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本课件先区分真病毒与亚病毒，说明病毒的形体大小、化学组成与核衣壳、包膜等构造，比较螺旋对称、二十面体对称与复合对称三类对称体制；随后以噬菌体为重点，展开吸附、侵入、复制、装配与释放的繁殖过程与一步生长曲线，并介绍昆虫病毒、植物病毒的应用以及类病毒、拟病毒、朊病毒的特性。
第六章病毒和亚病毒病毒分为真病毒（Euvirus，简称病毒）和亚病毒（Subvirus，包括类病毒、拟病毒、朊病毒）
Sars病毒
第一节病毒病毒是一类体积非常小，结构极其简单，性质十分特殊的非细胞生命形式。
特殊性：既具有化学大分子属性，又具有生物体基本特征
既具有细胞外的感染性颗粒形式，又具有细胞内的繁殖性基因形式的独特生物类型。
非细胞生物真病毒：至少含有核酸和蛋白质两种组分亚病毒：类病毒：只含具单独侵染性的RNA组分拟病毒：只含不具单独侵染性的RNA组分朊病毒：只含蛋白质一种组分*
依据宿主范围植物病毒动物病毒（人、脊椎动物、昆虫）微生物病毒（真菌、藻类、原生动物、细菌、放线菌、蓝细菌）噬菌体是感染细菌和放线菌的病毒。
病毒与人类的关系一起人类、动植物传染病给发酵工业造成危害制成生物防治剂是生物学基础研究和基因工程中的重要材料和工具
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射线晶体衍射病毒的研究方法
一、病毒的化学组成与形态构造1、典型病毒粒的构造病毒粒子（病毒粒或病毒体）：指成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒。
典型病毒粒子的构造基本构造核衣壳：核心（基因组）、衣壳非基本构造包膜包膜核酸* （核酸只有一种DNA 或RNA），构成病毒的基因组，遗传信息载体传递体。
核酸蛋白质病毒的蛋白质
典型病毒粒子的构造衣壳(capsid)核心(genome)衣壳粒(capsomere)衣壳核酸包膜（envelope）糖蛋白核衣壳(nucleocapsid)
构成病毒外壳,保护病毒核酸免受核酸酶及其他理化因子的破坏病毒蛋白还构成了病毒组成的酶.决定病毒感染的特异性,与易感细胞表面存在的受体具特异亲合力,促使病毒粒子的吸附决定病毒的抗原性,并能刺激机体产生相应的抗体
病毒粒的对称体制有两种：螺旋对称和二十面体对称螺旋对称P64TMV病毒二十面体对称腺病毒复合对称（两者的结合）T偶数系列噬菌体
TMV(tobacomosaic)
TMV(tobaco mosaic virus)，烟草花叶病毒，模式植物病毒，直杆状，300×15nm，衣壳粒以逆时针方向作螺旋状排列，ssRNA，盘绕于蛋白质外壳内腺病毒（Adenovirus)，100余种，侵染哺乳动物、禽类，是流行性急性咽炎、咽结膜炎、流行性角膜结膜炎和病毒性肺炎病原体。
球状，70~80nm，12个角、20个面和30条棱，由五邻体（5个蛋白质亚基组成）和六邻体衣壳粒组成，每个五邻体上突出一刺突，dsDNA。
噬菌体bacteriophage噬菌体(phage)：感染细菌和放线菌的病毒。
种类：烈性噬菌体(virulent phage)温和性噬菌体(temperate phage)在发酵过程中将会造成严重的危害基因工程中作为分子克隆的载体
噬菌体的形态与构造谷氨酸发酵中所发现的噬菌体E.coli的T偶数系列噬菌体
刺突tail pinsPhaga, bacterioohaga95nm95nmheadnecktail（24环）尾丝(tail fibers)65nm
尾管刺突T4由头部、颈部、尾部组成
核酸只有一种核酸DNA或RNA.蛋白质外壳
噬菌体的形态从形态学上可将噬菌体分为六群
噬菌体的形态类型形状结构核酸
噬菌体的形态类型形状结构核酸噬菌体1蝌蚪形六角形头部可收缩性尾部dsDNAT2,T4,T62蝌蚪形六角形头部非收缩性长尾dsDNAT1,T5,λ3蝌蚪形六角形头部非收缩性短尾dsDNAT3,T74微球形六角形头部12个顶角各有一个较大壳粒ssDNAφX174S135微球形六角形头部12个顶角各有一个较小壳粒ssRNAf2, Qβ,MS26丝状丝状(线状)ssDNAM13
HIV病毒（反转录病毒）
牛痘苗病毒传染性浓泡皮炎病毒腮腺炎病毒T偶数病毒疱疹病毒大蚊病毒流感病毒烟草花叶病毒腺病毒多瘤病毒脊髓灰质炎病毒1微米3、病毒大小
包涵体(inclusion body)噬菌斑(plaque)空斑(plaque)枯斑(lesion)4、病毒的群体形态
噬菌斑(plaque)下层培养基双层培养基敏感菌+上层培养基噬菌体稀释液培养噬菌斑噬菌斑敏感菌菌苔
空斑和病斑在动物细胞培养物上的与噬菌斑类似的空斑,称为病斑.因为受肿瘤病毒感染.
枯斑
（一） 噬菌体的繁殖过程1
（一）噬菌体的繁殖过程1、噬菌体的繁殖（1）吸附寄主的专一性吸附位点的专一性T3、T4和T7噬菌体的受点是脂多糖层
T2和T6是脂蛋白质尾丝吸附在寄主细胞表面，基板和刺突固定
吸附(adsorption)吸附的机理：尾丝尖端与受体发生共价结合。
吸附与侵入
病毒的吸附和侵入
增殖过程中基因表达的特点病毒核酸的复制病毒核酸的转录增殖（3）增殖(replication)噬菌体核酸物质及蛋白质在寄主细胞内的合成。
噬菌体以其核酸的遗传信息向宿主细胞发出指令并提供蓝图。
T4DNA复制的特点
T4DNA复制的特点：一是由于T4DNA中的胞嘧啶被羟甲基胞嘧啶取代，所以在其DNA复制之前，必须由噬菌体编码的酶合成羟甲基胞嘧啶，并且在T4DNA合成后，羟甲基胞嘧啶被葡萄糖基化，以保护T4DNA免遭E.coli核酸酶破坏。
二是在T4DNA复制过程中，由6—8个拷贝结合形成非常长的DNA链。
(多连体)
左图：病毒核酸链接入寄主核酸链右图：病毒核酸复制病毒核酸的复制
（4）成熟（装配）已合成的噬菌体的核酸和蛋白质按一定的顺序自装配成噬菌体颗粒。
释放由水解膜的脂肪酶和壁的溶菌酶作用
释放由水解膜的脂肪酶和壁的溶菌酶作用，裂解释放出子代噬菌体。
自外裂解：指大量的噬菌体吸附在同一宿主细胞表面并释放众多的溶菌酶，最终因外在的原因而导致细胞裂解。
线状噬菌体则不裂解寄主细胞，可能是通过挤压而冲出细胞壁。
E.Coli的T系列全过程需15~25分钟裂解量：T2150，T4 100噬菌体的生长繁殖过程
2、噬菌体效价的测定
2、噬菌体效价的测定效价：表示每ml试样中所含具有感染性噬菌体的数量，也称噬菌斑形成量pfu。
指噬菌体悬液的浓度。
成斑率（EOP）：同一样品根据噬菌斑计算出来的效价与用电镜计算出来的效价之比，一般噬菌体大于50%，动物和植物病毒的成斑率一般为10%。
噬菌体效价的测定方法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
45C培养涂布菌液液····点样· ·噬菌斑斑点试验法
液体稀释管法试样（未知效价的噬菌体液）培养液和宿主细胞计数管中完整宿主细胞数（定时取样对活细胞计数）噬菌体数=原细胞数—活细胞数
双层平板法琼脂平板菌液+噬菌体试样+琼脂培养基培养10天计数噬菌斑噬菌斑数=试样中噬菌体数（噬菌斑形成单位数，pfu）
快速玻片法试样+宿主细胞+琼脂培养基低倍镜下计数噬菌斑充分混匀短期培养布在灭菌玻片上
离心术抗病毒血清培养定时取样测噬菌斑数以培养时间为横坐标，以噬菌斑数为纵坐标，绘出的曲线为一步生长曲线。
噬菌体稀释液高浓度宿主细胞
裂解量每种噬菌体侵入敏感细胞，平均每个细胞最后能装配完成和释放出的噬菌体数称为裂解量，它是相对固定的。
裂解量的计算公式裂解量= a / ba:裂解期末平均噬菌斑数 b:潜伏期平均噬菌斑数
溶源菌细菌的溶源性具有遗传性溶源菌对同源噬菌体具有免疫性溶源性细菌在培养中不易被查觉非溶源细胞自发裂解和诱导裂解：有少数噬菌体可自发或诱发裂解宿主细胞变成烈性噬菌体溶源性细胞可获得一些新的生理特性复愈:溶源菌失去前噬菌体白喉杆菌免疫性和抗性的区别：白喉毒素β－噬菌体宿主发病溶源菌株的命名：E. coli B（λ)
溶源菌检验方法少量溶源菌与大量的敏感菌混合培养，出现少量中央有溶源菌小菌落，四周有透明圈围着的噬菌斑的菌落。
5、噬菌体的分离检查分离样品的制备采集样品、除去杂菌(离心或过滤)、诱导噬菌体的产生(uv或丝裂霉素C)标本接种接种于生长在培养液或营养琼脂平板中的细菌培养物噬菌体存在的表现细菌培养液变清或细菌平板上出菌斑检查方法：(噬菌斑）双层平板法单层平板法载片快速法
（二）植物病毒植物病毒多为ssRNA病毒，基本形态杆状、丝状、球状，一般无包膜。
对宿主专一性较差。
黄豆黄萎病毒花叶、黄化或红化等症状植株发生矮化，丛枝或畸形等形成枯斑或坏死等症状植物感染病毒后的主要症状植物黄萎病
植物病毒病的控制转基因植物抗病毒番茄选用天然抗性品种改变耕作制度使用杀虫剂消灭昆虫介体化药转基因抗病毒植物的开发
1、病毒感染对真核细胞的影响机理病毒感染的致细胞病变效应病毒感染对宿主大分子合成的影响病毒对细胞结构的影响病毒对细胞的影响结果病毒基因表达产物引起病毒复制的次级效应
病毒感染对宿主大分子合成的影响宿主细胞转录的抑制宿主细胞翻译的抑制宿主细胞DNA复制的抑制血液淋巴中的单泡病毒
被病毒感染的T 淋巴细胞病毒对细胞结构的影响病毒对宿主细胞膜的影响病毒对细胞骨架的影响包涵体细胞凋亡
电镜下的流感病毒细胞无任何明显变化细胞病变（损伤、死亡）细胞增生（恶性肿瘤）病毒感染对真核细胞的影响结果
细胞遇病毒袭击而濒临死亡（图中蓝点是病毒）2、病毒感染对个体的影响结果隐性感染疾病综合症死亡瘤形成携带者潜伏状态
埃博拉病毒3、病毒与癌症的关系原癌基因（人类基因组中的正常基因）癌基因癌症物理化学生物因素
接种疫苗 生物制剂中药预防干扰素等流感病毒流感病毒4、病毒感染的防治
核型多角体病毒(,NPV)，核内增殖杆状病毒，数量多质型多角体病毒(CPV)，质内增殖球状病毒，数量少颗粒体病毒（GV)，其内只含一个杆状病毒多角体的种类
收集病毒昆虫病毒生产过程饲养昆虫病毒感染斜纹夜蛾病毒杀虫剂及甜菜夜蛾病毒杀虫剂：一种核型多角体病毒（NPV）
第二节亚病毒类病毒(Viroid)拟病毒(Virusoid)朊病毒(Prion)凡在核酸和蛋白质两种成分中，只含其中之一的分子病原体，称为亚病毒。
类病毒(Viroid)马铃薯纺锤块茎
类病毒(Viroid)马铃薯纺锤块茎病的病原体长50nm棒状ssRNA分子179核苷酸半体180核苷酸半体RNA由组成两半体间有7成碱基以氢键方v式结合共形成122个碱基对Virus and Viroid Diseases of Potato指一类只含RNA一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体。
所有的类病毒均无mRNA活性。
酵母的病毒（Killer杀伤因子）Killer因子：双股RNA（ds RNA）类病毒（viruslike）粒子（VLP）。
Killer因子能使寄主细胞具有分泌一种毒素，具有杀伤因子的菌株对毒素具有免疫力。
阮病毒（Prion）：又称蛋白侵染子
阮病毒（Prion）：又称蛋白侵染子。
是一类能引起哺乳动物的亚急性海绵样脑病的不含核酸的传染性蛋白质分子病原体。
因能引起宿主体内现成的同类蛋白质分子发生与其相似的构象变化，从而可使宿主致病。
与真病毒的主要区别：呈淀粉样颗粒状
无免疫原性
无核酸成分
由宿主细胞内的基因编码
抗逆性强，能耐杀菌剂（甲醛）和高温（经120~130℃处理4h仍具感染性）
朊病毒(prion,virino)疯牛病(海绵状脑病)一种感染性蛋白粒子致病因子称朊病毒PrPc已被克隆,空间结构由a__螺旋构成朊病毒可由a_螺旋(PrPc) 变成b__折叠(PrPsc)PrPsc为致病型蛋白粒子PrPsc在神经细胞内沉积细胞破裂组织出现无数空洞------状如筛子称为海绵状脑病
朊病毒的三维结构朊病毒(prion,virino)PrPsc克病最初病例养殖场主克病潜伏期可达数十年克病可通过血液传染海绵状脑病羊肉干粉疯牛病牛PrPcPrPsc？
病羊肉病牛肉人不致病克雅氏病PrPc
发酵周期明显延长碳源消耗缓慢发酵液清淡发酵产物形成缓慢或根本不形成噬菌体检测会发现大量噬菌斑电镜可看到噬菌体后果：①减产②例罐—噬菌体与实践污染原因：菌株本身原因
发酵系统的原因第三节病毒与实践
发酵生产时防措施决不使用可疑菌种严格环境卫生活菌液严禁排放通气加料严控严格执行会客制度设备灭菌使用抗噬菌体菌株或定期轮换生产用菌。
发酵过程中感染后的补救及时更换菌种
发酵过程中感染后的补救及时更换菌种：大量接入另一菌种的种子或发酵液，继续发酵。
加药抑制：添加草酸、柠檬酸、或其它铵盐或钠盐，可预防噬菌体的继续侵染。
尽快提取产品如早期，先将温度升到85~95℃，维持10~15min，然后补充玉米浆，重新大量接种，进行发酵。
噬真菌体与实践动物细胞干扰素磨菇病毒RNA青霉细胞内病毒粒子数与青霉分沁量病源噬菌体治疗真菌病
病毒在基因工程中的应用噬菌体作为原核生物基因工程的载体动物DNA病毒作为动物基因工程的载体植物DNA病毒作为植物基因工程的载体昆虫DNA病毒作为真核生物基因工程的载体
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