大學(xué)微生物復(fù)習(xí)第3章非細(xì)胞生物

2024/11/61第三章病毒和亞病毒2024/11/62人類對(duì)病毒的認(rèn)識(shí)

幾種典型的由病毒引起的疾病天花16世紀(jì)下半葉，我國(guó)率先發(fā)明人痘接種法英國(guó)醫(yī)生琴納(Jenner)于1796年琴納開(kāi)始牛痘接種研究狂犬病家蠶核型多角體病毒病郁金香碎色花病2024/11/63病毒概念的提出煙草花葉病毒1886年，麥爾(Mayer)發(fā)現(xiàn)煙草花葉病是一種植物傳染病.1892年，伊萬(wàn)諾夫斯基(1vanovski)發(fā)現(xiàn)致病因子可以通過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器.1898年，貝杰林克(Beijerinck)擔(dān)出了病毒的概念.2024/11/64貝杰林克新的致病因子為“有感染性的、活的流質(zhì)”

特點(diǎn)能通過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器；在體外非生命物質(zhì)中不能生長(zhǎng)；能在感染的細(xì)胞內(nèi)繁殖。2024/11/65?？谔阋甙l(fā)現(xiàn)者:德國(guó)細(xì)菌學(xué)家萊夫勒細(xì)菌噬菌體發(fā)現(xiàn)者:托特(Twort)1915年，代列耳(d‘Herelle)1917年.2024/11/66其它發(fā)現(xiàn)的病毒天花、麻疹、腮腺炎、脊髓灰質(zhì)炎、狂犬病、黃熱病、流感、勞斯雞肉瘤、口蹄疫、馬腦炎、兔黏液瘤以及植物的馬鈴薯花葉病、黃瓜花葉病等，研究的主要內(nèi)容：過(guò)濾性、沉降性、致病性2024/11/67病毒本質(zhì)的認(rèn)識(shí)

電鏡觀察,1930年病毒的敏感性試驗(yàn)（高溫，pH,氧化劑，蛋白質(zhì)變性劑）斯坦來(lái)的煙草花葉病毒結(jié)晶試驗(yàn)(1935年)鮑登的TMV晶體組成的分析T噬菌體侵染試驗(yàn)氮、磷標(biāo)記噬菌體吸附，搗碎分離分別測(cè)定沉淀（細(xì)胞）和上清中的放射性。2024/11/68病毒對(duì)人類影響引起人和動(dòng)物的各種疾病肝炎愛(ài)滋病引起腫瘤引起農(nóng)作物減產(chǎn)水稻短縮病小麥黃色花葉病玉米矮花葉病大豆花葉病2024/11/69昆蟲病毒與生物防冶病毒與生物工程噬菌體——原核生物載體桿狀病毒——真核生物載體痘苗病毒——人工活疫苗反轉(zhuǎn)錄病毒——基因治療2024/11/610病毒的類群

真病毒（Euviruses）亞病毒（Subviruese）類病毒（Viroids）擬病毒（Virusoids）朊病毒（VirinoorPrion）2024/11/611第一節(jié)病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)一、病毒的形態(tài)與大小形態(tài)動(dòng)物病毒:多呈球形、卵圓形或磚形，如腺病毒為球狀，而痘病毒為磚形。植物病毒:多呈桿狀或絲狀，少數(shù)為球狀，細(xì)菌病毒:又稱噬菌體，多為蝌蚪形。2024/11/612病毒與其他微生物的區(qū)別微生物種類含有DNARNA在無(wú)生命培養(yǎng)基生長(zhǎng)二均分裂核糖體抗生素敏感性干擾素敏感性細(xì)菌+++++—枝原體+++++—立克次氏體+—+++—衣原體+—++++病毒DNAorRNA————+2024/11/613大小其大小大多在20～300nm范圍內(nèi)，超過(guò)了普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力，必須用電子顯微鏡才能觀察到。2024/11/614常見(jiàn)病毒的大小動(dòng)物病毒大蚊虹色病毒（Tipulairidescentvirus)30nm

腺病毒（Adenovirus）70~90nm

骨髓灰質(zhì)炎病毒（Poliovirus）27~30m植物病毒馬鈴薯Y病毒（PotatovirusY）750x12nm

南瓜花葉病毒（Squashmosaicvirus）22nm噬菌體大腸桿菌噬菌體fd（Coliphagefd）700x5nm

大腸桿菌噬菌體T2,T4,T6

頭部90x60nm尾部100x20nm

大腸桿菌噬菌體M13

長(zhǎng)600~800nm2024/11/615二、病毒的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成病毒粒子（Virion）是指一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完整的病毒顆粒病毒的結(jié)構(gòu)組成：核酸蛋白質(zhì)殼體囊膜2024/11/616病毒的結(jié)構(gòu)（一)核酸組成各種病毒的核心。一種病毒只含有DNA或RNA。核酸可以是單股的，也可能是雙股的。病毒核酸儲(chǔ)存著病毒的遺傳信息。病毒的核酸分離后仍具有感染性，稱為感染性核酸，其感染范圍比完整的病毒粒子更廣，但感染力較低。2024/11/617病毒核酸的類型2024/11/618各種病毒mRNA的形成2024/11/619（二）殼體是指圍繞病毒核酸并與之緊密相連的蛋白質(zhì)外殼。它是由許多殼粒(Capsomere)組成。殼粒由一個(gè)或多個(gè)多肽分子組成。組成殼體的殼粒基本上有兩種對(duì)稱排列。一種是廿面體，另一種呈螺旋狀。2024/11/620（三）囊膜(envelope)也稱封套或包膜。指包被在病毒核殼體外的一層包膜。囊膜一般為脂質(zhì)雙層膜，與這些膜相聯(lián)的是病毒特異性蛋白。這些酶在病毒感染和復(fù)制過(guò)程中發(fā)揮作用。囊膜表面往往具有突起物，稱刺突也稱包膜子粒。2024/11/621三、病毒的包涵體

包涵體的組成宿主細(xì)胞被病毒感染后，常在細(xì)胞內(nèi)形成一種光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn)的小體，稱為包涵體。大多數(shù)病毒在宿主細(xì)胞中形成的包涵體是由完整的病毒顆?；蛏形囱b配的亞單位聚集而成的小體；少數(shù)包涵體是宿主細(xì)胞對(duì)病毒感染的反應(yīng)產(chǎn)物。2024/11/622包涵體的著生部位病毒包涵體在細(xì)胞中的部位不一，有的包涵體見(jiàn)于細(xì)胞質(zhì)中，有的位于細(xì)胞核中，也有的則在細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)內(nèi)均有。由于包涵體在宿主細(xì)胞中的部位不同，故可用于病毒的快速鑒別，2024/11/623第二節(jié)病毒的分類

病毒的起源的各種學(xué)說(shuō)退化性起源學(xué)說(shuō)

葉綠體、線粒體、衣原體、立克氏體起源于宿主細(xì)胞中的RNA和DNA成分

質(zhì)粒、插入子和轉(zhuǎn)座子—DNA病毒

可自主復(fù)制的mRNAs—類病毒—RNA病毒反轉(zhuǎn)子—反轉(zhuǎn)錄病毒

起源于具有自主復(fù)制功能的原始大分子類病毒、衛(wèi)星病毒

2024/11/624主要依據(jù)：病毒寄主藻類、原生動(dòng)物、真菌細(xì)菌植物無(wú)脊椎動(dòng)物脊椎動(dòng)物病毒粒子有無(wú)囊膜；核酸類型；（RNA/DNA）核酸股數(shù).（單/雙股）2024/11/625第三節(jié)噬菌體一、噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)噬菌體有三種基本形態(tài)：絲狀、微球形和蝌蚪形，大腸桿菌T4噬菌體為典型的蝌蚪形噬菌體，由頭部和尾部組成。頭部為由蛋白質(zhì)殼體組成的廿面體，內(nèi)含DNA。尾部則由不同于頭部的蛋白質(zhì)組成，其外包圍有可收縮的尾鞘，中間為一空髓，即尾髓有的噬菌體的尾部還有頸環(huán)、尾絲、基板和尾刺

2024/11/626二、烈性噬菌及其的增殖周期（一）烈性噬菌體和溫和噬菌體烈性噬菌體：侵入細(xì)胞后，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)繁殖，導(dǎo)致細(xì)胞裂解的噬菌體稱烈性噬菌體。溫和噬菌體：侵入細(xì)胞后，可與宿主細(xì)胞DNA同步復(fù)制，一般情況下不引起宿主細(xì)胞裂解。但在偶爾的情況下，它們也具有產(chǎn)生成熟噬菌體的能力。2024/11/627（二）、烈性噬菌及其的增殖周期噬菌體的增殖的五個(gè)階段吸附（Absorption）侵入（Penetration）復(fù)制（Replication）裝配（Assembly）裂解（Lysis）2024/11/6281、吸附(adsorption)吸附時(shí)，噬菌體尾部末端尾絲散開(kāi)，固著于特異性的受點(diǎn)，隨之尾刺和基板固定在受點(diǎn)上。2、侵入(penetration)噬菌體尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖，使細(xì)胞壁產(chǎn)生一小孔，然后尾鞘收縮，將頭部的核酸通過(guò)中空的尾髓壓入細(xì)胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)胞外。2024/11/6293、復(fù)制(replication)在這時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)看不到噬菌體粒子，稱為潛伏期。潛伏期(latentperiod)可以分為三個(gè)階段。2024/11/630（1）早期mRNA及蛋白的合成:噬菌體DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后，立即以噬菌體DNA為模板，利用細(xì)菌原有的RNA合成酶來(lái)合成早期mRNA，由早期mRNA翻譯成早期蛋白質(zhì)。這些早期蛋白質(zhì)主要是病毒復(fù)制所需要的酶及抑制細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)。2024/11/631（2）復(fù)制子代的DNA早期蛋白質(zhì)酶的催化下，以親代DNA為模板，半保留復(fù)制的方式，復(fù)制出子代的DNA。（3）晚期mRNA及蛋白的合成在DNA開(kāi)始復(fù)制以后轉(zhuǎn)錄的mRNA稱為晚期mRNA，再由晚期mRNA翻譯成晚期蛋白質(zhì)。這些晚期蛋白質(zhì)主要組成噬菌體外殼的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，2024/11/6324、裝配(assembly)當(dāng)噬菌體的核酸、蛋白質(zhì)分別合成后即裝配成成熟的、有侵染力的噬菌體粒子。5、裂解(lysis)或釋放成熟的噬菌體粒子，多數(shù)可借宿主細(xì)胞裂解而釋放。絲狀噬菌體fd成熟后并不破壞細(xì)胞壁，而是從宿主細(xì)胞中鉆出來(lái)，細(xì)菌細(xì)胞仍可繼續(xù)生長(zhǎng)。2024/11/633三、噬菌體的一步生長(zhǎng)曲線這種用來(lái)測(cè)定噬菌體侵染和成熟病毒體釋放的時(shí)間間隔，并用以估計(jì)每個(gè)被侵染的細(xì)胞釋放出來(lái)的新的噬菌體粒子數(shù)量的生長(zhǎng)曲線，稱為一步生長(zhǎng)曲線。它可反映每種噬菌體的三個(gè)最重要的特性參數(shù)——潛伏期、裂解期和裂解量，2024/11/634噬菌體的繁殖周期隱晦期潛伏期上升期裂解量：裂解期噬菌斑數(shù)潛伏期噬菌斑數(shù)2024/11/635四、溫和噬菌體及其溶源性溫和性噬菌體：溫和性噬菌體侵染宿主細(xì)胞后既可以象烈性噬菌體一樣進(jìn)行繁殖，也可以將其DNA整合到宿主細(xì)胞的DNA上，并與宿主細(xì)胞染色體DNA同步復(fù)制，但不合成自己的蛋白，因此細(xì)胞不裂解而能繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖。2024/11/636原噬菌體：整合在宿主細(xì)胞的染色體DNA上的溫和噬菌體的基因稱為原噬菌體。溶源性細(xì)胞：含有原噬菌體的細(xì)菌細(xì)胞。溶源性：溫和噬菌體侵入宿主細(xì)胞后所產(chǎn)生的這些現(xiàn)象。2024/11/637產(chǎn)生溶源性現(xiàn)象的原因關(guān)鍵性蛋白：CI：結(jié)合于PR,PL,阻止啟動(dòng)子PR和PL啟動(dòng)OR和OL，并阻遏cro合成蛋白。Cro:結(jié)合于PRM抑制cI合成蛋白。CII:結(jié)合于PRE激活CI的表達(dá)相互作用：CI和Cro之間相互遏制2024/11/6381.溶源細(xì)胞的誘發(fā)裂解用某些適量能損壞DNA的理化因子，如各種射線，化學(xué)藥物等處理溶源性細(xì)菌，能誘發(fā)溶源細(xì)胞大量裂解，釋放出噬菌體的粒子。2024/11/6392.溶源細(xì)胞的免疫性阻遏體蛋白除阻遏原噬菌體的基因組外，也同樣能阻遏進(jìn)入溶源菌的其他同型噬菌體的基因組，使其不能在該細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，因此溶源性菌對(duì)同型噬菌體呈現(xiàn)一種特異的免疫現(xiàn)象。2024/11/6403.溶源性細(xì)菌的復(fù)愈溶源性細(xì)菌有時(shí)消失了其中的原噬菌體（通過(guò)幅射或化學(xué)試劑處理），變成了非溶源細(xì)胞，這時(shí)既不發(fā)生自發(fā)裂解現(xiàn)象，也不發(fā)生誘發(fā)裂解現(xiàn)象，并且變得對(duì)原來(lái)的噬菌體敏感）。稱為溶源細(xì)胞的復(fù)愈或非溶源化，這樣的菌株稱為復(fù)愈菌株。2024/11/6414.溶源性轉(zhuǎn)換(Lysogenicconversion)溶源性細(xì)菌除具有產(chǎn)生噬菌體的潛力和對(duì)相關(guān)噬菌體的免疫性外，有時(shí)還同時(shí)伴有其他性狀的改變，這種其他性狀的改變稱為溶源性轉(zhuǎn)換。白喉毒素肉素梭菌毒素金黃色葡萄球菌溶血素2024/11/642第四節(jié)動(dòng)物病毒脊椎動(dòng)物病毒形態(tài)基本上近球形,有囊膜。核酸組成包括了所有的核酸形式:單/雙鏈、DNA/RNA反轉(zhuǎn)錄病毒2024/11/643

寄主特性多數(shù)病毒有委強(qiáng)的專一性。表現(xiàn)在不僅有寄主種類的專一性，而且有特定器官或細(xì)胞的專一性。（如肝炎、愛(ài)滋病、口蹄疫等）但也有跨種傳播的。如SARS，和禽流感）2024/11/644無(wú)脊椎動(dòng)物病毒昆蟲病毒病一般都能在動(dòng)物細(xì)胞中形成多角形包涵體。包涵體的成分是蛋白質(zhì)，根據(jù)包涵體的有無(wú)及包涵體在細(xì)胞中的位置、形狀、可將昆蟲病毒分為四類：2024/11/645(一)核型多角體病毒這類病毒在鱗翅目、膜翅目與雙翅目昆蟲中出現(xiàn)，病毒粒子桿狀，包在包涵體內(nèi)，包涵體呈多面體，位于宿主細(xì)胞核內(nèi)。2024/11/646(二)質(zhì)型多角體病毒(CPV)質(zhì)型多角體病毒在鱗翅目和雙翅目昆蟲中發(fā)現(xiàn)。病毒粒子一般球狀，直徑約60nm，含雙鏈RNA。病毒的多數(shù)粒子在包涵體中，包涵體位于細(xì)胞質(zhì)。2024/11/647(三)顆粒體病毒(granulosisvirus,簡(jiǎn)稱GV)包涵體呈圓形、橢圓形顆粒狀病毒顆粒桿狀，含雙鏈DNA。包涵體內(nèi)只含一個(gè)病毒顆粒，偶爾含有兩個(gè)。2024/11/648(四)無(wú)包涵體病毒病毒粒子球狀，不形成包涵體。宿主范圍廣泛，除昆蟲綱外，還存在于蜘蛛綱、甲殼綱等。2024/11/649第五節(jié)植物病毒形態(tài)：基本上有三種類型：桿狀、線狀近球形的多面體有些植物病毒也具囊膜。核酸組成：植物病毒大多是單鏈的RNA病毒。寄主特性植物病毒專一性不強(qiáng)，一種病毒可侵染多種植物。2024/11/650植物病毒的包涵體形成細(xì)胞包涵體有兩類：A.結(jié)晶形:一般為不規(guī)則形、六角形、紡錘形、針形和線形。通常由病毒粒子堆疊而成；B.非結(jié)晶形(又稱X—小體):一般呈圓球形或橢圓形。往往由病毒粒子和寄主細(xì)胞成分混合而成。2024/11/651傳染染方式A.通過(guò)昆蟲做為媒介進(jìn)行傳播。B.通過(guò)嫁接傳染。植物病毒必須在侵入宿主細(xì)胞后才脫去蛋白質(zhì)衣殼，這一過(guò)程稱為脫殼。2024/11/652第六節(jié)亞病毒亞病毒(Subviruses)是一類比病毒更為簡(jiǎn)單，僅具有某種核酸不具有蛋白質(zhì)，或僅具有蛋白質(zhì)而不具有核酸，能夠侵染動(dòng)植物的微小病原體。主要包括：類病毒(viroid)擬病毒(virusoid)朊病毒(virino)2024/11/653一、類病毒類病毒是一類分子量約1×105Da，能感染某些植物致病的單鏈閉合環(huán)狀的裸露RNA分子。類病毒的RNA具有自我復(fù)制能力，分子內(nèi)堿基廣泛配對(duì)，形成雙鏈與小環(huán)相間的二級(jí)結(jié)構(gòu)，其基因組小，單位長(zhǎng)度大小介于240至380個(gè)核苷酸之間。2024/11/654類病毒的復(fù)制機(jī)理的兩個(gè)假說(shuō)：A.以DNA為模板進(jìn)行復(fù)制，這個(gè)模板可能在未感染植物細(xì)胞中以被抑制形式存在，而由類病毒的侵染而合成；B.不依賴DNA進(jìn)行復(fù)制，即它的復(fù)制是類似于某些RNA病毒的復(fù)制。2024/11/655二、朊病毒朊病毒的性質(zhì)朊病毒(Virino)亦稱蛋白侵染因子(Prion)是一種比病毒小、僅含有疏水的具有侵染性的蛋白質(zhì)分子。朊病毒的基因：用DNA探針試驗(yàn)表明，其基因存在于寄主的染色體DNA中。但是其表達(dá)產(chǎn)物的三級(jí)結(jié)構(gòu)與朊病毒不同，且無(wú)致病性。2024/11/656朊病毒致病性的假說(shuō)；朊病毒感染健康寄主后，