第四章 病毒和亚病毒因子

（2） 侵入
过程：尾丝展开、释放溶菌酶、尾丝尾鞘收缩、DNA注入
大肠杆菌 ( E.coli )T 4 噬菌体以其尾部吸附到敏感菌表面后， 将尾丝展开并固着于细胞上。尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖， 使细胞壁产生一小孔，然后尾鞘收缩，将头部的核酸通过中 空的尾髓压入细胞内，而蛋白质外壳则留在细胞外。
（3） 增殖
二十面体对称
双对称壳体： 具有双对称结构的典型例子是有尾噬菌体（tailed phage）,其壳体由头部和尾部组成。包装有病毒核酸的 头部通常呈二十面体对称，尾部呈螺旋对称。
1. 烟草花叶病毒(TMV)---螺旋对称
衣壳蛋白：占95%，2130个衣壳粒 衣壳
核心RNA：占5%，ssRNA
2.腺病毒(ADENOVIRUS)---二十面体立体对称


植物病毒没有专门的侵入机制，主要通 过昆虫作为媒介进行传播。 植物病毒必须在侵入宿主细胞后才脱去 蛋白质衣壳，这一过程称为脱壳
（三）人类和脊椎动物病毒


脊椎动物病毒可引起许多人类疾病如流 行性感冒、肝炎、疱疹、流行性乙型脑 炎、狂犬病、艾滋病、非典型肺炎（由 SARS 病毒引起）等。 在已发现的动物病毒中约有 1/4 的病毒 具有致肿瘤作用，至少有 5 五类病毒 （乳头瘤病毒、反转录病毒、疱疹病毒、 肝 DNA 病毒和黄病毒）与癌症发病有关。

将高浓度的敏感菌培养物与适量相应的噬菌体悬液相 混，使得一个病毒体与 10~100 个细菌细胞相混合， 这样的比例系数可降低几个噬菌体同时侵染单个细菌 细胞的机率。经过短时间的培养使噬菌体吸附在细菌 上，再用抗病毒血清或离心或稀释除去未吸附的噬菌 体。接着，用新鲜培养液把经过上述处理的细菌悬液 高倍稀释，以免发生第二次吸附和感染。培养后，定 时取样，将含有噬菌体的样品与敏感细菌培养物混合 培养，计算每个样品在培养基平板表面产生的噬菌斑 数目。以培养时间为横坐标，噬菌斑数为纵坐标，可 以绘出一步生长曲线。
12个顶角 形状：二十面体 20个面 30个边 衣壳：252个衣壳粒 腺质体 12个五邻体，240个六邻体 核心：dsDNA，线状
致病性：消化道炎症等。
3.T偶噬菌体---复合对称
目前噬菌体基本形态分为3种 蝌蚪形 > 微球形 > 丝状 椭圆形20面体 衣壳粒212个 内含DNA和中心蛋白 螺旋对称 衣壳粒144个 注射核酸的通道
2.噬菌体效价的测定
效价指噬菌体悬液的浓度。即噬菌体数/ml样品。
斑点试验法 液体稀释管法 双层平板法 单层平板法 快速玻片法
· · · 涂布菌液液 45℃培养
斑点试验法
噬菌斑
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
原噬菌体(前噬菌体)：整合在宿主染色体上
的温和噬菌体核酸。
游离态：具感染性的病毒粒子 整合态：原噬菌体，附着或整合在细菌染色体上 营养态：在宿主细胞内指导特定的病毒核酸和蛋
白质的合成
（2 ）溶源性细菌：含有原噬菌体(温和噬菌体)的细
菌称为溶源性细菌。
溶源性细菌基本特性：
(1) 溶源性是溶源性细菌的一个极其稳定的遗传特性 (2) 自发裂解 (3) 诱发裂解 (4) 具“免疫性” (5) 溶源性细菌的复愈：非溶源化 (6) 溶源转变：可获得一些新的生理特性 E. coli K12 (λ ):表示一株带有λ 前噬菌体的大肠杆菌 K12溶源菌株。
非细胞 生物
(真)病毒:至少含核酸和蛋白质二组分 亚病毒
类病毒:只含具侵染性的RNA组分 卫星RNA:只含有不具侵染性的RNA组分 朊病毒:只含蛋小,必须在电镜下才能观察,一 般都具过滤性; 没有细胞构造,故也称分子生物; 其主要成分仅是核酸和蛋白质两种; 每一种病毒只含一种核酸,不是DNA就是 RNA;

1.裂性噬菌体增殖
吸附、侵入、增殖(复制)、装配、释放
（1） 吸附

当噬菌体和敏感细胞混合时，发生碰撞接触， 敏感的细菌细胞表面具有噬菌体吸附的特异性 受点，噬菌体的吸附点与细菌的接受点可以互 补结合，这是一种不可逆的特异性反应。




一种细菌可以被多种噬菌体感染，这是因为宿 主细胞表面对各种噬菌体有不同的吸附受点。 吸附时，噬菌体尾部末端尾丝散开，固着于特 异性的受点，随之尾刺和基板固定在受点上。 不同的噬菌体粒子吸附于宿主细胞的部位也不 一样。 至于每个宿主究竟能被多少噬菌体吸附，据测 定一般在 250~360 个即达到饱和状态，这称 作最大吸附量。



既无产能酶系,也无蛋白合成系统; 利用宿主细胞设备进行增殖,不存在个体 生长和二均分裂等细胞繁殖方式; 在宿主活细胞内营专性寄生; 在离体条件下,能以无生命的化学大分子 状态存在,并可行成结晶; 对一般抗生素不敏感,但对于干扰素敏感.
一、病毒的形态、构造和化学成分
（一）大小

病毒的大小常用纳米（nm） 来度量，病毒大小在 10~300 nm之间，通常大 小在100 nm左右。
（二）植物病毒


植物病毒大多是单链 RNA 病毒。从病毒 粒子的形态来看基本上有三种类型：杆 状、线状或近球形的多面体。有些植物 病毒也具囊膜。 植物病毒也是严格寄生生物，但专一性 不强，一种病毒往往能寄生在不同的科、 属、种的植物上。例如烟草花叶病毒能 侵染十几个科、百余种草本和木本植物。

正负链之分
单、双链之分
三、病毒的分类
病毒分类最初是根据病毒的寄主特性将病毒分 为动物病毒、植物病毒和细菌病毒 (噬菌体) 三大类，这种分类方法有其实用性，而沿用至 今。但这种分类方法并没有反映出病毒的本质 特征。随着电镜技术的发展以及分离、提纯病 毒新方法的应用，逐渐转向病毒本身的结构特 征、化学组成的研究、使病毒的分类朝着自然 系统的方向发展。
裂解量：每个被感染细菌释放新的噬菌体的平均数称为 “平均收获量，也称裂解量。
裂解期平均噬菌斑数 裂解量=潜伏期平均噬菌斑数
4 溶源性
溶源性：温和噬菌体侵入宿主 细胞后，细菌并不裂解，即它 们有溶源性的生活周期。 如λ和P1噬菌体

（1） 温和噬菌体(temperate phage)：
噬菌体吸附或侵入细胞后，其DNA只整合在宿主核染 色体组上，并可长期随宿主DNA的复制而同步复制， 一般不进行增殖或引起宿主细胞裂解的噬菌体。
动物 病毒 侵入 寄主 细胞 后可 引起 4种 结果

动物病毒也是在侵入宿主细胞后才脱去 蛋白质衣壳，即脱壳。
（四）昆虫病毒


昆虫病毒属于无脊椎动物病毒。 有些昆虫具有经济上的重要性，例如蜜 蜂和家蚕，一旦染上病毒病，就会造成 经济上的重大损失。 但有些病毒却能侵染杀死农作物和森林 的重要害虫。
病毒分类的依据
① 基因组性质与结构； ② 衣壳对称性； ③ 有无包膜； ④ 病毒粒子的大小、形状； ⑤ 对理化因素的敏感性； ⑥ 病毒脂类、碳水化合物、结构蛋白和非结构蛋白的特征；
⑦ 抗原性；
⑧ 生物学特性（繁殖方式、宿主范围、传播途径和致病性）。
三、4类病毒及其繁殖方式
（一）原核生物病毒-噬菌体

B 以动物为接种物
实验动物
动物病毒 鸡胚 多种细胞培养
大多数动物病毒感染敏感细胞培养能引起其显微表现的改变，即产生致 细胞病变效应（cytopathic effect,CPE），例如
细胞聚集成团、肿大、圆缩、脱落，细胞融合形成多核细胞，细胞内出
现包涵体（inclusion body），乃至细胞裂解等。 若标本经过适当稀释进行接种并辅以染色处理，病毒可在培养的细胞单

绝大多数病毒能通过细菌滤 器。
须用电镜才能观察到其具体 形态和大小。

（二）形态 1、毒粒的壳状结构
病毒粒子
核心：DNA或RNA 核衣壳 衣壳：衣壳粒蛋白 包膜
2、病毒粒的对称结构
螺旋对称壳体：
亚基有规律地沿着中心轴（核酸）呈螺旋排列，进而形 成高度有序、对称的稳定结构。
二十面体对称壳体：
构成对称结构壳体的第二种方式是蛋白质亚基围绕具立 方对称的正多面体的角或边排列，进而形成一个封闭的 蛋白质的鞘。
•核酸复制 •核酸转录 •蛋白质合成
(4) 装配
DNA分子的缩合
通过衣壳包裹DNA而形成头部 头部与尾部相结合
尾丝和尾部其它部件独立装配完成 装上尾丝
(5) 释放

成熟的病毒粒子从被感染细胞内转移到外界的过程。 成熟的噬菌体粒子，均借宿主细胞裂解而释放。细 菌裂解导致一种肉眼可见的液体培养物由混浊变清 或固体培养物出现噬菌斑。
▼ ▼病毒的DNA与RNA均有单链和双链：
dsDNA dsRNA ssDNA ssRNA
▼病毒DNA分子有线状和环状之分。 ▼病毒核酸有正链（+）和负链（-）的区分。 ▼有某些病毒的RNA是双意（ambisense），即部分为正极性、 部分为负极性。
DNA，RAN之分
环状，线状之分(闭合,开放)
头部
尾部
4 病毒群体形态
A 以细菌为接种物
培养液
噬菌体 细菌培养物
细菌培养液变清亮
营养琼脂平板
细菌平板成 为残迹平板

若是噬菌体标本经过适当稀释再接种细 菌平板，经过一定时间培养，在细菌菌 苔上可形成圆形局部透明区域，即噬斑 （plague）。
如同对细菌计数一样，形成的噬菌斑也 可用于对噬菌体的数目进行估算。
层上形成肉眼可见的局部病损区域，即蚀斑（plaque）或称空斑。
C 以植物为接种物
植物病毒 敏感植物叶片 产生坏死斑，或称枯斑
烟草花叶病毒
花生斑驳病毒病
(三) 病毒的核酸
◆一种病毒只含有一种核酸（DNA或RNA）。