第三章病毒與亞病毒演示文稿

第三章病毒與亞病毒演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五優(yōu)選第三章病毒與亞病毒現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五一、病毒的特點(diǎn)：①形體極其微小，一般都能通過(guò)細(xì)菌濾器，電子顯微鏡才能觀察；②沒(méi)有細(xì)胞構(gòu)造，主要成分僅為核酸和蛋白質(zhì)兩種；③每一種病毒只含一種核酸，不是DNA就是RNA；④既無(wú)產(chǎn)能酶系，也無(wú)蛋白質(zhì)和核酸合成酶系，只能利用宿主活細(xì)胞內(nèi)現(xiàn)成代謝系統(tǒng)合成自身的核酸和蛋白質(zhì)成分；⑤以核酸和蛋白質(zhì)等“元件”的裝配實(shí)現(xiàn)其大量繁殖；⑥在離體條件下，能以無(wú)生命的生物大分子狀態(tài)存在，并長(zhǎng)期保持其侵染活力；⑦對(duì)一般抗生素不敏感，但對(duì)干擾素(IFN)敏感；⑧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?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五二、人類(lèi)對(duì)病毒的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)過(guò)程關(guān)于病毒所導(dǎo)致的疾病，早在公元前二至三個(gè)世紀(jì)的印度和中國(guó)就有了關(guān)于天花的記錄。1884年，法國(guó)微生物學(xué)家查理斯·尚柏朗（CharlesChamberland）發(fā)明了一種細(xì)菌無(wú)法濾過(guò)的過(guò)濾器，可以將液體中的細(xì)菌除去。1892年，俄國(guó)生物學(xué)家伊凡諾夫斯基（DmitryIvanovsky）在研究煙草花葉病時(shí)發(fā)現(xiàn)將感染花葉病的煙草葉的提取液用燭形濾器過(guò)濾后能夠感染其他煙草。1899年，荷蘭微生物學(xué)家馬丁烏斯·貝杰林克（MartinusBeijerinck）重復(fù)了Ivanovsky的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這種新的感染性物質(zhì)只在分裂細(xì)胞中復(fù)制，并稱(chēng)之為contagiumvivumfluidum（可溶的活菌）并進(jìn)一步命名為virus（病毒）。20世紀(jì)早期，英國(guó)細(xì)菌學(xué)家FrederickTwort發(fā)現(xiàn)了噬菌體。現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五1931年，德國(guó)工程師恩斯特·魯斯卡和馬克斯·克諾爾發(fā)明了電子顯微鏡，使得研究者首次得到了病毒形態(tài)的照片。1935年，美國(guó)生物化學(xué)家和病毒學(xué)家溫德?tīng)枴っ防椎纤肌に固估玫降谝粋€(gè)被結(jié)晶的病毒煙草花葉病毒晶體，獲得1946年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1941年，Bernal和Fankuchen拍攝第一張病毒的X射線衍射照片。1955年，羅莎琳·富蘭克林揭示病毒的整體結(jié)構(gòu)。1955年，HeinzFraenkel-Conrat和RobleyWilliams發(fā)現(xiàn)將分離純化的煙草花葉病毒RNA和衣殼蛋白混合在一起后，可以重新組裝成具有感染性的病毒。1963年，巴魯克·塞繆爾·布隆伯格發(fā)現(xiàn)了乙型肝炎病毒。1965年，霍華德·馬丁·特明發(fā)現(xiàn)并描述了第一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，逆轉(zhuǎn)錄酶在1970年由霍華德·特明和戴維·巴爾的摩分別獨(dú)立鑒定出。1983年，法國(guó)巴斯德研究院的呂克·蒙塔尼和弗朗索瓦絲·巴爾－西諾西首次分離得到艾滋病毒（HIV），與發(fā)現(xiàn)了能夠?qū)е伦訉m頸癌的人乳頭狀瘤病毒的德國(guó)科學(xué)家哈拉爾德·楚爾·豪森分享了2008年的諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五第二節(jié)、病毒的形態(tài)構(gòu)造和化學(xué)成分一、病毒的大小多數(shù)病毒直徑在100nm(20~200nm),較大的病毒直徑為３００~４５０nm，較小的病毒直徑僅為１８~２２nm。絕大多數(shù)病毒是能通過(guò)細(xì)菌濾器；須用電鏡才能觀察到其具體形態(tài)和大小?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五二、形態(tài)現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五SizesandShapesofViruses(AnimalRNAViruses)現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五SizesandShapesofViruses(AnimalDNAViruses)現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五TransmissionElectronMicrographof

HerpessimplexViruses現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五Tobaccomosaicvirus(TMV)

現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五三、構(gòu)造capsidcoreenvelopespikenucleocapsid

病毒粒子(virion)——成熟的、結(jié)構(gòu)完整的、具有侵染力的單個(gè)病毒，又稱(chēng)病毒顆粒(virusparticle)。Capsomereorcapsomer1、病毒粒子的基本結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五basicstructure現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五ViralStructure(EnvelopedHelicalVirus)現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五ViralStructure(EnvelopedPolyhedralVirus)現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五TransmissionElectronMicrographofHIV-1StainedtoShowSurfaceGlycoproteins現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五TransmissionElectronMicrographofHIV-1現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五2、病毒的對(duì)稱(chēng)性三類(lèi)典型形態(tài)的病毒：★二十面體對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)(球狀)★螺旋對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)(桿狀)★復(fù)合對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)(蝌蚪狀)

大腸桿菌T偶數(shù)噬菌體是由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對(duì)稱(chēng)的尾部組合而成，是病毒中復(fù)合對(duì)稱(chēng)的代表?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五①二十面體對(duì)稱(chēng)病毒粒子現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五②螺旋對(duì)稱(chēng)的病毒粒子TobaccoMosaicVirus現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五③復(fù)合對(duì)稱(chēng)的病毒粒子T4Bacteriophage現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五★有包膜的病毒粒子現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五TransmissionElectronMicrographofHIV-1BuddingfromaHostCell現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五第三節(jié)病毒及其繁殖方式一、原核生物病毒（噬菌體）二、植物病毒、人與脊椎動(dòng)物病毒、昆蟲(chóng)病毒三、亞病毒現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五一、原核生物病毒（噬菌體）噬菌體(bacteriophage,phage)是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱(chēng)。★溫和噬菌體（temperatephrage）——噬菌體感染細(xì)胞后，將其核酸整合（插入）到宿主的核DNA上，并且可以隨宿主DNA的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，在一般情況下，不引起寄主細(xì)胞裂解的噬菌體?！锪倚允删w（virulentphage）——感染細(xì)胞后,能在寄主細(xì)胞內(nèi)增殖，產(chǎn)生大量子代噬菌體并引起細(xì)菌裂解的噬菌體?，F(xiàn)在是25頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五噬菌體具有病毒的一些特性（個(gè)體微小）。噬菌體基因組含有許多個(gè)基因，但所有已知的噬菌體都是細(xì)菌細(xì)胞中利用細(xì)菌的核糖體、蛋白質(zhì)合成時(shí)所需的各種因子、各種氨基酸和能量產(chǎn)生系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)其自身的生長(zhǎng)和增殖。一旦離開(kāi)了宿主細(xì)胞，噬菌體不能生長(zhǎng)和復(fù)制。噬菌體分布極廣，凡是有細(xì)菌的場(chǎng)所，就可能有相應(yīng)噬菌體的存在?，F(xiàn)在是26頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五1、噬菌體的形態(tài)★T-系噬菌體—T-系噬菌體是研究的最廣泛而又深入的細(xì)菌噬菌體，按發(fā)現(xiàn)的先后順序進(jìn)行從T1—T7編號(hào)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)其中偶數(shù)者的形態(tài)都相同（蝌蚪形收縮性長(zhǎng)尾），故統(tǒng)稱(chēng)T偶數(shù)噬菌體。現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五★T偶數(shù)噬菌體的形態(tài)構(gòu)造

由于絕大多數(shù)噬菌體為蝌蚪形，現(xiàn)以E.coliT4為例，介紹蝌蚪形噬菌體的結(jié)構(gòu)：大腸桿菌T4噬菌體構(gòu)造現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五2、烈性噬菌體的繁殖◆Thelyticlifecycleconsistsofthefollowingsteps:Adsorption→Penetration→Replication→Maturation→Release現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五TheLyticLifeCycleofLyticBacteriophagesThebacteriophagebindstoreceptorsonthebacterialcellwall.Thebacteriophageinjectsitsgenomeintothebacterium'scytoplasmFig.2:PenetrationFig.1:Adsorption現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五Thebacteriophagegenomereplicatesandbacteriophagecomponentsbegintobeproducedbywayofthehostbacterium'smetabolicmachinery.Theproductionofbacteriophagecomponentsandenzymesprogresses.Fig.4:LateReplicationFig.3:EarlyReplication現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五Thebacteriophagecomponentsassemble.Abacteriophage-codedenzymebreaksdownthepeptidoglycaninthebacterialcellwallcausingosmoticlysis.Fig.6:ReleaseFig.5:Maturation現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五3、噬菌體的效價(jià)測(cè)定效價(jià)（titre,titer）表示每毫升試樣中所含有的具侵染性的噬菌體粒子數(shù)，又稱(chēng)噬菌斑形成單位數(shù)（plaque-formingunit,pfu）或感染中心數(shù)（infectivecentre）。測(cè)定效價(jià)常用且較精確的方法稱(chēng)為雙層平板法（twolayerplatingmethod）?，F(xiàn)在是33頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五4、測(cè)定噬菌體生長(zhǎng)的方法高濃度敏感細(xì)菌＋適量噬菌體相混合一定時(shí)間(5min)除去游離噬菌體進(jìn)行高倍稀釋培養(yǎng)定時(shí)取樣測(cè)定噬菌體數(shù)抗血清現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五★一步生長(zhǎng)曲線現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五5、溫和噬菌體的繁殖★溫和噬菌體(temperatephage)：吸附并侵入細(xì)胞后，噬菌體的DNA整合在宿主的染色體組上，并可長(zhǎng)期隨宿主DNA的復(fù)制而同步復(fù)制，因而在一般情況下不進(jìn)行增殖和引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體,如E.coli的、P1、P2，Salmonellatyphimurium的P22等?！锴笆删w(prophage)：處于整合態(tài)的噬菌體核酸。★溫和噬菌體的特點(diǎn)：其核酸的類(lèi)型都是dsDNA；具有整合能力；具有同步復(fù)制能力?！餃睾褪删w的三種存在形式：游離態(tài)、整合態(tài)、營(yíng)養(yǎng)態(tài)現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五★溫和噬菌體在細(xì)菌染色體上的整合位置：

就目前所知，所有溫和噬菌體的核酸都是雙鏈DNA。按照溫和噬菌體DNA與細(xì)菌DNA結(jié)合部位的不同，又可將其分成兩類(lèi)：★①只有一個(gè)特定結(jié)合部位的溫和噬菌體：

大腸桿菌的噬菌體★②具有多個(gè)或不定部位的溫和噬菌體：

大腸桿菌的P1噬菌體、鼠傷寒沙門(mén)氏菌P22噬菌體

現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五★溶源性(lysogeny)：溫和噬菌體侵染敏感細(xì)菌后不裂解它們，而與細(xì)菌共存的特性。★溶源性細(xì)菌(lysogen或lysogenicbacteria)：在核染色體組上整合有前噬菌體并能正常生長(zhǎng)繁殖而不被裂解的微生物?！镌谧匀唤缰?，各種細(xì)菌、放線菌等都有溶源菌存在，例如溶源性菌株E.coliK12()就表示一株帶有前噬菌體的大腸桿菌K12溶原菌株。

現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期五

Adsorption

Penetration

ProphageFormation

MaintainingtheProphageduringtheLysogenicLifeCycleRep