第六章病毒的遺傳與變異

一、病毒的突變指生物體的表型所發(fā)生的突然性的可遺傳的改變。（一）突變的類型1、按引起突變的原因分：（1）自發(fā)突變病毒在無任何已知的誘變劑存在的條件下所發(fā)生的突變。RNA病毒的自發(fā)突變頻率較DNA病毒高。本文檔共37頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\13點30分

（2）

誘發(fā)突變利用各種物理或化學(xué)誘變劑處理野生型病毒群體所引起的病毒突變。

本文檔共37頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\13點30分常用誘變劑①體外誘變劑亞硝酸：使腺嘌呤脫氨變成次黃嘌呤，復(fù)制時次黃嘌呤與胞嘧啶配對（AT-GC）或使胞嘧啶脫氨轉(zhuǎn)變成尿嘧啶，導(dǎo)致CG-TA。烷化劑：在堿基的許多部位起作用，特別是烷化嘌呤的N7部位。甲基磺酸乙酯（EMS）、甲基磺酸酸甲酯（MMS）。本文檔共37頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\13點30分②體內(nèi)誘變劑

堿基類似物：2-氨基嘌呤、5-溴脫氧尿苷、5-氮雜胞苷等，導(dǎo)致堿基的轉(zhuǎn)換或顛換。

嵌入劑：吖啶類染料導(dǎo)致堿基增加或缺失，發(fā)生移框突變本文檔共37頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\13點30分2．按核酸發(fā)生變化的類型，即核苷酸的置換，缺失進(jìn)行分類：（1）沉默突變

A三聯(lián)密碼子的堿基發(fā)生改變，而所編碼的AA不變。GGAGGCGGUGGG四個密碼轉(zhuǎn)譯的AA均為甘氨酸。

B堿基改變，導(dǎo)致編碼的AA改變，但不影響蛋白質(zhì)的構(gòu)型和穩(wěn)定性，基因組的表型仍維持原狀。本文檔共37頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\13點30分（2）誤意突變

改變的AA處于結(jié)構(gòu)上的重要位置，多肽的正常功能喪失。（3）無意突變

多肽合成完成前終止，多肽功能喪失。（4）移框突變

病毒基因組小的缺失。（5）缺失突變

大的缺失。本文檔共37頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\13點30分3．按病毒表達(dá)的表型分類毒力突變、蝕斑突變、宿主范圍突變、抗原突變、對化學(xué)藥物的感受性突變、對溫度的感受性突變本文檔共37頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\13點30分（二）病毒突變株

株：指同一病毒的不同野生型。型：利用補體結(jié)合反應(yīng)、沉淀反應(yīng)、紅細(xì)胞凝集抑制反應(yīng)以及中和試驗等血清學(xué)方法所確定的病毒的血清型。突變體：指有明確的突變而不同于野生型，并且通常是在實驗室產(chǎn)生的病毒。變異株（變種）：指表型不同于野生型，但變異產(chǎn)生的基因型依據(jù)還不清楚的病毒。

本文檔共37頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\13點30分病毒突變株的類型1.條件致死突變株

在實驗者所規(guī)定的某些條件下不能繁殖，但在允許條件下能夠繁殖，而相應(yīng)的野生型在這兩種條件下都能繁殖。其中比較有用的是溫敏突變體，它較野生型毒株的毒力要低。本文檔共37頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\13點30分2．宿主范圍突變株

與野生型相比，宿主范圍有所改變。

比較有用的是適應(yīng)新宿主的突變體，其意義是：①獲得弱毒株②利用細(xì)胞代替原宿主實驗動物進(jìn)行病毒培養(yǎng)的研究。特點：對原宿主毒力減弱，對新宿主的毒力逐漸增強本文檔共37頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\13點30分病毒蝕斑（空斑）：指病毒在已長成的單層細(xì)胞上形成的局限性病灶。3．蝕斑或痘斑突變株本文檔共37頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\13點30分4．冷適應(yīng)突變株（毒力較野生型弱）

能在比野生型通常的復(fù)制溫度或復(fù)制的最適溫度要低的溫度下進(jìn)行復(fù)制的突變體。通過病毒長期低溫傳代培養(yǎng)獲得。

本文檔共37頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\13點30分5．毒力突變株6．抗原突變株

流感病毒、口蹄疫病毒易發(fā)生抗原變異豬瘟病毒、牛瘟病毒還未發(fā)現(xiàn)有明顯的抗原差異本文檔共37頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\13點30分7．抗藥性突變株

抗病毒藥物：金剛烷胺、嗎啉雙胍、碘苷、5-溴脫氧尿嘧啶核苷。8．同變體（共變體）

多種表型同時改變的突變株本文檔共37頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\13點30分二．基因重組

由于兩個或兩個以上的病毒顆粒共同感染同一細(xì)胞時所發(fā)生的遺傳物質(zhì)的交換。本文檔共37頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\13點30分（一）基因重組的類型

1．活病毒間的基因重組2．交叉復(fù)活：指活病毒與滅活病毒之間的基因重組，子代病毒具備滅活病毒的某些性狀。3．多數(shù)感染復(fù)活現(xiàn)象：以同株滅活病毒大量感染敏感細(xì)胞時，產(chǎn)生活的感染性病毒的現(xiàn)象。4．病毒與細(xì)胞之間的重組本文檔共37頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\13點30分（二）病毒的重組方式

1．

分子內(nèi)重組具單一核酸分子基因組的病毒的核酸分子內(nèi)的序列轉(zhuǎn)移。這一過程的完成需要核酸分子的斷裂及與其它核酸分子的再連接，也就是需要病毒的交配。本文檔共37頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\13點30分反轉(zhuǎn)錄病毒的兩個基因重組模型本文檔共37頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\13點30分2．基因重配具有分段基因組的病毒之間核酸片段的交換。重組易發(fā)生于同種病毒的不同毒株之間不同種的病毒之間或不同科的病毒之間較少發(fā)生重組。本文檔共37頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\13點30分兩個病毒之間的核酸片段交換本文檔共37頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\13點30分三．病毒之間的非遺傳性相互作用

（一）表型混合因病毒混合感染而產(chǎn)生一種具有來自于兩種親代病毒的表型特征，但只具有其中一種病毒基因組的子代病毒的現(xiàn)象。eg.大腸桿菌噬菌體T2只感染大腸桿菌B/4株T4只感染大腸桿菌B/2株本文檔共37頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\13點30分病毒的表型混合本文檔共37頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\13點30分1、混合殼體無包膜的病毒混合感染時，產(chǎn)生的子代病毒體的殼體由兩種親代病毒所產(chǎn)生的殼粒組成，但殼體內(nèi)只包裝著其中一種病毒的基因組。本文檔共37頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\13點30分2、轉(zhuǎn)殼現(xiàn)象兩種不同的病毒混合感染同一細(xì)胞培養(yǎng)時，產(chǎn)生的子代病毒為其中一種病毒的基因組包裝在另一種病毒所編碼的殼體中的現(xiàn)象。所產(chǎn)生的子代病毒稱為假型病毒。本文檔共37頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\13點30分3、嵌合包膜兩種不同的病毒混合感染同一細(xì)胞培養(yǎng)時，產(chǎn)生的子代病毒的包膜具有兩種親代病毒的包膜糖蛋白抗原，但包膜內(nèi)只含有一個親代病毒的基因組。這種具有兩種親代病毒包膜特征的包膜稱為嵌合包膜。本文檔共37頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\13點30分（二）多倍體病毒多倍體病毒：在一個病毒包膜內(nèi)包裝有幾個核衣殼的病毒。只見于有包膜的病毒。異多倍體病毒：兩種不同的病毒混合感染時產(chǎn)生的多倍體病毒。

本文檔共37頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期三\13點30分（三）互補作用兩種病毒混合感染時，由于一種病毒為另一種提供了其必需的但又不能自己合成的基因產(chǎn)物，而促進(jìn)了其增殖或者兩種病毒互為提供對方所必需的基因產(chǎn)物，使雙方的增殖有所促進(jìn)。

本文檔共37頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期三\13點30分互補作用主要包括兩種：1．輔助病毒與缺損病毒之間的互補①輔助病毒與衛(wèi)星RNA②輔助病毒與干擾缺損顆粒2．有活力病毒與滅活病毒之間的互補痘病毒科中的纖維瘤病毒（引起良性纖維瘤）與粘液瘤病毒（高度的致死性）本文檔共37頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期三\13點30分（四）干擾作用

兩種病毒混合感染時，一種病毒的繁殖被另一種病毒所抑制的現(xiàn)象。干擾可發(fā)生于不同的病毒之間，也可發(fā)生于同種病毒的不同毒株，甚至同一病毒的不同顆粒之間。本文檔共37頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期三\13點30分1.干擾素誘導(dǎo)的干擾（1）

干擾素（interferon,IF)是一組具有多種生物學(xué)功能的糖蛋白，它是具有正常生物功能的細(xì)胞在適宜誘生劑作用下產(chǎn)生的，具有抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、維持細(xì)胞自身穩(wěn)定等多種生物活性。本文檔共37頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期三\13點30分(2)

干擾素抗病毒作用的特點①

干擾素不能殺滅病毒，其抗病毒作用不是直接的，而是一種間接的作用。機(jī)制：A、與細(xì)胞表面作用，激活編碼抗病毒蛋白質(zhì)的細(xì)胞基因，表達(dá)產(chǎn)生能抑制病毒復(fù)制的抗病毒蛋白，使細(xì)胞建立起抗病毒狀態(tài)。B、減輕由于病毒復(fù)制所引起的細(xì)胞損傷，從而使機(jī)體或細(xì)胞受到保護(hù)。本文檔共37頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期三\13點30分②

干擾素具有廣譜的抗病毒活性。③

干擾素的抗病毒活性有相對的種屬特異性。④

不同病毒對干擾素作用的敏感性不同。本文檔共37頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期三\13點30分※

病毒誘生干擾素的成份是病毒復(fù)制過程中形成的雙鏈RNA。RNA病毒誘生干擾素的能力較DNA病毒強。本文檔共37頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期三\13點30分2．

非干擾素誘導(dǎo)的干擾(1)

同源干擾在同源的動物病毒感染時，一種病毒在感染時間或感染復(fù)數(shù)上占優(yōu)勢從而對另一種病毒所造成的干擾，稱為同源干擾?？砂l(fā)生于病毒的吸附、侵入和分子合成階段，其中以后者最為普遍。

本文檔共37頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期三\13點30分同源干擾的機(jī)制①

在宿主細(xì)胞表面具有相同病毒受體的病毒，往往可在病毒吸附階段互相干擾。②

DI顆粒在病毒生物合成階段形成干擾。本文檔共37頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期三\13點30分（2）

異源干擾當(dāng)不同種屬，甚至不同科的病毒