第四章病毒第一頁(yè)，共36頁(yè)。2一種噬菌體粒子中只含有一種核酸，DNA或者RNA；嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生，沒(méi)有自身的核糖體，沒(méi)有個(gè)體生長(zhǎng)，也不進(jìn)行二均分裂，必須依賴宿主細(xì)胞進(jìn)行自身的核酸復(fù)制，形成子代。病毒的基本特點(diǎn)病毒粒子（virion）是指成熟、結(jié)構(gòu)完整、具有侵染性的病毒顆粒。第二頁(yè)，共36頁(yè)。第二節(jié)病毒的形態(tài)、構(gòu)造與化學(xué)組成一、病毒的形態(tài)二、病毒的構(gòu)造三、病毒的化學(xué)組成3第三頁(yè)，共36頁(yè)。一、病毒的形態(tài)1、球形如大多數(shù)病毒、噬菌體ΦX174。2、桿狀如煙草花葉病毒3、復(fù)雜形狀如大腸桿菌噬菌體T4和λ。4第四頁(yè)，共36頁(yè)。

1、病毒粒子的構(gòu)造①無(wú)包膜病毒粒子：基本構(gòu)造是核衣殼，由核心和衣殼構(gòu)成。核心：由核酸組成，位于病毒粒子的中心。衣殼：由蛋白質(zhì)組成，包圍在核心的周圍，它是由許多衣殼粒構(gòu)成的。衣殼粒：由單個(gè)或多個(gè)蛋白質(zhì)亞基聚集而成，它是在電子顯微鏡下能見(jiàn)到的最小形態(tài)單位。②有包膜病毒粒子：在核衣殼外還包著一層包膜，它是一層脂蛋白膜。二、病毒的構(gòu)造5第五頁(yè)，共36頁(yè)。病毒的結(jié)構(gòu)6第六頁(yè)，共36頁(yè)。①螺旋對(duì)稱：衣殼粒沿中心軸呈螺旋排列，如煙草花葉病毒。

②20面體對(duì)稱：衣殼粒排列成20面體，如腺病毒。③復(fù)合對(duì)稱：如噬菌體T4，頭部呈20面體對(duì)稱，尾部呈螺旋對(duì)稱。

2、結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性由于衣殼粒排列方式不同，使病毒粒子呈現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)對(duì)稱性。7第七頁(yè)，共36頁(yè)。病毒的三種結(jié)構(gòu)對(duì)稱性8第八頁(yè)，共36頁(yè)。（1）病毒核酸核酸是病毒的遺傳物質(zhì)，一種病毒只含一種核酸，DNA或RNA。如果病毒核苷酸序列與其mRNA相同稱為＋DNA或＋RNA。如果病毒核苷酸序列與其mRNA互補(bǔ)稱為－DNA或－RNA。3、病毒的化學(xué)組成9第九頁(yè)，共36頁(yè)。病毒的基因組大多數(shù)病毒基因組是單倍體；只有逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組是二倍體；某些RNA病毒，其基因組是由數(shù)個(gè)不同核酸分子構(gòu)成，稱為分段基因組。

如呼腸孤病毒由10段±RNA組成基因組，流感病毒則由8段單鏈RNA組成基因組。10第十頁(yè)，共36頁(yè)。（2）病毒蛋白質(zhì)A衣殼蛋白：構(gòu)成病毒的衣殼，保護(hù)病毒核酸免受破壞。一些無(wú)包膜病毒的衣殼蛋白是病毒的表面抗原，決定病毒感染特異性，參與病毒的吸附和侵入。B包膜蛋白：是有包膜病毒的主要表面抗原，也是病毒的吸附蛋白。11第十一頁(yè)，共36頁(yè)。病毒蛋白質(zhì)C病毒的酶①與病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞以及從宿主細(xì)胞釋放出來(lái)有關(guān)，如T4噬菌體的溶菌酶、流感病毒的神經(jīng)氨酸酶。②與病毒大分子的生物合成有關(guān)，如逆轉(zhuǎn)錄病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶。12第十二頁(yè)，共36頁(yè)。13第三節(jié)病毒的增殖一、病毒的增殖過(guò)程

1、吸附；2、侵入；三、大分子合成；4、裝配；5、釋放。二、烈性噬菌體與溫和噬菌體三、噬菌體效價(jià)的測(cè)定第十三頁(yè)，共36頁(yè)。病毒增殖的第一步—吸附1、吸附病毒吸附蛋白與宿主細(xì)胞表面受體發(fā)生特異性結(jié)合。（1）病毒吸附蛋白無(wú)包膜病毒：在病毒粒子的衣殼上，是衣殼的組成部分，如T偶數(shù)噬菌體的尾絲蛋白。有包膜病毒：是包膜糖蛋白，如流感病毒包膜上的血凝素等糖蛋白。14第十四頁(yè)，共36頁(yè)。（2）宿主細(xì)胞受體在宿主細(xì)胞表面，存在著某些可被病毒吸附蛋白所識(shí)別，并與之特異性結(jié)合的正常生理功能物質(zhì)。至今尚未發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞表面存在著病毒受體。15第十五頁(yè)，共36頁(yè)。2、侵入（1）有尾噬菌體侵入方式：

T偶數(shù)噬菌體通過(guò)注射方式將其DNA注入到宿主細(xì)胞中。頭部DNA通過(guò)尾管注入到細(xì)胞中。衣殼則留在胞外；病毒侵入宿主后，結(jié)構(gòu)不再保持完整。16第十六頁(yè)，共36頁(yè)。（2）動(dòng)物病毒侵入方式①無(wú)包膜病毒直接侵入如呼腸孤病毒。②部分有包膜病毒通過(guò)膜融合病毒的胞膜與細(xì)胞膜發(fā)生融合，如流感病毒。③部分有包膜病毒通過(guò)細(xì)胞內(nèi)吞作用

多數(shù)病毒以這種方式進(jìn)入細(xì)胞。17第十七頁(yè)，共36頁(yè)。動(dòng)物病毒的侵入方式18第十八頁(yè)，共36頁(yè)。（3）植物病毒侵入方式①通過(guò)植物傷口進(jìn)入植物細(xì)胞；②通過(guò)有刺吸式口器昆蟲(chóng)在吸食植物時(shí)，將病毒帶入細(xì)胞內(nèi)。19第十九頁(yè)，共36頁(yè)。3、病毒大分子的生物合成各病毒復(fù)制模式不同，以逆轉(zhuǎn)錄病毒為例：①RNA→cDNA②cDNA→整合到宿主細(xì)胞染色體上③整合態(tài)病毒DNA（前病毒）→mRNA（表達(dá)或組裝）如Rous肉瘤病毒，人類免疫缺陷病毒（HIV）等。20第二十頁(yè)，共36頁(yè)。4、病毒的裝配在被病毒感染的細(xì)胞內(nèi)，新合成的病毒核酸和病毒蛋白質(zhì)組成子代病毒粒子的過(guò)程，稱為裝配。T4噬菌體的裝配—自組裝21第二十一頁(yè)，共36頁(yè)。有包膜病毒的裝配①先形成核衣殼②再包上包膜（來(lái)自宿主核膜如皰疹病毒，來(lái)自宿主細(xì)胞質(zhì)膜如流感病毒）。22第二十二頁(yè)，共36頁(yè)。5、病毒的釋放（1）噬菌體的釋放

烈性噬菌體以裂解細(xì)胞方式被釋放至胞外。

絲狀噬菌體則以分泌方式從受染細(xì)胞釋放出來(lái)，它不裂解和殺死宿主細(xì)胞，不妨礙細(xì)胞分裂，但宿主細(xì)胞生長(zhǎng)速度卻大大降低。23第二十三頁(yè)，共36頁(yè)。噬菌體的釋放24第二十四頁(yè)，共36頁(yè)。（2）動(dòng)物病毒的釋放無(wú)包膜病毒：通過(guò)細(xì)胞裂解被釋放。有包膜病毒：通過(guò)出芽方式被釋放。25第二十五頁(yè)，共36頁(yè)。26二、烈性噬菌體與溫和噬菌體

烈性噬菌體是指凡在短時(shí)間內(nèi)能連續(xù)完成吸附、侵入、增殖、裝配、裂解這五個(gè)階段而實(shí)現(xiàn)其繁殖的噬菌體。烈性噬菌體進(jìn)入菌體后就改變宿主的性質(zhì)，使之成為制造噬菌體的工廠大量產(chǎn)生新的噬菌體，最后導(dǎo)致菌體裂解死亡。

溫和噬菌體是指凡吸附并侵入細(xì)胞后，噬菌體的DNA只整合在宿主的核染色體組上，并可長(zhǎng)期隨宿主DNA的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，因而在一般情況下不進(jìn)行增殖和引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。第二十六頁(yè)，共36頁(yè)。271、烈性噬菌體的一步生長(zhǎng)曲線（4）保溫培養(yǎng)并定期檢測(cè)培養(yǎng)物中的噬菌體效價(jià)（對(duì)噬菌體含量進(jìn)行計(jì)數(shù)）；EllisandDelbruck,1939，定量描述烈性噬菌體生長(zhǎng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線，是研究病毒復(fù)制的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。（1）用噬菌體的稀釋液感染高濃度的宿主細(xì)胞；（2）數(shù)分鐘后，加入抗噬菌體的抗血清（中和未吸附的噬菌體）；（3）將上述混合物大量稀釋，終止抗血清的作用和防止新釋放的噬菌體感染其它細(xì)胞；（5）以感染時(shí)間為橫坐標(biāo)，病毒的感染效價(jià)為縱坐標(biāo)，繪制出病毒特征性的繁殖曲線；第二十七頁(yè)，共36頁(yè)。28一步生長(zhǎng)曲線病毒增殖的2個(gè)特征性數(shù)據(jù)：潛伏期與裂解量第二十八頁(yè)，共36頁(yè)。29潛伏期與裂解量裂解量：每個(gè)受染細(xì)胞所產(chǎn)生的子代病毒顆粒的平均數(shù)目。其值等于穩(wěn)定期受染細(xì)胞所釋放的全部子代病毒數(shù)目除以潛伏期受染細(xì)胞的數(shù)目，即等于穩(wěn)定期病毒效價(jià)與潛伏期病毒效價(jià)之比。

潛伏期：從噬菌體吸附于細(xì)胞到釋放出新噬菌體的最短時(shí)期。為何有潛伏期？為何是一步生長(zhǎng)？第二十九頁(yè)，共36頁(yè)。302、溫和噬菌體與溶源反應(yīng)①溫和噬菌體在吸附和侵入宿主細(xì)胞后，將噬菌體基因組整合在宿主染色體上（或以質(zhì)粒形式存在細(xì)胞內(nèi)）。②隨宿主DNA復(fù)制而同步復(fù)制，隨宿主細(xì)胞分裂而傳遞到兩個(gè)子細(xì)胞中。③宿主細(xì)胞則可正常生長(zhǎng)繁殖。以上過(guò)程稱為“溶源周期”。但在一定條件下，噬菌體基因組可進(jìn)行復(fù)制，產(chǎn)生并釋放子代噬菌體，進(jìn)入“裂解周期”。

原噬菌體：整合于細(xì)菌染色體上或以質(zhì)粒形式存在于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的溫和噬菌體基因組。第三十頁(yè)，共36頁(yè)。31溶源周期和裂解周期溫和噬菌體的生活周期第三十一頁(yè)，共36頁(yè)。32溶源性細(xì)菌的染色體上整合下列哪些項(xiàng)？

2011年全國(guó)生物聯(lián)賽試題A．溫和噬菌體DNAB．烈性噬菌體DNAC．溫和噬菌體粒子

D．烈性噬菌體粒子溶源性病毒是一種其

()的病毒。

2009年全國(guó)生物聯(lián)賽試題A．核酸能夠整合在宿主細(xì)胞染色體中

B．進(jìn)入細(xì)胞后立即復(fù)制C．含有復(fù)制所需的自己的ATPD．含有復(fù)制所需的自己的酶答案：A答案：A第三十二頁(yè)，共36頁(yè)。33答案：C19．在大腸桿菌溶原性細(xì)胞中，原噬菌體以（）狀態(tài)存在于宿主細(xì)胞內(nèi)。（單選1分）2013全國(guó)聯(lián)賽試題A．游離于細(xì)胞質(zhì)B．缺陷噬菌體C．插入寄主染色體D．游離在周質(zhì)空間第三十三頁(yè)，共36頁(yè)。34溶源性細(xì)菌的主要特征溶源性細(xì)菌：在細(xì)胞中含有以原噬菌體狀態(tài)存在的溫和噬菌體基因組的細(xì)菌。⑴自發(fā)裂解在自然情況下，溶源性細(xì)菌可發(fā)生低頻裂解，一般僅有10－2～10－5個(gè)細(xì)胞發(fā)生自發(fā)裂解。⑵誘導(dǎo)裂解溶源性細(xì)菌在理化因子（如紫外線、氮芥等）的作用下，可發(fā)生較高頻裂解。