03. 病毒与亚病毒因子ppt课件

单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *1 病毒与亚病毒因子 第 三 章 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *2 本章内容： 病毒的一般概念 病毒的形态构造 病毒(噬菌体)的繁殖 亚病毒 非细胞型生物-病毒 第一节 病毒 病毒(Virus)形体微小,但形态各异, 具有与一般生物不同的特殊生理结构。 本节提要: l病毒(virus)的概念 l病毒的化学组成 l病毒形态结构 l理化因子对病毒的影响 l病毒的分类 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *5 (一) 病毒的特点: 1、个体极小，可以通 过滤菌器，形态多样。普 通光镜下不可见，形态大 小以nm计。有球状、杆 状、复合型。 病毒的一般概念 一、病毒的概念 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *6 病毒的特点： 2、无细胞结构，由蛋白质 、 核酸构成，无细胞器。 病毒的一般概念 核酸(Nucleic acid) 蛋白质衣壳(Protein coat) 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *7 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *8 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *9 病毒的特点: 7、对抗生素不敏感，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，并诱发潜伏性感染。 病毒的一般概念 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *12 （二）概念： 病毒的一般概念 病毒(virus)：病毒是 由蛋白质和核酸构成的一 类具有化学大分子属性和 生物体的基本特征，又具 有细胞外感染性颗粒和细 胞内繁殖性基因形式的十 分独特的生物类群。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *13 病毒的一般概念 病毒粒子(viron):指宿主细胞外， 形态成熟或结构完整有感染性的病毒个 体。又称病毒颗粒(virus particle)或病毒体 。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *14 二、病毒的大小和组成 病毒的大小和组成 （一）病毒的大小： 1、测定病毒大小的方法: 电镜法、 分级过滤法、 超速离心法、 电泳法、 X射线衍射或电离辐射法 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *15 2. 病毒的大小: 病毒的形体微小， 只能以nm计量，一般 为 10 300 nm。 最大的病毒与最小的病毒 天花病毒 200300nm 脊髓灰质炎病毒 口蹄疫病毒 10nm 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *16 (二)、病毒的化学组成核酸和蛋白质 核酸(Nucleic acid) 蛋白质衣壳(Protein coat) 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *17 碱基组成:同其它生物，同一属中鸟 嘌呤（G）+胞嘧啶（C）含量接近，成 为分类鉴定的指标。 某些DNA病毒中含稀有碱基 噬菌体sp8中5-羟甲基胞嘧啶（5-HMC, 5- hydroxymethylcytosine）取代胞嘧啶。 B.sp pbs1中U取代T。 （1）核酸（nucleic acid)： 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *18 含量及分子量：不同病毒间差别很大。 形状：有线状、闭合或半闭合环状等形态。 核酸类型：DNA 或 RNA 。 分类以mRNA序列作标准，将RNA和DNA分子 区分为正链、负链。 正链：序列同mRNA，定义为“+”极性。 负链：序列与mRNA互补，定义为“-”极性。 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *19 双链（double strand, ds）核酸： 包括dsDNA,dsRNA,其碱基组成符合 Chargaff 定则；dsDNA中，可转录的为 mRNA的为负链，另一条为正链。 类型： 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *20 单链RNA： （single strand RNA, ssRNA） 正链RNA（+RNA）：具有翻译模板活性的链 为正链，即表示其可作为 mRNA模板。 负链RNA（-RNA）：其碱基序列与mRNA互补。 双意RNA： 部分为正极性，部分为负极性。 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *21 单链DNA （single strand DNA, ssDNA）： 正链DNA（+DNA）：碱基序列同mRNA的为正链； 负链DNA（-DNA）：碱基序列同mRNA互补， 可直 接作为转录模板的DNA链为负链。 一般单链DNA只发现了“+”链的，无“-”链的 ！ 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *22 储存病毒的遗传信息 控制病毒的遗传变异 控制病毒的增殖 控制病毒对宿主的感染性 核酸功能 ： 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *23 （2）蛋 白 质 结构蛋白 非结构蛋白 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *24 结 构 蛋 白（structural protein） ： 概念：为形态完整、成熟的病毒粒子所 必需的 蛋白质，包括衣壳蛋白、包膜蛋白及组成酶系 功能: A.构成病毒粒子的外壳,保护核酸; B.决定病毒感染的特异性; C.决定病毒的抗原性; D.构成病毒组成中的酶(部分分解酶、合成酶) 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *25 非结构蛋白（non-structural protein） ： 指由病毒基因编码，但并不与病毒颗粒 结合，在病毒复制中具有某些功能的蛋 白质，主要指酶。 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *26 （3）其他成分： 较复杂病毒中还含有: 脂类：磷脂占50-60%，余为固醇。 多糖：以糖脂、糖蛋白的形式存在 。 有的病毒还含胺类、金属离子等 。 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *27 三、病毒的形态结构 ： Virion 病毒粒子 核衣壳(nucleocapsid) 基本构造 包膜(envelope) 刺突(spike) 特殊构造 核酸(nucleic acid) DNA or RNA 衣壳(capsid ) 衣壳粒 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *28 （一）、病毒的基本结构 ： 衣 壳 核 酸 包 膜 刺 突 核衣壳 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *29 1. 衣 壳 粒(capsomere): 概念：为病毒的最小形态 单位，由16个多肽分子折 叠缠绕成的蛋白质亚单位 （三级结构）。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *30 不同病毒，多肽分子的组成不同； 简单病毒只有12种衣壳粒， 如：TMV就只含有1种壳粒； 复杂病毒，20种左右 。 衣壳粒的特点: 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *31 2. 衣 壳(capsid): 概念:是衣壳粒以对称形 式有规律的排列形成的病毒 外壳。内包核酸，形状多样 。 壳体蛋白是许多亚基借次级 键或静电引力互相聚合而成 的具四级结构的多聚体。 (2)特点:亚基的组成和数目 的不同是区别不同壳体蛋白 的标志 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *32 (3)亚基形成衣壳的意义： a.具较大的灵活性和方便性； b.减少形成畸形衣壳的可能性； c.避免因合成错误而破坏结构； d.符合遗传节约原则。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *33 3. 核 衣 壳(nucleocapsid): 概念：又称核壳体； 病毒蛋白质衣壳与病 毒核酸的合称，为病 毒的基本结构。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *34 4.包 膜 (envelope) (1)概念：指核衣壳 外包裹的由类脂、多 糖或蛋白质组成的一 层构造较复杂的包膜 ，亦称被膜或外膜。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *35 (2)包膜的形成: 来源于宿主细胞膜或 核膜: 如流感病毒。 在宿主细胞内合成 ： 如痘苗病毒。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *36 (3)包膜的特点: 包膜的结构具有高度稳定性 a.维系病毒体结构； b.保护病毒核酸； c.起始病毒感染所必需（识别） 。 病毒的形态结构 (4)(4)包膜的功能包膜的功能: : 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *37 （5)包膜蛋白的种类: A 包膜糖蛋白： 概念：主要在包膜外侧，是包膜的重要结构组成。 功能：a. 引起感染的先决条件，为病毒的吸附蛋白。 b. 在病毒进入时发挥作用，与细胞质膜融合。 c. 是病毒表面和受染细胞质膜上的特异抗原 决定簇。 d. 具多种生物学活性。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *38 B.基质蛋白：(有些病毒无） 概念：位于包膜内侧的非糖基化蛋白。 功能：a.支撑包膜，维系病毒结构； b.识别病毒核衣壳，联系核衣壳与病毒 糖蛋白。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *39 5. 刺 突（spikes) 概念：病毒包膜或 衣壳表面的突起物 。 图中可见流感病毒的刺 突。流感病毒刺突含N- 乙酰神经氨酸酶（与粘 膜细胞上神经氨酸作用 ） 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *40 刺 突 的 功 能: a.可启动感染； b.可诱生免疫保护作用； c.可中和抗体； d.可促使病毒从宿主细胞上释放. 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *41 （二）病毒的形态: 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *42 病毒粒子的 对称体制 廿面体对称的结构 (球状) 螺旋对称的结构 (杆状) 复合对称的结构 (蝌蚪状) 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *43 1、廿面体对称的结构特征: 1)球或近球形； 2)高倍电镜下为多面体, 具20个等边三角形和 12个顶点的物体； 3)多面多角多棱,是多颗 粒按一定方式对称排 列形成,在角上为五邻 体（penton) ，面上六 邻体(hexon)。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *44 廿面体对称结构的形成原因: 1)从拓补学看，廿面体容积最大； 2)最小单位面所需亚基少，利于遗传节约； 3)亚基易于对称排列，等价或准等价成键结合； 综上，廿面体对称结构更稳定、更合理。 1）多无包膜 2）裸露或有包膜的均发现空壳体。 核酸与衣壳的结合有助于增加壳体的稳定性。 廿面体对称结构病毒特点： 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *45 2、螺旋对称的结构特征: 1）形状：多为杆状、纤维状 、 弯曲杆状； 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *46 2）螺旋对称的主要特点： 长形的衣壳粒螺旋状排列，形成 中 空的圆柱体，衣壳粒间为准等价结 合，直径取决于蛋白亚基的特征， 长度取决于核酸分子的长度； 核酸埋嵌在衣壳粒之间的壁内，以 多个弱键与蛋白质亚基相连。 此方式：可控制螺旋排列；增加壳 体结构的稳定性。 此形状多为RNA病毒，具螺旋对称 的动物病毒多有包膜。 TMV的衣壳粒和核苷 酸的结合 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *47 3、复合对称的结构特征: 大肠杆菌的T4噬菌 体是由椭圆形的二 十面体头部和螺旋 对称的尾部组合而 成，是病毒中复合 对称的代表。 病毒的形态结构 单链DNA 乙肝表面 抗原 脂层（来自 宿主细胞） 乙肝核心 抗原 病毒基因编 码的蛋白质 核衣壳 包膜 乙肝病毒的形态特征 丹尼颗粒 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *49 （三)、病毒特殊的群体形态: 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *50 1. 包 涵 体（inclusion body ） (1)概念：在感染了病毒的细胞中，完整病毒 和未装配的病毒亚基的聚合体，少数为宿主 细胞对病毒感染的反应产物，在细胞质或细 胞核内出现的异常染色区域称为包涵体。 注意：在细胞质中为嗜酸性，在细胞核中为嗜碱性 . 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *51 （2）包涵体的特点: 1)包涵体内含或不含病毒粒子； 2)包涵体具有感染性； 3)不同病毒包涵体大小、形状、组成、染色 性不同。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *52 （3）检测病毒包涵体的意义: 作为病毒性疾病的辅助诊断依据； 顾氏小体（Guanrnieri body）：天花病毒包涵体 内基氏小体（Negri body）：狂犬病毒包涵体 X体（X-body）：TMV包涵体 用于生物防治。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *53 2.噬 菌 斑(plaque） 概念：将少量噬菌体与 大量敏感菌混合培养在 营养琼脂中，由于噬菌 体不断裂解细菌，在平 板上形成一个个透明圆 斑，称为噬菌斑。(每个 噬菌斑一般是由一个噬菌体 粒子形成的。) 应用应用: 噬菌斑可用于检 出、分离、纯化噬菌体 和进行噬菌体的计数。 病毒的形态结构 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *54 3.空斑或病斑 空斑或病斑:是动物病毒 感染了动物细胞而产生 的；在覆盖一薄层琼脂的一 片单层细胞上，如某一细胞 感染有病毒，则增殖后的病 毒粒子扩散至邻近细胞，最 终形成一个与噬菌斑类似的 空斑。若单层细胞被肿瘤病 毒感染，则细胞剧增产生与 菌落类似的病灶称病斑。 病毒的形态结构 检测空斑或病斑可用于有活性的动物病毒粒子的记数， 染色可区分死活细胞。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *55 4. 枯 斑 枯斑是植物病毒感染植物 细胞形成的； 通过测定枯斑数目可测定 植物病毒的数目； 枯斑在叶片上可见。 病毒的形态结构 二、4类病毒及其繁殖方式 l既有个性又有特点 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *57 （一） 噬菌体(phages) W.Twont和 T.dHerolle用痢 疾杆菌培养,发现 了噬菌体 (Bacteriophagium intestinalle)。 现指原核生物的病毒 E.coli T系-phage 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *58 本节提要： 噬菌体的形态结构与组成 噬菌体的增殖 噬菌体的分离检出 噬菌体的应用和防治 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *59 一、噬菌体的形态结构与组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *60 1. 形态： 复合对称结构 噬菌体的形态结构与组成 基本形态: 蝌蚪形复合对称结构 微球形廿面体对称结构 纤丝形螺旋对称结构 形态可分6群。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *62 2. 组成 噬菌体的形态结构与组成 蛋白质 核酸（多见DNA，少见RNA） 例外：Px中，有脂类，有三条双链RNA。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *63 3. 结构：（以大肠杆菌T系偶数噬菌体为例 ） 噬菌体的形态结构与组成 头部廿面体对称结构 ； 组成：蛋白质、小肽、多 胺、内含DNA。 颈部六角形薄盘状、 连接头尾的结构；附颈须 。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *64 尾部 噬菌体的形态结构与组成 尾鞘（tail sheath)： 长95nm, 衣壳粒螺旋对称；可伸缩,伸展时24 转，收缩时12转。 尾管(tail tube): 长80-100nm，中空，DNA可由此进入细胞 。 基板(base plate): 六角形盘状物，中空，其角上有刺突、尾丝 刺突(spike): 长20nm，有吸附功能。 尾丝(tail fiber): 长140nm，有识别吸附功能，可专一性的吸 附在敏感细胞表面相应受体上。 二、噬菌体(phage)的增殖 烈性噬菌体的裂解周期 一步生长曲线 温和噬菌体的溶源性反应 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *66 根据噬菌体与宿主的关系： 烈性噬菌体（virulent phage)：指能够裂解 宿主细胞的噬菌体. 温和噬菌体(temperat phage)：噬菌体感染细 胞后，将其核酸整合（附着）到细菌染色 体上，导致溶源性发生的噬菌体。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *67 （一）烈性噬菌体的增殖以pT-even为例 噬菌体的增殖 其裂解周期为： 1)吸附(adsorption,attachment) 2)侵入(entory,penetration,injection,induction) 3)复制(生物合成biosynthesis） /增殖(replication) 4)成熟(maturation)/装配(assembly) 5)(裂解)释放(release) 烈性噬菌体的增殖亦称裂解周期或溶菌周期。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *68 1. 吸附（adsorption) 噬菌体特异性识别专性的细菌细胞的过程 。 吸附蛋白(在尾丝上) 细胞受体 (图中红前头所指的 为提纯的受体） 噬菌体的增殖 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *69 1)吸附蛋白(virus attachment protein,在尾丝上): 噬菌体的增殖 概念：启动 感染,特异性 识别宿主细 胞,与宿主细 胞表面受体 发生结合. 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *70 2)细胞受体(cellular recepter unit): 噬菌体的增殖 a. 细胞受体单位(CRU): 细菌细胞表面的大分子,由多亚基构 成,与尾丝吸附蛋白发生单价结合 b. 细胞受体位点(C.R.Site): 由多个CRU构成的结构,尾丝上的吸 附蛋白与CRS发生多价不可逆结合 G+细胞壁上的肽聚糖、磷壁酸，G细胞壁上的LPS 以及鞭毛、荚膜、菌毛上均有噬菌体吸附的位点。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *71 2. 侵入（penetraction): 核酸注入细胞的过程。 b.当尾丝牢固吸附在受体 上后，靠刺突“钉”在细胞 表面，在细胞表面“钻孔” （刺突上常含酶类物质， 可降解细胞表面） 噬菌体的增殖 尾鞘收缩 头部蛋白质构象改变 头部蛋白质与核酸结合松散 核酸注入细胞 a.无收缩尾部的由引导 蛋白引导核酸进入细胞 。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *72 3.复制（生物合成replication)： 核酸复制和蛋白质合成期，表现为时序性。 此时，细胞表面不见噬菌体,故又称为隐蔽期 。 噬菌体的增殖 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *73 4.装配: 噬菌体的增殖 成熟(maturity)， 自我装配(self assembly) 是分期、分批进行的。 4、成熟装配 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *75 5.释放: 噬菌体的增殖 1）裂解：多以裂解 细胞的方式释放。 2）分泌：噬菌体穿 出细胞，细胞并不裂 解。 5、裂解释放 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *77 噬菌体的裂解过程 烈性噬菌体 的这种生长 方式称一步 生长。 噬菌体的增殖 Adsorption吸附 Penetration穿入 Biological Synthesis生物合成 Maturation and Release成熟和释放 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *83 （二）一步生长曲线(one step growth curve) 1. 实验设计依据： 1个菌体被1个噬菌体感染,避 免二次吸附(可引起自外裂解)。 细菌群体被噬菌体同步感染。 感染复数（m.o.i, mulltiplicity of infection）：指每一 敏感细胞所能吸附的相应噬菌体的数量。 自外裂解（lysis from without）：敏感细胞因超感染 复数的病毒吸附引起的不产生子代病毒的裂解. 噬菌体的增殖 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *84 2. 实验过程: 噬菌体的增殖 敏感菌10mlPhage 1ml 混匀，5min,使之吸附 离心或用抗phage血清处理, 去除过量phage 高倍稀释,吸附phage的菌悬液 (避免多次吸附) 37培养,定时取样 取样人为裂解处理（每5min ） 样品中加入氯仿裂解细胞 噬菌体的增殖 24-48h 裂解液加入敏感菌液中 适当稀释混合液 涂布于琼脂培养基上 计数噬菌斑 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *86 3. 一步生长曲线(One-Step Growth Curve): 以培养时间为横 坐标,以噬菌斑数为纵 坐标,绘制成的曲线。 经过一步生长实验后, 得到的有潜伏期、裂 解期的特征性曲线。 噬菌体的增殖 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *87 噬菌体的增殖 一步生长曲线： 潜伏期 latent period （隐蔽期） (eclipse period ) 裂解期 lysis period 稳定期 steady period 可分以下阶段： 病毒一步生长曲线 （二）一步生长曲线 （1）潜伏期：是指病毒侵入宿主细胞到病毒粒子释 放出胞外前的一段时间。 潜伏前期又称隐蔽期（eclipse phase），是指病毒的 核酸侵入宿主细胞后至第一个病毒粒子装配前的一段 时间，此时宿主细胞内不含有完整的、有侵染力的成 熟病毒粒子。 潜伏后期，病毒粒子装配成熟，胞内具侵染性的成 熟病毒粒子数目逐渐增，但没有释放出胞外。寄主细 胞的裂解标志着潜伏期的结束。 （2）裂解期：是指宿主细胞迅速裂解，溶液中病毒 粒子急剧上升的一段时间。病毒没有个体生长，其宿 主细胞裂解也是突发的。 （3）平台期：是指感染病毒的宿主细胞全部裂解， 溶液中病毒效价达到最高点以后的时期。 两个特征性数据 潜伏期：是病毒颗粒吸附于细胞到受染细胞释放出 子代病毒颗粒所需的最短时间，不同病毒的潜伏期长 短不同，噬菌体以分钟计，动物病毒和植物病毒以小 时或天计。 裂解量：是每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的 平均数目，其值等于潜伏期受染细胞的数目除稳定期 受染细胞所释放的全部子代病毒数目，即等于稳定期 病毒效价与潜伏期病毒效价之比。通过一步生长曲线 测定，噬菌体的裂解量一般为几十到上百个，植物病 毒和动物病毒可达数百乃至上万个。 （三）温和噬菌体与溶原性（lysogeny） 某些噬菌体侵染细菌后，将自身基因组整 合到细菌细胞染色体上，随寄主细胞分裂而同 步复制，并不引起细菌裂解释放噬菌体，因而 被称作温和噬菌体（temperate phage）。这种 噬菌体与细菌共存的特性称为溶原性（lysogeny ）， 被侵染的细胞被称作溶原性细胞或溶原菌 （lysogen），整合到细菌细胞染色体上的病毒 被称作前病毒或前噬菌体（prophage）。 细胞反复分裂 溶原途径 裂解途径 噬菌体的裂解和溶原途径 诱导 溶原性特点： （1）溶原性转变（lysogenic conversion）：温和 噬菌体在菌体细胞内以前噬菌体形式存在可导致宿主细 胞的表型改变，这种改变与其生命周期是否完成没有直 接关系，这种改变称为溶原性转变。 （2）免疫作用：前噬菌体基因还导致溶原性细菌对 同类型噬菌体的侵染具有免疫作用，阻止携带与溶原性 菌体所含的前噬菌体DNA相同的噬菌体的吸附和生物合成 ，但这种免疫作用不能阻止溶原菌体被别种类型的温和 噬菌体或烈性噬菌体所侵染。前噬菌体基因的表达可以 产生一种阻遏蛋白，抑制该病毒自身在菌体内的复制 作用。 （3）致病性改变：某些溶原菌体还因所含的前噬 菌体的作用导致致病性改变。例如，白喉棒状杆菌（ Corynebecterium diphtheriae）和肉毒梭状芽孢杆菌（ Clostridium botulinum），若不含有前噬菌体的话，是 不会引起人类疾病的；一旦被相应的温和噬菌体侵染 ，含有了编码毒素基因的前噬菌体后，就从不产生毒 素的菌株转变为产毒素的菌株，造成侵染组织的损伤 ，分别引发白喉和肉毒中毒症状。 （4）溶原性可以是可逆的：前噬菌体可以自发地 或在外界刺激诱导下被激活，裂解寄主细胞，进入裂 解途径。前噬菌体离开细菌基因组进入裂解途径的几 率很低（约1/10000-1/100000）。 潜伏期(latent phase) ： l曲线平行于横轴，未裂 解液中的P数无变化。 l样品中无游离的P。 l此期为病毒复制所需的 最短时间。为病毒复制 的特征性数据。 噬菌体以分钟计； 动植物病毒以小时、天 计。 噬菌体的增殖 裂解期(lysis phase)： 噬菌体的增殖 l曲线直线上升。 l子代噬菌体不断释放到 培养基中。 稳定期(steady phase) ： 曲线呈一个平顶。 感染细胞复制的子代噬 菌体全部释放，噬菌斑数 稳定，一次感染结束。 4、意义： lphage数不再增加 噬菌体的增殖 1）可获知潜伏期；裂解期。 2）裂解量（burst size):每一受感染 细胞所产生的子代 virion的平均 数。数值上等于： 裂解量= 稳定期噬菌斑数 潜伏期噬菌斑数 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *98 （三）温和phage的溶源反应整合感染 ： 1. 温和噬菌体：能导致溶源性反应phage。 1）特点：a、均为dsDNA。 b、不同P与宿主DNA的结合位点不 同。 2）状态：a、胞外游离的病毒粒子。 b、原噬菌体（prophage)： 即整合 在宿主DNA上的或附着在宿主 细胞内的pDNA。 c、营养期的噬菌体，可产生pDN 和蛋白质。 噬菌体的增殖 (二).防治 l1.消灭噬菌体; l2.选育抗性生产菌株; l3.生产中轮换使用菌种; l4.药物防治 ; 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *100 2.溶源性 (lysogeny)： 概念：1)是一种比裂 解反应更有利于phage 持续和传播的生存方 式; 2)在大多数情况下， 溶源性细菌内温和噬 菌体gene组整合于宿 主细菌chr中; 3)随之复制传至后代 的特性。 噬菌体的增殖 -phage的生活周期 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *101 3、溶源性细菌（lysogenic bacteria) ： 噬菌体的增殖 1）概念：chr上整合有原噬菌体的细菌叫, 可进行正常生长繁殖,而不被裂解。 2）特点： a.可稳定遗传 b.可诱导裂解:用化学、物理诱导; c. 可自发裂解:10-210-5 d.具有“免疫性”: e.可复愈:自然遗失前噬菌体; f.溶源转变：产生新的生理特征. 推测其转变机制: l1.催化模型: PrPsc与PrPc形成双体,诱导后者变 构,不断反应,形成大分子在中枢神经细胞中堆 积,导致脑神经细胞受损. l2.结晶模型:致病的PrPsc作为晶种使正常的 PrPc自发变构为PrPsc,形成聚合物,造成脑神经 受损. 第四节 亚病毒 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *103 3）溶源性细菌的检出 ： 培养 噬菌体的分离检出 UV辐射（诱导裂解） 复制 培养（进入裂解周期） 离心取上清与敏感菌倒平板 菌落周围出现透明 圈即为溶源性细菌 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *104 噬菌体的增殖 4）应用 ： 转导（transduction)：通过噬菌体将一个细 菌细胞DNA 转移到另一个细菌细胞中 去的过程。 有两种类型： 普遍性转导(generalized transduction)：能转 移任何基因的过程。烈性P和温和P完成。 局限性转导(specialized transduction)：只转 移特定基因的过程。仅由温和P完成。 Animation summarizing the lysogenic life cycle of a temperate bacteriophage. Induction Lysogenic bacterium 溶原性细菌的溶原性周期和溶菌性周期 四.噬菌体的应用与防治 (一)应用 1.作为分子生物学研究的工具: 2.用于鉴定未知菌:可到型; 3.用于临床治疗传染病: 4.检验植物病原菌: 5.测定辐射剂量: 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *116 第四节 亚病毒 类病毒 拟病毒 朊病毒 一、类病毒(Viroid) l为裸露的单链RNA,营专性细胞内寄生的最小分 子生物. lRNA为闭合环状,形似棒状. l核酸分子量约为100,000道尔顿,350个核苷酸。 l借宿主细胞内依赖DNA的RNA聚合酶以非对 称的模型复制. l较耐热,90下仍存活. l主要感染植物，可通过种子传播. 第四节 亚病毒 二 、拟病毒(Virusoids) l为包裹在植物病毒衣壳内的单链环状RNA分子 .如：绒毛烟斑驳病毒（VTMoV）。 l辅助病毒RNA-1;拟病毒RNA-2; l二者单独接种,都不能感染和复制,合在一起才 可以感染和复制. l借助宿主细胞内依赖于RNA 的RNA聚合酶以 滚环方式进行复制. 第四节 亚病毒 三、朊病毒(Prion) 概念：是一类能侵染动物的并在宿主细胞 内复制的小分子无免疫性的疏水蛋白质, 亦称蛋白质感染因子(prion protein,PrP). 可引起中枢神经系统退化性紊乱疾病，如: l克雅氏综合症(Creatzfeldt-Jokob disease); l库鲁病(Kura disease); l羊瘙痒症(Scrapie); l致死性家族失眠症; l疯牛病等. 第四节 亚病毒 目前认为传染性由其构型所决定： 有二种: l 1.非传染性野生型PrPc:-螺旋; l 2.传染性构型:PrPsc:-折叠; PrPsc可使PrPc改变构象,成为致病分子. 第四节 亚病毒 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *121 （二）病毒的化学组成 病毒化学组成的研究方法 病毒化学组成的特点 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *122 （1）原理：基于二点： 病毒外壳主要甚至完全是蛋白质； 病毒的密度与体积极小，需 50,000100,000r/min离心才能 沉降。 1、提纯病毒的方法 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *123 （2）研究病毒的化学组成的方法： 可以通过离心、沉淀、吸附、酶处 理、抗血清处理、有机溶剂提取, 电泳、层析等方法进行分析。 病毒的大小和组成 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *124 五、病毒的分类 ： （一）早期分类法：按宿主分类 脊椎动物病毒 昆虫病毒 植物病毒 微生物病毒 噬菌体 噬放线菌体 噬真菌体 噬蓝细菌体 病毒的分类 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *125 （二）近代分类法： 主要根据核酸性质 宿主种类 引发疾病 病毒粒子形态 病毒粒子大小 核酸种类 核酸结构 核酸链数 有无包膜 将病毒分为7大类、 59科、6352种。 病毒的分类 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *126 第二节 病毒的繁殖 本节内容： 研究病毒复制的一般方法 病毒的复制周期 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *127 病毒学中的几个概念： In vivo(在活体内,在体内):病毒在上述三个系统均 在活细胞内扶植。 In vitro(离体、在体外、载玻璃试管内):限于细胞 裂解后，病毒和细胞组分的生化研究。 感染复数: (m.0.i,multiplicity of infection):指每 个敏感细胞所能吸附的相应噬菌体数。 自外裂解(lysis from without)：敏感细胞因超感染复 数引起的不产生子代病毒细胞裂解。 病毒的繁殖 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *128 二、动植物病毒的复制周期： 吸附（adsorption） 侵入（penetration） 脱壳（uncoating） 生物合成（biosynthesis） 装配和释放 病毒的繁殖 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *129 (一)吸附（adsorption）： 病毒粒子与敏感细胞 表面特异性受体的接触、 结合，分两步。 病毒的繁殖 可逆吸附： 由随机碰撞、布朗运动、静电引力引起。 不可逆吸附: 病毒粒子与敏感细胞表面特异性的化学组 分形成牢固的结合，病毒体结构随之发生改 变，则吸附病毒不再感染。 脊髓灰质炎病毒-肠上皮细胞膜、神经细胞膜上的脂蛋白; 流感病毒-粘膜细胞上的糖蛋白; 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *130 病毒的繁殖 左：E.coli phage吸附在E.coli上 右：腺病毒吸附在鸡红细胞上 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *131 (二)侵入（penetration） 1)内吞作用：吞入的病毒在吞噬小泡中，与溶酶 体结合后释放。 2) 受体介导的内吞作