第三章非细胞型生物

尾丝、
●噬菌体形态
二、病毒的繁殖方式 （一）噬菌体
●烈性噬菌体 感染后短时间内能连续 完成繁殖过程而使宿主细胞裂解的噬菌体。
●温和噬菌体 感染后其基因组整合到宿主的基因组上，并 随宿主基因组的复制而同步，而不引起宿主细 胞的裂解的噬菌体。
●繁殖过程（烈性噬菌体）：
1）吸附：尾丝与宿主表面特异受体结合
受染细胞？）
●温和噬菌体
溶原性（溶原现象）:温和噬菌体侵入 宿主后并不引起宿主细胞裂解的现象 称之。
溶原菌：受温和噬菌体感染的宿主称 之为溶原菌。
前噬菌体：整合在宿主基因组上的温 和噬菌体的核酸。
●溶源原因
----合成阻遏蛋白，阻遏噬菌体mRNA合成
-----关闭某些噬菌体蛋白基因(晚期蛋白） 的表达 ----整合酶的合成
-SSRNA：
RNA的碱基序列与病毒的mRNA序列 互补，需要合成+mRNA，才能合成相 应的蛋白质。
● 植 物 病 毒 的 装 配
●动物病毒与人类疾病
● 核 酸 类 型
●动物病毒的增殖 （吸附）→侵入→脱壳→增殖→释放
●一些病毒宿主的表面受体：
腺病毒
HIV
CAR蛋白
T-辅助细胞上的CD4
病毒 粒子
核衣壳 （基本 衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成 构造 ）
核心：由DNA或RNA构成
包膜 （非基本构 造）：由类脂 和糖蛋白构成, 有的带有刺突
流感病毒刺突 血凝素蛋白：与宿主唾液酸结合 神经氨醇酶：帮助病毒进入宿主
●病毒的群体形态
1、包涵体（病毒）： 昆虫病毒在宿主细胞内聚集而成的晶体结构。
织坏死）
蚀（噬）斑测定（plaque assay）：
（病毒感染性作为病毒数目测定的依据）
在生长的宿主表面，铺上细菌或动 物病毒，在单层细胞上形成的蚀（噬）斑， 可以认为由单个病毒增殖产生的。由此， 可以通过蚀（噬）斑形成单位(pfu)来计算 单位体积样品中病毒的数量。
效价:生物制品活性（数量）高低的标志， 通常采用生物学方法测定。 噬菌体效价：
又称噬菌斑形成单位（pfu）数,指每毫 升试样中含有侵染性噬菌体的粒子数。
● 双 层 平 板 法
技术要点： 1.双层琼脂 , 2.半固体琼脂 3.高浓度宿主细胞, 4.倒上皿温度
●双层平板法测定效价的优点
1）弥补平板不平 2）噬菌斑位于同个平面，较清晰 3）上层为半固体培养基，有利噬菌体 扩散
----亚病毒：
类病毒、拟病毒、朊病毒
§1 . 病毒（真病毒）
●病毒
病毒是一类核酸和蛋白质等少数几
种成分组成的超显微非细胞生物，本
质是一种只含DNA或RNA的遗传因子，
能以感染态和非感染态两种状态存在。
病毒的分类：
●寄主： 动物病毒、植物病毒、噬菌体
●遗传物质：
DNA病毒、RNA病毒、
●形态：
杆状 (螺旋状）、多面体、复合型
● 噬 菌 体 整 合 过 程 λ
●温和噬菌体的自发或诱发裂解 UV、X射线和氮芥子气能干扰或 破坏阻遏蛋白的作用，从而使噬 菌 体失去溶源控制，进入裂解过程。
● 噬 菌 体 感 染 结 果 λ
●温和噬菌体存在状态
---- 游离态
----整合态
----营养态
●温和噬菌体的检查
(二) 植物病毒和动物病毒
（噬菌体感染实验）
----遗传物质转移的载体 ----蛋白质工程（噬菌体展示技术)
建议读物：
H5N1型禽流感病毒（蓝色）正攻击红色细胞
疯牛病
HIV
一、形态构造与化学成分
（一、大小）
病毒的计量 单位： nm
病毒的基因组： Qβ：3个基因
（二）病毒粒子结构与组成
壳粒：构成病毒外壳的形态亚单位。
2）侵入：溶菌酶水解肽聚糖，核酸进入宿 主细胞。 3）增殖：控制细胞代谢系统，合成噬菌体 的各种 “部件”。
增殖过程的3阶段：
1）早期转录-翻译：
2）次早期转录-翻 译
3）晚期转录-翻译
4）成熟：
自装配过程。
5）释放：多种酶 类作用，促进细 胞裂解，释放子 代噬菌体。
●噬菌体的测定(效价的测定)
来源：PrP(正常朊蛋白）
→PrPsc(β构象朊病毒)
PrPsc使PrP（ α 构象）
→PrPsc(β构象朊病毒)
Prion产生机制：
●与真病毒区别
呈淀粉样颗粒状 无免疫原性
无核酸成分
由宿主内的基因编码
抗逆性强
(CJD病人的朊病毒）
建议读物：
（三）病毒核酸（基因组）
– – dsDNA/ssDNA dsRNA/ssRNA – – 线状/环状， 闭环/缺口环 – – 单分子/双分子 /三分子/多分子
●HBV（人乙肝病毒）的缺口环
●多分子基因组（流感病毒）
（四）噬菌体形态
1、噬菌体的模式结构：T偶数噬菌体
头部：
颈部： 尾部： 尾鞘、 尾管、 基板、刺突、
chap 3 病毒和亚病毒
§1 病毒（Virus）
§2 亚病毒(subvirus)
●病毒发现的历史
Ivnowsky (1892): TMV
Beijerinck (1898)： ‘ filterable virus’
Loeffler（1898）口蹄疫病毒
Towort（1915）噬菌体
非细胞生物：
----真病毒
●一步生长曲线（Debruck，1939）
定量描述烈性噬菌体生长规律的
实验曲线，用于反映各种噬菌体潜伏
期、裂解期和裂解量的特征曲线。
●实验步骤
问题：1）在一个培养系统中，如何测定噬菌体数量？ 2）请设想不断的定时测定，群体数量的变化过程？
1、用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞； 2、数分钟后，加入抗噬菌体的抗血清（中和未吸附的噬菌
建议读物：
2、拟病毒(virusoid )
类类病毒(病毒卫星),包裹在真病毒颗粒
中有缺陷的类病毒。
----仅含裸露的RNA
---- 分子量很小，约由300-400个核苷酸组成
----复制需要真病毒的协助 ----寄生于多种动植物。
3、朊病毒（Prion）
一类不含核酸的传染性蛋白质因子，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 ，从而使宿主致病。
●病毒的特征
1.形态极其微小 2.无细胞构造的分子生物 3.只含一种核酸
4.高度的寄生性
5.通过装配方式进行繁殖 6.离体可保持长期的侵染活性 7.对抗生素通常不敏感 8.有些能够整合到寄主的基因组中
●病毒与人类：
1）病毒对人类健康的危害
2）对人类生活的影响
2）病毒作为分子生物学研究的工具：
----DNA是遗传物质的证明
●植物病毒的特点
----病毒粒子形态螺旋对称 ----通过昆虫、伤口等传播途径进入宿主细胞
----核酸主要为SSRNA
----引起花叶、黄化、从枝、枯斑等症状
●植物病毒形态
+SSRNA：
RNA的碱基序列与病毒的mRNA序列相 同，可以直接用于指导蛋白质的合成。
（但逆转录病毒则需逆转录为DNA才能合成蛋白质。）
流感病毒A型
狂犬病毒
含唾液酸的糖蛋白
神经元上乙酰胆碱
●病毒粒子的感染与释放（流感病毒：-RNA）
●以出芽方式释放
包膜蛋白插入膜中， 细胞膜出芽方式释放 病毒粒子。
●感染结果
● 病 毒 HIV
●AIDS发展过程
●疫苗
●昆虫病毒
包涵体：包裹着病毒粒子、光学显微镜
可见的碱溶性结晶蛋白质。
●类型
体）；
3、将上述混合物用培养物大量稀释，终止抗血清的作 用和防止新释放的噬菌体感染其它细胞； 4、保温培养并定期检测培养物中的噬菌体效价（对噬菌
体含量进行计数）；
5、以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标， 绘 制出病毒特征性的繁殖曲线；
●潜伏期：(侵入到装配): 隐悔期；胞内累积期
●裂解期： ●平稳期： 效价最高期 ●裂解量： 每个受染细胞 产生的噬菌体 的总数。 （平稳期pfu/
-----核型多角体病毒（NPV）
----质型多角体病毒（CPV）
----颗粒体病毒（GV）
§.2 亚病毒
●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。
1、类病毒(viroid)
只含RNA一种成分，专性寄生在活细胞内 的分子病原体。
●裸露环状的ssRNA ●分子量很小，约 由246-375核苷酸组成 ●寄生多种植物。