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病毒工业微生物学第1页/共85页第2页/共85页 第四章 病 毒第3页/共85页本章内容第一节 概述第二节 病毒的形态结构与化学组成第三节 噬菌体第四节 真核细胞病毒第五节 亚病毒第六节 病毒与发酵工业第4页/共85页第一节 概述一、病毒的发现和研究历史二、病毒的定义与特点三、病毒的分类四、病毒的培养与纯化第5页/共85页病毒和我们的关系 “Virus”，它是由拉丁文中“virus”一词演化而来，即“有毒的物质” 第6页/共85页第一节 概 述一、病毒的发现和研究历史1884年Chamberland发明细菌滤器 1886年，A. Mayer 发现具有传染性的烟草花叶病；1892年，D. Ivanovsky烟草花叶病病原体能通过细菌滤器： 一种能通过细菌滤器的“细菌毒素”或“极小细菌”1898年，M W Beijerinck对烟草花叶病病原体的研究结果： 能通过细菌滤器； 可被乙醇沉淀而不失去其感染性， 能在琼脂凝胶中扩散； 用培养细菌的方法不能被培养出来， 推测只能在植物活细胞中生活比细菌小的具有传染性的活的流质（contagium vivum fluidum）第7页/共85页1900年前后，包括口蹄疫（foot and mouth disease）在内的多种动植物疾病病原体的滤过性特性被证明。F W Twort（1915年）、F d’Herelle（1917年），分别发现细菌（Shigella dysenteriae）病毒----噬菌体1935年，W M Stanley首次提纯并结晶了烟草花叶病毒； Bawden等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白；1940年，Kausche首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒.1952年，Hershey和Chase利用同位素证实噬菌体的遗传物质是DNA，将人类带入病毒的分子生物学阶段。 第8页/共85页病毒学（virulogy） ： 研究病毒（virus）的本质及其与宿主的相互作用的科学，是微生物学的重要分支学科。极大地丰富了现代生物学（微生物学、分子生物学、分子遗传学）的理论与技术；有效地控制和消灭人及有益生物的病毒病害；利用病毒对有害生物、特别是害虫进行生物防治；发展以基因工程为中心的生物高新技术产业；第9页/共85页二、病毒的定义与特点 病毒：是一种结构简单，能够自我复制并具有侵染性的独特非细胞生物体。 现代病毒学家把病毒这类非细胞生物分成真病毒（Euvirus，简称病毒）和亚病毒（Subvirus）两大类： 至少含核酸和蛋白质二种组分真病毒非细胞生物类病毒只含具侵染性的RNA组分亚病毒拟病毒只含有不具侵染性的RNA组分朊病毒只含蛋白质组分本章主要介绍真病毒第10页/共85页毒粒：完整的病毒粒子（virion），由蛋白外壳包裹一个或多个DNA或RNA分子构成 病毒分两个阶段（以两种形式）存在：胞外阶段：“毒粒”形式存在，可抵抗几乎所有酶的侵袭， 但不能独立于活细胞增殖；胞内阶段：主要以正在复制的核酸形式存在，诱导宿主 细胞合成病毒组分； 病毒是一类既具有化学大分子属性，又具有生物体基本特征；既具有细胞外的感染性颗粒形式，又具有细胞内的繁殖性基因形式的独特生物类群。特性第11页/共85页1）个体微小，在电子显微镜下才能看见；2）不具有细胞结构，其主要成分为核酸和蛋白质，故称为 “分子生物”；3）一种病毒只含有DNA或RNA一种类型的核酸；4）绝对的细胞内寄生，在细胞外不能增殖：既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内现成的代谢系统合成自身的核酸和蛋白质；5）没有个体生长，不能进行细胞分裂，以核酸复制和蛋白质合成、然后装配的过程实现其大量繁殖；6）在离体条件下，以无生命的生物大分子状态存在，并保持其侵染性；7）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。第12页/共85页三、病毒的分类病毒几乎可以感染所有的细胞生物，并具有宿主特异性。人们习惯根据其宿主种类将病毒分类：噬菌体（phage）真菌病毒（fungi viruses）植物病毒（plant viruses）动物病毒（animal viruses）国际病毒分类委员会（International Committee for Taxonomy of Viruses,ICTV）提出了分类依据和建立了分类系统。分类依据核酸的特征、壳体的对称形式、有无包膜、宿主的种类、引起的疾病种类、复制和释放方式等。命名规则1996年国际病毒分类委员会提出38条新的病毒命名规则，病毒分类系统依次用目、科、属、种分类等级。第13页/共85页四、病毒的培养和纯化(二元培养物法)1、病毒的培养 将少量噬菌体与大量宿主细胞混合后，在合适条件下培养一定时间后，在平板表面布满宿主细胞的菌苔上，出现一个个