xiàn)代科學(xué)研討中，

3、病毒的作用是顯著的，在分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等方面的，在分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等方面產(chǎn)生了宏大的影響。在基因工程研討方產(chǎn)生了宏大的影響。在基因工程研討方面，假設(shè)將病毒核酸分子進(jìn)展體外切割，面，假設(shè)將病毒核酸分子進(jìn)展體外切割，按照實(shí)踐需求進(jìn)展基因重組，然后再送按照實(shí)踐需求進(jìn)展基因重組，然后再送入體內(nèi)，進(jìn)展表達(dá)，產(chǎn)生新的理想性物入體內(nèi)，進(jìn)展表達(dá)，產(chǎn)生新的理想性物質(zhì)，運(yùn)用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)等方面。質(zhì)，運(yùn)用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)等方面。l在現(xiàn)代免役食品的研討與開發(fā)中也同樣在現(xiàn)代免役食品的研討與開發(fā)中也同樣是大有可為的。是大有可為的。l二、病毒的特點(diǎn)二、病毒的特點(diǎn)l由于病毒是非細(xì)胞生物，所以它具有細(xì)由于病毒是非細(xì)胞生物，所

4、以它具有細(xì)胞生物所沒有的突出特點(diǎn)，主要表如今胞生物所沒有的突出特點(diǎn)，主要表如今以下幾個(gè)方面。以下幾個(gè)方面。l1、個(gè)體極其微?。簜€(gè)體微小，在電子顯、個(gè)體極其微小：個(gè)體微小，在電子顯微鏡下才干看見。微鏡下才干看見。l2、只含一種類型核酸：一種病毒的毒粒、只含一種類型核酸：一種病毒的毒粒內(nèi)只含有一種核酸，內(nèi)只含有一種核酸，DNA或者或者RNA。l3、專性寄生：嚴(yán)厲的活細(xì)胞內(nèi)寄生，沒有本身的核糖、專性寄生：嚴(yán)厲的活細(xì)胞內(nèi)寄生，沒有本身的核糖體，沒有個(gè)體生長(zhǎng)，也不進(jìn)展二均分裂，必需依賴宿體，沒有個(gè)體生長(zhǎng)，也不進(jìn)展二均分裂，必需依賴宿主細(xì)胞進(jìn)展本身的核酸復(fù)制，構(gòu)成子代。主細(xì)胞進(jìn)展本身的核酸復(fù)制，構(gòu)成子代。

5、 l4、大部分病毒沒有酶或酶系極不完全，不含催化能量、大部分病毒沒有酶或酶系極不完全，不含催化能量代謝代謝 的酶，不能進(jìn)展獨(dú)立的代謝作用的酶，不能進(jìn)展獨(dú)立的代謝作用l5、對(duì)大多數(shù)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感。、對(duì)大多數(shù)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感。l三、病毒的大小與形狀三、病毒的大小與形狀l1、大?。赫闪坎《敬笮〉膯挝?、大?。赫闪坎《敬笮〉膯挝皇羌{米是納米nm。各種病毒的大。各種病毒的大小相差很大。小相差很大。l小的病毒直徑只需小的病毒直徑只需1020nm左左右，例如：口蹄疫右，例如：口蹄疫V的直徑的直徑22nm；大的病毒直徑可超越大的病毒直徑可超越250nm，例，例如 ： 痘 病 毒 的 大 小

6、 約 為如 ： 痘 病 毒 的 大 小 約 為250300nm；l大多數(shù)病毒的直徑都在大多數(shù)病毒的直徑都在150nm以以下。下。l2、形狀：病毒的形狀有四種，、形狀：病毒的形狀有四種，即：球形、桿形、磚形和蝌蚪形，即：球形、桿形、磚形和蝌蚪形，細(xì)菌病毒細(xì)菌病毒噬菌體即為蝌蚪形。噬菌體即為蝌蚪形。l四、病毒的化學(xué)組成四、病毒的化學(xué)組成l絕大多數(shù)病毒主要是由核酸、蛋白質(zhì)組絕大多數(shù)病毒主要是由核酸、蛋白質(zhì)組成，只需少數(shù)病毒除上述成分外，還含成，只需少數(shù)病毒除上述成分外，還含有脂類、多糖等物質(zhì)。有脂類、多糖等物質(zhì)。l病毒核酸的分子量大約在病毒核酸的分子量大約在210161018Daldon之間之間,D

7、aldon簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)稱為DTl蛋白質(zhì)也是病毒的主要成分，其分子量蛋白質(zhì)也是病毒的主要成分，其分子量在在10000150000DT之間。之間。毒?；瘜W(xué)組成核酸；核酸；蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)；脂類；脂類；碳水化合物；碳水化合物；根本化學(xué)組成根本化學(xué)組成病毒顆粒在化學(xué)上表現(xiàn)為核蛋白病毒顆粒在化學(xué)上表現(xiàn)為核蛋白l五、病毒的構(gòu)造五、病毒的構(gòu)造l病毒的根本構(gòu)造有三種：病毒的根本構(gòu)造有三種：l螺旋對(duì)稱螺旋對(duì)稱:-煙草花葉病毒煙草花葉病毒TMVl多面體對(duì)稱多面體對(duì)稱:二十面體對(duì)稱病毒二十面體對(duì)稱病毒-腺病毒腺病毒 l復(fù)合對(duì)稱復(fù)合對(duì)稱: T4噬菌體噬菌體 l病毒子：一個(gè)構(gòu)造齊全，功能完好，病毒子：一個(gè)構(gòu)造齊全，功能完好，

8、具有感染性的成熟病毒顆粒。具有感染性的成熟病毒顆粒。l病毒的種類：病毒的種類：l1、按照構(gòu)造分類：、按照構(gòu)造分類：l 裸露病毒；裸露病毒；l 囊膜包膜病毒；囊膜包膜病毒；病毒的蛋白質(zhì)殼體和病毒核酸中心構(gòu)成的復(fù)合物，又稱病毒的蛋白質(zhì)殼體和病毒核酸中心構(gòu)成的復(fù)合物，又稱核衣殼。核衣殼。核衣殼核衣殼nucleocapsidnucleocapsid：僅由核衣殼構(gòu)成的病毒顆粒僅由核衣殼構(gòu)成的病毒顆粒裸露毒粒裸露毒粒naked virionnaked virion：包膜包膜envelopeenvelope：有些病毒核衣殼包裹著的一層脂蛋白膜，它是病毒以出芽有些病毒核衣殼包裹著的一層脂蛋白膜，它是病毒以出芽

9、buddingbudding方式成熟時(shí)，由細(xì)胞膜衍生而來的。有維系毒方式成熟時(shí)，由細(xì)胞膜衍生而來的。有維系毒粒構(gòu)造，維護(hù)病毒核殼的作用。特別是病毒的包膜糖蛋白，粒構(gòu)造，維護(hù)病毒核殼的作用。特別是病毒的包膜糖蛋白，具有多種生物學(xué)活性，是啟動(dòng)病毒感染所必需的。具有多種生物學(xué)活性，是啟動(dòng)病毒感染所必需的。l2、按照寄生性分類：、按照寄生性分類：l 動(dòng)物病毒動(dòng)物病毒l 植物病毒植物病毒l 細(xì)菌病毒噬菌體細(xì)菌病毒噬菌體各種動(dòng)物病毒各種植物病毒各種噬菌體愛滋病病毒構(gòu)造圖愛滋病病毒構(gòu)造圖l六、病毒的增殖及人工培育六、病毒的增殖及人工培育l一一 病毒的增殖病毒的增殖l1、吸附：第一種途徑是經(jīng)過細(xì)胞外、吸附：第

10、一種途徑是經(jīng)過細(xì)胞外表的離子表的離子Mg+2進(jìn)展吸附，是可進(jìn)展吸附，是可逆的；第二種途徑是經(jīng)過細(xì)胞膜受逆的；第二種途徑是經(jīng)過細(xì)胞膜受體來完成吸附，是不可逆的。體來完成吸附，是不可逆的。l2、侵入：經(jīng)過細(xì)胞膜的胞飲作用進(jìn)、侵入：經(jīng)過細(xì)胞膜的胞飲作用進(jìn)展，在此過程中，病毒直接穿過細(xì)展，在此過程中，病毒直接穿過細(xì)胞膜，這時(shí)的囊膜胞膜與細(xì)胞胞膜，這時(shí)的囊膜胞膜與細(xì)胞膜交融而芯髓進(jìn)入細(xì)胞。膜交融而芯髓進(jìn)入細(xì)胞。3、脫殼：有的病毒在侵入的過程中還要脫、脫殼：有的病毒在侵入的過程中還要脫殼，如大腸桿菌殼，如大腸桿菌T4噬菌體就是這樣。病毒噬菌體就是這樣。病毒進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，在溶酶體蛋白水解酶的作用進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，在

11、溶酶體蛋白水解酶的作用下完成脫殼，時(shí)間大約是幾分鐘到幾小時(shí)。下完成脫殼，時(shí)間大約是幾分鐘到幾小時(shí)。4、生物合成：、生物合成：DNA在細(xì)胞核內(nèi)合成，在細(xì)胞核內(nèi)合成，RNA在細(xì)胞漿內(nèi)合成，在細(xì)胞漿內(nèi)合成，Pr在胞漿內(nèi)合成。在胞漿內(nèi)合成。5、裝配和釋放：在細(xì)胞核或胞漿內(nèi)裝配，、裝配和釋放：在細(xì)胞核或胞漿內(nèi)裝配，構(gòu)成核衣殼。囊膜在核衣殼經(jīng)過核膜或細(xì)構(gòu)成核衣殼。囊膜在核衣殼經(jīng)過核膜或細(xì)胞膜的同時(shí)獲得，病毒顆粒以出芽方式釋胞膜的同時(shí)獲得，病毒顆粒以出芽方式釋放。放。l二 病毒的人工培育l1、細(xì)胞培育法：?jiǎn)螌蛹?xì)胞培育法、懸浮培育法和固定培育法。l2、雞胚培育法： 絨毛尿囊膜接種，用1012日齡雞胚進(jìn)展； 卵

12、黃囊接種，用5日齡雞胚。l3、動(dòng)物培育法：用幼齡無特定病原的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，主要用于V的病原性測(cè)定、疫苗效能的測(cè)定、抗血清的制備等。l第二節(jié)第二節(jié) 噬菌體噬菌體l噬菌體噬菌體Phage是一種侵染細(xì)是一種侵染細(xì)菌的微生物病毒，廣泛分布于自菌的微生物病毒，廣泛分布于自然界中。由于噬菌體在發(fā)酵工業(yè)然界中。由于噬菌體在發(fā)酵工業(yè)中的危害較為突出而引起人們的中的危害較為突出而引起人們的廣泛注重。廣泛注重。l人們對(duì)大腸桿菌人們對(duì)大腸桿菌T系噬菌體進(jìn)系噬菌體進(jìn)展了大量的研討，獲得了有關(guān)病展了大量的研討，獲得了有關(guān)病毒的根底知識(shí)。由于它是一個(gè)很毒的根底知識(shí)。由于它是一個(gè)很方便的生物模型和獨(dú)特的研討工方便的生物模型和獨(dú)

13、特的研討工具，由于它是一個(gè)單細(xì)胞的宿主具，由于它是一個(gè)單細(xì)胞的宿主和很簡(jiǎn)單的寄生物。和很簡(jiǎn)單的寄生物。l一、噬菌體的形狀一、噬菌體的形狀l同其它病毒一樣，噬菌體由核酸和蛋白同其它病毒一樣，噬菌體由核酸和蛋白質(zhì)組成，核酸的單鏈或雙鏈分子組成環(huán)質(zhì)組成，核酸的單鏈或雙鏈分子組成環(huán)狀或線狀，病毒的外殼有不同的外形和狀或線狀，病毒的外殼有不同的外形和大小。大小。l根本形狀有：蝌蚪形，微球形，線狀。根本形狀有：蝌蚪形，微球形，線狀。l二、噬菌體的生活周期二、噬菌體的生活周期l一一 噬菌體生長(zhǎng)的測(cè)定：一步生長(zhǎng)曲噬菌體生長(zhǎng)的測(cè)定：一步生長(zhǎng)曲線線l一步生長(zhǎng)曲線：少量病毒與敏感細(xì)胞接一步生長(zhǎng)曲線：少量病毒與敏感細(xì)

14、胞接觸，病毒吸附后，高倍稀釋，繼續(xù)培育，觸，病毒吸附后，高倍稀釋，繼續(xù)培育，定時(shí)取樣測(cè)定培育物中的病毒效價(jià)，以定時(shí)取樣測(cè)定培育物中的病毒效價(jià)，以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒效價(jià)為縱坐標(biāo)，感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒效價(jià)為縱坐標(biāo)，繪制出病毒特征性的繁衍曲線，即一步繪制出病毒特征性的繁衍曲線，即一步生長(zhǎng)曲線生長(zhǎng)曲線 l埋伏期：釋放子代病毒粒子所需的最短時(shí)間，噬菌體以分鐘計(jì)，動(dòng)物病毒、植物病毒以小時(shí)或天計(jì)，大腸桿菌約25min l裂解量：每個(gè)受染細(xì)胞所釋放產(chǎn)生的子代病毒數(shù) 目，幾十到萬個(gè)。 l裂解量= 平穩(wěn)期的平均噬菌斑數(shù) / 埋伏期的平均噬菌斑數(shù) l詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方法：詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方法： l l對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的敏感菌懸浮液

15、與適量的噬菌體混合，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的敏感菌懸浮液與適量的噬菌體混合，l混合比例為混合比例為101防止幾個(gè)噬菌侵染一個(gè)菌體防止幾個(gè)噬菌侵染一個(gè)菌體)l l 數(shù)分鐘后，參與一定量的噬菌體抗血清，以中和數(shù)分鐘后，參與一定量的噬菌體抗血清，以中和l 未被吸收的噬菌體未被吸收的噬菌體l l 用培育液高倍稀釋，以免第二次吸附感染用培育液高倍稀釋，以免第二次吸附感染l 培育培育l 含噬菌體樣品與敏感菌混合含噬菌體樣品與敏感菌混合l l 平板培育，計(jì)算噬菌斑數(shù)平板培育，計(jì)算噬菌斑數(shù)l結(jié)果可見：結(jié)果可見：l1、埋伏期：吸附后開場(chǎng)一段時(shí)間，約、埋伏期：吸附后開場(chǎng)一段時(shí)間，約510min，噬菌體的數(shù)量不見添加，闡明噬菌

16、體，噬菌體的數(shù)量不見添加，闡明噬菌體未完成復(fù)制和組裝。未完成復(fù)制和組裝。l2、裂解期：感染后、裂解期：感染后2030min，平板中噬菌斑，平板中噬菌斑數(shù)量忽然直線上升，表示噬菌體已從寄主細(xì)胞數(shù)量忽然直線上升，表示噬菌體已從寄主細(xì)胞中裂解釋放了。中裂解釋放了。l3、裂解量：每個(gè)被感染的細(xì)菌釋放新的噬菌、裂解量：每個(gè)被感染的細(xì)菌釋放新的噬菌體的平均數(shù)稱為裂解量。體的平均數(shù)稱為裂解量。l如下圖：如下圖：l 裂解期平均噬菌斑數(shù)裂解期平均噬菌斑數(shù)l裂解量裂解量= l 埋伏期平均噬菌斑數(shù)埋伏期平均噬菌斑數(shù)l三、毒性噬菌體三、毒性噬菌體l通常把毒性噬菌體看作噬菌體的正常表通常把毒性噬菌體看作噬菌體的正常表現(xiàn)

17、?，F(xiàn)。l大腸桿菌大腸桿菌T4噬菌體即為毒性噬菌體。噬菌體即為毒性噬菌體。l一毒性噬菌體侵入宿主細(xì)胞的過程：一毒性噬菌體侵入宿主細(xì)胞的過程：l分為五個(gè)階段分為五個(gè)階段l1、吸附：與細(xì)胞的特異性受體結(jié)合，、吸附：與細(xì)胞的特異性受體結(jié)合，一種噬菌體吸附后不影響另外一種噬菌一種噬菌體吸附后不影響另外一種噬菌體的吸附，例如：大腸桿菌體的吸附，例如：大腸桿菌T4噬菌體吸噬菌體吸附于細(xì)胞后，并不會(huì)影響到其它種類的附于細(xì)胞后，并不會(huì)影響到其它種類的噬菌體在此細(xì)胞的吸附。噬菌體在此細(xì)胞的吸附。l2、侵入：吸附后，噬菌體的核酸部分注入到、侵入：吸附后，噬菌體的核酸部分注入到細(xì)胞中，蛋白質(zhì)殼體留在外面，從吸附到侵入

18、細(xì)胞中，蛋白質(zhì)殼體留在外面，從吸附到侵入只需幾秒鐘幾分鐘。只需幾秒鐘幾分鐘。l3、復(fù)制：噬菌體核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞后，支配、復(fù)制：噬菌體核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞后，支配宿主細(xì)胞代謝機(jī)能，大量復(fù)制噬菌體核酸，并宿主細(xì)胞代謝機(jī)能，大量復(fù)制噬菌體核酸，并合成病毒所需的蛋白質(zhì)，但不構(gòu)成帶殼體的粒合成病毒所需的蛋白質(zhì)，但不構(gòu)成帶殼體的粒子。子。l4、粒子成熟裝配：寄主細(xì)胞合成噬菌體、粒子成熟裝配：寄主細(xì)胞合成噬菌體的殼體，并進(jìn)一步組裝成完好的噬菌體粒子。的殼體，并進(jìn)一步組裝成完好的噬菌體粒子。l5、寄主細(xì)胞裂解釋放：噬菌體粒子成熟、寄主細(xì)胞裂解釋放：噬菌體粒子成熟后，引起寄主細(xì)胞裂解，釋放出病毒子，釋放后，引起寄主細(xì)胞裂解，釋放出病毒子，釋放量因噬菌體種類而有所不同，一個(gè)寄主細(xì)胞可量因噬菌體種類而有所不同，一個(gè)寄主細(xì)胞可釋放釋放1010000個(gè)噬菌體粒子。個(gè)噬菌體粒子。l留意：留意：l1、在細(xì)菌培育液中，細(xì)菌被噬菌體感染，、在細(xì)菌培育液中，細(xì)菌被噬菌體感染，菌體細(xì)胞裂解，渾濁的菌懸液變成為透菌體細(xì)胞裂解，渾濁的菌懸液變成為透明的裂解液。明的裂解液。l2、在雙層平板固體培育基上，稀釋的噬、在雙層平板固體培育基上，稀釋的噬菌體懸液引起點(diǎn)狀感染，在感染點(diǎn)上進(jìn)菌體懸液引起點(diǎn)狀感染，在感染點(diǎn)上進(jìn)入反復(fù)的侵染過程，產(chǎn)生透明的空斑稱入反復(fù)的侵染過程，產(chǎn)生透明的空斑稱為噬菌斑。為噬