《微生物学第三章 病毒幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微生物学第三章 病毒幻灯片.ppt（86页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、微生物学第三章 病毒第1页，共86页，编辑于2022年，星期六第一节第一节 病毒形态与结构病毒形态与结构第二节第二节 病病 毒毒 的的 分分 类类 第三节第三节 噬噬 菌菌 体体 第四节第四节 植植 物物 病病 毒毒第五节第五节 昆昆 虫虫 病病 毒毒第六节第六节 动物和人类共患病毒动物和人类共患病毒第七节第七节 亚亚 病病 毒毒第2页，共86页，编辑于2022年，星期六第一节第一节病毒形态与结构病毒形态与结构Morphology and Structure of Virus第3页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒（病毒（Virus）病毒是超显微的、无细胞结构的、只含一种病毒是超显微的、
2、无细胞结构的、只含一种核酸核酸(或或DNA或或RNA)、只能在活细胞内存活、只能在活细胞内存活的寄生物的寄生物。病毒在活细胞外以病毒粒子的形式存在，不能进病毒在活细胞外以病毒粒子的形式存在，不能进行代谢和繁殖，不具有生命特征，但一旦进入宿行代谢和繁殖，不具有生命特征，但一旦进入宿主细胞就具有生命特征主细胞就具有生命特征第4页，共86页，编辑于2022年，星期六2，病毒的基本特性：（1）没有细胞结构（2）只含DNA或RNA一种核酸（3）不以二分裂法繁殖，只能在特定的寄主细胞内以核酸复制的方式增殖（4）没有核糖体，不含与能量代谢有关的酶，在活体外没有生命特征。第5页，共86页，编辑于2022年，星
3、期六病毒与其他微生物的区别病毒与其他微生物的区别微生物微生物DNA无生命培养无生命培养二分裂二分裂核糖体核糖体抗生素抗生素干扰素干扰素种类种类&RNA 基上生长基上生长敏感性敏感性 敏感性敏感性细菌细菌+-支原体支原体+-立克次氏体立克次氏体+-+-衣原体衣原体+-+病毒病毒DNAorRNA-+第6页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒的起源?美国伊利诺伊大学农作物科学教授古斯塔沃埃塔诺-阿诺里斯和博士后研究员孙峰杰（音译）称，他们发现，在细胞内转移核糖核酸（tRNA）分子的结构中保存有进化史上某些早期和最重要的信息。相关论文发表在了新一期公共科学图书馆计算生物学杂志上(2008.3)。在
4、目前已发现的众多核糖核酸中，转移核糖核酸是基因和蛋白质之间最直接的媒介。像许多其他核糖核酸一样，转移核糖核酸帮助把基因翻译成构成蛋白质的氨基酸链。在特殊酶的帮助下，每个转移核糖核酸分子识别并与特定的氨基酸结合，并将氨基酸运送到合成蛋白质的系统中。为了将携带的氨基酸成功地加入一个正在生长的蛋白质的末端，转移核糖核酸还必须准确地阅读信使核糖核酸的编码段，信使核糖核酸给出了蛋白质的氨基酸准确顺序的指令。第7页，共86页，编辑于2022年，星期六塔诺-阿诺里斯发现转移核糖核酸的结构属性有可能为生物体和病毒如何进化提供新信息后，开始了对转移核糖核酸的研究。他认为，转移核糖核酸对于构建蛋白质的任务十分重要
5、事实，可能意味着它在很早之前就出现了。所有的转移核糖核酸都会自我组装成一种形状，如果把它压扁了，就会发展成为类同于苜蓿叶的形状。塔诺-阿诺里斯领导的研究组从寻找这种苜蓿叶结构的模式入手，使用了数百种分子的详细数据，这些分子代表了病毒以及生物的三个超界：古菌、细菌和真核生物。第8页，共86页，编辑于2022年，星期六研究人员把各个转移核糖核酸苜蓿叶结构的所有特征转化成了编码符号，这个过程可以让计算机搜索最“简约”的转移核糖核酸“家谱”。他们对每一个超界的转移核糖核酸也进行了同样的分析，从而弄清这些分组在整个“家谱”中的分化。这种比较可以让他们确定病毒和每一个超界的分化顺序。过去，塔诺-阿诺里斯的
6、领导研究小组分析了蛋白质折叠的广大分类，并认为古菌是首先出现的在进化上具有可辨别特征的群体。古菌是首先出现的在进化上具有可辨别特征的群体。此次完成的新的分析支持了过去的研究结论。古菌是一种微生物，它可以在沸腾的酸液、靠近含硫的海底火山喷口或者其他极端环境中生存。塔诺-阿诺里斯说，新的分析还表明病毒是在古菌出现之后不久出现的，而真核生物和细菌依次在更晚的时候出现。该发该发现可能影响目前的关于病毒究竟是在细胞出现之前还是之后现可能影响目前的关于病毒究竟是在细胞出现之前还是之后才存在的争论才存在的争论。他表示：“这一发现支持了病毒起源于细胞域的理论。”所有的转移核糖核酸都会自我组装成一种形状，如果被
7、压扁，就会像一片苜蓿叶，这些结构的模式提供了早期进化史的线索。第9页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒的大小病毒的大小非常微小，以非常微小，以nm表示。表示。较大的痘病毒直径大的痘病毒直径约为300nm，较小的口蹄疫病毒小的口蹄疫病毒颗粒直径粒直径为1022nm。动物病毒物病毒腺病毒（腺病毒（Adenovirus）7090nm骨髓灰骨髓灰质炎病毒（炎病毒（Poliovirus）2730nm植物病毒植物病毒南瓜花叶病毒（南瓜花叶病毒（Squashmosaicvirus）22nm噬菌体噬菌体大大肠杆菌噬菌体杆菌噬菌体fd（Coliphagefd）700 x5nm大大肠杆菌噬菌体杆菌噬菌体T2
8、,T4,T6（ColiphageT2,T4,T6）头部部90 x60nm尾部尾部100 x20nm大大肠杆菌噬菌体杆菌噬菌体M13（ColiphageM13）长600800nm第10页，共86页，编辑于2022年，星期六第11页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒一般呈球形或杆形，也有呈卵圆形、砖形、丝病毒一般呈球形或杆形，也有呈卵圆形、砖形、丝状和蝌蚪状状和蝌蚪状动物病毒多呈球形、卵圆形或砖形。如腺病毒为球动物病毒多呈球形、卵圆形或砖形。如腺病毒为球状，痘病毒为砖形状，痘病毒为砖形植物病毒多呈杆形或丝状，少数为球状。如烟草花叶病植物病毒多呈杆形或丝状，少数为球状。如烟草花叶病毒为丝状，苜
9、蓿花叶病毒为杆状，花椰菜花叶病毒为球状毒为丝状，苜蓿花叶病毒为杆状，花椰菜花叶病毒为球状细菌病毒即噬菌体多为蝌蚪状，也有为球状和丝状，如细菌病毒即噬菌体多为蝌蚪状，也有为球状和丝状，如大肠杆菌偶数大肠杆菌偶数T噬菌体系列为蝌蚪状，大肠杆菌噬菌体噬菌体系列为蝌蚪状，大肠杆菌噬菌体fd为为丝状，丝状，X174为球形为球形病病 毒毒 的的 形形 态态第12页，共86页，编辑于2022年，星期六几种病毒的形态和大小几种病毒的形态和大小第13页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒粒子（病毒粒子（Virion）是指一个结构和功能完整的病毒颗粒。是指一个结构和功能完整的病毒颗粒。简称毒粒。病毒的结构组成
10、：病毒的结构组成：核酸（核酸（nuclearacid)蛋白质壳体蛋白质壳体(proteincoast)囊膜囊膜(envelope)病毒粒子的结构病毒粒子的结构第14页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒结构示意图病毒结构示意图第15页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒模式图病毒模式图第16页，共86页，编辑于2022年，星期六病病毒毒的的核核酸酸 位于病毒粒子中心，构成了位于病毒粒子中心，构成了其核心或基因组（其核心或基因组（Genome）。）。一种病毒只有一种类型的核酸，一种病毒只有一种类型的核酸，或或RNA或或DNA。可能单股，也。可能单股，也可能双股。可能双股。大病毒含有大病毒
11、含有1904个碱基对，小的个碱基对，小的仅含仅含5个基因。个基因。作用：病毒核酸储存有病毒的遗作用：病毒核酸储存有病毒的遗传信息，控制着病毒的遗传变异、传信息，控制着病毒的遗传变异、增殖和对宿主的感染性。增殖和对宿主的感染性。无蛋白质壳体的病毒核酸仍具无蛋白质壳体的病毒核酸仍具有感染性，且感染范围更广，但有感染性，且感染范围更广，但感染力较弱。感染力较弱。第17页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒的蛋白质壳体病毒的蛋白质壳体 是指围绕病毒核酸并与之紧密是指围绕病毒核酸并与之紧密相连的蛋白质外壳，由许多壳粒相连的蛋白质外壳，由许多壳粒（Capsomere）组成）组成壳粒是指在电子显微镜下可
12、以壳粒是指在电子显微镜下可以认辩的组成壳体的亚单位，由一认辩的组成壳体的亚单位，由一个或多个多肽分子组成个或多个多肽分子组成功能：功能：主要是构成病毒粒子外主要是构成病毒粒子外壳，保护病毒核酸；决定病毒感壳，保护病毒核酸；决定病毒感染的特异性，与易感染细胞表面染的特异性，与易感染细胞表面存在的受体有特异亲和力；还具存在的受体有特异亲和力；还具有抗原性，能刺激机体产生相应有抗原性，能刺激机体产生相应抗体。抗体。组成壳体的壳粒基本上有两种组成壳体的壳粒基本上有两种对称排列：一种为二十面体，即对称排列：一种为二十面体，即壳粒沿着三根相互垂直的轴形形壳粒沿着三根相互垂直的轴形形成对称体，壳体即为二十面
13、体。成对称体，壳体即为二十面体。另一种为螺旋状体，壳粒和核酸另一种为螺旋状体，壳粒和核酸呈螺旋对称形排列成直杆形呈螺旋对称形排列成直杆形,伸伸长的纤维状，弯曲杆状长的纤维状，弯曲杆状第18页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒壳体的对称性病毒壳体的对称性第19页，共86页，编辑于2022年，星期六烟草花叶病毒结构示意图烟草花叶病毒结构示意图第20页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒的二十面体结构病毒的二十面体结构第21页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒的囊膜病毒的囊膜囊膜也称封套或包膜（Envelope）是指包被在病毒核壳体外的一层包膜，含有脂类、蛋白质和糖类 囊膜为双脂层膜
14、，与之相连的是病毒特异性蛋白 囊膜表面具有突起物，称为刺突（Spike），也称为包膜子粒（Peplomer）囊膜对脂溶剂敏感 有囊膜的病毒易于吸附于寄主细胞表面，破坏宿主细胞表面受体，易于侵入细胞。包膜的作用：维系毒粒结构，保护病毒核壳。尤其是病毒的包膜糖蛋白，是启动病毒感染所必需的。第22页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒结构示意图病毒结构示意图第23页，共86页，编辑于2022年，星期六病病 毒毒 的的 包包 涵涵 体体包涵体（包涵体（Inclusionbody）是指宿主细胞被病毒感染后存）是指宿主细胞被病毒感染后存在于细胞内形成的一种光学显微镜下可见的小体。是由完在于细胞内形成的
15、一种光学显微镜下可见的小体。是由完整的病毒颗粒或尚未装配的病毒亚单位聚集而成的小体。整的病毒颗粒或尚未装配的病毒亚单位聚集而成的小体。也有宿主细胞对病毒侵染的反应产物也有宿主细胞对病毒侵染的反应产物包涵体多为圆形、卵圆形或不定形的蛋白质。包涵体多为圆形、卵圆形或不定形的蛋白质。l不同病毒在细胞中的包涵体形状、数量、大小、位置各异。或在细不同病毒在细胞中的包涵体形状、数量、大小、位置各异。或在细胞质中，或在细胞核中，或在两者内都有胞质中，或在细胞核中，或在两者内都有包涵体壳从宿主细胞中包涵体壳从宿主细胞中移出，接种至其他细胞仍可引起感染移出，接种至其他细胞仍可引起感染。l特殊名称：天花病毒包涵体
16、称为顾氏小体（特殊名称：天花病毒包涵体称为顾氏小体（Guarnier），狂犬病），狂犬病毒包涵体称为内基氏体（毒包涵体称为内基氏体（Negri），烟草花叶病毒包涵体称为），烟草花叶病毒包涵体称为X体体第24页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒的包涵体图病毒的包涵体图第25页，共86页，编辑于2022年，星期六第二节第二节病病毒毒的的分分类类Classification of Virus第26页，共86页，编辑于2022年，星期六分分 类类实用性分用性分类寄主型分寄主型分类动物性病毒物性病毒植物性病毒植物性病毒细菌病毒菌病毒病毒理化特性分病毒理化特性分类科（科（viridae）亚科（科（v
17、irrinae）属（属（virus）以病毒核酸分以病毒核酸分类类型：型：DNA或或RNA股数股数:单股或双股股或双股病毒粒子有无囊膜病毒粒子有无囊膜第27页，共86页，编辑于2022年，星期六随着电镜技术的发展以及分离、提纯病毒新方法的应用，逐渐转向病毒本身的结构特征、化学组成的研究、使病毒的分类朝着自然系统的方向发展。病毒分类的依据有：基因组性质与结构；衣壳对称性；有无包膜；病毒粒子的大小、形状；对理化因素的敏感性；病毒脂类、碳水化合物、结构蛋白和非结构蛋白的特征；抗原性；生物学特性（繁殖方式、宿主范围、传播途径和致病性）。第28页，共86页，编辑于2022年，星期六国际病毒分类委员会(In
18、ternational Committee on Taxonomy of Viruses，简称 ICTV)在 2001 年公布的病毒分类和命名第七次报告中病毒分类系统设立了 3 个病毒目、66 个病毒科（包括 2 个类病毒科）、9 个病毒亚科和 244 个病毒属（包括 32 个暂定属和 7 个类病毒属）。国际病毒分类系统采用目、科、属、种的分类单元，但是亚病毒感染因子采用任意分类。第29页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒分类图病毒分类图1 1第30页，共86页，编辑于2022年，星期六病毒分类图病毒分类图2第31页，共86页，编辑于2022年，星期六第第 三三 节节噬噬 菌菌 体体Ba
19、cteriophage第32页，共86页，编辑于2022年，星期六不同噬菌体的形态结构不同噬菌体的形态结构在电子显微镜下观察噬菌体有三种基本形态：蝌蚪形、微球形和丝状 第33页，共86页，编辑于2022年，星期六大肠杆菌大肠杆菌T偶数噬菌体典型图偶数噬菌体典型图第34页，共86页，编辑于2022年，星期六T4噬菌体的示意噬菌体的示意图与与电镜照片照片第35页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体的分类噬菌体的分类烈性噬菌体（烈性噬菌体（Virulentphage）凡侵入寄主细胞后进行复凡侵入寄主细胞后进行复制繁殖并导致细胞裂解的噬制繁殖并导致细胞裂解的噬菌体即为烈性噬菌体。菌体即为烈性噬菌
20、体。温和性噬菌体温和性噬菌体（Temperatephage）凡侵入细胞后与宿主细胞凡侵入细胞后与宿主细胞同步复制，并随宿主细胞的同步复制，并随宿主细胞的生长繁殖而传代下去，在一生长繁殖而传代下去，在一般情况下不引起宿主细胞裂般情况下不引起宿主细胞裂解的噬菌体，称为温和性噬解的噬菌体，称为温和性噬菌体。菌体。第36页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体的增殖周期噬菌体的增殖周期吸附（吸附（Absorption）侵入（侵入（Penetration）复制（复制（Replication）装配（装配（Assembly）裂解（裂解（Lysis）第37页，共86页，编辑于2022年，星期六噬噬菌菌体体
21、的的吸附吸附(Absorption)吸附是噬菌体侵染宿主吸附是噬菌体侵染宿主细胞的第一步胞的第一步吸附吸附过程决定于：程决定于：1）细胞表面受胞表面受体体的的结构；构；2）噬菌体的吸附器官）噬菌体的吸附器官吸附吸附过程程为噬菌体的吸附器官噬菌体的吸附器官与与敏感敏感细菌菌细胞表面的胞表面的敏感接受点相互特异性的互敏感接受点相互特异性的互补不可逆接合不可逆接合一种一种细菌菌细胞表面可被多种和多个噬菌体吸附感染。胞表面可被多种和多个噬菌体吸附感染。据据测定，一个定，一个细菌菌细胞表面可被胞表面可被250360个噬菌体个噬菌体吸附达到吸附达到饱和量和量吸附受吸附受环境因子温度、境因子温度、pH、阳离
22、子、阳离子浓度等度等第38页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体的吸附与侵染图噬菌体的吸附与侵染图第39页，共86页，编辑于2022年，星期六噬噬菌菌体体的的侵染侵染(Penetration)l侵染即注入核酸 噬菌体以其尾部固着于敏感细菌细胞表面后，将尾丝展开固着于细胞，尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖，使细胞壁产生一个小孔，然后尾鞘收缩，将头部的核酸通过中空的尾髓压入细胞内，而蛋白质外壳则留在细胞外。此过程可在几十秒内完成 通常一种细菌可受到几种噬菌体的侵染，但细菌细胞一般只允许一种噬菌体进入细胞。往往先进入的噬菌体可排斥或抑制后进入者。即使进入了，也不能增殖而消亡 尾鞘并不是侵染的必备条件
23、，无尾鞘者也可有效侵染，但有尾鞘者可提高侵染效率。第40页，共86页，编辑于2022年，星期六噬噬菌菌体体的的复复制制(Replication)包括噬菌体包括噬菌体DNA的复制和蛋白的复制和蛋白质的合成的合成DNA的复制：噬菌体的复制：噬菌体进入入细胞后立即以噬菌体胞后立即以噬菌体DNA为模板，利模板，利用用细菌原有的菌原有的RNA合成合成酶合成早期的合成早期的mRNA，由早期，由早期mRNA翻翻译成早期蛋白成早期蛋白质。这些早期蛋白些早期蛋白质是病毒复制所需的是病毒复制所需的酶及抑制及抑制细胞代胞代谢的的调节蛋白蛋白在在这些些酶催化下，以催化下，以亲代代DNA为模板，半保留复制出子代模板，半
24、保留复制出子代DNA在在DNA开始复制后开始复制后转录的的mRNA为晚期晚期mRNA，再由晚期，再由晚期mRNA翻翻译成晚期蛋白成晚期蛋白质即噬菌体外壳的即噬菌体外壳的结构蛋白，如构蛋白，如头部蛋部蛋白白质、尾部蛋白、尾部蛋白质此此时为潜伏期，在潜伏期，在细胞内胞内还观察不到噬菌体粒子察不到噬菌体粒子潜伏期（潜伏期（Latentperiod）是指噬菌体栖于宿主）是指噬菌体栖于宿主细胞至宿主胞至宿主细胞裂解，胞裂解，释放噬菌体的最短放噬菌体的最短时间第41页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体的装配噬菌体的装配(Assembly)装配是将分装配是将分别合成的噬菌体核酸、蛋白合成的噬菌体核酸
25、、蛋白质装配成一装配成一个成熟的、有侵染力的噬菌体粒子的个成熟的、有侵染力的噬菌体粒子的过程程。大大肠杆菌噬菌体的杆菌噬菌体的DNA、头部蛋白部蛋白质亚单位、尾位、尾鞘、尾髓、基板、尾鞘、尾髓、基板、尾丝等合成后，收等合成后，收缩聚集，被聚集，被头部外壳蛋白包部外壳蛋白包围，形成二十面体的噬菌体，形成二十面体的噬菌体头部。部。尾部也同尾部也同时装配，装配，并并与与头部部连接接。最后装配完最后装配完毕，成，成为新的子代噬菌体新的子代噬菌体第42页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体各元件的装配噬菌体各元件的装配第43页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体的裂解噬菌体的裂解(Lysis
26、)成熟的噬菌体粒子大多借宿主细胞的裂解而得到释放。成熟的噬菌体粒子大多借宿主细胞的裂解而得到释放。细菌细胞的裂解可导致原浑浊的培养液变清，固体培养物细菌细胞的裂解可导致原浑浊的培养液变清，固体培养物出现噬菌斑出现噬菌斑。也有丝状噬菌体也有丝状噬菌体fd成熟后不裂解细菌细胞，而是从宿主成熟后不裂解细菌细胞，而是从宿主细胞中钻出来，细菌细胞仍可生长。细胞中钻出来，细菌细胞仍可生长。大肠杆菌的大肠杆菌的T偶数噬菌体从吸附到粒子成熟释放需偶数噬菌体从吸附到粒子成熟释放需1530min时间。时间。第44页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体的侵染、复制和释放噬菌体的侵染、复制和释放第45页，共86
27、页，编辑于2022年，星期六1.Attachment(adsorption)of the virion to a susceptible host cell.2.Penetration(injection)of the virion or its nucleic acid into the cell.3.Earlystepsinreplicationduring which the host cell biosynthetic machinery is altered as a prelude to virus nucleic acid synthesis.Virus-specific enz
28、ymes are typically made.4.Replicationof the virus nucleic acid.5.Synthesisofproteinsusedasstructuralsubunits of the virus coat.6.Assemblyof structural subunits(and membrane components in enveloped viruses)and packaging of nucleic acid into new virus particles.7.Releaseof mature virions from the cell
29、第46页，共86页，编辑于2022年，星期六细菌的溶源性细菌的溶源性 溶源性（溶源性（Lysogeny）是温和噬菌体侵入宿主细胞后没有成熟噬）是温和噬菌体侵入宿主细胞后没有成熟噬菌体的产生菌体的产生,这一现象称为溶源性这一现象称为溶源性。温和性噬菌体侵入到宿主细菌细胞后，其温和性噬菌体侵入到宿主细菌细胞后，其DNA可整合可整合到宿主细胞的染色体上，并与宿主细胞染色体到宿主细胞的染色体上，并与宿主细胞染色体DNA同步同步复制，但不合成自己的蛋白质壳体，宿主细胞不裂解而复制，但不合成自己的蛋白质壳体，宿主细胞不裂解而能继续生长繁殖能继续生长繁殖,亦有少数是而是附着在细胞膜的某一位亦有少数是而是附着
30、在细胞膜的某一位点上以质粒形式存在点上以质粒形式存在(如如P1)。整合在宿主细胞上或以质粒形式存在的温和性噬菌体的基整合在宿主细胞上或以质粒形式存在的温和性噬菌体的基因称为原噬菌体（因称为原噬菌体（Prophage)。含有原噬菌体的宿主细胞称为溶源性细胞（含有原噬菌体的宿主细胞称为溶源性细胞（Lysogeniccell）。）。第47页，共86页，编辑于2022年，星期六温和噬菌体的遗传学特性温和噬菌体的遗传学特性温和性噬菌体的基因能整合到宿主细胞染色体温和性噬菌体的基因能整合到宿主细胞染色体DNA中，有中，有一个与细菌染色体相附着的位点，并在其某种基因产物（酶）一个与细菌染色体相附着的位点，并
31、在其某种基因产物（酶）的作用下，两者在此发生特异性重组的作用下，两者在此发生特异性重组。温和噬菌体能编码合成一种阻遏体蛋白的基因，它可阻止噬温和噬菌体能编码合成一种阻遏体蛋白的基因，它可阻止噬菌体所有有关增殖基因的表达，使其不能进入营养状态菌体所有有关增殖基因的表达，使其不能进入营养状态。另外有一些基因调节、控制阻遏体的合成，以维持稳定的溶源另外有一些基因调节、控制阻遏体的合成，以维持稳定的溶源状态状态。溶源细胞的自发性裂解：当阻遏体水平降低到不足以维持溶溶源细胞的自发性裂解：当阻遏体水平降低到不足以维持溶源状态，原噬菌体可离开宿主细胞的染色体而进入增殖周期，源状态，原噬菌体可离开宿主细胞的染
32、色体而进入增殖周期，并引起宿主细胞裂解的现象。自发性裂解的频率在并引起宿主细胞裂解的现象。自发性裂解的频率在10-210-5。第48页，共86页，编辑于2022年，星期六溶源性细胞的特性溶源性细胞的特性1溶源细胞的诱发裂解：溶源细胞的诱发裂解：溶源细胞可受各种理化因子如射线、化学诱变剂的影响而诱发裂解，溶源细胞可受各种理化因子如射线、化学诱变剂的影响而诱发裂解，释放出噬菌体粒子释放出噬菌体粒子溶源细胞的免疫性溶源细胞的免疫性：阻遏体蛋白除阻遏原噬菌体的基因组外，也同样能阻遏进入阻遏体蛋白除阻遏原噬菌体的基因组外，也同样能阻遏进入溶源细菌的其他同型噬菌体的基因组，使其不能在该细胞内复溶源细菌的其
33、他同型噬菌体的基因组，使其不能在该细胞内复制。因此溶源细菌对同型噬菌体呈现一种特异的免疫现象。如制。因此溶源细菌对同型噬菌体呈现一种特异的免疫现象。如含有含有原噬菌体的溶源性细胞对于原噬菌体的溶源性细胞对于噬菌体的毒性突变株有免疫噬菌体的毒性突变株有免疫性，即毒性突变株对非溶源性宿主细胞有毒性，而对溶源性宿性，即毒性突变株对非溶源性宿主细胞有毒性，而对溶源性宿主细胞（含主细胞（含噬菌体噬菌体DNA）却无毒性。）却无毒性。第49页，共86页，编辑于2022年，星期六溶源性细胞的特性溶源性细胞的特性2溶源性细菌的复愈：溶源性细菌的复愈：溶源性细菌细胞有时可在无理化因子影响条件下既不发生自发裂溶源性
34、细菌细胞有时可在无理化因子影响条件下既不发生自发裂解，也不发生诱发裂解而消失其含有的原噬菌体，成为非溶源性细解，也不发生诱发裂解而消失其含有的原噬菌体，成为非溶源性细胞，称为溶源细胞的复愈或非溶源化。这种菌株为复愈菌株胞，称为溶源细胞的复愈或非溶源化。这种菌株为复愈菌株（Curingstrain）。溶源性转换溶源性转换（Lysogenicconversion）：溶源性细菌除了具有产生噬菌体的能力和对相关噬菌体的免疫性溶源性细菌除了具有产生噬菌体的能力和对相关噬菌体的免疫性外，有时还伴有其他性状的改变。这种其他性状的改变称为溶源性外，有时还伴有其他性状的改变。这种其他性状的改变称为溶源性转换。许
35、多细菌的性状受溶源性的影响转换。许多细菌的性状受溶源性的影响。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素是因为原噬菌体带有毒素蛋白的结例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素是因为原噬菌体带有毒素蛋白的结构基因；肉毒梭菌的毒素、金黄色葡萄球菌某些溶血素、激酶的产构基因；肉毒梭菌的毒素、金黄色葡萄球菌某些溶血素、激酶的产生都与溶源性有关；沙门氏菌、痢疾杆菌等抗原结构和血清型也与生都与溶源性有关；沙门氏菌、痢疾杆菌等抗原结构和血清型也与溶源性有关。现在知道越来越多菌类的各种性状都受到溶源性的影溶源性有关。现在知道越来越多菌类的各种性状都受到溶源性的影响。这种现象很象肿瘤病毒能使正常细胞转化为肿瘤细胞的转化现响。这种现象很象
36、肿瘤病毒能使正常细胞转化为肿瘤细胞的转化现象。象。第50页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体毒性感染和溶源性过程噬菌体毒性感染和溶源性过程第51页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体的一步生长曲线噬菌体的一步生长曲线噬菌体的一步生长曲线噬菌体的一步生长曲线利用烈性噬菌体的生活周期测定噬菌体侵染和成熟病毒体释放利用烈性噬菌体的生活周期测定噬菌体侵染和成熟病毒体释放的时间间隔，用于估计每个被侵染的细胞释放出来的新的噬菌的时间间隔，用于估计每个被侵染的细胞释放出来的新的噬菌体粒子数量的生长曲线，称为一步生长曲线（体粒子数量的生长曲线，称为一步生长曲线（One-stepgrowthcur
37、ve）。功能：可反映每种噬菌体的功能：可反映每种噬菌体的3个重要特性参数：潜伏期、裂解期和裂个重要特性参数：潜伏期、裂解期和裂解量（解量（Burstsize）。）。病毒效价（titre）：单位体积(ml)病毒悬液的感染单位(IU)数目(IU/ml)。表示待测样品中所含病毒的数量。感染单位(IU)：能够引起宿主或宿主细胞一定特异性反应的病毒最小剂量。第52页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体一步生噬菌体一步生长曲曲线的分期的分期噬菌体一步生长曲线可分为：噬菌体一步生长曲线可分为：隐晦期（隐晦期（Eclipsephase）：噬菌体侵染细菌细胞后，细胞内只出现）：噬菌体侵染细菌细胞后，细胞内
38、只出现噬菌体核酸和蛋白质尚无噬菌体释放的阶段噬菌体核酸和蛋白质尚无噬菌体释放的阶段。潜伏期（潜伏期（Latentperiod）：是指噬菌体吸附至宿主细胞开始到）：是指噬菌体吸附至宿主细胞开始到细胞释放新的噬菌体止的一段时间。细胞释放新的噬菌体止的一段时间。上升期（上升期（Riseperiod）：指噬菌斑突然上升的时期，即细菌）：指噬菌斑突然上升的时期，即细菌细胞正被大量裂解。裂解量即是每个感染细菌所释放的新噬菌细胞正被大量裂解。裂解量即是每个感染细菌所释放的新噬菌体的平均数量。体的平均数量。接着，噬菌斑数达到大致恒定，曲线平稳。这个时期即使存在接着，噬菌斑数达到大致恒定，曲线平稳。这个时期即使
39、存在一些未感染的细菌一些未感染的细菌，由于细菌悬液的稀释倍数很高，使得新释放，由于细菌悬液的稀释倍数很高，使得新释放的噬菌体不能吸附未感染的细菌。的噬菌体不能吸附未感染的细菌。第53页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体一步生噬菌体一步生长曲曲线的的绘制绘制将高浓度的敏感菌培养物与适量相应的噬菌体悬液相混，使得一个病毒体与 10100 个细菌细胞相混合，这样的比例系数可降低几个噬菌体同时侵染单个细菌细胞的机率。经过短时间的培养使噬菌体吸附在细菌上，再用抗病毒血清或离心或稀释除去未吸附的噬菌体。接着，用新鲜培养液把经过上述处理的细菌悬液高倍稀释，以免发生第二次吸附和感染。培养后，定时取样，
40、将含有噬菌体的样品与敏感细菌培养物混合培养，计算每个样品在培养基平板表面产生的噬菌斑数目。以培养时间为横坐标，噬菌斑数为纵坐标，可以绘出一步生长曲线。第54页，共86页，编辑于2022年，星期六one-step growth curve第55页，共86页，编辑于2022年，星期六噬菌体生长的一步曲线图噬菌体生长的一步曲线图噬菌体 T 2 的一步生长曲线A.表示一群噬菌体作用于一群细菌细胞的结果；B.表示单个噬菌体在一个细菌细胞内的增殖情况 第56页，共86页，编辑于2022年，星期六其他噬菌体其他噬菌体噬蓝细菌体是侵染蓝细菌的噬噬蓝细菌体是侵染蓝细菌的噬菌体菌体形状有杆形或多面体颗粒或多形状有
41、杆形或多面体颗粒或多角体颗粒角体颗粒双链双链DNA侵染过程相似于噬菌体，但生活侵染过程相似于噬菌体，但生活周期比噬菌体长，约周期比噬菌体长，约68小时小时增殖时间受环境因子影响，如增殖时间受环境因子影响，如光照可增加裂解量光照可增加裂解量噬真菌体即真菌病毒噬真菌体即真菌病毒大多数真菌病毒噬双链大多数真菌病毒噬双链RNA，也有报道为单链，也有报道为单链RNA和和DNA病毒病毒真菌病毒粒子大多为六面形真菌病毒粒子大多为六面形或球形或球形在老龄菌丝中易发现病毒粒在老龄菌丝中易发现病毒粒子，幼龄中少见子，幼龄中少见真菌病毒依靠菌丝联结相互真菌病毒依靠菌丝联结相互传递或有带病毒孢子传布传递或有带病毒孢子
42、传布第57页，共86页，编辑于2022年，星期六第第四四节节植植物物病病毒毒第58页，共86页，编辑于2022年，星期六植植 物物 病病 毒毒1 1植物病毒大多为单链病毒。有些病毒也具囊膜。植物病毒大多为单链病毒。有些病毒也具囊膜。毒粒子有杆形、线状或近球形等。毒粒子有杆形、线状或近球形等。植物病毒种类繁多，绝大多数种子植物都能发植物病毒种类繁多，绝大多数种子植物都能发生病毒病生病毒病。植物受病毒侵染后可有植物受病毒侵染后可有3种症状；混合侵染噬可种症状；混合侵染噬可有混合型多种性状有混合型多种性状：引起花叶、黄化和红化引起花叶、黄化和红化植株矮化，丛簇，畸形植株矮化，丛簇，畸形形成枯斑，坏死
43、形成枯斑，坏死第59页，共86页，编辑于2022年，星期六植植物物病病毒毒2病毒侵染植物后，还出现内部细胞的或组织的不正常表现。最突出的是病毒侵染植物后，还出现内部细胞的或组织的不正常表现。最突出的是感染病毒植株的细胞内形成包涵体，这是是确诊病毒存在的证据。细胞感染病毒植株的细胞内形成包涵体，这是是确诊病毒存在的证据。细胞包涵体有两类：一类是一般为不规则形、六角形、纺锤形、针形和线形包涵体有两类：一类是一般为不规则形、六角形、纺锤形、针形和线形的结晶形包涵体，另一类是一般呈圆球形或椭圆形的非结晶形包涵体的结晶形包涵体，另一类是一般呈圆球形或椭圆形的非结晶形包涵体(又称又称 X-小体小体)。前者
44、通常由病毒粒子堆叠而成，而后者往往由病毒。前者通常由病毒粒子堆叠而成，而后者往往由病毒粒子和寄主细胞成分混合而成。包涵体在细胞内的分布因病毒而异，粒子和寄主细胞成分混合而成。包涵体在细胞内的分布因病毒而异，在原生质体、细胞核、叶绿体，甚至在空胞内都可以见到有包涵体在原生质体、细胞核、叶绿体，甚至在空胞内都可以见到有包涵体的存在。的存在。传播方式传播方式植物病毒以昆虫为媒介传播。半翅目刺吸式口器的昆虫如蚜虫、叶蝉植物病毒以昆虫为媒介传播。半翅目刺吸式口器的昆虫如蚜虫、叶蝉和飞虱等都是重要传播者和飞虱等都是重要传播者植物病毒只有在侵入宿主细胞后才脱去蛋白质衣壳或还有植物病毒只有在侵入宿主细胞后才脱
45、去蛋白质衣壳或还有囊膜，这一过程称为脱壳（囊膜，这一过程称为脱壳（EncoatingorUncoating）第60页，共86页，编辑于2022年，星期六第第五五节节昆昆虫虫病病毒毒第61页，共86页，编辑于2022年，星期六昆虫病毒病的特点昆虫病毒病的特点普遍特点是在被感染的动物细胞中形成多角形包涵体普遍特点是在被感染的动物细胞中形成多角形包涵体动物病毒包涵体成分为蛋白质。这些蛋白质在许多有动物病毒包涵体成分为蛋白质。这些蛋白质在许多有机溶剂中不被溶解，并对蛋白质酶具有抗性，但可溶于机溶剂中不被溶解，并对蛋白质酶具有抗性，但可溶于碳酸钠、氢氧化钠、氨的水溶液中碳酸钠、氢氧化钠、氨的水溶液中包涵
46、体在自然环境中稳定，可保持活性多年。但包涵体在自然环境中稳定，可保持活性多年。但对高温敏感，对阳光和紫外线缺少抵抗力。一般消对高温敏感，对阳光和紫外线缺少抵抗力。一般消毒剂也可使其失活毒剂也可使其失活第62页，共86页，编辑于2022年，星期六昆虫病毒分类昆虫病毒分类1核型多角体病毒（核型多角体病毒（Nuclearpolyhedrosisvirus,NPV）病毒粒子杆状，包裹于呈多面体的包涵体中，位于宿主细胞病毒粒子杆状，包裹于呈多面体的包涵体中，位于宿主细胞核内。如蚕的多角体病毒即是典型。核内。如蚕的多角体病毒即是典型。在鳞翅目、膜翅目和双翅目昆虫中出现在鳞翅目、膜翅目和双翅目昆虫中出现质型
47、多角体病毒（质型多角体病毒（Cytoplasmicpolyhedrosisvirus,CPV）病毒粒子一般球状，直径约为病毒粒子一般球状，直径约为60，含双链。病毒的多数粒子在位含双链。病毒的多数粒子在位于细胞质的包涵体中。于细胞质的包涵体中。主要在昆虫肠道中增殖。昆虫感染后不取食，主要在昆虫肠道中增殖。昆虫感染后不取食，饥饿而萎缩。饥饿而萎缩。可用质型多角体病毒防治松毛虫可用质型多角体病毒防治松毛虫第63页，共86页，编辑于2022年，星期六昆虫病昆虫病毒毒的的分分类类2颗粒体病毒（颗粒体病毒（Granulosisvirus,GV）包涵体呈圆形、椭圆形颗粒状。病毒颗粒杆状，含双链。包涵体呈圆
48、形、椭圆形颗粒状。病毒颗粒杆状，含双链。包涵体内只含一个病毒颗粒。偶有包涵体内只含一个病毒颗粒。偶有2个。个。主要感染鳞翅目昆虫的真皮、脂肪组织及血细胞等主要感染鳞翅目昆虫的真皮、脂肪组织及血细胞等昆虫吞食后停止进食，血液变成乳白色而死亡昆虫吞食后停止进食，血液变成乳白色而死亡无包涵体病毒无包涵体病毒病毒粒子球状，不形成包涵体。宿主范围广泛，病毒粒子球状，不形成包涵体。宿主范围广泛，除存存在于昆虫纲外，蜘蛛纲，甲壳纲等都有存在。在于昆虫纲外，蜘蛛纲，甲壳纲等都有存在。用无包涵体病毒防治柑桔红蜘蛛有效用无包涵体病毒防治柑桔红蜘蛛有效第64页，共86页，编辑于2022年，星期六第第 六六 节节动物
49、和人类共患病毒动物和人类共患病毒第65页，共86页，编辑于2022年，星期六脊椎动物病毒脊椎动物病毒 脊椎动物病毒可引起许多人类疾病如流行性感冒、肝脊椎动物病毒可引起许多人类疾病如流行性感冒、肝炎、疱疹、流行性乙型脑炎、狂犬病、艾滋病、非典型炎、疱疹、流行性乙型脑炎、狂犬病、艾滋病、非典型肺炎（由肺炎（由SARSSARS病毒引起）等。病毒引起）等。在已发现的动物病毒中约有在已发现的动物病毒中约有1/41/4的病毒具有致肿瘤作用，的病毒具有致肿瘤作用，至少有至少有5 5类病毒（乳头瘤病毒、反转录病毒、疱疹病毒、肝类病毒（乳头瘤病毒、反转录病毒、疱疹病毒、肝DNADNA病毒和黄病毒）与癌症发病有关
50、。病毒和黄病毒）与癌症发病有关。动物病毒侵入寄主细胞后可引起动物病毒侵入寄主细胞后可引起4 4种结果见后页图。种结果见后页图。畜、禽等动物的病毒病也极其普遍，如猪瘟、牛瘟、口畜、禽等动物的病毒病也极其普遍，如猪瘟、牛瘟、口蹄疫、鸡瘟、鸡新城疫和劳氏肉瘤等，许多还是人兽共患病，蹄疫、鸡瘟、鸡新城疫和劳氏肉瘤等，许多还是人兽共患病，且危害严重。且危害严重。第66页，共86页，编辑于2022年，星期六动物感染病毒后的动物感染病毒后的4 4种结果种结果第67页，共86页，编辑于2022年，星期六动物病毒的增殖过程动物病毒的增殖过程 动物病毒大多呈球状，含有单链或双链的动物病毒大多呈球状，含有单链或双链