病毒的基本特性.ppt

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1、 第一节第一节 病毒的基本特性病毒的基本特性病毒（病毒（virus）：）：最微小的、结构最简单的非细胞型微生物。最微小的、结构最简单的非细胞型微生物。特征特征 1 体积微小；体积微小；2 非细胞结构，非细胞结构，结构简单结构简单“一包基因一包基因”而且仅一种核酸；而且仅一种核酸；3 严格的胞内寄生（分子水平寄生；）严格的胞内寄生（分子水平寄生；）4 以复制方式繁殖；以复制方式繁殖；5 抵抗力特殊；抵抗力特殊；6 在医学微生物中占重要地位在医学微生物中占重要地位 病毒感染占病毒感染占75%轰动效应传染性强，传播快，流行广，诊治困难，病死轰动效应传染性强，传播快，流行广，诊治困难，病死率高，后遗症

2、严重与肿瘤相关分子生物学研究的重要工具。率高，后遗症严重与肿瘤相关分子生物学研究的重要工具。一、一、病毒的大小、形态与组成病毒的大小、形态与组成（一）病毒的大小与形态（一）病毒的大小与形态 1.病毒大小：以纳米表示病毒大小：以纳米表示,根据大小分为大、中、小三型根据大小分为大、中、小三型 大型病毒：大型病毒：200300nm 如痘病毒如痘病毒 中型病毒：中型病毒：80160nm 又分为中小型与中大型：又分为中小型与中大型：中小型病毒：中小型病毒：80120nm 如流行性感冒病毒和腺病毒等如流行性感冒病毒和腺病毒等 中大型病毒：中大型病毒：120160nm 如副流感病毒与疱疹病毒等如副流感病毒与

3、疱疹病毒等 小型病毒：小型病毒：1830nm 如鼻病毒与脊髓灰质炎病毒等如鼻病毒与脊髓灰质炎病毒等 2.形态：呈多样性，大致分形态：呈多样性，大致分5种类型种类型 球形、杆形（丝形）、弹性、砖形、蝌蚪状球形、杆形（丝形）、弹性、砖形、蝌蚪状 3.观察及测量：电镜、滤过、超速离心、观察及测量：电镜、滤过、超速离心、X线衍射线衍射（二）病毒的结构与化学组成（二）病毒的结构与化学组成病毒的结构病毒的结构 基本结构基本结构核衣壳（核衣壳（nucleocapsid）（病毒体）（病毒体）病毒病毒核心（核心（core）衣壳（衣壳（capsid）辅助结构辅助结构包膜（包膜（envelope）1.病毒核心（病毒

4、核心（viral core）是病毒的中心结构，其内充满是病毒的中心结构，其内充满DNA或或RNA一种核酸，构成病毒的基因组。一种核酸，构成病毒的基因组。2.病毒衣壳：包绕在核酸外面的蛋白质外壳病毒衣壳：包绕在核酸外面的蛋白质外壳 衣壳由衣壳由壳粒（壳粒（capsomere）组成组成形态亚单位形态亚单位壳粒由多肽分子组成壳粒由多肽分子组成结构亚单位结构亚单位 根据壳粒排列方式不同，病毒有三种对称型根据壳粒排列方式不同，病毒有三种对称型 螺旋对称螺旋对称 二十面体立体对称二十面体立体对称 复合对称复合对称核衣壳核衣壳病毒体病毒体基本功能单位基本功能单位感染单位感染单位3.辅助结构辅助结构 某些病毒

5、在核衣壳外包被有包膜，是病毒以出芽方某些病毒在核衣壳外包被有包膜，是病毒以出芽方式从细胞内释放时穿过核膜、胞质膜、空泡膜等，在核式从细胞内释放时穿过核膜、胞质膜、空泡膜等，在核衣壳外获得了宿主细胞的膜成分。衣壳外获得了宿主细胞的膜成分。包膜有无：裸病毒（包膜有无：裸病毒（naked virus）包膜病毒（包膜病毒（enveloped virus）有的包膜上有刺突有的包膜上有刺突(spike)或包膜子粒或包膜子粒包膜表面表达病毒基因编码的病毒特异抗原包膜表面表达病毒基因编码的病毒特异抗原因包膜的基质是脂类，故对脂溶剂敏感，乙醚因能因包膜的基质是脂类，故对脂溶剂敏感，乙醚因能破坏包膜而灭活病毒，故

6、常用来鉴定病毒有无包膜。破坏包膜而灭活病毒，故常用来鉴定病毒有无包膜。核酸（核酸（DNA/RNA)蛋白质蛋白质 保护核酸保护核酸 结构蛋白：结构蛋白：参与感染参与感染 具有抗原性具有抗原性 非结构蛋白：病毒酶类（病毒复制，非结构蛋白：病毒酶类（病毒复制，抑制宿主相应功能）抑制宿主相应功能）脂类和糖：脂类和糖：主要存在于包膜中主要存在于包膜中维护病毒体结构完整性维护病毒体结构完整性与宿主细胞有亲和及融合的性能与宿主细胞有亲和及融合的性能表现病毒种、型抗原性表现病毒种、型抗原性与病毒引起机体中毒症状有关与病毒引起机体中毒症状有关（一）病毒的复制周期（一）病毒的复制周期（replication cy

7、cle）吸附吸附 穿入穿入 脱壳脱壳 生物合成生物合成 组装成熟组装成熟 释放释放 1.吸附（吸附（adsorption）亲嗜性亲嗜性 病毒表面吸附位点病毒表面吸附位点 宿主细胞表面受体宿主细胞表面受体 易感性易感性 特异性、不可逆的结合特异性、不可逆的结合二、病毒的增殖二、病毒的增殖2.穿入（穿入（penetration）吸附后进入细胞内吸附后进入细胞内3.脱壳（脱壳（uncoating）脱去衣壳、核酸裸露脱去衣壳、核酸裸露 穿入穿入脱壳脱壳 4.生物合成生物合成（biosynthesis ）合成大量病毒核酸和结构蛋白合成大量病毒核酸和结构蛋白（1）DNA病毒病毒 早期早期mRNA转录转录

8、早期蛋白质转译（功能蛋白）早期蛋白质转译（功能蛋白）复制子代核酸复制子代核酸 晚期晚期mRNA转录转录 晚期蛋白质转译（结构蛋白）晚期蛋白质转译（结构蛋白）（2）RNA病毒合成:遗传信息存在于RNA分子上 单正链(ssRNA+)RNA病毒是按“ssRNAprotein”方式进行 单负链(ssRNA)RNA病毒（如流感病毒等）按“ssRNAssRNAprotein”方式进行 双链RNA病毒复制：是先由双链中的负链RNA复制出新正链RNA，再由新正链RNA复制出新的负链RNA,子代病毒RNA全部为新合成的双链RNA。正链RNA又翻译出子代病毒的结构蛋白和非结构蛋白。病毒病毒RNA逆转录逆转录酶酶R

9、NA：DNA杂交中间体杂交中间体RNA酶酶H水解水解负单链负单链DNADNA聚合酶聚合酶双链双链DNA整合酶整合酶整合到细胞染色体上（前病毒）整合到细胞染色体上（前病毒）转录转录子代子代RNAmRNA翻译翻译结构蛋白结构蛋白子代病毒子代病毒释放释放（3）逆转录病毒（）逆转录病毒（retrovirus）非结构蛋白非结构蛋白装配装配5.组装（组装（assembly）与释放（与释放（release）（1 1）破胞释放：无包膜病毒在宿主细胞内经复制周破胞释放：无包膜病毒在宿主细胞内经复制周期可增殖数百至数千个子代病毒，致使细胞破裂而一期可增殖数百至数千个子代病毒，致使细胞破裂而一次性将病毒全部释放至细

10、胞外。次性将病毒全部释放至细胞外。（2 2）芽生释放：包膜病毒在宿主细胞内复制时，胞）芽生释放：包膜病毒在宿主细胞内复制时，胞质膜上会出现病毒基因编码的抗原物质，这些部位也质膜上会出现病毒基因编码的抗原物质，这些部位也是核衣壳出芽的位置。是核衣壳出芽的位置。（二）病毒的生长曲线（二）病毒的生长曲线一步法生长曲线或单峰实验分析：一步法生长曲线或单峰实验分析：隐蔽期：也称黑暗期，当接种病毒后数小时内找不到隐蔽期：也称黑暗期，当接种病毒后数小时内找不到任何病毒颗粒任何病毒颗粒 潜伏期潜伏期(latent period)latent period)：是病毒成熟阶段，为细胞：是病毒成熟阶段，为细胞外新的

11、病毒第一次出现之前的时间；外新的病毒第一次出现之前的时间；对数生长期对数生长期(logarithmic period)logarithmic period)：病毒数量的对数：病毒数量的对数与时间成比例增加，产生大量子代病毒，释放到细胞外的与时间成比例增加，产生大量子代病毒，释放到细胞外的病毒出现波峰病毒出现波峰(burst)burst)。三、病毒的遗传和变异三、病毒的遗传和变异（一）病毒的基因组（一）病毒的基因组 病毒核酸仅含一种类型，病毒核酸仅含一种类型，DNA或或RNA 形态多样性（单一线形、双股环状）形态多样性（单一线形、双股环状）完整性不同（完整的、分节段的）完整性不同（完整的、分节段

12、的）还有携带反转录酶的还有携带反转录酶的RNA病毒病毒 可突变，并决定其表型可突变，并决定其表型（二）遗传物质变异的类型（二）遗传物质变异的类型1.基因突变基因突变突变株突变株指病毒基因碱基序列改变，导致表型性状改变的毒株指病毒基因碱基序列改变，导致表型性状改变的毒株条件致死性突变株条件致死性突变株（conditional-lethal mutant）温度敏感突变株温度敏感突变株（temperature sensitive mutant,ts株株）为条件致死性突变株中应用最广泛的为条件致死性突变株中应用最广泛的缺陷型干扰突变株缺陷型干扰突变株（defective inhibition muta

13、nt，DIM）宿主范围突变株宿主范围突变株（host range mutant,hr突变株）突变株）耐药突变株耐药突变株（drug-resistant mutant）2.基因重组与重配基因重组与重配 两种不同病毒感染同一细胞时，可发生基因交换两种不同病毒感染同一细胞时，可发生基因交换而而形成新性状的重组体。形成新性状的重组体。基因重组（基因重组（recombination）不分节段基因组病毒不分节段基因组病毒 基因重配（基因重配（reassortment）分节段基因组的病毒分节段基因组的病毒类型：类型：活病毒之间：活病毒之间：N0H0 +N1H1N0H1活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）活病毒与

14、灭活病毒之间（交叉复活）灭活病毒灭活病毒 之间（多重复活）之间（多重复活）活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）A3株（流行株）株（流行株）新新A3抗原抗原鸡胚中增殖不良鸡胚中增殖不良A1株（非流行株）株（非流行株）旧旧A1抗原抗原鸡胚中生长良好鸡胚中生长良好鸡胚中共同培养鸡胚中共同培养重组体（理想疫苗）重组体（理想疫苗）有有A3抗原抗原鸡胚中生长良好鸡胚中生长良好UV灭活灭活 3.基因整合（gene integration）病毒基因组（病毒基因组（DNA病毒与逆转录病毒）病毒与逆转录病毒）与细胞细胞基因组的重组过程。与细胞细胞基因组的重组过程。整合可引起宿主细胞基因

15、改变整合可引起宿主细胞基因改变细胞遗细胞遗传性改变传性改变细胞转化细胞转化个别可发生细胞恶化个别可发生细胞恶化肿瘤肿瘤 互补互补：一种病毒为另一种病毒提供本身不能合成，但又是必需的：一种病毒为另一种病毒提供本身不能合成，但又是必需的 基因产物，而使其在混合感染的细胞内得以繁殖。基因产物，而使其在混合感染的细胞内得以繁殖。辅助病毒与缺陷病毒之间辅助病毒与缺陷病毒之间 活病毒与死病毒之间活病毒与死病毒之间 两个不同的缺陷病毒之间两个不同的缺陷病毒之间（三）病毒非遗传物质变异的类型（三）病毒非遗传物质变异的类型加强：加强：一种病毒与另一种非杀细胞病毒同时感染细胞，后者能增一种病毒与另一种非杀细胞病毒同时感染细胞，后者能增 加前一种病毒复制产量的现象（极个别病毒之间）加前一种病毒复制产量的现象（极个别病毒之间）如：如：I型副流感病毒为水泡性口炎病毒的加强病毒。型副流感病毒为水泡性口炎病毒的加强病毒。表型混合表型混合镶嵌包膜或衣壳镶嵌包膜或衣壳表型交换表型交换衣壳误配衣壳误配遗传物质不改变，而只有基因产物遗传物质不改变，而只有基因产物的交换，传代后恢复亲代表型。的交换，传代后恢复亲代表型。+