2023學(xué)年完整公開課版病毒

生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)教學(xué)資源庫第一

章病毒教學(xué)要求理解：病毒的特點(diǎn)，化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，繁殖過程，毒性噬菌體、溫和噬菌體的概念。了解病毒對(duì)環(huán)境因素的抵抗力及在污水處理過程中的去除效果。第一節(jié)病毒的一般特性及其分類

病毒的定義:一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成份組成的超顯微“非細(xì)胞生物”、無細(xì)胞結(jié)構(gòu)、營(yíng)專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的實(shí)體，在活細(xì)胞外以無生命的化學(xué)大分子狀態(tài)存在，一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞又具有生命特征。

一、病毒的特點(diǎn)

大小:個(gè)體極?。?0-300nm）,只能用電子顯微鏡觀察；

結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分：無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，核酸和蛋白質(zhì)；

遺傳因子：只含一種核酸，DNA或RNA;

代謝特點(diǎn)：無產(chǎn)能酶系、無核酸和蛋白質(zhì)合成酶系，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生；

繁殖方式：核酸和蛋白質(zhì)等成分的裝配；

敏感性：對(duì)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感。二、病毒的分類

1.根據(jù)宿主劃分

動(dòng)物病毒

人類疾病的：流感、肝炎、腮腺炎、水痘等；畜禽疾病的：口蹄疫、狂犬病、禽流感、豬瘟等。

植物病毒

煙草花葉病、柑桔黃龍病等。

微生物病毒（噬菌體、噬真菌體、噬藻體、噬放線菌體）

2.按核酸類型劃分

DNA病毒和RNA病毒三類病毒和阮病毒非細(xì)胞生物（真）病毒：至少含核酸和蛋白質(zhì)二種組分亞病毒類病毒：只含具侵染性的RNA組分朊病毒：只含蛋白質(zhì)至今所知的最小、最簡(jiǎn)單的病毒；僅含一種成分——RNA；

能在敏感細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制。類病毒發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)類病毒是馬鈴薯紡錘形塊莖病類病毒(PSTV)，

又稱蛋白質(zhì)侵染因子。是一類能侵染動(dòng)物并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分子無免疫性疏水蛋白質(zhì)。羊瘙癢病是羊的一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退化性紊亂疾病。表現(xiàn)為毛脫落，皮膚瘙癢，失去平衡和后肢麻痹等癥狀?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與朊病毒有關(guān)的疾病有瘋牛病、羊瘙癢病、人的庫魯病（震顫?。┖涂?雅氏病(早老性癡呆病)。朊病毒(prion)

第二節(jié)病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)一、病毒的形態(tài)和大小病毒的形狀多樣，依種類不同而不同球狀，卵圓形，磚形（動(dòng)物病毒）桿狀，絲狀（植物病毒）蝌蚪狀，絲狀（噬菌體）第二節(jié)病毒的形態(tài)與結(jié)構(gòu)一、形態(tài)和大小

病毒的形態(tài)多樣，依種類不同而不同

球狀、卵圓形、磚形、……（動(dòng)物病毒）桿狀、絲狀、……（植物病毒）蝌蚪狀、絲狀、球形、……（噬菌體）

痘病毒，如天花子彈狀病毒，如狂犬病副粘病毒，如腮腺炎流感病毒

噬菌體腺病毒，上呼吸道感染絲狀病毒,如病毒出血熱桿狀病毒，如煙草病毒多瘤乳頭病毒，如宮頸癌球狀噬菌體直徑只有30nm最大的動(dòng)物病毒100×200×300nm只能用電子顯微鏡觀察（×10～18萬倍）二、病毒的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)1、典型病毒粒子的結(jié)構(gòu)基本成分核酸：核心（DNA或RNA）蛋白質(zhì)：衣殼（由若干衣殼粒構(gòu)成）病毒粒子：專指成熟的、結(jié)構(gòu)完整的有感染性的單個(gè)病毒。核心衣殼粒核衣殼（基本結(jié)構(gòu)）刺突囊膜非基本成分：囊膜--類脂或脂蛋白禽流感病毒甲型H1N1病毒病毒舉例：2、病毒粒子的對(duì)稱構(gòu)型及其代表螺旋對(duì)稱型二十面體對(duì)稱型復(fù)合對(duì)稱型螺旋對(duì)稱復(fù)合對(duì)稱二十面體對(duì)稱(1)螺旋狀對(duì)稱型：

煙草花葉病毒（TMV）

直桿狀，中空，由2130個(gè)皮鞋狀的衣殼粒排列成螺旋，核酸核心是單鏈的RNA。癥狀：不能合成葉綠素或葉綠素被破壞，葉片花葉、黃葉等；植株發(fā)生矮化、或畸形；形成枯斑或壞死。呈“球狀”，沒有囊膜，有刺突。衣殼由252個(gè)衣殼粒組成，腺病毒的核心是由線狀雙鏈DNA構(gòu)成的。侵染呼吸道、眼結(jié)膜和淋巴組織，是急性咽炎、流行性角膜結(jié)膜炎和病毒性肺炎等的病原體。(2)二十面體對(duì)稱型：腺病毒⑶復(fù)合對(duì)稱型：大腸桿菌Ｔ4噬菌體頭部（核心是雙鏈DNA）頸部

尾鞘和尾管尾絲基板和刺突尾部蛋白質(zhì)的功能：主要是保護(hù)作用、附著作用、決定特異性及決定致病性、毒力和抗原性等。核酸內(nèi)芯一個(gè)病毒粒子不能同時(shí)含有DNA和RNA動(dòng)物病毒：含DNA或RNA植物病毒：大多含RNA,少數(shù)含DNA噬菌體：大多數(shù)含DNA,少數(shù)含RNA作用：決定病毒遺傳、變異和對(duì)敏感宿主細(xì)胞的感染力。（1）吸附（2）侵入（3）增殖（核酸的復(fù)制與蛋白質(zhì)的生物合成）（4）成熟（裝配）（5）裂解（釋放）第三節(jié)病毒的繁殖和培養(yǎng)

核酸復(fù)制

+

蛋白質(zhì)合成

病毒粒子裝配1、原核生物的病毒——噬菌體的繁殖過程一、病毒的繁殖過程（1）吸附：A：一個(gè)宿主細(xì)胞表面特異性受點(diǎn)數(shù)量有限，故只能吸附相應(yīng)數(shù)量噬菌體，因吸附過多使細(xì)胞壁產(chǎn)生許多小孔，而引起的細(xì)胞裂解，但并未進(jìn)行噬菌體的增殖，這種現(xiàn)象稱為自外裂解。B：一種細(xì)菌可被多種噬菌體感染。C：一個(gè)寄主細(xì)胞與一種噬菌體飽和吸附后并不妨礙另一種噬菌體再吸附。D：Ca、Mg、Ba等二價(jià)陽離子有促進(jìn)吸附作用。E：pH中性時(shí)有利于吸附。

吸附特點(diǎn)吸附刺突和基板固著尾鞘收縮尾管穿入DNA注入（2）侵入（3）增殖

噬菌體利用宿主的生物合成機(jī)構(gòu)和場(chǎng)所，使其自身核酸表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)生大量的子代噬菌體蛋白質(zhì)和核酸。包括噬菌體核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成

（4）成熟（裝配）T4噬菌體的裝配是一個(gè)極為復(fù)雜的自我裝配的過程（5）裂解（釋放）吸附侵入、脫殼早期：病毒特異性酶的合成病毒核酸復(fù)制病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成裝配釋放病毒大分子合成

裂解量：T2為150左右，T4約100二、噬菌體的溶原性

溫和噬菌體：侵入宿主細(xì)胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和其一起同步復(fù)制，宿主細(xì)胞不裂解而繼續(xù)生長(zhǎng)。這一現(xiàn)象稱做溶原性（lysogeny）毒性噬菌體：侵入宿主細(xì)胞后立即引起宿主細(xì)胞破裂。

附著或融合在溶源性細(xì)菌染色體上的溫和噬菌體的核酸稱為原噬菌體或前噬菌體。

前噬菌體含有溫和噬菌體DNA的宿主細(xì)菌叫溶原性細(xì)菌。溶原性細(xì)菌三、病毒的培養(yǎng)1.病毒的培養(yǎng)特征在細(xì)菌培養(yǎng)液中，細(xì)菌被噬菌體感染，細(xì)胞裂解，渾濁的菌懸液變成為透明的裂解溶液。

在固體培養(yǎng)基上-噬菌斑噬菌斑形成單位（pfu）2.病毒的培養(yǎng)基：病毒是專性寄生在活的敏感宿主細(xì)胞內(nèi)才能生長(zhǎng)繁殖的微生物。因此病毒的培養(yǎng)基要求苛刻，專一性強(qiáng)。3.病毒的培養(yǎng)動(dòng)物病毒：動(dòng)物接種、雞胚接種和組織培養(yǎng)技術(shù)噬菌體：雙層瓊脂法培養(yǎng)第五節(jié)病毒對(duì)物理、化學(xué)因素的抵抗力及在污水處理過程中的去除效果一、物理因素的影響1.溫度耐冷而不耐熱1）高溫對(duì)病毒具有滅活功能原因：高溫破壞病毒的蛋白質(zhì)和核酸，其中蛋白質(zhì)的滅活速度快。蛋白質(zhì)變性后影響對(duì)宿主的吸附能力，消弱了病毒的感染力。2）低溫不會(huì)滅活病毒，通常在-75℃保存病毒。2.光及其他輻射1）紫外輻射紫外線對(duì)病毒具有滅活功能。原因：破壞病毒的核酸，使核酸的嘧啶受到影響，形成胸腺嘧啶二聚體。2）可見光在氧氣和染料條件下，腸病毒對(duì)可見光敏感而被殺死，稱為“光滅活作用”。原因：染料附著核酸上，催化光的氧化過程，引起病毒死亡。3.干燥干燥是控制病毒的重要條件。如：相對(duì)濕度（RH）越低，病毒的存活時(shí)間越短。當(dāng)土壤的水分低于10％時(shí)，病毒會(huì)迅速滅活。2、化學(xué)因素的影響化學(xué)物質(zhì)對(duì)病毒的滅活有：體內(nèi)滅活和體外滅活兩種。1.體內(nèi)滅活的化學(xué)物質(zhì)有抗體和干擾素?？贵w:病毒入侵后，體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生特異蛋白質(zhì)，用于抵抗病毒。入侵的病毒為抗原，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)為抗體。干擾素：病毒入侵后，體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種糖蛋白質(zhì)，它可以誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生抗病毒的蛋白質(zhì)對(duì)病毒滅活，干擾素起的是間接作用。2.體外滅活的化學(xué)物質(zhì)酚、甲醛、醚、氨、氯（化合物）、溴、碘、乙醇、氯仿、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化劑等。1）破壞病毒蛋白質(zhì)的物質(zhì)酚及低緩沖溶液2）破壞病毒核酸的物質(zhì)甲醛、氨3）破壞病毒被膜的物質(zhì)含脂類物質(zhì)對(duì)醚、氯仿敏感，可以鑒別。三、病毒對(duì)抗菌物質(zhì)的抵抗力因病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，故對(duì)一般抗生素不敏感。四、病毒在環(huán)境中的存活和在污水處理過程中的去除效果存活情況水體中：溫度影響最大，與病毒類型有關(guān)。土壤中：最適存活，溫度、濕度影響