Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,第三节,亚病毒,第一节,病毒,第二节,各类病毒及其繁殖方式,返回主目录,第四章,病毒和亚病毒,病毒发现时期,：,1886,德国,A.Mayer,在荷兰发现烟草花叶病。,1892,年俄国学者依万诺夫斯基（,D.Ivanovsky,）认为花叶病原可通过细菌滤器，或为极小细菌。,1898,荷兰学者贝则林克（,M.W.Beijerinck,）称花叶病原为病毒。,概述,1,第三章 病毒和亚病毒,病毒粒子的化学分析时期,1935,年美国的斯坦莱（,Stanley,）提纯、结,晶了烟草花叶病毒（,TMV,）,病毒的分子生物学研究时期,1,952,年,Hershey,和,Chase,证实噬菌体的遗传物质是,DNA,1955,年,Franenkel-Conrant,完成了,TMV,的体,外拆开重组实验,1965,年美科学家,Spiegelman,第一次在体外用无,细胞体系复制,E.Coil,的,RNA,噬菌体成功。,第三章,病毒和亚病毒,第一节,病,毒,特点,：,无细胞结构，专性活细胞内寄生；,没有酶或酶系统极不完全，不能进行代谢活动；,个体极小，能通过细菌滤器；,对抗生素不敏感，对干扰素敏感。,非细胞生物,（真）病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分,亚病毒,类病毒：只含具侵染性的,RNA,组分,拟病毒：只含有不具侵染性的,RNA,朊病毒：只含蛋白质,第三章,病毒和亚病毒,返回目录,第三章,病毒和亚病毒,能通过细菌滤器，个体极小的非细胞微生物。,以纳米为单位，在电子显微镜下才能看清。,一、定义：,二、病毒的形态、大小,1.,病毒的形态,球形颗粒,杆状颗粒,复合状：,2,病毒的大小,第三章,病毒和亚病毒,三、病毒的化学组成,1,、核酸,功能：,指导病毒蛋白质的合成,控制着病毒的遗传、变异、增值及对宿主的感染性。,对衣壳的形成与稳定也有一定的作用。,功能：,构成病毒壳体，使病毒有一定大小形态，维持病毒结构。,具保护作用，使核酸免受酶或其他理化因子的影响。,参与病毒感染过程，决定宿主范围，表现为吸附作用。,决定病毒的抗原性（将蛋白质注入体内，即预防病毒感染的原理）,发生毒性反应的主要成分，对机体或细胞有毒性作用。,构成了病毒组成中的酶,2,、蛋白质,3,、,脂质,4,、碳水化合物,5,、其他成分,4,病毒的结构,第三章,病毒和亚病毒,病毒粒子,核衣壳（基本构造）,包膜（非基本构造）：脂类或脂蛋白构成,核心（,RNA,，,DNA,）,衣壳（蛋白质）,1,、螺旋对称体病毒,第三章,病毒和亚病毒,五、病毒粒子的对称机制,2,、二十面体病毒,第三章,病毒和亚病毒,3,、复合对称壳体,第三章,病毒和亚病毒,六,.,病毒的群体形态,第三章,病毒和亚病毒,1,、病毒的包涵体,（,nclusion,body,）,在感染病毒的宿主细胞内有四种类型：,是病毒的聚集体，核型多角体病毒（,NPV,），质型多角体病毒,(CPV),大多数由动物病毒引起的包涵体，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（例如植物病毒引起的包涵体）,非病毒性包含体,5,、枯斑：,叶子上出现的坏死灶即枯斑。,2,、噬菌斑：,噬菌体连续重复感染细菌，使大量的细菌,死亡，在培养细菌的平板上，可以看到一个个透亮不长,细菌的小圆斑，称为噬菌斑。,3,、空斑：,人工培养的单层动物细胞感染病毒后，也会,形成类似噬菌斑的动物病毒群体，称为空斑。,4,、病斑：,单层动物细胞受到肿瘤病毒的感染后，会使,动物细胞恶性增生，形成类似细菌菌落的病灶，称为病斑。,第三章,病毒和亚病毒,噬菌斑,荧光,假单,胞菌,第三章,病毒和亚病毒,七、病毒的增殖,吸附,侵入,增殖,成熟,裂解,吸附,核酸转录蛋白质合成,4,装配,DNA,分子的缩合,通过衣壳包裹,DNA,而形成头部,尾丝和尾部其它部件独立装配完成,头部与尾部相结合,装上尾丝,成熟的病毒粒子从被感染细胞内转移到外界的过程。,没有包膜的病毒合成溶解细胞的酶，引起内裂解。,有包膜的病毒以下图方式进行：,5,释放,第三章,病毒和亚病毒,八、病毒的种类与分类,1,、病毒的种类,具宿主的不同将病毒分为,噬菌体,植物病毒,昆虫病毒,人类和脊椎动物病毒,2,、病毒的分类,据此，将现知的病毒分为,7,大类，,59,个科,动物,病毒以线状的,dsDNA,ssRNA,为多,植物,病毒,ssRNA,为多,噬菌体,以线状,dsDNA,居多,真菌,病毒都是,dsRNA,藻类,病毒都是,dsDNA,第三章,病毒和亚病毒,艾滋病数字,近二十年来,1600,万人受感染而死,全球感染者累计已达,5000,万,1999,年有,260,万人因之死亡,新感染者中儿童和青少年居多，全球,1999,年儿童新感染者为,560,万,“,重灾区,”,为女性，感染者人数超过男性,个别南部非洲国家有,1/4,的人口感染,去年全球每分钟有,11,人感染,目前非洲每天为此举行,5500,个葬礼,在不到十年的时间，我国的,HIV-1,携带者由,1,千余人上升到,30,万,我国感染者,60%,为吸毒者注射毒品时感染病毒，其次为性行为传播和母婴关系传播,3,艾滋病,-,获得性免疫缺损综合症,80,年代流行的,AIDS(acquired immune deficiency syndrome),，,病原体为人类免疫缺损病毒,(HIV,，,human,immnodeficiency,virus),。,猿免疫缺损病毒,(SIV,，,simian,immnodeficiency,virus),人类免疫缺损病毒,(HIV,，,human,immnodeficiency,virus),艾滋病,(AIDS,，,acquired immune deficiency syndrome),艾滋病病毒起源：一是认为这是美国政府的一个生物武器试验；二是认为,HIV,病毒来源于科学家们早期在非洲对脊髓灰质炎疫苗的试验。,第二节 噬菌体,一、,定义,第三章,病毒和亚病毒,返回目录,能够侵染细菌、放线菌等原核微生物的病毒,二、形态和结构,微球形,噬菌体有三种形态,蝌蚪形,丝状,三、,噬菌体的增殖,第三章,病毒和亚病毒,噬菌体,烈性,噬菌体,温和性,噬菌体,烈性,噬菌体：侵入寄主后能引起寄主细胞发生裂解的噬菌体。,温和,噬菌体：侵入寄主后暂时不引起寄主细胞发生裂解。,(,一,),、烈性,噬菌体,烈性噬菌体侵入寄主细胞后，按照噬菌体的遗传特性，借寄主细胞的生化机制，进行核酸复制和蛋白质的合成，形成各部件再组装成许多子代噬菌体的过程称为增殖。,吸附,(adsorption),第三章,病毒和亚病毒,不同的噬菌体有不同的吸附位点，据研究一个细菌的表面约有,300,个吸附点,侵入（,penetration),尾管插入细胞壁和膜内，将核酸注入细胞（约数十秒钟）,增殖,(replication),增殖过程包括核酸的复制和蛋白质的合成。,噬菌体的核酸操纵寄主的代谢系统，为噬菌体合成原料，并在寄主细胞内装配噬菌体粒子。,成熟（,maturity,）,此时，开始噬菌体粒子的装配、组合，,DNA,分子缩合通过,衣壳包裹,DNA,而形成头部、尾部，最后装上尾丝。,裂解（释放）,在脂肪酶溶解细胞膜和溶菌酶溶解细胞壁作用下从细胞内部促进了细胞的裂解。,第三章,病毒和亚病毒,第三章,病毒和亚病毒,一步生长曲线,定量描述烈性噬菌体生长的三个重要特性参数,第三章,病毒和亚病毒,先将噬菌体与敏感的细菌混合发生吸附，未吸附的噬菌体以离心法或加抗血清除去；然后定时取样接种在有可裂解的敏感性细菌的平板上，经培养，以时间为横坐标，噬菌斑数为纵坐标绘图得到的曲线。,2,、,3,个时期,1,、定义,第三章,病毒和亚病毒,裂解,期,噬菌斑数突然直线上升，新噬菌体大量释出，,直至所有感染细胞全部裂解,稳,定,期,完全裂解后，噬菌斑数又趋稳定，曲线变平坦，,称稳定期。,潜伏期,从,噬菌体,吸附到细菌表面至出现新的噬菌体的,最短时间（,4,个阶段：吸附、侵入、复制、组装）,裂解量,每一宿主细胞产生子代噬菌体的数量,。,裂解量,=,裂解期的噬菌斑数,/,潜伏期的噬菌斑数,（二）、温和性噬菌体（溶源噬菌体）,第三章,病毒和亚病毒,1,、定义,整合到染色体上的噬菌体,DNA,叫原（前）噬菌体,含原噬菌体的细菌称为溶源性细菌。,温和噬菌体基因组形成原噬菌体的过程称为溶源化,凡吸附侵入菌体后，不立即裂解细菌细胞，而是将其核酸 整合到寄主染色体上，进行同步复制，随细胞分裂传递给子代，并赋予菌细胞以新的性状。,复制（细菌的核酸和噬菌体的核酸同步复制）,可自发裂解（即少数溶源性细菌中温和性噬菌体变成 了烈性噬菌体），几率,10,-6,-10,-8,；,诱发裂解；几率,10,-3,-10,-5,免疫性（,immunity,）,含有温和噬菌体的细菌可抵御,外来噬菌体的侵染,复愈性，溶源菌在其增殖过程中,10,-5,个细菌丧失前噬,菌体，成为非溶源性细菌。,第三章,病毒和亚病毒,溶源菌的特性：,重点：,病毒的概念（各种名词概念）、特点。形态构造，繁殖，溶源细菌及特性；,第三节 亚病毒,概述：,最简单的生命形式是称之为亚病毒的一类小分子，这些生物分子不具有真病毒的形态结构，能利用非自身编码的酶系统进行复制，有侵染性，并可在宿主中引起症状。,第三章,病毒和亚病毒,返回目录,亚病毒,类病毒：只含具侵染性的,RNA,组分,拟病毒：只含有不具侵染性的,RNA,朊病毒：只含蛋白质,1,、类病毒,第三章,病毒和亚病毒,1971,年，在患马铃薯纺锤形块茎提取物中发现，是一种裸露的低分子量,RNA,，没有蛋白质外壳。（是当今所知道的最小的分子生物）,在真病毒外有一个,RNA,小病毒跟着他，他依赖于真 病毒的复制，分子量小。如,sTMV,一起去感染烟草。,4.,卫星病毒,2.,拟病毒,又称类类病毒,1982(Haseloff),将一类包裹在植物病毒粒子中的环状,ssRNA,分子称为拟病毒。,3.,朊病毒（,prion,virino,）,朊病毒是一类能侵染动物并能在宿主细胞内复制小分子无免疫性的疏水蛋白质。,第三章 病毒和亚病毒,一,.,理化因素对病毒的影响,1.,物理因素,病毒在寄主外存在时，,55-60,病毒悬液几分钟内就变性；,4,可以保存一天，在,-70,可以保存几个月。,X,射线、,Y,射线、紫外线照射都能使病毒衣壳蛋白质变性失活，吸附功能降低，,DNA,氢键断裂。,2.,化学因素,乙醚、氯仿，去氯胆酸钠可以剥去病毒的外膜，防腐剂,-,漂白粉、甲醛等可以杀死病毒。,诱变剂杀死病毒。,带封套的病毒容易被脂肪溶剂破坏；无封套的病毒对多种常用的消毒剂抗性较强。,二、,植物病毒病的防治,选育抗病品种；,消灭传毒的昆虫；,采用合理的栽培措施；,用无性繁殖法培育无毒的苗；,接种弱毒株来保护植物。,第三章,病毒和亚病毒,三、,病毒在基因工程中的应用,噬菌体可作为原核生物基因工程的载体,动物,DNA,病毒可作为动物基因工程的载体,植物病毒可作为植物基因工程的载体,昆虫,DNA,病毒可作为真核生物基因工程的载体,第三章,病毒和亚病毒,