2023學年完整公開課版病毒的形態(tài)

作物生產(chǎn)技術專業(yè)/教學資源庫病毒的形態(tài)病毒和我們的關系

“Virus”，它是由拉丁文中“virus”一詞演化而來，即“有毒的物質(zhì)”

一、病毒的發(fā)現(xiàn)和研究歷史1886年，A.Mayer發(fā)現(xiàn)具有傳染性的煙草花葉??；1892年，D.Ivanovsky煙草花葉病病原體能通過細菌濾器：一種能通過細菌濾器的“細菌毒素”或“極小細菌”1898年，MWBeijerinck對煙草花葉病病原體的研究結(jié)果：

能通過細菌濾器；可被乙醇沉淀而不失去其感染性，能在瓊脂凝膠中擴散；用培養(yǎng)細菌的方法不能被培養(yǎng)出來，推測只能在植物活細胞中生活比細菌小的具有傳染性的活的流質(zhì)（contagiumvivumfluidum）1884年Chamberland發(fā)明細菌濾器

1900年前后，包括口蹄疫（footandmouthdisease）在內(nèi)的多種動植物疾病病原體的濾過性特性被證明。FWTwort（1915年）、Fd’Herelle（1917年），分別發(fā)現(xiàn)細菌（Shigelladysenteriae）病毒----噬菌體1935年，WMStanley首次提純并結(jié)晶了煙草花葉病毒；

Bawden等證明煙草花葉病毒的本質(zhì)為核蛋白；1940年，Kausche首先用電鏡觀察到煙草花葉病毒顆粒.1952年，Hershey和Chase利用同位素證實噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，將人類帶入病毒的分子生物學階段。極大地豐富了現(xiàn)代生物學（微生物學、分子生物學、分子遺傳學）的理論與技術；病毒學（virulogy）：

研究病毒（virus）的本質(zhì)及其與宿主的相互作用的科學，是微生物學的重要分支學科。有效地控制和消滅人及有益生物的病毒病害；利用病毒對有害生物、特別是害蟲進行生物防治；發(fā)展以基因工程為中心的生物高新技術產(chǎn)業(yè)；非細胞生物至少含核酸和蛋白質(zhì)二種組分亞病毒真病毒類病毒擬病毒朊病毒只含有不具侵染性的RNA組分只含蛋白質(zhì)組分只含具侵染性的RNA組分二、病毒的定義與特點

病毒：是一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠自我復制并具有侵染性的獨特非細胞生物體?，F(xiàn)代病毒學家把病毒這類非細胞生物分成真病毒（Euvirus，簡稱病毒）和亞病毒（Subvirus）兩大類：

病毒是一類既具有化學大分子屬性，又具有生物體基本特征；既具有細胞外的感染性顆粒形式，又具有細胞內(nèi)的繁殖性基因形式的獨特生物類群。病毒分兩個階段（以兩種形式）存在：胞外階段：“毒?！毙问酱嬖?，可抵抗幾乎所有酶的侵襲，但不能獨立于活細胞增殖；胞內(nèi)階段：主要以正在復制的核酸形式存在，誘導宿主細胞合成病毒組分；毒粒：完整的病毒粒子（virion），由蛋白外殼包裹一個或多個DNA或RNA分子構(gòu)成特性1）個體微小，在電子顯微鏡下才能看見；2）不具有細胞結(jié)構(gòu)，其主要成分為核酸和蛋白質(zhì)，故稱為“分子生物”；3）一種病毒只含有DNA或RNA一種類型的核酸；4）絕對的細胞內(nèi)寄生，在細胞外不能增殖：既無產(chǎn)能酶系，也無蛋白質(zhì)和核酸合成酶系，只能利用宿主活細胞內(nèi)現(xiàn)成的代謝系統(tǒng)合成自身的核酸和蛋白質(zhì)；5）沒有個體生長，不能進行細胞分裂，以核酸復制和蛋白質(zhì)合成、然后裝配的過程實現(xiàn)其大量繁殖；7）對大多數(shù)抗生素不敏感，對干擾素敏感。6）在離體條件下，以無生命的生物大分子狀態(tài)存在，并保持其侵染性；三、病毒的分類病毒幾乎可以感染所有的細胞生物，并具有宿主特異性。人們習慣根據(jù)其宿主種類將病毒分類：噬菌體（phage）真菌病毒（fungiviruses）植物病毒（plantviruses）動物病毒（animalviruses）國際病毒分類委員會（InternationalCommitteeforTaxonomyofViruses,ICTV）提出了分類依據(jù)和建立了分類系統(tǒng)。分類依據(jù)核酸的特征、殼體的對稱形式、有無包膜、宿主的種類、引起的疾病種類、復制和釋放方式等。命名規(guī)則1996年國際病毒分類委員會提出38條新的病毒命名規(guī)則，病毒分類系統(tǒng)依次用目、科、屬、種分類等級。1）噬菌體的培養(yǎng)1、病毒的培養(yǎng)(二元培養(yǎng)物法)四、病毒的培養(yǎng)和純化噬菌斑（plaque）：

將少量噬菌體與大量宿主細胞混合后，在合適條件下培養(yǎng)一定時間后，在平板表面布滿宿主細胞的菌苔上，出現(xiàn)一個個肉眼可見的透明小圓斑。（“負菌落”）

設0.10mL稀釋度為10-6的病毒懸液可產(chǎn)生75個噬菌斑，則樣品的噬菌斑形成單位為：PFU/mL=（75PFU/0.10mL）×（106）=7.5×1082）動物病毒的培養(yǎng)動物病毒實驗動物雞胚多種細胞培養(yǎng)在尿囊膜上形成一些白色的庖痘（感染造成局部組織病損）感染若標本經(jīng)過適當稀釋進行接種并輔以染色處理，病毒可在培養(yǎng)的細胞單層上形成肉眼可見的局部病損區(qū)域，即蝕斑（plaque）或稱空斑。包涵體（inclusionbody）：

在某些感染病毒的宿主細胞質(zhì)或細胞核內(nèi)，出現(xiàn)光學顯微鏡下可見的大小、形狀和數(shù)量不等的小體。多數(shù)位于細胞質(zhì)內(nèi)，如：痘病毒、狂犬病毒少數(shù)位于細胞核內(nèi)，如：皰疹病毒和腮腺炎病毒有的既可在細胞質(zhì)內(nèi)，又可在細胞核內(nèi)，如：麻疹病毒

包含體可以是病毒粒子的聚集體，如昆蟲核型多角體病毒和質(zhì)型多角體病毒的包含體；也可以是病毒結(jié)構(gòu)蛋白與感染有關蛋白質(zhì)等病毒組分的聚集體多角體：

核型多角體病毒（NPV）：是我國自主研究并應用于農(nóng)業(yè)實踐的第一個病毒殺蟲劑。昆蟲細胞內(nèi)形成多角形包涵體，可作為病毒殺蟲劑。植物病毒敏感植物葉片被感染部位的細胞快速死亡而形成局部壞死斑，或稱枯斑即便沒出現(xiàn)壞死斑，被感染的植物仍會表現(xiàn)一定的病癥，如色素形成和葉子形狀改變等。3）植物病毒的培養(yǎng)（鹽析、等電點沉淀、有機溶劑沉淀、凝膠層析、離子交換等）2、病毒純化標準：純化的病毒制備物應保持其感染性，純化的病毒制備物的理化性質(zhì)應具有均一性方法：主要化學組成為蛋白質(zhì)，采用蛋白質(zhì)提純方法

具有一定的大小、形狀和密度，采用離心差速離心、梯度離心（超速離心）1、病毒的核酸病毒基因組大小差別很大最小的基因組（MS2病毒，QB病毒）只有1×106Da，僅夠編碼3~4種蛋白質(zhì)，這些病毒利用重疊基因來節(jié)省空間。最大的基因組（T偶數(shù)噬菌體，皰疹病毒，痘病毒）達1.6×108Da，可編碼100多種蛋白質(zhì)。五、病毒的化學組成單鏈DNA（ssDNA）；雙鏈DNA（dsDNA）；單鏈RNA（ssRNA）；雙鏈RNA（dsRNA）4種類型動物病毒這4種類型都有；植物病毒通常含有ssRNA；噬菌體通常為dsDNA，但也有一些噬菌體為ssDNA或ssRNA。2、病毒的蛋白質(zhì)衣殼蛋白：占病毒蛋白質(zhì)成分的絕大部分。保護核酸；當病毒無包膜結(jié)構(gòu)時，衣殼參與病毒對宿主的吸附、侵染；決定病毒對宿主的專一性和病毒的抗原性。包膜蛋白：包膜的脂質(zhì)和碳水化合物是正常的宿主組成成分，但蛋白是由病毒基因編碼形成的，可伸出包膜形成刺突。存在于病毒中的酶類：病毒酶位于衣殼內(nèi)，其中許多酶參與核酸的復制，例如，逆轉(zhuǎn)錄酶。也有些病毒的酶