第三章 非细胞生物

第三章非细胞生物第1页，课件共99页，创作于2023年2月第三节非细胞生物本章知识要点:了解病毒的生物学特性以及形态特点和增殖过程。掌握噬菌体的形态结构以及烈性噬菌体和温性噬菌体的繁殖特点。了解噬菌体的监测方法以及噬菌体和发酵工业的关系。第2页，课件共99页，创作于2023年2月目录第一节病毒的生物学本质第二节病毒的形态结构与功能第三节病毒的增殖第四节亚病毒粒子第五节病毒的抵抗力与变异第六节病毒的分类与命名第3页，课件共99页，创作于2023年2月第一节病毒的生物学本质一、病毒学研究的意义二、病毒的基本特点和定义第4页，课件共99页，创作于2023年2月一、病毒学研究的意义病毒学研究极大地丰富了微生物学乃至现代生物学的理论与技术；病毒学研究对有效控制和消灭人和有益生物的病毒性病害具有特别重要的意义。病毒学研究对防止病毒对食品造成污染,以及减少发酵食品生产中噬菌体污染而造成的经济损失具有一定意义。第5页，课件共99页，创作于2023年2月

公元前1500年,埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。(脊髓灰质炎病毒引起)

第6页，课件共99页，创作于2023年2月一、病毒的生物学特点和定义

1.病毒的概念：病毒(virons):是一类比细菌更小,能通过细菌过滤器,仅含一种类型核酸(DNA/RNA)与少量蛋白质,只能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。病毒粒子:一个结构完整,功能齐全而有感染性的成熟病毒颗粒。第7页，课件共99页，创作于2023年2月2.病毒的基本特点

(1)个体极其微小病毒粒子(viron)绝大多数的大小介于最小的细菌和最大的蛋白质分子之间(以nm计),形态多样,有球状、杆状、复合型。只能通过电子显微镜观察。第8页，课件共99页，创作于2023年2月大肠埃希菌T2噬菌体第9页，课件共99页，创作于2023年2月微生物的大小比较葡萄球菌(1000nm）

牛痘病毒300×250nmABCDEFG立克次体450nm衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体

(65×95nm)B、腺病毒

(70nm)C、脊髓灰质炎病毒

(30nm)D、乙脑病毒

(40nm)E、蛋白分子

(10nm)F、流感病毒

(100nm)G、烟草花叶病毒第10页，课件共99页，创作于2023年2月(2)无细胞结构,化学成分简单

由核酸和蛋白质组成的有生命特征的核蛋白颗粒,且只含有一种核酸(DNA或RNA),核酸以单链或双链形式存在。第11页，课件共99页，创作于2023年2月AIDSHIV免疫缺陷病毒(humanimmunodeficiencyvirus,HIV)获得性免疫缺陷综合征

第12页，课件共99页，创作于2023年2月(3)缺乏完整酶系统和独立代谢能力

由于病毒不具备生物产能代谢所需要的遗传信息,没有产能酶系统,只能利用活寄主细胞酶类和产能代谢机构,并借助寄主细胞生物合成机构复制其核酸,以及合成由其核酸编码的蛋白质,再由蛋白质外壳包裹核酸装配成子代病毒。病毒生物合成是病毒遗传信息控制下寄主细胞的生物合成过程。核酸构成病毒的基因组,病毒通过基因组复制和表达。病毒无个体生长,不能以二均分裂方式进行繁殖,也不能进行蛋白质、糖类和脂类代谢活动。第13页，课件共99页，创作于2023年2月有些病毒的核酸能整合到宿主细胞内的(DNA)中,从而诱发潜伏感染。(4)超级寄生第14页，课件共99页，创作于2023年2月(5)具有双重存在方式

因不具备维持生命活动的完整酶系统,只有在活的宿主细胞内才能表现生命活动,具有生命的特征。在细胞外,不能独立进行新陈代谢,只具有一般大分子的特征,无生命特征。第15页，课件共99页，创作于2023年2月

(6)通过复制来繁殖流感病毒病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配,是在分子水平上进行的。第16页，课件共99页，创作于2023年2月

(7)对一般抗生素和作用于微生物代谢途径的药物均不敏感。绝大多数病毒在不同程度上对干扰素敏感。而且耐冷不耐热。肺炎病毒第17页，课件共99页，创作于2023年2月正常细胞细胞病变(CPE)第18页，课件共99页，创作于2023年2月病毒与其它微生物的区别第19页，课件共99页，创作于2023年2月第二节病毒的形态结构与功能一、病毒的形态与大小

二、病毒的结构与功能

三、病毒衣壳的对性

四、病毒的包涵体第20页，课件共99页，创作于2023年2月

一、病毒的形态与大小

1.形态多数病毒呈球形或近似球形;少数呈杆状,丝状;极少数可为子弹状、砖块状;噬菌体可呈蝌蚪状。第21页，课件共99页，创作于2023年2月第22页，课件共99页，创作于2023年2月感染人和动物后常引起局部或全身化脓性皮肤损害。为病毒粒最大的一类DNA病毒,结构复杂。病毒粒呈砖形或椭圆形,大小(300～450)nm×(170～260)nm。有核心、侧体和包膜,核心含有与蛋白结合的病毒DNA,为线型双链。第23页，课件共99页，创作于2023年2月烟草花叶病病毒(杆状)第24页，课件共99页，创作于2023年2月第25页，课件共99页，创作于2023年2月第26页，课件共99页，创作于2023年2月三类典型形态的病毒: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)

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。第27页，课件共99页，创作于2023年2月2.大小测量单位为纳米(nm,为1/1000

m)<50nm小型病毒

50nm～150nm中等大小病毒(大多数)>150nm大型病毒最小的病毒:口蹄疫病毒(10nm)最大的病毒:痘病毒(300nm)第28页，课件共99页，创作于2023年2月

核衣壳(基本构造)

核髓:由DNA或RNA构成病衣壳:由许多衣壳粒蛋白构成毒

包膜(非基本结构):由类脂或脂蛋白构成

刺突或包膜突起(非基本结构)衣壳粒是由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位,衣壳粒的排列组合方式不同,使病毒表现出不同的构型和形状。二、病毒的结构与功能第29页，课件共99页，创作于2023年2月病毒体结构模式图壳粒衣壳(外壳)核酸（DNA/RNA）核衣壳包膜包膜病毒包膜子粒(刺突)第30页，课件共99页，创作于2023年2月衣壳核酸包膜刺突核衣壳病毒基本结构：第31页，课件共99页，创作于2023年2月(1)核酸(病毒中心、核髓/core)

核酸含有病毒的基因组(genome),能为病毒的增殖、遗传、变异等功能提供遗传信息。第32页，课件共99页，创作于2023年2月根据合成mRNA方式不同病毒基因组分类①单链(ssDNA):使用细胞DNA聚合酶合成dsDNA,再由细胞依赖DNA的RNA聚合酶转录mRNA。②双链DNA(dsDNA,±DNA):除豆病毒外,都使用细胞依赖DNA的RNA聚合酶合成mRNA。③单正链RNA(ss+RNA,+RNA):单正链RNA具有mRNA功能。④单负链RNA(ss-RNA,-RNA):单负链RNA是mRNA的互补链。细胞缺乏复制RNA的RNA聚合酶,故病毒依靠自身依赖RNA的RNA聚合酶合成mRNA。⑤双链RNA(dsRNA,±RNA):细胞缺乏从RNA转录mRNA的聚合酶,故病毒依靠自身依赖RNA的RNA聚合酶合成mRNA。⑥反转录病毒:含有反转录酶的单正链RNA病毒。第33页，课件共99页，创作于2023年2月(2)衣壳体(capsid)

由蛋白质组成的壳粒(capsomere)来组成衣壳。衣壳的功能:保护基因组,对抗环境中的核酸酶或其他破坏性因素。介导病毒核酸进入宿主细胞。具有抗原型.能引起免疫应答。核酸连同衣壳又称为核衣壳(nucleocapaid)。第34页，课件共99页，创作于2023年2月外衣壳内衣壳第35页，课件共99页，创作于2023年2月(3)包膜(envelope/peles)

由包膜子粒(peplomere)组成。具有保护、介导、抗原性作用。包膜是病毒核衣壳在细胞内装配完成后,以“出芽”的方式通过细胞膜释放所获得的一层脂蛋白性的膜(宿主的细胞膜可能经病毒编码的蛋白质修饰过)。也有少数病毒的包膜是来自胞浆内空泡膜或核膜。第36页，课件共99页，创作于2023年2月包膜脂类来源及作用来源于寄主细胞,其种类和含量具有对寄主细胞的特异性。即脂类具有对寄主细胞的亲嗜性,故可决定病毒特定的侵害部位。第37页，课件共99页，创作于2023年2月(4)包膜突起(刺突)包膜子粒peplomere(刺突spike)少数有包膜病毒在包膜表面有突起叫做刺突(由糖蛋白构成)。对病毒分类鉴定有用,与病毒吸附细胞有关。第38页，课件共99页，创作于2023年2月(5)病毒基质蛋白或被膜某些病毒(如正黏病毒和副黏病毒)在核衣客的外层和包膜内层侧垫有一层蛋白,称基质蛋白。具有支撑包膜,维持病毒结构的功能。并促进衣壳与包膜之间的识别,有利于病毒的装配。疱疹病毒的被膜含有病毒蛋白和酶,有助于起始病毒的复制。第39页，课件共99页，创作于2023年2月(6)病毒触须有些无包膜病毒核衣壳上突起物。如腺病毒没有包膜,其核衣壳呈20面体对称,在20面体的各个顶角上有触须纤维,形状宛如打头针,顶端膨大呈球形。具有凝集某些动物红细胞和毒害寄主细胞的作用。腺病毒第40页，课件共99页，创作于2023年2月(7)化学成分核酸（DNA或RNA）蛋白质(衣壳蛋白、包膜蛋白、酶蛋白)较复杂的病毒还含有脂类、多糖等(仅存在包膜上)第41页，课件共99页，创作于2023年2月三、病毒衣壳的对称性

SymmetryofNucleocapsid(1)螺旋对称型(HelicalSymmetry)蛋白质遗传物质烟草花叶病病毒第42页，课件共99页，创作于2023年2月(2)二十面体立体对称型(IcosahedralSymmetry)腺病毒(引起呼吸道、胃肠道、泌尿系及眼疾病。少数有致癌作用)

内有遗传物质蛋白质第43页，课件共99页，创作于2023年2月(3)复合对称型

(ComplexSymmetry)病毒的衣壳中既有立体对称部分,又有螺旋对称部分,称为复合对称。大肠杆菌的T4噬菌体内有遗传物质蛋白质第44页，课件共99页，创作于2023年2月四、病毒的包涵体在某些感染病毒的寄主细胞内,形成结构特殊、有一定染色特性、在光学显微镜下可见的大小、形态和数量不等的小体,称为包涵体(inclusionbody)作用:具有保护病毒粒子的作用。应用:病毒病的诊断生物防治第45页，课件共99页，创作于2023年2月第三节病毒的增殖一、一步生长曲线二、病毒的一般增殖过程三、噬菌体第46页，课件共99页，创作于2023年2月一、一步生长曲线1.实验设计依据:1个菌体被1个噬菌体(phage)感染,避免二次吸附;细菌群体被噬菌体同步感染。2.实验过程:

敏感菌10ml噬菌体1ml

混匀,5min,使之吸附离心或用抗噬菌体血清处理,去除过量噬菌体

高倍稀释,吸附噬菌体的菌悬液(避免多次吸附)

37℃培养,定时取样第47页，课件共99页，创作于2023年2月

取样人为裂解处理(每5min)样品中加入氯仿裂解细胞

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

计数噬菌斑第48页，课件共99页，创作于2023年2月噬菌斑:概念:将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中,在平板表面布满宿主细胞的菌苔上,可以用肉眼看到一个个透明的不长菌的小圆斑,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：噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体的计数。噬菌斑第49页，课件共99页，创作于2023年2月一步生长曲线以培养时间为横坐标,以噬菌斑数为纵坐标,绘制成的曲线为一步生长曲线。可分以下阶段：潜伏期隐蔽期裂解期稳定期第50页，课件共99页，创作于2023年2月潜伏期:病毒吸附于细胞到受染细胞释放出子代病毒所需的最短时间。不同病毒潜伏期长短不一，噬菌体一般有几分钟，动物病毒和植物病毒以小时或天计。隐蔽期:病毒在感染细胞内消失到细胞内重新出现新的感染病毒的时期。人为裂解病毒感染细胞,在潜伏期前一阶段,受染细胞内检测不到感染性病毒。裂解期:在潜伏期后,病毒效价急剧增加,这是新合成的病毒核酸和蛋白质装配成大量病毒粒子,并释放的结果。稳定期:裂解期末,受染细胞将子代病毒粒子全部释放出来,病毒效价稳定在最高处的时期。第51页，课件共99页，创作于2023年2月裂解量:每个受染细胞产生的子代病毒粒子的平均数目,其值等于稳定期受染细胞释放的全部子代病毒粒子数除以潜伏期受染细胞的数目,即稳定期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。

稳定期噬菌斑数裂解量=

潜伏期噬菌斑数裂解量取决于病毒种类和宿主细胞菌龄以及环境因数有关。不同病毒有不同的裂解量,噬菌体的裂解量一般几十到几百个,而植物病毒和动物病毒一般为几百到几万个。第52页，课件共99页，创作于2023年2月二、病毒的一般增殖过程

病毒没有完整的酶系统,只能依靠宿主活细胞,在原代病毒基因组控制下合成病毒核酸和蛋白质,并装配为成熟的子代病毒,释放出细胞外,或再感染其他易感染活细胞,这种病毒的增殖方式称为病毒复制(replication)。第53页，课件共99页，创作于2023年2月复制可分为六个连续阶段从病毒靠近宿主细胞,并进入细胞,到病毒复制后再释放出来的全过程,称为复制周期(replicationcycle)也叫感染周期。吸附→穿入(侵入)→脱壳→生物合成→装配与成熟→释放第54页，课件共99页，创作于2023年2月病毒粒子宿主细胞吸附侵入成熟病毒粒子装配合成蛋白质衣壳核酸复制先期步骤病毒酶合成第55页，课件共99页，创作于2023年2月释放装配与成熟生物合成侵入吸附烈性噬菌体的繁殖过程脱壳第56页，课件共99页，创作于2023年2月T4噬菌体的生命周期示意图第57页，课件共99页，创作于2023年2月1.吸附(adsorption)

病毒感染细胞先要吸附在易感染细胞上,可分为两步。①离子键或电荷的吸引,可逆的。②病毒颗粒特异的吸附于宿主细胞表面,是病毒颗粒的表面成分与细胞膜的受体发生相互作用的结果,不可逆的。

第58页，课件共99页，创作于2023年2月2.侵入(penetration)

病毒吸附在宿主细胞膜后通过多种方式进入细胞内,称为侵入。第59页，课件共99页，创作于2023年2月细胞膜吞入(病毒胞饮),形成含病毒的吞饮泡,主要方式。直接进入第60页，课件共99页，创作于2023年2月病毒包膜与宿主细胞膜融合核酸挤入细胞内,其余部分留在细胞外。第61页，课件共99页，创作于2023年2月从性菌毛进入第62页，课件共99页，创作于2023年2月3.脱壳(encoating)

病毒进入细胞后,迅速在溶酶体蛋白水解酶的作用下脱掉蛋白质衣壳,释放出核酸。有些侵入时同时脱壳。第63页，课件共99页，创作于2023年2月4.生物合成(biosynthesis)

核酸的复制和蛋白质的合成。多数DNA病毒在宿主细胞核内合成核酸,多数RNA病毒在细胞质合成核酸。第64页，课件共99页，创作于2023年2月5.装配与成熟主要步骤有：DNA分子缩合→通过衣壳包裹DNA而形成头部→尾丝及尾部的其它部件独立装配完成→头部与尾部相结合→最后装上尾丝,至此,一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。

装配成完整的核衣壳:DNA病毒在核内装配（痘病毒除外）

RNA病毒和痘病毒在胞浆内装配。

第65页，课件共99页，创作于2023年2月6.释放破胞释放:无包膜病毒在细胞内装配完成后,借助自身降解宿主细胞壁或细胞膜的酶,如噬菌体溶菌酶和脂肪酶、流感病毒包膜刺突神经氨酸酶等裂解宿主细胞,子代病毒便一起释放到胞外,宿主细胞死亡。芽生释放:有包膜的病毒在宿主细胞内合成衣壳蛋白时,还合成包膜蛋白,经添加糖残基修饰成糖蛋白,转移到核膜、细胞膜上,取代宿主细胞的膜蛋白。宿主核膜或细胞膜上有该病毒特异糖蛋白部位,便是出芽位置。在细胞质内装配病毒,出芽时外包上一层质膜成分。若在核内装配病毒,出芽时包上一层核膜成分。有的先包上一层核膜成分,后又包上一层质膜成分,其包膜由两层膜构成,两层包膜上均带有病毒编码特异蛋白、血凝素、神经氨酸酶等，宿主细胞并不死亡。第66页，课件共99页，创作于2023年2月三、噬菌体(phage)

病毒种类很多,根据病毒寄生的对象来分,有植物病毒、动物病毒和微生物病毒。噬菌体:是病毒中的一种,一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。(把侵染真菌的病毒叫噬真菌体)噬菌体在自然界广泛存在,在1995年发表的ICTV的病毒分类与命名第六次报告中共报道了4000余种,分别划归为49个病毒科。据Bradley(1967)归纳,噬菌体共有六类形态。第67页，课件共99页，创作于2023年2月组成:主要由蛋白质和核酸组成。基本形态:蝌蚪形、微球形和纤丝形。1.噬菌体的形态结构与组成第68页，课件共99页，创作于2023年2月第69页，课件共99页，创作于2023年2月头部:廿面体对称结构,由蛋白质衣壳构成,内含一条DNA。颈部:薄盘状,附颈须。尾鞘:长95nm,衣壳粒螺旋对称;可伸缩。尾髓:中空,DNA可由此进入细胞。基板:六角形盘状物,其上有刺突、尾丝。刺突:有吸附功能。尾丝:有识别吸附功能。大肠杆菌T4噬菌体构造蝌蚪形噬菌体的构造第70页，课件共99页，创作于2023年2月(1)噬菌体的增殖和溶菌过程凡能在敏感细菌细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌,称为烈性噬菌体(virulentphage)。２.噬菌体与宿主的关系第71页，课件共99页，创作于2023年2月

在固体培养基中,若用适量噬菌体和宿主菌液混合后接种培养,培养基表面可有透亮的溶菌空斑出现。一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解细菌后形成的,称为噬斑(plaque)。第72页，课件共99页，创作于2023年2月(2)溶原现象

自然界还存在另一种噬菌体,当其侵入宿主细胞后,并不增殖而是隐蔽下来,其基因就插入宿主细胞基因组中,随宿主细胞的基因组复制而复制,当细菌分裂时,噬菌体的基因也随着分布到两个子代细菌的基因中去,这种噬菌体称为温和性噬菌体或溶原性噬菌体。带有噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。整合在细胞核上的噬菌体核酸称为原噬菌体。第73页，课件共99页，创作于2023年2月第74页，课件共99页，创作于2023年2月第75页，课件共99页，创作于2023年2月３.危害与应用噬菌体的危害：主要是引起发酵中噬菌体污染例:丙酮、丁醇发酵噬菌体污染抗生素发酵中的噬菌体污染食品工业上的噬菌体污染防治：控制活菌排放选育抗性生产菌株生产中轮换使用菌种药物防治(金霉素、四环素)第76页，课件共99页，创作于2023年2月噬菌体的应用(1)细菌分类鉴定噬菌体与宿主菌关系高度特异性,可用于未知细菌鉴定分型。如应用伤寒沙门菌Vi噬菌体可将有Vi抗原的伤寒沙门菌分成96个噬菌体型。(2)诊断治疗疾病用噬菌体效价增长试验检测标本中相应细菌。在怀疑有某种细菌存在的标本中,加入一定数量已知噬菌体,37℃孵育6～8h,再测定该噬菌体效价辅助治疗,用铜绿假单胞菌噬菌体治疗创口感染。(3)分子生物学研究工具噬菌体基因数量少,结构比细菌和高等细胞简单得多,而且容易获得大量突变体。(4)检验植物病原菌(5)测定辐射剂量第77页，课件共99页，创作于2023年2月第四节亚病毒粒子

是一类比一般病毒更小、更简单,仅具有核酸或仅有蛋白质的感染性活体。亚病毒包括类病毒、卫星病毒、卫星RNA以及朊病毒。在亚病毒中,仅类病毒和朊病毒能独立复制,卫星病毒及卫星RNA必须依赖辅助病毒进行复制。第78页，课件共99页，创作于2023年2月一、类病毒类病毒(viroid)是由单链共价闭合环状RNA分子组成,类病毒相对分子质量为O.7×105～1.2×105,大小仅为最小病毒的1/10,这种RNA能在敏感细胞内自我复制,不需要辅助病毒,其结构和性质都与已知病毒不同,故名类病毒。马铃薯纺锤形块茎病类病毒(PSTV)是发现的第一个类病毒,它是由359个核苷酸组成的单链环状RNA分子,是由高度碱基配对的双链区与未配对的环状区相间排列而成的杆状构型。第79页，课件共99页，创作于2023年2月马铃薯纺锤形块茎病类病毒(PSTV)结构

第80页，课件共99页，创作于2023年2月

类病毒RNA能自我复制,但不能编码蛋白质,迄今已知的类病毒只存在于高等植物中,其核酸都是RNA型,如马铃薯纺锤形块茎病类病毒、柑橘裂皮病类病毒(CEV)、鳄梨白斑类病毒(ASBV)等。类病毒的传染力很强,但大多数呈不显性感染。Singh氏等(1973年)发现11个科的138种植物能够感染类病毒,但只有茄科和菊科的12种植物呈现症状。类病毒感染的第二个特点是潜伏期很长,马铃薯在感染后几个月甚至第二代才出现块茎呈纺锤形的症状,严重减产。第81页，课件共99页，创作于2023年2月二、卫星病毒卫星病毒(satellitevirus)是一类基因组缺损、需要依赖辅助病毒,基因才能复制和表达,才能完成增殖的亚病毒。如大肠杆菌噬菌体P4,缺乏编码衣壳蛋白的基因,需辅助病毒大肠杆菌噬菌体P2同时感染,且依赖P2合成的壳体蛋白装配成含P2壳体1/3左右的P4壳体,与较小的P4DNA组装成完整的P4颗粒,完成增殖过程。丁型肝炎病毒(HDV)必须利用乙型肝炎病毒的包膜蛋白才能完成复制周期,常见的卫星病毒还有腺联病毒(AAV)、卫星烟草花叶病毒(STMV)、卫星玉米白线花叶病毒(SMWLMV)、卫星稷子花叶病(SPMV)。第82页，课件共99页，创作于2023年2月三、卫星RNA卫星RNA(sat-RNA)是一类寄生于辅助病毒壳体内,虽然与辅助病毒基因组无同源性,但必须依赖于辅助病毒才能复制的RNA分子片段。有人也称之为拟病毒(virusoid)。如绒毛烟斑驳病毒(VTMoV)的卫星RNA(环状RNA-2或其线状形式RNA-3)单独不能复制,但与VTMoV基因组RNA-1共存时可感染和复制。许多卫星RNA能影响其辅助病毒在宿主中感染寄生的症状,如烟草环斑病毒(TobRSV)的卫星RNA能减轻TobRSV在烟草上引起的环斑症状。常见的卫星RNA还有番茄黑环病毒(TobRSV)的卫星RNA、黄瓜花叶病毒(CMV)的卫星RNA等。第83页，课件共99页，创作于2023年2月四、朊病毒

朊病毒(prion)是一类具有侵染性并能在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。如人的库鲁病(Kuru)、羊搔痒病(scrapie)、牛海绵状脑病(疯牛病)、雅氏病(CJD)等病的病原体均为朊病毒。

1982年,美国科学家S．B．Prusiner在研究羊搔痒病病原体时发现,经紫外线辐射、高温等能使病毒失活的因子处理后该病的病原体仍有活性,而SDS、尿素、苯酚等蛋白变性剂则能使之失活,认为这种病原体是一种蛋白质侵染颗粒,即朊病毒。Prusiner因此而获得1998年诺贝尔生理学和医学奖。朊病毒引起的疾病是继癌症、艾滋病之后对人类提出的又一巨大挑战。总之,朊病毒的本质,其致病机理和繁殖方式等问题还有待于进一步阐明。第84页，课件共99页，创作于2023年2月第五节病毒的抵抗力与变异(一)物理因素1.温度病毒喜冷怕热。大多数病毒在4℃以下良好生存,在干冰温度(-70℃)和液氮(-196℃)下长期保持其感染性。大多数病毒在55～60℃条件下几分钟到十几分钟内灭活,100℃几秒钟内灭活。因此必须低温保存病毒和疫苗。各种病毒对热的抵抗力不同,甚至有着明显的差异。如黏病毒和RNA肿瘤病毒等具有包膜的病毒,感染半衰期为37℃1h,而痘病毒在干燥状态下,却可耐受100℃加热5～10min。热对病毒的灭活作用,受周围环境因素的影响。蛋白质以及钙、镁等离子存在,常可提高某些病毒对热的抵抗力。第85页，课件共99页，创作于2023年2月长期保存病毒采用的方法(1)快速低温冷冻于病毒液中加入灭活的正常动物血清或其他蛋白保护剂,最好再加入5％～10％的二甲基亚砜,并迅速冷冻和保存于-70℃～-196℃。对含病毒的组织材料可以直接低温冷冻保存,如有些病毒可先浸入50％的甘油缓冲盐水中,再行低温保存,效果更好。(2)真空冷冻干燥在真空条件下使冰冻病毒悬液脱水,可保存几年甚至几十年,毒力不变。第86页，课件共99页，创作于2023年2月2.辐射

电离辐射中的γ射线和X射线以及非电离辐射紫外线,都对病毒呈现灭活作用。其原因是它们可以破坏病毒核酸的分子结构,使其失去生物活性。3.超声波和光动力作用超声波主要以强烈振荡对细菌和其他微生物以及细胞等呈现破坏作用,但对病毒的灭活作用并不明显。常用超声波破坏细胞,使病毒粒子从细胞内释放,以便收获和提纯病毒。有些病毒核酸被染料(如甲苯胺蓝、啶橙)作用后,就能被可见光灭活,称为染料的光动力作用。第87页，课件共99页，创作于2023年2月(二)化学因素1.pH值大多数病毒在pH6～8的范围内保持稳定。pH5.0以下酸性环境中,及pH9.0以上碱性环境中,病毒大多迅速灭活。酸、碱溶液是病毒学实践中常用消毒剂。实验室常用1％盐酸溶液浸泡玻璃器皿和塑料制品,如吸管、微量培养板、滴定板等。常用烧碱作环境消毒剂。贮存病毒,以中性或微碱性为宜。各种病毒对pH变化的稳定性可能显著不同。如呼肠孤病毒能够抵抗pH3.0;口蹄疫病毒在pH6.0～6.5及pH8.0～9.0迅速灭活;猪水泡病病毒在pH2.2条件下24h内仍保持其感染性。根据某些病毒的耐酸性能,病毒实验室已经成功地应用酸性解离方法从病毒-抗体复合物中分离感染性病毒。如1983年Pinheiro氏等将脊髓灰质炎病毒-抗体复合物的pH降至2.5，分离获得了感染性病毒。第88页，课件共99页，创作于2023年2月2.脂溶剂乙醚、氯仿和丙酮等脂溶剂对有包膜的病毒具有灭活作用。乙醚等灭活试验是鉴定病毒的一个重要指标。3.染料某些病毒经活体染料着染后,染料穿透病毒,与核酸结合,当病毒遇见可见光时易被灭活。4.化学消毒剂多数病毒在0.5～1.0%苯酚溶液中不被灭活,但易被乙醇甲醇、升汞、氧化剂、碘酒、强酸及强碱等灭活。5.特殊杀病毒剂常用的有β-丙内酯和环氧乙烷。6.甘油和抗生素用50％甘油盐水,大多数细菌被杀灭,但病毒可存活数日,甚至几年。生产中用50％甘油盐水保存病毒材料,同时采取冷藏,效果较为理想;一般抗生素物质如青霉素、链霉素、土霉素对病毒无作用,故常将青霉素、链霉素等加入到含有病毒的材料中去,以杀死细菌而有利于病毒分离与培养。近年来,人们发现一些抗生素对病毒有作用,有的已用在病毒病预防和治疗上,如金刚铵、利福霉素、放线菌素D等。第89页，课件共99页，创作于2023年2月二、病毒的变异(一)突变(1)毒力改变有强株及弱株,后者可制成弱毒活病毒疫苗。(2)条件致死突变株病毒突变后在特定条件下能生长,而在原来条件下致死。(3)宿主适应性突变株如狂犬病毒突变株适应在兔脑内增殖。第90页，课件共99页，创作于2023年2月(二)基因重组(1)活病毒间的重组如流感病毒两个亚型之间基因重组,产生新的杂交株。

(2)灭活病毒间的重组如用紫外线灭活两株同种病毒,培养后,灭活病毒复活。

(3)死活病毒间的重组如在鸡胚中生长甲型流感病毒疫苗经紫外线灭活后,再加亚洲甲型活流感病毒一同培养,产生出具有前者特点的A2亚型流感病毒。

第91页，课件共99页，创作于2023年2月(三)基因产物的相互作用(1)表型混合两种病毒混合感染,一个病毒基因组装入另一病毒衣壳内,或装入两个病毒成分构成的衣壳内,发生表型混合。(2)基因型混合两种病毒核酸偶而混合装在同一病毒衣壳内,或两种病毒核衣壳偶尔包在一个囊膜内,但它们的核酸都未重组合,所以没有遗传性。

(3)互补两种病毒通过其产生的蛋白质产物相互间补助不足,如辅助病毒与缺损病毒间、两个缺损病毒间、活病毒与死病毒间互补。

(4)增强两种病毒混合培养时,一种病毒能促进增强另一种病毒的产量,可能是因为前者压制了产生干扰素所致。

第92页，课件共99页，创作于2023年2月(四)病毒变异的实际意义(1)研制减毒活疫苗如ts株、宿主适应性突变株的研制。

(2)应用于基因工程将一个生物体基因,即DNA片段,转移到另一个生物内,与原有生物体的DNA结合,实现遗传性状的转移和重新组合,从而使人们能够定向地控制、干予和改变生物体的变异和遗传。第93页，课件共99页，创作于2023年2月第六节病毒的分类与命名一、病毒的种类(一)脊椎动物病毒如流行性感冒、肝炎、疱疹、流行性乙型脑炎、狂犬病、艾