病毒與噬菌體

1、.第二章第二章 病毒與噬菌體病毒與噬菌體.病病 毒毒一、概述一、概述二、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學組分二、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學組分三、四類病毒及其繁殖方式三、四類病毒及其繁殖方式核酸(Nucleic acid)蛋白質(zhì)衣殼(Protein coat).一、概述一、概述 病毒是一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組病毒是一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微成的超顯微“非細胞型生物非細胞型生物”，其本質(zhì)是一種只，其本質(zhì)是一種只含含DNADNA或或RNARNA的遺傳因子，能以感染態(tài)和非感染態(tài)的遺傳因子，能以感染態(tài)和非感染態(tài)兩種狀態(tài)存在。兩種狀態(tài)存在。 病毒病毒(virus)(virus)，拉丁語的原意是

2、，拉丁語的原意是“毒素毒素”。 病毒和病毒顆粒、病毒粒、病毒體病毒和病毒顆粒、病毒粒、病毒體(virijon)(virijon)是是其同義詞。其同義詞。 .（一）人類對病毒的發(fā)現(xiàn)和認識過程（一）人類對病毒的發(fā)現(xiàn)和認識過程18921892：俄國：俄國 伊萬諾夫斯基首次發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒的感染伊萬諾夫斯基首次發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒的感染因子能通過細菌過濾器。因子能通過細菌過濾器。18981898：荷蘭：荷蘭 貝哲林克證實該致病因子可以被乙醇從懸液貝哲林克證實該致病因子可以被乙醇從懸液中沉淀下來而不失去其感染性但用培養(yǎng)細菌的方法培養(yǎng)不中沉淀下來而不失去其感染性但用培養(yǎng)細菌的方法培養(yǎng)不出來；給這樣的病原體起名

3、叫出來；給這樣的病原體起名叫virusvirus。19351935：美國：美國 斯壇萊從煙草花葉病病葉中提取出了病毒結(jié)斯壇萊從煙草花葉病病葉中提取出了病毒結(jié)晶，又證實了結(jié)晶中含核酸和蛋白質(zhì)兩種成分，而只有核晶，又證實了結(jié)晶中含核酸和蛋白質(zhì)兩種成分，而只有核酸具感染和復(fù)制能力。酸具感染和復(fù)制能力。19521952：HersheyHershey和和ChaseChase證實噬菌體的遺傳物質(zhì)僅僅是證實噬菌體的遺傳物質(zhì)僅僅是DNA,DNA,開創(chuàng)了病毒分子生物學。開創(chuàng)了病毒分子生物學。19711971后：陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了各種亞病毒后：陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了各種亞病毒類病毒、朊病毒、擬病類病毒、朊病毒、擬病毒。毒。.1 1、

4、形態(tài)極其微小、形態(tài)極其微小, ,必須在電鏡下觀察必須在電鏡下觀察, ,一般具過濾性一般具過濾性; ; 2 2、沒有細胞構(gòu)造、沒有細胞構(gòu)造, ,其主要成分僅是核酸和蛋白質(zhì)兩種，故其主要成分僅是核酸和蛋白質(zhì)兩種，故稱分子生物稱分子生物; ; 3 3、每一種病毒只含一種核酸、每一種病毒只含一種核酸, ,不是不是DNADNA就是就是RNA; RNA; 4 4、既無產(chǎn)能酶系、既無產(chǎn)能酶系, ,也無蛋白質(zhì)和核酸酶合成系統(tǒng)，只能活也無蛋白質(zhì)和核酸酶合成系統(tǒng)，只能活細胞內(nèi)專性寄生，細胞內(nèi)專性寄生，5 5、靠其宿主代謝系統(tǒng)的協(xié)助來復(fù)制核酸、合成蛋白質(zhì)等、靠其宿主代謝系統(tǒng)的協(xié)助來復(fù)制核酸、合成蛋白質(zhì)等組分，然后再

5、進行裝配而得以增殖，形成子代；組分，然后再進行裝配而得以增殖，形成子代； 6 6、在離體條件下、在離體條件下, ,能以無生命的化學大分子狀態(tài)存在能以無生命的化學大分子狀態(tài)存在, ,并并可長期保持其侵染活力可長期保持其侵染活力; ; 7 7、對一般抗生素不敏感、對一般抗生素不敏感, ,但對干擾素敏感。但對干擾素敏感。8 8、有些病毒的核酸還能整合到宿主的基因組中，并誘發(fā)、有些病毒的核酸還能整合到宿主的基因組中，并誘發(fā)潛伏性感染。潛伏性感染。 （二）病毒特征（二）病毒特征.（三）宿主范圍（分布）及重要性（三）宿主范圍（分布）及重要性病毒在自然界分布廣、數(shù)量多。幾乎可以感染病毒在自然界分布廣、數(shù)量多

6、。幾乎可以感染所有的生物，包括各類微生物、植物、昆蟲、所有的生物，包括各類微生物、植物、昆蟲、魚類、禽類、哺乳動物和人類。魚類、禽類、哺乳動物和人類。根據(jù)宿主可以分為：根據(jù)宿主可以分為： 動物病毒動物病毒 植物病毒植物病毒 細菌病毒（或稱噬菌體）等細菌病毒（或稱噬菌體）等.電子顯微鏡法電子顯微鏡法( (利用負染法利用負染法) )分級過濾法分級過濾法超速離心沉降法超速離心沉降法電泳法電泳法X X射線晶體衍射射線晶體衍射（四）研究方法（四）研究方法1 1、病毒大小不同可采用不同的方法進行研究、病毒大小不同可采用不同的方法進行研究 2 2、病毒、病毒(virus) (virus) 、病毒提純的方法、

7、病毒提純的方法離心、沉淀、吸附、酶處理、抗血清處理、離心、沉淀、吸附、酶處理、抗血清處理、有機溶劑提取以及電泳、層析等等。有機溶劑提取以及電泳、層析等等。.二、病毒（二、病毒（virusvirus）的形態(tài)構(gòu)造和化學成分）的形態(tài)構(gòu)造和化學成分 （一）病毒大?。ㄒ唬┎《敬笮。ǘ┎《镜男螒B(tài)構(gòu)造（二）病毒的形態(tài)構(gòu)造（三）化學組成（三）化學組成病毒粒子病毒粒子(virus particle) (virus particle) ：指成熟的、結(jié)構(gòu)：指成熟的、結(jié)構(gòu)完整的、有感染性的病毒個體。在電子顯微鏡完整的、有感染性的病毒個體。在電子顯微鏡下呈特定的形態(tài)。下呈特定的形態(tài)。.（一）病毒大?。ㄒ唬┎《敬笮y定

8、病毒大小的單位是納米（測定病毒大小的單位是納米（10109 9) )，多數(shù)病毒，多數(shù)病毒的直徑在的直徑在100nm100nm以下以下: : 50 nm 150nm 150nm 大型病毒（最大大型病毒（最大300 nm300 nm）絕大多數(shù)病毒是能通過細菌濾器絕大多數(shù)病毒是能通過細菌濾器, ,須用電鏡才能須用電鏡才能觀察到其具體形態(tài)和大小。觀察到其具體形態(tài)和大小。. 病病 毒毒 大大 小小牛痘苗病毒牛痘苗病毒傳染性濃泡皮炎病毒傳染性濃泡皮炎病毒腮腺炎病毒腮腺炎病毒T T偶數(shù)病毒偶數(shù)病毒皰疹病毒皰疹病毒大蚊病毒大蚊病毒流感病毒流感病毒煙草花葉病毒煙草花葉病毒腺病毒腺病毒多瘤病毒多瘤病毒脊髓灰質(zhì)炎病

9、毒脊髓灰質(zhì)炎病毒1微米微米.（二）病毒的形態(tài)（二）病毒的形態(tài)多數(shù)病毒呈球形或近似球形，桿狀，絲狀，少數(shù)可為多數(shù)病毒呈球形或近似球形，桿狀，絲狀，少數(shù)可為子彈狀、磚塊狀，噬菌體可呈蝌蚪狀。子彈狀、磚塊狀，噬菌體可呈蝌蚪狀。.1 1、病毒粒子的基本結(jié)構(gòu)、病毒粒子的基本結(jié)構(gòu) 衣殼衣殼 核心核心包膜包膜刺突刺突核衣殼核衣殼衣殼粒衣殼粒.病毒粒子結(jié)構(gòu)模式圖病毒粒子結(jié)構(gòu)模式圖A A 結(jié)構(gòu)簡單的病毒粒子；結(jié)構(gòu)簡單的病毒粒子；B B 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的病毒粒子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的病毒粒子.2 2、病毒的對稱體制、病毒的對稱體制三類典型形態(tài)的三類典型形態(tài)的病毒：病毒：廿面體對稱的結(jié)構(gòu)廿面體對稱的結(jié)構(gòu)( (球狀球狀) ) 螺旋對稱

10、的結(jié)構(gòu)螺旋對稱的結(jié)構(gòu)( (桿狀桿狀) ) 復(fù)合對稱的結(jié)構(gòu)復(fù)合對稱的結(jié)構(gòu)( (蝌蚪狀蝌蚪狀) )大腸桿菌的大腸桿菌的T T偶數(shù)噬菌體是由橢偶數(shù)噬菌體是由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對稱圓形的二十面體頭部和螺旋對稱的尾部組合而成，是病毒中復(fù)合的尾部組合而成，是病毒中復(fù)合對稱的代表。對稱的代表。.螺旋對稱螺旋對稱二十面體對稱二十面體對稱復(fù)合對稱復(fù)合對稱(A) Filamentous(B) Complex(C) Eicosahedral(D) EnvelopedRNA or DNAProtein Coat(Capsomers)Lipid envelope病毒粒子的對稱體制病毒粒子的對稱體制.3 3、三類

11、典型形態(tài)的病毒及其代表、三類典型形態(tài)的病毒及其代表二十面體對稱的代表二十面體對稱的代表- -腺病毒腺病毒復(fù)合對稱的代表復(fù)合對稱的代表-T-T偶數(shù)噬菌體偶數(shù)噬菌體螺旋對稱的代表螺旋對稱的代表- -煙草花葉病毒煙草花葉病毒(TMV)(TMV).（1 1）螺旋對稱的代表）螺旋對稱的代表- -煙草花葉病毒煙草花葉病毒 (tobaco mosaicvirus,TMV)有三種類型：纖維狀、直桿狀和彎曲桿狀。衣殼形似一中空柱，有三種類型：纖維狀、直桿狀和彎曲桿狀。衣殼形似一中空柱，內(nèi)包核酸，衣殼粒和核酸呈螺旋對稱形排列。由內(nèi)包核酸，衣殼粒和核酸呈螺旋對稱形排列。由9595衣殼衣殼PrPr和和5 5SSRNA

12、SSRNA組成。蛋白質(zhì)衣殼由衣殼粒（組成。蛋白質(zhì)衣殼由衣殼粒（21302130個）一個緊挨一個個）一個緊挨一個地呈螺旋排列而成，地呈螺旋排列而成，ssRNAssRNA位于衣殼內(nèi)側(cè)螺旋狀溝中。位于衣殼內(nèi)側(cè)螺旋狀溝中。 .（2 2）二十面體對稱的代表腺病毒）二十面體對稱的代表腺病毒(Adenovirus)(Adenovirus)具有具有2020個面，個面，3030條邊和條邊和1212個頂角。核衣殼由個頂角。核衣殼由不同數(shù)量的衣殼粒按一定方式排列成對稱體。不同數(shù)量的衣殼粒按一定方式排列成對稱體。腺病毒粒子共由腺病毒粒子共由252252個球形的衣殼粒排列成個球形的衣殼粒排列成一個具有廿面的對稱體，線狀

13、一個具有廿面的對稱體，線狀dsDNAdsDNA。噬菌體噬菌體 X174X174只有只有1212個衣殼粒，最大的廿面?zhèn)€衣殼粒，最大的廿面體是由體是由1 1，472472個衣殼粒組成的昆蟲病毒粒子。個衣殼粒組成的昆蟲病毒粒子。 .絕大多數(shù)噬菌體為蝌蚪形，現(xiàn)以絕大多數(shù)噬菌體為蝌蚪形，現(xiàn)以E.coli T4E.coli T4為例，介紹為例，介紹蝌蚪形噬菌體的結(jié)構(gòu)：蝌蚪形噬菌體的結(jié)構(gòu)：大腸桿菌大腸桿菌T4T4噬菌體構(gòu)造噬菌體構(gòu)造（3 3）復(fù)合對稱的代表）復(fù)合對稱的代表T T偶數(shù)噬菌體偶數(shù)噬菌體95nm95nm95nm95nm65nm65nm2424環(huán)環(huán)頸環(huán)頸環(huán).3 3、病毒的群體形態(tài)、病毒的群體形態(tài)包涵

14、體包涵體(inclusion body)(inclusion body)噬菌斑噬菌斑(plaque)(plaque)空斑空斑(plaque)(plaque)枯斑枯斑(lesion)(lesion)病毒的群體形態(tài)有：病毒的群體形態(tài)有：.（1 1）包涵體）包涵體（inclusion bodyinclusion body）概念：感染病毒的宿主細胞內(nèi)，出現(xiàn)在光學顯微鏡下概念：感染病毒的宿主細胞內(nèi)，出現(xiàn)在光學顯微鏡下可見的大小、形態(tài)、數(shù)量不等的小體，稱為包涵體?？梢姷拇笮?、形態(tài)、數(shù)量不等的小體，稱為包涵體。在宿主細胞內(nèi)形成包涵體是病毒的特征，不同的病毒在宿主細胞內(nèi)形成包涵體是病毒的特征，不同的病毒其形成

15、的包涵體具有不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和特性。其形成的包涵體具有不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和特性。包涵體在細胞中的形成部位：包涵體在細胞中的形成部位： 位于細胞核內(nèi)位于細胞核內(nèi)如包疹病毒如包疹病毒 位于細胞質(zhì)內(nèi)位于細胞質(zhì)內(nèi)如狂犬病毒等如狂犬病毒等 胞核內(nèi)胞質(zhì)都有胞核內(nèi)胞質(zhì)都有麻疹病毒麻疹病毒 .包涵體（包涵體（inclusion bodyinclusion body）是病毒的聚集體是病毒的聚集體; ;是病毒的合成部位是病毒的合成部位; ;是病毒蛋白和與病毒感染有關(guān)的蛋白質(zhì)是病毒蛋白和與病毒感染有關(guān)的蛋白質(zhì)非病毒性包涵體非病毒性包涵體, ,由化學因子或細菌感染形成由化學因子或細菌感染形成包涵體的實踐意義包涵體的實踐

16、意義-病毒鑒定、臨床診斷依據(jù)。病毒鑒定、臨床診斷依據(jù)。.(2)(2)噬菌斑噬菌斑(plaque)(plaque)噬菌斑是指在宿主細菌的噬菌斑是指在宿主細菌的菌苔上，噬菌體使菌體裂菌苔上，噬菌體使菌體裂解而形成的空斑。解而形成的空斑。應(yīng)用：應(yīng)用：1 1、噬菌體定量計數(shù)、噬菌體定量計數(shù)2 2、噬菌體的鑒定、噬菌體的鑒定.空斑和病斑空斑和病斑 在動物細胞培養(yǎng)物上的與噬菌斑類似的空斑在動物細胞培養(yǎng)物上的與噬菌斑類似的空斑, ,稱為病斑稱為病斑. .因為受腫瘤病毒感染。因為受腫瘤病毒感染。 空斑和病斑用于動物病毒粒子的計數(shù)也可以采空斑和病斑用于動物病毒粒子的計數(shù)也可以采用噬菌斑法類似的技術(shù)。用噬菌斑法類

17、似的技術(shù)。.枯斑：枯斑：植物病毒在植物葉片上形成的群體植物病毒在植物葉片上形成的群體 稱為枯斑。稱為枯斑。.（三）化學組成（三）化學組成 病毒的主要成分為核酸（病毒的主要成分為核酸（DNADNA或或RNARNA）和蛋白質(zhì)。有）和蛋白質(zhì)。有的病毒還含有脂質(zhì)、糖類等其他組分。的病毒還含有脂質(zhì)、糖類等其他組分。.1 1、病毒的核酸、病毒的核酸 病毒核酸是病毒粒中最重要的成分，是病毒繁殖、病毒核酸是病毒粒中最重要的成分，是病毒繁殖、遺傳變異與感染性的物質(zhì)基礎(chǔ)。核酸構(gòu)成了病毒的遺傳變異與感染性的物質(zhì)基礎(chǔ)。核酸構(gòu)成了病毒的基因組?；蚪M。 病毒核酸的種類很多，是病毒分類鑒定中的重要指病毒核酸的種類很多，是

18、病毒分類鑒定中的重要指標：標： 是是DNADNA還是還是RNARNA；是單鏈還是雙鏈；是單鏈還是雙鏈； 呈線狀還是環(huán)狀；呈線狀還是環(huán)狀； 是閉環(huán)還是開口環(huán)；是閉環(huán)還是開口環(huán)； 基因組是單分子、雙分子、三分子或多分子；基因組是單分子、雙分子、三分子或多分子； 核酸的堿基或堿基對數(shù)；核苷酸序列等。核酸的堿基或堿基對數(shù)；核苷酸序列等。.一種病毒至少含有一種核酸（一種病毒至少含有一種核酸（DNADNA或或RNARNA）。）。 植物病毒絕大多數(shù)含植物病毒絕大多數(shù)含DNA;DNA;少數(shù)含少數(shù)含RNARNA； 動物病毒一部分含動物病毒一部分含DNADNA，一部分含，一部分含RNARNA； 細菌病毒普遍含細菌

19、病毒普遍含DNADNA，含，含RNARNA的極少。的極少。病毒的核酸類型極為多樣化：病毒的核酸類型極為多樣化： 病毒的病毒的DNADNA與與RNARNA均有單鏈和雙鏈：均有單鏈和雙鏈： dsDNA ssDNA dsRNA ssRNA 病毒核酸的種類病毒核酸的種類.病毒病毒DNADNA分子有線狀和環(huán)狀之分。分子有線狀和環(huán)狀之分。 .有的病毒只有一種蛋白質(zhì)，多數(shù)含有為數(shù)不多的幾種有的病毒只有一種蛋白質(zhì)，多數(shù)含有為數(shù)不多的幾種蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。病毒蛋白質(zhì)的氨基酸組成與其他生物一樣，但不同病病毒蛋白質(zhì)的氨基酸組成與其他生物一樣，但不同病毒蛋白質(zhì)的氨基酸組成和含量各不相同。毒蛋白質(zhì)的氨基酸組成和含量各不相

20、同。病毒蛋白質(zhì)主要在構(gòu)成病毒結(jié)構(gòu)、病毒的侵染與增殖病毒蛋白質(zhì)主要在構(gòu)成病毒結(jié)構(gòu)、病毒的侵染與增殖過程中發(fā)揮作用。過程中發(fā)揮作用。 3.3.其他成分其他成分一些較復(fù)雜的病毒（如包膜病毒）除含有核酸和蛋一些較復(fù)雜的病毒（如包膜病毒）除含有核酸和蛋白質(zhì)兩種成分外，還含有脂類、多糖等其他成分。白質(zhì)兩種成分外，還含有脂類、多糖等其他成分。2.2.病毒的蛋白質(zhì)病毒的蛋白質(zhì).三、各類病毒及其繁殖方式三、各類病毒及其繁殖方式原核生物病毒原核生物病毒噬菌體噬菌體植物病毒植物病毒人類和脊椎動物病毒人類和脊椎動物病毒昆蟲病毒昆蟲病毒.( (一一) )原核生物的病毒原核生物的病毒噬菌體噬菌體噬菌體：是病毒中的一種，一

21、般把侵染細菌、放噬菌體：是病毒中的一種，一般把侵染細菌、放線菌、藍細菌的病毒叫噬菌體，包括噬細菌體、線菌、藍細菌的病毒叫噬菌體，包括噬細菌體、噬放線菌體、噬藍細菌體等。噬放線菌體、噬藍細菌體等。 把侵染真菌的病毒把侵染真菌的病毒叫噬真菌體。叫噬真菌體。噬菌體在自然界廣泛存在，在噬菌體在自然界廣泛存在，在19951995年發(fā)表的年發(fā)表的ICTVICTV的病毒分類與命名第六次報告中共報道了的病毒分類與命名第六次報告中共報道了40004000余余種，分別劃歸為種，分別劃歸為4949個病毒科。個病毒科。噬菌體共有六類形態(tài)。噬菌體共有六類形態(tài)。.噬菌體的六類形態(tài)：噬菌體的六類形態(tài)：T-T-系噬菌體系噬菌

22、體T-T-系噬菌體是研究的最廣泛而又深入的系噬菌體是研究的最廣泛而又深入的細菌噬菌體，按發(fā)現(xiàn)的先后順序進行從細菌噬菌體，按發(fā)現(xiàn)的先后順序進行從T T1 1-T-T7 7編號，后編號，后來發(fā)現(xiàn)其中偶數(shù)者的形態(tài)都相同（蝌蚪形收縮性長尾），來發(fā)現(xiàn)其中偶數(shù)者的形態(tài)都相同（蝌蚪形收縮性長尾），故統(tǒng)稱故統(tǒng)稱T T偶數(shù)噬菌體。偶數(shù)噬菌體。.噬菌體的類型噬菌體的類型溫和噬菌體（溫和噬菌體（temperate phragetemperate phrage）噬菌體感噬菌體感染細胞后，將其核酸整合（插入）到宿主的核染細胞后，將其核酸整合（插入）到宿主的核DNADNA上，并且可以隨宿主上，并且可以隨宿主DNADNA的

23、復(fù)制而進行同步復(fù)制，的復(fù)制而進行同步復(fù)制，在一般情況下，不引起寄主細胞裂解的噬菌體。在一般情況下，不引起寄主細胞裂解的噬菌體。烈性噬菌體（烈性噬菌體（virulent phagevirulent phage）感染細胞后感染細胞后, ,能在寄主細胞內(nèi)增殖，產(chǎn)生大量子代噬菌體并引能在寄主細胞內(nèi)增殖，產(chǎn)生大量子代噬菌體并引起細菌裂解的噬菌體。起細菌裂解的噬菌體。.噬菌體的繁殖分為：吸附、侵入、增殖（復(fù)制與生噬菌體的繁殖分為：吸附、侵入、增殖（復(fù)制與生物合成）、成熟（裝配）和裂解（釋放）物合成）、成熟（裝配）和裂解（釋放）5 5個階段。個階段。（1 1）噬菌體的繁殖）噬菌體的繁殖裂解性周期（增殖性周期

24、）：烈性噬菌體的繁殖過程。裂解性周期（增殖性周期）：烈性噬菌體的繁殖過程。. 吸附吸附(adsorption)(adsorption)噬菌體對宿主細胞的吸附具高度的特異性。噬菌體對宿主細胞的吸附具高度的特異性。吸附的機理：尾絲尖端與受體發(fā)生共價結(jié)合。吸附的機理：尾絲尖端與受體發(fā)生共價結(jié)合。.影響吸附的因素影響吸附的因素：噬菌體數(shù)量噬菌體數(shù)量；陽離子濃度陽離子濃度；溫度溫度；輔輔助因子（生物素）等。助因子（生物素）等。自外裂解：大量噬菌體吸附在同一細胞表面并釋放眾自外裂解：大量噬菌體吸附在同一細胞表面并釋放眾多的溶菌酶，最終因外在的原因?qū)е录毎呀狻６嗟娜芫?，最終因外在的原因?qū)е录毎呀狻?

25、侵入侵入(penetration)(penetration)頭部的核酸通過頭部的核酸通過中空的尾髓壓入中空的尾髓壓入細胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)細胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在細胞外。外殼則留在細胞外。尾鞘的收縮性可尾鞘的收縮性可明顯提高噬菌體明顯提高噬菌體核酸注入的速率。核酸注入的速率。. 增殖增殖 (replication)(replication)包括核酸的復(fù)制和蛋包括核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的生物合成。白質(zhì)的生物合成。增殖是通過噬菌體基增殖是通過噬菌體基因表達實現(xiàn)的。因表達實現(xiàn)的。核酸的復(fù)制與病毒蛋核酸的復(fù)制與病毒蛋白質(zhì)的合成是分開進白質(zhì)的合成是分開進行的。行的。.病毒核酸鏈接入寄主核酸鏈病毒核酸鏈接入寄主核

26、酸鏈 病毒核酸復(fù)制病毒核酸復(fù)制病毒核酸的復(fù)制病毒核酸的復(fù)制. 成熟（裝配）成熟（裝配） 已合成的各部件進行自行裝配成新的噬菌體的過程。已合成的各部件進行自行裝配成新的噬菌體的過程。T T偶數(shù)噬菌體裝配過程模式圖偶數(shù)噬菌體裝配過程模式圖.被感染細胞裂解，成熟的子代噬菌體轉(zhuǎn)移到外界。開始被感染細胞裂解，成熟的子代噬菌體轉(zhuǎn)移到外界。開始新的生活史。新的生活史。 裂解（釋放）裂解（釋放） 裂解量：平均每一宿主細胞裂解后所產(chǎn)生的裂解量：平均每一宿主細胞裂解后所產(chǎn)生的 子代噬菌體數(shù)。子代噬菌體數(shù)。.有囊膜病毒以有囊膜病毒以“出芽出芽”方式釋放方式釋放.2 2、噬菌體效價的測定、噬菌體效價的測定效價（噬菌斑

27、形成單位數(shù)、感染中心數(shù)）：每效價（噬菌斑形成單位數(shù)、感染中心數(shù)）：每mlml樣品中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù)。樣品中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù)。測定方法：測定方法： 斑點試驗法、液體稀釋管法、單層平板法、斑點試驗法、液體稀釋管法、單層平板法、 雙層平板法、快速玻片法雙層平板法、快速玻片法.瓊脂平板瓊脂平板菌液菌液+ +噬菌體試樣噬菌體試樣+ +瓊脂培養(yǎng)基瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)培養(yǎng)1010余小時余小時計數(shù)噬菌斑計數(shù)噬菌斑噬菌斑數(shù)噬菌斑數(shù)= =試樣中噬菌體數(shù)試樣中噬菌體數(shù)雙層平板法雙層平板法.（1 1）一步生長曲線的基本實驗步驟）一步生長曲線的基本實驗步驟離離 心心 術(shù)術(shù)抗病毒血清抗病毒血清培養(yǎng)培

28、養(yǎng)定時取樣測噬菌斑數(shù)定時取樣測噬菌斑數(shù)以培養(yǎng)時間為橫坐標，以噬菌斑數(shù)為縱坐標，以培養(yǎng)時間為橫坐標，以噬菌斑數(shù)為縱坐標，繪出的曲線為一步生長曲線。繪出的曲線為一步生長曲線。3 3、噬菌體增殖規(guī)律的描述方法、噬菌體增殖規(guī)律的描述方法一步生長曲線一步生長曲線 定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實驗曲線。定量描述烈性噬菌體生長規(guī)律的實驗曲線。.（2 2）一步生長曲線的三個階段）一步生長曲線的三個階段: : 潛伏期、裂解期、平穩(wěn)期潛伏期、裂解期、平穩(wěn)期 1 1）潛伏期）潛伏期 噬菌體的核酸侵入宿主噬菌體的核酸侵入宿主細胞至第一個成熟噬菌體粒子裝細胞至第一個成熟噬菌體粒子裝配前的一段時間?？煞譃閮蓚€階配前的一段

29、時間?？煞譃閮蓚€階段：隱晦期、胞內(nèi)累積期。段：隱晦期、胞內(nèi)累積期。2 2）裂解期）裂解期 緊接在潛伏期后的宿主緊接在潛伏期后的宿主細胞迅速裂解、溶液中噬菌體粒細胞迅速裂解、溶液中噬菌體粒子急劇增多的一段時間。子急劇增多的一段時間。3 3）平穩(wěn)期）平穩(wěn)期 感染后的宿主細胞已全感染后的宿主細胞已全部裂解，溶液中噬菌體效價達到部裂解，溶液中噬菌體效價達到最高點的時期。最高點的時期。.溫和噬菌體特點溫和噬菌體特點游離態(tài)游離態(tài)溫和整合態(tài)溫和整合態(tài)( (原噬菌體）原噬菌體）營養(yǎng)態(tài)營養(yǎng)態(tài)具有整合能力；具有整合能力；具有同步復(fù)制能力；具有同步復(fù)制能力；都是都是dsDNA;dsDNA;4 4、溶源性、溶源性溶源

30、性：溫和噬菌體侵入宿主細菌細胞后，由于溶源性：溫和噬菌體侵入宿主細菌細胞后，由于其核酸整合到宿主核基因組上，并隨宿主核酸同其核酸整合到宿主核基因組上，并隨宿主核酸同步復(fù)制，并不引起宿主細胞裂解的特性。子代均步復(fù)制，并不引起宿主細胞裂解的特性。子代均具有溶源性。具有溶源性。溫和噬菌體存在形式溫和噬菌體存在形式.溶源性與溶源性細菌 溶源性細菌：含有原噬菌體的細菌稱為溶源性細菌溶源性細菌：含有原噬菌體的細菌稱為溶源性細菌（lysogenic bacterialysogenic bacteria）或溶源化細胞）或溶源化細胞(lysogeniccell)(lysogeniccell)。溶源菌是一類能和溫

31、和噬菌體長期共存，一般不會出現(xiàn)有溶源菌是一類能和溫和噬菌體長期共存，一般不會出現(xiàn)有害影響的細胞。害影響的細胞。 溶源性（溶源現(xiàn)象）：是溫和噬菌體侵入宿主細菌細胞后，溶源性（溶源現(xiàn)象）：是溫和噬菌體侵入宿主細菌細胞后，由于其核酸整合到宿主核基因組上，并隨宿主核酸同步復(fù)由于其核酸整合到宿主核基因組上，并隨宿主核酸同步復(fù)制，并不引起宿主細胞裂解的特性。制，并不引起宿主細胞裂解的特性。 凡能引起溶源性的噬菌體即為溫和噬菌體。凡能引起溶源性的噬菌體即為溫和噬菌體。 . 溶源性廣泛存在于各種細菌中，如大腸桿菌、假溶源性廣泛存在于各種細菌中，如大腸桿菌、假單胞菌、沙門氏菌、鏈球菌、芽孢桿菌、棒桿菌、單胞菌、

32、沙門氏菌、鏈球菌、芽孢桿菌、棒桿菌、弧菌和極毛桿菌等。弧菌和極毛桿菌等。 溶源性菌株命名：在敏感菌株的名稱后面加一括溶源性菌株命名：在敏感菌株的名稱后面加一括號，其中寫上溶源性噬菌體，例如號，其中寫上溶源性噬菌體，例如E.coliE.coliK12()K12()。.溶源性細菌的測定溶源性細菌的測定 1 1）將少量溶源菌與大量敏感性的指示菌相混合；）將少量溶源菌與大量敏感性的指示菌相混合；2 2）與瓊脂培養(yǎng)基混勻后倒平板；）與瓊脂培養(yǎng)基混勻后倒平板；3 3）經(jīng)培養(yǎng)后溶源菌長出如圖菌落。）經(jīng)培養(yǎng)后溶源菌長出如圖菌落。.噬菌體的應(yīng)用噬菌體的應(yīng)用 噬菌體會給人類造成損失，利用微生物進行發(fā)噬菌體會給人類

33、造成損失，利用微生物進行發(fā)酵的工業(yè)常深受其害。但是，由于噬菌體的某酵的工業(yè)常深受其害。但是，由于噬菌體的某些生物學特性，使其在人類的生產(chǎn)實踐和生物些生物學特性，使其在人類的生產(chǎn)實踐和生物學基礎(chǔ)理論研究中都有一定價值?？筛爬橐詫W基礎(chǔ)理論研究中都有一定價值。可概括為以下幾方面。下幾方面。 .1)1)用于鑒定未知細菌用于鑒定未知細菌 在醫(yī)學上，有些難鑒別的病原菌，利用噬菌在醫(yī)學上，有些難鑒別的病原菌，利用噬菌體對宿主細胞的高度?；缘拿舾行?，不僅可鑒定到菌種，而且體對宿主細胞的高度?；缘拿舾行?，不僅可鑒定到菌種，而且可鑒定到菌型?？设b定到菌型。2)2)用于臨床用于臨床 治療某些傳染性疾病。治療某

34、些傳染性疾病。 如果將噬菌體制劑與抗生素或如果將噬菌體制劑與抗生素或者磺胺藥物配合應(yīng)用，則效果更好。者磺胺藥物配合應(yīng)用，則效果更好。3)3)檢驗植物病原菌檢驗植物病原菌 利用噬菌體可以檢驗由種子攜帶的植物病原菌。利用噬菌體可以檢驗由種子攜帶的植物病原菌。4)4)測定輻射劑量測定輻射劑量 某些噬菌體某些噬菌體( (如如T2)T2)對輻射劑量的反應(yīng)敏感而精確。對輻射劑量的反應(yīng)敏感而精確。5)5)噬菌體在分子生物學研究中的作用噬菌體在分子生物學研究中的作用 噬菌體現(xiàn)已成為進行分子生噬菌體現(xiàn)已成為進行分子生物學研究的較為理想的重要材料。物學研究的較為理想的重要材料。.（二）植物病毒（二）植物病毒已知的

35、植物病毒多達已知的植物病毒多達700700種（種（19891989年），多數(shù)是年），多數(shù)是ssRNAssRNA病毒。病毒。形態(tài)：桿、絲、球狀，一般無包膜。形態(tài)：桿、絲、球狀，一般無包膜。16191619年荷蘭畫年荷蘭畫師描畫的有病師描畫的有病郁金香的畫像。郁金香的畫像。 .花葉、黃化或紅化等癥狀花葉、黃化或紅化等癥狀植株發(fā)生矮化，叢枝或畸形等植株發(fā)生矮化，叢枝或畸形等形成枯斑或壞死等癥狀形成枯斑或壞死等癥狀植物黃萎病植物黃萎病植物感染病毒后的主要癥狀植物感染病毒后的主要癥狀.借昆蟲刺吸式口器進入、通過借昆蟲刺吸式口器進入、通過傷口或嫁接進入傷口或嫁接進入 ，再通過胞，再通過胞間連絲或輸導(dǎo)組織迅

36、速向其它間連絲或輸導(dǎo)組織迅速向其它部位擴散引起普遍感染。部位擴散引起普遍感染。1 1、“侵入侵入”方式方式3 3、核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成、核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成2 2、脫殼、脫殼植物病毒侵入宿主細胞后才能發(fā)生脫殼。植物病毒侵入宿主細胞后才能發(fā)生脫殼。增殖過程增殖過程 4 4、裝配（成熟）、裝配（成熟）.（三）人類和脊椎動物病毒（三）人類和脊椎動物病毒在人類與脊椎動物中廣泛寄生著相應(yīng)的病毒。人類傳在人類與脊椎動物中廣泛寄生著相應(yīng)的病毒。人類傳染病染病8080由病毒引起（由病毒引起（300300種），脊椎動物病毒種），脊椎動物病毒900900種，許多病毒引起人畜共患病。另一些病毒感染種，許多病毒引起人畜共患病。另一些病毒感染動物后，并不致死宿