第三章病毒和亞病毒演示文稿

第三章病毒和亞病毒演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共80頁(yè)。優(yōu)選第三章病毒和亞病毒當(dāng)前2頁(yè)，總共80頁(yè)。教學(xué)目標(biāo)掌握病毒的定義及其特性；掌握噬菌體繁殖方式（重難點(diǎn)）；熟悉病毒的形態(tài)、構(gòu)造及其化學(xué)成分；熟悉亞病毒因子的種類與生物學(xué)特性；了解病毒在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。當(dāng)前3頁(yè)，總共80頁(yè)。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)概述病毒的定義及其特性；病毒大小及其形態(tài)；病毒的化學(xué)成分病毒的分類第二節(jié)噬菌體第三節(jié)亞病毒因子當(dāng)前4頁(yè)，總共80頁(yè)。第一節(jié)概述當(dāng)前5頁(yè)，總共80頁(yè)。一、病毒的定義和特性1定義一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微“非細(xì)胞生物”，其本質(zhì)是一類含DNA或RNA的特殊遺傳物質(zhì)。當(dāng)前6頁(yè)，總共80頁(yè)。Field等（1990年）：病毒為具有獨(dú)立于宿主的進(jìn)化史的絕對(duì)細(xì)胞內(nèi)寄生物，它的DNA或RNA基因組被其編碼的蛋白質(zhì)殼體化。

是一類既具有化學(xué)大分子屬性，又具有生物體基本特征；既具有細(xì)胞外的感染性顆粒形式，又具有細(xì)胞內(nèi)的繁殖性基因形式的獨(dú)特生物類群。當(dāng)前7頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前8頁(yè)，總共80頁(yè)。由一個(gè)或數(shù)個(gè)RNA或DNA分子構(gòu)成的感染性因子，通常（但非必須）覆蓋有由一種或數(shù)種蛋白質(zhì)構(gòu)成的外殼，有的外殼還有更為復(fù)雜的膜結(jié)構(gòu)；這些因子能將其核酸從一個(gè)宿主細(xì)胞傳遞給另一個(gè)宿主細(xì)胞；能利用宿主的酶系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制；有些還能將其基因組整合入宿主細(xì)胞DNA，依靠這種機(jī)制，或是導(dǎo)致持續(xù)性感染，或是導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化，腫瘤形成。（沈萍版，p164）當(dāng)前9頁(yè)，總共80頁(yè)。2、病毒的基本特征形體微?。?0-200nm）；沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，稱為分子生物；只含有DNA或RNA一類核酸；既無(wú)產(chǎn)能酶系，也無(wú)蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)；不以二分分裂法繁殖，只能在特定的寄主細(xì)胞內(nèi)以核酸復(fù)制的方式增殖；在離體條件下，能以無(wú)生命的生物大分子狀態(tài)存在，并長(zhǎng)期保持其侵染活力；它對(duì)一般抗生素不敏感，但對(duì)干擾素敏感當(dāng)前10頁(yè)，總共80頁(yè)。1、大小二、大小和形態(tài)(20-200nm)當(dāng)前11頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前12頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前13頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前14頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前15頁(yè)，總共80頁(yè)。病毒粒子核衣殼（基本構(gòu)造）核酸：由DNA或RNA構(gòu)成衣殼：由衣殼粒構(gòu)成包膜（非基本構(gòu)造）：由類脂或脂蛋白構(gòu)成形狀：二十面體對(duì)稱、螺旋體對(duì)稱、復(fù)合型2、病毒粒子的構(gòu)造

當(dāng)前16頁(yè)，總共80頁(yè)。核衣殼（nucleo-capsid）病毒主要由殼體和核酸二部分構(gòu)成，二者統(tǒng)稱核衣殼。當(dāng)前17頁(yè)，總共80頁(yè)。包膜（envelope）在殼體外層還具有一層由病毒編碼的封套，有包膜病毒粒子是以出芽的方式穿過(guò)被侵染細(xì)胞的核膜或原生質(zhì)膜。包膜可能含有少量的糖蛋白，例如人類免疫缺陷性病毒(HIV)，也可能含有大量的糖蛋白，例如單純皰疹病毒(HSV)。病毒的包膜上具有受體，它能使粒子附著并感染宿主細(xì)胞。當(dāng)前18頁(yè)，總共80頁(yè)。病毒的對(duì)稱性

病毒的衣殼具有螺旋體對(duì)稱或二十面體對(duì)稱。螺旋體對(duì)稱可以看作蛋白亞基通過(guò)有序的螺旋方式，排列在病毒核酸周圍，二十面體是一種有規(guī)則的立體結(jié)構(gòu)，它由許多蛋白亞基的重復(fù)聚集組成，從而形成一種類似于球形的結(jié)構(gòu)。當(dāng)前19頁(yè)，總共80頁(yè)。1.

Adenovirusstructure二十面體對(duì)稱當(dāng)前20頁(yè)，總共80頁(yè)。螺旋對(duì)稱當(dāng)前21頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前22頁(yè)，總共80頁(yè)。3、個(gè)體形態(tài)與群體形態(tài)

當(dāng)前23頁(yè)，總共80頁(yè)。AdenovirusInfluenzavirusEnterovirusTabccomosaicvirus當(dāng)前24頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前25頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前26頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前27頁(yè)，總共80頁(yè)。3、病毒的化學(xué)組成

蛋白質(zhì)核酸脂質(zhì)碳水化合物其他組成當(dāng)前28頁(yè)，總共80頁(yè)。1）病毒蛋白

結(jié)構(gòu)蛋白

構(gòu)成一個(gè)形態(tài)成熟的有感染性病毒顆粒所必須的蛋白，包括殼體蛋白、包膜蛋白存在于毒粒中的酶。

非結(jié)構(gòu)蛋白

由病毒基因組編碼的，在病毒復(fù)制過(guò)程中產(chǎn)生并具有一定功能，但不結(jié)合于毒粒中的蛋白。當(dāng)前29頁(yè)，總共80頁(yè)。2）病毒的核酸雙鏈DNA(dsDNA)、單鏈DNA(ssDNA)、

雙鏈RNA(dsRNA)、單鏈RNA(ssRNA)；除dsRNA外，其余有均線狀和環(huán)狀形式；單鏈核酸按照它們的極性（polarity）進(jìn)行分類：+RNA、-RNA；當(dāng)前30頁(yè)，總共80頁(yè)。病毒雙鏈DNA病毒DNA和RNA逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA病毒RNA病毒

亞病毒單鏈DNA病毒雙鏈RNA病毒裸露RNA病毒負(fù)單鏈RNA病毒正單鏈RNA病毒類病毒擬病毒朊病毒當(dāng)前31頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前32頁(yè)，總共80頁(yè)。病毒的分類按照侵染的宿主分為：（1）原核生物的病毒－－噬菌體（2）植物病毒（多為ssRNA）（3）人類和脊椎動(dòng)物病毒（4）昆蟲病毒當(dāng)前33頁(yè)，總共80頁(yè)。分類系統(tǒng):目、科（亞科）、屬和種分類階元構(gòu)成；3個(gè)目，其中1個(gè)尾病毒目（Caudovirales）涉及噬菌體，2個(gè)涉及動(dòng)物病毒，分別是單負(fù)股病毒目（Mononegavirales）和套式病毒目（Nidovirirales）。國(guó)際病毒分類委員會(huì)(InternationalCommitteeonTaxonmyofViruses,ICTV)是國(guó)際公認(rèn)的病毒分類與命名的權(quán)威機(jī)構(gòu)。當(dāng)前34頁(yè)，總共80頁(yè)。種

病毒種的命名不是單純由某一個(gè)分類特征、而是由多原則分類特征決定的，包括病毒的基因組組成、病毒顆粒形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特性和血清學(xué)性質(zhì)等。屬

病毒屬是一群具有某些共同特征的種組成。其屬名的詞尾為“-virus”，但在設(shè)立一個(gè)新的病毒屬時(shí)必需有一個(gè)同時(shí)被承認(rèn)的代表種(typespecies)。

當(dāng)前35頁(yè)，總共80頁(yè)?？?/p>

病毒科是一群具有某些共同特征的屬組成?？泼脑~尾為“-viridae”，“科”下面可以設(shè)立或不設(shè)立亞科。亞科名的詞尾為“-virinae”。目

病毒目是一群具有某些共同特征的科組成，目名的詞尾為“-virales”。當(dāng)前36頁(yè)，總共80頁(yè)。病毒雙鏈DNA病毒DNA和RNA逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA病毒RNA病毒

亞病毒單鏈DNA病毒雙鏈RNA病毒裸露RNA病毒負(fù)單鏈RNA病毒正單鏈RNA病毒類病毒擬病毒朊病毒當(dāng)前37頁(yè)，總共80頁(yè)。病毒的命名與書寫規(guī)則病毒的命名要由公認(rèn)的國(guó)際專家小組負(fù)責(zé)不采用拉丁文雙名法，而是英文或英語(yǔ)化的拉丁文，只用單名目、科、屬分別用拉丁文后綴“-virales”、“-viridae”及“-virus”

如Circoviridae環(huán)狀病毒科

Circovirus環(huán)狀病毒屬當(dāng)前38頁(yè)，總共80頁(yè)。第二節(jié)噬菌體(bacteriophage)當(dāng)前39頁(yè)，總共80頁(yè)。一、概述當(dāng)前40頁(yè)，總共80頁(yè)。噬菌體當(dāng)前41頁(yè)，總共80頁(yè)。噬菌體種類主要為六種主要形態(tài)

①A型，dsDNA，蝌蚪狀，收縮性尾

②B型，dsDNA，蝌蚪狀，非收縮性尾

③C型，dsDNA，非收縮性尾

④D型，ssDNA，球狀，無(wú)尾，大頂衣殼粒⑤E型，ssRNA，球狀，無(wú)尾，小頂衣殼粒

⑥F型，ssDNA，絲狀，頭無(wú)尾當(dāng)前42頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前43頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前44頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前45頁(yè)，總共80頁(yè)。吸附(Adsorption)穿入(Penetration)脫殼(Uncoating)生物合成(Biosynthesis)裝配與釋放(AssemblyandRelease)二、噬菌體的繁殖當(dāng)前46頁(yè)，總共80頁(yè)。

當(dāng)前47頁(yè)，總共80頁(yè)。吸附于大腸桿菌上的噬菌體當(dāng)前48頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前49頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前50頁(yè)，總共80頁(yè)。二、噬菌體效價(jià)的測(cè)定

在菌苔上形成一個(gè)具有一定形狀、大小、邊緣和透明度的負(fù)菌落稱噬菌斑?？捎米魇删w的鑒定指標(biāo)，也可用于純種分離和計(jì)數(shù)。

當(dāng)前51頁(yè)，總共80頁(yè)。效價(jià)(滴度Titre)-------是微生物或其產(chǎn)物、抗原與抗體等活性高低的標(biāo)志。噬菌體效價(jià)--------指噬菌體的濃度，即每毫升樣品含噬菌體的個(gè)數(shù)。通常是在含敏感菌的平板上形成噬菌斑進(jìn)行噬菌體的計(jì)數(shù)，以每毫升中含有的噬菌斑形成單位（plaqueformingunit/ml或pfu/ml)表示其效價(jià)。當(dāng)前52頁(yè)，總共80頁(yè)。噬菌體效價(jià)的測(cè)定——雙層平板法當(dāng)前53頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前54頁(yè)，總共80頁(yè)。三、一步生長(zhǎng)曲線烈性噬菌體（virulentphage)

感染宿主細(xì)胞后，可在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解這五個(gè)階段而實(shí)現(xiàn)繁殖的噬菌體。當(dāng)前55頁(yè)，總共80頁(yè)。定量描述烈性噬菌體生長(zhǎng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線?？煞从呈删w的3個(gè)最重要參數(shù)：

潛伏期

裂解期的長(zhǎng)短裂解量的大小當(dāng)前56頁(yè)，總共80頁(yè)。高濃度的敏感宿主菌

適量的噬菌體培養(yǎng)離心除去過(guò)量游離噬菌體高倍稀釋混合液一定時(shí)間取樣噬菌斑測(cè)定當(dāng)前57頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前58頁(yè)，總共80頁(yè)。潛伏期（latentphase）

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，故整段潛伏期中沒(méi)有一個(gè)成熟的噬菌體粒子從細(xì)胞中釋放出來(lái)。

不同病毒的潛伏期長(zhǎng)短不同，噬菌體以分鐘計(jì)，動(dòng)物病毒和植物病毒以小時(shí)或天計(jì)。當(dāng)前59頁(yè)，總共80頁(yè)。裂解期（risephase）

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。噬菌體的裂解量一般為幾十到上百個(gè)，植物病毒和動(dòng)物病毒可達(dá)數(shù)百乃至上萬(wàn)個(gè)。當(dāng)前60頁(yè)，總共80頁(yè)。平穩(wěn)期（plateau）

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。病毒的特點(diǎn)：對(duì)宿主具嚴(yán)格專一性，只能在活細(xì)胞內(nèi)繁殖。當(dāng)前61頁(yè)，總共80頁(yè)。四、溫和噬菌體（temperatephage)

與溶源性（lysogeny)吸附并侵入細(xì)胞后，噬菌體的DNA整合在宿主的染色體組上，并可隨宿主DNA的復(fù)制而同步復(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，此即稱溶源性或溶源現(xiàn)象。凡能引起溶源性的噬菌體即稱為溫和噬菌體，整合于細(xì)菌染色體的溫和噬菌體基因組稱為原噬菌體，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)菌稱為溶源菌。

當(dāng)前62頁(yè)，總共80頁(yè)?！锪倚允删w（如T4)與溫和噬菌體（如E.coliK12的λ）生活史比較：吸附侵入增殖成熟裂解整合同步復(fù)制自發(fā)或誘導(dǎo)多次循環(huán)裂解性循環(huán)溶源性循環(huán)當(dāng)前63頁(yè)，總共80頁(yè)。當(dāng)前64頁(yè)，總共80頁(yè)。溶源菌有以下特性：自發(fā)裂解和誘發(fā)裂解；溶源性轉(zhuǎn)變；具有抗同原噬菌體感染的“免疫性”溶源性細(xì)菌的復(fù)愈當(dāng)前65頁(yè)，總共80頁(yè)。溶源細(xì)菌自發(fā)裂解和誘發(fā)裂解

在溶源細(xì)菌中極少數(shù)(約10-6)會(huì)發(fā)生原噬菌體大量復(fù)制、成熟，導(dǎo)致寄主細(xì)胞裂解，這種現(xiàn)象稱為溶源細(xì)菌的自發(fā)裂解；若用低劑量的紫外線照射處理或其他理化方法處理，能夠誘發(fā)溶源細(xì)胞大量潰溶，釋放成熟噬菌體粒子，這就是溶源細(xì)菌的誘發(fā)裂解。當(dāng)前66頁(yè)，總共80頁(yè)。溶源性轉(zhuǎn)變（lysogenicconversion）溫和噬菌體在菌體細(xì)胞內(nèi)以前噬菌體形式存在可導(dǎo)致宿主細(xì)胞的表型改變，這種改變與其生命周期是否完成沒(méi)有直接關(guān)系，這種改變稱為溶源性轉(zhuǎn)變。

當(dāng)前67頁(yè)，總共80頁(yè)。

沙門氏菌噬菌體溶源化時(shí)改變細(xì)菌脂多糖(LPS)O—抗原的組分，因此改變細(xì)菌抗原的特性。許多細(xì)菌的毒素基因也由溫和噬菌體攜帶，包括白喉棒桿菌(Corynebacteriadiphtheriae)的噬菌體攜帶的白喉毒素基因?；魜y毒素也在此類之中。當(dāng)前68頁(yè)，總共80頁(yè)。免疫作用：

前噬菌體基因還導(dǎo)致溶源性細(xì)菌對(duì)同類型噬菌體的侵染具有免疫作用，阻止攜帶與溶源性菌體所含的前噬菌體DNA相同的噬菌體的吸附和生物合成，但這種免疫作用不能阻止溶原菌體被別種類型的溫和噬菌體或烈性噬菌體所侵染。前噬菌體基因的表達(dá)可以產(chǎn)生一種λ阻遏蛋白，抑制該病毒自身在菌體內(nèi)的復(fù)制作用。當(dāng)前69頁(yè)，總共80頁(yè)。溶源細(xì)菌細(xì)胞復(fù)愈溶源細(xì)胞中的原噬菌體有時(shí)會(huì)消失，成為非溶源細(xì)胞，不會(huì)裂解，稱為溶源細(xì)菌細(xì)胞復(fù)愈。當(dāng)前70頁(yè)，總共80頁(yè)。溶源菌的識(shí)別將少量溶源菌與大量的敏感性指示菌相混合，然后與上層瓊脂培養(yǎng)基混勻后倒平板，經(jīng)培養(yǎng)后溶源菌就一一長(zhǎng)成菌落。由于溶源菌在細(xì)胞分裂過(guò)程中有極少數(shù)個(gè)體會(huì)引起自發(fā)裂解，其釋放的噬菌體可不斷侵染溶源菌菌落周圍的指示菌菌苔，于是就形成了一個(gè)個(gè)中央有溶源菌的小菌落，四周有透明圈圍著的這種獨(dú)特噬菌斑。當(dāng)前71頁(yè)，總共80頁(yè)。三、脊椎動(dòng)物病毒自人類1898年首次發(fā)現(xiàn)病毒以來(lái),已發(fā)現(xiàn)病毒的種類達(dá)4000多種,已知與人類健康有關(guān)的病毒超過(guò)300種，與其它脊椎動(dòng)物有關(guān)的病毒超過(guò)900種。人類傳染病約有70-80%是由病毒所引起。脊椎動(dòng)物病毒根據(jù)其核酸類型可分為dsDNA病毒、ssDNA病毒、dsRNA病毒和ssRNA病毒；有的衣殼外含囊膜，有的不含囊膜；有的病毒囊膜外還含有刺突。當(dāng)前72頁(yè)，總共80頁(yè)。（一）脊椎動(dòng)物病毒繁殖1.吸附:病毒通過(guò)刺突與細(xì)胞受體特異結(jié)合吸附到寄主細(xì)胞上2.侵入:病毒被吞噬到囊泡中,囊膜破裂,病毒核酸被釋放到細(xì)胞質(zhì)。3.生物合成:在病毒基因控制下,細(xì)胞合成新病毒的基本成分，核酸、衣殼粒蛋白和刺突蛋白。4.成熟裝配:刺突蛋白整合到形成病毒囊膜的細(xì)胞膜中,核酸和衣顆粒蛋白裝配成核衣殼。5.釋放:有囊膜病毒以出芽方式離開(kāi)細(xì)胞膜,攜帶著含刺突的囊膜。成熟的病毒粒子具侵染性。當(dāng)前73頁(yè)，總共80頁(yè)。病毒刺突與寄主細(xì)胞上受體的特異結(jié)合過(guò)程示意圖：當(dāng)前74頁(yè)，總共80頁(yè)。1）裸露病毒核酸直接穿入2）有囊膜病毒以膜融合方式進(jìn)入3）有囊膜病毒以吞噬作用進(jìn)入動(dòng)物病毒侵入方式示意圖：當(dāng)前75頁(yè)，總共80頁(yè)。（二）脊椎動(dòng)物病毒的持續(xù)性感染

動(dòng)物病毒的持續(xù)性（persistence）就是指某些病毒通過(guò)吸附、侵染進(jìn)入動(dòng)物寄主細(xì)胞后，并不進(jìn)行增殖殺死寄主細(xì)