第三章病毒和亚病毒.ppt

1、第三章 病毒和亚病毒,2020/9/20,微生物学课件,2,甲型H1N1,2020/9/20,微生物学课件,3,第一节 病毒 第二节 亚病毒 第三节 病毒与实践,第三章 病毒和亚病毒,2020/9/20,微生物学课件,4,病毒是一类超显微、无细胞结构、具有高度侵染性、专性活细胞寄生的大分子微生物。,病毒的概念,2020/9/20,微生物学课件,5,电子显微镜下才能观察到，一般能通过细菌滤器； 没有细胞构造。 主要成分是核酸与蛋白质；只含一种核酸； 无产能、蛋白质和核酸合成酶系； 以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现繁殖； 离体条件下，以无生命的生物大分子，有侵染活力； 对一般抗生素不敏感，而对干

2、扰素敏感； 有些病毒的核酸能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。,病毒的特性,2020/9/20,微生物学课件,6,第一节 病毒的特征,一、病毒的形态构造和化学成分 二、病毒及其繁殖方式 三、群体形态 四、病毒的一步生长曲线 五、溶源性,2020/9/20,微生物学课件,7,电子显微镜法(利用负染法),分级过滤法,超速离心法沉降法,电泳法,X射线晶体衍射,研究方法,2020/9/20,微生物学课件,8,（一）病毒的大小,2020/9/20,微生物学课件,9,病毒粒子的大小范围,衣原体 痘病毒 疱疹病毒 流感病毒 小RNA病毒,2020/9/20,微生物学课件,10,1. 典型病毒粒的构造,

3、Virus particle：指成熟的、结构完整和有感染性的单个病毒。,2020/9/20,微生物学课件,11,2.病毒粒的对称性,病毒衣壳的衣壳粒排列具有高度对称性。 螺旋对称（ Helical viruses ） 二十面体对称（ Polyhedral viruses ） 复合对称（ Complex viruses ）,2020/9/20,微生物学课件,12,2020/9/20,微生物学课件,13,Helical viruses,2020/9/20,微生物学课件,14,Polyhedral viruses,以腺病毒为代表来说明,2020/9/20,微生物学课件,15,二十面体对称的代表-腺病

4、毒(Adenovirus),2020/9/20,微生物学课件,16,大肠杆菌噬菌体T4是复合对称病毒的代表,Complex viruses,2020/9/20,微生物学课件,17,刺突tail pins,Phaga, bacterioohaga,95nm,95nm,head,neck,tail（24环）,尾丝(tail fibers),65nm,2020/9/20,微生物学课件,18,包膜：覆盖在核衣壳外的一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜。,包膜,Enveloped viruses,2020/9/20,微生物学课件,19,（四）病毒的核酸,DNA,RNA之分,环状,线状之分(闭合,开放),正负

5、链之分,基因组是单双链（ss/ds）之分,A virus can have either DNA or RNA， but never both !,2020/9/20,微生物学课件,20,病毒的核酸,植物病毒绝大多数含RNA。 动物病毒一部分含DNA，一部分含RNA。 细菌病毒则普遍含DNA。 真菌病毒绝大多数含RNA。,2020/9/20,微生物学课件,21,噬菌体（bacteriophage）,噬细菌体、噬放线菌体、噬蓝细菌体 A型，dsDNA，蝌蚪状，收缩性尾 B型，dsDNA，蝌蚪状，非收缩性长尾 C型，dsDNA，蝌蚪状，非收缩性短尾 D型，ssDNA，球状，无尾，大顶衣壳粒 E型，

6、ssRNA，球状，无尾，小顶衣壳粒 F型，ssDNA，丝状，无关尾,2020/9/20,微生物学课件,22,三.四类病毒及其繁殖方式,烈性噬菌体(virulent phage) ：感染细菌后能迅速引起寄主裂解释放子代噬菌体的噬菌体。 过程包括五个步骤吸附、侵入、增殖、成熟（装配）和释放（裂解）。称为裂解性周期或增殖性周期。反之则称为温和噬菌体（temperate phage） 特点： 无个体生长过程，只有两种基本成分的合成和装配。,2020/9/20,微生物学课件,23,General Features of Virus Reproduction,2020/9/20,微生物学课件,24,202

7、0/9/20,微生物学课件,25,Attachment of phage to host cell,After a chance collision between phage particles and bacteria, an attachment site on the virus attaches to a complementary receptor site on the bacterial cell.,2020/9/20,微生物学课件,26,吸附机理：尾丝尖端与受体发生共价结合。,影响因素：噬菌体数量；阳离子；辅助因子；温度,2020/9/20,微生物学课件,27,Penetra

8、tion,During the process of penetration, the bacteriophages tail releases an enzyme, phage lysozyme, which breaks down a portion of the bacterial cell wall. then the bacteriophage injects its DNA (nucleic acid) into the bacterium.,2020/9/20,微生物学课件,28,增殖(replication),蛋白质的合成,核酸的复制,2020/9/20,微生物学课件,29,B

9、iosynthesis of viral components:,时序性,2020/9/20,微生物学课件,30,病毒核酸复制,病毒核酸的复制,病毒核酸链入寄主核酸链,2020/9/20,微生物学课件,31,Maturation and Release,2020/9/20,微生物学课件,32,不同病毒的释放比较,不带胞膜的病毒,带胞膜的病毒,2020/9/20,微生物学课件,33,病毒的群体形态,包涵体（inclusion body)：指大量病毒聚集并使宿主细胞发生病变时，形成了具有一定形态、构造并能用光镜加以观察的特殊“群体”，即包涵体。 噬菌斑（plaque）：噬菌体在菌苔上形成的“负菌落

10、”。 枯斑（lesion）：植物病毒在植物叶片上形成的群体形态,2020/9/20,微生物学课件,34,包涵体（inclusion body）,是病毒的聚集体;,是病毒的合成部位;,是病毒蛋白和与病毒感染有关的蛋白质,非病毒性包涵体,由化学因子或细菌感染形成,2020/9/20,微生物学课件,35,枯斑,2020/9/20,微生物学课件,36,噬菌体效价的测定,噬菌斑概念 噬菌斑作用：类似于菌落，可用于纯种分离、计数和鉴定。 效价：表示每毫升试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数，又称噬菌斑形成单位（pfu, plaque-forming unit）,2020/9/20,微生物学课件,37,噬菌

11、体效价的测定,2020/9/20,微生物学课件,38,2020/9/20,微生物学课件,39,培养液和宿主细胞,计数管中完整宿主细胞数 （定时取样对活细胞计数）,噬菌体数=原细胞数 活细胞数,2020/9/20,微生物学课件,40,噬菌斑数=试样中噬菌体数,2020/9/20,微生物学课件,41,双层平板法,计数噬菌斑,2020/9/20,微生物学课件,42,试样+宿主细胞 +琼脂培养基,低倍镜下计数噬菌斑,2020/9/20,微生物学课件,43,噬菌体增殖规律的描述方法,以培养时间为横坐标，以噬菌斑数为 纵坐标，绘出的曲线为一步生长曲线。即定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。包括：潜伏期、

12、裂解期和平稳期。,2020/9/20,微生物学课件,44,一次生长曲线,2020/9/20,微生物学课件,45,潜伏期 指噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个成熟噬菌体粒子装配前的一段时间。 隐晦期 指细胞内处于复制噬菌体核酸和合成其蛋白质衣壳的阶段。-无侵染性的病毒粒子存在 胞内累积期 指细胞内开始装配噬菌体粒子至潜伏期末，可用电镜观察到。-侵染性的病毒粒子出现，但细胞没有破裂,一次生长曲线,2020/9/20,微生物学课件,46,裂解期 从被感染的第一个细胞裂解至最后一个细胞裂解完毕所经历的时间。 平稳期 指感染后的宿主细胞已全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高点的时期。,裂解量-每种噬菌体侵

13、入敏感细胞，平均每个细胞最后能装配完成和释放出的噬菌体数称为裂解量，它是相对固定的。,2020/9/20,微生物学课件,47,溶源性,溶源性或溶源现象 凡能引起溶源性的噬菌体即称温和噬菌体，而其宿主则为溶源菌。 溶源菌是一类能与温和噬菌体长期共存，一般不会出现有害影响的宿主细胞。,2020/9/20,微生物学课件,48,温和噬菌体的存在形式,游离态 指成熟后被释放并有侵染性的游离噬菌体粒子 整合态 指己整合到寄主基因组上的前噬菌体状态 营养态 指前噬菌体经外界理化因子诱导后，脱离宿主基因组而处于积极复制、合成和装配的状态。,2020/9/20,微生物学课件,49,溶源菌,细菌的溶源性具有遗传性

14、,溶源菌对同源噬菌体具有免疫性,溶源性细菌在培养中不易被查觉,非溶源细胞,自发裂解和诱导裂解：有少数噬菌体可自发或 诱发裂解宿主细胞变成烈性噬菌体,溶源性细胞可获得一些新的生理特性,复愈:溶源菌,2020/9/20,微生物学课件,50,烈性噬菌体与温和噬菌体生活史的比较,2020/9/20,微生物学课件,51,温和噬菌体及其溶源化,2020/9/20,微生物学课件,52,2020/9/20,微生物学课件,53,溶源菌的表示及检测方法,E.coli K12() 表示一株带有前噬菌体的大肠杆菌K12溶源菌株。 将少量溶源菌与大量的敏感性指示菌相混合，然后其噬菌斑的形状。,2020/9/20,微生物

15、学课件,54,埃博拉病毒,病毒与癌症的关系,原癌基因 （人类基因组中的正常基因）,癌基因,2020/9/20,微生物学课件,55,HIV 最早由法国的卢克蒙塔博士（1983）在同性恋者的血清中分离到的。,2020/9/20,微生物学课件,56,SARS,2020/9/20,微生物学课件,57,第二节 亚病毒,亚病毒：凡在核酸和蛋白质两种成分中，只含其中之一的分子病原体，即为亚病毒。 亚病毒包括类病毒、拟病毒和朊病毒。,2020/9/20,微生物学课件,58,类病毒,指一类只含RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体。目前只在植物体中发现。 马铃薯纺锤形块茎病，它可使Potato减产2070%。 PSTV呈棒形结构，是一个裸露的闭合环状RNA分子，整个环由2个互补半体组成，一个是179核苷酸，另一个是180核苷酸。,2020/9/20,微生物学课件,59,拟病毒（类类病毒）,指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒。拟病毒极其微小，一般仅由裸露的RNA或DNA组成。 被拟病毒“寄生”的真病毒又称辅助病毒，拟病毒则成了它的“卫星”