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1、关于病毒和亚病毒关于病毒和亚病毒因子因子第一页，讲稿共六十五页哦第二页，讲稿共六十五页哦第三章第三章病毒和亚病毒病毒和亚病毒一、教学目的与要求一、教学目的与要求学学习习病病毒毒的的形形态态和和大大小小，掌掌握握病病毒毒的的化化学学组组成成、形形态态结结构构、增增殖殖方方式式和和生生活活周周期期，了了解解亚亚病病毒毒的特点，的特点，了解了解病毒在生产实践中的应用。病毒在生产实践中的应用。二、二、教学内容：教学内容：1 1、病毒的形态结构、化学成分与增殖方式病毒的形态结构、化学成分与增殖方式()2 2、亚病毒的组成与特点亚病毒的组成与特点、病毒与实践、病毒与实践()第三页，讲稿共六十五页哦第一节病
2、毒第一节病毒病毒的概念：病毒的概念：病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微超显微“非细胞生物非细胞生物”。其本质是一种只含有。其本质是一种只含有DNA或或RNA的的遗传因子遗传因子，它们能以，它们能以感染态感染态和和非感染非感染态两态两种状态存在。种状态存在。在宿主体内呈在宿主体内呈感染态感染态，只能在活的、敏感细胞内以复制方，只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖式增殖(活细胞内专性寄生活细胞内专性寄生)；在离体条件下，能以无生命；在离体条件下，能以无生命的生物大分子颗粒状态长期存在，并可保持其侵染活性，的生物大分子颗粒状态长期存在，并可
3、保持其侵染活性，即即非感染态。非感染态。可以作为可以作为致病因子致病因子，也可以当作，也可以当作遗传成分遗传成分。第四页，讲稿共六十五页哦第一节病毒第一节病毒病毒的特点病毒的特点1、形体极微小形体极微小，都通过细菌滤器，只能在电镜下观察；，都通过细菌滤器，只能在电镜下观察；2、无细胞构造无细胞构造，其主要成分仅为核酸和蛋白质两种。故又称，其主要成分仅为核酸和蛋白质两种。故又称“分分子生物子生物”；3、每一种病毒、每一种病毒只含一种核酸只含一种核酸，不是，不是DNA就是就是RNA；4、既无既无产能酶系，产能酶系，又无又无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细
4、胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质组分；胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质组分；5、以核酸和蛋白质等、以核酸和蛋白质等“元件元件”的的装配装配实现大量繁殖；实现大量繁殖；6、在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并可、在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并可长期长期保持侵染活力保持侵染活力；7、对一般抗生素、对一般抗生素不敏感不敏感，但，但对干扰素敏感；对干扰素敏感；8、有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发、有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感潜伏性感染染。第五页，讲稿共六十五页哦第一节第一节病毒病毒病毒的主要类群病毒的主要类群真病毒：真病
5、毒：亚病毒：亚病毒：至少含有至少含有核酸核酸和和蛋白质蛋白质两种两种组分组分类病毒：类病毒：卫星因子：卫星因子：朊病毒：朊病毒：只含只含不具独立侵染性不具独立侵染性的的核酸核酸组分组分只含只含具独立侵染性具独立侵染性的的核酸核酸组分组分只含只含单一单一蛋白质蛋白质组分组分病毒病毒第六页，讲稿共六十五页哦第一节病毒第一节病毒病毒与人类的关系病毒与人类的关系病毒病毒种类种类多样性：凡在多样性：凡在有细胞的生物有细胞的生物生存之处都生存之处都有与其相对应的病毒存在。有与其相对应的病毒存在。与人类关系与人类关系密切密切至今和许多有益动物疑难疾病和威胁性最大的至今和许多有益动物疑难疾病和威胁性最大的传染
6、病传染病几几乎都是病毒病乎都是病毒病发酵工业发酵工业中的噬菌体污染会严重危及生产中的噬菌体污染会严重危及生产许多许多侵染有害生物侵染有害生物的病毒则可制成的病毒则可制成生物防治剂生物防治剂而用于生而用于生产实践产实践许多病毒还是许多病毒还是生物学生物学基础研究和基础研究和基因工程基因工程中的重要材料中的重要材料或工具或工具第七页，讲稿共六十五页哦一、一、病毒的形态构造和化学成分病毒的形态构造和化学成分一）病毒的大小一）病毒的大小二）病毒的形态二）病毒的形态三）病毒的化学组成、结构和对称性三）病毒的化学组成、结构和对称性重点重点第八页，讲稿共六十五页哦一）病毒的大小一）病毒的大小测量单位为纳米测
7、量单位为纳米,直径直径20-200nm(病毒：细菌：真菌病毒：细菌：真菌约为约为1：10：100)150nm大型大型病毒病毒最大：痘病毒，直径约为最大：痘病毒，直径约为200nm最小：菜豆畸矮病毒，直径最小：菜豆畸矮病毒，直径9-11nm第九页，讲稿共六十五页哦微生物的大小比较微生物的大小比较葡萄球菌葡萄球菌(1000nm(1000nm）牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次体立克次体450nm450nm衣原体衣原体390nm390nmA A、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 (65 95nm)(65 95nm)B B、腺病毒、腺病毒(70nm)(70nm)C C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质
8、炎病毒 (30nm)(30nm)D D、乙脑病毒、乙脑病毒(40nm)(40nm)E E、蛋白分子、蛋白分子(10nm)(10nm)F F、流感病毒、流感病毒(100nm)(100nm)G G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒第十页，讲稿共六十五页哦二）病毒的形态二）病毒的形态1、病毒的细胞形态、病毒的细胞形态多种多样，多种多样，有有杆状杆状、球状球状、蝌蚪状蝌蚪状、砖状、子弹状、砖状、子弹状杆状：杆状：直杆状直杆状-烟草花叶病毒、苜蓿花叶病毒烟草花叶病毒、苜蓿花叶病毒稍弯曲稍弯曲-马铃薯马铃薯X病毒、甜菜黄化病毒病毒、甜菜黄化病毒球状：球状：豌豆花叶病毒、黄瓜花叶病毒、大多数动物病毒豌豆花叶病毒、
9、黄瓜花叶病毒、大多数动物病毒蝌蚪状：蝌蚪状：有些细菌病毒有些细菌病毒杆状杆状球状球状蝌蚪状蝌蚪状第十一页，讲稿共六十五页哦二）病毒的形态二）病毒的形态2、病毒的群体形态、病毒的群体形态包涵体包涵体噬菌斑噬菌斑病斑和空斑病斑和空斑枯斑枯斑第十二页，讲稿共六十五页哦包涵体包涵体（inclusionbody）概念：概念：感染病毒的感染病毒的宿主细胞宿主细胞内，出现在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不内，出现在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不等的小体，称为等的小体，称为包涵体包涵体。在细胞中的形成部位在细胞中的形成部位：位于位于细胞核细胞核内内如包疹病毒如包疹病毒 位于位于细胞质细胞质内内如狂犬
10、病毒等如狂犬病毒等 细胞核、细胞质内细胞核、细胞质内都有都有麻疹病毒麻疹病毒 包涵体的本质包涵体的本质 大多数是大多数是病毒粒子病毒粒子组成的，少数是细胞对病毒的反应。组成的，少数是细胞对病毒的反应。了解研究包涵体的实践意义了解研究包涵体的实践意义病毒鉴定、病毒鉴定、临床诊断依据临床诊断依据第十三页，讲稿共六十五页哦噬菌斑噬菌斑(plaque)概念：概念：指在指在宿主细菌宿主细菌的的菌苔菌苔上，噬菌上，噬菌体使菌体裂解而形成的一个具有一体使菌体裂解而形成的一个具有一定形状、大小、边缘和透明度的定形状、大小、边缘和透明度的空空斑斑（负菌落负菌落）。应用应用：1 1、噬菌体定量计数、噬菌体定量计数
11、 2 2、噬菌体的鉴定、噬菌体的鉴定烈性噬菌体噬菌斑烈性噬菌体噬菌斑温和噬菌体噬菌斑温和噬菌体噬菌斑第十四页，讲稿共六十五页哦空斑和病斑：空斑和病斑：由由动动物物病病毒毒在在宿宿主主单单层层细细胞胞培培养养物物上上形形成成的的。也也可可以以采采用用噬噬菌菌斑斑法法类类似似的的技技术术。用用于于动动物物病病毒毒粒粒子的计数。子的计数。枯斑：枯斑：植物病毒植物病毒在植物叶片上形成的群体称为枯斑在植物叶片上形成的群体称为枯斑第十五页，讲稿共六十五页哦三）病毒的组成、结构与对称性三）病毒的组成、结构与对称性1、病毒的化学组成、病毒的化学组成基本成分为基本成分为核酸核酸和和蛋白质蛋白质，有的还有脂质、糖
12、类等。，有的还有脂质、糖类等。病毒核酸病毒核酸一种病毒只有一种核酸，核酸构成了病毒的一种病毒只有一种核酸，核酸构成了病毒的基因组基因组，具有，具有遗传信息的遗传信息的载体载体和和传递体传递体的作用。的作用。是是病毒系统分类病毒系统分类中最可靠的分子基础。大多数病毒粒子中中最可靠的分子基础。大多数病毒粒子中只有一个核酸分子，但有少数只有一个核酸分子，但有少数RNA病毒含病毒含2个或以上的核酸个或以上的核酸分子，各个分子担负着不同的遗传功能，它们一起构成了分子，各个分子担负着不同的遗传功能，它们一起构成了病毒的基因组，这些病毒为病毒的基因组，这些病毒为双组分基因组双组分基因组、三组分基因组三组分基
13、因组和和多组分基因组多组分基因组。类型极为多样化：病毒类型极为多样化：病毒DNA和和RNA不仅有是不仅有是单链单链(singlestrand,ss)还是还是双链双链(doublestrand,ds)，线状线状和和环状环状，而，而且有且有正链正链(+链链)和和负链负链(-链链)，其类型为生物之最。，其类型为生物之最。第十六页，讲稿共六十五页哦若干有代表性病毒的核酸类型若干有代表性病毒的核酸类型细菌病毒细菌病毒真菌病毒真菌病毒第十七页，讲稿共六十五页哦三）病毒的组成、结构与对称性三）病毒的组成、结构与对称性1、病毒的化学组成、病毒的化学组成病毒蛋白质：由病毒病毒蛋白质：由病毒核酸核酸编码编码结构功
14、能：结构功能：结构蛋白组成病毒体的成分结构蛋白组成病毒体的成分衣壳蛋白衣壳蛋白：包在病毒外构成病毒的基本结构：包在病毒外构成病毒的基本结构核衣壳核衣壳包膜蛋白包膜蛋白：基质蛋白基质蛋白：连接衣壳蛋白与包膜蛋白的部分：连接衣壳蛋白与包膜蛋白的部分吸附功能：吸附功能：噬菌体尾丝及包膜糖蛋白噬菌体尾丝及包膜糖蛋白刺突刺突吸附在宿主表面的吸附在宿主表面的受体受体上上破坏宿主细胞膜与细胞壁破坏宿主细胞膜与细胞壁：如噬菌体的溶菌酶如噬菌体的溶菌酶增殖增殖：各种酶。如各种酶。如DNADNA和和RNARNA聚合酶，聚合酶，RNARNA复制酶、逆转录酶等复制酶、逆转录酶等第十八页，讲稿共六十五页哦三）病毒的组成
15、、结构与对称性三）病毒的组成、结构与对称性裸露病毒：裸露病毒：基本结构基本结构(核衣壳核衣壳)包膜：包膜：核心核心(基因组基因组)：衣壳：衣壳：病毒核酸病毒核酸由许许多多由许许多多衣壳粒衣壳粒(蛋白质亚单位蛋白质亚单位)组成组成由由类脂类脂双层膜双层膜(来自宿主的细胞膜来自宿主的细胞膜)组成，有的长有组成，有的长有刺突刺突包膜病毒：包膜病毒：2、病毒的构造、病毒的构造病毒粒病毒粒(病毒体病毒体)：有时也称：有时也称病毒颗粒病毒颗粒或或病毒粒子病毒粒子，专指成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒。专指成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒。第十九页，讲稿共六十五页哦病毒粒的模式构造病毒粒的模式构
16、造衣壳粒衣壳粒衣壳衣壳核心（核核心（核 酸）酸）核衣壳核衣壳包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒第二十页，讲稿共六十五页哦3 3、病毒粒的对称体制、病毒粒的对称体制 杆状：杆状：烟草花叶病毒烟草花叶病毒(TMV(TMV)等等 丝状：丝状：E.coilE.coil的的f1f1、fdfd、M13 M13 噬菌体等噬菌体等 卷曲状：正粘病毒卷曲状：正粘病毒(流感病毒流感病毒)等等 弹状：狂犬病毒，水泡性口膜炎病毒等弹状：狂犬病毒，水泡性口膜炎病毒等 小型：脊髓灰质炎病毒等，小型：脊髓灰质炎病毒等，174174噬菌体等噬菌体等 大型：大型：腺病毒腺病毒等等 无包膜：无包膜：E.coilE.coil
17、的的T T偶数噬菌体偶数噬菌体(蝌蚪状蝌蚪状)等等 有包膜有包膜 ：痘病毒：痘病毒(砖块状砖块状)三）病毒的组成、结构与对称性三）病毒的组成、结构与对称性无包膜无包膜无包膜无包膜有包膜有包膜螺旋对称螺旋对称二十面体对称二十面体对称复合对称复合对称有包膜：疱疹病毒等有包膜：疱疹病毒等第二十一页，讲稿共六十五页哦ssRNA(5%)衣壳粒衣壳粒 (95%)烟草花叶病毒的模式构造烟草花叶病毒的模式构造第二十二页，讲稿共六十五页哦腺病毒的模式构造腺病毒的模式构造A A 二十面体的形态二十面体的形态第二十三页，讲稿共六十五页哦五邻体五邻体腺病毒的模式构造腺病毒的模式构造B B 衣壳粒形态衣壳粒形态1212
18、个角，个角，2020个面，个面，3030条棱，条棱，252252个球状衣壳粒个球状衣壳粒70-80nm六邻体六邻体第二十四页，讲稿共六十五页哦腺病毒的模式构造腺病毒的模式构造C C 腺病毒的形态腺病毒的形态 核心为线状核心为线状dsDNAdsDNA第二十五页，讲稿共六十五页哦E.coilE.coil的的T T偶数噬菌体的模式构造偶数噬菌体的模式构造T2T2、T4T4、T6T665nm95nm95nm20nm（中空的核心）（中空的核心）第二十六页，讲稿共六十五页哦第二十七页，讲稿共六十五页哦二、二、4 4类病毒及其繁殖方式类病毒及其繁殖方式一）原核生物病毒一）原核生物病毒噬菌体噬菌体二）植物病毒
19、二）植物病毒三）人类和脊椎动物病毒三）人类和脊椎动物病毒四）昆虫病毒四）昆虫病毒第二十八页，讲稿共六十五页哦一）原核生物病毒一）原核生物病毒噬菌体噬菌体概念概念：即原核生物的病毒。包括即原核生物的病毒。包括噬细菌体噬细菌体、噬放线菌体噬放线菌体和和噬蓝细菌体噬蓝细菌体等。等。分布：分布：噬菌体在自然界广泛存在，凡有原核生物活动之处噬菌体在自然界广泛存在，凡有原核生物活动之处几乎都发现有相应噬体菌存在。几乎都发现有相应噬体菌存在。种类：种类：可归纳成可归纳成6种主要形态种主要形态第二十九页，讲稿共六十五页哦噬菌体的六类形态噬菌体的六类形态T-系噬菌体系噬菌体T-系噬菌体是研究的最广泛而又深入的细
20、菌噬菌体，系噬菌体是研究的最广泛而又深入的细菌噬菌体，按发现的先后顺序进行从按发现的先后顺序进行从T1-T7编号，后来发现其中偶数者的形态都相同（蝌编号，后来发现其中偶数者的形态都相同（蝌蚪形蚪形收缩性长尾收缩性长尾），故统称），故统称T偶数噬菌体偶数噬菌体（A型）。型）。第三十页，讲稿共六十五页哦1 1、噬菌体的繁殖、噬菌体的繁殖吸附吸附(adsorption)侵入侵入(penetration)增殖增殖(复制与生物合成）复制与生物合成）成熟（装配）成熟（装配）(assembly)裂解（释放）裂解（释放）(release)第三十一页，讲稿共六十五页哦几个概念几个概念烈性噬菌体（烈性噬菌体（vi
21、rulentphage）感染细胞后，能在寄主细胞内短时间完成吸附、侵入、增殖、成熟和感染细胞后，能在寄主细胞内短时间完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解裂解5个阶段而实现繁殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解个阶段而实现繁殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体。的噬菌体。温和噬菌体（温和噬菌体（temperatephrage）噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的核噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的核DNA上，上，并且可以随宿主并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。寄主细胞裂解的噬菌体
22、。裂解性周期（增殖性周期）裂解性周期（增殖性周期）烈性噬菌体所经历的繁殖过程烈性噬菌体所经历的繁殖过程第三十二页，讲稿共六十五页哦TheLyticLifeCycleofLyticBacteriophages第三十三页，讲稿共六十五页哦吸附：吸附：接触接触结合结合特异性吸附（病毒以其特异性吸附（病毒以其特殊结构特殊结构与与宿主细胞表面的宿主细胞表面的特异受体特异受体结合）结合）噬菌体噬菌体:尾丝、刺突尾丝、刺突-细胞壁细胞壁(脂多糖、脂蛋白、磷壁酸脂多糖、脂蛋白、磷壁酸)荚膜、鞭毛、性毛荚膜、鞭毛、性毛动物病毒：刺突、吞噬作用和胞饮作用被动进入动物病毒：刺突、吞噬作用和胞饮作用被动进入植物病毒：
23、刺突植物病毒：刺突侵入侵入病毒或其一部分进入宿主细胞的过程病毒或其一部分进入宿主细胞的过程噬菌体噬菌体:吸附后尾丝收缩，使尾管碰及细胞壁，这时，尾管端所携带的少量吸附后尾丝收缩，使尾管碰及细胞壁，这时，尾管端所携带的少量溶菌酶水解细胞上的肽聚糖，然后，尾鞘收缩，把尾管推出并插入细胞壁溶菌酶水解细胞上的肽聚糖，然后，尾鞘收缩，把尾管推出并插入细胞壁中，头部的核酸就通过尾管迅速注入宿主细胞中，而将蛋白质外壳留在壁中，头部的核酸就通过尾管迅速注入宿主细胞中，而将蛋白质外壳留在壁外。外。动物病毒：核衣壳侵入，需动物病毒：核衣壳侵入，需脱壳脱壳植物病毒：通过表面伤口或昆虫口器插入细胞而侵入植物病毒：通过
24、表面伤口或昆虫口器插入细胞而侵入吸附和侵入吸附和侵入第三十四页，讲稿共六十五页哦Thebacteriophagebindstoreceptorsonthebacterialcellwall.Thebacteriophageinjectsitsgenomeintothebacteriumscytoplasm Fig.2:Penetration Fig.1:Adsorption 第三十五页，讲稿共六十五页哦增殖（复制和生物合成）增殖（复制和生物合成）核酸复制核酸复制第三十六页，讲稿共六十五页哦增殖（复制和生物合成）增殖（复制和生物合成）蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成首先是设法利用宿主细胞内原有的
25、首先是设法利用宿主细胞内原有的RNA聚合酶聚合酶转录出噬菌体的转录出噬菌体的mRNA病毒一转录出其病毒一转录出其mRNA，就由这些，就由这些mRNA合成出合成出病毒蛋白质病毒蛋白质(酶、衣壳粒酶、衣壳粒)早期转录早期转录:早期蛋白早期蛋白次早期转录次早期转录:次早期蛋白次早期蛋白晚期转录晚期转录:晚期蛋白晚期蛋白噬菌体的基因组转录和表达具有噬菌体的基因组转录和表达具有严格的严格的时序性时序性第三十七页，讲稿共六十五页哦装配装配(成熟成熟)偶数噬菌体的装配偶数噬菌体的装配指导装配：需要有一些非结构蛋白作指导指导装配：需要有一些非结构蛋白作指导第三十八页，讲稿共六十五页哦成熟成熟(装配装配)TMV
26、的装配的装配自体装配：各个组分自发地组装形成病毒粒自体装配：各个组分自发地组装形成病毒粒完整病毒粒完整病毒粒双层盘双层盘双圈螺旋双圈螺旋第三十九页，讲稿共六十五页哦裂解裂解(释放释放)裂解（裂解（DisintegrationDisintegration）:裸露病毒裸露病毒裂解裂解当宿主细胞内的大量子代噬菌体成熟后，由于水解细胞膜的脂肪酶和水当宿主细胞内的大量子代噬菌体成熟后，由于水解细胞膜的脂肪酶和水解细胞壁的溶菌酶等的作用，促进了细胞的解细胞壁的溶菌酶等的作用，促进了细胞的裂解裂解，从而完成了子代噬菌体的，从而完成了子代噬菌体的释放。释放。自外裂解自外裂解指大量噬菌体吸附在同一宿主细胞表面并
27、释放众多的溶菌酶，最终因外在的指大量噬菌体吸附在同一宿主细胞表面并释放众多的溶菌酶，最终因外在的原因而导致细胞裂解。原因而导致细胞裂解。裂解量：裂解量：平均每一宿主细胞裂解后产生的子代病毒粒子数平均每一宿主细胞裂解后产生的子代病毒粒子数出芽（出芽（BuddingBudding）:包膜病毒包膜病毒装配好的核衣壳迁移到宿主细胞膜上对应特异部位，在装配好的核衣壳迁移到宿主细胞膜上对应特异部位，在出芽出芽穿过细穿过细胞膜的过程中裹上包膜，释放胞膜的过程中裹上包膜，释放.第四十页，讲稿共六十五页哦植植物物病病毒毒的的繁繁殖殖过过程程第四十一页，讲稿共六十五页哦2、噬菌体效价的测定、噬菌体效价的测定效价效
28、价(滴度滴度,Titre)表示表示每毫升每毫升试样试样中所含有的中所含有的具有侵染性具有侵染性的的病毒粒子病毒粒子数。数。噬菌体效价噬菌体效价或或噬菌斑形成噬菌斑形成单单位位（plaque-formingunit,pfu）或）或感染中心数感染中心数（infectivecentre），指噬菌体的），指噬菌体的浓浓度，即度，即每毫升每毫升试样试样中含具有侵染性的中含具有侵染性的噬菌噬菌体体的个数。的个数。噬菌体效价测定方法噬菌体效价测定方法电镜电镜直接直接计计数法、数法、血血细细胞胞凝集凝集试验试验、抗原、抗原试验试验（免疫沉淀（免疫沉淀试验试验、酶酶联联免疫吸附免疫吸附试验试验等）、分光光度法等
29、）、分光光度法双双层层平板法平板法成斑率成斑率同一同一样样品根据品根据噬菌斑噬菌斑计计算出来的算出来的效价效价与用与用电镜电镜计计算出来的算出来的效价效价比。比。第四十二页，讲稿共六十五页哦主要操作步骤：主要操作步骤：双层平板法双层平板法（2%2%琼脂琼脂底层培养基底层培养基7-8mL7-8mL）上层培养基上层培养基（1%1%琼脂培养基琼脂培养基3mL3mL）底层平板底层平板宿主菌悬液（对数期菌液宿主菌悬液（对数期菌液0.2mL0.2mL）噬菌体试样（合适稀释液噬菌体试样（合适稀释液0.1mL0.1mL）上层平板上层平板双层平板双层平板混均混均3710余余h 计数噬菌斑计数噬菌斑 双层平板法双
30、层平板法计算出来的噬菌体效价总是比计算出来的噬菌体效价总是比用电镜直接计用电镜直接计数数得到的效价低得到的效价低可使所有噬菌斑都近似位于同一平面上，因而大小一致、边缘清晰且无重叠现象琼脂较稀，故形成的的噬菌斑形态较大、特征较明显并便于观察和计数第四十三页，讲稿共六十五页哦3、一步生长曲线、一步生长曲线概念：概念：或称一级生长曲线，是定量描述或称一级生长曲线，是定量描述烈性噬菌体烈性噬菌体生长规律的实验曲线。生长规律的实验曲线。基本实验步骤基本实验步骤1、吸附、吸附用噬菌体的用噬菌体的高倍稀释液高倍稀释液去感染去感染高浓度高浓度的宿主细胞，以保证每个细胞所吸附的噬的宿主细胞，以保证每个细胞所吸附
31、的噬体体至多只有一个。体体至多只有一个。吸附数分钟后，在混合液中加入适量的相应吸附数分钟后，在混合液中加入适量的相应抗血清抗血清以中和尚未吸附的噬菌体。以中和尚未吸附的噬菌体。2、稀释、稀释用保温的培养液稀释此混合液，同时终止抗血清的作用。用保温的培养液稀释此混合液，同时终止抗血清的作用。3、培养与测定、培养与测定置于置于适宜的温度适宜的温度与培养，其间每隔数分钟取样，连续测定其效价，以感染与培养，其间每隔数分钟取样，连续测定其效价，以感染时间为横坐标，噬菌体的效价为纵坐标绘制一步生长曲线。时间为横坐标，噬菌体的效价为纵坐标绘制一步生长曲线。第四十四页，讲稿共六十五页哦3、一步生长曲线、一步生
32、长曲线指噬菌体核酸侵入宿主细胞后至第一个成熟噬菌体粒子装配前的一段时间。指潜伏期后的宿主细胞迅速裂解，溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间。指感染后的宿主细菌全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高点的时期。指在潜伏前期人为地(用氯仿等)裂解宿主细胞后，此裂解液仍无侵染性的一段时间。胞内积累期：指在隐晦期后，若人为地裂解细胞，其裂解液已呈现侵染性的一段时间。噬菌体以分钟计，动物病毒和植物病毒以小时或天计。是平均每一宿主细胞裂解后所产生的子代病毒粒子数。其值等于平稳期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。噬菌体的裂解量一般为几十至上百个，动物病毒和植物病毒可达数百至上万个第四十五页，讲稿共六十五页哦4、溶源性、
33、溶源性概念：概念：或称或称溶源现象溶源现象。指。指温和噬菌体温和噬菌体侵染敏感宿主细胞后不裂解它们，而与宿主细胞共侵染敏感宿主细胞后不裂解它们，而与宿主细胞共存的特性。存的特性。溶源菌：溶源菌：是能与是能与温和噬菌体温和噬菌体长期共存，一般不会出现有害影响的宿主细胞。长期共存，一般不会出现有害影响的宿主细胞。温和噬菌体温和噬菌体如如E.coli的的、P1、P2，Salmonella typhimurium的的P22等等存在形式：存在形式：游离态：游离态：指成熟后被释放并有侵染性的游离噬菌体状态指成熟后被释放并有侵染性的游离噬菌体状态整合态：整合态：指已整合到宿主基因上的前噬菌体状态。指已整合到
34、宿主基因上的前噬菌体状态。(进入进入溶源性周期溶源性周期)营养态：指前噬菌体经外界理化因子诱导后，脱离宿主核基因组而处营养态：指前噬菌体经外界理化因子诱导后，脱离宿主核基因组而处于积极复制、合成和装配的状态。于积极复制、合成和装配的状态。检出：噬菌斑检出：噬菌斑第四十七页，讲稿共六十五页哦前噬菌体：前噬菌体：没有感染力没有感染力图图1.1-4细菌受噬菌体感染后的两种反应细菌受噬菌体感染后的两种反应A.裂解反应裂解反应B.溶原性反应溶原性反应自发或诱导变异自发或诱导变异营养态营养态游离态游离态整整合合态态自发或诱导变异自发或诱导变异第四十八页，讲稿共六十五页哦烈性噬菌体与温和噬菌体的生活史比较：
35、烈性噬菌体与温和噬菌体的生活史比较：吸吸附附侵侵入入增增殖殖成成熟熟裂裂解解整整合合同同步步复复制制自自发发或或诱诱导导多次循环多次循环裂解性循环裂解性循环溶溶源源性性循循环环第四十九页，讲稿共六十五页哦溶源菌的检验：溶源菌的检验：方法：方法：将少量溶源菌与大量的将少量溶源菌与大量的敏感性指示菌敏感性指示菌混合混合倒琼脂倒琼脂平板平板经培养后观察是否有经培养后观察是否有噬菌斑噬菌斑出现。出现。敏感性指示菌敏感性指示菌遇遇溶源菌溶源菌裂解后所释放的裂解后所释放的温和噬菌体温和噬菌体会发生裂解循环者，会发生裂解循环者，这些菌株可以从自然界或菌种库中获得。这些菌株可以从自然界或菌种库中获得。由于溶源
36、菌在细胞分裂过程中有极少数个体会引起自发裂解，其释放由于溶源菌在细胞分裂过程中有极少数个体会引起自发裂解，其释放的噬菌体可不断侵染溶源菌菌落周围的的噬菌体可不断侵染溶源菌菌落周围的指示菌指示菌菌苔，于是就形成了一个个菌苔，于是就形成了一个个中央有溶源菌的小菌落中央有溶源菌的小菌落，四周有透明圈围着四周有透明圈围着的独特的的独特的噬菌斑噬菌斑第五十页，讲稿共六十五页哦在合适的培养基中培养待测菌样在合适的培养基中培养待测菌样原噬菌体复制原噬菌体复制除去活菌体除去活菌体倒琼脂平板（或将滤液加到倒琼脂平板（或将滤液加到敏感性敏感性指示菌指示菌的液体培养物中的液体培养物中培养培养观察是否有噬菌斑出现（或
37、使菌液变清）观察是否有噬菌斑出现（或使菌液变清）对数期进行紫外照射对数期进行紫外照射培养，过滤培养，过滤取取少量滤液少量滤液与大量的与大量的敏感性敏感性指示菌指示菌混合混合溶溶源源菌菌的的优优化化检检验验步步骤骤：第五十一页，讲稿共六十五页哦补充补充1：病毒的分类：病毒的分类病毒的分类系统病毒的分类系统病毒分类与命名的权威机构病毒分类与命名的权威机构国际病毒分类委员会（国际病毒分类委员会（ICTV）国际病毒分类系统国际病毒分类系统目、科、亚科、目、科、亚科、属属、种种分类依据是其免疫学特性与宿主特异性ICTV将其定义为具有一定世代关系并占据一定生境的病毒群。即在具有科和属特征前提下，把某些次要
38、特征不完全相同的病毒归为同一种。病毒种以下的血清型、基因型、毒力株、变异株和分离株的分类病毒种以下的血清型、基因型、毒力株、变异株和分离株的分类和命名由公认的和命名由公认的国际专家小组国际专家小组确定。确定。病毒的命名病毒的命名采用英文或英文化拉丁文，只用单名，不用斜体书写。但采用英文或英文化拉丁文，只用单名，不用斜体书写。但目目、科科、亚科亚科、属属分别用拉丁文后缀分别用拉丁文后缀“virales”、“viridae”、“virinae”、“virus”。第五十二页，讲稿共六十五页哦补充补充2：病毒研究的基本方法：病毒研究的基本方法一、病毒的培养一、病毒的培养病毒只能在对其敏感的病毒只能在对
39、其敏感的相应宿主及其细胞内相应宿主及其细胞内才能繁殖。才能繁殖。二、病毒的分离与纯化二、病毒的分离与纯化1、病毒的分离、病毒的分离将疑有病毒而待分离的标本经处理后，接种于敏感的实验宿主、将疑有病毒而待分离的标本经处理后，接种于敏感的实验宿主、鸡胚或细胞培养，经过一段时间后，检查病毒鸡胚或细胞培养，经过一段时间后，检查病毒特异性病理表现特异性病理表现或用其他方法来肯定病毒的存在。或用其他方法来肯定病毒的存在。2、病毒的纯化、病毒的纯化(1)病毒纯化的标准病毒纯化的标准第五十三页，讲稿共六十五页哦补充补充2：病毒研究的基本方法：病毒研究的基本方法二、病毒的鉴定：病毒性质和特征分析二、病毒的鉴定：病
40、毒性质和特征分析1、病毒感染的、病毒感染的宿主范围宿主范围及及感染表现感染表现的鉴定的鉴定2、病毒的理化性质鉴定、病毒的理化性质鉴定病毒颗粒大小和形态、病毒及其组分的沉降系数、浮力密度和相对分子质量、病毒颗粒大小和形态、病毒及其组分的沉降系数、浮力密度和相对分子质量、病毒的核酸类型、对理化因子的敏感性等。病毒的核酸类型、对理化因子的敏感性等。3、血细胞凝集性质鉴定、血细胞凝集性质鉴定不同病毒所凝集的不同病毒所凝集的血细胞种类血细胞种类及发生凝集所要求的温度、及发生凝集所要求的温度、pH条件不同条件不同4、病毒的血清学鉴定、病毒的血清学鉴定采用免疫血清或抗体，进行免疫沉淀反应、凝集反应、酶联免疫
41、吸附测采用免疫血清或抗体，进行免疫沉淀反应、凝集反应、酶联免疫吸附测定、血凝抑制实验等定、血凝抑制实验等5、病毒的分子生物学鉴定、病毒的分子生物学鉴定病毒感染宿主所引起的疾病症状；在鸡胚绒毛尿囊膜上所形成的痘疱形态及在单层细胞培养物上所产生的细胞病变表现等第五十四页，讲稿共六十五页哦补充补充3：病毒与肿瘤发生：病毒与肿瘤发生肿瘤肿瘤是由失去调控而是由失去调控而异常生长和繁殖异常生长和繁殖的的新生异常细胞新生异常细胞或或瘤瘤形成的组织团块。形成的组织团块。据估计，据估计，15%的人类肿瘤是由病毒所引起。的人类肿瘤是由病毒所引起。肿瘤病毒肿瘤病毒可引发机体肿瘤发生的病毒。其最显著的特征是能够可引发
42、机体肿瘤发生的病毒。其最显著的特征是能够像像温和噬菌体温和噬菌体一样把病毒自身核酸整合到宿主染色体一样把病毒自身核酸整合到宿主染色体DNA上。上。第五十五页，讲稿共六十五页哦补充补充4：新生病毒：新生病毒概念概念指以往指以往局部低水平局部低水平感染的病毒或具有感染的病毒或具有种间屏障种间屏障的病毒，的病毒，将其宿主范围扩大到别的物种，引起了大范围的人类将其宿主范围扩大到别的物种，引起了大范围的人类传染性疾病。传染性疾病。其产生与人类对环境的破坏有关、其产生与人类对环境的破坏有关、艾滋病艾滋病（人类获得性免疫缺陷综合症，（人类获得性免疫缺陷综合症，AIDS），其病原体是人），其病原体是人免疫缺陷
43、病毒（免疫缺陷病毒（HIV）其产生与现代交通、旅游发展和人类大规模迁居有关其产生与现代交通、旅游发展和人类大规模迁居有关脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒其产生与某些病毒基因突变改变了宿主范围或致病力有关其产生与某些病毒基因突变改变了宿主范围或致病力有关禽流感禽流感（AI），由），由A型流感（型流感（H有有15个型，个型，N有有9个型）病毒引起个型）病毒引起H5N1流感、甲型流感、甲型H1N1流感流感，由，由A型流感病毒变种引起型流感病毒变种引起其产生与人和动物的密切接触有关其产生与人和动物的密切接触有关严重急性呼吸综合症严重急性呼吸综合症（SARS），由），由SARS冠状病毒引起冠状病毒引起第五十
44、六页，讲稿共六十五页哦第五十七页，讲稿共六十五页哦第二节第二节亚病毒亚病毒类病毒类病毒(Viroids)：只含只含具具独立侵染活性的独立侵染活性的核酸核酸低相对分子量，有二级结构低相对分子量，有二级结构环状环状，裸露，裸露ssRNA分子，无衣壳或包膜分子，无衣壳或包膜复制依赖于宿主细胞的转录酶系统，而复制依赖于宿主细胞的转录酶系统，而不需要辅助不需要辅助病毒病毒其其RNA不产生蛋白质不产生蛋白质其其RNA总是在总是在宿主细胞核宿主细胞核中复制中复制类病毒颗粒的识别需要类病毒颗粒的识别需要鉴定其鉴定其RNA序列序列多与多与植物疾病植物疾病相关相关第五十八页，讲稿共六十五页哦第二节第二节亚病毒亚病
45、毒卫星因子：卫星因子：只含只含不具不具独立侵染活性的独立侵染活性的核酸核酸，需需辅助病毒辅助病毒才能复制和感染才能复制和感染卫星病毒卫星病毒核酸分子核酸分子含有编码衣壳蛋白含有编码衣壳蛋白的遗传信息，核酸被所编码的的遗传信息，核酸被所编码的衣壳蛋白包裹成形态学和血清学与辅助病毒不同的颗粒。衣壳蛋白包裹成形态学和血清学与辅助病毒不同的颗粒。卫星核酸（卫星卫星核酸（卫星RNA或卫星或卫星DNA）核酸分子核酸分子没有编码衣壳蛋白没有编码衣壳蛋白的遗传信息，核酸被装配于辅的遗传信息，核酸被装配于辅助病毒的衣壳蛋白中。助病毒的衣壳蛋白中。例如：例如：烟草坏死病毒（烟草坏死病毒（TNV）卫星病毒卫星病毒（
46、STNV）人类丁型肝炎病毒（人类丁型肝炎病毒（HDV）是乙型肝炎病毒（）是乙型肝炎病毒（HBV）的）的卫卫星核酸星核酸第五十九页，讲稿共六十五页哦第二节第二节亚病毒亚病毒朊病毒：朊病毒：蛋白侵染子（蛋白侵染子（“普利昂普利昂”）是具是具侵染性蛋白质分子侵染性蛋白质分子，对人类最大的威胁是导致，对人类最大的威胁是导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变，最终不治人类和家畜患中枢神经系统退化性病变，最终不治而亡。而亡。抗热，抗热，90度不能使之失活度不能使之失活抗辐射抗辐射抗抗DNA酶或酶或RNA酶降解酶降解对蛋白质变性剂如酚和尿素敏感对蛋白质变性剂如酚和尿素敏感具有直接配对的氨基酸具有直接配对的氨
47、基酸例如例如库鲁病库鲁病、克雅病克雅病、牛海绵状脑病（、牛海绵状脑病（疯牛病疯牛病，BSE）第六十页，讲稿共六十五页哦第三节病毒与实践第三节病毒与实践一、噬菌体与发酵工业一、噬菌体与发酵工业轻则轻则引起发酵周期延长，发酵液变清和发酵产物难以引起发酵周期延长，发酵液变清和发酵产物难以形成等；形成等；重则重则造成倒罐，停产甚至危及工厂命运。造成倒罐，停产甚至危及工厂命运。二、昆虫病毒用于生物防治二、昆虫病毒用于生物防治利用利用病毒制剂病毒制剂进行进行生物治虫生物治虫具有丰富的资源，目前正在利用具有丰富的资源，目前正在利用遗遗传工程传工程等高科技手段对其进行改造等高科技手段对其进行改造解决办法 确立
48、防重于治的观念，决不使用可疑菌种，严格保持环境卫生，决不任意丢弃和排放有生产菌种的菌液，注意通气质量，加强发酵罐和管道灭菌，不断筛选抗噬菌体菌种，经常轮换生产菌种，以及严格会客制度。第六十一页，讲稿共六十五页哦第三节病毒与实践第三节病毒与实践三、病毒在基因工程中的应用三、病毒在基因工程中的应用1、噬菌体作为、噬菌体作为原核生物原核生物基因工程的基因工程的载体载体E.coli的的 噬菌体噬菌体2、动物、动物DNA病毒作为病毒作为动物动物基因工程的基因工程的载体载体SV40（猴病毒（猴病毒40）、人的腺病毒、牛痘苗病毒及）、人的腺病毒、牛痘苗病毒及RNA病毒等病毒等3、植物、植物DNA病毒作为病毒
49、作为植物植物基因工程的基因工程的载体载体CaMV（椰菜花叶病毒）、一些真核藻类的（椰菜花叶病毒）、一些真核藻类的DNA病毒病毒4、昆虫、昆虫DNA病毒作为病毒作为真核真核生物基因工程的生物基因工程的载体载体杆状病毒杆状病毒在昆虫及蜘蛛和蜱螨等节肢动物中具有等广泛的宿主在昆虫及蜘蛛和蜱螨等节肢动物中具有等广泛的宿主第六十二页，讲稿共六十五页哦讨论讨论4 4大类病毒的特征比较大类病毒的特征比较从从感染对象感染对象、核酸类型核酸类型、基本形态结构基本形态结构、繁殖方式繁殖方式和和实践实践中的应用中的应用等方面比较等方面比较病毒的分类：病毒的分类：1、按专性宿主：、按专性宿主：动物病毒、植物病毒、噬菌体、藻类病毒动物病毒、植物病毒、噬菌体、藻类病毒(噬藻体噬藻体)、真菌病毒、真菌病毒(噬真菌体噬真菌体)2、按核酸类型：、按核酸类型：DNA病毒病毒和和RNA病毒病毒3、病毒粒子的大小、病毒粒子的大小：小型病毒小型病毒、中型病毒中型病毒和和大型病毒大型病毒4、按病毒结构：、按病毒结构：裸露病毒裸露病毒和和包膜包膜(被膜被膜)病毒病毒5、按病毒化学成分：、按病毒化学成分：真病毒真病毒和和亚病毒亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病（类病毒、拟病毒和朊病毒）毒）第六十四页，讲稿共六十五页哦2022/10/16感谢大家观看第六十五页，讲稿共六十五页哦