病毒学
1993年，美国科学家K.Mullis穆利斯由于发明了PCR仪而与第一个设计基因定点突变的Smith史密斯共享诺贝尔化学奖。 1997年，美国加利福尼亚大学的神经病学和病毒学教授S.Prusiner普鲁西纳由于发现了羊瘙痒病的致病因子是朊病毒（prion），以及提出了疯牛病等脑退化性疾病是由朊病毒引起的理论，而获得了诺贝尔医学奖。
桑格英国著名化学家，两次荣获诺贝尔化学奖，确定了胰岛素的氨基酸排序和噬菌体DNA序列
1、病毒特点
1）不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征。 2）一种病毒的毒粒内只含有一种核酸，DNA或者RNA。
3）大部分病毒没有酶或酶系极不完全，不含催化能量代谢的酶，不能进行独立的代谢作用。 4）严格的活细胞内寄生，没有自身的核糖体，没有个体生长，也不进行二均分裂，必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制，形成子代。 5）个体微小，在电子显微镜下才能看见。 6）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。 2.病毒定义
一类超显微的非细胞生物，每种病毒只有一种核酸；它们只能在活细胞内营专性寄生，靠其宿主代谢系统协助来复制核酸，合成蛋白质等组分，然后再进行装配而得以繁殖。在离体条件下，它们能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性。 3.病毒性质的两重性 1.生命形式的两重性
（1）病毒存在的两重性 病毒的生命活动很特殊，对细胞有绝对的依存性。其存在形式有二：一是细胞外形式，一是细胞内形式。
存在于细胞外环境时，则不显复制活性，但保持感染活性，是病毒体或病毒颗粒形式。 进入细胞内则解体释放出核酸分子（DNA或RNA），借细胞内环境的条件以独特的生命活动体系进行复制，是为核酸分子形式。
（2）病毒的结晶性与非结晶性 病毒可提纯为结晶体。我们知道结晶体是一个化学概念，是很多无机化合物存在的一种形式，我们可以认为某些病毒有化学结晶型和生命活动型的两种形式。
（3）颗粒形式与基因形式
病毒以颗粒形式存在于细胞之外，此时，只具感染性。一旦感染细胞病毒解体而释放出核酸基因组，然后才能进行复制和增殖，并产生新的子代病毒。
有的病毒基因组整合于细胞基因组，随细胞的繁殖而增殖，此时病毒即以基因形式增殖，而不是以颗粒形式增殖，这是病毒潜伏感染的一种方式。 2.结构和功能的两重性
缺陷病毒：装配不完全的病毒（缺损病毒，defective virus,Di颗粒） 标准病毒：产生缺陷病毒的原亲代病毒 假病毒：细胞DNA被病毒外壳包裹
真病毒：一种病毒的外壳包裹自己的核酸
杂种病毒：在混合感染中，病毒外壳包裹两种病毒的核酸。 3.病理学两重性
1）致病性与非致病性：病毒的致病性和非致病性 关于致病性和非致病性问题，是同宿主细胞相对而言的，在分子水平、细胞水平和机体水平，可能有不同的含义。在细胞水平有
细胞病变作用，但在机体水平可能并不显示临床症状，此可称为亚临床感染或不显感染。 2）急性感染与慢性感染 4.亚病毒
1 卫星病毒与卫星核酸
需辅助病毒才能复制核酸（卫星病毒），或由辅助病毒提供外壳蛋白来包被核酸（卫星核酸） 2拟病毒：比卫星病毒核酸还要小，仅200—400bp，最大不过1kb环状RNA。需辅助病毒才能复制，与辅助病毒同包一个外壳中。属植物病毒，目前归于环状卫星RNA。
3类病毒单链：环状RNA；独立侵染、自立复制、无外壳，多二级结构，不编码任何蛋白，为植物病毒
4 朊病毒：很小的具侵染性的蛋白颗粒 5.病毒学
1.定义及作用：研究病毒(virus)的本质及其与宿主的相互作用的科学。
2.病毒学研究的目的：1.防治和控制疾病2.基础理论研究：生命起源与进化、认识生命本质3.利用病毒造福人类：生物防治、病毒基因工程。 6、病毒特殊的群体形态
（1）包涵体（inclusion body）概念：在感染了病毒的细胞中，完整病毒和未装配的病毒亚基的聚合体，少数为宿主细胞对病毒感染的反应产物，在细胞质或细胞核内出现的异常染色区域称为包涵体。当病毒颗粒大量聚集并使宿主细胞发生病变时，形成了具有一定形态、构造并能用光镜观察的特殊群体。 特点：
1)包涵体内含或不含病毒粒子； 2)包涵体具有感染性；
3)不同病毒包涵体大小、形状、组成、染色性不同
检测病毒包涵体的意义:①作为病毒性疾病的辅助诊断依据；② 用于生物防治。
（2）噬菌斑（plaque）概念：将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中，由于噬菌体不断裂解细菌，在平板上形成一个个透明圆斑，称为噬菌斑。每个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。
应用：可用于检出、分离、纯化噬菌体和噬菌体计数。
（3）空斑或病斑:动物病毒感染动物细胞而产生的；在覆盖一薄层琼脂的单层细胞上，如某一细胞感染有病毒，则增殖后的病毒粒子扩散至邻近细胞，最终形成一个与噬菌斑类似的空斑。若单层细胞被肿瘤病毒感染，则细胞剧增产生与菌落类似的病灶称病斑。检测空斑或病斑可用于有活性的动物病毒粒子的计数，染色可区分死活细胞。
（4）枯斑：是植物病毒感染植物细胞形成的；通过测定枯斑数目可测定植物病毒的数目；枯斑在叶片上可见。 7.病毒的结构有两种：
一是基本结构，为所有病毒所必备：核酸、衣壳
二是辅助结构，为某些病毒所特有，各有特殊的生物学功能：包膜、突起 （一）病毒的结构 1、包膜（Envelope）：许多病毒粒子（virion）的核衣壳外包绕着一层含脂蛋白的外膜，称为“包膜”，又称包被或外膜，如披膜病毒、正粘病毒、副粘病毒、逆转录病毒；有的病毒如腺病毒、呼肠孤病毒、小RNA病毒则没有包膜。
功能：保护作用；病毒的吸附和细胞融合作用；血溶活性；抗原性
2、核酸（Nucleic acid）位于病毒体的中心，由一种类型的核酸构成，含DNA的称为DNA病毒。含RNA的称为RNA病毒。
DNA病毒核酸多为双链（除微小病毒外），RNA病毒核酸多为单股（除呼肠孤病毒外）。 病毒核酸也称病毒基因组(Genome)，最大的痘病毒(Poxvirus)含有数百个基因，最小微小病毒(Parvovirus)仅有3-4个基因。根据核酸构型及极性可分为环状、线状、分节段以及正链、负链等不同类型。
功能：储存病毒的遗传信息；致病作用。
3、蛋白质（ protein）病毒蛋白质衣壳的功能： ①保护病毒基因组：致密稳定的衣壳结构除赋予病毒固有的形状外，还能使病毒免遭各种理化因子如核酸酶、各种化学诱变剂以及环境中的各种不利因素的破坏；
②决定病毒的抗原性：是病毒粒子的主要抗原蛋白，由多种氨基酸组成，并有一定的电荷分布，它通过二硫键及疏水作用力形成具有一定空间构象的抗原决定簇。衣壳蛋白是病毒基因产物，具有病毒特异的抗原性，可刺激机体产生抗原病毒免疫应答；
③ 吸附作用：无包膜病毒的感染过程中，其衣壳蛋白能作为病毒吸附蛋白而与宿主细胞表面相互识别、结合，从而使病毒粒子咐附于细胞表面。注意：有些病毒的吸附蛋白并非一种衣壳蛋白充当，一种衣壳蛋白识别A细胞表面受体，而另一种则识别B细胞受体。 ④血凝作用：有些裸露病毒的衣壳蛋白具有凝集红细胞的能力。如呼肠孤病毒的外衣壳蛋白1就有血凝活性。通过1HA与红细胞表面的相应受体，将大量红细胞联结在一起，形成肉眼可见的凝聚现象。
4、脂质：病毒脂类的存在与病毒的吸附和侵入有关。 5、糖类：与蛋白质结合形成包膜糖蛋白
6、其他组份：多胺类有机阳离子，包括丁二胺、亚精胺、精胺等，它们大都结合于病毒核酸，对核酸的构型有一定影响。
小分子量组份，如ATP：为噬菌体尾鞘收缩提供能量。 8.病毒基因组的结构特点
（1）病毒基因组大小相差较大。
（2）病毒基因组可以由DNA组成，也可以由RNA组成。 （3）多数DNA病毒的基因组是由连续的核糖核酸链组成。
（4）病毒基因组的大部分是用来编码蛋白质的，只有非常小的一部分不被翻译，通常是基因表达的控制序列。
（5）基因重叠。同一段DNA片段能够编码两种甚至三种蛋白质分子这种结构使较小的基因组能够携带较多的遗传信息。 （6）病毒基因组DNA序列中功能上相关的蛋白质的基因或rRNA的基因往往丛集在基因组的一个或几个特定的部位，形成一个功能单位或转录单元。
（7）除了反转录病毒以外，一切病毒基因组都是单拷贝，每个基因在病毒颗粒中只出现一次。
（8）噬菌体的基因是连续的；而真核细胞病毒的基因是不连续的，具有内含子。 9.螺旋对称的主要特点：
长形的衣壳粒螺旋状排列，形成中空的圆柱体，衣壳粒间为准等价结合，直径取决于蛋白亚基的特征，长度取决于核酸分子的长度；
核酸埋嵌在衣壳粒之间的壁内，以多个弱键与蛋白质亚基相连。此方式可控制螺旋排列、增加壳体结构的稳定性。
此形状多为RNA病毒，具螺旋对称的动物病毒多有包膜。 10.二十面体对称
二十面体对称结构的形成原因:
1)从拓扑学看，二十面体容积最大；
2)最小单位面所需亚基少，利于遗传节约； 3)亚基易于对称排列，等价或准等价成键结合； 综上所述，二十面体对称结构更稳定、更合理。 二十面体对称结构病毒特点：1）多无包膜；
2）裸露或有包膜的均发现空壳体；核酸与衣壳的结合有助于增加壳体的稳定性。 11、理化因素对病毒的影响
病毒受理化因素作用后失去感染性，称为灭活（inactivation）。
灭活的病毒仍保留其抗原性、红细胞吸附、血凝和细胞融合等活性。 物理因素：
1）温度。 “喜冷怕热”病毒在不同温度下的感染半衰期：60℃以秒计，37℃以分计，20℃以小时计，4℃以天计，-70℃以月计，-196℃以年计。
2）pH。一般来说，大多数病毒在pH 6-8的范围内比较稳定，而在pH5.0以下或者pH9.0以上容易灭活。
3）辐射。电离辐射中的Υ射线和X射线以及非电离辐射中的紫外线都能使病毒灭活。
4）酶类：大多数情况因壳体或包膜的保护，核酸不被核酸酶降解。但胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶能使其失活。 化学因素：
1）脂溶剂。有包膜病毒对脂溶剂敏感。乙醚、氯仿、丙酮、阴离子去垢剂等均可使有包膜病毒灭活。
2）氧化剂、卤素、醇类。病毒对各种氧化剂、卤素、醇类物质敏感。H2O2、漂白粉、高锰酸钾、甲醛、过氧乙酸、次氯酸盐、酒精、甲醇等均可灭活病毒。
3）抗生素和中草药。病毒对抗生素不敏感。近年来的研究表明，有些中药如板蓝根、大青叶、柴胡、大黄、贯仲等对某些病毒有抑制作用。
第三章复习题：
12.名词解释：病毒“种”：指构成一个复制谱系(replicating lineage)、占据一个特定小生境(ecological niche)、具有多个分类特征的病毒. 病毒体：
13.病毒的分类基本原则？ （1）原理：
稳定性是指病毒名称及其隶属关系一旦确定下来，就应该尽可能的保留； 实用性是指病毒分类体制应该对病毒学研究领域是有用的。（不是所有的病毒科都必须隶属一个目，在缺少目分类阶元时，科可以是最高的分类阶元，科下面允许设/不设立亚科）； 认可性是指病毒分类阶元和名称应该为病毒学研究者乐意接受和使用，认可性也是实用性的必然结果；
灵活性是指病毒分类阶元可以依据某些新发现而进行重新修订和再确定。 （2）依据：主要以病毒粒子特性、抗原性质和病毒生物学特性等作为依据。 14.目、科、亚科、属的词尾分别是什么？ 目：病毒的目以“-病毒目”（-virales）为词尾； 科：病毒的科以“-病毒科”（-viridae）为词尾，类病毒的科以“-类病毒科”（-viroidae）为词尾；
亚科：病毒的亚科以“-病毒亚科”（-virinae）为词尾； 属：病毒的属以“-病毒属”（-virus）为词尾，类病毒的属以“-类病毒属”（-viroid）为词尾；
15.病毒粒子特性：
①病毒形态：如大小、形状、包膜和包膜突起的有无，衣壳结构及其对称性
②病毒生理生化和物理性质：如分子量，沉降系数，浮力密度，病毒粒子在不同pH、温度、Mg2+、Mn2+、变性剂、辐射中的稳定性
③病毒基因组：如基因组大小、核酸类型、单双链、线状或环状，正负链，G+C所占的比例、核苷酸序列等
④病毒蛋白：如结构蛋白和非结构蛋白的数量，大小以及功能和活性，氨基酸序列等； ⑤病毒脂类含量和特性； ⑥碳水化合物含量和特性； ⑦病毒基因组组成和复制：基因组结构、复制策略、开放阅读框数量和位置、转录转译特性、转译后加工、病毒蛋白聚集和病毒组装的位置，病毒成熟与释放的部位和特性 ⑧ 病毒抗原性质：病毒血清学性质与其抗原的关系。
⑨ 病毒生物学特性：病毒天然的宿主范围；病毒在自然状态下的传播与媒介体的关系；病毒的地理分布、致病机理、组织嗜亲性；病毒引起的病理和组织病理学特点。
第四章复习题
16.何谓病毒的一步生长曲线？查阅具体实验方法
概念：具体操作是将适量病毒接种于高浓度敏感细胞培养物，或高倍稀释病毒细胞培养物，或以抗病毒血清处理病毒细胞培养物以建立同步感染，以感染时间为横坐标，病毒的效价为纵坐标，绘制出的病毒特征曲线，即为一步生长曲线。 一步生长曲线分为潜伏期、裂解期和平稳期。
一步生长曲线的实验方法如下：先把在对数期生长的敏感细菌悬浮液与适量的噬菌体混合，通常噬菌体和细菌的混合比例为1:10，避免几个噬菌体同时侵染一个细菌细胞。经数分钟吸附后，混合液中加入一定量的该噬菌体的抗血清，以中和尚未吸附的噬菌体。然后再用培养液进行高倍稀释，以免发生第二次吸附和感染。培养后定时取样，将含噬菌体的样品与敏感细菌混合，在平板上培养，计算噬菌斑数。结果可见，在吸附后的开始一段时间内（5～10min），噬菌斑数不见增加，说明噬菌体尚未完成复制和组装，这段时间称为噬菌体的潜伏期。紧接着在潜伏期后的一段时间（感染后20～30min），平板中的噬菌斑数突然直线上升，表示噬菌体已从寄主细胞中裂解释放出来，这段时间称为裂解期。每个被感染的细菌释放新的噬菌体的平均数称为裂解量。当宿主全部裂解，溶液中的噬菌体的效价达到最高点时称为平稳期。
17.试述无包膜和有包膜的动物病毒（RNA或DNA病毒）的装配与释放过程。（PPT为主，下面补充）
新合成的病毒核酸和病毒蛋白在感染细胞内组装成完整的病毒颗粒的过程称为病毒的装配。 形成的有感染性的病毒粒子通过一定方式离开宿主细胞称为病毒的释放。 无包膜动物病毒的核衣壳即为成熟病毒体，有包膜动物病毒的核衣壳一般在细胞核或细胞质中合成。
释放：裂解、出芽。绝大多数无包膜病毒释放时被感染的细胞崩解，释放出病毒颗粒，宿主细胞膜破坏，细胞迅即死亡。绝大多数有包膜病毒通过细胞内的内质网、空泡，或包上细胞核膜或细胞膜以出芽方式释放而成为成熟病毒，在一段时间内逐个释出，对细胞膜破坏轻，宿主细胞死亡慢。从单个病毒吸附开始至所有病毒释放，此过程称为感染周期或复制周期。 18.名词解释：
感染复数：用以起始病毒感染的每个细胞所需的病毒颗粒数目。
隐蔽期：病毒感染宿主细胞时，病毒借助宿主细胞提供的原料、能量和场所合成核酸和蛋白质，期间所需的多数酶也来自宿主细胞，同时把它的核酸释放到细胞内，失去了作为感染粒子的机能和形态。此后经过一系列的反应来合成病毒颗粒的组分。并将这些组分集合起来重