1、病毒學(xué),1,形態(tài)最微小，結(jié)構(gòu)最簡單 病毒分布廣，可寄居于人、動植物和微生物內(nèi) 可引起世界大流行 75%的人類傳染病由病毒引起,概 述,2,3000BC，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,3,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,4,命中注定 天命所歸 康熙帝，名玄燁，生于一六五四年，幼年時患上天花病，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

2、皇位，是為康熙。,清朝第一位“麻子皇帝”康熙,5,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,6,近20年來肆虐的病毒性疾病,病原體 病毒！,SARS,AIDS,禽流感,甲流,7,病毒性疾病的特點,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),8,人類如何揭開病毒秘密？,9,實驗一 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,10,實驗二 會不會是細菌產(chǎn)生的毒素呢？,煙草仍然發(fā)病 結(jié)論：

3、可能是細菌毒素,11,實驗三 感染煙草的物質(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散 細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”。,12,實驗四 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,13,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,實驗五 觀察到煙草花葉病毒,14,病毒的特點,體積微小 結(jié)構(gòu)簡單,只含一種類型核酸,嚴格活細胞內(nèi)寄生,以復(fù)制方式繁殖,非細胞型微生物,15,病毒（virus）,體積最小的一類微生物，能通過

4、除菌濾器，無典型細胞結(jié)構(gòu)和能產(chǎn)生能量的酶系統(tǒng)，只含有一種核酸，僅能在活細胞內(nèi)以復(fù)制方式進行增殖的一類非細胞型微生物。,16,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,是病毒在細胞外的結(jié)構(gòu)形式,17,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,18,第一節(jié) 病毒的大小與形態(tài),19,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,20,葡萄球菌 (1000nm）,牛痘

5、病毒 300250nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次體 450nm,衣原體 390nm,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,21,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,22,Spherical球形(多見人或動物病毒),23,Rod-shaped 桿狀或絲狀(多見植物病毒),24,Brick-shaped 磚塊狀(pox virus 痘病毒

6、),25,Bullet-shaped 子彈狀(Rabies virus狂犬病毒),26,Tadpole-shaped蝌蚪狀phage噬菌體,27,第二節(jié) 病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,28,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,29,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,30,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 - 結(jié)構(gòu),衣殼：蛋

7、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 保護核酸 介導(dǎo)進入宿主細胞（與致病性有關(guān)）,31,螺旋對稱型,32,20面體立體對稱,33,六鄰體,34,復(fù)合對稱,35,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胞以出芽方式向外釋放時獲得的，化學(xué)組成為脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量糖類。,36,病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,含有宿主細胞膜的化學(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,37,病毒的結(jié)構(gòu),38,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,39,病毒的結(jié)構(gòu)和化

8、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,40,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,41,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：,除去蛋白衣殼后，若裸露的病毒核酸仍 能進入宿主細胞內(nèi)增殖，叫,感染范圍廣,感染性低,42,蛋白質(zhì),保護核酸 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,43,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、

9、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。,44,第三節(jié) 病毒的增殖,45,病毒的增殖,增殖方式：復(fù)制（ replication) 以病毒基因為模板，在宿主細胞內(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。,46,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,47,宿主細胞,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,48,吸附,49,穿入,胞飲（裸露病毒）,融合（包膜病毒）,直接進入（噬菌體）,病毒的增殖 - 復(fù)制周期,50,51,脫殼,核酸游離,病毒的增殖 - 復(fù)制周期,細胞內(nèi)無完整

10、病毒體,52,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，故這個階段叫,隱蔽期（eclipse）,病毒的增殖 - 復(fù)制周期,53,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,54,雙鏈DNA病毒

11、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,55,早期蛋白的合成,早期蛋白是功能蛋白，能抑制宿主細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,56,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DNA病毒生物合成,57,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,58,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,59,單鏈DNA

12、病毒生物合成,需在DNA聚合酶作用下先復(fù)制出互補鏈，再復(fù)制出子代DNA和翻譯出病毒蛋白,60,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)制出互補的正鏈RNA，再翻譯出早期蛋白,61,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DNA,62,逆轉(zhuǎn)錄病毒生物合成,m m m m m m,互補負鏈DNA,轉(zhuǎn)錄mRNA,轉(zhuǎn)錄子代RNA,晚期蛋白,早期

13、蛋白,RNA:DNA中間體,逆轉(zhuǎn)錄酶,RNA,降解,雙鏈DNA,63,病毒RNA,逆轉(zhuǎn)錄酶,RNA DNA,RNA酶H,DNA聚合酶,雙鏈DNA,整合入細胞染色體,前病毒（provirus）,轉(zhuǎn)錄,子代mRNA,子代RNA,翻譯,子代蛋白質(zhì),特點： 逆轉(zhuǎn)錄酶，逆向轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄病毒的生物合成,64,反轉(zhuǎn)錄,65,前病毒形成,66,組裝成熟,DNA病毒在核內(nèi)RNA病毒在漿內(nèi),不同方式 釋放,病毒的增殖 - 組裝成熟與釋放,67,溶細胞型細胞裂解（裸露病毒） 穩(wěn)定型細胞本身不破壞，以出芽方式釋放（包膜病毒） 細胞間傳播（巨細胞病毒）,病毒從細胞內(nèi)釋放方式,68,69,穩(wěn)定型釋放出芽 （有包膜病毒釋放

14、方式）,不破壞細胞，但可使細胞表面出現(xiàn)病毒抗原-靶細胞,70,流感病毒在細胞表面出芽釋放電鏡照片,71,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,溶細胞型 穩(wěn)定型 細胞間橋,72,復(fù)制周期,73,頓挫感染：病毒進入宿主細胞后，有的細胞缺乏病毒復(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體，叫,非容納細胞：不能為某病毒復(fù)制提供 必要條件的細胞，對該病毒是,病毒的增殖 - 異常增殖,74,缺陷病毒：因病毒基因不完整或基因位點改變，病毒不能正常增殖，復(fù)制不出完整有感染性的病毒

15、顆粒，叫 輔助病毒：與缺陷病毒共同培養(yǎng)時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,75,兩種病毒感染同一機體或細胞時，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,76,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 - 干擾機理,77,病毒的干擾現(xiàn)象 -干擾機理,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

16、一樣吸附于相應(yīng)的靶細胞，從而干擾完整病毒的復(fù)制,78,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,79,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,80,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,81,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28-31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,82,缺陷型干擾突變株 由于基因缺陷

17、不能單獨復(fù)制，必須在輔助病毒（野生株）存在時才能進行復(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,83,宿主范圍突變株 基因突變而擴大了感染宿主細胞范圍，及時發(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,84,基因重組與重配,基因重組 兩種病毒感染同一宿主細胞，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,85,基因重組,交叉復(fù)活： 滅活病毒與活病毒感染同一宿主細胞時，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胞時，經(jīng)過基因重

18、組而出現(xiàn)有感染性的子代病毒。,86,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,87,兩個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。,88,基因整合,病毒感染宿主細胞過程中，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,89,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胞時，在成熟裝配階段，發(fā)生了錯誤裝配而導(dǎo)致的子代病毒表型改變。,90,同一細胞,A病毒,B病毒,表型混合變異株,91,第五節(jié) 理化因素對病毒的影響,92,滅活（inactivation）病毒受理