第2章微生物形態(tài)--非細(xì)胞型

1、第四節(jié)第四節(jié) 非細(xì)胞型微生物非細(xì)胞型微生物- -病毒病毒本章共四節(jié)本章共四節(jié), ,內(nèi)容包括非細(xì)胞微生內(nèi)容包括非細(xì)胞微生物的種類、特性。物的種類、特性。重點重點: :病毒的特性、噬菌體病毒的特性、噬菌體一一 病毒的特性病毒的特性n病毒發(fā)現(xiàn)的歷史病毒發(fā)現(xiàn)的歷史:1898:1898年發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒年發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒（TMVTMV）為濾過性病原。）為濾過性病原。病毒的概念：病毒的概念：病毒病毒: :由由RNARNA或或DNADNA分子組成的傳染因子，是非分子組成的傳染因子，是非細(xì)胞生命體，是最小的生命形態(tài)，只能專性寄細(xì)胞生命體，是最小的生命形態(tài)，只能專性寄生。生。病毒的特性：病毒的特性：n（1 1）

2、沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只含）沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只含DNADNA或或RNARNA一類核一類核酸，和蛋白質(zhì)。繁殖為復(fù)制。酸，和蛋白質(zhì)。繁殖為復(fù)制。n（2 2）只能在特定寄主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制繁殖，在活）只能在特定寄主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制繁殖，在活體外無生命特征。體外無生命特征。1、病毒的大小、病毒的大小n病毒是一種蛋白或幾種蛋白質(zhì)構(gòu)成衣殼病毒是一種蛋白或幾種蛋白質(zhì)構(gòu)成衣殼包裹，有些病毒還覆蓋更為復(fù)雜的包膜。包裹，有些病毒還覆蓋更為復(fù)雜的包膜。內(nèi)部是內(nèi)部是RNARNA或或DNA.DNA.n1 1大?。捍笮。簜€體極小（以個體極?。ㄒ詎mnm計），能通過計），能通過濾菌器濾菌器病毒大小各不相同，病毒大小各不相同，10250nm102

3、50nm不等。不等。n例如例如 一個人細(xì)胞可容納一個人細(xì)胞可容納5 5億個病毒。億個病毒。2、形態(tài)、形態(tài) 一般為球狀、桿狀、彈狀、磚狀、蝌蚪一般為球狀、桿狀、彈狀、磚狀、蝌蚪狀等。狀等。各種病毒形態(tài)各種病毒形態(tài)三類典型形態(tài)的三類典型形態(tài)的病毒：病毒：廿面體對稱廿面體對稱的的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)( (球狀球狀) ) 螺旋對稱螺旋對稱的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)( (桿狀桿狀) ) 復(fù)合對稱復(fù)合對稱的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)( (蝌蚪狀蝌蚪狀) ) 大腸桿菌的大腸桿菌的T4T4噬菌體是噬菌體是由橢圓形的二十面體頭部和由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對稱的尾部組合而成，螺旋對稱的尾部組合而成，是病毒中復(fù)合對稱的代表。是病毒中復(fù)合對稱的代表。桿狀

4、病毒非典病毒愛滋病毒愛滋病毒蝌蚪狀噬菌體蝌蚪狀噬菌體3、病毒粒子的結(jié)構(gòu)與組成、病毒粒子的結(jié)構(gòu)與組成病毒的化學(xué)組成：病毒的化學(xué)組成：n多數(shù)病毒只有核酸和蛋白質(zhì)兩種組分，多數(shù)病毒只有核酸和蛋白質(zhì)兩種組分，少數(shù)大型病毒還含有脂類和糖類。少數(shù)大型病毒還含有脂類和糖類。 （1 1）病毒蛋白：占病毒成分的）病毒蛋白：占病毒成分的40%96%40%96%。小病毒有。小病毒有3434種蛋白，大種蛋白，大病毒病毒100100種以上。種以上。 蛋白種類：蛋白種類：衣殼蛋白衣殼蛋白、基質(zhì)蛋白、囊膜、基質(zhì)蛋白、囊膜蛋白、蛋白、酶蛋白酶蛋白。 （2 2）病毒的核酸：）病毒的核酸：n病毒只含一種核酸病毒只含一種核酸RNA

5、RNA或或DNADNA。ndsDNA ssDNA dsRNA ssRNA,dsDNA ssDNA dsRNA ssRNA,nssRNAssRNA還分為還分為+ssRNA+ssRNA、 -ssRNA-ssRNA（3 3）脂類和糖類：）脂類和糖類：大型病毒還含有脂類和糖類大型病毒還含有脂類和糖類（4 4）其它）其它: : 水分（水分（50%50%左右）、碳水化合物、多左右）、碳水化合物、多胺等胺等衣衣 殼殼核核 酸酸包膜包膜刺刺 突突核衣殼核衣殼病毒的基本結(jié)構(gòu)：病毒的基本結(jié)構(gòu)：（1 1） 核酸：核酸：RNARNA或或DNADNA，單鏈或雙鏈。，單鏈或雙鏈。一種病毒只含一種核酸。一種病毒只含一種核酸

6、。（2 2） 殼體殼體：（衣殼）是已經(jīng)或即將與核：（衣殼）是已經(jīng)或即將與核酸進(jìn)行組裝的蛋白衣殼。酸進(jìn)行組裝的蛋白衣殼。 衣殼由許多球狀或管狀亞單位按一定的衣殼由許多球狀或管狀亞單位按一定的規(guī)律構(gòu)成。分為螺旋對稱、立方對稱和規(guī)律構(gòu)成。分為螺旋對稱、立方對稱和復(fù)合對稱、復(fù)雜對稱。復(fù)合對稱、復(fù)雜對稱。TMV模式圖模式圖CaMV模式圖模式圖二十面體示意圖二十面體示意圖包涵體包涵體( (內(nèi)含體內(nèi)含體) )： （inclusion body)inclusion body) 病毒的一些產(chǎn)物病毒的一些產(chǎn)物與病毒核酸和寄主與病毒核酸和寄主蛋白等物質(zhì)聚集起蛋白等物質(zhì)聚集起來，形成大小不等來，形成大小不等形狀不同的

7、物質(zhì)稱形狀不同的物質(zhì)稱為內(nèi)含體。為內(nèi)含體。如：如： YuMV風(fēng)輪內(nèi)含體圖二、二、 病毒的復(fù)制病毒的復(fù)制( (增殖增殖) )病毒的一般增殖過程：病毒的一般增殖過程：（1 1） 吸附：病毒以其特殊結(jié)構(gòu)與寄主細(xì)胞吸附：病毒以其特殊結(jié)構(gòu)與寄主細(xì)胞表面的特異受體發(fā)生特異結(jié)合的過程。表面的特異受體發(fā)生特異結(jié)合的過程。（2 2） 侵入：病毒侵入寄主細(xì)胞的過程。侵入：病毒侵入寄主細(xì)胞的過程。侵入方式不同病毒不同。侵入方式不同病毒不同。植物病毒：微傷口或胞間連絲進(jìn)入植物病毒：微傷口或胞間連絲進(jìn)入動物病毒：膜融合；胞吞；直接穿過動物病毒：膜融合；胞吞；直接穿過噬菌體：核酸注入噬菌體：核酸注入昆蟲傳毒：植物病毒昆蟲

8、傳毒：植物病毒包膜病毒包膜病毒的出的出“芽芽”釋放釋放（動物病毒）（動物病毒）烈性噬菌體的繁殖過程一般分為五個階段：烈性噬菌體的繁殖過程一般分為五個階段：吸附、侵入、復(fù)制、裝配和釋放吸附、侵入、復(fù)制、裝配和釋放。三、細(xì)菌病毒、植物病毒、動物三、細(xì)菌病毒、植物病毒、動物病毒病毒( (一一) )、細(xì)菌病毒（噬菌體）、細(xì)菌病毒（噬菌體）n噬菌體（噬菌體（Phage)Phage)：是真菌和細(xì)菌病毒的：是真菌和細(xì)菌病毒的總稱。是病毒中的一種，一般把侵染細(xì)總稱。是病毒中的一種，一般把侵染細(xì)菌、放線菌的病毒叫噬菌體。（把侵染菌、放線菌的病毒叫噬菌體。（把侵染真菌的病毒叫噬真菌體）真菌的病毒叫噬真菌體） 。n

9、本節(jié)以細(xì)菌病毒為主。本節(jié)以細(xì)菌病毒為主。n1 1 噬菌體的形狀：噬菌體的形狀：n噬菌體在自然界廣泛存在，在噬菌體在自然界廣泛存在，在19951995年發(fā)年發(fā)表的表的ICTVICTV的病毒分類與命名第六次報告的病毒分類與命名第六次報告中共報道了中共報道了40004000余種，分別劃歸為余種，分別劃歸為4949個個病毒科病毒科. .三種基本形態(tài)：蝌蚪形、球形、線形三種基本形態(tài)：蝌蚪形、球形、線形組成：組成：主要由蛋白質(zhì)和核酸組成。主要由蛋白質(zhì)和核酸組成?；拘螒B(tài)：基本形態(tài)：蝌蚪形、微球形和纖絲形。蝌蚪形、微球形和纖絲形。噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成以以大腸桿菌大腸桿菌T4T4噬菌體

10、噬菌體為例為例頭部：廿面體對稱結(jié)構(gòu)，由頭部：廿面體對稱結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)衣殼構(gòu)成，內(nèi)含一條蛋白質(zhì)衣殼構(gòu)成，內(nèi)含一條DNADNA。頸部：薄盤狀，附頸須。頸部：薄盤狀，附頸須。尾鞘：長尾鞘：長95nm, 95nm, 衣殼粒螺旋衣殼粒螺旋對稱；可伸縮。對稱；可伸縮。 尾髓尾髓: :中空，中空，DNADNA可由此進(jìn)入可由此進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞?；寤? : 六角形盤狀物，其上有六角形盤狀物，其上有刺突、尾絲。刺突、尾絲。刺突刺突: : 有吸附功能。有吸附功能。尾絲尾絲: : 有識別吸附功能。有識別吸附功能。大腸桿菌大腸桿菌T4T4噬菌體構(gòu)造噬菌體構(gòu)造蝌蚪形噬菌體的構(gòu)造：蝌蚪形噬菌體的構(gòu)造：2 2 噬菌體的種類

11、：噬菌體的種類：n（1 1）烈性噬菌體（毒性噬菌體）：凡導(dǎo)致寄）烈性噬菌體（毒性噬菌體）：凡導(dǎo)致寄主細(xì)胞裂解者叫烈性噬菌體。這類寄主細(xì)胞稱主細(xì)胞裂解者叫烈性噬菌體。這類寄主細(xì)胞稱為為敏感性細(xì)胞敏感性細(xì)胞。n（2 2）溫和噬菌體：不使寄主細(xì)胞發(fā)生裂解，）溫和噬菌體：不使寄主細(xì)胞發(fā)生裂解，并與寄主細(xì)胞同步復(fù)制的噬菌體。并與寄主細(xì)胞同步復(fù)制的噬菌體。 溫和噬菌體與溶源性細(xì)菌溫和噬菌體與溶源性細(xì)菌溫和噬菌體：溫和噬菌體：噬菌體感染細(xì)胞后，將其核噬菌體感染細(xì)胞后，將其核酸整合（附著）到宿主的核酸整合（附著）到宿主的核DNADNA上，并且可上，并且可以隨宿主以隨宿主DNADNA的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，在一的

12、復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，在一般情況下，不引起寄主細(xì)胞裂解的噬菌體。般情況下，不引起寄主細(xì)胞裂解的噬菌體。原噬菌體（或前噬菌體）：原噬菌體（或前噬菌體）： 即整合在宿主即整合在宿主核核DNADNA上的噬菌體的核酸。上的噬菌體的核酸。 溶原性細(xì)菌：溶原性細(xì)菌：指在核染色體上整合有原噬指在核染色體上整合有原噬菌體的細(xì)菌。可進(jìn)行正常生長繁殖菌體的細(xì)菌。可進(jìn)行正常生長繁殖, ,而不被而不被裂解。裂解。 2 2 溶源性細(xì)菌的特性：溶源性細(xì)菌的特性：（1 1）穩(wěn)定性：）穩(wěn)定性：（2 2）免疫性：）免疫性：（3 3）裂解：自發(fā)裂解）裂解：自發(fā)裂解 （4 4）溶原轉(zhuǎn)變：）溶原轉(zhuǎn)變：3 3 溫和噬菌體存在的狀態(tài)：游離

13、病毒、前溫和噬菌體存在的狀態(tài)：游離病毒、前噬菌體、營養(yǎng)期噬菌體。噬菌體、營養(yǎng)期噬菌體。溶原性細(xì)菌的特點：溶原性細(xì)菌的特點：可穩(wěn)定遺傳：子代細(xì)菌都含有可穩(wěn)定遺傳：子代細(xì)菌都含有原噬菌體，均具有溶原性。原噬菌體，均具有溶原性?？勺园l(fā)裂解：溫和噬菌體的核酸也可從宿主可自發(fā)裂解：溫和噬菌體的核酸也可從宿主DNADNA上脫落下來，上脫落下來，恢復(fù)原來的狀態(tài)，進(jìn)行大量的復(fù)制，變成烈性噬菌體，自發(fā)恢復(fù)原來的狀態(tài)，進(jìn)行大量的復(fù)制，變成烈性噬菌體，自發(fā)裂解幾率裂解幾率1010-2-21010-5 -5 ?？烧T導(dǎo)裂解：用化學(xué)、物理方法誘導(dǎo)可誘導(dǎo)裂解：用化學(xué)、物理方法誘導(dǎo)具有具有“免疫性免疫性”：溶原菌對其本身產(chǎn)生

14、的噬菌體或外來的同：溶原菌對其本身產(chǎn)生的噬菌體或外來的同源的噬菌體不敏感，對同源噬菌體具免疫性，對非同源噬菌源的噬菌體不敏感，對同源噬菌體具免疫性，對非同源噬菌體沒有免疫性。體沒有免疫性?？蓮?fù)愈：自然遺失前噬菌體，但不發(fā)生自發(fā)裂解和誘導(dǎo)裂解可復(fù)愈：自然遺失前噬菌體，但不發(fā)生自發(fā)裂解和誘導(dǎo)裂解 溶源轉(zhuǎn)變：由于溶原菌整合了溫和噬菌體的核酸而使自己溶源轉(zhuǎn)變：由于溶原菌整合了溫和噬菌體的核酸而使自己產(chǎn)生一些新的生理特征。產(chǎn)生一些新的生理特征。烈性噬菌體的繁殖過程一般分為五個階段：烈性噬菌體的繁殖過程一般分為五個階段：即即吸附、侵入、復(fù)制、裝配和釋放吸附、侵入、復(fù)制、裝配和釋放。4 4 烈性噬菌體的繁殖

15、：烈性噬菌體的繁殖：吸附吸附：噬菌體和宿主細(xì)胞上的特異噬菌體和宿主細(xì)胞上的特異性吸附部位進(jìn)行特異性結(jié)合，噬菌體性吸附部位進(jìn)行特異性結(jié)合，噬菌體以尾絲牢固吸附在受體上后，靠刺突以尾絲牢固吸附在受體上后，靠刺突“釘釘”在細(xì)胞表面上。在細(xì)胞表面上。侵入侵入：核酸注入細(xì)胞的過程。噬菌核酸注入細(xì)胞的過程。噬菌體尾部所含酶類物質(zhì)可使細(xì)胞壁產(chǎn)生體尾部所含酶類物質(zhì)可使細(xì)胞壁產(chǎn)生一些小孔，然后尾鞘收縮，尾髓刺入一些小孔，然后尾鞘收縮，尾髓刺入細(xì)胞壁，并將核酸注入細(xì)胞內(nèi)，蛋白細(xì)胞壁，并將核酸注入細(xì)胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)胞外。質(zhì)外殼留在細(xì)胞外。復(fù)制復(fù)制 ：包括核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)包括核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)合成。噬菌體核酸

16、進(jìn)入宿主細(xì)胞后，合成。噬菌體核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞后，會控制宿主細(xì)胞的合成系統(tǒng)，然后以會控制宿主細(xì)胞的合成系統(tǒng)，然后以噬菌體核酸中的指令合成噬菌體所需噬菌體核酸中的指令合成噬菌體所需的核酸和蛋白質(zhì)。的核酸和蛋白質(zhì)。裝配裝配：主要步驟有：主要步驟有：DNADNA分子的縮合分子的縮合通過衣殼包裹通過衣殼包裹DNADNA而形成頭部而形成頭部尾絲及尾部的其它部件獨立裝配完成尾絲及尾部的其它部件獨立裝配完成頭部與尾部頭部與尾部相結(jié)合相結(jié)合最后裝上尾絲，至此，一個個成熟的形狀、最后裝上尾絲，至此，一個個成熟的形狀、大小相同的噬菌體裝配完成。大小相同的噬菌體裝配完成。釋放釋放：方式：方式：裂解：多以裂解細(xì)胞的裂解

17、：多以裂解細(xì)胞的方式釋放。方式釋放。分泌：噬菌體穿出細(xì)胞，分泌：噬菌體穿出細(xì)胞，細(xì)胞并不裂解。細(xì)胞并不裂解。通常情況下，一個噬菌通常情況下，一個噬菌體通過上述五個過程能體通過上述五個過程能合成合成100100300300個噬菌個噬菌體。烈性噬菌體的這種體。烈性噬菌體的這種生長繁殖方式也稱為一生長繁殖方式也稱為一步生長，步生長，5 5 噬菌斑噬菌斑: :概念：概念：將少量噬菌體與大量敏將少量噬菌體與大量敏感菌混合培養(yǎng)在營養(yǎng)瓊脂中，感菌混合培養(yǎng)在營養(yǎng)瓊脂中，在平板表面布滿宿主細(xì)胞的在平板表面布滿宿主細(xì)胞的菌苔上菌苔上, ,可以用肉眼看到一可以用肉眼看到一個個透明的不長菌的小圓斑，個個透明的不長菌的

18、小圓斑，稱為噬菌斑。稱為噬菌斑。( (每個噬菌斑每個噬菌斑一般是由一個噬菌體粒子形一般是由一個噬菌體粒子形成的。成的。) ) 應(yīng)用應(yīng)用: : 噬菌斑可用于檢出、噬菌斑可用于檢出、分離、純化噬菌體和進(jìn)行噬分離、純化噬菌體和進(jìn)行噬菌體的計數(shù)。菌體的計數(shù)。噬菌斑噬菌斑二植物病毒二植物病毒n特點：植物病毒種類多，以特點：植物病毒種類多，以ssRNAssRNA病毒為病毒為主，一般沒有包膜，病毒粒子較小。主，一般沒有包膜，病毒粒子較小。植物病毒的復(fù)制與增殖：植物病毒的復(fù)制與增殖：n（）微傷口進(jìn)入寄主細(xì)胞：（）微傷口進(jìn)入寄主細(xì)胞： 病毒是專性寄生物，必須依靠植物細(xì)胞繁病毒是專性寄生物，必須依靠植物細(xì)胞繁殖（

19、復(fù)制）。殖（復(fù)制）。進(jìn)入寄主細(xì)胞的方式為：微傷口入侵。造進(jìn)入寄主細(xì)胞的方式為：微傷口入侵。造成微傷口的方式為：介體（昆蟲）、摩成微傷口的方式為：介體（昆蟲）、摩擦、嫁接等。擦、嫁接等。n（）脫殼復(fù)制與翻譯等復(fù)制新病毒（）脫殼復(fù)制與翻譯等復(fù)制新病毒n（）寄主細(xì)胞破裂或溶解釋放（）寄主細(xì)胞破裂或溶解釋放 3 3 植物病毒的傳播和移動植物病毒的傳播和移動（1 1）病毒在植物體內(nèi)移動）病毒在植物體內(nèi)移動 病毒從植物的一個局部到另一局部的過程。病毒從植物的一個局部到另一局部的過程。 胞間連絲（速度胞間連絲（速度 0 0。012mm/ 012mm/ 天）天）- - 韌皮部韌皮部（速度約（速度約2.5cm/

20、 hour2.5cm/ hour）轉(zhuǎn)移示意圖（2 2）在群體間各體之間的擴散）在群體間各體之間的擴散transmissiontransmission：傳播：病毒在植物群體間的擴散稱為傳播傳播：病毒在植物群體間的擴散稱為傳播 介體傳播：昆蟲、人等介體傳播：昆蟲、人等 非介體傳播：汁液接觸、嫁非介體傳播：汁液接觸、嫁 接、花粉、種子等接、花粉、種子等煙草花葉病圖煙草煙草CMV圖圖水稻矮縮病毒病水稻矮縮病毒病 三脊椎動物病毒三脊椎動物病毒n特點：脊椎動物病毒種類多，以特點：脊椎動物病毒種類多，以DNADNA病毒病毒為主，個體大，一般有包膜。為主，個體大，一般有包膜。n入侵與繁殖：入侵與繁殖：n（）入

21、侵寄主細(xì)胞有四種形式?？梢晕胶螅ǎ┤肭旨闹骷?xì)胞有四種形式?？梢晕胶竺撃と诤稀⒅鲃油倘?、寄主殼蛋白重排和穿入脫膜融合、主動吞入、寄主殼蛋白重排和穿入的方式進(jìn)入寄主細(xì)胞的方式進(jìn)入寄主細(xì)胞. .nA A 具有包膜的病毒通過包膜和細(xì)胞質(zhì)膜具有包膜的病毒通過包膜和細(xì)胞質(zhì)膜融合脫去包膜融合脫去包膜nB B 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的病毒粒子可被寄主細(xì)胞整結(jié)構(gòu)復(fù)雜的病毒粒子可被寄主細(xì)胞整個吞入個吞入nC C 不具有包膜的核殼不是整個入侵不具有包膜的核殼不是整個入侵, ,而是而是寄主膜引起殼體蛋白結(jié)構(gòu)重排寄主膜引起殼體蛋白結(jié)構(gòu)重排, ,殼破殼破, ,放出放出核酸核酸nD D 病毒粒子直接穿過寄主細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)病毒粒子直接穿

22、過寄主細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)胞質(zhì)3、腫瘤病毒與癌基因、腫瘤病毒與癌基因(1 )(1 )腫瘤病毒：腫瘤病毒： DNADNA腫瘤病毒：皰疹病毒、痘病毒等腫瘤病毒：皰疹病毒、痘病毒等 RNARNA腫瘤病毒；均為逆轉(zhuǎn)錄病毒腫瘤病毒；均為逆轉(zhuǎn)錄病毒(2) (2) 癌基因：癌基因：病毒癌基因（病毒癌基因（V-onc):V-onc):反轉(zhuǎn)錄病毒基因組中帶反轉(zhuǎn)錄病毒基因組中帶有的使受感染的寄主細(xì)胞癌變的基因。有的使受感染的寄主細(xì)胞癌變的基因。細(xì)胞癌基因（原癌基因）：正常細(xì)胞基因組細(xì)胞癌基因（原癌基因）：正常細(xì)胞基因組中一旦被激活后使細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基中一旦被激活后使細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基因。因。腫瘤病 痘天花病毒屬天花病毒屬DNA類類痘病毒痘病毒 愛滋病毒愛滋病毒(逆轉(zhuǎn)錄病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒)的