2023學(xué)年完整公開課版病毒

生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)教學(xué)資源庫第一

章病毒教學(xué)要求理解：病毒的特點，化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，繁殖過程，毒性噬菌體、溫和噬菌體的概念。了解病毒對環(huán)境因素的抵抗力及在污水處理過程中的去除效果。第一節(jié)病毒的一般特性及其分類

病毒的定義:一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成份組成的超顯微“非細胞生物”、無細胞結(jié)構(gòu)、營專性活細胞內(nèi)寄生的實體，在活細胞外以無生命的化學(xué)大分子狀態(tài)存在，一旦進入宿主細胞又具有生命特征。

一、病毒的特點

大小:個體極小（10-300nm）,只能用電子顯微鏡觀察；

結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分：無細胞結(jié)構(gòu)，核酸和蛋白質(zhì)；

遺傳因子：只含一種核酸，DNA或RNA;

代謝特點：無產(chǎn)能酶系、無核酸和蛋白質(zhì)合成酶系，專性活細胞內(nèi)寄生；

繁殖方式：核酸和蛋白質(zhì)等成分的裝配；

敏感性：對抗生素不敏感，對干擾素敏感。二、病毒的分類

1.根據(jù)宿主劃分

動物病毒

人類疾病的：流感、肝炎、腮腺炎、水痘等；畜禽疾病的：口蹄疫、狂犬病、禽流感、豬瘟等。

植物病毒

煙草花葉病、柑桔黃龍病等。

微生物病毒（噬菌體、噬真菌體、噬藻體、噬放線菌體）

2.按核酸類型劃分

DNA病毒和RNA病毒三類病毒和阮病毒非細胞生物（真）病毒：至少含核酸和蛋白質(zhì)二種組分亞病毒類病毒：只含具侵染性的RNA組分朊病毒：只含蛋白質(zhì)至今所知的最小、最簡單的病毒；僅含一種成分——RNA；

能在敏感細胞內(nèi)自我復(fù)制。類病毒發(fā)現(xiàn)的第一個類病毒是馬鈴薯紡錘形塊莖病類病毒(PSTV)，

又稱蛋白質(zhì)侵染因子。是一類能侵染動物并在宿主細胞內(nèi)復(fù)制的小分子無免疫性疏水蛋白質(zhì)。羊瘙癢病是羊的一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退化性紊亂疾病。表現(xiàn)為毛脫落，皮膚瘙癢，失去平衡和后肢麻痹等癥狀?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與朊病毒有關(guān)的疾病有瘋牛病、羊瘙癢病、人的庫魯?。ㄕ痤澆。┖涂?雅氏病(早老性癡呆病)。朊病毒(prion)

第二節(jié)病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)一、病毒的形態(tài)和大小病毒的形狀多樣，依種類不同而不同球狀，卵圓形，磚形（動物病毒）桿狀，絲狀（植物病毒）蝌蚪狀，絲狀（噬菌體）第二節(jié)病毒的形態(tài)與結(jié)構(gòu)一、形態(tài)和大小

病毒的形態(tài)多樣，依種類不同而不同

球狀、卵圓形、磚形、……（動物病毒）桿狀、絲狀、……（植物病毒）蝌蚪狀、絲狀、球形、……（噬菌體）

痘病毒，如天花子彈狀病毒，如狂犬病副粘病毒，如腮腺炎流感病毒

噬菌體腺病毒，上呼吸道感染絲狀病毒,如病毒出血熱桿狀病毒，如煙草病毒多瘤乳頭病毒，如宮頸癌球狀噬菌體直徑只有30nm最大的動物病毒100×200×300nm只能用電子顯微鏡觀察（×10～18萬倍）二、病毒的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)1、典型病毒粒子的結(jié)構(gòu)基本成分核酸：核心（DNA或RNA）蛋白質(zhì)：衣殼（由若干衣殼粒構(gòu)成）病毒粒子：專指成熟的、結(jié)構(gòu)完整的有感染性的單個病毒。核心衣殼粒核衣殼（基本結(jié)構(gòu)）刺突囊膜非基本成分：囊膜--類脂或脂蛋白禽流感病毒甲型H1N1病毒病毒舉例：2、病毒粒子的對稱構(gòu)型及其代表螺旋對稱型二十面體對稱型復(fù)合對稱型螺旋對稱復(fù)合對稱二十面體對稱(1)螺旋狀對稱型：

煙草花葉病毒（TMV）

直桿狀，中空，由2130個皮鞋狀的衣殼粒排列成螺旋，核酸核心是單鏈的RNA。癥狀：不能合成葉綠素或葉綠素被破壞，葉片花葉、黃葉等；植株發(fā)生矮化、或畸形；形成枯斑或壞死。呈“球狀”，沒有囊膜，有刺突。衣殼由252個衣殼粒組成，腺病毒的核心是由線狀雙鏈DNA構(gòu)成的。侵染呼吸道、眼結(jié)膜和淋巴組織，是急性咽炎、流行性角膜結(jié)膜炎和病毒性肺炎等的病原體。(2)二十面體對稱型：腺病毒⑶復(fù)合對稱型：大腸桿菌Ｔ4噬菌體頭部（核心是雙鏈DNA）頸部

尾鞘和尾管尾絲基板和刺突尾部蛋白質(zhì)的功能：主要是保護作用、附著作用、決定特異性及決定致病性、毒力和抗原性等。核酸內(nèi)芯一個病毒粒子不能同時含有DNA和RNA動物病毒：含DNA或RNA植物病毒：大多含RNA,少數(shù)含DNA噬菌體：大多數(shù)含DNA,少數(shù)含RNA作用：決定病毒遺傳、變異和對敏感宿主細胞的感染力。（1）吸附（2）侵入（3）增殖（核酸的復(fù)制與蛋白質(zhì)的生物合成）（4）成熟（裝配）（5）裂解（釋放）第三節(jié)病毒的繁殖和培養(yǎng)

核酸復(fù)制

+

蛋白質(zhì)合成

病毒粒子裝配1、原核生物的病毒——噬菌體的繁殖過程一、病毒的繁殖過程（1）吸附：A：一個宿主細胞表面特異性受點數(shù)量有限，故只能吸附相應(yīng)數(shù)量噬菌體，因吸附過多使細胞壁產(chǎn)生許多小孔，而引起的細胞裂解，但并未進行噬菌體的增殖，這種現(xiàn)象稱為自外裂解。B：一種細菌可被多種噬菌體感染。C：一個寄主細胞與一種噬菌體飽和吸附后并不妨礙另一種噬菌體再吸附。D：Ca、Mg、Ba等二價陽離子有促進吸附作用。E：pH中性時有利于吸附。

吸附特點吸附刺突和基板固著尾鞘收縮尾管穿入DNA注入（2）侵入（3）增殖

噬菌體利用宿主的生物合成機構(gòu)和場所，使其自身核酸表達和復(fù)制，產(chǎn)生大量的子代噬菌體蛋白質(zhì)和核酸。包括噬菌體核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成

（4）成熟（裝配）T4噬菌體的裝配是一個極為復(fù)雜的自我裝配的過程（5）裂解（釋放）吸附侵入、脫殼早期：病毒特異性酶的合成病毒核酸復(fù)制病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成裝配釋放病毒大分子合成

裂解量：T2為150左右，T4約100二、噬菌體的溶原性

溫和噬菌體：侵入宿主細胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和其一起同步復(fù)制，宿主細胞不裂解而繼續(xù)生長。這一現(xiàn)象稱做溶原性（lysogeny）毒性噬菌體：侵入宿主細胞后立即引起宿主細胞破裂。

附著或融合在溶源性細菌染色體上的溫和噬菌體的核酸稱為原噬菌體或前噬菌體。

前噬菌體含有溫和噬菌體DNA的宿主細菌叫溶原性細菌。溶原性細菌三、病毒的培養(yǎng)1.病毒的培養(yǎng)特征在細菌培養(yǎng)液中，細菌被噬菌體感染，細胞裂解，渾濁的菌懸液變成為透明的裂解溶液。

在固體培養(yǎng)基上-噬菌斑噬菌斑形成單位（pfu）2.病毒的培養(yǎng)基：病毒是專性寄生在活的敏感宿主細胞內(nèi)才能生長繁殖的微生物。因此病毒的培養(yǎng)基要求苛刻，專一性強。3.病毒的培養(yǎng)動物病毒：動物接種、雞胚接種和組織培養(yǎng)技術(shù)噬菌體：雙層瓊脂法培養(yǎng)第五節(jié)病毒對物理、化學(xué)因素的抵抗力及在污水處理過程中的去除效果一、物理因素的影響1.溫度耐冷而不耐熱1）高溫對病毒具有滅活功能原因：高溫破壞病毒的蛋白質(zhì)和核酸，其中蛋白質(zhì)的滅活速度快。蛋白質(zhì)變性后影響對宿主的吸附能力，消弱了病毒的感染力。2）低溫不會滅活病毒，通常在-75℃保存病毒。2.光及其他輻射1）紫外輻射紫外線對病毒具有滅活功能。原因：破壞病毒的核酸，使核酸的嘧啶受到影響，形成胸腺嘧啶二聚體。2）可見光在氧氣和染料條件下，腸病毒對可見光敏感而被殺死，稱為“光滅活作用”。原因：染料附著核酸上，催化光的氧化過程，引起病毒死亡。3.干燥干燥是控制病毒的重要條件。如：相對濕度（RH）越低，病毒的存活時間越短。當土壤的水分低于10％時，病毒會迅速滅活。2、化學(xué)因素的影響化學(xué)物質(zhì)對病毒的滅活有：體內(nèi)滅活和體外滅活兩種。1.體內(nèi)滅活的化學(xué)物質(zhì)有抗體和干擾素?？贵w:病毒入侵后，體內(nèi)會產(chǎn)生特異蛋白質(zhì)，用于抵抗病毒。入侵的病毒為抗原，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)為抗體。干擾素：病毒入侵后，體內(nèi)會產(chǎn)生一種糖蛋白質(zhì)，它可以誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生抗病毒的蛋白質(zhì)對病毒滅活，干擾素起的是間接作用。2.體外滅活的化學(xué)物質(zhì)酚、甲醛、醚、氨、氯（化合物）、溴、碘、乙醇、氯仿、強酸、強堿、氧化劑等。1）破壞病毒蛋白質(zhì)的物質(zhì)酚及低緩沖溶液2）破壞病毒核酸的物質(zhì)甲醛、氨3）破壞病毒被膜的物質(zhì)含脂類物質(zhì)對醚、氯仿敏感，可以鑒別。三、病毒對抗菌物質(zhì)的抵抗力因病毒無細胞結(jié)構(gòu)，故對一般抗生素不敏感。四、病毒在環(huán)境中的存活和在污水處理過程中的去除效果存活情況水體中：溫度影響最大，與病毒類型有關(guān)。土壤中：最適存活，溫度、濕度影響