病毒的遺傳與變異2課件

1、病毒的遺傳與變異(2)1遺傳的中心法則遺傳的中心法則 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯復制復制 dna mrna dna mrna proteinprotein 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄（半保留不連續(xù)復制）（半保留不連續(xù)復制）第五章第五章 病毒的遺傳與變異病毒的遺傳與變異遺傳和變異是生命的基本特征遺傳和變異是生命的基本特征遺傳：遺傳：親代與子代之間的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理機能的相似性親代與子代之間的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理機能的相似性變異：變異：親代與子代之間、子代各個體之間的差異性親代與子代之間、子代各個體之間的差異性 遺傳能保持物種的相對穩(wěn)定，維系生物界的平衡；遺傳能保持物種的相對穩(wěn)定，維系生物界的平衡； 變異則可能導致新的生物品種

2、出現(xiàn)，孕育生物界的進化。變異則可能導致新的生物品種出現(xiàn)，孕育生物界的進化。1.1.種瓜得瓜，種豆得豆；種瓜得瓜，種豆得豆；2.2.龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞；龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞；3. 3. 虎父無犬子；虎父無犬子；4. 4. 一母生九子，母子十不同。一母生九子，母子十不同。p 84104p 84104病毒的遺傳與變異(2)2第五章第五章 病毒的遺傳與變病毒的遺傳與變異異一、病毒遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)一、病毒遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)二、病毒的變異二、病毒的變異三、病毒變異的研究方法三、病毒變異的研究方法病毒的遺傳與變異(2)3第五章第五章 病毒的遺傳與變病毒的遺傳與變異異噬菌體標記試驗

3、噬菌體標記試驗 植物病毒重建試驗植物病毒重建試驗甲病毒核酸甲病毒核酸 雜種病毒雜種病毒 感染感染細胞細胞 子代病毒子代病毒 乙病毒衣殼乙病毒衣殼 （完全甲病毒完全甲病毒）病毒的遺傳是相對的，變異是絕對的病毒的遺傳是相對的，變異是絕對的一、病毒遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)一、病毒遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)病毒的遺傳與變異(2)4二、病毒的變異二、病毒的變異（一）（一） 病毒突變體病毒突變體株系株系strainstrain：同一病毒的不同系或分離物：同一病毒的不同系或分離物“型型”typetype：同一病毒的不同血清型：同一病毒的不同血清型變種：與原始野生型株系不同的病毒變種：與原始野生型株系不同的病毒突變體突變體

4、mutantmutant分離物分離物isolateisolate病毒的遺傳與變異(2)5二、病毒的變異二、病毒的變異病毒突變的類型：病毒突變的類型： 突變類型是一個多標準、多層次和不同水平的分類。突變類型是一個多標準、多層次和不同水平的分類。從突變引起的遺傳信息的意義改變來看，可分為：從突變引起的遺傳信息的意義改變來看，可分為：synonymous/missense/nonsense mutationsynonymous/missense/nonsense mutation從突變效應(yīng)背離或返回到野生型這從突變效應(yīng)背離或返回到野生型這2 2種方向上講，可分為：種方向上講，可分為：正向突變正向突變

5、forward forward 和回復突變和回復突變reverse mutationreverse mutation從突變帶來的表型改變來看，可分為：從突變帶來的表型改變來看，可分為：形態(tài)突變體、致死突變體、條件致死突變體和生化形態(tài)突變體、致死突變體、條件致死突變體和生化突變體突變體(anxotroph/resistance)(anxotroph/resistance)等等從引起突變的原因來看，可分為：從引起突變的原因來看，可分為：spontaneous mutationspontaneous mutation，induced mutationinduced mutation病毒的遺傳與變異(

6、2)6二、病毒的變異二、病毒的變異病毒突變的類型：病毒突變的類型：spontaneous mutationspontaneous mutation（自發(fā)突變）（自發(fā)突變）在在沒有任何已知誘變劑存在沒有任何已知誘變劑存在的條件下，一些病毒在子代中產(chǎn)的條件下，一些病毒在子代中產(chǎn)生高比例的突變體生高比例的突變體在基因組為在基因組為rnarna的病毒中，自發(fā)突變率高得多的病毒中，自發(fā)突變率高得多(10(10-3-31010-6-6) )，原因是原因是rnarna復制酶中缺少校正閱讀活性復制酶中缺少校正閱讀活性induced mutationinduced mutation（誘導突變）（誘導突變）利用利

7、用自然界各種物理或化學誘變劑處理自然界各種物理或化學誘變劑處理野生型病毒能夠誘發(fā)突野生型病毒能夠誘發(fā)突變，提高病毒群體中的突變率。變，提高病毒群體中的突變率。 體外誘變劑體外誘變劑：對病毒的靜態(tài)核苷酸進行化學修飾，使其在后面的復：對病毒的靜態(tài)核苷酸進行化學修飾，使其在后面的復制中堿基配對發(fā)生改變，導致同型堿基置換和異型堿基顛換，如亞制中堿基配對發(fā)生改變，導致同型堿基置換和異型堿基顛換，如亞硝酸、羥胺、烷化劑等硝酸、羥胺、烷化劑等 體內(nèi)誘變劑體內(nèi)誘變劑：作用于代謝活躍的核苷酸，為堿基類似物或插入劑：作用于代謝活躍的核苷酸，為堿基類似物或插入劑病毒的遺傳與變異(2)7二、病毒的變異二、病毒的變異（

8、一）（一） 病毒突變體病毒突變體動物病毒幾種突變體：動物病毒幾種突變體：蝕斑突變體蝕斑突變體plaque mutantplaque mutant寄主范圍突變體寄主范圍突變體 host range mutanthost range mutant抗藥性突變體抗藥性突變體 drug resistance mutantdrug resistance mutant抗原突變體抗原突變體 antibody resistance antibody resistance mutantmutant回復突變體回復突變體 revertant revertant 無效突變體無效突變體null mutant:null m

9、utant:1 1個基因完全失活個基因完全失活溫度敏感突變體溫度敏感突變體temperature-sensitivetemperature-sensitive 無效突變體中病毒的一個基因完全失活，一般來說，核苷酸無效突變體中病毒的一個基因完全失活，一般來說，核苷酸任何形式的改變都能產(chǎn)生無效突變體表型。不管是大的插入、任何形式的改變都能產(chǎn)生無效突變體表型。不管是大的插入、缺失、無意義讀框移位突變必然產(chǎn)生缺失、無意義讀框移位突變必然產(chǎn)生nullnull突變體表型。部分突變體表型。部分突變體保留完整的功能蛋白片段。突變體保留完整的功能蛋白片段。作用：確定必需基因作用：確定必需基因tsts突變體是一種

10、條件致死突變體。由誤義突變產(chǎn)生，即突突變體是一種條件致死突變體。由誤義突變產(chǎn)生，即突變體某個基因的核苷酸序列發(fā)生變化，在高溫條件下變體某個基因的核苷酸序列發(fā)生變化，在高溫條件下( (非允非允許溫度許溫度) )，該基因編碼的蛋白質(zhì)不能形成或不能維持它的功，該基因編碼的蛋白質(zhì)不能形成或不能維持它的功能構(gòu)型，在允許溫度能構(gòu)型，在允許溫度( (低溫低溫) )條件下，這一蛋白質(zhì)能形成功條件下，這一蛋白質(zhì)能形成功能構(gòu)型，允許突變體增殖。能構(gòu)型，允許突變體增殖。 允許溫度下產(chǎn)生的蛋白質(zhì)或粒子可能不耐熱，允許溫度下產(chǎn)生的蛋白質(zhì)或粒子可能不耐熱，tsts突變可輔突變可輔助鑒定突變體蛋白，或顯示某一蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)蛋

11、白。助鑒定突變體蛋白，或顯示某一蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)蛋白。病毒的遺傳與變異(2)8二、病毒的變異二、病毒的變異（一）（一） 突變突變病毒核酸中基因組（遺傳信息）發(fā)生遺傳變異，而病毒核酸中基因組（遺傳信息）發(fā)生遺傳變異，而不是由于外來的其它病毒或生物體遺傳物質(zhì)的介入不是由于外來的其它病毒或生物體遺傳物質(zhì)的介入所引起的變異所引起的變異位點突變位點突變point mutationpoint mutation 溫度敏感變種（溫度敏感變種（temperature sensitive, ts)temperature sensitive, ts) 空斑大小變種、酶缺陷變種、熱適應(yīng)變種等空斑大小變種、酶缺陷變種、熱適

12、應(yīng)變種等 （多效作用（多效作用pleiotropism)pleiotropism)缺失突變?nèi)笔蛔僤eletion mutationdeletion mutation 基因組的一部分丟失基因組的一部分丟失 有可能失去獨立繁殖能力，甚至致死性有可能失去獨立繁殖能力，甚至致死性 突變的結(jié)果有時導致病毒不能生存，如突變的結(jié)果有時導致病毒不能生存，如tsts變種：變種： 在較低溫度下多肽結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，功能正常，在較在較低溫度下多肽結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，功能正常，在較高溫度時結(jié)構(gòu)變化，易被細胞蛋白酶降解。高溫度時結(jié)構(gòu)變化，易被細胞蛋白酶降解。 應(yīng)用：減毒疫苗應(yīng)用：減毒疫苗多效作用多效作用pleiotropismplei

13、otropism :幾個明顯不相關(guān)的表幾個明顯不相關(guān)的表型效應(yīng)由單個基因所決定。型效應(yīng)由單個基因所決定。病毒的遺傳與變異(2)9缺失突變?nèi)笔蛔僤eletion deletion mutationmutation缺陷性干擾（病毒）顆粒缺陷性干擾（病毒）顆粒 （defective interfering particle, di defective interfering particle, di particle)particle) 在某些條件下，如細胞培養(yǎng)中接種大劑量病毒在某些條件下，如細胞培養(yǎng)中接種大劑量病毒并連續(xù)傳代，易感細胞被感染后只產(chǎn)生少量有并連續(xù)傳代，易感細胞被感染后只產(chǎn)生少量有感

14、染性的病毒粒子，而大量病毒粒子的基因組感染性的病毒粒子，而大量病毒粒子的基因組不完全，成為不完全，成為di di 顆粒顆粒。 具有普遍性，幾乎所有具有普遍性，幾乎所有rnarna病毒各科和大多數(shù)病毒各科和大多數(shù)dnadna病毒各科都有發(fā)現(xiàn)病毒各科都有發(fā)現(xiàn) 對同源的完全病毒有干擾作用，這種現(xiàn)象在理對同源的完全病毒有干擾作用，這種現(xiàn)象在理論和致病作用中都很重要。論和致病作用中都很重要。病毒的遺傳與變異(2)10didi顆粒產(chǎn)生顆粒產(chǎn)生的一些特征：的一些特征：1 1、接種量過大、接種量過大, ,m.o.im.o.i 高高, ,didi顆粒增加，完全病毒減顆粒增加，完全病毒減少少2 2、didi顆粒的

15、產(chǎn)生受宿主細胞種類控制顆粒的產(chǎn)生受宿主細胞種類控制3 3、基因組不完全，有片段缺失、基因組不完全，有片段缺失4 4、與完全病毒形態(tài)無差異，沉降系數(shù)相近、與完全病毒形態(tài)無差異，沉降系數(shù)相近5 5、必須在完全病毒存在時才能增殖、必須在完全病毒存在時才能增殖6 6、干擾同源病毒完整粒子的生成機理尚不清，核酸、干擾同源病毒完整粒子的生成機理尚不清，核酸鏈短，復制快，競爭強鏈短，復制快，競爭強7 7、與病毒的持續(xù)性感染密切相關(guān)，可減輕發(fā)病，減、與病毒的持續(xù)性感染密切相關(guān)，可減輕發(fā)病，減少死亡，更可能引起慢性帶毒感染少死亡，更可能引起慢性帶毒感染m.o.i (multiplicity of infecti

16、on):m.o.i (multiplicity of infection):每一敏感細胞每一敏感細胞所能吸附的相應(yīng)病毒的數(shù)量所能吸附的相應(yīng)病毒的數(shù)量病毒的遺傳與變異(2)113 3、病毒突變的分子機制、病毒突變的分子機制取代取代substitutionsubstitution 一個核苷酸被另一個核苷酸所取代一個核苷酸被另一個核苷酸所取代增加增加- -缺失缺失addition-deletionaddition-deletion 一一/ /幾個（或一對）核苷酸增加或缺幾個（或一對）核苷酸增加或缺失失重排重排rearrangementrearrangement 代表一個或幾個基因的多核苷酸片代表一個

17、或幾個基因的多核苷酸片段連接順序與原來的不同段連接順序與原來的不同 蛋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化病毒的遺傳與變異(2)12（二）病毒之間的遺傳互作（二）病毒之間的遺傳互作 重組是重組是中病毒基因組之間的物理作用中病毒基因組之間的物理作用 根據(jù)基因組的結(jié)構(gòu)分為根據(jù)基因組的結(jié)構(gòu)分為3 3種：種：（1 1）分子內(nèi)重組）分子內(nèi)重組 intramolecular recombinationintramolecular recombination通過核酸斷裂與重接：通過核酸斷裂與重接：（單一分子基因組病毒）（單一分子基因組病毒）（2 2）重配）重配reassortmentreassortment多分體病毒

18、在混合感染中，來源于不同親本病毒的多分體病毒在混合感染中，來源于不同親本病毒的基因組片段可能重新組合：基因組片段可能重新組合：1 1、遺傳重組、遺傳重組病毒的遺傳與變異(2)13（二）病毒之間的遺傳互作（二）病毒之間的遺傳互作(1)(1)分子內(nèi)重組分子內(nèi)重組 intramolecular recombinationintramolecular recombination(2)(2)重配重配reassortmentreassortment(3) (3) 拷貝選擇重組拷貝選擇重組(copy-choice recombination)(copy-choice recombination) 在部分具單

19、一分子基因組在部分具單一分子基因組rnarna病毒中病毒中, rna, rna聚合酶聚合酶選擇性地連接到靜止模板鏈上進行選擇性地連接到靜止模板鏈上進行rnarna子代鏈的合成。子代鏈的合成。仍屬于分子內(nèi)重組仍屬于分子內(nèi)重組, ,但不涉及核酸分子的共價斷裂但不涉及核酸分子的共價斷裂1 1、遺傳重組、遺傳重組病毒的遺傳與變異(2)14基因重組的類型基因重組的類型( (按重組病毒的種類分)（1 1）活性病毒間的基因重組）活性病毒間的基因重組（2 2）滅活病毒間的基因重組）滅活病毒間的基因重組（3 3）活性病毒與滅活病毒間的基因重組）活性病毒與滅活病毒間的基因重組（4 4）病毒與細胞間的基因重組）病毒

20、與細胞間的基因重組1 1、遺傳重組、遺傳重組（二）病毒之間的遺傳互作（二）病毒之間的遺傳互作交叉復活交叉復活cross reactivationcross reactivation:一株一株活性病毒活性病毒與另與另一株相關(guān)但具有不同遺傳標記的一株相關(guān)但具有不同遺傳標記的滅活病毒滅活病毒復合感復合感染細胞染細胞, ,由于重組產(chǎn)生具有滅活病毒某些遺傳標由于重組產(chǎn)生具有滅活病毒某些遺傳標記的活性病毒重組體記的活性病毒重組體, ,又稱標記拯救又稱標記拯救marker marker rescuerescue。病毒的遺傳與變異(2)152 2、 復感染復活復感染復活multiplicity multipl

21、icity reactivationreactivation 現(xiàn)象現(xiàn)象：以同一株滅活病毒大量感染敏感細胞時，有：以同一株滅活病毒大量感染敏感細胞時，有時會產(chǎn)生活的感染性病毒。時會產(chǎn)生活的感染性病毒。 原因：原因：在滅活過程中，遭受破壞的病毒基因組部位在滅活過程中，遭受破壞的病毒基因組部位不同，發(fā)生所謂的致死性變異，雖然單獨地說，這不同，發(fā)生所謂的致死性變異，雖然單獨地說，這些病毒都已滅活，但在用它感染大量敏感細胞時，些病毒都已滅活，但在用它感染大量敏感細胞時，由于由于取長補短取長補短，恢復了原毒株滅活前的所有基因結(jié)，恢復了原毒株滅活前的所有基因結(jié)構(gòu)而發(fā)生復活。構(gòu)而發(fā)生復活。 理論上，滅活病毒感

22、染組培細胞、或滅活疫苗（用理論上，滅活病毒感染組培細胞、或滅活疫苗（用紫外線、羥胺、原黃素等不太強的滅活劑時）都存紫外線、羥胺、原黃素等不太強的滅活劑時）都存在這種可能。在這種可能。（二）病毒之間的遺傳互作（二）病毒之間的遺傳互作病毒的遺傳與變異(2)16病毒基因產(chǎn)物之間的互作病毒基因產(chǎn)物之間的互作 兩種病毒感染同一兩種病毒感染同一細胞時，除可發(fā)生基因重組外、基因產(chǎn)物（蛋細胞時，除可發(fā)生基因重組外、基因產(chǎn)物（蛋白質(zhì)）的作用也可使產(chǎn)生的后代呈現(xiàn)白質(zhì)）的作用也可使產(chǎn)生的后代呈現(xiàn)表型變異表型變異1 1、表型混合、表型混合phenotypic mixingphenotypic mixing2 2、互補

23、作用、互補作用complementationcomplementation3 3、加強作用、加強作用enhancementenhancement4 4、干擾作用、干擾作用interferenceinterference5 5、互不干擾、互不干擾（三）病毒之間的非遺傳互作（三）病毒之間的非遺傳互作病毒的遺傳與變異(2)171 1、表型混合、表型混合 phenotypic mixingphenotypic mixing在某些具有共同特點（如衣殼類型或出芽方式）的在某些具有共同特點（如衣殼類型或出芽方式）的2 2種病毒混合侵染中，子代的表型具有雙方親代的種病毒混合侵染中，子代的表型具有雙方親代的特征

24、，而基因型無變化。特征，而基因型無變化。 轉(zhuǎn)殼現(xiàn)象轉(zhuǎn)殼現(xiàn)象3 3、病毒之間的非遺傳互作、病毒之間的非遺傳互作混合感染產(chǎn)生的子代病毒是一種病毒的基混合感染產(chǎn)生的子代病毒是一種病毒的基因組完全被另一種病毒的外殼蛋白包裹因組完全被另一種病毒的外殼蛋白包裹. . 暫時性暫時性病毒的遺傳與變異(2)182 2、互補作用、互補作用 complementationcomplementation 同種或異種的許多病毒顆粒在混合感染同一細胞時，同種或異種的許多病毒顆粒在混合感染同一細胞時，也可能發(fā)生：也可能發(fā)生：一種病毒的增殖促進另一病毒增殖，一種病毒的增殖促進另一病毒增殖， 甚至為另一種病毒增殖甚至為另一種病

25、毒增殖所必需。所必需。 如如腺病毒腺病毒與與腺聯(lián)病毒腺聯(lián)病毒的關(guān)系。的關(guān)系。 可發(fā)生于同種病毒的不同株系之間；異種病毒之間；可發(fā)生于同種病毒的不同株系之間；異種病毒之間；活病毒與滅活病毒之間?；畈《九c滅活病毒之間。 互補作用與基因重組不同，不涉及任何病毒核酸的互補作用與基因重組不同，不涉及任何病毒核酸的交換，可能一個病毒提供給另一病毒不能產(chǎn)生的基交換，可能一個病毒提供給另一病毒不能產(chǎn)生的基因產(chǎn)物，使后者能在混合感染的細胞中增殖。因產(chǎn)物，使后者能在混合感染的細胞中增殖。 應(yīng)用應(yīng)用: :互補試驗可發(fā)現(xiàn)病毒結(jié)構(gòu)中的功能單位及其與互補試驗可發(fā)現(xiàn)病毒結(jié)構(gòu)中的功能單位及其與表型的關(guān)系。表型的關(guān)系。（三）病

26、毒之間的非遺傳互作（三）病毒之間的非遺傳互作病毒的遺傳與變異(2)193 3、干擾現(xiàn)象、干擾現(xiàn)象 interference動物病毒的干擾現(xiàn)象早在動物病毒的干擾現(xiàn)象早在1930s1930s、1940s1940s就就已發(fā)現(xiàn)，自已發(fā)現(xiàn)，自isaacs(1957)isaacs(1957)發(fā)現(xiàn)干擾素后，發(fā)現(xiàn)干擾素后，才引起病毒學家的注意；才引起病毒學家的注意；干擾現(xiàn)象發(fā)生于不同的病毒間、同種病毒干擾現(xiàn)象發(fā)生于不同的病毒間、同種病毒的不同毒株間；甚至同種的滅活病毒與活的不同毒株間；甚至同種的滅活病毒與活病毒之間；病毒之間；干擾機理可能不是單一的。干擾機理可能不是單一的。病毒的遺傳與變異(2)20可能機理：

27、可能機理：（1 1）細胞膜上的病毒）細胞膜上的病毒受體受體被第被第1 1種病毒破壞，使第種病毒破壞，使第2 2種病毒不能吸附；種病毒不能吸附；（2 2）第）第1 1種病毒封鎖了第種病毒封鎖了第2 2種病毒種病毒mrnamrna的轉(zhuǎn)譯；或的轉(zhuǎn)譯；或第第1 1種病毒的核酸復制酶使第種病毒的核酸復制酶使第2 2種病毒的基因種病毒的基因組喪失功能；組喪失功能；（3 3）didi顆粒顆粒（defective interfering defective interfering particle)particle)；（4）干擾素）干擾素(interferon, infinterferon, inf) )3

28、3、干擾現(xiàn)象、干擾現(xiàn)象 interference病毒的遺傳與變異(2)214 4、加強作用、加強作用enhancementsenhancements 在某些混合感染中，在某些混合感染中，1 1種病毒可以增強第種病毒可以增強第2 2種病毒種病毒的增殖的增殖 見于見于2 2種互不相關(guān)的病毒間；偶見于同種病毒的兩種互不相關(guān)的病毒間；偶見于同種病毒的兩個變異株之間個變異株之間 機理：機理：2 2病毒的基因互作或病毒的基因互作或1 1種病毒激活種病毒激活1 1種酶，促種酶，促進另一病毒對細胞的穿透？進另一病毒對細胞的穿透？5 5、互不干擾、互不干擾 兩種不同的病毒侵入同一宿主細胞，可各自獨立繁殖，各兩種

29、不同的病毒侵入同一宿主細胞，可各自獨立繁殖，各自產(chǎn)生特征性的感染。自產(chǎn)生特征性的感染。 如犬腎細胞培養(yǎng)可同時被犬瘟熱病毒與犬肝炎病毒感染。如犬腎細胞培養(yǎng)可同時被犬瘟熱病毒與犬肝炎病毒感染。病毒的遺傳與變異(2)221 1、表型混合、表型混合phenotypic phenotypic mixingmixing2 2、互補作用、互補作用complementationcomplementation3 3、加強作用、加強作用enhancementenhancement4 4、干擾作用、干擾作用interferenceinterference5 5、互不干擾、互不干擾（三）病毒之間的非遺傳互作（三）病毒

30、之間的非遺傳互作病毒的遺傳與變異(2)23缺陷病毒缺陷病毒 defective defective virusvirus 在自然界中存在一些天生的缺陷病毒，它們在任何在自然界中存在一些天生的缺陷病毒，它們在任何條件下都不能獨立繁殖，必須依靠另一種病毒提供條件下都不能獨立繁殖，必須依靠另一種病毒提供某些必需物質(zhì)。后者稱某些必需物質(zhì)。后者稱輔助病毒輔助病毒helper virushelper virus，前，前者稱者稱衛(wèi)星病毒衛(wèi)星病毒satellite virussatellite virus 它們之間具有天然的協(xié)作關(guān)系如：它們之間具有天然的協(xié)作關(guān)系如：腺聯(lián)病毒腺聯(lián)病毒腺病毒腺病毒rousrous

31、肉瘤病毒肉瘤病毒禽白血病病毒禽白血病病毒( (提供囊膜糖蛋白）提供囊膜糖蛋白）hdvhbvhdvhbv didi顆粒是缺失突變的不完全病毒顆粒顆粒是缺失突變的不完全病毒顆粒病毒的遺傳與變異(2)24缺陷病毒缺陷病毒 defective defective virusvirus三種具有生物活性的缺陷病毒基因組三種具有生物活性的缺陷病毒基因組 整合缺陷基因組整合缺陷基因組(integrated defective genomes)(integrated defective genomes) 整合缺陷基因組在宿主細胞中通過轉(zhuǎn)導，活化，失活，染色體斷裂，整合缺陷基因組在宿主細胞中通過轉(zhuǎn)導，活化，失活，

32、染色體斷裂，染色體重排等方式產(chǎn)生感染表型變化染色體重排等方式產(chǎn)生感染表型變化 衛(wèi)星病毒衛(wèi)星病毒(satellite virus)(satellite virus) 衛(wèi)星病毒需要與之無關(guān)的其他病毒基因產(chǎn)物才能復制，部分與它的輔衛(wèi)星病毒需要與之無關(guān)的其他病毒基因產(chǎn)物才能復制，部分與它的輔助病毒基因組有同源性，但大多數(shù)具有獨特的基因組序列。助病毒基因組有同源性，但大多數(shù)具有獨特的基因組序列。 依賴輔助因子的缺陷干擾病毒依賴輔助因子的缺陷干擾病毒(helper-dependent (helper-dependent defective interfering virus)defective inter

33、fering virus) didi病毒具有三個特征：病毒具有三個特征：缺陷性缺陷性基因有損傷基因有損傷干擾性干擾性干擾標準輔助病毒或其他同源病毒的增殖干擾標準輔助病毒或其他同源病毒的增殖富集性富集性耗費其它病毒而富集自己耗費其它病毒而富集自己病毒的遺傳與變異(2)25（四）病毒的變異現(xiàn)象（四）病毒的變異現(xiàn)象病毒突變的表現(xiàn)型：病毒突變的表現(xiàn)型：噬菌斑形態(tài)噬菌斑形態(tài)plaque mutantsplaque mutants寄主范圍寄主范圍溫度敏感性：溫度敏感性：一類對高溫表現(xiàn)敏感的突變體一類對高溫表現(xiàn)敏感的突變體低溫敏感性低溫敏感性無義突變：無義突變：終止突變終止突變(uag uga uaa)(u

34、ag uga uaa)缺失突變?nèi)笔蛔? : 如如didi顆粒顆粒生化特征：生化特征：藥物抗性、毒力變化對鈍化劑的敏感性、藥物抗性、毒力變化對鈍化劑的敏感性、使蛋白或核酸電泳遷移率變化等使蛋白或核酸電泳遷移率變化等病毒的遺傳與變異(2)26其它性狀變異其它性狀變異( (現(xiàn)象）現(xiàn)象）毒力變異：毒力變異： 細胞水平、機體水平、生物群體水平細胞水平、機體水平、生物群體水平抗原變異抗原變異 免疫原性、抗原結(jié)構(gòu)、結(jié)合力免疫原性、抗原結(jié)構(gòu)、結(jié)合力培養(yǎng)性狀變異培養(yǎng)性狀變異 蝕斑、空斑形態(tài)和性蝕斑、空斑形態(tài)和性質(zhì)質(zhì)對理化因素抵抗力的變異對理化因素抵抗力的變異 對溫度、射線、化學劑的感受性等對溫度、射線、化學劑

35、的感受性等 自然條件下不感染或不易感染的異種動物自然條件下不感染或不易感染的異種動物/ /細胞的適應(yīng)性變異細胞的適應(yīng)性變異強毒株強毒株新宿主癥狀輕新宿主癥狀輕連續(xù)傳代連續(xù)傳代新宿主癥狀重新宿主癥狀重 （往往對原宿主的（往往對原宿主的 毒力降低成為弱毒株）毒力降低成為弱毒株） 適應(yīng)性變異原理：適應(yīng)性變異原理： 宿主細胞的選擇性結(jié)果宿主細胞的選擇性結(jié)果 病毒對不易感宿主的適應(yīng)病毒對不易感宿主的適應(yīng) 如流感病毒有甲乙丙三個型，其中甲型中有如流感病毒有甲乙丙三個型，其中甲型中有1515個個haha亞型、亞型、9 9個個nana亞型，各個型之間往往不能相互免疫。亞型，各個型之間往往不能相互免疫。病毒的遺

36、傳與變異(2)27三、病毒變異的研究方法三、病毒變異的研究方法（一）病毒純化（一）病毒純化 1 1、蝕斑（空斑）分離法、蝕斑（空斑）分離法 2 2、病斑分離法、病斑分離法 3 3、終點稀釋法、終點稀釋法 選取組織選取組織消毒消毒酶解酶解洗滌洗滌培養(yǎng)單層細胞培養(yǎng)單層細胞接種病毒接種病毒保溫培養(yǎng)保溫培養(yǎng)空斑觀察空斑觀察單斑再分離單斑再分離 病毒高倍稀釋，如每一稀釋度接種病毒高倍稀釋，如每一稀釋度接種5 5管細胞培養(yǎng)物：管細胞培養(yǎng)物：如10-7 全有病斑；10-8中3管有病斑； 10-9全無病斑則10-8管為終點，有條件地認為是一個或少數(shù)幾個病毒顆粒的后代。廣泛用于毒株的純化和變異株選育病毒的遺傳與變異(2)28（二）、獲得變異株的途徑（二）、獲得變異株的途徑1 1、從自然變異中選取、從自然變異中選取2