第三篇  病毒學

第23章  病毒的基本性狀

復習提要

一、病毒的大小、形態(tài)與基本特征

病毒（virus)是一類結構簡單、僅含有一payment-defi.com/sanji/種類型的核酸(DNA或RNA)、必須寄生在活的易感細胞內(nèi)、以復制方式增殖的非細胞型微生物。完整的成熟病毒顆粒稱為病毒體（virion)，是細胞外的結構形式。病毒基本特征為：

1.體積微小  病毒體大小的測量單位是納米（nm)，觀察病毒須使用電子顯微鏡。大小約30～300nm，能通過細菌濾器。

2.結構簡單  無細胞結構。有些病毒僅由核酸和蛋白質(zhì)構成，只含一種類型的核酸(DNA或RNA)。

3.細胞內(nèi)寄生  無完整的酶系統(tǒng)，無細胞器，不能進行獨立代謝，只能寄生在活的易感細胞內(nèi)，依靠宿主細胞提供原料和酶系統(tǒng)，以復制方式增殖。

4.對抗生素不敏感，耐冷不耐熱。

二、病毒的結構和化學組成

1．病毒的結構  病毒的基本結構有核心（core)和衣殼（capsid)，核心和衣殼組成核衣殼（nucleocapsid)。有些病毒在核衣殼外還有包膜（envelope)。據(jù)此可分為有包膜病毒和無包膜病毒。包膜表面常有不同形狀的突起，稱為刺突（spike)。

2．病毒的核酸  位于病毒體核心，由DNA或RNA組成，籍此分為DNA病毒和RNA病毒兩大類。核酸具有多樣性，可分為雙鏈RNA、單鏈RNA、分節(jié)段RNA、單鏈DNA或雙鏈DNA；多種基因常以互相重疊形式存在；有內(nèi)含子，而細菌基因組無內(nèi)含子。核酸構成病毒的基因組，攜帶病毒全部遺傳信息,決定病毒的增殖、感染、遺傳和變異。

3．病毒蛋白質(zhì)  ①結構蛋白：是指組成病毒體的蛋白成分，如病毒體的衣殼、包膜蛋白或刺突。結構蛋白是病毒體主要抗原成分，具有保護病毒體核酸、介導病毒核酸進入宿主細胞、誘生機體免疫應答的功能，衣殼上的殼粒數(shù)目和排列方式也是病毒鑒別和分類的依據(jù)之一；②非結構蛋白：可存在病毒體內(nèi)，如病毒的酶，也可能不存在于病毒體內(nèi)而僅存在于感染細胞內(nèi)，如抑制細胞生物合成的蛋白。非結構蛋白具有酶活性、轉化宿主細胞、抗細胞凋亡或抗細胞因子等功能。因此非結構蛋白的功能研究對闡明病毒的致病機制有重要價值。

包膜由脂質(zhì)、糖類和蛋白質(zhì)組成，是病毒在成熟過程中穿過宿主細胞以出芽方式向細胞外釋放時獲得的，故含有宿主細胞膜或核膜成分，包括脂質(zhì)和少量糖類，而包膜蛋白由病毒基因編碼。刺突由糖蛋白組成。包膜和刺突與病毒的吸附和穿入有關。

三、病毒的培養(yǎng)與增殖

1．病毒的培養(yǎng)  病毒必須在活細胞內(nèi)才能生長，分離培養(yǎng)方法有動物接種、雞胚接種和細胞培養(yǎng)，其中細胞培養(yǎng)是分離病毒、了解病毒生物學特性和病毒疫苗生產(chǎn)的最常用方法。細胞培養(yǎng)包括原代和次代細胞培養(yǎng)、二倍體細胞株培養(yǎng)和傳代細胞系培養(yǎng)等。

2．病毒的增殖  病毒是以復制（replication)方式增殖，可分為以下四個步驟。

①吸附和穿入（absorption andpenetration)：吸附主要是通過病毒的包膜或無包膜病毒衣殼表面的配體位點（又稱粘附素)與細胞表面的特異受體結合所介導。穿入有胞飲（多為無包膜病毒)、膜融合（多為包膜病毒)和直接進入（噬菌體)等方式。

②脫殼（uncoating)：多數(shù)病毒在溶酶體酶作用下脫殼，釋放核酸。

③生物合成（biosynthesis)：病毒早期合成非結構蛋白，即復制酶和抑制細胞生物合成的蛋白（酶)；之后進入隱蔽期（eclipse phase)，在這一生物合成階段，細胞內(nèi)無完整的病毒顆粒；晚期合成大量的結構蛋白和子代核酸。

④裝配與釋放（assembly and release)：生物合成和組裝部位依病毒的不同，可在胞核內(nèi)、胞質(zhì)內(nèi)、核膜或胞質(zhì)膜上，組裝方式各不相同。無包膜病毒裝配成的核衣殼即為成熟的病毒體。有包膜病毒裝配成核衣殼后，還需要包有核膜或胞質(zhì)膜而成為成熟的病毒體。釋放有出芽（包膜病毒)和一次性釋放（無包膜病毒)等不同方式。

3．病毒的異常增殖  帶有不完整基因組的病毒體，稱為缺陷病毒（defective virus)。缺陷病毒不能復制，但能干擾同種成熟病毒體進入細胞，故又被稱為缺陷干擾顆粒（defectiveinterfering particles，DIP)。缺陷病毒需在輔助病毒輔助下方可增殖。病毒雖可進入細胞但不能復制的感染過程被稱為頓挫感染（abortiveinfection)。構成頓挫感染的細胞稱為非容許性細胞（non-permissive cells)

四、理化因素對病毒的影響

1．物理因素  大多數(shù)病毒耐冷不耐熱，-70℃下可長期保持其感染性。在pH6～8范圍內(nèi)穩(wěn)定。γ射線、X射線和紫外線都能滅活病毒。

2．化學因素  脂溶劑如乙醚能破壞包膜。甲醛能破壞病毒的感染性，保留抗原性，常用于制備病毒滅活疫苗；70%乙醇和過氧乙酸均有消毒作用；對抗生素不敏感；某些中草藥對病毒也有一定抑制作用。

試  題

【A型題】

1.病毒與其它微生物的根本區(qū)別在于病毒：

A.可通過細菌濾器  B.寄生在易感的活細胞內(nèi)

 C.缺乏完整的酶系統(tǒng)D.只有一種類型核酸

E.對抗生素不敏感

2.病毒體是：

A.有感染性的病毒顆粒 B.脫殼后仍有感染性的病毒核酸

C.有包膜的病毒顆粒D.僅含核酸和衣殼的病毒顆粒

  E.成熟的、完整的、具有感染性的病毒顆粒

3.病毒的測量單位是：

 A.厘米B.毫米

 C.微米D.納米

4.有關“病毒結構”的敘述，哪一項是錯誤的：

 A.核酸與衣殼組成核衣殼  B.裸露的核衣殼即簡單的病毒結構

 C.衣殼由殼微粒構成D.各種病毒殼微粒數(shù)量相等

 E.有包膜病毒包膜上可有刺突

5.決定病毒致病性和復制特性的物質(zhì)基礎是：

 A.衣殼B.核心

 C.包膜   D.刺突

 E.殼粒

6.病毒核衣殼的化學組成主要是：

 A.核酸B.蛋白質(zhì)

  C.核酸和蛋白質(zhì) D.脂蛋白和糖蛋白

  E.核酸、蛋白質(zhì)、脂類和糖類

7.病毒的結構蛋白不包括：

  A.衣殼蛋白  B.早期蛋白

  C.包膜蛋白  D.核蛋白

 E.基質(zhì)蛋白

8.有關“病毒的早期蛋白”的敘述中，哪一項是錯誤的：

  A.是病毒的結構蛋白B.在病毒子代核酸復制前合成

  C.能抑制宿主細胞的代謝  D.為病毒轉錄所需的調(diào)控蛋白

 E.為病毒核酸的復制提供酶

9.逆轉錄病毒復制的方式是：

  A.RNA→RNA∶DNA雜交體→ds DNA→整合于細胞DNA→轉錄mRNA

 B.RNA→RNA∶DNA雜交體→ds DNA→轉錄mRNA

 C.RNA→轉錄mRNA

 D.RNA→RNA∶DNA雜交體→轉錄mRNA

E.RNA→RNA∶RNA→轉錄MRNA

10.可直接作為mRNA翻譯蛋白質(zhì)的病毒核酸類型是：

  A.dsDNA  B.dsRNA

  C.ss（-)RNAD.ss（+)RNA

  E.ssDNA

11.病毒包膜：

A.是病毒的基本結構B.是由病毒基因編碼的產(chǎn)物

C.不被脂溶劑除去  D.具有宿主細胞脂類的特性

E.與致病性無關

12.病毒以何種方式繁殖：

  A.二分裂繁殖   B.復制方式增殖

C.裂殖方式  D.芽生方式

  E.孢子形成

13.病毒復制周期中隱蔽期是指：

  A.吸附B.穿入

  C.脫殼D.生物合成

  E.成熟裝配

14.僅在宿主細胞質(zhì)中進行生物合成的病毒是：

  A.乙型肝炎病毒 B.艾滋病病毒

  C.皰疹病毒  D.流感病毒

  E.脊髓灰質(zhì)炎病毒

15.長期保存病毒毒種的最佳溫度是：

 A.4℃ B.0℃

 C.-20℃  D.-70℃

 E.室溫

16.病毒滅活是指在理化因素作用下使病毒失去：

  A.血凝特性  B.抗原性

  C.感染性 D.細胞融合特性

E.誘生INF的特性

17.病毒分類的依據(jù)通常不包括：

A.核酸B.衣殼

C.包膜D.刺突

E.形態(tài)

18.缺陷病毒本質(zhì)上是指：

 A.包膜表面刺突缺陷B.病毒酶缺陷

C.衣殼缺陷  D.復制周期不完整

 E.基因組缺陷

19.在電子顯微鏡下才可見的是：

 A.立克次體  B.螺旋體

 C.支原體  D.衣原體

E.病毒

20.病毒侵入細胞需首先吸附于細胞膜上特異受體，下述哪一項是錯誤的：

A.病毒與受體相互作用決定了感染的細胞親嗜性

 B.病毒與受體相互作用決定了病毒核酸是否具有感染性

 C.病毒與受體相互作用可被中和抗體阻止

 D.若宿主細胞表面的受體已被結合，可出現(xiàn)病毒感染干擾現(xiàn)象

E.各種病毒的受體不同

【X型題】

21.病毒：

 A.缺乏能獨立進行代謝的酶系統(tǒng) B.對抗生素不敏感

 C.僅含一種類型核酸 D.無細胞結構

 E.以復制方式進行增殖

22.病毒的非結構蛋白具有一些重要作用，主要有：

A.轉化宿主細胞 B.抗細胞凋亡作用

C.保護病毒核酸 D.具有酶功能

E.抑制細胞生物合成

23.病毒衣殼的功能包括:

 A.保護內(nèi)部核酸  B.具有特異抗原性

 C.可刺激機體產(chǎn)生抗病毒免疫應答 D.有輔助感染的作用

 E.承受內(nèi)部5～20個大氣壓的滲透壓

24.有關“病毒核酸”的敘述，哪幾項是錯誤的：

  A.無內(nèi)含子

  B.決定病毒的感染性

  C.根據(jù)轉錄和轉譯方式的不同，可分為6大類型

  D.每個病毒只有一種類型核酸

  E.決定病毒包膜所有成分的形成

25.有關“病毒吸附與穿入”的敘述，不正確的是：

A.有包膜病毒的包膜與宿主細胞膜融合，核衣殼直接進入細胞質(zhì)內(nèi)

B.無包膜病毒大多通過胞飲方式進入

C.病毒體表面位點與細胞表面的受體結合

D.病毒核酸單獨不能直接進入細胞內(nèi)

E.各種病毒的受體相同

26.有關“RNA病毒”的敘述，哪幾項是正確的:

  A.正鏈RNA可直接作為mRNA

  B.負鏈RNA病毒攜帶依賴RNA的RNA多聚酶

  C.正鏈RNA具有感染性

  D.RNA病毒在宿主細胞質(zhì)內(nèi)復制

E.所有RNA病毒為單倍體

27.有關“病毒干擾現(xiàn)象”的敘述，哪幾項是正確的:

A.與干擾素產(chǎn)生有關

B.只發(fā)生在活病毒之間

C.可在同種、同型和同株的病毒間發(fā)生

D.可終止感染

E.與缺陷干擾顆粒有關

28.病毒干擾現(xiàn)象:

 A.是機體非特異性免疫的一部分

 B.可影響疫苗的免疫效果

 C.可在同種、同型、同株和異種病毒之間發(fā)生

 D.滅活病毒也能干擾活病毒

 E.與干擾素有關

29.有關“有包膜病毒“的敘述，哪一項是錯誤的：

A.多以胞飲方式進入細胞  B.以出芽方式釋放

C.含有宿主細胞的脂質(zhì) D.可誘發(fā)多核巨細胞

E.主要引起溶細胞型感染

30.有關理化因素對病毒的影響，哪幾項是錯誤的:

 A.大多數(shù)病毒耐冷不耐熱

 B.無包膜病毒比有包膜病毒對熱的耐受性強

 C.紫外線不能滅活病毒

 D.脂溶劑能破壞所有病毒

 E.病毒對抗生素不敏感

[思考題]

31．簡述病毒的基本特征。

32．試述病毒非結構蛋白和結構蛋白的功能。

33．兩種病毒共同感染宿主細胞后，可能發(fā)生哪些后果？

參考答案

【A型題】

 1.D^*  2.E  3.D  4.D 5.B

 6.C  7.B  8.A^*  9.A^*  10.D^*

11.D 12.B 13.D 14.E^*15.D

16.C  17.D^* 18.E 19.E20.B

【X型題】

21.A^* B^*C^* D^* E^*  22.AB D E  23.A B C D

24.A^* E^*  25.D E26.B C D

27.A^* C^* D^* E^*28.A B C D E29.A E

30.B C D

疑難解析

【題1,21】 細菌和真菌體積較大，不可通過細菌濾器，衣原體、支原體和病毒可通過細菌濾器。衣原體、立克次體和病毒缺乏供代謝所需的能量來源，只能在活的易感細胞內(nèi)繁殖。細菌等原核細胞型微生物具有許多不同于病毒的特性，例如：有DNA和RNA兩種類型核酸，有核糖體和較為復雜的酶系統(tǒng)，以二分裂方式繁殖，對許多抗生素敏感。真菌有完整的細胞核結構和細胞器，繁殖方式多。病毒區(qū)別于其他微生物的主要特征有：非細胞結構；只含有一種類型核酸；無核糖體；以復制方式增殖；對干擾素敏感，對抗生素不敏感。

【題8】 病毒能借助宿主細胞提供的原料，以病毒核酸為模板，編碼病毒復制所需的非結構蛋白及結構蛋白。病毒合成的蛋白質(zhì)亦有早期蛋白和晚期蛋白之分，在病毒核酸復制前所合成的蛋白稱為早期蛋白，在病毒核酸復制后合成的蛋白稱為晚期蛋白。早期蛋白是一種功能性蛋白質(zhì)，一般為非結構蛋白，主要為合成病毒子代核酸所需要的酶，如DNA多聚酶、RNA多聚酶，以及多種抑制宿主細胞代謝的酶和調(diào)控病毒基因組轉錄的調(diào)控蛋白。絕大多數(shù)結構蛋白都是晚期蛋白。

【題9】 逆轉錄病毒是由兩個相同的正股RNA組成的病毒。在逆轉錄病毒復制的過程中，每一個病毒RNA分子均可與宿主細胞特有的tRNA堿基互補，并且以tRNA作為引物，在逆轉錄酶作用下，合成互補的負股DNA后，形成RNA-DNA雜交中間體。在逆轉錄酶的RNA酶H活性作用下，將親代正股RNA降解去除，留下的負股DNA作為模板，在細胞核內(nèi)經(jīng)細胞的DNA多聚酶作用下，產(chǎn)生雙鏈DNA。在整合酶作用下，雙鏈DNA整合至宿主細胞基因組中，成為前病毒。前病毒可在核內(nèi)經(jīng)細胞的依賴DNA的RNA多聚酶轉錄出病毒的mRNA與子代病毒的RNA。

【題10】單正鏈RNA病毒具有mRNA的功能，可直接附著于胞質(zhì)的核糖體，轉譯出病毒的非結構蛋白與結構蛋白，故單正鏈RNA具有感染性。

【題14】 DNA病毒在細胞核內(nèi)合成DNA，在胞質(zhì)內(nèi)合成病毒蛋白，例外的是痘病毒，因其本身攜帶DNA多聚酶，DNA和蛋白質(zhì)均在胞質(zhì)內(nèi)合成。絕大多數(shù)RNA病毒（如脊髓灰質(zhì)炎病毒)的生物合成并不需要DNA參與，在胞質(zhì)內(nèi)合成子代RNA和病毒蛋白質(zhì)，但流感病毒及個別副粘病毒例外，它們需要有一個細胞核內(nèi)的生物合成階段。逆轉錄病毒的復制過程較為特殊，見題13。

【題17】對病毒分類的原則是：①核酸類型與結構；②病毒體的形狀和大��；③病毒體的形態(tài)結構（衣殼的對稱性型、有無包膜)；④對脂溶劑的敏感性等。病毒可根據(jù)傳播途徑或感染部位分為蟲媒病毒、腸道病毒、肝炎病毒、呼吸道病毒、性傳播病毒等。

【題18】 缺損病毒可以表現(xiàn)為包膜或表面刺突缺損、衣殼缺損、病毒酶的缺損以及病毒復制周期不完整等，究其原因是病毒基因組有缺損。缺損病毒不能在細胞內(nèi)完成復制的全過程，產(chǎn)生有感染性的完整的子代病毒，但若與輔助病毒同時感染細胞時，則可以增殖。

【題24】 病毒只含有一種核酸，為DNA或RNA。根據(jù)轉錄mRNA和轉譯蛋白質(zhì)的不同，可分為6大類型：即雙鏈DNA病毒、單鏈DNA病毒、單正鏈RNA病毒、單負鏈RNA病毒、雙鏈RNA病毒和逆轉錄病毒。病毒核酸最重要的功能是決定病毒感染、增殖、遺傳和變異的物質(zhì)基礎。病毒包膜由脂質(zhì)、糖類和蛋白質(zhì)等組成。脂質(zhì)來自宿主細胞，但包膜的蛋白（包括糖蛋白)則由病毒編碼。病毒基因的轉錄與轉譯均需在細胞內(nèi)進行，因此病毒基因組的組成與真核細胞的基因組相似，如具有內(nèi)含子，這與細菌等原核細胞的基因組不同。

【題27，28】 兩種病毒感染同一細胞時，常發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒復制的現(xiàn)象，稱為干擾現(xiàn)象。病毒間的干擾見于人和動物病毒、植物病毒和細菌病毒，尤其多見于人和動物病毒。干擾現(xiàn)象可在同種、同型以及同株的病毒間發(fā)生。異種病毒和無親緣關系的病毒間也可干擾。干擾現(xiàn)象不僅在活病毒間發(fā)生，滅活病毒也能干擾活病毒。病毒間干擾的機制還不完全清楚，可能與干擾素的產(chǎn)生有關。病毒間的干擾現(xiàn)象能夠中止感染，導致宿主康復。干擾現(xiàn)象是機體非特異性免疫的一個重要組成部分。由于病毒存在自身干擾或同型間的干擾，因此，使用病毒疫苗后，應注意由于疫苗病毒間的干擾或疫苗病毒被野毒株的干擾而影響疫苗的免疫效果。