微生物-第四章 病毒

第四章病毒 P70-92

第一节概述

一、病毒的发现和研究历史

二、病毒的定义与特点

1、定义

病毒是一类结构极其简单、能够自我复制并具有侵染性的独特非细胞生物体；是既具有化学大分子属性，又具有生物体基本特征，既具有细胞外的感染性颗粒形式，又具有细胞内的繁殖性基因形式的独特生物类群。

病毒分两个阶段（以两种形式）存在：

胞外阶段：“毒粒”形式存在，可抵抗几乎所有酶的侵袭，但不能独立于活细胞增殖；

胞内阶段：主要以正在复制的核酸形式存在，诱导宿主细胞合成病毒组分；

真病毒：至少含核酸和蛋白质二种组分（主要介绍）

类病毒：只含具侵染性的RNA组分

亚病毒拟病毒：只含不具侵染性的RNA组分

朊病毒：只含蛋白质组分

2、特性（与细胞型微生物的区别）P71

1）个体微小，在电子显微镜下才能看见；

2）不具有细胞结构，其主要成分为核酸和蛋白质，故称为“分子生物”

3）一种病毒只含有DNA或RNA一种类型的核酸；

4）绝对的细胞内寄生，在细胞外不能增殖：既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内现成的代谢系统合成自身的核酸和蛋白质；

5）没有个体生长，不能像原核和真核生物一样进行细胞分裂，以核酸复制和蛋白质合成、然后装配的实现其大量繁殖；

6）在离体条件下，以无生命的生物大分子状态存在，并保持其侵染性；

7）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。

三、病毒的分类

分类依据：核酸的特征、壳体的对称形式、有无包膜、宿主的种类、引起的疾病种类、复制和释放方式等。根据宿主种类噬菌体（phage）

真菌病毒（mygoviruses）或真菌噬菌体（mycophage）

植物病毒（plant viruses）

动物病毒（animal viruses）

四、病毒的培养和纯化

1、病毒的培养

（1）标本的采集和处理（含足够量的活病毒，加入抗生素或离心、过滤除菌，研磨或超声波处理破碎细

胞，标本经处理后立即接种或置-20℃以下或干冰保存）。

（2）标本的接种与感染表现

实验宿主（动物、植物、细菌）、鸡胚或细胞培养

A. 噬菌体的培养

噬菌体细菌培养物培养液细菌培养液变清亮

营养琼脂平板中的细菌培养物噬菌斑（plague）

噬菌斑（plague）定义：

将少量噬菌体与大量宿主细胞混合后，在合适条件下培养一定时间后，在平板表面布满宿主细胞的菌苔上，出现一个个肉眼可见的透明小圆斑。（“负菌落”）

双层平板法：可对样品中含有侵染性噬菌体粒子的数量（效价）估算

下层固体培养基（2%琼脂）

上层培养基（1%琼脂，45℃）+敏感菌（浓度高，对数期）+噬菌体样品

保温培养约10h，对平板上噬菌斑进行计数。

B. 动物病毒的培养

实验动物

动物病毒鸡胚

各种动物细胞培养致细胞病变效应（显微表现的改变）

蚀斑或空斑（培养的细胞单层上形成）

病毒包涵体（inclusion body）：

定义：在某些感染病毒的宿主细胞质或细胞核内，出现光学显微镜下可见的大小、形状和数量不等的小体。a病毒感染细胞内出现的特异性染色区域。不同病毒所形成的包涵体在细胞质和细胞核内的定位不同；其染色性质也不同，即有的嗜酸性染料，有的嗜碱性染料；

b大小、形态和数量亦有区别，所以包涵体在病毒的实验诊断具有一定的意义。

包涵体是病毒粒子的聚集体、病毒结构蛋白与感染有关蛋白质等病毒组分的聚集体。

多角体：昆虫细胞内形成的多角形包涵体，可作为病毒杀虫剂。

核型多角体病毒（NPV）：棉铃虫、粘虫桑毛虫

昆虫质型多角体病毒（CPV）

C. 植物病毒的培养局部坏死斑或称枯斑

2、病毒纯化

标准：保持感染性

理化性质均一

方法：蛋白质提纯方法（盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、凝胶层析、离子交换等）差速离心，密度梯度离心

第二节病毒的形态结构与化学组成

毒粒(virion)：又称“病毒粒子”（virus particle），指结构完整的、有感染性的单个病毒。

一、病毒的形态结构

1、毒粒的形状和大小

大小：nm，电镜下观察

形状：球形或拟球形（大多数动物病毒）；

杆状（植物病毒和昆虫病毒）；

复杂形状：蝌蚪状（大肠杆菌T偶数噬菌体）

弹状（狂犬病毒）、砖块状（痘病毒）、

丝状（大肠杆菌f1、fd、M13噬菌体）等

2. 病毒的结构和衣壳（capsid）的对称性

（1）病毒毒粒的结构

基本构造：核衣壳（nucleocapsid）核心（core）：DNA或RNA

衣壳（capsid）：蛋白质

非基本构造：包膜（envelope）：脂蛋白或类脂糖蛋白

刺突

裸露毒粒（naked virion）：仅由核衣壳构成

有包膜的病毒

（2）衣壳（capsid）的结构

大量壳体蛋白质亚基通过次级键、按对称形式、有规律地排列而成。

螺旋对称衣壳）代表：TMV

衣壳结构二十面体对称衣壳代表：腺病毒

复合对称衣壳头部：二十面体对称代表：大肠杆菌T偶数噬菌体

尾部：螺旋对称

二、病毒（毒粒）的化学组成

核酸基本组成

蛋白质

脂类

糖类

1、病毒的核酸一种病毒的毒粒只含有一种核酸：DNA或是RNA；病毒核酸类型多样。

ss DNA

四种基本类型 ds DNA

ss RNA

ds RNA

正链RNA（plus strand RNA）：若病毒的ssRNA可以作为mRNA直接翻译，则规定为+RNA；