1、第二篇 病毒學(xué),形態(tài)最微小，結(jié)構(gòu)最簡單 病毒分布廣，可寄居于人、動(dòng)植物和微生物內(nèi) 可引起世界大流行 75%的人類傳染病由病毒引起,概 述,3000BC，埃及孟非思壁畫中長老患小兒麻痹癥,病毒與疾病的關(guān)系,關(guān)于人痘和牛痘接種預(yù)防天花的歷史,中國從宋朝起用人痘接種預(yù)防天花,古代中醫(yī)書籍上的小兒出天花圖,命中注定 天命所歸 康熙帝，名玄燁，生于一六五四年，幼年時(shí)患上天花病，此癥乃滿洲人克星，就連順治皇帝、和碩豫親王多鐸等亦是死于天花。玄燁命硬，竟熬過了此絕癥，活了下來。 順治與孝莊皇太后認(rèn)為玄燁既天資聰敏，又能戰(zhàn)勝惡疾，從鬼門關(guān)返回人間，必定有天予大任。后來，順治病逝，玄燁繼承大統(tǒng)，八歲登上皇位，是

2、為康熙。,清朝第一位“麻子皇帝”康熙,小兒麻痹癥-曾造成3000萬/年兒童患病， 約1/100麻痹！ 乙型肝炎-全球最嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題！ 流行性感冒-發(fā)生過多次世界性大流行！ 麻疹、水痘、腮腺炎、皰疹、狂犬病,病原體 病毒,病毒與疾病的關(guān)系,近20年來肆虐的病毒性疾病,病原體 病毒！,SARS,AIDS,禽流感,甲流,病毒性疾病的特點(diǎn),傳播快 病死率高 易引起持續(xù)感染 與某些腫瘤的發(fā)生有關(guān),人類如何揭開病毒秘密？,實(shí)驗(yàn)一 健康煙草發(fā)病，肯定病原在患病煙葉中（1886 德國 mayer）,病毒的發(fā)現(xiàn)過程,實(shí)驗(yàn)二 會(huì)不會(huì)是細(xì)菌產(chǎn)生的毒素呢？,煙草仍然發(fā)病 結(jié)論：可能是細(xì)菌毒素,實(shí)驗(yàn)三 感染煙草的

3、物質(zhì)置于凝膠中,現(xiàn)象： 感染煙草的物質(zhì)凝膠中以適度速度擴(kuò)散 細(xì)菌仍滯留于瓊脂的表面 結(jié)論： “有感染性的活的流質(zhì)”，并取名為病毒，拉丁名叫“Virus”。,實(shí)驗(yàn)四 分離提純煙草花葉病毒,斯坦利（1904-1971）美國著名化學(xué)家， 1935年提純了煙草花葉病毒，1946年獲得諾貝爾獎(jiǎng),德國科學(xué)家考施 1939年，第一次在電子顯微鏡下觀察到煙草花葉病毒的形狀,實(shí)驗(yàn)五 觀察到煙草花葉病毒,病毒的特點(diǎn),體積微小 結(jié)構(gòu)簡單,只含一種類型核酸,嚴(yán)格活細(xì)胞內(nèi)寄生,以復(fù)制方式繁殖,非細(xì)胞型微生物,病毒（virus）,體積最小的一類微生物，能通過除菌濾器，無典型細(xì)胞結(jié)構(gòu)和能產(chǎn)生能量的酶系統(tǒng)，只含有一種核酸，僅

4、能在活細(xì)胞內(nèi)以復(fù)制方式進(jìn)行增殖的一類非細(xì)胞型微生物。,病毒體（virion）,具有病毒的典型形態(tài)、結(jié)構(gòu)和傳染性,完整成熟的病毒顆粒,是病毒在細(xì)胞外的結(jié)構(gòu)形式,第22章 病毒的基本性狀,第一節(jié) 病毒的大小與形態(tài) 第二節(jié) 病毒結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成 第三節(jié) 病毒的增殖 第四節(jié) 病毒的遺傳變異 第五節(jié) 理化因素對病毒的影響 第六節(jié) 病毒的分類,第一節(jié) 病毒的大小與形態(tài),病毒的大小與形態(tài) - 大小,測量單位 納米（nm） 1nm = 1/1000 m 最?。?0nm 最大：300nm,葡萄球菌 (1000nm）,牛痘病毒 300250nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次體 450nm,衣原體 390nm,

5、A、大腸桿菌噬菌體 ( 65 95nm ),B、腺病毒 (70nm ),C、脊髓灰質(zhì)炎病毒 (30nm ),D、乙腦病毒 ( 40nm ),E、蛋白分子 (10nm ),F、流感病毒 ( 100nm ),G、煙草花葉病毒,病毒的大小與形態(tài) - 形態(tài),病毒形態(tài)多樣，大致可分為五類 球形或近似球形 桿（絲）狀 蝌蚪形 磚形 彈狀,Spherical球形(多見人或動(dòng)物病毒),Rod-shaped 桿狀或絲狀(多見植物病毒),Brick-shaped 磚塊狀(pox virus 痘病毒),Bullet-shaped 子彈狀(Rabies virus狂犬病毒),Tadpole-shaped蝌蚪狀phag

6、e噬菌體,第二節(jié) 病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,基本結(jié)構(gòu),Core 核心,+,Capsid 衣殼,Nucleocapsid(naked virus) 核衣殼(裸露病毒),Core 核心,+,Capsid 衣殼,+,Envelope 包膜,Envelope virus 包膜病毒,病毒基因組，由核酸組成（DNA / RNA） 決定病毒的復(fù)制、遺傳、變異 具有感染性,病毒的結(jié)構(gòu) 核心 core,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 - 結(jié)構(gòu),衣殼：蛋白質(zhì),形態(tài)亞單位：殼粒,螺旋對稱型 20面體對稱型 復(fù)合對稱型,有抗原性 保護(hù)核酸 介導(dǎo)進(jìn)入宿主細(xì)胞（與致病性有關(guān)）,螺旋對稱型,20面體立體對稱,六鄰體

7、,復(fù)合對稱,包膜：,根據(jù)有無包膜，可將病毒分為 包膜病毒 裸露病毒,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 - 結(jié)構(gòu),病毒核衣殼在成熟過程中穿過宿主細(xì)胞以出芽方式向外釋放時(shí)獲得的，化學(xué)組成為脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量糖類。,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,含有宿主細(xì)胞膜的化學(xué)成分 有的有包膜子粒/刺突、VAP 有的有基質(zhì)蛋白,包膜的組成,病毒的結(jié)構(gòu),核酸 蛋白質(zhì) 脂質(zhì)和糖類,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 - 化學(xué)組成,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 - 化學(xué)組成,病毒只含有一種核酸，DNA或RNA,據(jù)此可將病毒分為RNA病毒及DNA病毒兩種,核酸,核酸的功能,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 - 化學(xué)組成,病毒復(fù)制的模板,決定病毒的特性,部分核酸具有感染性,

8、感染性核酸,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 - 化學(xué)組成,特點(diǎn)：,除去蛋白衣殼后，若裸露的病毒核酸仍 能進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)增殖，叫,感染范圍廣,感染性低,蛋白質(zhì),保護(hù)核酸 抗原性 參與感染過程,衣殼蛋白,包膜蛋白,間質(zhì)蛋白,酶蛋白,包括,作用,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 - 化學(xué)組成,結(jié)構(gòu)蛋白,功能蛋白,脂質(zhì)和糖類,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 - 化學(xué)組成,主要存在于包膜中，脂質(zhì)對干燥、熱、酸、脂溶劑敏感。 包膜破壞后，病毒失去感染性，可用于病毒的鑒定。,第三節(jié) 病毒的增殖,病毒的增殖,增殖方式：復(fù)制（ replication) 以病毒基因?yàn)槟０?，在宿主?xì)胞內(nèi)經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)釋、合成、裝配等程序，最終釋放出子代病毒的過程。

9、,病毒的增殖 - 復(fù)制周期,吸附,脫殼,生物合成,組裝成熟與釋放,病毒,穿入,宿主細(xì)胞,吸附,靜電吸附,真正吸附,非特異性 可逆,特異性 不可逆,病毒的增殖 - 復(fù)制周期,吸附,穿入,胞飲（裸露病毒）,融合（包膜病毒）,直接進(jìn)入（噬菌體）,病毒的增殖 - 復(fù)制周期,脫殼,核酸游離,病毒的增殖 - 復(fù)制周期,細(xì)胞內(nèi)無完整病毒體,生物合成,核酸游離,m m m m m m,早期mRNA轉(zhuǎn)錄,早期蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)譯,病毒DNA復(fù)制,m m m m m m,m m m m m m,晚期mRNA轉(zhuǎn)錄,晚期蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)譯,用一切血清學(xué)方法和電鏡檢查均不能查見處于生物合成階段的病毒顆粒，故這個(gè)階段叫,隱蔽期（eclip

10、se）,病毒的增殖 - 復(fù)制周期,按照病毒基因組不同，生物合成過程有所區(qū)別： dsDNA（雙鏈DNA病毒） ssDNA（單鏈DNA病毒） + ssRNA（單正鏈RNA病毒） ssRNA （單負(fù)鏈RNA病毒） dsRNA（雙鏈RNA病毒） 逆轉(zhuǎn)錄病毒,病毒的增殖 -復(fù)制周期 - 生物合成,雙鏈DNA病毒生物合成,早期蛋白質(zhì)合成-功能蛋白,步驟,子代DNA復(fù)制,晚期蛋白質(zhì)合成-結(jié)構(gòu)蛋白,早期蛋白的合成,早期蛋白是功能蛋白，能抑制宿主細(xì)胞自身的代謝過程并提供病毒核酸復(fù)制所需的酶類,病毒核酸,早期mRNA,早期蛋白,雙鏈DNA病毒生物合成,核酸的復(fù)制,病毒核酸,早期蛋白,半保留復(fù)制,子代核酸,雙鏈DN

11、A病毒生物合成,晚期蛋白的合成,晚期蛋白是結(jié)構(gòu)蛋白，主要為病毒衣殼蛋白,病毒子代核酸,晚期mRNA,晚期蛋白,雙鏈DNA病毒生物合成,雙股DNA病毒的生物合成,DNA,mRNA,功能蛋白,DNA DNA,大量子代 DNA,半保留復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,子代病毒體,結(jié)構(gòu)蛋白,單鏈DNA病毒生物合成,需在DNA聚合酶作用下先復(fù)制出互補(bǔ)鏈，再復(fù)制出子代DNA和翻譯出病毒蛋白,RNA病毒生物合成,+ssRNA病毒（單正鏈RNA） 本身 +ssRNA 可作為mRNA，可直接翻譯早期蛋白 ssRNA病毒（單負(fù)鏈RNA） 本身ssRNA 不可作為mRNA，需在RNA聚合酶作用下復(fù)制出互補(bǔ)的正鏈RNA，再翻譯出早期蛋白,

12、RNA病毒生物合成,雙鏈RNA病毒 不是半保留復(fù)制，子代RNA全部為新合成RNA 逆轉(zhuǎn)錄病毒 在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以病毒RNA為模板，合成互補(bǔ)DNA,逆轉(zhuǎn)錄病毒生物合成,m m m m m m,互補(bǔ)負(fù)鏈DNA,轉(zhuǎn)錄mRNA,轉(zhuǎn)錄子代RNA,晚期蛋白,早期蛋白,RNA:DNA中間體,逆轉(zhuǎn)錄酶,RNA,降解,雙鏈DNA,病毒RNA,逆轉(zhuǎn)錄酶,RNA DNA,RNA酶H,DNA聚合酶,雙鏈DNA,整合入細(xì)胞染色體,前病毒（provirus）,轉(zhuǎn)錄,子代mRNA,子代RNA,翻譯,子代蛋白質(zhì),特點(diǎn)： 逆轉(zhuǎn)錄酶，逆向轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄病毒的生物合成,反轉(zhuǎn)錄,前病毒形成,組裝成熟,DNA病毒在核內(nèi)RNA病毒在漿

13、內(nèi),不同方式 釋放,病毒的增殖 - 組裝成熟與釋放,溶細(xì)胞型細(xì)胞裂解（裸露病毒） 穩(wěn)定型細(xì)胞本身不破壞，以出芽方式釋放（包膜病毒） 細(xì)胞間傳播（巨細(xì)胞病毒）,病毒從細(xì)胞內(nèi)釋放方式,穩(wěn)定型釋放出芽 （有包膜病毒釋放方式）,不破壞細(xì)胞，但可使細(xì)胞表面出現(xiàn)病毒抗原-靶細(xì)胞,流感病毒在細(xì)胞表面出芽釋放電鏡照片,病毒的復(fù)制周期,吸附 穿入,脫殼,生物合成,組裝、成熟與釋放,早期蛋白質(zhì)合成 核酸復(fù)制 晚期蛋白質(zhì)合成,溶細(xì)胞型 穩(wěn)定型 細(xì)胞間橋,復(fù)制周期,頓挫感染：病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，有的細(xì)胞缺乏病毒復(fù)制所需的酶或其他條件，致使該病毒在其中不能生物合成；或者雖合成了病毒的成分，但不能組裝成熟為有感染性的病毒

14、體，叫,非容納細(xì)胞：不能為某病毒復(fù)制提供 必要條件的細(xì)胞，對該病毒是,病毒的增殖 - 異常增殖,缺陷病毒：因病毒基因不完整或基因位點(diǎn)改變，病毒不能正常增殖，復(fù)制不出完整有感染性的病毒顆粒，叫 輔助病毒：與缺陷病毒共同培養(yǎng)時(shí)能輔助缺陷病毒增殖出完整的有感染性的病毒體，這種有輔助作用的病毒叫,病毒的增殖 - 異常增殖,兩種病毒感染同一機(jī)體或細(xì)胞時(shí)，一種病毒抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象稱干擾現(xiàn)象,病毒的干擾現(xiàn)象 - 概念,滅活病毒,同/不同種、型、株的活病毒,同/不同種、型、株的活病毒,干擾素 破壞吸附與穿入 阻止生物合成 缺陷性干擾顆粒的存在,病毒的干擾現(xiàn)象 - 干擾機(jī)理,病毒的干擾現(xiàn)象 -干擾機(jī)理,

15、缺陷性干擾顆粒（defective inhibition particle,DIP):基因組有缺陷但結(jié)構(gòu)蛋白衣殼完整的病毒顆粒，其抗原性與完整病毒相同，可與完整病毒一樣吸附于相應(yīng)的靶細(xì)胞，從而干擾完整病毒的復(fù)制,阻止、中斷發(fā)病 自身及同型間干擾,病毒的干擾現(xiàn)象 - 干擾意義,第四節(jié) 病毒的遺傳與變異,基因突變 基因重組與重配 基因整合 病毒基因產(chǎn)物的相互作用,病毒在增殖過程中堿基序列發(fā)生置換、缺失、插入，引起 由基因突變產(chǎn)生的病毒表型性狀改變的毒株稱突變株,基因突變,條件致死突變株 只能在某種條件下增殖，而在另一種條件下不能增殖的病毒株。 如：溫度敏感突變株(ts突變株) 僅能在容納性溫度28

16、-31下增殖，在非容納性溫度/限制性溫度下不能增殖。 Ts株一般毒力明顯降低，常用來制備疫苗,基因突變,缺陷型干擾突變株 由于基因缺陷不能單獨(dú)復(fù)制，必須在輔助病毒（野生株）存在時(shí)才能進(jìn)行復(fù)制，并能干擾野生株的增殖。 與慢性持續(xù)性感染發(fā)生有關(guān)，如SSPE,宿主范圍突變株 基因突變而擴(kuò)大了感染宿主細(xì)胞范圍，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有利于監(jiān)控疾病。如禽流感病毒 人,耐藥突變株 分析病毒酶編碼區(qū)基因，有利于發(fā)現(xiàn)變異與耐藥的關(guān)系,基因重組與重配,基因重組 兩種病毒感染同一宿主細(xì)胞，病毒之間交換基因，產(chǎn)生新子代病毒，并能繼續(xù)增殖，如：交叉復(fù)活、多重復(fù)活,活病毒,活病毒,滅活病毒,滅活病毒,基因重組,交叉復(fù)活： 滅活病毒與

17、活病毒感染同一宿主細(xì)胞時(shí)，因基因重組而使滅活病毒復(fù)活。 多重復(fù)活： 兩種或兩種以上滅活病毒感染同一細(xì)胞時(shí)，經(jīng)過基因重組而出現(xiàn)有感染性的子代病毒。,基因重組與重配,基因重配 基因分節(jié)段的RNA病毒，交換RNA片段的基因重組，如：流感病毒,兩個(gè)不同的流感病毒株通過抗原轉(zhuǎn)移或基因重排，形成新的病毒株。,基因整合,病毒感染宿主細(xì)胞過程中，將其DNA插入到宿主染色體DNA中，這種病毒基因組與細(xì)胞基因組的重組過程稱為整合。,如溶原性噬菌體，逆轉(zhuǎn)錄病毒等,病毒基因產(chǎn)物的相互作用,表型混合： 二株病毒共同感染同一細(xì)胞時(shí)，在成熟裝配階段，發(fā)生了錯(cuò)誤裝配而導(dǎo)致的子代病毒表型改變。,同一細(xì)胞,A病毒,B病毒,表型混

18、合變異株,第五節(jié) 理化因素對病毒的影響,滅活（inactivation）病毒受理化因素作用后失去感染性，叫,理化因素對病毒的影響,滅活的病毒仍保留,抗原性,紅細(xì)胞吸附,血凝,細(xì)胞溶解,物理因素 溫度：病毒耐冷不耐熱 pH： pH 68穩(wěn)定； 射線：射線和X射線以及紫外線都能 滅活病毒 化學(xué)因素 病毒對的抵抗力比細(xì)菌強(qiáng)； 病毒對氧化劑、鹵素及其化合物敏感,理化因素對病毒的影響,第六節(jié) 病毒的分類,病毒分類依據(jù),核酸的性質(zhì)與結(jié)構(gòu) 病毒體的大小、形狀 衣殼對稱性和殼粒數(shù)目 有無包膜 對理化因素的敏感性 抗原性 生物學(xué)特性,DNA病毒科分類及重要病毒,RNA病毒科分類及重要病毒,亞病毒,類病毒（viroid): 均為植物病毒。 由250-400個(gè)核苷酸組成、單