病毒与噬菌体ppt课件

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（2）二十面体对称的代表－腺病毒(Adenovirus)
具有20个面，30条边和12个顶角。核衣壳由 不同数量的衣壳粒按一定方式排列成对称体。 腺病毒粒子共由252个球形的衣壳粒排列成 一个具有廿面的对称体，线状dsDNA。 噬菌体 X174只有12个衣壳粒，最大的廿面 体是由1，472个衣壳粒组成的昆虫病毒粒子。
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病毒DNA分子有线状和环状之分。
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2.病毒的蛋白质
▼有的病毒只有一种蛋白质，多数含有为数不多的几种 蛋白质。
▼病毒蛋白质的氨基酸组成与其他生物一样，但不同病 毒蛋白质的氨基酸组成和含量各不相同。
▼病毒蛋白质主要在构成病毒结构、病毒的侵染与增殖 过程中发挥作用。
3.其他成分
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噬菌体的六类形态：
★T-系噬菌体——T-系噬菌体是研究的最广泛而又深入的
细菌噬菌体，按发现的先后顺序进行从T1---T7编号，后 来发现其中偶数者的形态都相同（蝌蚪形收缩性长尾），
故统称T偶数噬菌体。
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噬菌体的类型
烈性噬菌体（virulent phage）——感染细胞后, 能在寄主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引 起细菌裂解的噬菌体。
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2、病毒的对称体制
三类典型形态的病毒： •廿面体对称的结构(球状) •螺旋对称的结构(杆状) •复合对称的结构(蝌蚪状) 大肠杆菌的T偶数噬菌体是由椭 圆形的二十面体头部和螺旋对称 的尾部组合而成，是病毒中复合 对称的代表。
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病毒粒子的对称体制
RNA or DNA
螺旋对称
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病毒核酸的复制
病毒核酸链接入寄主核酸链
病毒核酸复制
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④ 成熟（装配） 已合成的各部件进行自行装配成新的噬菌体的过程。
T偶数噬菌体装配过程模式图
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⑤ 裂解（释放）
被感染细胞裂解，成熟的子代噬菌体转移到外界。开始 新的生活史。
裂解量：平均每一宿主细胞裂解后所产生的 子代噬菌体数。
可长期保持其侵染活力; 7、对一般抗生素不敏感,但对干扰素敏感。 8、有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发
潜伏性感染。
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（三）宿主范围（分布）及重要性
病毒在自然界分布广、数量多。几乎可以感染 所有的生物，包括各类微生物、植物、昆虫、 鱼类、禽类、哺乳动物和人类。 根据宿主可以分为：
Protein Coat (Capsomers)
(A) Filamentous (B) Complex (C) Eicosahedral (D) Enveloped
Lipid envelope
二十完面整版体课件对称
复合对称
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3、三类典型形态的病毒及其代表
螺旋对称的代表-烟草花叶病毒(TMV) 二十面体对称的代表-腺病毒 复合对称的代表-T偶数噬菌体
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包涵体（inclusion body）
是病毒的聚集体; 是病毒的合成部位; 是病毒蛋白和与病毒感染有关的蛋白质
非病毒性包涵体,由化学因子或细菌感染形成
包涵体的实践意义—-病毒鉴定、临床诊断依据。
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(2)噬菌斑(plaque)
噬菌斑是指在宿主细菌的 菌苔上，噬菌体使菌体裂 解而形成的空斑。
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（1）包涵体（inclusion body）
概念：感染病毒的宿主细胞内，出现在光学显微镜下 可见的大小、形态、数量不等的小体，称为包涵体。
在宿主细胞内形成包涵体是病毒的特征，不同的病毒 其形成的包涵体具有不同的形态、结构和特性。
包涵体在细胞中的形成部位： 位于细胞核内—如包疹病毒 位于细胞质内—如狂犬病毒等 胞核内胞质都有—麻疹病毒
1935：美国 斯坛莱从烟草花叶病病叶中提取出了病毒结 晶，又证实了结晶中含核酸和蛋白质两种成分，而只有核 酸具感染和复制能力。
1952：Hershey和Chase证实噬菌体的遗传物质仅仅是DNA, 开创了病毒分子生物学。
1971后：陆续发现了各种亚病毒—类病毒、朊病毒、拟病 毒。
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（二）病毒特征
培养10余小时 计数噬菌斑
噬菌斑数=试样中噬菌体数
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3、噬菌体增殖规律的描述方法—一步生长曲线
定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。
（1）一步生长曲线的基本实验步骤
离心术 抗病毒血清
培养
定时取样测噬菌斑数
以培养时间为横坐标，以噬菌斑数为纵坐标， 绘出的曲线为一步生长曲线。
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有囊膜病毒以“出芽”方式释放
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2、噬菌体效价的测定
效价（噬菌斑形成单位数、感染中心数）：每ml 样品中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。
测定方法： 斑点试验法、液体稀释管法、单层平板法、 双层平板法、快速玻片法
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双层平板法
菌液+噬菌体试样+琼脂培养基
琼脂平板
<50 nm
小型病毒
50 nm ～150 nm 中等大小病毒（大多数）
> 150nm 大型病毒（最大300 nm）
绝大多数病毒是能通过细菌滤器,须用电镜才能 观察到其具体形态和大小。
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牛痘苗病毒
病毒大小
传染性浓泡皮炎病毒
腮腺炎病毒
T偶数病毒 烟草花叶病毒
疱疹病毒
大蚊病毒
流感病毒
腺病毒
1微米
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二、病毒（virus）的形态构造和化学成分
（一）病毒大小 （二）病毒的形态构造 （三）化学组成
病毒粒子(virus particle) ：指成熟的、结构 完整的、有感染性的病毒个体。在电子显微镜 下呈特定的形态。
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（一）病毒大小
测定病毒大小的单位是纳米（10－9)，多数病毒 的直径在100nm以下:
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病毒核酸的种类
◆一种病毒至少含有一种核酸（DNA或RNA）。
植物病毒绝大多数含DNA;少数含RNA；
动物病毒一部分含DNA，一部分含RNA；
细菌病毒普遍含DNA，含RNA的极少。
◆病毒的核酸类型极为多样化： 病毒的DNA与RNA均有单链和双链： dsDNA
ssDNA
dsRNA
ssRNA
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多瘤病毒
脊髓灰质炎病毒
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（二）病毒的形态
多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为 子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。
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1、病毒粒子的基本结构
核衣壳
衣壳 核心 包膜 刺突
衣壳粒
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病毒粒子结构模式图 A 结构简单的病毒粒子；B 结构复杂的病毒粒子
病毒(virus)，拉丁语的原意是“毒素”。 病毒和病毒颗粒、病毒粒、病毒体(virijon)是 其同义词。
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（一）人类对病毒的发现和认识过程
1892：俄国 伊万诺夫斯基首次发现烟草花叶病毒的感染 因子能通过细菌过滤器。
1898：荷兰 贝哲林克证实该致病因子可以被乙醇从悬液 中沉淀下来而不失去其感染性但用培养细菌的方法培养不 出来；给这样的病原体起名叫virus。
病毒的主要成分为核酸（DNA或RNA）和蛋白质。有 的病毒还含有脂质、糖类等其他组分。
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1、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、 遗传变异与感染性的物质基础。核酸构成了病毒的 基因组。
• 病毒核酸的种类很多，是病毒分类鉴定中的重要指 标： ①是DNA还是RNA；②是单链还是双链； ③呈线状还是环状； ④是闭环还是开口环； ⑤基因组是单分子、双分子、三分子或多分子； ⑥核酸的碱基或碱基对数；⑦核苷酸序列等。
1、形态极其微小,必须在电镜下观察,一般具过滤性; 2、没有细胞构造,其主要成分仅是核酸和蛋白质两种，故
称分子生物; 3、每一种病毒只含一种核酸,不是DNA就是RNA; 4、既无产能酶系,也无蛋白质和核酸酶合成系统，只能活
细胞内专性寄生， 5、靠其宿主代谢系统的协助来复制核酸、合成蛋白质等
组分，然后再进行装配而得以增殖，形成子代； 6、在离体条件下,能以无生命的化学大分子状态存在,并
应用： 1、噬菌体定量计数 2、噬菌体的鉴定
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空斑和病斑
在动物细胞培养物上的与噬菌斑类似的空斑, 称为病斑.因为受肿瘤病毒感染。 空斑和病斑用于动物病毒粒子的计数也可以采 用噬菌斑法类似的技术。
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枯斑：植物病毒在植物叶片上形成的群体 称为枯斑。
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（三）化学组成
动物病毒 植物病毒 细菌病毒（或称噬菌体）等
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（四）研究方法
1、病毒大小不同可采用不同的方法进行研究
电子显微镜法(利用负染法) 分级过滤法 超速离心沉降法 电泳法 X射线晶体衍射 2、病毒(virus) 、病毒提纯的方法
离心、沉淀、吸附、酶处理、抗血清处理、 有机溶剂提取以及电泳、层析等等。
（2）一步生长曲线的三个阶段:
潜伏期、裂解期、平稳期
1）潜伏期 噬菌体的核酸侵入宿主 细胞至第一个成熟噬菌体粒子装 配前的一段时间。可分为两个阶 段：隐晦期、胞内累积期。
2）裂解期 紧接在潜伏期后的宿主 细胞迅速裂解、溶液中噬菌体粒 子急剧增多的一段时间。
3）平稳期 感染后的宿主细胞已全 部裂解，溶液中噬菌体效价达到 最高点的时期。
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4、溶源性
溶源性：温和噬菌体侵入宿主细菌细胞后，由于 其核酸整合到宿主核基因组上，并随宿主核酸同 步复制，并不引起宿主细胞裂解的特性。子代均 具有溶源性。
都是dsDNA; 温和噬菌体特点 具有整合能力；
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（1）螺旋对称的代表-烟草花叶病毒 (tobaco mosaicvirus,TMV)
有三种类型：纤维状、直杆状和弯曲杆状。衣壳形似一中空柱， 内包核酸，衣壳粒和核酸呈螺旋对称形排列。由95％衣壳Pr和 5％SSRNA组成。蛋白质衣壳由衣壳粒（2130个）一个紧挨一个 地呈螺旋排列而成，ssRNA位于衣壳内侧螺旋状沟中。
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② 侵入(penetration)
头部的核酸通过 中空的尾髓压入 细胞内，而蛋白质 外壳则留在细胞外。 尾鞘的收缩性可 明显提高噬菌体 核酸注入的速率。
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③ 增殖 (replication)
包括核酸的复制和蛋 白质的生物合成。 增殖是通过噬菌体基 因表达实现的。 核酸的复制与病毒蛋 白质的合成是分开进 行的。
一些较复杂的病毒（如包膜病毒）除含有核酸和蛋 白质两种成分外，还含有脂类、多糖等其他成分。
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三、各类病毒及其繁殖方式
原核生物病毒——噬菌体 植物病毒 人类和脊椎动物病毒 昆虫病毒
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(一)ห้องสมุดไป่ตู้核生物的病毒—噬菌体
噬菌体：是病毒中的一种，一般把侵染细菌、放 线菌、蓝细菌的病毒叫噬菌体，包括噬细菌体、 噬放线菌体、噬蓝细菌体等。 把侵染真菌的病毒 叫噬真菌体。 噬菌体在自然界广泛存在，在1995年发表的ICTV 的病毒分类与命名第六次报告中共报道了4000余 种，分别划归为49个病毒科。 噬菌体共有六类形态。
裂解性周期（增殖性周期）：烈性噬菌体的繁殖过程。
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① 吸附(adsorption)
噬菌体对宿主细胞的吸附具高度的特异性。 吸附的机理：尾丝尖端与受体发生共价结合。
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影响吸附的因素：噬菌体数量；阳离子浓度；温度；辅 助因子（生物素）等。
自外裂解：大量噬菌体吸附在同一细胞表面并释放众 多的溶菌酶，最终因外在的原因导致细胞裂解。
第二章 病毒与噬菌体
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病毒
一、概述 二、病毒的形态结构和化学组分 三、四类病毒及其繁殖方式
蛋白质衣壳(Protein coat)
核酸(Nucleic acid)
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2
一、概述
病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组 成的超显微“非细胞型生物”，其本质是一种只 含DNA或RNA的遗传因子，能以感染态和非感染态 两种状态存在。
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（3）复合对称的代表－T偶数噬菌体
绝大多数噬菌体为蝌蚪形，现以E.coli T4为例，介绍 蝌蚪形噬菌体的结构：
65nm
95nm
颈环
95nm
24环
大肠杆菌T4噬菌体构造
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3、病毒的群体形态
病毒的群体形态有：
包涵体(inclusion body) 噬菌斑(plaque) 空斑(plaque) 枯斑(lesion)
温和噬菌体（temperate phrage）——噬菌体感 染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的核DNA 上，并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制， 在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。
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（1）噬菌体的繁殖
噬菌体的繁殖分为：吸附、侵入、增殖（复制与生物 合成）、成熟（装配）和裂解（释放）5个阶段。