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文档简介

1、学问点大全 第四章 非细胞型生物 概述 1892 年俄国植物病理学家 争论了烟草花叶病的病原,认为它是能 通过细菌滤器的 “细菌毒素 ”或微小的 “细菌 ”;1898年荷兰学者 独 立进行了烟草花叶病病原的争论,首次提出其病原是一种 “传染性的活性液体 ” 或称 “病毒 ”;1935年美国的 mosaic virus, TMV ); Stanley 首次提纯并结晶了烟草花叶病毒( tobacco 非细胞型生物包括: 1.病毒 euvirus, 2.亚病毒 subvirus :类病毒,拟病毒,朊 病毒; 4.2 病毒( Virus) 病毒特点 病毒是既有生活特性又具有非生活特性 ( living

2、 and nonliving characteristics)的感 染因子;能够感染动物,植物,甚至其他的微生物;只感染细菌的病毒称为 噬菌 体( bacteriophages) ;只感染真菌的病毒叫 真菌噬菌体( mycophages); ( 1)病毒的生活特点: 它们在活的宿主细胞内以极快的速度增殖;能变异; ( 2)病毒的非生活特点: 没有完整的细胞结构( acellular);不能独自进行新 陈代谢, 必需依靠宿主细胞的新陈代谢机制; 它们不能生长和分裂, 新的病毒组 件必需在已感染的宿主细胞内组装; 它们具有 DNA或 RNA ,不能兼而有之 ; ( 3)病毒的判定标准: 只拥有一种

3、类型的核酸 (nucleic acid )即 DNA 或 RNA, 不能兼而有之; 必需在活的宿主细胞内增殖, 是严格的非细胞寄生物; 新的病毒 组件必需在已感染的宿主细胞内组装成完整的病毒粒子( virions )后才能感染 其他宿主细胞; ( 4)病毒的试验室培养: 由于病毒缺乏新陈代谢机制,它们完全依靠宿主细胞 进行复制;病毒不 能 在合成 培 养基上 生 长;动物 病毒在 动物体, 无 菌卵 ( embryonatedegg)s ,或细胞内增殖;而合成细胞必需在合成培养基内生长; 病毒的形状和大小 ( 1 ) 病 毒 的 大 小 ( Size) : 病 毒 常 常 比 细 菌 小 ,

4、它 们 属 于 亚 显 微 结 构 ( submicroscopi)c;绝大多数病毒的大小在 5300 nm nanometers;副粘病毒 ( Paramyxoviruses)能达到 14,000 nm; ( 2)病毒的形状( shapes) 螺旋型病毒( Helical viruses ):由螺旋状的中空蛋白圆柱体 衣壳包围着 核酸; 多面体病毒( Polyhedral viruses ):由多面体或多边( many-sided)的壳 衣壳包围着核酸;常常是呈二十面体 ( icosahedron ); 有包膜病毒( Enveloped viruses ): 具有由螺旋型或多面体型的蛋白质外

5、壳 包围的核酸核心;在其外有包膜( envelope)包围; 复合病毒( Complex viruses ): 既非非螺旋型又多面体型,属于复合型或不 规章型; ( pleomorphic,irregularshapedorcomplex structures); 病毒的分类 ( 1) 病毒分类的指标包括:基因组核酸;衣壳( ( envelope); capsid)的形状;是否有包膜 第 1 页,共 4 页学问点大全 ( 2) 病毒能够将遗传信息储存在六种不同类型的核酸中,然后转录为 病毒 viral mRNA ,再结合到宿主细胞核糖体( ribosome)上翻译成病毒蛋白质( protein

6、s ); 病毒的核酸类型: 1. +/- double-stranded DNA. The - DNA strand is directly transcribed into viral mRNA. Most bacteriophages, Papovaviruses, Adenoviruses, Herpesviruses. 2. + DNA or - DNA . Once inside the host cell, its converted into dsDNA and the - DNA strand is transcribed into viral mRNA. Phage M13,

7、 Parvoviruses. 3. + RNA . A + RNA is copied into - RNA that is transcribed into viral mRNA. Picornaviruses, Togaviruses, Coronaviruses. 4. - RNA . The - RNA is copied into a + RNA which functions as viral mRNA. Orthomyxoviruses, Paramyxoviruses, Rhabdoviruses. 5. +/- double-stranded RNA. The + of th

8、e +/- RNA functions as viral mRNA. Reoviruses. 6. +RNA . The + RNA is reverse transcribed into - DNA that makes a complementary copy to become +/- DNA. The - DNA is transcribed into viral mRNA. Retroviruses. 亚病毒 4.3.1 类病毒:类病毒( viroids ) 比病毒更简洁;它们是小的,环状闭合的, 缺乏蛋白质外壳的感染性的单链 RNA 分子; 引起的植物疾病:马铃薯纺锤形块 茎病 (

9、potatospindle-tuberdiseas)e, 黄瓜白果病 (cucumberpale fruit ), 柑橘 皱皮病 ( citrus exocortis disease), 椰子死亡病 ( cadang-cadang coconuts) 4.3.2 拟病毒:拟病毒 (Virusoid )-类类病毒( viroid-like ),壳内类病毒或病毒 卫星( satellite) ,是一类包裹在真病毒粒中的 有缺陷的类病毒 ;拟病毒微小,一 般仅由暴露的 RNA( 300400nt)或 DNA组成;被拟病毒 “寄生 ”的真病毒 帮忙病毒( helper virus),拟病毒成为其 “卫

10、星 ”; 4.3.3 朊 病毒 : 朊病毒 ( prions) 是感染性的蛋白颗粒( infectious protein particles ),可能引起一系列的传染性的或遗传性的致死性中枢神经疾病 ( transmissibleand/or inherited neurodegenerativediseases);例如, 人的 Creutzfeldt-Jakobdisease,Kuru, Gerstmann-Straussler- syndrome以及羊瘙痒症 ( scrapie ); 朊病毒诱导正常蛋白质转变: 第 2 页,共 4 页学问点大全 病毒的生活史 动物病毒的生活史: 感染动物

11、的病毒通过生产性生活史( productive lifecycle )复制;一些病毒如, HIV 和 the herpes viruses 能够在某些类型的细胞处于潜伏状态( latent );一些病毒能够增加肿瘤的发生; 动物病毒的生产性生活史: 虽然动物病毒存在较大差异,但基本的病毒 生产性生活史( generalized productive life cycle )包括以下步骤: 1,附着活或吸 附 (Attachment or adsorption);2,侵入 (Penetration);3,脱壳 (Uncoating ); 4,复制 (Replication); 5,成熟 再感染

12、(Reinfection); (Maturation); 6,释放 (Release); 7, 噬菌体的生活史:噬菌体 (bacteriophages)是一类只感染细菌的病毒;存 在两种基本类型的噬菌体, 裂解噬菌体 (lytic bacteriophages)和温存噬菌体 ( temperatebacteriophage)s ; 裂解性噬菌体的裂解生活史: 噬菌体是只感染细菌的病毒;进行裂解性 生活史( the lytic life cycle )的噬菌体称为裂解噬菌体( lytic bacteriophage)s; 在试验室中,用裂解噬菌体感染细菌后,在平板上( ( plaques); t

13、he petri plates)可见噬菌斑 裂解性噬菌体的裂解生活史: 裂解性生活史在某种程度上类似于动物病毒的生产 性生活史包括以下步骤: 1,吸附 (Adsorption);2,侵入 (Penetration);3, 复制 (Replication); 4,成熟 (Maturation ); 5,释放 (Release); 6,再感 染(Reinfection); 4.4.2.2 温存噬菌体的溶源性生活史: 能进行溶源性生活史 (a lysogenic life cycle) 的噬菌体称为温存噬菌体 ( temperate phage)或溶源噬菌体 ( lysogenic phage );

14、 当温存噬菌体感染细菌后, 它可以通过裂解性生活史来增殖并导致宿主细菌的裂 解;同时,它也能将自身的 DNA 整合( incorporate)到细菌 DNA 中成为非感 染性的( noninfectious)前噬菌体 (prophage);温存噬菌体的特点: 1,核酸的 类型都是 dsDNA;2,具有整合才能; 3,具有同步复制才能; 温存噬菌体的存在形式: 1,游离态: 已成熟释放并有侵染性的游离噬菌体粒子; 2,整合态:整合在宿主核染色体上处于前噬菌体的状态; 3,养分态: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和装配的状态; 温存噬菌体的种类: 1,E.coli 的

15、 ,Mu-1 , P1 和 P2 噬菌体; 2, Salmonella typhimurium(鼠伤寒沙门氏菌)的 P22 噬菌体; 第 3 页,共 4 页学问点大全 溶源菌: 溶源菌( lysogen or lysogenic bacteria):在核染色体组上整合有前噬菌 体并能正常生长繁殖而不被裂解的细菌或其他微生物; 种类有: ,Bacillus, Salmonella 和 Streptomyces等; 溶源菌的特性: 1,自发裂解 :在其分裂过程中有 lysis); 10 10 -2 -5 个细胞会发生自发裂解( spontaneous 2,诱导 (induction):紫外线, X

16、 射线或 DNA 合成抑制剂(丝裂霉素 C,氮芥 等)等理化因子的作用; 3,免疫性 ( immunity ):任何溶源菌对已感染的噬菌体以外的其他噬菌体即超 感染噬菌体都具有抵制才能即免疫性,也称超感染免疫性( superinfection immunity),前噬菌体免疫性( prophage immunity),溶源性免疫性( lysogenic immunity); 4,复愈 :在溶源性细菌群体的增殖过程中,一般有 10 -5 的个体丢失前噬菌体, 并成为非溶源性细菌即复愈或非溶源化;复愈后的细胞其免疫性也随之丢失; 5,溶源转变 ( lysogenic conversion):少数溶

17、源菌由于整合了温存噬菌体的前噬 菌 体 而 使 自 己 产 生 了 除 免 疫 性 以 外 的 新 表 型 的 现 象 ; 如 Corynebacterium diphtheriae(白喉棒杆菌)不产白喉毒素的菌株,在被 温存噬菌体感染而发 生溶源化时,就会变成产毒的致病菌株; 溶源菌的检验方 法: 将少量溶源菌与大量的敏捷性指示菌 (遇到溶源菌裂解后所 释放的温存噬菌体会发生裂解性生活周期者) 相混合,然后加至琼脂培养基中倒 一平板; 培养一段时间后, 溶源菌就长成菌落; 由于在溶源菌分裂过程中有极少 数个体会发生自发裂解, 其释放的噬菌体可不断侵染溶源菌菌落四周的指示菌菌 苔,所以会产生一个个中心有溶源菌小菌落,四周有透亮圈的特殊嗜菌斑; 病毒的群体形状: 1,包涵体( inclusion body); 2,嗜菌斑( plaque); 3,空 斑和病斑; 4,枯斑; 噬菌体效价的测定: 效价( titre,titer):每 ml 试样中所含有的侵染性的噬菌体粒 子 数,即嗜菌斑形成单位 (pfu,plaq

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