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1、第四章病毒第1页，此课件共37页哦2 2病毒属于一种独特生物类群。在宿主细胞外具有化学大分子属性，是一种感染性颗粒；在宿主细胞内才具有生物体基本特征；利用部分或全部宿主的大分子合成及产能系统来复制自身的专性寄生物；个体微小，在电子显微镜下才能看见；第一节 病毒的基本特点病毒粒子的病毒粒子的直径一般为直径一般为100nm左右。左右。第2页，此课件共37页哦3 3一种噬菌体粒子中只含有一种核酸，DNA或者RNA；严格的活细胞内寄生，没有自身的核糖体，没有个体生长，也不进行二均分裂，必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制，形成子代。病毒的基本特点病毒粒子（virion）是指成熟、结构完整、成熟、结构完整
2、、具有侵染性具有侵染性的病毒颗粒。的病毒颗粒。第3页，此课件共37页哦第二节 病毒的形态、构造与化学组成一、病毒的形态二、病毒的构造三、病毒的化学组成第4页，此课件共37页哦一、病毒的形态1、球形 如大多数病毒、噬菌体X174。2、杆状 如烟草花叶病毒3、复杂形状 如大肠杆菌噬菌体T4和。第5页，此课件共37页哦 1 1、病毒粒子的构造、病毒粒子的构造 无包膜病毒粒子：基本构造是核衣壳，：基本构造是核衣壳，由核心由核心和衣壳构成。和衣壳构成。核心：由核酸组成，位于病毒粒子的中心。衣壳：由蛋白质组成衣壳：由蛋白质组成，包围在核心的周围，它是，包围在核心的周围，它是由许多衣壳粒构成的。由许多衣壳粒
3、构成的。衣壳粒：由单个或多个蛋白质亚基聚集而成，由单个或多个蛋白质亚基聚集而成，它是在电子显微镜下能见到的它是在电子显微镜下能见到的最小形态单位。最小形态单位。有包膜病毒粒子有包膜病毒粒子：在核衣壳外：在核衣壳外还包着一层包还包着一层包膜，它是一层脂蛋白膜。膜，它是一层脂蛋白膜。二、病毒的构造第6页，此课件共37页哦病毒的结构第7页，此课件共37页哦螺旋对称螺旋对称：衣壳粒沿中心轴呈螺旋排列，如烟草：衣壳粒沿中心轴呈螺旋排列，如烟草花叶病毒。花叶病毒。2020面体对称面体对称：衣壳粒排列成：衣壳粒排列成20面体，如腺病面体，如腺病毒。毒。复合对称复合对称：如噬菌体T4T4，头部呈2020面体对
4、称，面体对称，尾部呈螺旋对称。尾部呈螺旋对称。2、结构的对称性由于衣壳粒排列方式不同，使病毒粒子呈现不同结构对称性。第8页，此课件共37页哦病毒的三种结构对称性第9页，此课件共37页哦（1）病毒核酸 核酸是病毒的遗传物质，一种病毒只含一种核酸，DNA或RNA。如果病毒核苷酸序列与其mRNA相同称为DNA或RNA。如果病毒核苷酸序列与其mRNA互补称为DNA或RNA。3、病毒的化学组成第10页，此课件共37页哦病毒的基因组大多数病毒基因组是单倍体；只有逆转录病毒基因组是二倍体；某些RNA病毒，其基因组是由数个不同核酸分子构成，称为分段基因组。如呼肠孤病毒由如呼肠孤病毒由1010段段RNARNA组
5、成基因组，组成基因组，流感病毒则由流感病毒则由8段单链段单链RNARNA组成基因组。组成基因组。第11页，此课件共37页哦（2）病毒蛋白质A 衣壳蛋白：构成病毒的衣壳，保护病毒核酸免受破坏。一些无包膜病毒的衣壳蛋白是病毒的表面抗原，决定病毒感染特异性，参与病毒的吸附和侵入。B 包膜蛋白：是有包膜病毒的主要表面抗原，也是病毒的吸附蛋白。第12页，此课件共37页哦病毒蛋白质C 病毒的酶与病毒进入宿主细胞以及从宿主细胞释放出来有关，如T4噬菌体的溶菌酶、流感病毒的神经氨酸酶。与病毒大分子的生物合成有关，如逆转录病毒的逆转录酶。第13页，此课件共37页哦1414第三节 病毒的增殖一、病毒的增殖过程 1
6、、吸附；、吸附；2 2、侵入；三、大分子合成；、侵入；三、大分子合成；4 4、装配；5 5、释放。、释放。二、烈性噬菌体与温和噬菌体三、噬菌体效价的测定第14页，此课件共37页哦病毒增殖的第一步吸附1、吸附 病毒吸附蛋白与宿主细胞表面受体发生特病毒吸附蛋白与宿主细胞表面受体发生特异性结合。异性结合。（1）病毒吸附蛋白无包膜病毒无包膜病毒：在病毒粒子的衣壳上在病毒粒子的衣壳上，是衣壳的组成部分，如T T偶数噬菌体的尾丝蛋白。偶数噬菌体的尾丝蛋白。有包膜病毒：是包膜糖蛋白，如流感病毒包，如流感病毒包膜上的血凝素等糖蛋白。膜上的血凝素等糖蛋白。第15页，此课件共37页哦（2）宿主细胞受体在宿主细胞表
7、面，存在着某些可被病毒吸附蛋白所识别，并与之特异性结合的正常生理功能物质。至今尚未发现植物细胞表面存在着病毒受体。至今尚未发现植物细胞表面存在着病毒受体。第16页，此课件共37页哦2、侵入（1）有尾噬菌体侵入方式：T T偶数噬菌体通过注射方式偶数噬菌体通过注射方式将其将其DNADNA注入到宿注入到宿主细胞中。主细胞中。头部头部DNADNA通过尾管注入到细胞中。衣壳则留在胞外；通过尾管注入到细胞中。衣壳则留在胞外；病毒侵入宿主后，结构不再保持完整。病毒侵入宿主后，结构不再保持完整。第17页，此课件共37页哦（2）动物病毒侵入方式无包膜病毒直接侵入 如呼肠孤病毒。部分有包膜病毒通过膜融合 病毒的胞
8、膜与细胞膜发生融合，如流感病毒。部分有包膜病毒通过细胞内吞作用 多数病毒以这种方式进入细胞。第18页，此课件共37页哦动物病毒的侵入方式第19页，此课件共37页哦（3）植物病毒侵入方式通过植物伤口进入植物细胞；通过有刺吸式口器昆虫在吸食植物时，将病毒带入细胞内。第20页，此课件共37页哦3、病毒大分子的生物合成各病毒复制模式不同，各病毒复制模式不同，以逆转录病毒为例：RNA cDNA RNA cDNA cDNA 整合到宿主细胞染色体上整合到宿主细胞染色体上整合态病毒DNADNA（前病毒）m RNA（表达或组装）如如RousRous肉瘤病毒，人类免疫缺陷病毒肉瘤病毒，人类免疫缺陷病毒（HIVHI
9、V）等。）等。第21页，此课件共37页哦4、病毒的装配在被病毒感染的细胞内，新合成的病毒核酸和病毒蛋白质组成子代病毒粒子的过程，称为装配。T4噬菌体的装配噬菌体的装配自组装自组装第22页，此课件共37页哦有包膜病毒的装配先形成核衣壳再包上包膜（来自宿主核膜如疱疹病毒，来自宿主细胞质膜如流感病毒）。第23页，此课件共37页哦5、病毒的释放（1）噬菌体的释放 烈性噬菌体以裂解细胞方式被释放至胞外。丝状噬菌体则以分泌方式从受染细胞释放出来，它不裂解和杀死宿主细胞，不妨碍细胞分裂，但宿主细胞生长速度却大大降低。第24页，此课件共37页哦噬菌体的释放第25页，此课件共37页哦（2）动物病毒的释放无包膜病
10、毒：通过细胞裂解被释放。有包膜病毒：通过出芽方式被释放。第26页，此课件共37页哦2727二、烈性噬菌体与温和噬菌体 烈性噬菌体是指烈性噬菌体是指凡在短时间内能连续完成吸附、侵凡在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖、装配、裂解这五个阶段入、增殖、装配、裂解这五个阶段而实现其繁殖的而实现其繁殖的噬菌体。烈性噬菌体进入菌体后就改变宿主的性质，噬菌体。烈性噬菌体进入菌体后就改变宿主的性质，使之成为制造噬菌体的工厂大量产生新的噬菌体，使之成为制造噬菌体的工厂大量产生新的噬菌体，最后导致菌体裂解死亡。温和噬菌体是指凡吸附并侵入细胞后，温和噬菌体是指凡吸附并侵入细胞后，噬菌体噬菌体的的 DNA 只整合在宿
11、主的核染色体组上，并可只整合在宿主的核染色体组上，并可长期随宿主长期随宿主 DNA DNA 的复制而进行同步复制的复制而进行同步复制，因而，因而在在一般情况下不进行增殖和引起宿主细胞裂解一般情况下不进行增殖和引起宿主细胞裂解的噬菌体。的噬菌体。第27页，此课件共37页哦28281、烈性噬菌体的一步生长曲线（4 4）保温培养并定期检测培养物中的噬菌体效价（对）保温培养并定期检测培养物中的噬菌体效价（对噬菌体含量进行计数）；噬菌体含量进行计数）；Ellis and Delbruck,1939，定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线，是研究病毒复制的经典实验。（1 1）用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主
12、细胞；）用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞；（2）数分钟后，加入抗噬菌体的抗血清（中和未吸附的噬菌体）；（3 3）将上述混合物大量稀释，终止抗血清的作用和防止）将上述混合物大量稀释，终止抗血清的作用和防止新释放的噬菌体感染其它细胞；新释放的噬菌体感染其它细胞；（5 5）以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐）以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线；标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线；第28页，此课件共37页哦2929一步生长曲线病毒增殖的2个特征性数据：潜伏期与裂解量第29页，此课件共37页哦3030潜伏期与裂解量裂解量：每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的平裂解
13、量：每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的平均数目。其值等于稳定期受染细胞所释放的全部子均数目。其值等于稳定期受染细胞所释放的全部子代病毒数目除以潜伏期受染细胞的数目，即等于稳代病毒数目除以潜伏期受染细胞的数目，即等于稳定期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。定期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。潜伏期：从噬菌体吸附于细胞到释放出新噬菌体的最短时期。为何有潜伏期？为何是一步生长？第30页，此课件共37页哦31312、温和噬菌体与溶源反应温和噬菌体在吸附和侵入宿主细胞后，温和噬菌体在吸附和侵入宿主细胞后，将噬菌体基因组整合在宿主染色体上（或以质粒形式存在（或以质粒形式存在细胞内）。细胞内）。随宿主随宿主DNA
14、DNA复制而复制而同步复制，随宿主细胞分裂而，随宿主细胞分裂而传递到两个子细胞中。传递到两个子细胞中。宿主细胞则可宿主细胞则可正常生长繁殖。正常生长繁殖。以上过程称为以上过程称为“溶源周期溶源周期”。但在一定条件下，噬菌体基因组可进行复制，产生并释放子代噬菌体，进入“裂解周期裂解周期”。原噬菌体原噬菌体 ：整合于细菌染色体上或以质粒形式存在于细：整合于细菌染色体上或以质粒形式存在于细菌细胞内的菌细胞内的温和噬菌体基因组。温和噬菌体基因组。第31页，此课件共37页哦3232溶源周期和裂解周期温和噬菌体的生活周期第32页，此课件共37页哦3333溶源性细菌的染色体上整合下列哪些项？溶源性细菌的染色
15、体上整合下列哪些项？2011 2011年全国生物联赛试题年全国生物联赛试题A A温和噬菌体温和噬菌体DNA BDNA B烈性噬菌体烈性噬菌体DNA DNA C C温和噬菌体粒子温和噬菌体粒子 D D烈性噬菌体粒子溶源性病毒是一种其溶源性病毒是一种其 ()()的病毒。的病毒。20092009年全国生物联赛试题年全国生物联赛试题A A核酸能够整合在宿主细胞染色体中核酸能够整合在宿主细胞染色体中 B B进入细进入细胞后立即复制胞后立即复制C C含有复制所需的自己的含有复制所需的自己的ATP D含有复制所需的自己的酶答案：A答案：A第33页，此课件共37页哦3434答案：C1919在大肠杆菌溶原性细胞
16、中，原噬菌体以（在大肠杆菌溶原性细胞中，原噬菌体以（）状态存在于宿主细胞内。状态存在于宿主细胞内。（单选（单选1 1分）分）20132013全国联赛试题全国联赛试题 A A游离于细胞质游离于细胞质 B B缺陷噬菌体缺陷噬菌体 C C插入寄主染插入寄主染色体色体 D D游离在周质空间游离在周质空间第34页，此课件共37页哦3535溶源性细菌的主要特征溶源性细菌：在细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因组的细菌。自发裂解在自然情况下，溶源性细菌可发生低频裂解，一般仅有102105个细胞发生自发裂解。诱导裂解溶源性细菌在理化因子（如紫外线、氮芥等）的作用下，可发生较高频裂解。皮之不存，毛之焉附
17、？皮之不存，毛之焉附？第35页，此课件共37页哦3636溶源性细菌的主要特征免疫性免疫性溶源性细菌可不被它所携带的原噬菌体的同源噬菌体所感染。复愈复愈在溶源性细菌的繁殖中，可能有10105个细个细菌菌丧失其原噬菌体丧失其原噬菌体，而恢复成为原来的非溶源性细菌。，而恢复成为原来的非溶源性细菌。溶源转变溶源转变少数溶源性细菌，由于整合了温和噬菌少数溶源性细菌，由于整合了温和噬菌体基因组，因而产生了体基因组，因而产生了除免疫性以外新的表型性状除免疫性以外新的表型性状的现象。的现象。白喉棒杆菌白喉棒杆菌第36页，此课件共37页哦3737三、噬菌体效价的测定噬菌体的增殖：噬菌体的增殖：二元培养物法第37页，此课件共37页哦