1、,第三章 病毒和亞病毒,第三章 病毒與亞病毒,第一節(jié) 病毒 第二節(jié) 亞病毒 第三節(jié) 病毒與實踐,第一節(jié) 病毒,概述 病毒的形態(tài)和結構 病毒的復制 病毒的溶原性 病毒對理化因素抵抗力,一、病毒的特點和定義,第一節(jié) 概述,1、特點,1）不具有細胞結構，具有一般化學大分子的特征。,2）一種病毒的毒粒內只含有一種核酸，DNA或者RNA。,3）大部分病毒沒有酶或酶系極不完全，不含催化能量代謝 的酶，不能進行獨立的代謝作用。,4）嚴格的活細胞內寄生，沒有自身的核糖體，沒有個體生 長，也不進行二均分裂，必須依賴宿主細胞進行自身的 核酸復制，形成子代。,5）個體微小，在電子顯微鏡下才能看見。,6）對大多數抗生

2、素不敏感，對干擾素敏感。,例如一些簡單的病毒僅由核酸和蛋白質外殼（coat）構成， 故可把它們視為核蛋白分子。,朊病毒甚至僅由蛋白質構成,病毒感染敏感宿主細胞后，病毒核酸進入細胞，通過其復制與 表達產生子代病毒基因組和新的蛋白質，然后由這些新合成的 病毒組分裝配（assembly）成子代毒粒，并以一定方式釋放到 細胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱做復制（replication）。,第一節(jié) 概述,1、特點,一、病毒的特點和定義,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，又具有細胞內的繁殖性基因 形式的獨特生物類群。,超顯微的、沒有細胞結構的、專性活細胞內

3、寄生的實體,第一節(jié) 概述,1、特點,一、病毒的特點和定義,單細胞微生物與病毒性質的比較,a DNA病毒和RNA病毒中的一部分;b 利福平可抑制痘病毒復制,第一節(jié) 概述,2、定義,一、病毒的特點和定義,迄今仍無一個科學而嚴謹的定義,病毒為具有獨立于其宿主的進化史的絕對細胞內寄生物，它的DNA 或RNA基因組被其所編碼的蛋白質殼體化（encapsidation）。 -（Fields等，1990年）,非細胞生物,（真）病毒：至少含核酸和蛋白質二種組分,亞病毒 (subvirus),類病毒（viroid)：只含具侵染性的RNA組分 擬病毒（virusoid)：只含有不具侵染性的RNA組分 朊病毒（pr

4、ion)：只含蛋白質,二 病毒的宿主范圍,第一節(jié) 概述,病毒幾乎可以感染所有的細胞生物，并具有宿主特異性,噬菌體（phage）、 植物病毒（plant viruses） 動物病毒（animal viruses）,三、病毒的培養(yǎng)和純化,第一節(jié) 概述,同微生物學其他學科分支一樣，病毒學的進步完全得益于 研究方法和技術手段的發(fā)展。,通過病毒的分離與純化獲得純化的、有感染性的病毒制備物 是病毒學研究和實踐的基本技術。,1、病毒的培養(yǎng),病毒的培養(yǎng)：二元培養(yǎng)物法,四、病毒的培養(yǎng)和純化,1、病毒的培養(yǎng),噬菌體,細菌培養(yǎng)物,培養(yǎng)液,營養(yǎng)瓊脂平板,細菌培養(yǎng)液變清亮,細菌平板成為殘跡平板,若是噬菌體標本經過適當稀

5、釋再接種細菌平板， 經過一定時間培養(yǎng)，在細菌菌苔上可形成圓形局 部透明區(qū)域，即噬斑（plague）。,Microbiology,雙層平板法,優(yōu)點： 彌補玻璃皿底面不平的缺陷 所形成全部噬菌體斑都接近處于同一平面上 形成的噬菌斑較大，更有利于計數,Microbiology,噬菌斑,四、病毒的培養(yǎng)和純化,1、病毒的培養(yǎng),動物病毒,實驗動物,雞胚,多種細胞培養(yǎng),四、病毒的培養(yǎng)和純化,1、病毒的培養(yǎng),植物病毒,敏感植物葉片,產生壞死斑，或稱枯斑,蛋白質提純方法 （鹽析、等電點沉淀、有機溶劑沉淀、凝膠層析、離子交換等）,四、病毒的培養(yǎng)和純化,2、 病毒純化,標準,純化的病毒制備物應保持其感染性,病毒是有

6、感染性的生物體,病毒具有化學大分子的屬性,純化的病毒制備物的理化性質應具有均一性,方法,主要化學組成為蛋白質,具有一定的大小、形狀和密度,差速離心,梯度離心 （超速離心）,第二節(jié) 毒粒的性質,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，又具有細胞內的繁殖性基因 形式的獨特生物類群。,毒粒（病毒顆粒）： 病毒的細胞外顆粒形式，也是病毒的感染性形式。,一團能夠自主復制的遺傳物質,保護遺傳物質免遭環(huán)境破壞，并作為將遺傳物質從一個宿主細胞 傳遞給另一個宿主細胞的載體。,蛋白質外殼,包膜,第二節(jié) 毒粒的性質,一、毒粒的形態(tài)結構,1、病毒的大小和形狀,個體小，必需

7、在電鏡下觀察；,不同病毒的毒粒大小差別很大；,毒粒的形狀:動物病毒有球狀、卵圓狀、磚形 植物病毒有桿狀、絲狀、球狀 噬菌體有蝌蚪狀和絲狀,采用各種電鏡技術觀察毒粒的形態(tài)結構,Orf virus：口瘡病毒(接觸性膿皰皮炎病毒) （負染技術）,Ebola virus ：埃博拉病毒（正染技術）,Vaccinia virus 痘苗病毒 （投影技術）,甲型H1N1型流感病毒,SARS病毒,第二節(jié) 毒粒的性質,毒粒 的化學組成,毒粒 （化學組成）,核酸； 蛋白質； 脂類； 碳水化合物；,基本化學組成,病毒顆粒在化學上表現為核蛋白,二、毒粒的化學組成,1、 病毒的核酸,核酸是病毒的遺傳物質； 一種病毒的毒粒

8、只含有一種核酸：DNA或是RNA；,病毒核酸,單鏈DNA（ss DNA，single-stranded DNA）； 雙鏈DNA（ds DNA）； 單鏈RNA（ss RNA）； 雙鏈RNA（ds RNA）；,二、毒粒的化學組成,2、病毒的蛋白質,病毒蛋白質,結構蛋白,非結構蛋白,病毒基因組編碼的，在病毒復制過程中產生并具有一定功 能，但并不結合于毒粒中的蛋白質。,構成一個形態(tài)成熟的有感染性的病毒顆粒所必需的蛋白質,殼體蛋白； 包膜蛋白； 存在于毒粒中的酶；,二、毒粒的化學組成,2、病毒的蛋白質,病毒結構蛋白的主要生理功能：,1）構成蛋白質外殼，保護病毒核酸免受核酸酶及其它理化 因子的破壞；,2）

9、決定病毒感染的特異性，與易感細胞表面存在的受體具 特異性親和力，促使病毒粒子的吸附和入侵；,3）決定病毒的抗原性，能刺激機體產生相應的抗體；,4）構成毒粒酶，或參與病毒對宿主細胞的入侵（如T4噬菌 體的溶菌酶等），或參與病毒復制過程中所需要病毒大分 子的合成（如逆轉錄酶等）；,一般來說，病毒是不具酶或酶系極不完全的，所以 一旦離開宿主就不能獨立進行代謝和繁殖。,第二節(jié) 病毒的性質,2、病毒的殼體結構,殼體或衣殼（capsid）：,包圍著病毒核酸的蛋白質外殼，由蛋白質亞基按對稱的 形式、有規(guī)律地排列而成，是病毒毒粒的基本結構。,殼體結構類型,螺旋對稱殼體 二十面體對稱殼體 復合對稱結構,螺旋對稱

10、殼體： 亞基有規(guī)律地沿著中心軸 （核酸）呈螺旋排列，進 而形成高度有序、對稱的 穩(wěn)定結構。,二十面體對稱殼體： 構成對稱結構殼體的第二種方式是 蛋白質亞基圍繞具立方對稱的正多 面體的角或邊排列，進而形成一個 封閉的蛋白質的鞘。,具有復合對稱結構的典型例子是有尾噬菌體（tailed phage）,其殼體 由頭部和尾部組成。包裝有病毒核酸的頭部通常呈二十面體對稱， 尾部呈螺旋對稱。,一、病毒的形態(tài)結構,3、 病毒的包膜結構,病毒包膜的基本結構與生物膜 相似，是脂雙層膜。 在包膜形成時，細胞膜蛋白被 病毒的包糖蛋白取代。 刺突（spike）：包膜或核衣殼 上的突起。,第二節(jié)病毒的性質,一、病毒的形態(tài)

11、結構,3、 病毒的包膜結構,病毒的蛋白質殼體和病毒核酸（核心）構成的復合物，又稱 核衣殼。,核殼（nucleocapsid）：,僅由核衣殼構成的病毒顆粒,裸露毒粒（naked virion）：,如煙草花葉病毒、脊髓灰質炎病毒（Poliovirus）等一些簡單的病毒的毒粒。,包膜（envelope）：,有些病毒核衣殼包裹著的一層脂蛋白膜，它是病毒以出芽（budding） 方式成熟時，由細胞膜衍生而來的。有維系毒粒結構，保護病毒核殼 的作用。特別是病毒的包膜糖蛋白，具有多種生物學活性，是啟動病 毒感染所必需的。,有包膜的病毒,第二節(jié)病毒的性質,一、病毒的形態(tài)結構,4、病毒的結構類型,四種主要結構類

12、型,裸露的二十面體； 裸露的螺旋； 有包膜的二十面體； 有包膜的螺旋；,有些病毒，如有尾噬菌體、痘病毒等結構更為復雜，不能包括 在這些結構類型之內。,不同病毒的毒粒結構復雜程度有很大的區(qū)別,3、三類典型形態(tài)的病毒及其代表,二十面體對稱的代表-腺病毒,復合對稱的代表-T偶數噬菌體,螺旋對稱的代表-煙草花葉病毒(TMV),（1）螺旋對稱的代表-煙草花葉病毒 (tobaco mosaicvirus,TMV),有三種類型：纖維狀、直桿狀和彎曲桿狀。衣殼形似一中空柱，內包核酸，衣殼粒和核酸呈螺旋對稱形排列。由95衣殼Pr和5SSRNA組成。蛋白質衣殼由衣殼粒（2130個）一個緊挨一個地呈螺旋排列而成，s

13、sRNA位于衣殼內側螺旋狀溝中。,（2）二十面體對稱的代表腺病毒(Adenovirus),具有20個面，30條邊和12個頂角。核衣殼由不同數量的衣殼粒按一定方式排列成對稱體。腺病毒粒子共由252個球形的衣殼粒排列成一個具有廿面的對稱體，線狀dsDNA。 噬菌體 X174只有12個衣殼粒，最大的廿面體是由1，472個衣殼粒組成的昆蟲病毒粒子。,絕大多數噬菌體為蝌蚪形，現以E.coli T4為例，介紹蝌蚪形噬菌體的結構：,大腸桿菌T4噬菌體構造,（3）復合對稱的代表T偶數噬菌體,95nm,95nm,65nm,24環(huán),頸環(huán),3、病毒的群體形態(tài),包涵體(inclusion body),噬菌斑(plaq

14、ue),空斑(plaque),枯斑(lesion),病毒的群體形態(tài)有：,（1）包涵體（inclusion body）,概念：感染病毒的宿主細胞內，出現在光學顯微鏡下可見的大小、形態(tài)、數量不等的小體，稱為包涵體。 在宿主細胞內形成包涵體是病毒的特征，不同的病毒其形成的包涵體具有不同的形態(tài)、結構、和特性。,包涵體在細胞中的形成部位： 位于細胞核內如包疹病毒 位于細胞質內如狂犬病毒等 胞核內胞質都有麻疹病毒,包涵體（inclusion body）,是病毒的聚集體;,是病毒的合成部位;,是病毒蛋白和與病毒感染有關的蛋白質,非病毒性包涵體,由化學因子或細菌感染形成,包涵體的實踐意義-病毒鑒定、臨床診斷依

15、據。,(2)噬菌斑(plaque),噬菌斑是指在宿主細菌的菌苔上，噬菌體使菌體裂解而形成的空斑。,應用： 1、噬菌體定量計數 2、噬菌體的鑒定,空斑和病斑,在動物細胞培養(yǎng)物上的與噬菌斑類似的空斑,稱為病斑.因為受腫瘤病毒感染。 空斑和病斑用于動物病毒粒子的計數也可以采用噬菌斑法類似的技術。,枯斑：植物病毒在植物葉片上形成的群體 稱為枯斑。,第三節(jié) 病毒的復制,病毒的特點：,嚴格細胞內寄生物，只能在活細胞內繁殖。,毒粒,宿主細胞,有繁殖性的病毒基因組,具有感染性的毒粒消失,病毒基因組復制、表達,病毒核酸和蛋白質,裝配形成具有感染性的毒粒,釋放至細胞外,原料； 能量； 生物合成場所；,第三節(jié) 病毒

16、的復制,病毒的復制：,病毒感染敏感宿主細胞后，病毒核酸進入細胞，通過其復制與 表達產生子代病毒基因組和新的蛋白質，然后由這些新合成的 病毒組分裝配（assembly）成子代毒粒，并以一定方式釋放到 細胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱做復制（replication）。,第三節(jié) 病毒的復制,一、病毒的復制周期,1、一步生長曲線（one step growth curve）,1939年，Max Delbruck & Emory Ellis：,E. coli / bacteriopage,1、用噬菌體的稀釋液感染高濃度的宿主細胞； 2、數分鐘后，加入抗噬菌體的抗血清（中和未吸附的噬菌體）； 3、將上述混

17、合物大量稀釋，終止抗血清的作用和防止新釋放 的噬菌體感染其它細胞； 4、保溫培養(yǎng)并定期檢測培養(yǎng)物中的噬菌體效價（對噬菌體含量 進行計數）； 5、以感染時間為橫坐標，病毒的感染效價為縱坐標，繪制出 病毒特征性的繁殖曲線；,該實驗標志著分子病毒學、分子生物學和分子遺傳學的建立 Max Delbruck因此榮獲1969年Nobel Prize,一、病毒的復制周期,1、一步生長曲線（one step growth curve）,噬菌體復制（繁殖） 的三個階段： （吸附期）； 游離的噬菌體吸附到宿主細胞 1、潛伏期； 從噬菌體吸附到細胞到釋放 出新噬菌體的最短時期 2、裂解期； 隨著菌體不斷破裂，新噬菌

18、體 數目增加，直到最高值 3、平穩(wěn)期；,一、病毒的復制周期,1、一步生長曲線（one step growth curve）,取培養(yǎng)物直接測定 病毒數量,將培養(yǎng)物過濾去細 胞后測定病毒數量,將細胞裂解后測定病毒的數量。 前期可將培養(yǎng)物先離心去上清以消除未吸附病毒 的影響,裂解量：每個受染細胞所產生的子代病毒顆粒的平均數目。 其值等于潛伏期受染細胞的數目除以穩(wěn)定期受染細胞所釋放的全部子代病毒數 目，即等于穩(wěn)定期病毒效價與潛伏期病毒效價之比。,一、病毒的復制周期,2、隱蔽期（eclipse period）,在潛伏期的前一段，受染細胞內檢測不到感染 性病毒，后一階段，感染性病毒在受染細胞內 的數量急劇

19、增加。 自病毒在受染細胞內消失到細胞內出現新的感 染性病毒的時間為為隱蔽期。,隱蔽期病毒在細胞內存在的動力學曲線呈線性函數，而非指數關系，從而證明 子代病毒顆粒是由新合成的病毒基因組與蛋白質經裝配成熟，而不是通過雙分 裂方式產生的。,不同病毒的隱蔽期長短不同， 例如，DNA動物病毒的隱蔽期為520小時， RNA動物病毒為210小時。,一、病毒的復制周期,1、一步生長曲線（one step growth curve）,一步生長曲線是研究病毒復制的一個經典試驗，最初是為研究噬菌 體的復制而建立，以后推廣到動物病毒和植物病毒的復制研究中。,以適量的病毒接種于標準培養(yǎng)的高濃度的敏感細胞，待病毒吸附后，

20、離心除去 未吸附的病毒，或以抗病毒抗血清處理病毒細胞培養(yǎng)物以建立同步感染，然 后繼續(xù)培養(yǎng)并定時取樣測定培養(yǎng)物中的病毒效價，并以感染時間為橫坐標，病 毒的感染效價為縱坐標，繪制出病毒特征性的繁殖曲線，即一步生長曲線。,不同病毒的潛伏期長短不同，噬菌體以分鐘計，動物病毒和 植物病毒以小時或天計。,潛伏期：,噬菌體的裂解量一般為幾十到上百個，植物病毒和動物病毒可達 數百乃至上萬個。,裂解量：,一、病毒的復制周期,3、病毒的復制周期,復制周期（replicative circle）或稱復制循環(huán)：,自病毒吸附于細胞開始，到子代病毒從感染細胞釋放到細胞 外的病毒復制過程。, 吸附； 侵入； 增殖；（包括病

21、毒基因組的表達與復制） 裝配（成熟） 釋放（裂解）；,第三節(jié) 病毒的復制,二、病毒感染的起始,1、吸附：,毒粒,敏感細胞,隨機碰撞而接觸（靜電引力或氫鍵）,可逆吸附，無特異性（非細胞顆粒也可吸附）,病毒表面蛋白與細胞受體的結合,特異性，不可逆吸附，啟動病毒感染的第一階段,二、病毒感染的起始,1、吸附：,病毒吸附蛋白與細胞受體間的結合力來源于空間結構的互補性，相互 間的電荷、氫鍵、疏水性相互作用及范得華力。,不同種系的細胞具有不同病毒的細胞受體， 病毒受體的細胞種系特異性決定了病毒的 宿主范圍。,二、病毒感染的起始,2、侵入：,侵入又稱病毒內化，它是一個病毒吸附后幾乎立即發(fā)生， 依賴于能量的感染

22、步驟。 不同的病毒-宿主系統的病毒侵入機制不同,二、病毒感染的起始,2、侵入：,有尾噬菌體：,注射方式將噬菌體核酸注入細胞,通過尾部刺突固著于細胞； 尾部的酶水解細胞壁的肽聚糖，是細胞壁產生小孔； 尾鞘收縮，核酸通過中空的尾管壓入胞內，蛋白質外殼留在胞外；,吸附,尾釘固著,尾鞘收縮,尾管穿入,DNA注入,如果大量噬菌體在短時間內吸附于同一細胞上，使細胞壁產生許多 小孔，也可引起細胞立即裂解，但并未進行噬菌體的增殖，這種現 象稱為自外裂解（lysis from without）。,二、病毒感染的起始,2、侵入：,植物病毒：,通過因人為地或自然的機械損傷所形成的微傷口進入細胞； 或者靠攜帶有病毒的

23、媒介，主要靠是有吮吸式口器的昆蟲取 食將病毒帶入細胞。,植物病毒一旦進入細胞后，增殖產生的子代病毒或病毒核酸 可通過病毒編碼的運動蛋白（movement protein）與胞間連 絲的相互作用從受染細胞進入鄰近細胞。,二、病毒感染的起始,脫殼：,脫殼是病毒侵入后，病毒的包膜和/或殼體除去而釋放出 病毒核酸的過程。 脫殼是病毒基因組進行功能表達所必需的感染事件。,T-偶數噬菌體脫殼與侵入是一起發(fā)生的,動物病毒存在不同的結構類型和不同的侵入方式， 其脫殼過程也較復雜。,第三節(jié) 病毒的復制,三、增殖,病毒基因組進入胞內,宿主細胞的代謝發(fā)生改變,病毒利用宿主的生物合成機構和場所，使病毒核酸表達和復制，

24、 產生大量的病毒蛋白質和核酸。, 成熟（裝配）,已合成的各部件進行自行裝配成新的噬菌體的過程。,T偶數噬菌體裝配過程模式圖,被感染細胞裂解，成熟的子代噬菌體轉移到外界。開始新的生活史。, 裂解（釋放）,裂解量：平均每一宿主細胞裂解后所產生的 子代噬菌體數。,有囊膜病毒以“出芽”方式釋放,吸附,侵入,早期：病毒特異性酶的合成,病毒核酸復制,病毒結構蛋白質合成,裝配,釋放,病毒大分子合成,2、噬菌體效價的測定,效價（噬菌斑形成單位數、感染中心數）：每ml樣品中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數。,測定方法： 斑點試驗法、液體稀釋管法、單層平板法、 雙層平板法、快速玻片法,噬菌斑數=試樣中噬菌體數,雙層

25、平板法,噬菌體與宿主關系,1、烈性噬菌體：凡能引起宿主細胞迅速裂解的噬菌體。 2、溫和性噬菌體：噬菌體侵染宿主后，并不增殖，裂解，而與宿主DNA結合，隨宿主DNA復制而復制，此時細胞中找不到形態(tài)上可見的噬菌體，這種噬菌體稱為溫和性噬菌體。含有溫和性噬菌體的細菌稱為溶源性細菌lysogenic bacteria,第四節(jié) 病毒的非增殖性感染,溫和噬菌體的溶源性反應：,烈性噬菌體（virulent phage）：,感染宿主細胞后能在細胞內正常復制并最終殺死細胞， 形成裂解循環(huán)（lytic cycle）。,溫和噬菌體或稱溶源性噬菌體（lysogenic phage）：,感染宿主細胞后不能完成復制循環(huán)，

26、噬菌體基因組 長期存在于宿主細胞內，沒有成熟噬菌體產生。,這一現象稱做溶源性（lysogeny）現象,在大多數情況下，溫和噬菌體的基因組都整合于宿主染色體中（如噬菌體） ，亦有少數是以質粒形成存在（如P1噬菌體）。,溫和性噬菌體存在狀態(tài),1）游離具感染性的virion； 2）前噬菌體（prophage）：附著或整合在宿主染色體上，一道復制； 3）營養(yǎng)期噬菌體：指導合成。,溫和噬菌體的溶源性反應：,整合于細菌染色體或以質粒形成存在的溫和噬菌體 基因組稱做原噬菌體（prophage）,在原噬菌體階段，噬菌體的復制被抑制，宿主細胞 正常地生長繁殖，而噬菌體基因組與宿主細菌染色 體同步復制，并隨細胞分

27、裂而傳遞給子代細胞。,細胞中含有以原噬菌體狀態(tài)存在的溫和噬菌體基因組 的細菌稱做溶源性細菌（lysogenic bacteria）,溶源性細菌經自發(fā)裂解或誘發(fā)裂解，進入裂解循環(huán),噬菌體的應用,噬菌體會給人類造成損失，利用微生物進行發(fā)酵的工業(yè)常深受其害。但是，由于噬菌體的某些生物學特性，使其在人類的生產實踐和生物學基礎理論研究中都有一定價值?？筛爬橐韵聨追矫妗?1)用于鑒定未知細菌 在醫(yī)學上，有些難鑒別的病原菌，利用噬菌體對宿主細胞的高度?；缘拿舾行?，不僅可鑒定到菌種，而且可鑒定到菌型。 2)用于臨床 治療某些傳染性疾病。 如果將噬菌體制劑與抗生素或者磺胺藥物配合應用，則效果更好。 3)檢驗

28、植物病原菌 利用噬菌體可以檢驗由種子攜帶的植物病原菌。 4)測定輻射劑量 某些噬菌體(如T2)對輻射劑量的反應敏感而精確。 5)噬菌體在分子生物學研究中的作用 噬菌體現已成為進行分子生物學研究的較為理想的重要材料。,（二）植物病毒,已知的植物病毒多達700種（1989年），多數是ssRNA病毒。 形態(tài)：桿、絲、球狀，一般無包膜。,1619年荷蘭畫師描畫的有病郁金香的畫像。,花葉、黃化或紅化等癥狀,植株發(fā)生矮化，叢枝或畸形等,形成枯斑或壞死等癥狀,植物感染病毒后的主要癥狀,植物黃萎病,借昆蟲刺吸式口器進入、通過 傷口或嫁接進入 ，再通過胞 間連絲或輸導組織迅速向其它 部位擴散引起普遍感染。,1、

29、“侵入”方式,3、核酸的復制和蛋白質的合成,2、脫殼 植物病毒侵入宿主細胞后才能發(fā)生脫殼。,增殖過程,4、裝配（成熟）,（三）人類和脊椎動物病毒,在人類與脊椎動物中廣泛寄生著相應的病毒。人類傳染病80由病毒引起（300種），脊椎動物病毒900種，許多病毒引起人畜共患病。另一些病毒感染動物后，并不致死宿主細胞，而是引起腫瘤。,種類,dsDNA、ssDNA、dsRNA、ssRNA。 衣殼外有的有包膜，有的無包膜，有的包膜上有刺突。,增殖過程,與噬菌體的增殖大致相同，可分為五個連續(xù)步驟： 1）吸附 具高度專一性地吸附于敏感細胞表面的受體。 2）侵入 以胞飲、包膜溶入細胞膜、特異受體轉移等方式侵入敏感

30、細胞內。 3）脫殼 脫去衣殼和包膜。 4）生物合成 核酸的復制和蛋白質的合成。 5）裝配和成熟 分別合成的核酸和蛋白質組合成完整的、新的病毒粒子。 6）釋放大量有侵染性的子代病毒。,多角體：多數昆蟲病毒可在宿主細胞內形成光鏡下呈多角形的包涵體。 直徑一般3m（0.510m），堿溶性蛋白，內包裹數目不等的病毒粒，可在細胞核或細胞質內形成。 功能：保護病毒粒免受外界不良環(huán)境的破壞。,（四）昆蟲病毒（無脊椎動物病毒）,已知昆蟲病毒1671種（1990），其中80以上鱗翅目昆蟲的病原體。,昆蟲病毒的種類,除非包涵體病毒病毒外，可分為：,核型多角體病毒(nuclear polyhedrosis viru

31、s,NPV),質型多角體病毒(cytoplasmic polyhedrosis virus,CPY),顆粒體病毒(granulosis virus,GV),昆蟲病毒做為生物農藥優(yōu)點：,專一性高,毒力大,后效長,使用方便,對人畜安全,無公害,缺點危害經濟動物,類病毒(Viroid),擬病毒(Virusoid),朊病毒(Prion),第二節(jié) 亞 病 毒,只含核酸或蛋白質一種成分的分子病原體。,包括：,一、類病毒,只含RNA一種成分，專性活細胞內寄生的分子病原體。 是寄生于高等生物細胞中一類最小的新的病原體。ssRNA，分子量約5104Da12104Da，為已知最小病毒分子量的十分之一左右。 到目前

32、為止，類病毒只在植物中被發(fā)現。類病毒對各種化學和物理因子的作用都不敏感，對熱以及紫外光和離子輻射有高度抗性。,類病毒(Viroid),馬鈴薯紡錘塊莖病的病原體,長50nm棒狀RNA分子,179核苷酸 180核苷酸,RNA由,組成,兩半體間有70堿基以氫鍵方 式結合共形成122個堿基對，27個內環(huán)。,Viroid Diseases of Potato,二、擬病毒(virusoids，類類病毒),是包裹在動植物病毒粒子中的類病毒極其微小，僅由裸露的RNA（300400個核苷酸）或DNA組成。,輔助病毒：類病毒“寄生”的真病毒。 擬病毒為輔助病毒的“衛(wèi)星”，其復制必須依賴輔助病毒的協助。擬病毒也可干

33、擾輔助病毒的復制、減輕其對宿主的病害、用于生物防治中。,是一類不含核酸的侵染性蛋白質分子。 小型蛋白質顆粒，分子量3.31043.5104Da,約由250個氨基酸組成。 能引起宿主體內現成的同類蛋白質分子發(fā)生與其相似的構象變化而使宿主致病。 毒性很強，1g含朊病毒的鼠腦可感染1億只小鼠。,三、朊病毒,引起的疾病羊搔癢病、瘋牛病、瘋羊病、克雅氏病。,朊病毒侵入人體大腦的過程 借食物進入消化道，再經淋巴系統侵入大腦。,Microbiology,朊病毒（prion，virino）,朊病毒有哪些特點 首先，它沒有核酸，能使正常的蛋白質由良性轉為惡性，由沒有感染性轉化為感染性；其次，它沒有病毒的形態(tài)，是

34、纖維狀的東西；第三，它對所有殺滅病毒的物理化學因素均有抵抗力，現在的消毒方法都無用，只有在136高溫和兩個小時的高壓下才能滅活；第四，病毒潛伏期長，從感染到發(fā)病平均28年，一旦出現癥狀半年到一年100死亡；第五，診斷困難，正常的人與動物細胞內都有朊蛋白存在，不明原因作用下它的立體結構發(fā)生變化，變成有傳染性的蛋白，患者體內不產生免疫反應和抗體，因此無法監(jiān)測。,與真病毒的主要區(qū)別:,（1）在電鏡下，朊病毒呈淀粉樣顆粒狀，成叢排列，每叢大小和形狀不一； （2）無核酸成分； （3）無免疫原性； （4）由宿主細胞內的基因編碼； （5）抗逆性強，能耐殺菌劑（甲醛）和高溫（120130處理4h后仍具感染性）

35、。,人的庫魯病(kuru)、克雅氏病(Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等,羊搔癢癥(scrapie),牛海綿狀腦病(spongiform encephalopathy),第三節(jié) 病毒與實踐,病毒與實踐的關系極密切，由病毒引起人、動物、植物病害，對發(fā)酵工業(yè)的不利影響，利用它們進行生物防治，生化制藥（疫苗生產）和作遺傳工程中的外源基因載體等。,發(fā)酵周期明顯延長,碳源消耗緩慢,發(fā)酵液清淡,發(fā)酵產物形成緩慢或根本不形成,噬菌體檢測會發(fā)現大量噬菌斑,電鏡可見噬菌體,后果：減產倒罐,一、噬菌體與發(fā)酵工程,噬菌體對發(fā)酵工業(yè)的危害很大，當發(fā)酵液受噬菌體嚴重污染時，會出現以下異常表現：,發(fā)酵生產時預防措施,決不使用可疑菌種,嚴格環(huán)境衛(wèi)生,活菌液嚴禁排放,通氣加料嚴控,嚴格執(zhí)行會客制度,設備滅菌,使用抗噬菌體菌株,補救方法： 盡快提取產品,加藥抑制,及時更換菌種,二、昆蟲病毒用于生物防治,一部分昆蟲對人類有利，大量的對人類有害。利用病毒制劑進行生物防治。 優(yōu)點： （1）致病力強，使用量??； （2）專一性質，安全可靠； （3）抗逆性強，作用久長； （4）生產簡便，成體低廉； （5）資源豐富（已發(fā)現的昆蟲病毒近2000種）。,三、病毒在基因工程中的應用,動物DNA病毒作為動物基因工程的載體,噬菌體作為原核生物基因工程的載體,植物