病毒與亞病毒因子

關(guān)于病毒與亞病毒因子第1頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三

第一節(jié)病毒病毒(Virus)形體微小,但形態(tài)各異,具有與一般生物不同的特殊生理結(jié)構(gòu)。第2頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三本節(jié)提要:病毒(virus)的概念病毒的化學組成病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)理化因子對病毒的影響病毒的分類第3頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三(一)病毒的特點:

1、個體極小，可以通過濾菌器，形態(tài)多樣。普通光鏡下不可見，形態(tài)大小以nm計。有球狀、桿狀、復(fù)合型。病毒的一般概念一、病毒的概念第4頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三病毒的特點：2、無細胞結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)、核酸構(gòu)成，無細胞器。病毒的一般概念核酸(Nucleicacid)蛋白質(zhì)衣殼(Proteincoat)第5頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三病毒的特點：

3、一個病毒體內(nèi)僅含一種核酸（orDNA,orRNA)，核酸可以以單鏈或雙鏈形式存在；

4、生活方式為專性活細胞內(nèi)寄生，病毒酶系不全，離開活體后無生命特征；病毒的一般概念第6頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三病毒的特點:5、病毒以復(fù)制(replication)的方式增殖,包括核酸復(fù)制、核酸蛋白質(zhì)裝配，是在分子水平上進行的；6、在離體條件下，能以無生命大分子狀態(tài)存在，并可長期保持其侵染活力；病毒的一般概念第7頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三病毒的特點:7、對抗生素不敏感，對干擾素敏感；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。病毒的一般概念第8頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（二）概念：病毒的一般概念病毒(virus)：病毒是由蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)成的一類具有化學大分子屬性和生物體的基本特征，又具有細胞外感染性顆粒和細胞內(nèi)繁殖性基因形式的十分獨特的生物類群。第9頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三病毒的一般概念病毒粒子(viron):指宿主細胞外，形態(tài)成熟或結(jié)構(gòu)完整有感染性的病毒個體。又稱病毒顆粒(virus

particle)或病毒體。第10頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三二、病毒的大小和組成病毒的大小和組成（一）病毒的大?。?/p>

1、測定病毒大小的方法:

電鏡法、

分級過濾法、

超速離心法、

電泳法、

X射線衍射或電離輻射法第11頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三2.病毒的大小:

病毒的形體微小，只能以nm計量，一般為10~300nm。最大的病毒與最小的病毒天花病毒200×300nm脊髓灰質(zhì)炎病毒口蹄疫病毒10nm病毒的大小和組成第12頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三(二)、病毒的化學組成——核酸和蛋白質(zhì)核酸(Nucleicacid)蛋白質(zhì)衣殼(Proteincoat)病毒的大小和組成第13頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三①堿基組成:同其它生物，同一屬中鳥嘌呤（G）+胞嘧啶（C）含量接近，成為分類鑒定的指標。某些DNA病毒中含稀有堿基噬菌體sp8中5-羥甲基胞嘧啶（5-HMC,5-hydroxymethylcytosine）取代胞嘧啶。

B.sp

pbs1中U取代T。（1）核酸（nucleicacid)：病毒的大小和組成第14頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三②含量及分子量：不同病毒間差別很大。

③形狀：有線狀、閉合或半閉合環(huán)狀等形態(tài)。

④核酸類型：DNA或RNA。分類以mRNA序列作標準，將RNA和DNA分子區(qū)分為正鏈、負鏈。

正鏈：序列同mRNA，定義為“+”極性。

負鏈：序列與mRNA互補，定義為“-”極性。病毒的大小和組成第15頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三雙鏈（doublestrand,ds）核酸：

包括dsDNA,dsRNA,其堿基組成符合

Chargaff

定則；dsDNA中，可轉(zhuǎn)錄的為mRNA的為負鏈，另一條為正鏈。

類型：病毒的大小和組成第16頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三單鏈RNA：（singlestrandRNA,ssRNA）

正鏈RNA（+RNA）：具有翻譯模板活性的鏈

為正鏈，即表示其可作為mRNA模板。負鏈RNA（-RNA）：其堿基序列與mRNA互補。雙意RNA：部分為正極性，部分為負極性。病毒的大小和組成第17頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三單鏈DNA（singlestrandDNA,ssDNA）：正鏈DNA（+DNA）：堿基序列同mRNA的為正鏈；負鏈DNA（-DNA）：堿基序列同mRNA互補，可直接作為轉(zhuǎn)錄模板的DNA鏈為負鏈。

一般單鏈DNA只發(fā)現(xiàn)了“+”鏈的，無“-”鏈的！病毒的大小和組成第18頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三

儲存病毒的遺傳信息控制病毒的遺傳變異控制病毒的增殖控制病毒對宿主的感染性⑤核酸功能：病毒的大小和組成第19頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（2）蛋白質(zhì)

結(jié)構(gòu)蛋白非結(jié)構(gòu)蛋白病毒的大小和組成第20頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三

①結(jié)構(gòu)蛋白（structuralprotein）：概念：為形態(tài)完整、成熟的病毒粒子所必需的蛋白質(zhì)，包括衣殼蛋白、包膜蛋白及組成酶系功能:A.構(gòu)成病毒粒子的外殼,保護核酸;B.決定病毒感染的特異性;C.決定病毒的抗原性;D.構(gòu)成病毒組成中的酶(部分分解酶、合成酶)病毒的大小和組成第21頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三②非結(jié)構(gòu)蛋白（non-structuralprotein）：指由病毒基因編碼，但并不與病毒顆粒結(jié)合，在病毒復(fù)制中具有某些功能的蛋白質(zhì)，主要指酶。

病毒的大小和組成第22頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（3）其他成分：較復(fù)雜病毒中還含有:脂類：磷脂占50-60%，余為固醇。多糖：以糖脂、糖蛋白的形式存在。

有的病毒還含胺類、金屬離子等。病毒的大小和組成第23頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三三、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)：Virion病毒粒子核衣殼(nucleocapsid)基本構(gòu)造包膜(envelope)刺突(spike)特殊構(gòu)造核酸(nucleicacid)DNAorRNA衣殼(capsid)衣殼粒病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第24頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（一）、病毒的基本結(jié)構(gòu)：衣殼核酸包膜刺突核衣殼病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第25頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三1.衣殼粒(capsomere):

概念：為病毒的最小形態(tài)單位，由1~6個多肽分子折疊纏繞成的蛋白質(zhì)亞單位（三級結(jié)構(gòu)）。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第26頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三

◆不同病毒，多肽分子的組成不同；

◆簡單病毒只有1~2種衣殼粒，如：TMV就只含有1種殼粒；◆復(fù)雜病毒，20種左右。衣殼粒的特點:病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第27頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三

2.衣殼(capsid):

⑴概念:是衣殼粒以對稱形式有規(guī)律的排列形成的病毒外殼。內(nèi)包核酸，形狀多樣。殼體蛋白是許多亞基借次級鍵或靜電引力互相聚合而成的具四級結(jié)構(gòu)的多聚體。(2)特點:亞基的組成和數(shù)目的不同是區(qū)別不同殼體蛋白的標志病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第28頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三(3)亞基形成衣殼的意義：a.具較大的靈活性和方便性；b.減少形成畸形衣殼的可能性；c.避免因合成錯誤而破壞結(jié)構(gòu)；d.符合遺傳節(jié)約原則。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第29頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三3.核衣殼(nucleocapsid):概念：又稱核殼體；病毒蛋白質(zhì)衣殼與病毒核酸的合稱，為病毒的基本結(jié)構(gòu)。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第30頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三4.包膜(envelope)

(1)概念：指核衣殼外包裹的由類脂、多糖或蛋白質(zhì)組成的一層構(gòu)造較復(fù)雜的包膜，亦稱被膜或外膜。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第31頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三(2)包膜的形成:

◆來源于宿主細胞膜或

核膜:如流感病毒?！粼谒拗骷毎麅?nèi)合成：

如痘苗病毒。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第32頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三(3)包膜的特點:

包膜的結(jié)構(gòu)具有高度穩(wěn)定性a.維系病毒體結(jié)構(gòu)；b.保護病毒核酸；c.起始病毒感染所必需（識別）。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)(4)包膜的功能:第33頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（5)包膜蛋白的種類:A包膜糖蛋白：概念：主要在包膜外側(cè)，是包膜的重要結(jié)構(gòu)組成。功能：a.引起感染的先決條件，為病毒的吸附蛋白。

b.在病毒進入時發(fā)揮作用，與細胞質(zhì)膜融合。

c.是病毒表面和受染細胞質(zhì)膜上的特異抗原決定簇。

d.具多種生物學活性。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第34頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三B.基質(zhì)蛋白：(有些病毒無）概念：位于包膜內(nèi)側(cè)的非糖基化蛋白。功能：a.支撐包膜，維系病毒結(jié)構(gòu)；

b.識別病毒核衣殼，聯(lián)系核衣殼與病毒糖蛋白。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第35頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三5.刺突（spikes)概念：病毒包膜或衣殼表面的突起物。

圖中可見流感病毒的刺突。流感病毒刺突含N-乙酰神經(jīng)氨酸酶（與粘膜細胞上神經(jīng)氨酸作用）病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第36頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三刺突的功能:a.可啟動感染；b.可誘生免疫保護作用；c.可中和抗體；d.可促使病毒從宿主細胞上釋放.病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第37頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（二）病毒的形態(tài):

病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第38頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三病毒粒子的對稱體制

廿面體對稱的結(jié)構(gòu)

(球狀)螺旋對稱的結(jié)構(gòu)

(桿狀)復(fù)合對稱的結(jié)構(gòu)

(蝌蚪狀)病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第39頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三1、廿面體對稱的結(jié)構(gòu)特征:

1)球或近球形；2)高倍電鏡下為多面體,

具20個等邊三角形和

12個頂點的物體；3)多面多角多棱,是多顆

粒按一定方式對稱排

列形成,在角上為五鄰

體（penton)，面上六

鄰體(hexon)。

病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第40頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三廿面體對稱結(jié)構(gòu)的形成原因:1)從拓補學看，廿面體容積最大；2)最小單位面所需亞基少，利于遺傳節(jié)約；3)亞基易于對稱排列，等價或準等價成鍵結(jié)合；綜上，廿面體對稱結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、更合理。

1）多無包膜2）裸露或有包膜的均發(fā)現(xiàn)空殼體。

核酸與衣殼的結(jié)合有助于增加殼體的穩(wěn)定性。廿面體對稱結(jié)構(gòu)病毒特點：病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第41頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三2、螺旋對稱的結(jié)構(gòu)特征:

1）形狀：多為桿狀、纖維狀、彎曲桿狀；病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第42頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三2）螺旋對稱的主要特點：長形的衣殼粒螺旋狀排列，形成中空的圓柱體，衣殼粒間為準等價結(jié)合，直徑取決于蛋白亞基的特征，長度取決于核酸分子的長度；核酸埋嵌在衣殼粒之間的壁內(nèi)，以多個弱鍵與蛋白質(zhì)亞基相連。此方式：可控制螺旋排列；增加殼體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此形狀多為RNA病毒，具螺旋對稱的動物病毒多有包膜。TMV的衣殼粒和核苷酸的結(jié)合病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第43頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三3、復(fù)合對稱的結(jié)構(gòu)特征:大腸桿菌的T4噬菌體是由橢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)合對稱的代表。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第44頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三單鏈DNA

乙肝表面抗原脂層（來自宿主細胞）乙肝核心抗原病毒基因編碼的蛋白質(zhì)核衣殼包膜乙肝病毒的形態(tài)特征丹尼顆粒第45頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（三)、病毒特殊的群體形態(tài):

病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第46頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三1.包涵體（inclusionbody）

(1)概念：在感染了病毒的細胞中，完整病毒和未裝配的病毒亞基的聚合體，少數(shù)為宿主細胞對病毒感染的反應(yīng)產(chǎn)物，在細胞質(zhì)或細胞核內(nèi)出現(xiàn)的異常染色區(qū)域稱為包涵體。注意：在細胞質(zhì)中為嗜酸性，在細胞核中為嗜堿性.

病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第47頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（2）包涵體的特點:1)包涵體內(nèi)含或不含病毒粒子；2)包涵體具有感染性；3)不同病毒包涵體大小、形狀、組成、染色

性不同。

病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第48頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（3）檢測病毒包涵體的意義:①作為病毒性疾病的輔助診斷依據(jù)；

顧氏小體（Guanrnieribody）：天花病毒包涵體

內(nèi)基氏小體（Negribody）：狂犬病毒包涵體

X—體（X-body）：TMV包涵體②用于生物防治。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第49頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三2.噬菌斑(plaque）

概念：將少量噬菌體與大量敏感菌混合培養(yǎng)在營養(yǎng)瓊脂中，由于噬菌體不斷裂解細菌，在平板上形成一個個透明圓斑，稱為噬菌斑。(每個噬菌斑一般是由一個噬菌體粒子形成的。)

應(yīng)用:

噬菌斑可用于檢出、分離、純化噬菌體和進行噬菌體的計數(shù)。

病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第50頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三3.空斑或病斑

空斑或病斑:是動物病毒感染了動物細胞而產(chǎn)生的；在覆蓋一薄層瓊脂的一片單層細胞上，如某一細胞感染有病毒，則增殖后的病毒粒子擴散至鄰近細胞，最終形成一個與噬菌斑類似的空斑。若單層細胞被腫瘤病毒感染，則細胞劇增產(chǎn)生與菌落類似的病灶稱病斑。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)檢測空斑或病斑可用于有活性的動物病毒粒子的記數(shù)，染色可區(qū)分死活細胞。第51頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三4.枯斑枯斑是植物病毒感染植物細胞形成的；通過測定枯斑數(shù)目可測定植物病毒的數(shù)目；枯斑在葉片上可見。病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)第52頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三二、4類病毒及其繁殖方式既有個性又有特點第53頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（一）噬菌體(phages)W.Twont和T.d’Herolle用痢疾桿菌培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)了噬菌體(Bacteriophagiumintestinalle)?，F(xiàn)指原核生物的病毒E.coliT系--phage第54頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三本節(jié)提要：噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成噬菌體的增殖噬菌體的分離檢出噬菌體的應(yīng)用和防治第55頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三一、噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成第56頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三1.形態(tài)：復(fù)合對稱結(jié)構(gòu)噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成基本形態(tài):蝌蚪形——復(fù)合對稱結(jié)構(gòu)微球形——廿面體對稱結(jié)構(gòu)纖絲形——螺旋對稱結(jié)構(gòu)形態(tài)可分6群。第57頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三第58頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三2.組成噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成蛋白質(zhì)

核酸（多見DNA，少見RNA）例外：Pφx中，有脂類，有三條雙鏈RNA。第59頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三3.結(jié)構(gòu)：（以大腸桿菌T系偶數(shù)噬菌體為例）噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成頭部——廿面體對稱結(jié)構(gòu)；組成：蛋白質(zhì)、小肽、多胺、內(nèi)含DNA。頸部——六角形薄盤狀、連接頭尾的結(jié)構(gòu)；附頸須。第60頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三尾部噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成尾鞘（tailsheath)：

長95nm,衣殼粒螺旋對稱；可伸縮,伸展時24

轉(zhuǎn)，收縮時12轉(zhuǎn)。尾管(tailtube):

長80-100nm，中空，DNA可由此進入細胞?；?baseplate):

六角形盤狀物，中空，其角上有刺突、尾絲刺突(spike):

長20nm，有吸附功能。尾絲(tailfiber):

長140nm，有識別吸附功能，可專一性的吸

附在敏感細胞表面相應(yīng)受體上。第61頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三二、噬菌體(phage)的增殖烈性噬菌體的裂解周期一步生長曲線溫和噬菌體的溶源性反應(yīng)第62頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三根據(jù)噬菌體與宿主的關(guān)系：烈性噬菌體（virulentphage)：指能夠裂解宿主細胞的噬菌體.溫和噬菌體(temperatphage)：噬菌體感染細胞后，將其核酸整合（附著）到細菌染色體上，導(dǎo)致溶源性發(fā)生的噬菌體。第63頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（一）烈性噬菌體的增殖——以pT-even為例噬菌體的增殖其裂解周期為：1)吸附(adsorption,attachment)2)侵入(entory,penetration,injection,induction)3)復(fù)制(生物合成biosynthesis）/增殖(replication)4)成熟(maturation)/裝配(assembly)5)(裂解)釋放(release)烈性噬菌體的增殖亦稱裂解周期或溶菌周期。第64頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三1.吸附（adsorption)

噬菌體特異性識別專性的細菌細胞的過程。①吸附蛋白(在尾絲上)②細胞受體

(圖中紅前頭所指的為提純的受體）

噬菌體的增殖第65頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三1)吸附蛋白(virusattachmentprotein,在尾絲上):噬菌體的增殖概念：啟動感染,特異性識別宿主細胞,與宿主細胞表面受體發(fā)生結(jié)合.第66頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三2)細胞受體(cellularrecepterunit):噬菌體的增殖

a.細胞受體單位(CRU):細菌細胞表面的大分子,由多亞基構(gòu)成,與尾絲吸附蛋白發(fā)生單價結(jié)合

b.細胞受體位點(C.R.Site):

由多個CRU構(gòu)成的結(jié)構(gòu),尾絲上的吸附蛋白與CRS發(fā)生多價不可逆結(jié)合G+細胞壁上的肽聚糖、磷壁酸，G－細胞壁上的LPS以及鞭毛、莢膜、菌毛上均有噬菌體吸附的位點。第67頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三2.侵入（penetraction):

核酸注入細胞的過程。b.當尾絲牢固吸附在受體上后，靠刺突“釘”在細胞表面，在細胞表面“鉆孔”（刺突上常含酶類物質(zhì)，可降解細胞表面）噬菌體的增殖尾鞘收縮頭部蛋白質(zhì)構(gòu)象改變頭部蛋白質(zhì)與核酸結(jié)合松散核酸注入細胞a.無收縮尾部的由引導(dǎo)蛋白引導(dǎo)核酸進入細胞。第68頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三3.復(fù)制（生物合成replication)：

核酸復(fù)制和蛋白質(zhì)合成期，表現(xiàn)為時序性。

此時，細胞表面不見噬菌體,故又稱為隱蔽期。噬菌體的增殖第69頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三4.裝配:

噬菌體的增殖成熟(maturity)，自我裝配(selfassembly)是分期、分批進行的。第70頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三4、成熟裝配第71頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三5.釋放:噬菌體的增殖1）裂解：多以裂解細胞的方式釋放。2）分泌：噬菌體穿出細胞，細胞并不裂解。第72頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三5、裂解釋放第73頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三噬菌體的裂解過程烈性噬菌體的這種生長方式稱一步生長。噬菌體的增殖第74頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三Adsorption吸附第75頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三Penetration穿入

第76頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三BiologicalSynthesis生物合成

第77頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三MaturationandRelease成熟和釋放

第78頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三第79頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（二）一步生長曲線(onestepgrowthcurve)1.實驗設(shè)計依據(jù)：①1個菌體被1個噬菌體感染,避

免二次吸附(可引起自外裂解)。②細菌群體被噬菌體同步感染。感染復(fù)數(shù)（m.o.i,mulltiplicityofinfection）：指每一

敏感細胞所能吸附的相應(yīng)噬菌體的數(shù)量。自外裂解（lysisfromwithout）：敏感細胞因超感染

復(fù)數(shù)的病毒吸附引起的不產(chǎn)生子代病毒的裂解.噬菌體的增殖第80頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三2.實驗過程:噬菌體的增殖敏感菌10mlPhage1ml混勻，5min,使之吸附離心或用抗phage血清處理,去除過量phage高倍稀釋,吸附phage的菌懸液(避免多次吸附)37℃培養(yǎng),定時取樣第81頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三取樣人為裂解處理（每5min）樣品中加入氯仿裂解細胞

噬菌體的增殖24-48h裂解液加入敏感菌液中適當稀釋混合液涂布于瓊脂培養(yǎng)基上計數(shù)噬菌斑第82頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三3.一步生長曲線(One-StepGrowthCurve):以培養(yǎng)時間為橫坐標,以噬菌斑數(shù)為縱坐標,繪制成的曲線。經(jīng)過一步生長實驗后,得到的有潛伏期、裂解期的特征性曲線。噬菌體的增殖第83頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三噬菌體的增殖一步生長曲線：潛伏期latentperiod（隱蔽期）(eclipseperiod)裂解期lysisperiod穩(wěn)定期steadyperiod可分以下階段：第84頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三病毒一步生長曲線（二）一步生長曲線第85頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（1）潛伏期：是指病毒侵入宿主細胞到病毒粒子釋放出胞外前的一段時間。潛伏前期又稱隱蔽期（eclipsephase），是指病毒的核酸侵入宿主細胞后至第一個病毒粒子裝配前的一段時間，此時宿主細胞內(nèi)不含有完整的、有侵染力的成熟病毒粒子。潛伏后期，病毒粒子裝配成熟，胞內(nèi)具侵染性的成熟病毒粒子數(shù)目逐漸增加，但沒有釋放出胞外。寄主細胞的裂解標志著潛伏期的結(jié)束。（2）裂解期：是指宿主細胞迅速裂解，溶液中病毒粒子急劇上升的一段時間。病毒沒有個體生長，其宿主細胞裂解也是突發(fā)的。（3）平臺期：是指感染病毒的宿主細胞全部裂解，溶液中病毒效價達到最高點以后的時期。第86頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三兩個特征性數(shù)據(jù)潛伏期：是病毒顆粒吸附于細胞到受染細胞釋放出子代病毒顆粒所需的最短時間，不同病毒的潛伏期長短不同，噬菌體以分鐘計，動物病毒和植物病毒以小時或天計。裂解量：是每個受染細胞所產(chǎn)生的子代病毒顆粒的平均數(shù)目，其值等于潛伏期受染細胞的數(shù)目除穩(wěn)定期受染細胞所釋放的全部子代病毒數(shù)目，即等于穩(wěn)定期病毒效價與潛伏期病毒效價之比。通過一步生長曲線測定，噬菌體的裂解量一般為幾十到上百個，植物病毒和動物病毒可達數(shù)百乃至上萬個。第87頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（三）溫和噬菌體與溶原性（lysogeny）

某些噬菌體侵染細菌后，將自身基因組整合到細菌細胞染色體上，隨寄主細胞分裂而同步復(fù)制，并不引起細菌裂解釋放噬菌體，因而被稱作溫和噬菌體（temperatephage）。這種噬菌體與細菌共存的特性稱為溶原性（lysogeny），被侵染的細胞被稱作溶原性細胞或溶原菌（lysogen），整合到細菌細胞染色體上的病毒被稱作前病毒或前噬菌體（prophage）。第88頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三細胞反復(fù)分裂溶原途徑裂解途徑λ噬菌體的裂解和溶原途徑誘導(dǎo)第89頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三溶原性特點：

（1）溶原性轉(zhuǎn)變（lysogenicconversion）：溫和噬菌體在菌體細胞內(nèi)以前噬菌體形式存在可導(dǎo)致宿主細胞的表型改變，這種改變與其生命周期是否完成沒有直接關(guān)系，這種改變稱為溶原性轉(zhuǎn)變。（2）免疫作用：前噬菌體基因還導(dǎo)致溶原性細菌對同類型噬菌體的侵染具有免疫作用，阻止攜帶與溶原性菌體所含的前噬菌體DNA相同的噬菌體的吸附和生物合成，但這種免疫作用不能阻止溶原菌體被別種類型的溫和噬菌體或烈性噬菌體所侵染。前噬菌體基因的表達可以產(chǎn)生一種λ阻遏蛋白，抑制該病毒自身在菌體內(nèi)的復(fù)制作用。第90頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三

（3）致病性改變：某些溶原菌體還因所含的前噬菌體的作用導(dǎo)致致病性改變。例如，白喉棒狀桿菌（Corynebecteriumdiphtheriae）和肉毒梭狀芽孢桿菌（Clostridiumbotulinum），若不含有前噬菌體的話，是不會引起人類疾病的；一旦被相應(yīng)的溫和噬菌體侵染，含有了編碼毒素基因的前噬菌體后，就從不產(chǎn)生毒素的菌株轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)毒素的菌株，造成侵染組織的損傷，分別引發(fā)白喉和肉毒中毒癥狀。（4）溶原性可以是可逆的：前噬菌體可以自發(fā)地或在外界刺激誘導(dǎo)下被激活，裂解寄主細胞，進入裂解途徑。前噬菌體離開細菌基因組進入裂解途徑的幾率很低（約1/10000-1/100000）。

第91頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三潛伏期(latentphase)：曲線平行于橫軸，未裂解液中的P數(shù)無變化。樣品中無游離的P。此期為病毒復(fù)制所需的最短時間。為病毒復(fù)制的特征性數(shù)據(jù)。噬菌體以分鐘計；動植物病毒以小時、天計。噬菌體的增殖第92頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三裂解期(lysisphase)：噬菌體的增殖曲線直線上升。子代噬菌體不斷釋放到培養(yǎng)基中。穩(wěn)定期(steadyphase)

：曲線呈一個平頂。感染細胞復(fù)制的子代噬菌體全部釋放，噬菌斑數(shù)穩(wěn)定，一次感染結(jié)束。第93頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三4、意義：phage數(shù)不再增加噬菌體的增殖1）可獲知潛伏期；裂解期。2）裂解量（burstsize):每一受感染細胞所產(chǎn)生的子代virion的平均數(shù)。數(shù)值上等于：裂解量=穩(wěn)定期噬菌斑數(shù)潛伏期噬菌斑數(shù)第94頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（三）溫和phage的溶源反應(yīng)——整合感染：1.溫和噬菌體：能導(dǎo)致溶源性反應(yīng)phage。

1）特點：a、均為dsDNA。

b、不同P與宿主DNA的結(jié)合位點不

同。

2）狀態(tài)：a、胞外游離的病毒粒子。

b、原噬菌體（prophage)：即整合

在宿主DNA上的或附著在宿主

細胞內(nèi)的pDNA。

c、營養(yǎng)期的噬菌體，可產(chǎn)生pDN

和蛋白質(zhì)。噬菌體的增殖第95頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三(二).防治1.消滅噬菌體;2.選育抗性生產(chǎn)菌株;3.生產(chǎn)中輪換使用菌種;4.藥物防治;第96頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三2.溶源性(lysogeny)：概念：1)是一種比裂解反應(yīng)更有利于phage持續(xù)和傳播的生存方式;2)在大多數(shù)情況下，溶源性細菌內(nèi)溫和噬菌體gene組整合于宿主細菌chr中;3)隨之復(fù)制傳至后代的特性。噬菌體的增殖λ-phage的生活周期第97頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三3、溶源性細菌（lysogenicbacteria)：噬菌體的增殖1）概念：chr上整合有原噬菌體的細菌叫～,

可進行正常生長繁殖,而不被裂解。2）特點：

a.可穩(wěn)定遺傳

b.可誘導(dǎo)裂解:用化學、物理誘導(dǎo);c.可自發(fā)裂解:10-2～10-5d.具有“免疫性”:e.可復(fù)愈:自然遺失前噬菌體;f.溶源轉(zhuǎn)變：產(chǎn)生新的生理特征.第98頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三推測其轉(zhuǎn)變機制:1.催化模型:PrPsc與PrPc形成雙體,誘導(dǎo)后者變構(gòu),不斷反應(yīng),形成大分子在中樞神經(jīng)細胞中堆積,導(dǎo)致腦神經(jīng)細胞受損.2.結(jié)晶模型:致病的PrPsc作為晶種使正常的PrPc自發(fā)變構(gòu)為PrPsc,形成聚合物,造成腦神經(jīng)受損.第四節(jié)亞病毒第99頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三3）溶源性細菌的檢出：培養(yǎng)噬菌體的分離檢出UV輻射（誘導(dǎo)裂解）復(fù)制培養(yǎng)（進入裂解周期）離心取上清與敏感菌倒平板菌落周圍出現(xiàn)透明圈即為溶源性細菌第100頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三噬菌體的增殖4）應(yīng)用：轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction)：通過噬菌體將一個細

菌細胞DNA轉(zhuǎn)移到另一個細菌細胞中

去的過程。有兩種類型：普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)(generalizedtransduction)：能轉(zhuǎn)移任何基因的過程。烈性P和溫和P完成。局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)(specializedtransduction)：只轉(zhuǎn)移特定基因的過程。僅由溫和P完成。第101頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三第102頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三Animationsummarizingthelysogeniclifecycleofatemperatebacteriophage.第103頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三第104頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三第105頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三

Induction第106頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三第107頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三第108頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三Lysogenicbacterium第109頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三溶原性細菌的溶原性周期和溶菌性周期第110頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三四.噬菌體的應(yīng)用與防治第111頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三(一)應(yīng)用1.作為分子生物學研究的工具:2.用于鑒定未知菌:可到型;3.用于臨床治療傳染病:4.檢驗植物病原菌:5.測定輻射劑量:第112頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)亞病毒類病毒擬病毒朊病毒第113頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三一、類病毒(Viroid)為裸露的單鏈RNA,營專性細胞內(nèi)寄生的最小分子生物.RNA為閉合環(huán)狀,形似棒狀.核酸分子量約為100,000道爾頓,350個核苷酸。借宿主細胞內(nèi)依賴DNA的RNA聚合酶Ⅱ以非對稱的模型復(fù)制.較耐熱,90℃下仍存活.主要感染植物，可通過種子傳播.第四節(jié)亞病毒第114頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三二、擬病毒(Virusoids)為包裹在植物病毒衣殼內(nèi)的單鏈環(huán)狀RNA分子.如：絨毛煙斑駁病毒（VTMoV）。輔助病毒—RNA-1;擬病毒—RNA-2;二者單獨接種,都不能感染和復(fù)制,合在一起才可以感染和復(fù)制.借助宿主細胞內(nèi)依賴于RNA的RNA聚合酶以滾環(huán)方式進行復(fù)制.第四節(jié)亞病毒第115頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三三、朊病毒(Prion)概念：是一類能侵染動物的并在宿主細胞內(nèi)復(fù)制的小分子無免疫性的疏水蛋白質(zhì),亦稱蛋白質(zhì)感染因子(prionprotein,PrP).可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)退化性紊亂疾病，如:克雅氏綜合癥(Creatzfeldt-Jokobdisease);庫魯病(Kuradisease);羊瘙癢癥(Scrapie);致死性家族失眠癥;瘋牛病等.第四節(jié)亞病毒第116頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三目前認為傳染性由其構(gòu)型所決定：有二種:1.非傳染性野生型PrPc:α-螺旋;2.傳染性構(gòu)型:PrPsc:β-折疊;

PrPsc可使PrPc改變構(gòu)象,成為致病分子.第四節(jié)亞病毒第117頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（二）病毒的化學組成病毒化學組成的研究方法病毒化學組成的特點病毒的大小和組成第118頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（1）原理：基于二點：病毒外殼主要甚至完全是蛋白質(zhì)；病毒的密度與體積極小，需

50,000～100,000r/min離心才能

沉降。1、提純病毒的方法病毒的大小和組成第119頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（2）研究病毒的化學組成的方法：可以通過離心、沉淀、吸附、酶處理、抗血清處理、有機溶劑提取,電泳、層析等方法進行分析。病毒的大小和組成第120頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三五、病毒的分類：（一）早期分類法：按宿主分類脊椎動物病毒昆蟲病毒植物病毒微生物病毒噬菌體噬放線菌體噬真菌體噬藍細菌體病毒的分類第121頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三（二）近代分類法：主要根據(jù)核酸性質(zhì)宿主種類引發(fā)疾病病毒粒子形態(tài)病毒粒子大小核酸種類核酸結(jié)構(gòu)核酸鏈數(shù)有無包膜將病毒分為7大類、59科、6352種。病毒的分類第122頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)病毒的繁殖本節(jié)內(nèi)容：研究病毒復(fù)制的一般方法病毒的復(fù)制周期第123頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三病毒學中的幾個概念：Invivo(在活體內(nèi),在體內(nèi)):病毒在上述三個系統(tǒng)均

在活細胞內(nèi)扶植。Invitro(離體、在體外、載玻璃試管內(nèi)):限于細胞

裂解后，病毒和細胞組分的生化研究。感染復(fù)數(shù):(m.0.i,multiplicityofinfection):指每

個敏感細胞所能吸附的相應(yīng)噬菌體數(shù)。自外裂解(lysisfromwithout)：敏感細胞因超感染復(fù)

數(shù)引起的不產(chǎn)生子代病毒細胞裂解。病毒的繁殖第124頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三二、動植物病毒的復(fù)制周期：吸附（adsorption）侵入（penetration）脫殼（uncoating）生物合成（biosynthesis）裝配和釋放病毒的繁殖第125頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三

(一)吸附（adsorption）：病毒粒子與敏感細胞表面特異性受體的接觸、結(jié)合，分兩步。病毒的繁殖可逆吸附：

由隨機碰撞、布朗運動、靜電引力引起。不可逆吸附:

病毒粒子與敏感細胞表面特異性的化學組

分形成牢固的結(jié)合，病毒體結(jié)構(gòu)隨之發(fā)生改

變，則吸附病毒不再感染。脊髓灰質(zhì)炎病毒----腸上皮細胞膜、神經(jīng)細胞膜上的脂蛋白;流感病毒----粘膜細胞上的糖蛋白;第126頁，講稿共143頁，2023年5月2日，星期三病毒的繁殖左：E.coliphage吸附在E.coli上