第一章病毒環(huán)境工程微生物演示文稿

第一章病毒環(huán)境工程微生物演示文稿第一頁，共四十一頁。優(yōu)選第一章病毒環(huán)境工程微生物第二頁，共四十一頁。一、病毒的特點(diǎn)1、個(gè)體極小。小于0.2μm的超微小微生物，可通過細(xì)菌過濾器。2、專性寄生。本身不具備獨(dú)立的代謝能力，必須專性寄生在活的敏感宿主細(xì)胞內(nèi)，只能在活的寄主細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁殖，離開寄主細(xì)胞不具備任何生命特征。3、不是以二分裂法進(jìn)行繁殖，在特定的寄主細(xì)胞內(nèi)以核酸復(fù)制的方式進(jìn)行增殖。

第三頁，共四十一頁。二、病毒的分類國(guó)際病毒分類委員會(huì)提出病毒的分類原則：①核酸類型、結(jié)構(gòu)和分子量②病毒體的形狀和大?、鄄《倔w的形態(tài)結(jié)構(gòu)④對(duì)乙醚或氯仿的敏感性⑤抗原性⑥在細(xì)胞培養(yǎng)物上的生長(zhǎng)特性⑦

對(duì)理化因素的敏感性⑧宿主種類；傳播方式和媒介種類；流行病學(xué)特點(diǎn)及臨床病理學(xué)特征。第四頁，共四十一頁。根據(jù)病毒的宿主將病毒分為動(dòng)物病毒、植物病毒、微生物病毒等。1、動(dòng)物病毒：寄生在人體和動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，包括脊椎動(dòng)物病毒和無脊椎動(dòng)物病毒。脊椎動(dòng)物病毒：禽流感、口蹄疫等人：流行性感冒、麻疹、肝炎、流行性乙型腦炎、

腮腺炎、天花等。流行性感冒病毒第五頁，共四十一頁。乙型肝炎病毒

第六頁，共四十一頁。第七頁，共四十一頁。埃博拉病毒（埃博拉出血熱）Ebolavirus

諾瓦克病毒(引起腸胃感冒）Norwalkvirus

第八頁，共四十一頁。

家畜：口蹄疫、豬瘟、牛瘟、雞瘟。人畜共患：狂犬病病毒即“豬繁殖與呼吸綜合征”豬藍(lán)耳病第九頁，共四十一頁。無脊椎動(dòng)物病毒：主要在節(jié)肢動(dòng)物的昆蟲綱中發(fā)現(xiàn)，也見于蜘蛛綱、甲殼綱。棉鈴蟲病毒對(duì)蝦白斑桿狀病毒第十頁，共四十一頁。2、植物病毒

寄生在植物體內(nèi)引起植物疾病。煙草花葉病毒第十一頁，共四十一頁。3、微生物病毒：細(xì)菌—噬菌體真菌—真菌病毒單細(xì)胞藻類—噬藻體放線菌—噬放線菌體噬藍(lán)藻體第十二頁，共四十一頁。三、類病毒和朊病毒

(一)類病毒(viroid)

是比病毒更加小的致病感染因子，有類似病毒的一面，故稱類病毒，屬于亞病毒或不完全病毒。在結(jié)構(gòu)組成上比病毒更簡(jiǎn)單，僅是一個(gè)沒有蛋白質(zhì)外殼的游離的環(huán)狀單鏈RNA分子。

可引起馬鈴薯紡錘形塊狀莖病、柑橘裂皮病和菊矮化病

。第十三頁，共四十一頁。(二)朊病毒（prion=Proteininfection）

是一類侵染動(dòng)物并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的無免疫性的小分子疏水蛋白質(zhì)，簡(jiǎn)稱蛋白質(zhì)侵染因子。與羊瘙癢癥、瘋牛病、人庫魯病、阿爾茨海默氏癥等腦退行性疾病有關(guān)。第十四頁，共四十一頁。第二節(jié)

病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)

一、病毒的形態(tài)和大小病毒直徑通常在10-300nm之間。大多數(shù)病毒個(gè)體直徑小于150nm，較大的直徑在250-350nm，小的直徑15-30nm。痘病毒皰疹病毒噬菌體粘病毒煙草花葉病毒冠狀病毒第十五頁，共四十一頁。最大的病毒——米米病毒Mimivirus:Mimick-ingmicrobevirus直徑可達(dá)650nm第十六頁，共四十一頁。第十七頁，共四十一頁。煙草花葉病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒動(dòng)物病毒：球形、卵圓形、磚形植物病毒：桿狀、絲狀、球狀噬菌體：蝌蚪狀、絲狀病毒的形態(tài)：第十八頁，共四十一頁。第十九頁，共四十一頁。二、病毒的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)大多數(shù)由核酸和蛋白質(zhì)組成，有的含類脂質(zhì)和多糖，有的噬菌體含有脂肪。第二十頁，共四十一頁。第二十一頁，共四十一頁。蛋白質(zhì)衣殼：三種對(duì)稱構(gòu)型：立體對(duì)稱型：腺病毒、皰疹病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒螺旋對(duì)稱型：煙草花葉病毒、狂犬病毒、流感病毒復(fù)合對(duì)稱型：大腸桿菌T系噬菌體功能：保護(hù)病毒使其免受環(huán)境因素的影響，決定病毒感染的特異性，使病毒與敏感細(xì)胞特定部位有特異親和力由一定數(shù)量的衣殼粒按一定的排列組合構(gòu)成的病毒外殼第二十二頁，共四十一頁。核酸內(nèi)芯：動(dòng)物病毒：含DNA或RNA植物病毒：多數(shù)含RNA，少數(shù)含DNA噬菌體：多數(shù)含DNA，少數(shù)含RNA作用：決定病毒遺傳、變異和對(duì)敏感宿主細(xì)胞的感染力被膜：也稱囊膜、外膜，在核衣殼外包膜，由脂類和多糖組成。刺突：有些病毒粒子表面，尤其是在有囊膜的病毒粒子表面有突起物，也稱囊膜突起，如粘病毒等。第二十三頁，共四十一頁。第三節(jié)

病毒的繁殖一、病毒的繁殖過程

包括吸附、侵入、復(fù)制、聚集與釋放四步烈性噬菌體的生活周期第二十四頁，共四十一頁。二噬菌體的溶源性毒（烈）性噬菌體：侵入宿主細(xì)胞后，引起宿主細(xì)胞的裂解溫和噬菌體：侵入宿主細(xì)胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主核酸同步復(fù)制，宿主細(xì)胞不裂解而繼續(xù)進(jìn)行正常的分裂繁殖溶原細(xì)胞：含有溫和噬菌體核酸的宿主細(xì)胞原噬菌體：在溶原細(xì)胞內(nèi)的溫和噬菌體核酸溶源性：是遺傳特性，原噬菌體隨宿主細(xì)胞分裂傳給子代細(xì)胞，第二十五頁，共四十一頁。第二十六頁，共四十一頁。第四節(jié)

病毒的測(cè)定與培養(yǎng)一病毒的測(cè)定病毒顆粒計(jì)數(shù)法：間接計(jì)數(shù)法：病毒感染效價(jià)測(cè)定法第二十七頁，共四十一頁。二病毒的培養(yǎng)特征（一）病毒在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征渾濁菌懸液——接種噬菌體——透明裂解液（二）病毒在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征噬菌斑熒光假單胞菌噬菌斑：將噬菌體接種在敏感細(xì)菌形成的菌落上，噬菌體在接種部位進(jìn)行反復(fù)感染，將宿主細(xì)菌的菌落裂解成空斑，即噬菌斑。

第二十八頁，共四十一頁。三、病毒的培養(yǎng)基病毒的培養(yǎng)基即相對(duì)應(yīng)的敏感宿主細(xì)胞，要具備如下條件：1、

必須是活的敏感動(dòng)物或是活的敏感動(dòng)物組織細(xì)胞2、

能提供病毒附著的受體3、

敏感細(xì)胞內(nèi)沒有破壞特異性病毒限制性核酸內(nèi)切酶

脊椎動(dòng)物病毒的培養(yǎng)基：胚組織細(xì)胞、人組織細(xì)胞、人腫瘤細(xì)胞、動(dòng)物組織細(xì)胞、雞、鴨細(xì)胞、敏感動(dòng)物植物病毒的培養(yǎng)基：相應(yīng)的敏感植株和敏感植株的組織噬菌體的培養(yǎng)基：相應(yīng)的敏感細(xì)菌第二十九頁，共四十一頁。三、病毒的培養(yǎng)（一）動(dòng)物病毒的培養(yǎng)動(dòng)物病毒的培養(yǎng)方法有動(dòng)物接種、雞胚接種和組織培養(yǎng)技術(shù)。第三十頁，共四十一頁。1、動(dòng)物病毒的空斑試驗(yàn)（1）單層細(xì)胞的制備和培養(yǎng)動(dòng)物組織切成0.5-1mm3小塊→洗滌→5%胰酶消化10-15min→收集細(xì)胞并計(jì)數(shù)→加入生長(zhǎng)液并分裝→37℃培養(yǎng)2-3d即長(zhǎng)成單層細(xì)胞備用第三十一頁，共四十一頁。（2）病毒樣品的采集與制備

固體樣品加液體培養(yǎng)基制成懸液，10000r/m離心10min，取上清液備用。

液體樣品直接離心分離。

空氣樣品用泵抽取至長(zhǎng)有宿主細(xì)菌的平板上，或是將長(zhǎng)有宿主細(xì)菌的平板在空氣中暴露30-60min。第三十二頁，共四十一頁。（3）動(dòng)物病毒的接種與觀察空斑：是原代細(xì)胞或傳代單層細(xì)胞被病毒感染后，細(xì)胞被病毒蝕空形成的空斑（也稱蝕斑）。一個(gè)空斑代表一個(gè)病毒。通過計(jì)數(shù)可知單位體積樣品中的病毒數(shù)。通過病毒空斑單位（plaqueformationunit）PFU的計(jì)數(shù)得到單位體積中含有的病毒數(shù)病毒接種適當(dāng)孵育注入軟瓊脂或羧甲基纖維素培養(yǎng)形成空斑第三十三頁，共四十一頁。（4）具體培養(yǎng)方法：

Hank’s液洗滌培養(yǎng)24-48h的單層細(xì)胞接種病毒樣品，在37℃恒溫箱中吸附1h加瓊脂培養(yǎng)基覆蓋，置于37℃恒溫箱培養(yǎng)24h后加質(zhì)量濃度0.2%的中性紅繼續(xù)培養(yǎng)至空斑出現(xiàn)取出計(jì)數(shù)，計(jì)算ηPFU第三十四頁，共四十一頁。2、系列稀釋終點(diǎn)

病毒的滴度：能產(chǎn)生培養(yǎng)管中的50%CPE（細(xì)胞病理效應(yīng)）的最高稀釋度（即最少的病毒量），稱為TCLD50（組織培養(yǎng)感染劑量）。若是敏感動(dòng)物，則用ID50（使50％敏感動(dòng)物發(fā)生變化的感染劑量）或LD50（引起50％敏感動(dòng)物死亡的致死劑量）表示病毒的滴度。稀釋接種培養(yǎng)觀察第三十五頁，共四十一頁。（二）噬菌體的分離培養(yǎng)雙層瓊脂法

第三十六頁，共四十一頁。

第五節(jié)

病毒對(duì)物理、化學(xué)因素的抵抗力及在污水處理過程中的去除效果一、病毒對(duì)物理因素的抵抗力

對(duì)病毒影響最大的物理因素是溫度、光和干燥度1、

溫度在宿主細(xì)胞外的病毒大多數(shù)在55-65℃下幾分鐘到十幾分鐘被滅活。

第三十七頁，共四十一頁。高溫滅活的機(jī)制：（1）蛋白質(zhì)變性。阻礙病毒吸附到宿主細(xì)胞上，削弱感染力（2）高于70℃可能破壞核酸。低溫不能滅活病毒，通常在-75℃（干冰）或-196℃（液氮）中保存病毒。第三十八頁，共四十一頁。2、光及其他輻射（1）紫外輻射：

滅活的部位是核酸（2）可見光

在天然水體和氧化塘中，日光對(duì)腸道病毒有滅活作用。

光滅活作用：在氧氣和染料存在的條件下，大多數(shù)腸道病毒可被可見光殺死。胸腺嘧啶形成二聚體DNA鏈斷裂DNA分子內(nèi)或分子間交聯(lián)DNA與蛋白質(zhì)交聯(lián)

致死作用會(huì)隨培養(yǎng)基的濁度和顏色的增加而降低核酸斷裂破壞蛋白質(zhì)電離產(chǎn)生過氧化物機(jī)制（3）離子輻射：X射線、γ射線第三十九頁，共四十一頁。3、干燥相對(duì)濕度越大，病毒的存活時(shí)間越長(zhǎng)。機(jī)制：病毒成分的解離和核酸的降解。

第四十頁，共四十一頁。二