病毒的性狀與分類(lèi)

病毒的性狀與分類(lèi)第1頁(yè)/共57頁(yè)第四章病毒（virus）一、病毒的性狀與分類(lèi)第2頁(yè)/共57頁(yè)1.病毒的定義、基本特點(diǎn)及來(lái)源（1）病毒的定義：病毒是一類(lèi)原始的、獨(dú)特的微小生物體（2）病毒的基本特點(diǎn)a.個(gè)體微?。?0~300nm）

大多能通過(guò)細(xì)菌濾器

第3頁(yè)/共57頁(yè)b.

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)只有一種核酸不具有完全獨(dú)立的代謝酶系及核糖體第4頁(yè)/共57頁(yè)c.專(zhuān)性寄生性細(xì)胞內(nèi)專(zhuān)性寄生不能分裂增殖，只能復(fù)制有些病毒的核酸可與宿主細(xì)胞染色體的DNA整合并傳遞給宿主的下一代（基因水平上的寄生）第5頁(yè)/共57頁(yè)d.

抵抗力特殊一般耐冷不耐熱（肝炎病毒除外）能耐甘油的脫水作用（保存病毒用）對(duì)抗生素、抗真菌藥及磺胺藥不敏感第6頁(yè)/共57頁(yè)（3）病毒的來(lái)源a.病毒的本質(zhì)

最原始的生物，活的大分子b.

病毒的起源

原始生物的后代細(xì)菌退化的生存形式正常細(xì)胞中失去調(diào)控的自主片段第7頁(yè)/共57頁(yè)2.病毒的宿主范圍（1）原生生物：噬菌體（phage）噬菌體、噬真菌體、噬藻體（2）植物：植物病毒（3）動(dòng)物：動(dòng)物病毒原生動(dòng)物病毒無(wú)脊椎動(dòng)物病毒（昆蟲(chóng)病毒為主，含蟲(chóng)媒病毒）

脊椎動(dòng)物病毒（含蟲(chóng)媒病毒）第8頁(yè)/共57頁(yè)3.病毒的分類(lèi)與命名（1）病毒的分類(lèi)原則

按核酸類(lèi)型分大類(lèi)，按形態(tài)、致病等分科（2）病毒分類(lèi)系統(tǒng)

4000多種，7大類(lèi)，66科，244屬

（國(guó)際病毒分類(lèi)委員會(huì)，ICTV，2001）第9頁(yè)/共57頁(yè)（3）病毒的命名規(guī)則較混亂，一般到科地名：馬爾堡病毒、西尼羅河病毒、埃博拉病毒癥狀：出血熱病毒疾病：乙腦病毒、乙肝病毒、流感病毒、天花病毒人名：EB病毒縮拼字及字母、數(shù)字：CMV、HIV、腸道病毒71

毒粒形態(tài)：輪狀病毒、冠狀病毒第10頁(yè)/共57頁(yè)常見(jiàn)病毒舉例大類(lèi)科名代表病毒名dsDNA皰疹病毒科單純皰疹病毒乳多空病毒科乳頭瘤病毒ssDNA大腸桿菌M13噬菌體逆轉(zhuǎn)錄病毒噬肝病毒科人乙肝病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒科HIV正意ssRNA冠狀病毒科SARS病毒小RNA病毒科甲肝病毒黃病毒科登革熱病毒第11頁(yè)/共57頁(yè)常見(jiàn)病毒舉例（續(xù)）正意ssRNA披膜病毒科風(fēng)疹病毒反意ssRNA正黏病毒科禽流感病毒副黏病毒科麻疹病毒彈狀病毒科狂犬病病毒布尼亞病毒科漢灘病毒亞病毒類(lèi)朊病毒瘋牛病病毒缺陷病毒丁肝病毒dsRNA呼腸孤病毒科輪狀病毒真菌病毒第12頁(yè)/共57頁(yè)二、病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分1.病毒的大小及結(jié)構(gòu)（1）病毒的大小

病毒:細(xì)菌：真菌=1：10：100

最大：牛痘病毒（200~300nm）最?。嚎谔阋卟《?0nm第13頁(yè)/共57頁(yè)（2）病毒的結(jié)構(gòu)a.典型病毒顆粒的基本結(jié)構(gòu)

病毒顆粒：核心（core）——核酸（virusparticle）衣殼（capsid）——蛋白（保護(hù)支架，有抗原性）或稱(chēng)毒粒（virion）核殼體（nucleocapsid）——核酸+蛋白

b.病毒顆粒的輔助結(jié)構(gòu)包膜（envelope）——含糖蛋白的類(lèi)脂（部分病毒有），有抗原特異性，上可有突起（spike），如流感病毒上有兩種突起其它輔助結(jié)構(gòu)：尾絲等c.病毒的殼粒（capsomere）——單個(gè)或多個(gè)多肽分子，是核殼的組成單位第14頁(yè)/共57頁(yè)2.

病毒顆粒的形態(tài)及其對(duì)稱(chēng)體制（1）病毒顆粒的形態(tài)螺旋對(duì)稱(chēng)：桿狀：煙草花葉病毒絲狀：大腸桿菌M13噬菌體卷曲狀：流感病毒彈狀：狂犬病毒等軸對(duì)稱(chēng)（二十面體對(duì)稱(chēng)）：冠狀病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒復(fù)合對(duì)稱(chēng)：蝌蚪狀（無(wú)包膜）：大腸桿菌T4噬菌體磚塊狀（有包膜）：痘病毒（2）病毒的群體形態(tài)包涵體（inclusionbody）噬菌斑及空斑（plaque）枯斑（lesion）第15頁(yè)/共57頁(yè)第16頁(yè)/共57頁(yè)第17頁(yè)/共57頁(yè)（3）3類(lèi)典型形態(tài)的病毒及其代表a.螺旋對(duì)稱(chēng)的代表——煙草花葉病毒

（tobacomosaicvirus，TMV）b.二十面體對(duì)稱(chēng)的代表——腺病毒（adenovirus）c.復(fù)合對(duì)稱(chēng)的代表——T4

噬菌體頭部（二十面體）、頸部（桿狀）、尾部（絲狀）第18頁(yè)/共57頁(yè)第19頁(yè)/共57頁(yè)3.病毒的化學(xué)組成及其功能（1）核酸種類(lèi)：DNA或RNA，單倍體（逆轉(zhuǎn)錄病毒為二倍體）單/雙鏈線狀或環(huán)狀（閉環(huán)或缺口環(huán)）功能：病毒生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，病毒感染的啟動(dòng)者第20頁(yè)/共57頁(yè)（2）蛋白質(zhì)存在于衣殼與包膜上（結(jié)構(gòu)蛋白），某些內(nèi)部有少量（逆轉(zhuǎn)錄酶、DNA聚合酶等酶，為非結(jié)構(gòu)蛋白）功能：支架作用：保持病毒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性保護(hù)作用：保護(hù)核酸免受外界因素破壞輔助作用：吸附宿主細(xì)胞，輔助感染有抗原性：可引起機(jī)體的免疫反應(yīng)（3）脂質(zhì)多存在于包膜上功能：保護(hù)作用：維護(hù)病毒結(jié)構(gòu)的完整性輔助作用：與宿主細(xì)胞膜融合，輔助感染第21頁(yè)/共57頁(yè)（4）糖類(lèi)主要在包膜上糖蛋白形式為主，也有糖脂、黏多糖功能：共同表現(xiàn)抗原特異性賦予病毒某些功能（如流感病毒血凝素）（5）其它：一些金屬陽(yáng)離子和陽(yáng)離子化合物功能：與病毒的結(jié)構(gòu)有關(guān)第22頁(yè)/共57頁(yè)三、病毒的復(fù)制（增殖）1.

病毒復(fù)制的特點(diǎn)及方式（1）病毒復(fù)制的特點(diǎn)a.在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行b.病毒的復(fù)制周期

吸附→侵入→脫殼→mRNA轉(zhuǎn)錄→早期蛋白質(zhì)（功能蛋白，酶）翻譯→DNA復(fù)制→mRNA轉(zhuǎn)錄→晚期蛋白質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白）翻譯→裝配→釋放c.

病毒的一步生長(zhǎng)曲線：潛伏期（生物合成）、裂解量（子代量）第23頁(yè)/共57頁(yè)（2）病毒復(fù)制的方式自我復(fù)制，然后裝配釋放a.溶解性相互作用：

溶解細(xì)胞作用（無(wú)包膜病毒多見(jiàn)）：細(xì)胞溶解穩(wěn)定感染狀態(tài)（有包膜病毒多見(jiàn)）：芽生釋放b.轉(zhuǎn)化性相互作用：

前病毒形成，病毒核酸整合入宿主細(xì)胞的DNA

中，腫瘤病毒多見(jiàn)第24頁(yè)/共57頁(yè)2.病毒復(fù)制的過(guò)程（1）吸附：離子的電荷吸引（隨機(jī)的、可逆的）（adsorption）；化學(xué)的親和（特異的、不可逆的，與病毒受體結(jié)合）——植物病毒細(xì)胞受體至今未發(fā)現(xiàn)（2）侵入：胞飲（大多數(shù)無(wú)包膜的病毒）

（penetration）融合（大多數(shù)有包膜的病毒）直接穿入（3）脫殼：溶酶體酶消化病毒外殼，病毒核酸釋放入胞漿（uncoating）（4）生物合成：DNA病毒在胞核（噬肝病毒、痘病毒例外）（biosynthesis）RNA病毒在胞漿（正黏病毒、腫瘤病毒例外）

a.

早期生物合成：先抑制宿主細(xì)胞本身的生物合成，早期轉(zhuǎn)錄mRNA，由mRNA轉(zhuǎn)譯早期蛋白（功能蛋白，主要是酶），病毒核酸復(fù)制第25頁(yè)/共57頁(yè)b.晚期生物合成：晚期轉(zhuǎn)錄mRNA，轉(zhuǎn)錄晚期蛋白（主要是結(jié)構(gòu)蛋白）（5）裝配（成熟）（assemblyormaturation）：復(fù)制的核酸與合成的病毒蛋白組合成完整的病毒體

核酸濃聚（線狀→團(tuán)狀），殼粒集聚，裝灌核酸，附加包膜（來(lái)自核膜——皰疹病毒；來(lái)自質(zhì)膜——流感病毒）（6）釋放（release）：破胞，芽生第26頁(yè)/共57頁(yè)第27頁(yè)/共57頁(yè)3.病毒復(fù)制的形式（1）dsDNA病毒：半保留復(fù)制，轉(zhuǎn)錄mRNA，胞核裝配（2）ssDNA病毒：先合成cDNA鏈，再轉(zhuǎn)錄mRNA，胞漿裝配（3）dsRNA病毒：以正鏈作為mRNA（4）ssRNA病毒+：直接作為mRNA（5）ssRNA病毒-：合成互補(bǔ)鏈作為mRNA（6）逆轉(zhuǎn)錄病毒：以RNA為模板合成DNA鏈，再合成cDNA鏈，與宿主細(xì)胞DNA整合第28頁(yè)/共57頁(yè)第29頁(yè)/共57頁(yè)4.病毒的異常復(fù)制即病毒的非增殖性感染（non-productiveinfection）（1）流產(chǎn)感染（abortiveinfection）

又稱(chēng)頓挫感染病毒在宿主細(xì)胞中只能合成部分病毒成分，不能成熟、裝配

a.感染的是非允許細(xì)胞（nonpermissivecell），不能提供病毒增殖所必需的酶及tRNA；

b.病毒本身為缺損病毒，在無(wú)“輔助病毒”時(shí)第30頁(yè)/共57頁(yè)（2）隱（潛）伏感染（latentinfection）病毒隱藏在宿主細(xì)胞中，平時(shí)并不復(fù)制，也不引起明顯的癥狀，待體內(nèi)免疫力降低或受到某些刺激后又可增殖致病單純皰疹病毒、水痘-帶狀皰疹病毒第31頁(yè)/共57頁(yè)（3）慢發(fā)感染（slowinfection）

又稱(chēng)遲發(fā)感染某些病毒在體內(nèi)的增殖極為緩慢，經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間（可達(dá)數(shù)十年）才發(fā)病狂犬病毒、慢病毒第32頁(yè)/共57頁(yè)（4）整合感染（integratedinfection）見(jiàn)于腫瘤病毒平時(shí)為潛伏感染，發(fā)作時(shí)為慢性持續(xù)性感染（5）耐受性感染（tolerenceinfection）屬病毒感染的特殊類(lèi)型，見(jiàn)于先天性感染不引起免疫反應(yīng)第33頁(yè)/共57頁(yè)第34頁(yè)/共57頁(yè)5.病毒的干擾現(xiàn)象（1）干擾的定義：

在兩種病毒共同感染同一種細(xì)胞時(shí)，可發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒復(fù)制的現(xiàn)象（2）干擾的類(lèi)型a.自身干擾：b.同種干擾：同種異型（流感病毒A、B）同型異株（流感病毒A1、A2）c.異種干擾：最常見(jiàn)

滅活病毒也可干擾活病毒，用于制備疫苗第35頁(yè)/共57頁(yè)（3）干擾的機(jī)理a.產(chǎn)生干擾素：最主要的干擾方式b.干擾病毒的吸附：阻斷病毒受體c.改變宿主細(xì)胞的代謝途徑：爭(zhēng)奪宿主細(xì)胞的酶及生物合成原料，干擾病毒的復(fù)制d.缺損病毒引起的干擾：（4）干擾的意義a.阻止或中斷病毒感染，自愈b.有病毒感染時(shí)暫不能預(yù)防接種減毒活疫苗第36頁(yè)/共57頁(yè)6.缺損病毒（1）定義在復(fù)制時(shí)需要其它病毒輔助的病毒（2）分類(lèi)a.干擾缺損病毒（defectiveinterferingvirus，DI病毒）b.衛(wèi)星病毒（satellitevirus）c.條件缺損病毒（conditionallydefectivevirus）d.整合的病毒基因組

溫和噬菌體——溶源性（lysogeny）、動(dòng)物病毒——整合（integrated）第37頁(yè)/共57頁(yè)四、病毒對(duì)理化因素的抵抗力1.病毒的滅活及其機(jī)理（1）滅活（inactivation）：病毒失去感染性（2）滅活機(jī)理：a.直接破壞核酸b.改變病毒結(jié)構(gòu)，使之不能進(jìn)入宿主細(xì)胞第38頁(yè)/共57頁(yè)2.物理因素（1）溫度：病毒大多耐冷不耐熱，但乙肝病毒例外。高壓蒸汽、干熱均能殺死病毒（2）射線：電離輻射（X線、γ射線）、非電離輻射（紫外線）均敏感，但劑量略大于細(xì)菌

某些病毒有光復(fù)活作用，尤其是紫外線照射后（3）干燥：常溫干燥易被滅活，但冷凍干燥長(zhǎng)期存活，常用此法保存病毒株3.化學(xué)因素大多較強(qiáng)第39頁(yè)/共57頁(yè)（1）脂溶劑：乙醚、氯仿、去氧膽鹽等

僅對(duì)有包膜的病毒有作用，故這些病毒不能在腸道中生存（2）酚類(lèi)：苯酚等，為蛋白質(zhì)退變劑，作用力不強(qiáng)（3）醛類(lèi)：甲醛可用于滅活病毒，而不改變抗原性戊二醛有效（4）氧化劑與鹵素及其化合物：過(guò)氧化氫、環(huán)氧乙烷、次氯酸鈉、碘伏等敏感第40頁(yè)/共57頁(yè)五、病毒的遺傳與變異1.突變（mutation）（1）突變的定義：非由于他種病毒或生物體的介入所引起的病毒核酸基因組的遺傳型變異（2）突變的產(chǎn)生方式

a.自然突變：產(chǎn)生的頻率與細(xì)菌相似（10-4~10-8）

b.誘導(dǎo)突變：射線（物理）或5-FU（化學(xué)）第41頁(yè)/共57頁(yè)（3）突變的類(lèi)型a.點(diǎn)突變：

大多為條件致死性突變：在容納性條件（如一定的溫度范圍）下增殖，在限制性條件下（較高溫度——37度)不能增殖。最常見(jiàn)的是溫度敏感突變株（temperaturesensitivemutants，ts突變株）脊髓灰質(zhì)炎病毒減毒活疫苗就是ts突變株還有毒力變異、耐藥性突變、宿主適應(yīng)性突變（狂犬病野毒株→固定毒株等b.缺失性突變：往往致死第42頁(yè)/共57頁(yè)2.基因重組（recombination）（1）定義：不同而有親緣關(guān)系的病毒感染同一細(xì)胞時(shí)可發(fā)生病毒之間交換核酸（2）類(lèi)型：

a.分節(jié)段基因組：節(jié)段交換重配

b.不分節(jié)段基因組：病毒核酸分子斷裂交叉連接

LMSlmsMNmn?????????????????lMSmN????????

（a）（b）第43頁(yè)/共57頁(yè)（3）方式：a.兩種活性（感染性）病毒之間：如流感病毒b.活性與非活性病毒之間（交叉復(fù)活，crossreactivation）c.兩種非活性病毒之間（多重復(fù)活，multiplereactivation）：如紫外線照射后d.與宿主細(xì)胞之間（不產(chǎn)生病毒后代，但致宿主細(xì)胞惡變）（4）意義：a.產(chǎn)生具有雙親表型特性的重組病毒b.逃避免疫c.非活性病毒產(chǎn)生有活性的后代d.致宿主細(xì)胞惡變第44頁(yè)/共57頁(yè)3.基因產(chǎn)物的相互作用由病毒產(chǎn)生的蛋白質(zhì)參與作用所致（1）表型混合：一種病毒的核殼或包膜包在另一種病毒的核酸外面，病毒的表型變異，但不遺傳（2）基因型混合：二種病毒的核酸在同一病毒的外殼內(nèi)或二種病毒核殼體在同一包膜內(nèi)，也無(wú)遺傳性（3）互補(bǔ)（complementation）：指兩種病毒通過(guò)產(chǎn)生基因產(chǎn)物相互間補(bǔ)充不足，如缺損病毒與輔助病毒（4）增強(qiáng)（enhancement）：當(dāng)兩種病毒混合培養(yǎng)時(shí)，一種病毒促進(jìn)、增高另一種病毒的產(chǎn)量，其機(jī)理是通過(guò)抑制干擾素的產(chǎn)生第45頁(yè)/共57頁(yè)4.人工定向變異

利用理化的誘變方法以提高病毒的突變率，再在合適的條件下篩選出所需的突變株（1）改變宿主的親嗜性（2）培育冷適應(yīng)突變株或ts突變株（3）通過(guò)基因重組獲取雜交株第46頁(yè)/共57頁(yè)六、病毒與宿主的相互作用1.噬菌體感染對(duì)原核細(xì)胞的影響（1）抑制宿主細(xì)胞大分子合成（2）宿主限制系統(tǒng)的改變（3）噬菌體顆粒釋放對(duì)細(xì)胞的影響（4）溶源性感染對(duì)細(xì)胞的影響第47頁(yè)/共57頁(yè)2.

病毒感染對(duì)真核細(xì)胞的影響（1）致細(xì)胞病變

a.細(xì)胞病變效應(yīng)（cytopathiceffect，CPE）

體外培養(yǎng)時(shí)

b.殺細(xì)胞效應(yīng)（cytocidaleffect）又稱(chēng)溶細(xì)胞效應(yīng)（cytolysiseffect)體內(nèi)（2）對(duì)宿主細(xì)胞大分子合成的影響

a.抑制宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄

b.抑制宿主細(xì)胞的翻譯

c.抑制宿主細(xì)胞DNA

的復(fù)制第48頁(yè)/共