第三章 病毒与亚病毒[可修改版ppt]
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《病毒与亚病毒》课件
病毒的结构
外壳
病毒外壳由蛋白质构成，保护内部的核酸。
核酸
病毒的遗传信息存储在核酸中，可以是DNA或RNA。
尖刺蛋白
尖刺蛋白帮助病毒结合并入侵宿主细胞。
包膜
某些病毒包裹在脂质双层中，形成包膜。
病毒的复制和传播方式
1
复制基因组
2
宿主细胞使用病毒基因组复制新的病毒。
3
侵入宿主细胞
病毒进入宿主细胞并释放其基因组。
《病毒与亚病毒》PPT课 件
病毒是微生物领域中最小的病原体，由核酸和蛋白质组成。本课程将深入探 讨病毒和亚病毒的定义、结构、复制和传播方式，以及它们引起的常见疾病。
病毒与亚病毒的定义
1 病毒
是微小的传染性病原体，只能在寄生于宿主 细胞内进行复制。
2 亚病毒
相对于病毒，亚病毒在结构和复制方式上具 有一定的相似性，但其复制能力和传播能力 较弱。
亚病毒的特征
1 较小
亚病毒通常比病毒更小，其尺寸在病毒和细菌之间。
2 较低的遗传多样性
亚病毒基因组的变异程度相对较低。
3 较弱的复制和传播能力
与病毒相比，亚病毒的复制和传播能力较弱，通常需要利用病毒作为辅助。
病毒与亚病毒的应对措施
1
病毒
疫苗开发、洗手、社交距离、佩戴口罩。
2
亚病毒
重视水源管理，健康教育，疫情监测。
组装和释放
新的病毒组装在宿主细胞中然后释放到 外部病毒引起的呼吸道感染，表现为发热、咳 嗽和嗓子痛。
牛皮癣
是由乙型人面瘫病毒感染引起的一种皮肤病，表 现为红色斑块和鳞屑。
艾滋病
由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起，危害人体免 疫系统，导致免疫功能下降。
第三章病毒和亚病毒因子()-图文
功能：
a.可启动感染；
b.可诱生免疫保护作用； c.可中和抗体；
d.可促使病毒从宿主细胞上释放.
病毒的核酸
– dsDNA/ssDNA dsRNA/ssRNA
– 线状/环状， 闭环/缺口环
– 单分子/双分子 /三分子/多分子
病毒核酸的功能
储存病毒的遗传信息 控制病毒的遗传变异 控制病毒的增殖 控制病毒对宿主的感染性
一步生长曲线
可分以下阶段：
• 潜伏期(侵入到 装配)：隐晦期 +胞内积累期 (eclipse period)
• 裂解期 (lysis period)
• 稳定期 (steady period)
此期为病毒复制所需的最短时 间。为病毒复制的特征性数据 。
噬菌体以分钟计； 动植物病毒以小时、天计。
潜伏期：是指病毒侵入宿主细胞 到病毒粒子释放出胞外前的一段 时间。曲线平行于横轴。
1. 吸 附
噬菌体特异性识别专性的细菌细胞的过程。
①吸附蛋白(在尾丝上) 功能：启动感染,特异性识别
宿主细胞,与宿主细胞表面受 体发生结合. ②细胞受体(图中红箭头示) G+细胞壁上的肽聚糖、磷壁酸 ，G－细胞壁上的LPS以及鞭 毛、荚膜、菌毛上均有噬菌 体吸附的位点。
2. 侵 入
核酸注入细胞的过程。
包膜的功能
包膜的结构具有高度稳定性。 功能： a. 维系病毒体结构； b. 保护病毒核酸； c. 包膜型病毒感染所必需：
包膜表面上的糖蛋白识别并结合宿主表面受体； 病毒包膜与宿主细胞膜结合； 病毒衣壳和病毒基因组进入宿主，完成感染过程 。
刺突
概念：病毒包膜或衣壳表面的突起物。
图中可见流感病毒的刺突。
潜伏前期又称隐蔽期，是指 病毒的核酸侵入宿主细胞后至第 一个病毒粒子装配前的一段时间 ，此时宿主细胞内不含有完整的 、有侵染力的成熟病毒粒子。
a.可启动感染；
b.可诱生免疫保护作用； c.可中和抗体；
d.可促使病毒从宿主细胞上释放.
病毒的核酸
– dsDNA/ssDNA dsRNA/ssRNA
– 线状/环状， 闭环/缺口环
– 单分子/双分子 /三分子/多分子
病毒核酸的功能
储存病毒的遗传信息 控制病毒的遗传变异 控制病毒的增殖 控制病毒对宿主的感染性
一步生长曲线
可分以下阶段：
• 潜伏期(侵入到 装配)：隐晦期 +胞内积累期 (eclipse period)
• 裂解期 (lysis period)
• 稳定期 (steady period)
此期为病毒复制所需的最短时 间。为病毒复制的特征性数据 。
噬菌体以分钟计； 动植物病毒以小时、天计。
潜伏期：是指病毒侵入宿主细胞 到病毒粒子释放出胞外前的一段 时间。曲线平行于横轴。
1. 吸 附
噬菌体特异性识别专性的细菌细胞的过程。
①吸附蛋白(在尾丝上) 功能：启动感染,特异性识别
宿主细胞,与宿主细胞表面受 体发生结合. ②细胞受体(图中红箭头示) G+细胞壁上的肽聚糖、磷壁酸 ，G－细胞壁上的LPS以及鞭 毛、荚膜、菌毛上均有噬菌 体吸附的位点。
2. 侵 入
核酸注入细胞的过程。
包膜的功能
包膜的结构具有高度稳定性。 功能： a. 维系病毒体结构； b. 保护病毒核酸； c. 包膜型病毒感染所必需：
包膜表面上的糖蛋白识别并结合宿主表面受体； 病毒包膜与宿主细胞膜结合； 病毒衣壳和病毒基因组进入宿主，完成感染过程 。
刺突
概念：病毒包膜或衣壳表面的突起物。
图中可见流感病毒的刺突。
潜伏前期又称隐蔽期，是指 病毒的核酸侵入宿主细胞后至第 一个病毒粒子装配前的一段时间 ，此时宿主细胞内不含有完整的 、有侵染力的成熟病毒粒子。
第03章病毒与亚病毒因子ppt课件
现指原核生物的病毒
E.coli T系--phage
本节提要：
噬菌体的形态结构与组成 噬菌体的增殖 噬菌体的分离检出 噬菌体的应用和防治
一、噬菌体的形态结构与组成
噬菌体的形态结构与组成
1. 形态：
复合对称结构
基本形态: 蝌蚪形——复合对称结构 微球形——廿面体对称结构 纤丝形——螺旋对称结构 形态可分6群。
噬菌体的形态结构与组成
2. 组成
蛋白质 核酸（多见DNA，少见RNA）
例外：Pφx中，有脂类，有三条双链RNA。
噬菌体的形态结构与组成
3. 结构：（以大肠杆菌T系偶数噬菌体为例）
头部——廿面体对称结构； 组成：蛋白质、小肽、多
胺、内含DNA。
颈部——六角形薄盘状、 连接头尾的结构；附颈须。
尾部
病毒的形态结构
3.空斑或病斑
空斑或病斑:是动物病毒 感染了动物细胞而产生 的；在覆盖一薄层琼脂的一
片单层细胞上，如某一细胞 感染有病毒，则增殖后的病 毒粒子扩散至邻近细胞，最 终形成一个与噬菌斑类似的 空斑。若单层细胞被肿瘤病 毒感染，则细胞剧增产生与 菌落类似的病灶称病斑。
检测空斑或病斑可用于有活性的动物病毒粒子的记数， 染色可区分死活细胞。
为正链，即表示其可作为 mRNA模板。 负链RNA（-RNA）：其碱基序列与mRNA互补。 双意RNA： 部分为正极性，部分为负极性。
病毒的大小和组成
单链DNA （single strand DNA, ssDNA）： 正链DNA（+DNA）：碱基序列同mRNA的为正链； 负链DNA（-DNA）：碱基序列同mRNA互补， 可直 接作为转录模板的DNA链为负链。
噬菌体的形态结构与组成
尾鞘（tail sheath)： 长95nm, 衣壳粒螺旋对称；可伸缩,伸展时24 转，收缩时12转。
E.coli T系--phage
本节提要：
噬菌体的形态结构与组成 噬菌体的增殖 噬菌体的分离检出 噬菌体的应用和防治
一、噬菌体的形态结构与组成
噬菌体的形态结构与组成
1. 形态：
复合对称结构
基本形态: 蝌蚪形——复合对称结构 微球形——廿面体对称结构 纤丝形——螺旋对称结构 形态可分6群。
噬菌体的形态结构与组成
2. 组成
蛋白质 核酸（多见DNA，少见RNA）
例外：Pφx中，有脂类，有三条双链RNA。
噬菌体的形态结构与组成
3. 结构：（以大肠杆菌T系偶数噬菌体为例）
头部——廿面体对称结构； 组成：蛋白质、小肽、多
胺、内含DNA。
颈部——六角形薄盘状、 连接头尾的结构；附颈须。
尾部
病毒的形态结构
3.空斑或病斑
空斑或病斑:是动物病毒 感染了动物细胞而产生 的；在覆盖一薄层琼脂的一
片单层细胞上，如某一细胞 感染有病毒，则增殖后的病 毒粒子扩散至邻近细胞，最 终形成一个与噬菌斑类似的 空斑。若单层细胞被肿瘤病 毒感染，则细胞剧增产生与 菌落类似的病灶称病斑。
检测空斑或病斑可用于有活性的动物病毒粒子的记数， 染色可区分死活细胞。
为正链，即表示其可作为 mRNA模板。 负链RNA（-RNA）：其碱基序列与mRNA互补。 双意RNA： 部分为正极性，部分为负极性。
病毒的大小和组成
单链DNA （single strand DNA, ssDNA）： 正链DNA（+DNA）：碱基序列同mRNA的为正链； 负链DNA（-DNA）：碱基序列同mRNA互补， 可直 接作为转录模板的DNA链为负链。
噬菌体的形态结构与组成
尾鞘（tail sheath)： 长95nm, 衣壳粒螺旋对称；可伸缩,伸展时24 转，收缩时12转。
精选幻灯片-第三章病毒和亚病毒
包涵体（inclusion body)：指大量病毒聚集 并使宿主细胞发生病变时，形成了具有一定形 态、构造并能用光镜加以观察的特殊“群体”， 即包涵体。 噬菌斑（plaque）：噬菌体在菌苔上形成的 “负菌落”。 枯斑（lesion）：植物病毒在植物叶片上形成 的群体形态
33
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
第三章 病毒和亚病毒
1
甲型H1N1
2
第三章 病毒和亚病毒
第一节 病毒 第二节 亚病毒 第三节 病毒与实践
3
病毒的概念
病毒是一类超显微、无细胞结构、具有高 度侵染性、专性活细胞寄察到，一般能通过细菌滤器； ②没有细胞构造。 ③主要成分是核酸与蛋白质；只含一种核酸； ④无产能、蛋白质和核酸合成酶系； ⑤以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现繁殖； ⑥离体条件下，以无生命的生物大分子，有侵染活力； ⑦对一般抗生素不敏感，而对干扰素敏感； ⑧有些病毒的核酸能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏 性感染。
37
斑点试验法
···
涂布菌液液 45C培养
噬菌斑
38
液体稀释管法 试样（ 未知效价的噬菌体液）
计数管中完整宿主细胞数 （定时取样对活细胞计数） 培养液和宿主细胞 噬菌体数=原细胞数 — 活细胞数
39
双层平板法
菌液+噬菌体试样+琼脂培养基
5
第一节 病毒的特征
一、病毒的形态构造和化学成分 二、病毒及其繁殖方式 三、群体形态 四、病毒的一步生长曲线 五、溶源性
6
研究方法
电子显微镜法(利用负染法) 分级过滤法 超速离心法沉降法 电泳法 X射线晶体衍射
33
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
第三章 病毒和亚病毒
1
甲型H1N1
2
第三章 病毒和亚病毒
第一节 病毒 第二节 亚病毒 第三节 病毒与实践
3
病毒的概念
病毒是一类超显微、无细胞结构、具有高 度侵染性、专性活细胞寄察到，一般能通过细菌滤器； ②没有细胞构造。 ③主要成分是核酸与蛋白质；只含一种核酸； ④无产能、蛋白质和核酸合成酶系； ⑤以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现繁殖； ⑥离体条件下，以无生命的生物大分子，有侵染活力； ⑦对一般抗生素不敏感，而对干扰素敏感； ⑧有些病毒的核酸能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏 性感染。
37
斑点试验法
···
涂布菌液液 45C培养
噬菌斑
38
液体稀释管法 试样（ 未知效价的噬菌体液）
计数管中完整宿主细胞数 （定时取样对活细胞计数） 培养液和宿主细胞 噬菌体数=原细胞数 — 活细胞数
39
双层平板法
菌液+噬菌体试样+琼脂培养基
5
第一节 病毒的特征
一、病毒的形态构造和化学成分 二、病毒及其繁殖方式 三、群体形态 四、病毒的一步生长曲线 五、溶源性
6
研究方法
电子显微镜法(利用负染法) 分级过滤法 超速离心法沉降法 电泳法 X射线晶体衍射
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Viral Structure (Enveloped Polyhedral Virus)
Transmission Electron Micrograph of HIV-1 Stained to Show Surface Glycoproteins
Transmission Electron Micrograph of HIV-1
• 噬菌体具有病毒的一些特性（个体微小）。
• 噬菌体基因组含有许多个基因，但所有已知的 噬菌体都是细菌细胞中利用细菌的核糖体、蛋 白质合成时所需的各种因子、各种氨基酸和能 量产生系统来实现其自身的生长和增殖。一旦 离开了宿主细胞，噬菌体不能生长和复制。
• 噬菌体分布极广，凡是有细菌的场所，就可能 有相应噬菌体的存在。
• 1892年，俄国生物学家伊凡诺夫斯基（Dmitry Ivanovsky）在研 究烟草花叶病时发现将感染花叶病的烟草叶的提取液用烛形滤器 过滤后能够感染其他烟草。
• 1899年，荷兰微生物学家马丁乌斯·贝杰林克（Martinus Beijerinck）重复了Ivanovsky的实验，发现这种新的感染性物质 只在分裂细胞中复制，并称之为contagium vivum fluidum（可溶 的活菌）并进一步命名为virus（病毒）。
• 1963年，巴鲁克·塞缪尔·布隆伯格发现了乙型肝炎病毒。 • 1965年，霍华德·马丁·特明发现并描述了第一种逆转录病毒，逆
转录酶在1970年由霍华德·特明和戴维·巴尔的摩分别独立鉴定出。 • 1983年，法国巴斯德研究院的吕克·蒙塔尼和弗朗索瓦丝·巴尔－
西诺西首次分离得到艾滋病毒（HIV），与发现了能够导致子宫 颈癌的人乳头状瘤病毒的德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森分享了 2008年的诺贝尔生理学与医学奖。
Sizes and Shapes of Viruses (Animal DNA Viruses)
Transmission Electron Micrograph of Herpes simplex Viruses
Tobacco mosaic virus (TMV)
三、构造
1、病毒粒子的基本结构
2、病毒的对称性
三类典型形态的病毒：
★二十面体对称的结构(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。
①二十面体对称病毒粒子
② 螺旋对称的病毒粒子
Tobacco Mosaic Virus
病毒粒子(virion)——成熟的、结构完整的、具有侵染力的单 个病毒，又称病毒颗粒(virus particle)。
nucleocapsid
capsid core envelope spike
Capsomere or capsomer
basic structure
Viral Structure (Enveloped Helical Virus)
第二节、病毒的形态构造和化学成分
一、病毒的大小
• 多数病毒直径在100nm(20~200nm),较大的病毒 直径为３００~４５０nm，较小的病毒直径仅为 １８~２２nm。
• 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Viruses (Animal RNA Viruses)
③复合对称的病毒粒子
T4 Bacteriophage
★有包膜的病毒粒子
Transmission Electron Micrograph of HIV-1 Budding from a Host Cell
第三节 病毒及其繁殖方式
• 一、原核生物病毒（噬菌体） • 二、植物病毒、人与脊椎动物病毒、昆虫病毒 • 三、亚病毒
一、原核生物病毒（噬菌体）
• 噬菌体(bacteriophage, phage)是感染细菌、真菌、 放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称。
★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。
★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。
第三章 病毒与亚病 毒
一、病毒的特点：
①形体极其微小，一般都能通过细菌滤器，电子显微镜才能观察； ②没有细胞构造，主要成分仅为核酸和蛋白质两种； 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，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细
胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分； ⑤以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖； ⑥在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并长期保持
• 20世纪早期，英国细菌学家Frederick Twort发现了噬菌体。
• 1931年，德国工程师恩斯特·鲁斯卡和马克斯·克诺尔发明了电子 显微镜，使得研究者首次得到了病毒形态的照片。
• 1935年，美国生物化学家和病毒学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利得 到第一个被结晶的病毒烟草花叶病毒晶体，获得1946年的诺贝尔 化学奖。
其侵染活力； ⑦对一般抗生素不敏感，但对干扰素(IFN)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。
二、人类对病毒的发现和认识过程
• 关于病毒所导致的疾病，早在公元前二至三个世纪的印度和中国 就有了关于天花的记录。
• 1884年，法国微生物学家查理斯·尚柏朗（Charles Chamberland） 发明了一种细菌无法滤过的过滤器，可以将液体中的细菌除去。
• 1941年，Bernal和Fankuchen拍摄第一张病毒的X射线衍射照片。 • 1955年，罗莎琳·富兰克林揭示病毒的整体结构。 • 1955年，Heinz Fraenkel-Conrat和Robley Williams发现将分离纯
化的烟草花叶病毒RNA和衣壳蛋白混合在一起后，可以重新组 装成具有感染性的病毒。