第三章病毒和亞病毒_微生物學(xué)

1、微生物學(xué)病毒和亞病毒病毒和亞病毒 第一節(jié)第一節(jié) 病毒病毒 病毒（病毒（Virus）是在是在19世紀(jì)末才被世紀(jì)末才被發(fā)現(xiàn)的一類(lèi)微小病原體。發(fā)現(xiàn)的一類(lèi)微小病原體。一、病毒的發(fā)現(xiàn)和研究歷史一、病毒的發(fā)現(xiàn)和研究歷史 早在早在1566年就有了關(guān)于瘋狗咬人致病，年就有了關(guān)于瘋狗咬人致病，即即狂犬病狂犬病的記載并發(fā)現(xiàn)它能夠傳染給其它許的記載并發(fā)現(xiàn)它能夠傳染給其它許多動(dòng)物。多動(dòng)物。 另一種病毒病另一種病毒病軟疣軟疣的報(bào)告，這張的報(bào)告，這張1841年年的手繪圖就是一個(gè)證據(jù)。的手繪圖就是一個(gè)證據(jù)。畫(huà)家多明尼克畫(huà)家多明尼克加朱洛作品加朱洛作品 那那不勒斯的瘟疫不勒斯的瘟疫 第一個(gè)記載的植物病毒病當(dāng)屬第一個(gè)記載的植物

2、病毒病當(dāng)屬郁金香郁金香碎色花病碎色花病，至今荷蘭阿姆斯特丹的博物館，至今荷蘭阿姆斯特丹的博物館還保存著一張還保存著一張1619年荷蘭畫(huà)家的一幅得病的年荷蘭畫(huà)家的一幅得病的郁金香靜物畫(huà)。郁金香靜物畫(huà)。 一枚得病的郁金香球莖竟能一枚得病的郁金香球莖竟能換來(lái)?yè)Q來(lái)一頭牛一頭牛、一頭豬或羊一頭豬或羊，甚至，甚至成噸的成噸的谷物谷物或上千磅的或上千磅的奶酪奶酪。 日本的衛(wèi)矛葉變色品種、印度的日本的衛(wèi)矛葉變色品種、印度的雜色錦麻和中國(guó)的雜色錦麻和中國(guó)的“綠菊綠菊”也都也都是用病毒改造的。是用病毒改造的。 1886年，年，A. Mayer 發(fā)現(xiàn)具有傳染性的發(fā)現(xiàn)具有傳染性的煙草花葉病煙草花葉病1892年，年，D

3、. Ivanovsky煙草花葉病病原體能通過(guò)細(xì)菌濾器：煙草花葉病病原體能通過(guò)細(xì)菌濾器： 一種能通過(guò)細(xì)菌濾器的一種能通過(guò)細(xì)菌濾器的”細(xì)菌毒素細(xì)菌毒素”或或極小的細(xì)菌極小的細(xì)菌1898年，年，M W BeijerinckM W Beijerinck對(duì)煙草花葉病病原體的研究結(jié)果：對(duì)煙草花葉病病原體的研究結(jié)果：t 能通過(guò)細(xì)菌濾器；能通過(guò)細(xì)菌濾器；t 可被乙醇沉淀而不失去其感染性，可被乙醇沉淀而不失去其感染性，t 能在瓊脂凝膠中擴(kuò)散；能在瓊脂凝膠中擴(kuò)散；t 用培養(yǎng)細(xì)菌的方法不能被培養(yǎng)出來(lái)，推測(cè)只能在植物活細(xì)胞中生活；用培養(yǎng)細(xì)菌的方法不能被培養(yǎng)出來(lái)，推測(cè)只能在植物活細(xì)胞中生活； 一百多年以來(lái)，煙草花葉病毒

4、在病毒學(xué)發(fā)展史一百多年以來(lái)，煙草花葉病毒在病毒學(xué)發(fā)展史乃至遺傳學(xué)、生物化學(xué)以及當(dāng)代基因工程中起到了乃至遺傳學(xué)、生物化學(xué)以及當(dāng)代基因工程中起到了里程碑里程碑的作用。的作用。極大地豐富了現(xiàn)代生物學(xué)極大地豐富了現(xiàn)代生物學(xué)（微生物學(xué)、分子生物學(xué)、（微生物學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)）分子遺傳學(xué)）的理論與技術(shù)；的理論與技術(shù)；病毒學(xué)病毒學(xué)（virulogy） 研究病毒（研究病毒（virus）的本質(zhì)及其與宿主的相互作）的本質(zhì)及其與宿主的相互作用的科學(xué)，是微生物學(xué)的重要分支學(xué)科。用的科學(xué)，是微生物學(xué)的重要分支學(xué)科。有效地控制和消滅人及有益生物的病毒病害；有效地控制和消滅人及有益生物的病毒病害；利用病毒對(duì)有害生物

5、、特別是害蟲(chóng)進(jìn)行生物防治；利用病毒對(duì)有害生物、特別是害蟲(chóng)進(jìn)行生物防治；發(fā)展以基因工程為中心的生物高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)；發(fā)展以基因工程為中心的生物高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)；真病毒（真病毒（EuvirusEuvirus）非非細(xì)細(xì)胞胞生生物物至少含有核酸和蛋白質(zhì)兩種組分。至少含有核酸和蛋白質(zhì)兩種組分。亞病毒（亞病毒（subvirussubvirus）類(lèi)病毒：只含具有獨(dú)立侵染性的類(lèi)病毒：只含具有獨(dú)立侵染性的RNARNA組分組分?jǐn)M病毒：只含不具獨(dú)立侵染性的擬病毒：只含不具獨(dú)立侵染性的RNARNA組分組分朊病毒：只含單一蛋白質(zhì)組分朊病毒：只含單一蛋白質(zhì)組分二、病毒的特點(diǎn)和定義二、病毒的特點(diǎn)和定義1. 特特 點(diǎn)點(diǎn)1）不具有細(xì)胞

6、結(jié)構(gòu)，具有一般化學(xué)大分子的特征。）不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，具有一般化學(xué)大分子的特征。Eg. 一些簡(jiǎn)單的病毒僅由核酸和蛋白質(zhì)外殼（一些簡(jiǎn)單的病毒僅由核酸和蛋白質(zhì)外殼（coat）構(gòu)成，故可把它們視為核蛋白分子。構(gòu)成，故可把它們視為核蛋白分子。2）一種病毒的毒粒內(nèi)只含有一種核酸，）一種病毒的毒粒內(nèi)只含有一種核酸，DNA或者或者RNA。朊病毒甚至僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成朊病毒甚至僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成3）大部分病毒沒(méi)有酶或酶系極不完全，不含催化能量）大部分病毒沒(méi)有酶或酶系極不完全，不含催化能量代謝的酶，不能進(jìn)行獨(dú)立的代謝作用。代謝的酶，不能進(jìn)行獨(dú)立的代謝作用。4）嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生，沒(méi)有自身的核糖體，沒(méi)有個(gè)）嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生

7、，沒(méi)有自身的核糖體，沒(méi)有個(gè)體生長(zhǎng)，也不進(jìn)行二均分裂，必須依賴(lài)宿主細(xì)胞進(jìn)行自體生長(zhǎng)，也不進(jìn)行二均分裂，必須依賴(lài)宿主細(xì)胞進(jìn)行自身的核酸復(fù)制，形成子代。身的核酸復(fù)制，形成子代。 病毒感染敏感宿主細(xì)胞后，病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞，通過(guò)病毒感染敏感宿主細(xì)胞后，病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞，通過(guò)其復(fù)制與表達(dá)產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì)，然后由其復(fù)制與表達(dá)產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì)，然后由這些新合成的病毒組分裝配（這些新合成的病毒組分裝配（assembly）成）成子代毒粒子代毒粒，并以一定方式釋放到細(xì)胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱(chēng)并以一定方式釋放到細(xì)胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱(chēng)做做復(fù)制復(fù)制（replication）。）

8、。5）個(gè)體微小，在電子顯微鏡下才能看見(jiàn)。）個(gè)體微小，在電子顯微鏡下才能看見(jiàn)。6）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。例如利福平可抑制痘病毒復(fù)制例如利福平可抑制痘病毒復(fù)制7）在離體條件下，能以無(wú)生命的生物大分子狀態(tài)存）在離體條件下，能以無(wú)生命的生物大分子狀態(tài)存在，并可長(zhǎng)期保持其侵染活力。在，并可長(zhǎng)期保持其侵染活力。8）有些病毒的核酸還能整合到宿主的基因組中，）有些病毒的核酸還能整合到宿主的基因組中，并誘發(fā)潛伏性感染。并誘發(fā)潛伏性感染。病毒（病毒（virus)virus)是一類(lèi)由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種是一類(lèi)由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微成分組成的超顯

9、微“非細(xì)胞生物非細(xì)胞生物”，其本質(zhì)是，其本質(zhì)是一種只含一種只含DNADNA和和RNARNA的遺傳因子。的遺傳因子。超顯微的什么是病毒？沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的專(zhuān)性活細(xì)胞內(nèi)寄生2. 定定 義義感染態(tài)感染態(tài)：活細(xì)胞內(nèi)專(zhuān)性寄生（宿主體內(nèi)）：活細(xì)胞內(nèi)專(zhuān)性寄生（宿主體內(nèi)）非感染態(tài)非感染態(tài)：以無(wú)生命的生物大分子狀態(tài)長(zhǎng)期：以無(wú)生命的生物大分子狀態(tài)長(zhǎng)期 存在，并可保持其侵染活性。存在，并可保持其侵染活性。 （離體條件下）（離體條件下）病病毒毒的的兩兩種種存存在在狀狀態(tài)態(tài)病毒幾乎可以感染所有的細(xì)胞生物，并具有宿主特異性病毒幾乎可以感染所有的細(xì)胞生物，并具有宿主特異性噬菌體（噬菌體（phage）植物病毒（植物病毒（plan

10、t viruses）動(dòng)物病毒（動(dòng)物病毒（animal viruses）三、病毒的宿主范圍三、病毒的宿主范圍四、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)和大小四、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)和大小 （一）（一） 病毒的大小病毒的大小 絕大多數(shù)的病毒都是能通過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器的微小顆絕大多數(shù)的病毒都是能通過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器的微小顆粒，直徑在粒，直徑在20200nm的范圍內(nèi)，必須在電鏡下觀察。的范圍內(nèi)，必須在電鏡下觀察。最大病毒最大病毒d=200nm的牛痘苗病毒（的牛痘苗病毒（smallpox）；）；最小病毒之一最小病毒之一d=28nm的脊髓灰質(zhì)炎病毒（的脊髓灰質(zhì)炎病毒（polio virus）；）； 病毒是一類(lèi)非細(xì)胞生物，故稱(chēng)之為病毒是一類(lèi)非細(xì)胞生

11、物，故稱(chēng)之為病毒粒病毒?；蚧虿《倔w病毒體（virion），有時(shí)也稱(chēng)），有時(shí)也稱(chēng)病毒顆粒病毒顆?；蚧虿《玖Ｗ硬《玖Ｗ樱╲irus particle），），專(zhuān)指成熟的、結(jié)構(gòu)完整的和有感染性的單專(zhuān)指成熟的、結(jié)構(gòu)完整的和有感染性的單個(gè)病毒。個(gè)病毒。（二）（二） 病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)球形顆粒球形顆粒(或稱(chēng)擬球形顆粒或稱(chēng)擬球形顆粒)桿狀顆粒桿狀顆粒復(fù)雜形狀顆粒（如蝌蚪狀，卵形）復(fù)雜形狀顆粒（如蝌蚪狀，卵形）毒毒粒粒的的形形狀狀采用各種電鏡技術(shù)觀察病毒粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)采用各種電鏡技術(shù)觀察病毒粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)Orf virus：口瘡病毒：口瘡病毒(接觸性膿皰皮炎病毒接觸性膿皰皮炎病毒)（負(fù)染技術(shù)）（負(fù)染技術(shù)）

12、Ebola virus ：埃博：埃博拉病毒（正染技術(shù)）拉病毒（正染技術(shù)）Vaccinia virus 痘苗病毒痘苗病毒（投影技術(shù)）（投影技術(shù)）各種毒粒的大小、形態(tài)差異很大各種毒粒的大小、形態(tài)差異很大煙草花葉病毒煙草花葉病毒細(xì)菌細(xì)菌M13噬菌體噬菌體細(xì)菌細(xì)菌T4噬菌體噬菌體大腸桿菌大腸桿菌細(xì)菌細(xì)菌f2、MS2噬菌體噬菌體脊髓灰質(zhì)炎病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒牛痘病毒牛痘病毒腺病毒腺病毒衣原體衣原體人血紅細(xì)胞人血紅細(xì)胞病毒長(zhǎng)什么樣子？病毒的基本結(jié)構(gòu)衣殼（蛋白質(zhì)外殼）核心（核酸）DNA：DNA病毒(如天花病毒、腺病毒等)RNA：RNA病毒(如HIV、脊髓灰質(zhì)炎病毒等)只含有其中一種核酸核衣殼1. 典型病毒粒的

13、構(gòu)造典型病毒粒的構(gòu)造核心（核心（core）或基因組）或基因組（genome）位于病毒中心的核酸。位于病毒中心的核酸。衣殼（衣殼（capsid）：包圍在核心：包圍在核心周?chē)牡鞍踪|(zhì)，由蛋白質(zhì)亞基周?chē)牡鞍踪|(zhì)，由蛋白質(zhì)亞基按對(duì)稱(chēng)的形式、有規(guī)律地排列按對(duì)稱(chēng)的形式、有規(guī)律地排列而成，是病毒粒的主要支架結(jié)而成，是病毒粒的主要支架結(jié)構(gòu)和抗原成分，有保護(hù)核酸等構(gòu)和抗原成分，有保護(hù)核酸等作用。由許多在電鏡下可辨別作用。由許多在電鏡下可辨別的形態(tài)學(xué)亞單位的形態(tài)學(xué)亞單位衣殼粒衣殼粒（capsomere 或或 capsomer）所所構(gòu)成。構(gòu)成。有些較復(fù)雜的病毒（一般為有些較復(fù)雜的病毒（一般為動(dòng)物病毒，如流感病毒、皰

14、動(dòng)物病毒，如流感病毒、皰疹病毒、狂犬病毒、水泡性疹病毒、狂犬病毒、水泡性口膜炎病毒、以及小麥叢矮口膜炎病毒、以及小麥叢矮病毒等），其核衣殼外還被病毒等），其核衣殼外還被一層含蛋白質(zhì)或糖蛋白的類(lèi)一層含蛋白質(zhì)或糖蛋白的類(lèi)脂雙層膜覆蓋著，這層膜稱(chēng)脂雙層膜覆蓋著，這層膜稱(chēng)為為包膜（囊膜，包膜（囊膜，envelope）。囊膜上還長(zhǎng)有很多管狀突囊膜上還長(zhǎng)有很多管狀突起物起物刺突（刺突（spike）等等附屬物。附屬物。對(duì)對(duì)稱(chēng)稱(chēng)體體制制螺旋對(duì)稱(chēng)螺旋對(duì)稱(chēng)二十面體對(duì)稱(chēng)二十面體對(duì)稱(chēng)復(fù)合對(duì)稱(chēng)復(fù)合對(duì)稱(chēng)有包膜有包膜無(wú)包膜無(wú)包膜桿狀：煙草花葉病毒（桿狀：煙草花葉病毒（TMV）等）等絲狀：大腸桿菌的絲狀：大腸桿菌的f1、fd

15、、M13等等卷曲狀：正粘病毒（流感病毒）等卷曲狀：正粘病毒（流感病毒）等彈狀：狂犬病毒，水泡性口膜炎病毒等彈狀：狂犬病毒，水泡性口膜炎病毒等無(wú)包膜無(wú)包膜有包膜：有包膜：皰疹病毒皰疹病毒大型：腺病毒等大型：腺病毒等小型：脊髓灰質(zhì)炎病毒，小型：脊髓灰質(zhì)炎病毒， X174噬菌體等噬菌體等無(wú)包膜：無(wú)包膜：大腸桿菌的大腸桿菌的T偶數(shù)噬菌體（蝌蚪狀）等偶數(shù)噬菌體（蝌蚪狀）等有包膜：有包膜：痘病毒（磚塊狀）痘病毒（磚塊狀）2. 病毒粒的對(duì)稱(chēng)體制病毒粒的對(duì)稱(chēng)體制 病毒粒大量聚集并使宿主細(xì)胞發(fā)生病變時(shí)，就病毒粒大量聚集并使宿主細(xì)胞發(fā)生病變時(shí)，就形成了具有一定形態(tài)、構(gòu)造并能用光鏡加以觀察和形成了具有一定形態(tài)、構(gòu)造

16、并能用光鏡加以觀察和識(shí)別的特殊識(shí)別的特殊“群體群體”，稱(chēng)之為，稱(chēng)之為包涵體包涵體（inclusion body） 。3. 病毒的群體形態(tài)病毒的群體形態(tài)（1 1）包涵體（）包涵體（inclusion bodyinclusion body） 也有在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)都存在的類(lèi)型。也有在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)都存在的類(lèi)型。包包涵涵體體多數(shù)位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，具嗜酸性；多數(shù)位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，具嗜酸性；少數(shù)位于細(xì)胞核內(nèi)，具嗜堿性；少數(shù)位于細(xì)胞核內(nèi)，具嗜堿性；包包涵涵體體的的類(lèi)類(lèi)型型是病毒的聚集體是病毒的聚集體是病毒蛋白和與病毒感染有關(guān)的蛋白是病毒蛋白和與病毒感染有關(guān)的蛋白非病毒性包涵體非病毒性包涵體大多數(shù)由動(dòng)物病毒引起的

17、包涵體，大多數(shù)由動(dòng)物病毒引起的包涵體，是病毒的合成部位。是病毒的合成部位。病病毒毒包包涵涵體體的的應(yīng)應(yīng)用用用于病毒病的診斷用于病毒病的診斷用于生物防治用于生物防治（2 2）噬菌斑（）噬菌斑（plaqueplaque） 將少量的噬菌體與大量的宿主細(xì)胞的混合液與將少量的噬菌體與大量的宿主細(xì)胞的混合液與45左右的瓊脂培養(yǎng)基在培養(yǎng)皿中充分混勻，鋪平后左右的瓊脂培養(yǎng)基在培養(yǎng)皿中充分混勻，鋪平后培養(yǎng)培養(yǎng)10小時(shí)左右，肉眼可見(jiàn)一個(gè)個(gè)透亮不長(zhǎng)菌的小圓小時(shí)左右，肉眼可見(jiàn)一個(gè)個(gè)透亮不長(zhǎng)菌的小圓斑，即為斑，即為噬菌斑噬菌斑（plaque），），是由噬菌體在菌苔上是由噬菌體在菌苔上形成的形成的“負(fù)菌落負(fù)菌落”。（3

18、3）空斑）空斑（plaque） 由動(dòng)物病毒在宿主單層細(xì)胞培養(yǎng)物上形成一由動(dòng)物病毒在宿主單層細(xì)胞培養(yǎng)物上形成一個(gè)與噬菌斑類(lèi)似的肉眼可見(jiàn)的局部病損區(qū)域，稱(chēng)個(gè)與噬菌斑類(lèi)似的肉眼可見(jiàn)的局部病損區(qū)域，稱(chēng)之為之為蝕斑蝕斑或稱(chēng)或稱(chēng)空斑空斑（plaque）。）。 Dulbecco和和Vogt于于1953年發(fā)明了單層動(dòng)物細(xì)年發(fā)明了單層動(dòng)物細(xì)胞上的病毒空斑計(jì)數(shù)法，可進(jìn)行有活性的動(dòng)物病胞上的病毒空斑計(jì)數(shù)法，可進(jìn)行有活性的動(dòng)物病毒粒子的計(jì)數(shù)。毒粒子的計(jì)數(shù)。 由植物病毒在植物葉片上形成的局部壞死由植物病毒在植物葉片上形成的局部壞死斑，稱(chēng)之為斑，稱(chēng)之為枯斑枯斑（lesion，病斑）。，病斑）。（4 4）枯斑）枯斑（ le

19、sion ）（三）（三） 噬菌體的形態(tài)噬菌體的形態(tài)噬菌體的六種主要形態(tài)噬菌體的六種主要形態(tài)A型型dsDNA蝌蚪狀蝌蚪狀收縮性尾收縮性尾B型型dsDNA蝌蚪狀蝌蚪狀非收縮性長(zhǎng)尾非收縮性長(zhǎng)尾C型型dsDNA蝌蚪狀蝌蚪狀非收縮性短尾非收縮性短尾D型型ssDNA球狀球狀無(wú)尾無(wú)尾大頂衣殼粒大頂衣殼粒E型型ssRNA球狀球狀無(wú)尾無(wú)尾小頂衣殼粒小頂衣殼粒F型型ssDNA絲狀絲狀無(wú)頭尾無(wú)頭尾五、五、3類(lèi)典型形態(tài)的病毒及其代表類(lèi)典型形態(tài)的病毒及其代表1. 螺旋對(duì)稱(chēng)的代表螺旋對(duì)稱(chēng)的代表煙草花葉病毒煙草花葉病毒 煙草花葉病毒煙草花葉病毒簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)TMV（tobaco mosaic virus），是一種植物病毒，在病毒

20、學(xué)發(fā)展史上有其，是一種植物病毒，在病毒學(xué)發(fā)展史上有其獨(dú)特的地位。它是發(fā)現(xiàn)最早、研究最深入和了解最獨(dú)特的地位。它是發(fā)現(xiàn)最早、研究最深入和了解最清楚的一種病毒。清楚的一種病毒。直接影響烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量直接影響烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量感病植物癥狀：感病植物癥狀： 花葉、葉片輕度扭曲，花葉、葉片輕度扭曲，當(dāng)天氣干燥和炎熱的當(dāng)天氣干燥和炎熱的時(shí)候，下部葉容易受到花葉燒傷時(shí)候，下部葉容易受到花葉燒傷。早期感病植株。早期感病植株還表同矮化癥狀。還表同矮化癥狀。 由由6390個(gè)核苷酸構(gòu)成，每個(gè)核苷酸構(gòu)成，每3個(gè)核苷酸與一個(gè)蛋白質(zhì)亞基相個(gè)核苷酸與一個(gè)蛋白質(zhì)亞基相結(jié)合結(jié)合衣殼含衣殼含2130個(gè)皮鞋狀的蛋白亞基個(gè)皮鞋狀的蛋

21、白亞基5 ssRNA95衣殼蛋白衣殼蛋白煙草花葉病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)煙草花葉病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)2. 二十面體對(duì)稱(chēng)的代表二十面體對(duì)稱(chēng)的代表腺病毒腺病毒 腺病毒腺病毒（Adenovirus）是一類(lèi)動(dòng)物病毒，是一類(lèi)動(dòng)物病毒，于于1953年首次從手術(shù)切除的小兒扁桃體中分離年首次從手術(shù)切除的小兒扁桃體中分離到。到。 主要侵染呼吸道、眼結(jié)膜和淋巴組織，是急主要侵染呼吸道、眼結(jié)膜和淋巴組織，是急性咽炎、咽結(jié)膜炎、流行性角膜結(jié)膜炎和病毒性性咽炎、咽結(jié)膜炎、流行性角膜結(jié)膜炎和病毒性肺炎等的病原體。肺炎等的病原體。有有12個(gè)角、個(gè)角、20個(gè)面、個(gè)面、30條棱。條棱。衣殼由衣殼由252個(gè)個(gè)衣殼粒衣殼粒組成，包括組成，包括

22、核心核心是由是由36500bp（堿基對(duì)）的（堿基對(duì)）的線狀雙鏈線狀雙鏈DNA（dsDNA）構(gòu)成。）構(gòu)成。六鄰體（六鄰體（hexon）的衣殼粒的衣殼粒240個(gè)（均勻個(gè)（均勻分布在分布在20個(gè)面上）；個(gè)面上）；五鄰體（五鄰體（penton）的衣殼粒的衣殼粒12個(gè)（分布個(gè)（分布在在12個(gè)頂角上）；每個(gè)五鄰體上突出一個(gè)頂角上）；每個(gè)五鄰體上突出一根末端帶有頂球的蛋白纖維，稱(chēng)為根末端帶有頂球的蛋白纖維，稱(chēng)為刺突刺突（spike）。有有12個(gè)角、個(gè)角、20個(gè)面、個(gè)面、30條棱。條棱。衣殼由衣殼由252個(gè)個(gè)衣殼粒衣殼粒組成，包括組成，包括核心核心是由是由36500bp（堿基對(duì)）的（堿基對(duì)）的線狀雙鏈線狀雙鏈

23、DNA（dsDNA）構(gòu)成。）構(gòu)成。六鄰體（六鄰體（hexon）的衣殼粒的衣殼粒240個(gè)（均勻個(gè)（均勻分布在分布在20個(gè)面上）；個(gè)面上）；五鄰體（五鄰體（penton）的衣殼粒的衣殼粒12個(gè)（分布個(gè)（分布在在12個(gè)頂角上）；每個(gè)五鄰體上突出一個(gè)頂角上）；每個(gè)五鄰體上突出一根末端帶有頂球的蛋白纖維，稱(chēng)為根末端帶有頂球的蛋白纖維，稱(chēng)為刺突刺突（spike）。有有12個(gè)角、個(gè)角、20個(gè)面、個(gè)面、30條棱。條棱。衣殼由衣殼由252個(gè)個(gè)衣殼粒衣殼粒組成，包括組成，包括核心核心是由是由36500bp（堿基對(duì)）的（堿基對(duì)）的線狀雙鏈線狀雙鏈DNA（dsDNA）構(gòu)成。）構(gòu)成。六鄰體（六鄰體（hexon）的衣殼粒

24、的衣殼粒240個(gè)（均勻個(gè)（均勻分布在分布在20個(gè)面上）；個(gè)面上）；五鄰體（五鄰體（penton）的衣殼粒的衣殼粒12個(gè)（分布個(gè)（分布在在12個(gè)頂角上）；每個(gè)五鄰體上突出一個(gè)頂角上）；每個(gè)五鄰體上突出一根末端帶有頂球的蛋白纖維，稱(chēng)為根末端帶有頂球的蛋白纖維，稱(chēng)為刺突刺突（spike）。 腺病毒只能培養(yǎng)在人的組織細(xì)胞（腺病毒只能培養(yǎng)在人的組織細(xì)胞（羊膜、羊膜、HeLaHeLa或或Hep-2Hep-2細(xì)胞株等細(xì)胞株等），尤其適合長(zhǎng)在），尤其適合長(zhǎng)在人胎腎組織細(xì)胞人胎腎組織細(xì)胞上，并能在宿主的細(xì)胞核中進(jìn)行增殖和裝配，并能使上，并能在宿主的細(xì)胞核中進(jìn)行增殖和裝配，并能使宿主細(xì)胞形成包涵體。宿主細(xì)胞形成包

25、涵體。3. 復(fù)合對(duì)稱(chēng)的代表復(fù)合對(duì)稱(chēng)的代表T偶數(shù)噬菌體偶數(shù)噬菌體 E.coli 的的T偶數(shù)偶數(shù)（even type）噬菌體噬菌體共有共有3種，即種，即T2、T4和和T6。它們是病毒學(xué)和分子遺傳。它們是病毒學(xué)和分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論研究中的極好材料。學(xué)基礎(chǔ)理論研究中的極好材料。T4噬菌體由橢圓形的二十面體頭部、噬菌體由橢圓形的二十面體頭部、頸部和螺旋對(duì)稱(chēng)的尾部三個(gè)部分構(gòu)頸部和螺旋對(duì)稱(chēng)的尾部三個(gè)部分構(gòu)成，是病毒中復(fù)合對(duì)稱(chēng)的代表。成，是病毒中復(fù)合對(duì)稱(chēng)的代表。頭部?jī)?nèi)的核心是頭部?jī)?nèi)的核心是dsDNA頭部與尾部相連處有一構(gòu)造簡(jiǎn)單的頭部與尾部相連處有一構(gòu)造簡(jiǎn)單的頸部，由頸環(huán)和頸須構(gòu)成。頸部，由頸環(huán)和頸須構(gòu)成。尾部

26、由尾鞘、尾管、基板、刺突和尾部由尾鞘、尾管、基板、刺突和尾絲五部分組成。尾絲五部分組成。 T4通過(guò)尾絲吸附于宿主通過(guò)尾絲吸附于宿主E.coli 表面。吸附后，由于基板受到構(gòu)表面。吸附后，由于基板受到構(gòu)象上的刺激，中央孔開(kāi)口，釋放溶菌酶并水解部分細(xì)胞壁，接著尾象上的刺激，中央孔開(kāi)口，釋放溶菌酶并水解部分細(xì)胞壁，接著尾鞘蛋白收縮，把尾管插入宿主細(xì)胞中。鞘蛋白收縮，把尾管插入宿主細(xì)胞中。六、病毒的核酸六、病毒的核酸 核酸構(gòu)成了病毒的核酸構(gòu)成了病毒的基因組（基因組（genome），是病毒，是病毒粒中最重要的成分，具有遺傳信息的粒中最重要的成分，具有遺傳信息的載體和傳遞體載體和傳遞體的作用。的作用。是是

27、DNA還是還是RNA；是單鏈（是單鏈（ss，single strand）結(jié)構(gòu)還是雙鏈（）結(jié)構(gòu)還是雙鏈（ds，double strand）結(jié)構(gòu)；）結(jié)構(gòu)；呈線狀還是環(huán)狀；呈線狀還是環(huán)狀；是閉環(huán)還是缺口環(huán)；是閉環(huán)還是缺口環(huán)；基因組是單分子、雙分子、三分子還是多分子。基因組是單分子、雙分子、三分子還是多分子。核酸的堿基（核酸的堿基（b b，basebase）或堿基對(duì)（）或堿基對(duì)（base pairbase pair，bpbp）數(shù)，以及核苷酸序列等。）數(shù)，以及核苷酸序列等。病毒核酸的類(lèi)型可從以下幾點(diǎn)來(lái)區(qū)分：病毒核酸的類(lèi)型可從以下幾點(diǎn)來(lái)區(qū)分：病毒核酸的種類(lèi)是病毒系統(tǒng)分類(lèi)中病毒核酸的種類(lèi)是病毒系統(tǒng)分類(lèi)中最可

28、靠的分子基礎(chǔ)最可靠的分子基礎(chǔ)皮鞋狀的亞基有規(guī)律皮鞋狀的亞基有規(guī)律地沿著中心軸地沿著中心軸（RNA）呈螺旋排列，進(jìn)而形呈螺旋排列，進(jìn)而形成高度有序、對(duì)稱(chēng)的成高度有序、對(duì)稱(chēng)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。螺旋對(duì)稱(chēng)殼體：螺旋對(duì)稱(chēng)殼體：裸露的螺旋毒粒裸露的螺旋毒粒有包膜的螺旋毒粒有包膜的螺旋毒粒衣殼衣殼核酸核酸核酸核酸衣殼粒衣殼粒衣殼粒衣殼粒包膜包膜刺突刺突是蛋白質(zhì)亞基圍繞具立方對(duì)稱(chēng)的是蛋白質(zhì)亞基圍繞具立方對(duì)稱(chēng)的正多面體的角或邊排列，進(jìn)而形正多面體的角或邊排列，進(jìn)而形成一個(gè)封閉的蛋白質(zhì)的鞘。成一個(gè)封閉的蛋白質(zhì)的鞘。二十面體對(duì)稱(chēng)殼體：二十面體對(duì)稱(chēng)殼體：裸露的二十面體毒粒裸露的二十面體毒粒有包膜的二十面體毒粒有包膜

29、的二十面體毒粒衣殼衣殼核酸核酸包膜包膜刺突刺突若以一定數(shù)目的亞若以一定數(shù)目的亞基排列成具有一定基排列成具有一定表面積的立方對(duì)稱(chēng)表面積的立方對(duì)稱(chēng)實(shí)體，實(shí)體，以二十面體以二十面體容積為最大容積為最大，能包，能包裝更多的病毒核酸，裝更多的病毒核酸，所以病毒殼體多取所以病毒殼體多取二十面體對(duì)稱(chēng)二十面體對(duì)稱(chēng)（icosahedral symmetry）結(jié)構(gòu)。）結(jié)構(gòu)。具有雙對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的典型例子是有尾噬菌體（具有雙對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的典型例子是有尾噬菌體（tailed phage）,其殼體由頭部和尾部組成。包裝有病毒核酸的其殼體由頭部和尾部組成。包裝有病毒核酸的頭部頭部通常呈通常呈二十面體對(duì)稱(chēng)二十面體對(duì)稱(chēng)，尾部尾部呈呈螺

30、旋對(duì)稱(chēng)螺旋對(duì)稱(chēng)。頭部頭部尾管尾管刺突刺突基板基板尾絲尾絲尾鞘尾鞘頸環(huán)頸環(huán)復(fù)合對(duì)稱(chēng)殼體：復(fù)合對(duì)稱(chēng)殼體：Vaccinia virus 痘苗病毒痘苗病毒（有包膜）（有包膜）在病毒中體積最大，在光學(xué)顯微鏡在病毒中體積最大，在光學(xué)顯微鏡下勉強(qiáng)可見(jiàn)。下勉強(qiáng)可見(jiàn)。有尾噬菌體（無(wú)包膜）有尾噬菌體（無(wú)包膜） 七、七、4類(lèi)病毒及其繁殖方式類(lèi)病毒及其繁殖方式（一）（一） 原核生物的病毒原核生物的病毒噬菌體噬菌體 1. 噬菌體的繁殖噬菌體的繁殖 噬菌體和一切病毒粒并不存在個(gè)體的生長(zhǎng)噬菌體和一切病毒粒并不存在個(gè)體的生長(zhǎng)過(guò)程，只有其兩種基本成分過(guò)程，只有其兩種基本成分（核酸和蛋白質(zhì)核酸和蛋白質(zhì)）的的合成和裝配，即：合成和

31、裝配，即： 病毒感染敏感宿主細(xì)胞后，病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞，病毒感染敏感宿主細(xì)胞后，病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞，通過(guò)其復(fù)制與表達(dá)產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì)，通過(guò)其復(fù)制與表達(dá)產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì)，然后由這些新合成的病毒組分裝配（然后由這些新合成的病毒組分裝配（assembly）成子）成子代毒粒，并以一定方式釋放到細(xì)胞外。病毒的這種特代毒粒，并以一定方式釋放到細(xì)胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱(chēng)做復(fù)制（殊繁殖方式稱(chēng)做復(fù)制（replication）。）。病毒的特點(diǎn)：病毒的特點(diǎn)：嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生物，只能在活細(xì)胞內(nèi)繁殖。嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生物，只能在活細(xì)胞內(nèi)繁殖。毒粒毒粒宿主細(xì)胞宿主細(xì)胞有繁殖性的有繁殖性的病毒基因組

32、病毒基因組具有感染性的毒粒消失具有感染性的毒粒消失病毒基因組復(fù)制、表達(dá)病毒基因組復(fù)制、表達(dá)病毒核酸和蛋白質(zhì)病毒核酸和蛋白質(zhì)裝配形成具有感染性的毒粒裝配形成具有感染性的毒粒釋放至細(xì)胞外釋放至細(xì)胞外原料；原料；能量；能量；生物合成場(chǎng)所；生物合成場(chǎng)所；噬菌體的繁殖一般分為噬菌體的繁殖一般分為5 5個(gè)階段，即個(gè)階段，即吸附吸附 侵入侵入 增殖增殖（復(fù)制與生物合成）（復(fù)制與生物合成） 成熟成熟（裝配）（裝配） 裂解裂解（釋放）（釋放） 凡在短時(shí)間內(nèi)能連續(xù)完成以上凡在短時(shí)間內(nèi)能連續(xù)完成以上5個(gè)階段而實(shí)現(xiàn)其繁殖個(gè)階段而實(shí)現(xiàn)其繁殖的噬菌體，稱(chēng)為的噬菌體，稱(chēng)為烈性噬菌體烈性噬菌體（virulent phage）

33、； 反之，進(jìn)入菌體后并不進(jìn)行增殖或引起溶菌的則稱(chēng)之反之，進(jìn)入菌體后并不進(jìn)行增殖或引起溶菌的則稱(chēng)之為為溫和噬菌體溫和噬菌體（temperate phage）。）。 烈性噬菌體所經(jīng)歷的繁殖過(guò)程，稱(chēng)為烈性噬菌體所經(jīng)歷的繁殖過(guò)程，稱(chēng)為裂解性周期裂解性周期（lytic cycle）或或增殖性周期（增殖性周期（productive cycle）。病病毒毒粒粒敏感細(xì)胞敏感細(xì)胞隨機(jī)碰撞而接觸（靜電引力或氫鍵）隨機(jī)碰撞而接觸（靜電引力或氫鍵）可逆吸附，無(wú)特異性（可逆吸附，無(wú)特異性（非細(xì)胞顆粒也可吸附非細(xì)胞顆粒也可吸附）病毒表面蛋白與細(xì)胞受體的結(jié)合病毒表面蛋白與細(xì)胞受體的結(jié)合特異性，不可逆吸附，特異性，不可逆吸附

34、，啟動(dòng)病毒感染的第一階段啟動(dòng)病毒感染的第一階段現(xiàn)以現(xiàn)以 E. coli E. coli 的的T T偶數(shù)噬菌體為代表加以介紹偶數(shù)噬菌體為代表加以介紹吸附（吸附（adsorption） 病毒吸附蛋白與細(xì)胞受體間的結(jié)合力來(lái)源于空間結(jié)構(gòu)的病毒吸附蛋白與細(xì)胞受體間的結(jié)合力來(lái)源于空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性，相互間的電荷、氫鍵、疏水性相互作用及范得華力?；パa(bǔ)性，相互間的電荷、氫鍵、疏水性相互作用及范得華力。 不同種系的細(xì)胞具有不同病毒的不同種系的細(xì)胞具有不同病毒的細(xì)胞受體，病毒受體的細(xì)胞種系特異細(xì)胞受體，病毒受體的細(xì)胞種系特異性決定了病毒的宿主范圍。性決定了病毒的宿主范圍。links1分別吸附于大腸桿菌性毛和菌體上的

35、噬菌體分別吸附于大腸桿菌性毛和菌體上的噬菌體 吸附作用受許多內(nèi)外因素的影響吸附作用受許多內(nèi)外因素的影響噬菌體的數(shù)量噬菌體的數(shù)量 由于每一宿主細(xì)胞表面的特異受體有限，因此由于每一宿主細(xì)胞表面的特異受體有限，因此所能吸附噬菌體的數(shù)目也有一個(gè)限量。所能吸附噬菌體的數(shù)目也有一個(gè)限量。 每一敏感細(xì)胞所能吸附的相應(yīng)噬菌體的數(shù)量，就每一敏感細(xì)胞所能吸附的相應(yīng)噬菌體的數(shù)量，就稱(chēng)稱(chēng)感染復(fù)數(shù)感染復(fù)數(shù)（m. .o. .i，multiplicity of infection）。輔助因子輔助因子 色氨酸可促進(jìn)色氨酸可促進(jìn)T4的尾絲擺脫頸須的束縛，有促的尾絲擺脫頸須的束縛，有促吸附作用；吸附作用； 生物素可促進(jìn)產(chǎn)谷氨酸細(xì)

36、菌噬菌體的吸附作用。生物素可促進(jìn)產(chǎn)谷氨酸細(xì)菌噬菌體的吸附作用。陽(yáng)離子陽(yáng)離子 Ca2+2+、Mg2+2+和和Ba2+2+等陽(yáng)離子對(duì)吸附有促進(jìn)作用；等陽(yáng)離子對(duì)吸附有促進(jìn)作用； Al3+3+、Fe3+3+和和Cr3+3+等陽(yáng)離子則可引起失活。等陽(yáng)離子則可引起失活。溫度溫度 在生長(zhǎng)最適溫度范圍內(nèi)最有利于吸附。在生長(zhǎng)最適溫度范圍內(nèi)最有利于吸附。 利用某些理化因子對(duì)吸附的促進(jìn)作用和抑制作用，利用某些理化因子對(duì)吸附的促進(jìn)作用和抑制作用，在發(fā)酵工業(yè)中對(duì)防止噬菌體的污染有一定的意義在發(fā)酵工業(yè)中對(duì)防止噬菌體的污染有一定的意義。pH值值 在中性時(shí)有利于吸附，在中性時(shí)有利于吸附， 在在pH5和和pH10時(shí)不易吸附。時(shí)

37、不易吸附。侵入又稱(chēng)病毒內(nèi)化，侵入又稱(chēng)病毒內(nèi)化，它是一個(gè)病毒吸附后幾乎立即發(fā)生，它是一個(gè)病毒吸附后幾乎立即發(fā)生，依賴(lài)于能量的感染步驟。依賴(lài)于能量的感染步驟。侵入（侵入（penetration）有伸縮尾的有伸縮尾的T偶數(shù)噬菌體：偶數(shù)噬菌體：注射方式注射方式將噬菌體核酸注入細(xì)胞將噬菌體核酸注入細(xì)胞通過(guò)尾部刺突固著于細(xì)胞；通過(guò)尾部刺突固著于細(xì)胞；尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖，是細(xì)胞壁產(chǎn)生小孔；尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖，是細(xì)胞壁產(chǎn)生小孔；尾鞘收縮，核酸通過(guò)中空的尾管壓入胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在胞外；尾鞘收縮，核酸通過(guò)中空的尾管壓入胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在胞外；尾絲吸附尾絲吸附刺突固著刺突固著尾鞘收縮尾鞘收縮尾管

38、穿入尾管穿入 DNA注入注入脫殼是病毒侵入后，病毒的包膜和脫殼是病毒侵入后，病毒的包膜和/或殼體除去而釋放出或殼體除去而釋放出病毒核酸的過(guò)程。病毒核酸的過(guò)程。脫殼是病毒基因組進(jìn)行功能表達(dá)所必需的感染事件。脫殼是病毒基因組進(jìn)行功能表達(dá)所必需的感染事件。T-偶數(shù)噬菌體脫殼與侵入是一起發(fā)生的，偶數(shù)噬菌體脫殼與侵入是一起發(fā)生的，僅有核酸病毒及結(jié)合蛋白進(jìn)入細(xì)胞，殼體留在細(xì)胞外。僅有核酸病毒及結(jié)合蛋白進(jìn)入細(xì)胞，殼體留在細(xì)胞外。病毒的毒粒消失，失去原有的感染性，進(jìn)入潛隱期。病毒的毒粒消失，失去原有的感染性，進(jìn)入潛隱期。病毒基因組的表達(dá)與復(fù)制存在著強(qiáng)烈的時(shí)序性病毒基因組的表達(dá)與復(fù)制存在著強(qiáng)烈的時(shí)序性病毒基因組

39、進(jìn)入胞內(nèi)病毒基因組進(jìn)入胞內(nèi)宿主細(xì)胞的代謝發(fā)生改變宿主細(xì)胞的代謝發(fā)生改變 病毒利用宿主的生物合成機(jī)構(gòu)和場(chǎng)所，使病毒核酸病毒利用宿主的生物合成機(jī)構(gòu)和場(chǎng)所，使病毒核酸表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸。表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸。增殖（增殖（replication）早期（早期（early, immediate early）次早期（次早期（delayed early）晚期（晚期（late） 新合成的毒粒結(jié)構(gòu)組分組裝成完整的病毒顆粒，新合成的毒粒結(jié)構(gòu)組分組裝成完整的病毒顆粒，稱(chēng)做病毒的稱(chēng)做病毒的裝配裝配，亦稱(chēng)，亦稱(chēng)成熟成熟（maturation）或或形態(tài)發(fā)生形態(tài)發(fā)生（morphogene

40、sis）。）。 成熟（成熟（maturation）至此，一個(gè)個(gè)成熟的大小相等的噬菌體粒子就裝配完成了。至此，一個(gè)個(gè)成熟的大小相等的噬菌體粒子就裝配完成了。DNA分子的縮合分子的縮合通過(guò)衣殼包裹通過(guò)衣殼包裹DNA而形成頭部而形成頭部尾絲和尾部的其他部件獨(dú)立裝配完成尾絲和尾部的其他部件獨(dú)立裝配完成頭頭部部與與尾尾部部相相結(jié)結(jié)合合最最后后裝裝上上尾尾絲絲主要步驟有：主要步驟有：T4T4噬菌體的裝配是一個(gè)噬菌體的裝配是一個(gè)極為復(fù)雜的自我裝配的過(guò)程極為復(fù)雜的自我裝配的過(guò)程包括包括4 4個(gè)完全獨(dú)立的亞裝配途徑：個(gè)完全獨(dú)立的亞裝配途徑：頭部的裝配；頭部的裝配；無(wú)尾絲的尾部裝配；無(wú)尾絲的尾部裝配；尾部與頭部自

41、發(fā)結(jié)合；尾部與頭部自發(fā)結(jié)合；單獨(dú)裝配的尾絲與前已裝配好的單獨(dú)裝配的尾絲與前已裝配好的顆粒相連。顆粒相連。裂解（裂解（lysis） 當(dāng)宿主細(xì)胞內(nèi)的大量子代噬菌體已成熟后，由于當(dāng)宿主細(xì)胞內(nèi)的大量子代噬菌體已成熟后，由于水解細(xì)胞膜的水解細(xì)胞膜的脂肪酶脂肪酶和水解細(xì)胞壁的和水解細(xì)胞壁的溶菌酶溶菌酶的作用的作用，從細(xì)胞內(nèi)部促進(jìn)了細(xì)胞的裂解，從而實(shí)現(xiàn)了噬菌體，從細(xì)胞內(nèi)部促進(jìn)了細(xì)胞的裂解，從而實(shí)現(xiàn)了噬菌體的釋放。的釋放。 大量噬菌體吸附于同一宿主細(xì)胞表面并釋放眾大量噬菌體吸附于同一宿主細(xì)胞表面并釋放眾多的溶菌酶，最終因外在的原因而導(dǎo)致細(xì)胞裂解的多的溶菌酶，最終因外在的原因而導(dǎo)致細(xì)胞裂解的現(xiàn)象稱(chēng)之為現(xiàn)象稱(chēng)之為

42、自外裂解自外裂解（lysis from without）。 平均每一個(gè)宿主細(xì)胞裂解后所產(chǎn)生的子代噬平均每一個(gè)宿主細(xì)胞裂解后所產(chǎn)生的子代噬菌體數(shù)稱(chēng)作菌體數(shù)稱(chēng)作裂解量裂解量（burst size）。自外裂解是不能產(chǎn)生子代噬菌體的裂解方式。自外裂解是不能產(chǎn)生子代噬菌體的裂解方式。吸附吸附侵入侵入早期：病毒特異性酶的合成早期：病毒特異性酶的合成病毒核酸復(fù)制病毒核酸復(fù)制病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成裝配裝配釋放釋放病毒大分子合成病毒大分子合成T4 噬菌體的生命旅程噬菌體的生命旅程噢，一只倒霉的大腸桿菌遇了細(xì)菌病毒噢，一只倒霉的大腸桿菌遇了細(xì)菌病毒T4噬菌體！噬菌體！ 病毒馬上抓住獵物不放，病毒馬上

43、抓住獵物不放，但是大腸桿菌體積是病毒的但是大腸桿菌體積是病毒的1000倍。病毒怎么辦呢？倍。病毒怎么辦呢？請(qǐng)看：請(qǐng)看： 病毒的蛋白質(zhì)外殼發(fā)揮作用，病毒的蛋白質(zhì)外殼發(fā)揮作用，將病毒的核酸物質(zhì)注入大腸桿菌體將病毒的核酸物質(zhì)注入大腸桿菌體內(nèi)，請(qǐng)注意病毒的外殼最后會(huì)被棄內(nèi)，請(qǐng)注意病毒的外殼最后會(huì)被棄在寄主體外。在寄主體外。左圖：病毒核酸鏈接入到寄主核酸鏈中左圖：病毒核酸鏈接入到寄主核酸鏈中右圖：病毒核酸鏈指揮大量復(fù)制自己右圖：病毒核酸鏈指揮大量復(fù)制自己 病毒的核酸鏈病毒的核酸鏈（藍(lán)色部分）（藍(lán)色部分）經(jīng)過(guò)一系列作用，接入寄主的核酸鏈經(jīng)過(guò)一系列作用，接入寄主的核酸鏈（橙色部分）（橙色部分）中，進(jìn)而控制寄

44、主的生命活動(dòng)。利用寄主本身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中，進(jìn)而控制寄主的生命活動(dòng)。利用寄主本身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)復(fù)制出成千上萬(wàn)的病毒核酸，同時(shí)新產(chǎn)生的病毒核酸鏈復(fù)制出成千上萬(wàn)的病毒核酸，同時(shí)新產(chǎn)生的病毒核酸鏈（黃色部分）（黃色部分）又又指揮寄主的細(xì)胞，利用寄主的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量地生產(chǎn)病毒外殼蛋白質(zhì)，最指揮寄主的細(xì)胞，利用寄主的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量地生產(chǎn)病毒外殼蛋白質(zhì)，最后把外殼與病毒核酸一起裝配成完整的新病毒。后把外殼與病毒核酸一起裝配成完整的新病毒。最后最后: : 大腸桿菌死亡并破裂，釋放出里面的病毒，大腸桿菌死亡并破裂，釋放出里面的病毒，新一代病毒開(kāi)始新的生命旅程新一代病毒開(kāi)始新的生命旅程 隨著時(shí)間的推移，細(xì)菌的數(shù)量變得越來(lái)越

45、少，隨著時(shí)間的推移，細(xì)菌的數(shù)量變得越來(lái)越少，這是因?yàn)樗鼈儽患?xì)菌病毒殺死了，這種現(xiàn)象也稱(chēng)為這是因?yàn)樗鼈儽患?xì)菌病毒殺死了，這種現(xiàn)象也稱(chēng)為“溶菌溶菌”現(xiàn)象。現(xiàn)象。 在涂布有敏感宿主細(xì)胞的固體培養(yǎng)基表面，若接在涂布有敏感宿主細(xì)胞的固體培養(yǎng)基表面，若接種上相應(yīng)噬菌體的稀釋液，則在菌苔上形成一個(gè)具有種上相應(yīng)噬菌體的稀釋液，則在菌苔上形成一個(gè)具有一定形狀、大小、邊緣和透明度噬菌斑（負(fù)菌落）。一定形狀、大小、邊緣和透明度噬菌斑（負(fù)菌落）。2. 噬菌體效價(jià)的測(cè)定噬菌體效價(jià)的測(cè)定噬菌體的鑒定指標(biāo)，噬菌體的鑒定指標(biāo)，純種分離和計(jì)數(shù)。純種分離和計(jì)數(shù)。效價(jià)效價(jià)（titre titer）：）：表示每毫升試樣中所含有的具表

46、示每毫升試樣中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù)，又稱(chēng)侵染性的噬菌體粒子數(shù)，又稱(chēng)噬菌斑形成單位數(shù)噬菌斑形成單位數(shù)（plaque-forming unit，pfu）或）或感染中心數(shù)感染中心數(shù)（infective centre）。）。較常用且較精確的測(cè)定效價(jià)的方法稱(chēng)為較常用且較精確的測(cè)定效價(jià)的方法稱(chēng)為雙層平板法雙層平板法（two layer plating method）雙雙層層平平板板法法底層平板（底層平板（2瓊脂培養(yǎng)基瓊脂培養(yǎng)基10mL）上層平板上層平板上層培養(yǎng)基（上層培養(yǎng)基（1瓊脂培養(yǎng)基瓊脂培養(yǎng)基5mL）宿主菌懸液（對(duì)數(shù)期菌液宿主菌懸液（對(duì)數(shù)期菌液0.2mL）噬菌體試樣（合適稀釋液噬菌體試樣（合

47、適稀釋液0.1mL）混混勻勻3710余余h計(jì)數(shù)噬菌斑計(jì)數(shù)噬菌斑雙層平板法主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：雙層平板法主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：加了底層培養(yǎng)基后，可使原來(lái)底面不平的玻璃皿的缺加了底層培養(yǎng)基后，可使原來(lái)底面不平的玻璃皿的缺陷得到了彌補(bǔ)；陷得到了彌補(bǔ)；所形成全部噬菌體斑都接近處于同一平面上，因此不所形成全部噬菌體斑都接近處于同一平面上，因此不僅每一噬菌斑的大小接近、邊緣清晰，而且不致發(fā)生上僅每一噬菌斑的大小接近、邊緣清晰，而且不致發(fā)生上下噬菌斑的重疊現(xiàn)象；下噬菌斑的重疊現(xiàn)象；因上層培養(yǎng)基中瓊脂較稀，故形成的噬菌斑較大，更因上層培養(yǎng)基中瓊脂較稀，故形成的噬菌斑較大，更有利于計(jì)數(shù)。有利于計(jì)數(shù)。3. 一步生長(zhǎng)

48、曲線（一步生長(zhǎng)曲線（one step growth curve） 定量描述烈性噬菌體生長(zhǎng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線，稱(chēng)作定量描述烈性噬菌體生長(zhǎng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線，稱(chēng)作一步生長(zhǎng)曲線或一級(jí)生長(zhǎng)曲線（一步生長(zhǎng)曲線或一級(jí)生長(zhǎng)曲線（one-stepgrowthcurve）。反映每種噬菌體的三個(gè)最重要的特性參數(shù)反映每種噬菌體的三個(gè)最重要的特性參數(shù)潛伏期潛伏期（latentphase）裂解期裂解期（risephase）裂解量裂解量（burstsize） 指噬菌體的核酸侵入宿主細(xì)胞后至第一個(gè)噬菌指噬菌體的核酸侵入宿主細(xì)胞后至第一個(gè)噬菌體粒子裝配前的一段時(shí)間。體粒子裝配前的一段時(shí)間。（1）潛伏期潛伏期（latentphase）

49、整段潛伏期中整段潛伏期中沒(méi)有一個(gè)成熟的噬菌體粒子沒(méi)有一個(gè)成熟的噬菌體粒子從細(xì)胞中釋放出來(lái)從細(xì)胞中釋放出來(lái)潛伏期又可分兩段潛伏期又可分兩段：隱晦期（隱晦期（eclipsephase） 指在潛伏期前期人為地（用氯仿）裂解細(xì)胞，裂指在潛伏期前期人為地（用氯仿）裂解細(xì)胞，裂解液仍無(wú)侵染性的一段時(shí)間。解液仍無(wú)侵染性的一段時(shí)間。細(xì)胞內(nèi)正處于復(fù)制噬菌體核酸和細(xì)胞內(nèi)正處于復(fù)制噬菌體核酸和合成其蛋白質(zhì)衣殼的階段合成其蛋白質(zhì)衣殼的階段胞內(nèi)累積期（胞內(nèi)累積期（intracellularaccumulationphase） 又稱(chēng)潛伏后期，在隱晦期后，如人為地裂解細(xì)胞，又稱(chēng)潛伏后期，在隱晦期后，如人為地裂解細(xì)胞，其裂解

50、液出現(xiàn)侵染性的一段時(shí)間。其裂解液出現(xiàn)侵染性的一段時(shí)間。噬菌體開(kāi)始裝配的時(shí)期，噬菌體開(kāi)始裝配的時(shí)期，在電鏡下可觀察到已初步裝配好的噬菌體粒子。在電鏡下可觀察到已初步裝配好的噬菌體粒子。（2）裂解期裂解期（risephase） 緊接在潛伏期后的一段宿主細(xì)胞迅速裂解、緊接在潛伏期后的一段宿主細(xì)胞迅速裂解、溶液中噬菌體粒子急劇增多的一段時(shí)間。溶液中噬菌體粒子急劇增多的一段時(shí)間。（3）平穩(wěn)期平穩(wěn)期（plateau） 指感染后的宿主已全部裂解，溶液中噬菌體指感染后的宿主已全部裂解，溶液中噬菌體效價(jià)達(dá)到最高點(diǎn)后的時(shí)期。效價(jià)達(dá)到最高點(diǎn)后的時(shí)期。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

51、濃度的宿主細(xì)胞；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（中和未吸附的噬菌體中和未吸附的噬菌體）；3、將上述混合物大量稀釋?zhuān)K止抗血清的作用和防止新釋放、將上述混合物大量稀釋?zhuān)K止抗血清的作用和防止新釋放 的噬菌體感染其它細(xì)胞；的噬菌體感染其它細(xì)胞；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)噬菌體含量對(duì)噬菌體含量 進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)）；）；5、以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒的感染效價(jià)為縱坐標(biāo)，繪制出、以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒的感染效價(jià)為縱坐標(biāo)，繪制出 病毒特征性的繁殖曲線；病毒特征性的繁殖曲線；一步生長(zhǎng)曲線的實(shí)驗(yàn)步驟一步生長(zhǎng)曲線的

52、實(shí)驗(yàn)步驟 溫和噬菌體侵入相應(yīng)宿主細(xì)胞后，由于前者的基因溫和噬菌體侵入相應(yīng)宿主細(xì)胞后，由于前者的基因組整合到后者的基因組上，并隨后者的復(fù)制而進(jìn)行同步組整合到后者的基因組上，并隨后者的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，因此，這種溫和噬菌體的侵入復(fù)制，因此，這種溫和噬菌體的侵入并不引起宿主細(xì)胞裂解并不引起宿主細(xì)胞裂解，此即稱(chēng)此即稱(chēng)溶源性溶源性或或溶源現(xiàn)象溶源現(xiàn)象。4. 溶源性（溶源性（lysogeny） 凡吸附并侵入細(xì)胞后，凡吸附并侵入細(xì)胞后，噬菌體的噬菌體的DNADNA只整合在只整合在宿主的核染色體組上宿主的核染色體組上，并可長(zhǎng)期隨宿主，并可長(zhǎng)期隨宿主DNA的復(fù)制的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，因而在一般情況下不進(jìn)行增殖

53、和引起而進(jìn)行同步復(fù)制，因而在一般情況下不進(jìn)行增殖和引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體，稱(chēng)宿主細(xì)胞裂解的噬菌體，稱(chēng)溫和噬菌體溫和噬菌體（temperatephage）或或溶源噬菌體溶源噬菌體（lysogenicphage）。）。（1 1）溶源噬菌體溶源噬菌體（lysogenicphage） 當(dāng)溫和噬菌體侵入其敏感宿主的細(xì)胞后，前者的核當(dāng)溫和噬菌體侵入其敏感宿主的細(xì)胞后，前者的核酸可整合到后者的核基因組（酸可整合到后者的核基因組（genome，即核染色體），即核染色體）上，這種處于上，這種處于整合態(tài)的噬菌體核酸整合態(tài)的噬菌體核酸，稱(chēng)作，稱(chēng)作前噬菌前噬菌體體（prophage）。）。（2 2）前噬菌體前噬菌體

54、（prophage）游離態(tài)游離態(tài)指成熟后被釋放并有侵染性的游離噬菌體粒子；指成熟后被釋放并有侵染性的游離噬菌體粒子；整合態(tài)整合態(tài)指已整合在宿主基因組上的前噬菌體（指已整合在宿主基因組上的前噬菌體（prophage）狀態(tài)；）狀態(tài)；營(yíng)養(yǎng)態(tài)營(yíng)養(yǎng)態(tài)指前噬菌體經(jīng)外界理化因子誘導(dǎo)后，脫離宿主核基因組而指前噬菌體經(jīng)外界理化因子誘導(dǎo)后，脫離宿主核基因組而處于積極復(fù)制、合成和裝配的狀態(tài)。處于積極復(fù)制、合成和裝配的狀態(tài)。（3 3）溫和噬菌體的三種存在形式溫和噬菌體的三種存在形式溫和噬菌體的種類(lèi)很多，溫和噬菌體的種類(lèi)很多，常見(jiàn)的有常見(jiàn)的有E. .coli的的、Mu-1、P1和和P2噬菌體等。噬菌體等。噬菌體的的溶源

55、性反應(yīng)噬菌體的的溶源性反應(yīng)進(jìn)入宿主后線狀基因組進(jìn)入宿主后線狀基因組依靠粘性末端環(huán)化依靠粘性末端環(huán)化噬噬菌菌體體的的的的溶溶源源性性反反應(yīng)應(yīng)通過(guò)特定位點(diǎn)整和（切離）通過(guò)特定位點(diǎn)整和（切離）細(xì)菌染色體細(xì)菌染色體 凡能引起溶源性的噬菌體即稱(chēng)溫和噬菌體，凡能引起溶源性的噬菌體即稱(chēng)溫和噬菌體，而其而其宿主宿主就稱(chēng)就稱(chēng)溶源菌溶源菌（lysogen或或lysogenic bacteria）。溶源菌是一類(lèi)能與溫和噬菌體長(zhǎng)期共存，一般不會(huì)出溶源菌是一類(lèi)能與溫和噬菌體長(zhǎng)期共存，一般不會(huì)出現(xiàn)有害影響的宿主細(xì)胞?，F(xiàn)有害影響的宿主細(xì)胞。（4 4）溶源菌溶源菌（lysogen或或lysogenic bacteria）（5

56、 5）溶源菌的顯著特性溶源菌的顯著特性 溶原性是溶源菌的一個(gè)極穩(wěn)定的遺傳特性溶原性是溶源菌的一個(gè)極穩(wěn)定的遺傳特性 自發(fā)裂解（自發(fā)裂解（spontaneous lysis） 誘導(dǎo)（誘導(dǎo)（induction） 免疫性（免疫性（immunity） 復(fù)愈復(fù)愈 溶源轉(zhuǎn)變（溶源轉(zhuǎn)變（lysogenicconversion）溫和噬菌體的溶源性反應(yīng)：溫和噬菌體的溶源性反應(yīng)：整合于細(xì)菌染色體或以質(zhì)粒形成存在的溫和噬菌體整合于細(xì)菌染色體或以質(zhì)粒形成存在的溫和噬菌體基因組稱(chēng)做原噬菌體（基因組稱(chēng)做原噬菌體（prophage）在原噬菌體階段，噬菌體的復(fù)制被抑制，宿主細(xì)胞在原噬菌體階段，噬菌體的復(fù)制被抑制，宿主細(xì)胞正常地

57、生長(zhǎng)繁殖，而噬菌體基因組與宿主細(xì)菌染色正常地生長(zhǎng)繁殖，而噬菌體基因組與宿主細(xì)菌染色體同步復(fù)制，并隨細(xì)胞分裂而傳遞給子代細(xì)胞。體同步復(fù)制，并隨細(xì)胞分裂而傳遞給子代細(xì)胞。細(xì)胞中含有以原噬菌體狀態(tài)存在的溫和噬菌體基因組細(xì)胞中含有以原噬菌體狀態(tài)存在的溫和噬菌體基因組的細(xì)菌稱(chēng)做溶源性細(xì)菌（的細(xì)菌稱(chēng)做溶源性細(xì)菌（lysogenic bacteria）溶源性細(xì)菌經(jīng)自發(fā)裂解或誘發(fā)裂解，進(jìn)入裂解循環(huán)溶源性細(xì)菌經(jīng)自發(fā)裂解或誘發(fā)裂解，進(jìn)入裂解循環(huán)（6 6）溶源菌的識(shí)別溶源菌的識(shí)別少量溶源菌與大量的少量溶源菌與大量的敏感性指示菌相混合敏感性指示菌相混合與瓊脂培養(yǎng)基混勻后倒一與瓊脂培養(yǎng)基混勻后倒一個(gè)平板，經(jīng)培養(yǎng)后溶源菌

58、個(gè)平板，經(jīng)培養(yǎng)后溶源菌就一一長(zhǎng)成菌落。就一一長(zhǎng)成菌落。遇溶源菌裂解后所釋放的溫和遇溶源菌裂解后所釋放的溫和噬菌體會(huì)發(fā)生裂解循環(huán)者噬菌體會(huì)發(fā)生裂解循環(huán)者形成了一個(gè)個(gè)中央有溶源菌的形成了一個(gè)個(gè)中央有溶源菌的小菌落，四周有透明圈圍著的小菌落，四周有透明圈圍著的這種獨(dú)特噬菌斑。這種獨(dú)特噬菌斑。 植物病毒大多為植物病毒大多為ssRNAssRNA病毒病毒，基本形態(tài)為桿狀、，基本形態(tài)為桿狀、絲狀和球狀（二十面體），一般無(wú)包膜。絲狀和球狀（二十面體），一般無(wú)包膜。 植物病毒對(duì)宿主的專(zhuān)一性通常較差。植物病毒對(duì)宿主的專(zhuān)一性通常較差。Eg.TMVEg.TMV可侵染十余科、百余種草本和木本植物。可侵染十余科、百余種草

59、本和木本植物。 （二）（二） 植物病毒植物病毒植物患病毒病后，主要出現(xiàn)三類(lèi)癥狀：植物患病毒病后，主要出現(xiàn)三類(lèi)癥狀：因葉綠體被破壞或不能合成新的葉綠素，而引起因葉綠體被破壞或不能合成新的葉綠素，而引起花葉、黃化或紅化等癥狀；花葉、黃化或紅化等癥狀；植株發(fā)生矮化、叢枝或畸形等；植株發(fā)生矮化、叢枝或畸形等；形成枯斑或壞死等癥狀。形成枯斑或壞死等癥狀。 水水稻稻矮矮縮縮病病黃瓜花葉病毒（黃瓜花葉病毒（CMV）在番茄上引起的蕨葉癥）在番茄上引起的蕨葉癥 植物病毒一般無(wú)特殊吸附結(jié)構(gòu)，只能以植物病毒一般無(wú)特殊吸附結(jié)構(gòu)，只能以被動(dòng)被動(dòng)方式侵入方式侵入，通過(guò)因人為地或自然的機(jī)械損傷所形通過(guò)因人為地或自然的機(jī)械損

60、傷所形成的成的微傷口微傷口進(jìn)入細(xì)胞；或者靠攜帶有病毒的媒介，進(jìn)入細(xì)胞；或者靠攜帶有病毒的媒介，主要靠是有主要靠是有刺吸式口器的昆蟲(chóng)刺吸式口器的昆蟲(chóng)（蚜蟲(chóng)、葉蟬和飛虱（蚜蟲(chóng)、葉蟬和飛虱等半翅目昆蟲(chóng)）取食將病毒帶入細(xì)胞。等半翅目昆蟲(chóng)）取食將病毒帶入細(xì)胞。植物病毒一旦進(jìn)入細(xì)胞后，增殖產(chǎn)生的子代病毒或病毒植物病毒一旦進(jìn)入細(xì)胞后，增殖產(chǎn)生的子代病毒或病毒核酸可通過(guò)病毒編碼的核酸可通過(guò)病毒編碼的運(yùn)動(dòng)蛋白（運(yùn)動(dòng)蛋白（movement proteinmovement protein）與與胞間連絲的相互作用胞間連絲的相互作用從受染細(xì)胞進(jìn)入鄰近細(xì)胞而實(shí)現(xiàn)從受染細(xì)胞進(jìn)入鄰近細(xì)胞而實(shí)現(xiàn)病毒粒的擴(kuò)散和傳播。病毒粒的擴(kuò)散