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1、第四章病毒,本章重点和难点：病毒主要特点，毒性噬菌体的侵染循环，温和噬菌体和溶原细菌、昆虫病毒和植物病毒的主要特点。,病毒:是一类比细菌还小、没有细胞结构、不能独立生活的大分子微生物。*,在微生物学当中，病毒学是最年青的一门科学，迄今只有100年左右历史。(A：1892年（伊凡诺夫斯基1864-1920）,他做了一个这样的实验：病叶汁液 接种 烟草花叶病细菌过滤器健康烟草植株发病（引起相同烟草花叶病）他认为这种病原物是一种比细菌还小的微生物，把病毒等其他微生物分开是一个划时代的创举，遗憾的是把这种病原物称为是一种极小的细菌。,B.1898 年(贝格林克，18511931),在不了解伊凡诺夫斯工
2、作的情况下，进行了类似的试验，发表了与伊凡诺夫斯几乎完全一样的研究结果。贝格林克把这种病原物称为是称之为“传染活液”，并给以拉丁名(Virus)，被誉为“病毒学之父”。（贝格林克1872年毕业于德国德尔费技术专科学校，1877年获科学博士学位）。1935年斯旦来（USA）第一次提纯得到病毒的结晶，从此 病毒学进入到分子水平。,4.1病毒的特性,病毒的基本特征：1.病毒的个体极小;*2.无细胞结构，为分子生物;*3.专性寄生 4.没有或缺乏完整的酶和能量合成系统，也没有核糖体。5.在寄主细胞内的病毒对各种化学药剂和抗菌素不敏感。6.经提纯的病毒结晶能保持侵染力。,病毒的结构和化学组成,病毒粒子的
3、结构,1、无封套(包膜)的病毒粒子 A.衣壳粒(一种对称蛋白质外壳,包围着病毒的核酸基因组，由多肽组成蛋白质亚单位)。B.壳体：由多个衣壳粒组成。C.核壳体（核衣壳）：是衣壳与其包围着的核酸。2.有封套(包膜)的病毒粒子 A.衣壳粒(一种对称蛋白质外壳,包围着病毒的结构。核酸基因组，由多肽组成蛋白质亚单位)。B.壳体：由多个衣壳粒组成。C.核壳体（核衣壳）：是衣壳与其包围着的核酸的总称。D.封套（包膜，又称囊膜、被膜、外膜、封套、）,由于壳粒在壳体上的不同排列，病毒具有三种结构：,1.螺旋对称2.二十面体对称3.复合对称,病毒的化学组成,大多数病毒的化学组成为蛋白质，少数还包括脂类和糖类。1.
4、病毒蛋白2.病毒核酸3.脂类和糖类4.病毒的包含体,病毒的分类,病毒分类的主要依据：病毒的结构和寄主范围根据寄主范围不同分为：细菌病毒（噬菌体）植物病毒昆虫病毒根据ICTV1995年第六次报告，现已知病毒有3600多种，分别属于71个科，但科以上的分类结构尚未建立，一般归为以下七类：双链DNA有包膜的病毒双链DNA无包膜的病毒单链DNA无包膜的病毒 双链RNA有包膜的病毒双链RNA无包膜的病毒单链RNA有包膜的病毒单链RNA无包膜的病毒,4.2噬菌体,噬菌体基本形态有三种：蝌蚪形、微球形和丝状另据结构不同，又可分为六种不同类型（见表）,4.2.2 噬菌体的生活周期,噬菌体生长的测定：一步生长曲
5、线定量描述毒性噬菌体生长规律的实验曲线称为一步生长曲线。该曲线可以用来反映每种噬菌体的3个重要的特性(潜伏期、裂解期、裂解量)参数。（见图）,噬菌体类型,1.毒性噬菌体 通常把毒性噬菌体看做为噬菌体的正常表现。结构示意图如下：,噬菌体侵入寄主细胞的过程可分为五个阶段：,1.吸附:噬菌体与敏感的寄主细胞接触，在寄主细胞的特异性受点上结合。2.侵入:噬菌体吸附在细菌细胞壁的受点上以后，核酸注入细菌细胞中，蛋白质壳体留在外面。3.复制:噬菌体核酸进入寄主细胞后，操纵寄主细胞的代谢机能，大量复制噬菌体核酸，但不形成带壳体的粒子，称为潜育期。4.粒子成熟（装配）:寄主细胞合成噬菌体壳体形成完整的噬菌体粒
6、子。5.寄主细胞裂解（释放）:噬菌体粒子成熟，引起寄主细胞的裂解释放出病毒粒子。随种类不同，一个寄主细胞释放101000个噬菌体粒子。,裂解反应：从噬菌体吸附于寄主细胞到寄主细胞裂解释放出新一代噬菌体的过程。裂（毒）性噬菌体：能裂解寄主细胞的噬菌体。溶菌现象：在液体培养时，若细菌被噬菌体裂解，液体即由混浊变为澄清的现象。噬菌斑：在固体培养基上的细菌菌落，被噬菌体侵染后，出现的透明斑。（不同噬菌体的噬菌斑有所不同，可作为鉴别噬菌体的依据。）,2 温和噬菌体,除毒性噬菌体外，还有一类叫温和噬菌体，它具有裂解和溶源两种作用。溶源作用：侵入寄主细胞的噬菌体的核酸不立即复制，而是嵌入寄主细胞的染色体内进
7、行复制（步骤同毒性噬菌体），并随细胞分裂带到子代细胞内，不立即裂解寄主细胞，这种现象称溶源现象。（但在一定条件下，嵌入的核酸可以脱下来，经过复制，形成许多噬菌体，使寄主细胞裂解。）,溶源细胞（菌）：含有温和噬菌体的寄主细胞。原噬菌体：在溶源细胞内的噬菌体核酸。检验溶源菌的方法是用少量溶源菌与敏感指示菌混合，利用极少数细胞的自发裂解所释放的病毒粒子的反复侵染而形成特殊的噬菌斑（下图）,温和噬菌体侵入寄主细胞后可能发生的侵染过程：,4.3 昆虫病毒和植物病毒,昆虫病毒昆虫病毒是比较常见的，其中以鳞翅目最多，其次为双翅目、膜翅目、鞘翅目和螨类，而等翅目、脉翅目和毛翅目的少见。目前我国已研制了12种病
8、毒制剂，而工艺比较成熟且应用规模较大的是棉铃虫核型多角体病毒。,大多数昆虫病毒具有包含体。而具有包含体的病毒有较强的感染力和抗逆力，并能通过昆虫的卵传给后代，在防治害虫上是一类有发展前途的昆虫病源。根据病毒形态和寄生的部位不同，可将昆虫病毒分为：核型多角体病毒、质型多角体病毒、颗粒体病毒、多型包含体病毒和无包含体病毒。,1.核型多角体病毒,此类病毒有包含体，病毒粒子杆状，包在包含体内。包含体位于细胞核内，每个包含体中可包含一个或多个病毒粒子；包含体呈12面形、立方体或不规则形，直径0.5-15m，由蛋白质构成。此类病毒能侵染鳞翅目、膜翅目、双翅目的昆虫。,2.质型多角体病毒,此类病毒主要在昆虫
9、肠道内增殖，病毒粒子近球形，直径25-80nm，含核糖核酸；病毒粒子多数在包含体中，包含体位于细胞质内；多角体呈六角形、球形或正方形，直径0.5-2.5 m。此类病毒可感染鳞翅目和双翅目昆虫，目前我国发现的有家蚕、赤松毛虫、马尾松毛虫、枯叶蛾、松针黄毒蛾等，被感染的昆虫不取食，饥饿萎缩而死。,3.颗粒体病毒,此类病毒的包含体呈园形、椭园形颗粒状，其内只含一个（偶尔二个）病毒粒子；病毒粒子杆状，含DNA，主要侵染昆虫的脂肪体、上皮细胞，在细胞质和细胞壁中发育，昆虫吞食后，将停止取食，血液变为乳白质。,*人类和动物病毒 病毒可进入人和动物细胞生长，引起人和动物多种病毒病。粒子形态有球状的多面体，也
10、有复杂颗粒，如蝌蚪状，砖形，卵形，也有些是有封套的粒子等。如脊椎动物病毒的脊椎灰质炎病毒、流感、狂犬病等。人类80%以上的传染病由病毒引起，肝炎、天花等，家畜、鸡疫、鸭疫等。,病毒对动物引起癌症，称致癌病毒，致癌病毒既引起动物癌症，也引起人的癌症。DNA病毒中腺病毒可引起人的呼吸道，乳腺病毒、小疮疹病毒，已基本证实引起人的癌症。RNA病毒也有致癌（致癌病毒），一些RNA病毒能引起白血病和各类型的肿瘤。1911（Peyton rous劳斯）发现了劳氏肉瘤病毒，引起人的癌症，1966年获诺贝尔奖。另外有三个微生物学家证明病毒转化为癌症的病因基础（1975获诺贝尔奖）。,植物病毒,植物病毒种类繁多，
11、绝大多数种子植物都能发生病毒病。禾本科、葫芦科、豆科、十字花科、蔷薇科植物受害较重，感染病毒的种类较多。感染病毒的植物可表现出：花叶、簇生、萎缩、矮化、叶斑、块死等病状。植物病毒的核酸大多数是ssRNA。粒子形态基本有三种类型：杆状、线条状、近乎球状的多面体，也有些是有封套的粒子。植物病毒和其它病毒一样是严格寄生物，但它们的专化性不强，一种病毒往往能寄生于不同科、属、种的栽培、野生植物上。,病毒侵染植物除造成外部症状外，在细胞内部组织或细胞也有不正常表现。最突出的表现是在感染细胞内形成细胞内含体。细胞内含体一类是结晶形的，一类是非结晶形的（又称X小体）。结晶形内含体通常由病毒粒子堆叠而成，在非
12、结晶形的内含体中，有不少是病毒粒子和寄主细胞成分混合而成的。结晶形内含体：无色透明呈六角形、长条形或不规则形晶体、有纺缍形针状或8字形的长纤维状。非结晶形是半透明的颗粒状聚积体，呈圆形成椭圆形。,感染病毒的植物，对病毒也有以下的抵抗作用：1.病毒的定域化，不发生全身感染，只发生局部感染。如产生局部坏死斑点，使病毒局限在病斑内部。2.病毒相互作用形成的抵抗现象。一种植物感染二种病毒，会出现加重或减轻症状等。a.干扰作用：一种病毒影响他种病毒的感染。b.防御作用：先入的病毒对后入的病毒侵染起防御作用。3.获得抗性：植物感染某一病毒后，对某一种或其它种病毒具有抗性。,植物病毒的传播感染主要通过三个途
13、径：昆虫（是自然界中最主要的传播媒介）。病株与健壮植株通过嫁接感染。病株与健壮植株磨擦接触感染。防治方法主要根据上述侵染途径，采取一些相应的措施。,思考题：4-1 什么是病毒？病毒与其它微生物有何区别？4-2 根据壳粒在壳体上的排列不同，病毒可分 为哪几种结构？4-3 病毒的主要分类依据是什么？4-5 试述噬菌体的侵染全过程。4-6 什么叫裂解反应、裂性噬菌体、溶源现象、溶菌现象、噬菌斑和包含体？4-7 根据病毒形态和寄生部位的不同，可将昆虫病毒分为几种类型？4-8 植物病毒的传播感染途径有几种？如何防治？4-9 试比较几种主要微生物，其形态特征有何异同点？,作 业 1.简述双孢蘑菇的生活史。2.因种类不同，真菌的菌丝可分为哪两种类型？并说明之。3.真菌菌丝的特殊形态有几种？如何形成？4.试述噬菌体侵染寄主细胞的全过程。,
