1、病毒的遗传与变异(1)1遗传的中心法则遗传的中心法则 转录转录 翻译翻译复制复制 DNA mRNA DNA mRNA ProteinProtein 逆转录逆转录（半保留不连续复制）（半保留不连续复制）第五章第五章 病毒的遗传与变异病毒的遗传与变异遗传和变异是生命的基本特征遗传和变异是生命的基本特征遗传：遗传：亲代与子代之间的形态结构与生理机能的相似性亲代与子代之间的形态结构与生理机能的相似性变异：变异：亲代与子代之间、子代各个体之间的差异性亲代与子代之间、子代各个体之间的差异性 遗传能保持物种的相对稳定，维系生物界的平衡；遗传能保持物种的相对稳定，维系生物界的平衡；变异则可能导致新的生物品种出
2、现，孕育生物界的进化。变异则可能导致新的生物品种出现，孕育生物界的进化。1.1.种瓜得瓜，种豆得豆；种瓜得瓜，种豆得豆；2.2.龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞；龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞；3.3.虎父无犬子；虎父无犬子；4.4.一母生九子，母子十不同。一母生九子，母子十不同。P 84104P 84104病毒的遗传与变异(1)2第五章第五章 病毒的遗传与变病毒的遗传与变异异一、病毒遗传变异的物质基础一、病毒遗传变异的物质基础二、病毒的变异二、病毒的变异三、病毒变异的研究方法三、病毒变异的研究方法病毒的遗传与变异(1)3第五章第五章 病毒的遗传与变病毒的遗传与变异异噬菌体标记试验噬菌体标记
3、试验 植物病毒重建试验植物病毒重建试验甲病毒核酸甲病毒核酸 杂种病毒杂种病毒 感染感染细胞细胞 子代病毒子代病毒 乙病毒衣壳乙病毒衣壳 （完全甲病毒完全甲病毒）病毒的遗传是相对的，变异是绝对的病毒的遗传是相对的，变异是绝对的一、病毒遗传变异的物质基础一、病毒遗传变异的物质基础病毒的遗传与变异(1)4二、病毒的变异二、病毒的变异（一）（一）病毒突变体病毒突变体株系株系strainstrain：同一病毒的不同系或分离物：同一病毒的不同系或分离物“型型”typetype：同一病毒的不同血清型：同一病毒的不同血清型变种：与原始野生型株系不同的病毒变种：与原始野生型株系不同的病毒突变体突变体mutant
4、mutant分离物分离物isolateisolate病毒的遗传与变异(1)5二、病毒的变异二、病毒的变异病毒突变的类型：病毒突变的类型：突变类型是一个多标准、多层次和不同水平的分类。突变类型是一个多标准、多层次和不同水平的分类。从突变引起的遗传信息的意义改变来看，可分为：从突变引起的遗传信息的意义改变来看，可分为：synonymous/missense/nonsense mutationsynonymous/missense/nonsense mutation从突变效应背离或返回到野生型这从突变效应背离或返回到野生型这2 2种方向上讲，可分为：种方向上讲，可分为：正向突变正向突变forward
5、 forward 和回复突变和回复突变reverse mutationreverse mutation从突变带来的表型改变来看，可分为：从突变带来的表型改变来看，可分为：形态突变体、致死突变体、条件致死突变体和生化形态突变体、致死突变体、条件致死突变体和生化突变体突变体(anxotroph/resistance)(anxotroph/resistance)等等从引起突变的原因来看，可分为：从引起突变的原因来看，可分为：spontaneous mutationspontaneous mutation，induced mutationinduced mutation病毒的遗传与变异(1)6二、病毒
6、的变异二、病毒的变异病毒突变的类型：病毒突变的类型：spontaneous mutationspontaneous mutation（自发突变）（自发突变）在在没有任何已知诱变剂存在没有任何已知诱变剂存在的条件下，一些病毒在子代中产的条件下，一些病毒在子代中产生高比例的突变体生高比例的突变体在基因组为在基因组为RNARNA的病毒中，自发突变率高得多的病毒中，自发突变率高得多(10(10-3-31010-6-6)，原因是原因是RNARNA复制酶中缺少校正阅读活性复制酶中缺少校正阅读活性induced mutationinduced mutation（诱导突变）（诱导突变）利用利用自然界各种物理或
7、化学诱变剂处理自然界各种物理或化学诱变剂处理野生型病毒能够诱发突野生型病毒能够诱发突变，提高病毒群体中的突变率。变，提高病毒群体中的突变率。体外诱变剂体外诱变剂：对病毒的静态核苷酸进行化学修饰，使其在后面的复：对病毒的静态核苷酸进行化学修饰，使其在后面的复制中碱基配对发生改变，导致同型碱基置换和异型碱基颠换，如亚制中碱基配对发生改变，导致同型碱基置换和异型碱基颠换，如亚硝酸、羟胺、烷化剂等硝酸、羟胺、烷化剂等 体内诱变剂体内诱变剂：作用于代谢活跃的核苷酸，为碱基类似物或插入剂：作用于代谢活跃的核苷酸，为碱基类似物或插入剂病毒的遗传与变异(1)7二、病毒的变异二、病毒的变异（一）（一）病毒突变体
8、病毒突变体动物病毒几种突变体：动物病毒几种突变体：蚀斑突变体蚀斑突变体plaque mutantplaque mutant寄主范围突变体寄主范围突变体 host range mutanthost range mutant抗药性突变体抗药性突变体 drug resistance mutantdrug resistance mutant抗原突变体抗原突变体 antibody resistance antibody resistance mutantmutant回复突变体回复突变体 revertant revertant 无效突变体无效突变体null mutant:null mutant:1 1个基
9、因完全失活个基因完全失活温度敏感突变体温度敏感突变体temperature-sensitivetemperature-sensitive 无效突变体中病毒的一个基因完全失活，一般来说，核苷酸无效突变体中病毒的一个基因完全失活，一般来说，核苷酸任何形式的改变都能产生无效突变体表型。不管是大的插入、任何形式的改变都能产生无效突变体表型。不管是大的插入、缺失、无意义读框移位突变必然产生缺失、无意义读框移位突变必然产生nullnull突变体表型。部分突变体表型。部分突变体保留完整的功能蛋白片段。突变体保留完整的功能蛋白片段。作用：确定必需基因作用：确定必需基因tsts突变体是一种条件致死突变体。由误义
10、突变产生，即突突变体是一种条件致死突变体。由误义突变产生，即突变体某个基因的核苷酸序列发生变化，在高温条件下变体某个基因的核苷酸序列发生变化，在高温条件下(非允非允许温度许温度)，该基因编码的蛋白质不能形成或不能维持它的功，该基因编码的蛋白质不能形成或不能维持它的功能构型，在允许温度能构型，在允许温度(低温低温)条件下，这一蛋白质能形成功条件下，这一蛋白质能形成功能构型，允许突变体增殖。能构型，允许突变体增殖。允许温度下产生的蛋白质或粒子可能不耐热，允许温度下产生的蛋白质或粒子可能不耐热，tsts突变可辅突变可辅助鉴定突变体蛋白，或显示某一蛋白质是结构蛋白。助鉴定突变体蛋白，或显示某一蛋白质是
11、结构蛋白。病毒的遗传与变异(1)8二、病毒的变异二、病毒的变异（一）（一）突变突变病毒核酸中基因组（遗传信息）发生遗传变异，而病毒核酸中基因组（遗传信息）发生遗传变异，而不是由于外来的其它病毒或生物体遗传物质的介入不是由于外来的其它病毒或生物体遗传物质的介入所引起的变异所引起的变异位点突变位点突变point mutationpoint mutation 温度敏感变种（温度敏感变种（temperature sensitive,ts)temperature sensitive,ts)空斑大小变种、酶缺陷变种、热适应变种等空斑大小变种、酶缺陷变种、热适应变种等 （多效作用（多效作用pleiotrop
12、ism)pleiotropism)缺失突变缺失突变deletion mutationdeletion mutation 基因组的一部分丢失基因组的一部分丢失 有可能失去独立繁殖能力，甚至致死性有可能失去独立繁殖能力，甚至致死性 突变的结果有时导致病毒不能生存，如突变的结果有时导致病毒不能生存，如tsts变种：变种：在较低温度下多肽结构稳定，功能正常，在较在较低温度下多肽结构稳定，功能正常，在较高温度时结构变化，易被细胞蛋白酶降解。高温度时结构变化，易被细胞蛋白酶降解。应用：减毒疫苗应用：减毒疫苗多效作用多效作用PleiotropismPleiotropism:几个明显不相关的表几个明显不相关的
13、表型效应由单个基因所决定。型效应由单个基因所决定。病毒的遗传与变异(1)9缺失突变缺失突变deletion deletion mutationmutation缺陷性干扰（病毒）颗粒缺陷性干扰（病毒）颗粒 （defective interfering particle,DI defective interfering particle,DI particle)particle)在某些条件下，如细胞培养中接种大剂量病毒在某些条件下，如细胞培养中接种大剂量病毒并连续传代，易感细胞被感染后只产生少量有并连续传代，易感细胞被感染后只产生少量有感染性的病毒粒子，而大量病毒粒子的基因组感染性的病毒粒子，而大
14、量病毒粒子的基因组不完全，成为不完全，成为DI DI 颗粒颗粒。具有普遍性，几乎所有具有普遍性，几乎所有RNARNA病毒各科和大多数病毒各科和大多数DNADNA病毒各科都有发现病毒各科都有发现 对同源的完全病毒有干扰作用，这种现象在理对同源的完全病毒有干扰作用，这种现象在理论和致病作用中都很重要。论和致病作用中都很重要。病毒的遗传与变异(1)10DIDI颗粒产生颗粒产生的一些特征：的一些特征：1 1、接种量过大、接种量过大,m.o.im.o.i 高高,DIDI颗粒增加，完全病毒减颗粒增加，完全病毒减少少2 2、DIDI颗粒的产生受宿主细胞种类控制颗粒的产生受宿主细胞种类控制3 3、基因组不完全
15、，有片段缺失、基因组不完全，有片段缺失4 4、与完全病毒形态无差异，沉降系数相近、与完全病毒形态无差异，沉降系数相近5 5、必须在完全病毒存在时才能增殖、必须在完全病毒存在时才能增殖6 6、干扰同源病毒完整粒子的生成机理尚不清，核酸、干扰同源病毒完整粒子的生成机理尚不清，核酸链短，复制快，竞争强链短，复制快，竞争强7 7、与病毒的持续性感染密切相关，可减轻发病，减、与病毒的持续性感染密切相关，可减轻发病，减少死亡，更可能引起慢性带毒感染少死亡，更可能引起慢性带毒感染m.o.i(multiplicity of infection):m.o.i(multiplicity of infection)
16、:每一敏感细胞每一敏感细胞所能吸附的相应病毒的数量所能吸附的相应病毒的数量病毒的遗传与变异(1)113 3、病毒突变的分子机制、病毒突变的分子机制取代取代substitutionsubstitution 一个核苷酸被另一个核苷酸所取代一个核苷酸被另一个核苷酸所取代增加增加-缺失缺失addition-deletionaddition-deletion 一一/几个（或一对）核苷酸增加或缺几个（或一对）核苷酸增加或缺失失重排重排rearrangementrearrangement 代表一个或几个基因的多核苷酸片代表一个或几个基因的多核苷酸片段连接顺序与原来的不同段连接顺序与原来的不同 蛋蛋白质结构变
17、化白质结构变化病毒的遗传与变异(1)12（二）病毒之间的遗传互作（二）病毒之间的遗传互作 重组是重组是中病毒基因组之间的物理作用中病毒基因组之间的物理作用 根据基因组的结构分为根据基因组的结构分为3 3种：种：（1 1）分子内重组）分子内重组 intramolecular recombinationintramolecular recombination通过核酸断裂与重接：通过核酸断裂与重接：（单一分子基因组病毒）（单一分子基因组病毒）（2 2）重配）重配reassortmentreassortment多分体病毒在混合感染中，来源于不同亲本病毒的多分体病毒在混合感染中，来源于不同亲本病毒的基因
18、组片段可能重新组合：基因组片段可能重新组合：1 1、遗传重组、遗传重组病毒的遗传与变异(1)13（二）病毒之间的遗传互作（二）病毒之间的遗传互作(1)(1)分子内重组分子内重组 intramolecular recombinationintramolecular recombination(2)(2)重配重配reassortmentreassortment(3)(3)拷贝选择重组拷贝选择重组(copy-choice recombination)(copy-choice recombination)在部分具单一分子基因组在部分具单一分子基因组RNARNA病毒中病毒中,RNA,RNA聚合酶聚合酶选
19、择性地连接到静止模板链上进行选择性地连接到静止模板链上进行RNARNA子代链的合成。子代链的合成。仍属于分子内重组仍属于分子内重组,但不涉及核酸分子的共价断裂但不涉及核酸分子的共价断裂1 1、遗传重组、遗传重组病毒的遗传与变异(1)14基因重组的类型基因重组的类型(按重组病毒的种类分)（1 1）活性病毒间的基因重组）活性病毒间的基因重组（2 2）灭活病毒间的基因重组）灭活病毒间的基因重组（3 3）活性病毒与灭活病毒间的基因重组）活性病毒与灭活病毒间的基因重组（4 4）病毒与细胞间的基因重组）病毒与细胞间的基因重组1 1、遗传重组、遗传重组（二）病毒之间的遗传互作（二）病毒之间的遗传互作交叉复活
20、交叉复活cross reactivationcross reactivation:一株一株活性病毒活性病毒与另与另一株相关但具有不同遗传标记的一株相关但具有不同遗传标记的灭活病毒灭活病毒复合感复合感染细胞染细胞,由于重组产生具有灭活病毒某些遗传标由于重组产生具有灭活病毒某些遗传标记的活性病毒重组体记的活性病毒重组体,又称标记拯救又称标记拯救marker marker rescuerescue。病毒的遗传与变异(1)152 2、复感染复活复感染复活multiplicity multiplicity reactivationreactivation 现象现象：以同一株灭活病毒大量感染敏感细胞时，有
21、：以同一株灭活病毒大量感染敏感细胞时，有时会产生活的感染性病毒。时会产生活的感染性病毒。原因：原因：在灭活过程中，遭受破坏的病毒基因组部位在灭活过程中，遭受破坏的病毒基因组部位不同，发生所谓的致死性变异，虽然单独地说，这不同，发生所谓的致死性变异，虽然单独地说，这些病毒都已灭活，但在用它感染大量敏感细胞时，些病毒都已灭活，但在用它感染大量敏感细胞时，由于由于取长补短取长补短，恢复了原毒株灭活前的所有基因结，恢复了原毒株灭活前的所有基因结构而发生复活。构而发生复活。理论上，灭活病毒感染组培细胞、或灭活疫苗（用理论上，灭活病毒感染组培细胞、或灭活疫苗（用紫外线、羟胺、原黄素等不太强的灭活剂时）都存
22、紫外线、羟胺、原黄素等不太强的灭活剂时）都存在这种可能。在这种可能。（二）病毒之间的遗传互作（二）病毒之间的遗传互作病毒的遗传与变异(1)16病毒基因产物之间的互作病毒基因产物之间的互作 两种病毒感染同一两种病毒感染同一细胞时，除可发生基因重组外、基因产物（蛋细胞时，除可发生基因重组外、基因产物（蛋白质）的作用也可使产生的后代呈现白质）的作用也可使产生的后代呈现表型变异表型变异1 1、表型混合、表型混合phenotypic mixingphenotypic mixing2 2、互补作用、互补作用complementationcomplementation3 3、加强作用、加强作用enhance
23、mentenhancement4 4、干扰作用、干扰作用interferenceinterference5 5、互不干扰、互不干扰（三）病毒之间的非遗传互作（三）病毒之间的非遗传互作病毒的遗传与变异(1)171 1、表型混合、表型混合 phenotypic mixingphenotypic mixing在某些具有共同特点（如衣壳类型或出芽方式）的在某些具有共同特点（如衣壳类型或出芽方式）的2 2种病毒混合侵染中，子代的表型具有双方亲代的种病毒混合侵染中，子代的表型具有双方亲代的特征，而基因型无变化。特征，而基因型无变化。转壳现象转壳现象3 3、病毒之间的非遗传互作、病毒之间的非遗传互作混合感染
24、产生的子代病毒是一种病毒的基混合感染产生的子代病毒是一种病毒的基因组完全被另一种病毒的外壳蛋白包裹因组完全被另一种病毒的外壳蛋白包裹.暂时性暂时性病毒的遗传与变异(1)182 2、互补作用、互补作用 complementationcomplementation 同种或异种的许多病毒颗粒在混合感染同一细胞时，同种或异种的许多病毒颗粒在混合感染同一细胞时，也可能发生：也可能发生：一种病毒的增殖促进另一病毒增殖，一种病毒的增殖促进另一病毒增殖，甚至为另一种病毒增殖甚至为另一种病毒增殖所必需。所必需。如如腺病毒腺病毒与与腺联病毒腺联病毒的关系。的关系。可发生于同种病毒的不同株系之间；异种病毒之间；可发
25、生于同种病毒的不同株系之间；异种病毒之间；活病毒与灭活病毒之间。活病毒与灭活病毒之间。互补作用与基因重组不同，不涉及任何病毒核酸的互补作用与基因重组不同，不涉及任何病毒核酸的交换，可能一个病毒提供给另一病毒不能产生的基交换，可能一个病毒提供给另一病毒不能产生的基因产物，使后者能在混合感染的细胞中增殖。因产物，使后者能在混合感染的细胞中增殖。应用应用:互补试验可发现病毒结构中的功能单位及其与互补试验可发现病毒结构中的功能单位及其与表型的关系。表型的关系。（三）病毒之间的非遗传互作（三）病毒之间的非遗传互作病毒的遗传与变异(1)193 3、干扰现象、干扰现象 interference动物病毒的干扰
26、现象早在动物病毒的干扰现象早在1930s1930s、1940s1940s就就已发现，自已发现，自Isaacs(1957)Isaacs(1957)发现干扰素后，发现干扰素后，才引起病毒学家的注意；才引起病毒学家的注意；干扰现象发生于不同的病毒间、同种病毒干扰现象发生于不同的病毒间、同种病毒的不同毒株间；甚至同种的灭活病毒与活的不同毒株间；甚至同种的灭活病毒与活病毒之间；病毒之间；干扰机理可能不是单一的。干扰机理可能不是单一的。病毒的遗传与变异(1)20可能机理：可能机理：（1 1）细胞膜上的病毒）细胞膜上的病毒受体受体被第被第1 1种病毒破坏，使第种病毒破坏，使第2 2种病毒不能吸附；种病毒不能
27、吸附；（2 2）第）第1 1种病毒封锁了第种病毒封锁了第2 2种病毒种病毒mRNAmRNA的转译；或的转译；或第第1 1种病毒的核酸复制酶使第种病毒的核酸复制酶使第2 2种病毒的基因种病毒的基因组丧失功能；组丧失功能；（3 3）DIDI颗粒颗粒（Defective Interfering Defective Interfering particle)particle)；（4）干扰素）干扰素(interferon,INFinterferon,INF)3 3、干扰现象、干扰现象 interference病毒的遗传与变异(1)214 4、加强作用、加强作用enhancementsenhancemen
28、ts 在某些混合感染中，在某些混合感染中，1 1种病毒可以增强第种病毒可以增强第2 2种病毒种病毒的增殖的增殖 见于见于2 2种互不相关的病毒间；偶见于同种病毒的两种互不相关的病毒间；偶见于同种病毒的两个变异株之间个变异株之间 机理：机理：2 2病毒的基因互作或病毒的基因互作或1 1种病毒激活种病毒激活1 1种酶，促种酶，促进另一病毒对细胞的穿透？进另一病毒对细胞的穿透？5 5、互不干扰、互不干扰 两种不同的病毒侵入同一宿主细胞，可各自独立繁殖，各两种不同的病毒侵入同一宿主细胞，可各自独立繁殖，各自产生特征性的感染。自产生特征性的感染。如犬肾细胞培养可同时被犬瘟热病毒与犬肝炎病毒感染。如犬肾细
29、胞培养可同时被犬瘟热病毒与犬肝炎病毒感染。病毒的遗传与变异(1)221 1、表型混合、表型混合phenotypic phenotypic mixingmixing2 2、互补作用、互补作用complementationcomplementation3 3、加强作用、加强作用enhancementenhancement4 4、干扰作用、干扰作用interferenceinterference5 5、互不干扰、互不干扰（三）病毒之间的非遗传互作（三）病毒之间的非遗传互作病毒的遗传与变异(1)23缺陷病毒缺陷病毒 defective defective virusvirus 在自然界中存在一些天生的
30、缺陷病毒，它们在任何在自然界中存在一些天生的缺陷病毒，它们在任何条件下都不能独立繁殖，必须依靠另一种病毒提供条件下都不能独立繁殖，必须依靠另一种病毒提供某些必需物质。后者称某些必需物质。后者称辅助病毒辅助病毒helper virushelper virus，前，前者称者称卫星病毒卫星病毒satellite virussatellite virus 它们之间具有天然的协作关系如：它们之间具有天然的协作关系如：腺联病毒腺联病毒腺病毒腺病毒RousRous肉瘤病毒肉瘤病毒禽白血病病毒禽白血病病毒(提供囊膜糖蛋白）提供囊膜糖蛋白）HDVHBVHDVHBV DIDI颗粒是缺失突变的不完全病毒颗粒颗粒是缺
31、失突变的不完全病毒颗粒病毒的遗传与变异(1)24缺陷病毒缺陷病毒 defective defective virusvirus三种具有生物活性的缺陷病毒基因组三种具有生物活性的缺陷病毒基因组 整合缺陷基因组整合缺陷基因组(integrated defective genomes)(integrated defective genomes)整合缺陷基因组在宿主细胞中通过转导，活化，失活，染色体断裂，整合缺陷基因组在宿主细胞中通过转导，活化，失活，染色体断裂，染色体重排等方式产生感染表型变化染色体重排等方式产生感染表型变化 卫星病毒卫星病毒(satellite virus)(satellite v
32、irus)卫星病毒需要与之无关的其他病毒基因产物才能复制，部分与它的辅卫星病毒需要与之无关的其他病毒基因产物才能复制，部分与它的辅助病毒基因组有同源性，但大多数具有独特的基因组序列。助病毒基因组有同源性，但大多数具有独特的基因组序列。依赖辅助因子的缺陷干扰病毒依赖辅助因子的缺陷干扰病毒(helper-dependent(helper-dependent defective interfering virus)defective interfering virus)DIDI病毒具有三个特征：病毒具有三个特征：缺陷性缺陷性基因有损伤基因有损伤干扰性干扰性干扰标准辅助病毒或其他同源病毒的增殖干扰标准
33、辅助病毒或其他同源病毒的增殖富集性富集性耗费其它病毒而富集自己耗费其它病毒而富集自己病毒的遗传与变异(1)25（四）病毒的变异现象（四）病毒的变异现象病毒突变的表现型：病毒突变的表现型：噬菌斑形态噬菌斑形态plaque mutantsplaque mutants寄主范围寄主范围温度敏感性：温度敏感性：一类对高温表现敏感的突变体一类对高温表现敏感的突变体低温敏感性低温敏感性无义突变：无义突变：终止突变终止突变(UAG UGA UAA)(UAG UGA UAA)缺失突变缺失突变:如如DIDI颗粒颗粒生化特征：生化特征：药物抗性、毒力变化对钝化剂的敏感性、药物抗性、毒力变化对钝化剂的敏感性、使蛋白或
34、核酸电泳迁移率变化等使蛋白或核酸电泳迁移率变化等病毒的遗传与变异(1)26其它性状变异其它性状变异(现象）现象）毒力变异：毒力变异：细胞水平、机体水平、生物群体水平细胞水平、机体水平、生物群体水平抗原变异抗原变异 免疫原性、抗原结构、结合力免疫原性、抗原结构、结合力培养性状变异培养性状变异 蚀斑、空斑形态和性蚀斑、空斑形态和性质质对理化因素抵抗力的变异对理化因素抵抗力的变异 对温度、射线、化学剂的感受性等对温度、射线、化学剂的感受性等 自然条件下不感染或不易感染的异种动物自然条件下不感染或不易感染的异种动物/细胞的适应性变异细胞的适应性变异强毒株强毒株新宿主症状轻新宿主症状轻连续传代连续传代新
35、宿主症状重新宿主症状重 （往往对原宿主的（往往对原宿主的 毒力降低成为弱毒株）毒力降低成为弱毒株）适应性变异原理：适应性变异原理：宿主细胞的选择性结果宿主细胞的选择性结果 病毒对不易感宿主的适应病毒对不易感宿主的适应 如流感病毒有甲乙丙三个型，其中甲型中有如流感病毒有甲乙丙三个型，其中甲型中有1515个个HAHA亚型、亚型、9 9个个NANA亚型，各个型之间往往不能相互免疫。亚型，各个型之间往往不能相互免疫。病毒的遗传与变异(1)27三、病毒变异的研究方法三、病毒变异的研究方法（一）病毒纯化（一）病毒纯化 1 1、蚀斑（空斑）分离法、蚀斑（空斑）分离法 2 2、病斑分离法、病斑分离法 3 3、
36、终点稀释法、终点稀释法 选取组织选取组织消毒消毒酶解酶解洗涤洗涤培养单层细胞培养单层细胞接种病毒接种病毒保温培养保温培养空斑观察空斑观察单斑再分离单斑再分离 病毒高倍稀释，如每一稀释度接种病毒高倍稀释，如每一稀释度接种5 5管细胞培养物：管细胞培养物：如10-7 全有病斑；10-8中3管有病斑；10-9全无病斑则10-8管为终点，有条件地认为是一个或少数几个病毒颗粒的后代。广泛用于毒株的纯化和变异株选育病毒的遗传与变异(1)28（二）、获得变异株的途径（二）、获得变异株的途径1 1、从自然变异中选取、从自然变异中选取2 2、温度诱变、温度诱变3 3、辐射诱变：、辐射诱变：紫外线、紫外线、X X
37、射线、射线、r r射线射线4 4、化学诱变、化学诱变（1）碱基替代碱基替代：5-5-溴尿核苷、氨基嘌呤等溴尿核苷、氨基嘌呤等（2）作用核酸作用核酸：亚硝酸、羟胺和各种烷化剂亚硝酸、羟胺和各种烷化剂病毒的遗传与变异(1)29（三）、病毒的遗传指标（三）、病毒的遗传指标1 1、病毒颗粒的形态、病毒颗粒的形态2 2、抗原构造及血清学性状、抗原构造及血清学性状3 3、蚀斑或空斑的大小和性状、蚀斑或空斑的大小和性状4 4、致细胞病变的特征、致细胞病变的特征5 5、病原性（包括感染范围和毒力）、病原性（包括感染范围和毒力）6 6、对理化因素的抵抗力、对理化因素的抵抗力7 7、对干扰素的敏感性、对干扰素的敏
38、感性病毒的遗传与变异(1)30植物病毒的遗传指标植物病毒的遗传指标1 1、血清学反应、血清学反应2 2、交叉保护作用、交叉保护作用3 3、传播方式、传播方式4 4、寄主范围、寄主范围5 5、症状类型、症状类型6 6、对理化性状的稳定性、对理化性状的稳定性病毒的遗传与变异(1)31 互补试验互补试验 用用成对成对病毒突变体病毒突变体混合感染，一种病毒为另一种病毒提供混合感染，一种病毒为另一种病毒提供了其必需但又缺陷的基因产物，从而促进其增殖，或者了其必需但又缺陷的基因产物，从而促进其增殖，或者两种病毒互为对方提供所必需的基因产物，能促进双方两种病毒互为对方提供所必需的基因产物，能促进双方的增殖。
39、互补过程中，感染病毒的基因型都没有改变。的增殖。互补过程中，感染病毒的基因型都没有改变。利用分离基因研究病毒基因功能利用分离基因研究病毒基因功能 用克隆序列进行互补试验用克隆序列进行互补试验 转染后的瞬时表达转染后的瞬时表达病毒的遗传与变异(1)32 由于一些病毒可以感染动物和人类的由于一些病毒可以感染动物和人类的特异组织细胞特异组织细胞，利用，利用这些病毒构建外源基因表达载体，用于人类一些特殊疾病这些病毒构建外源基因表达载体，用于人类一些特殊疾病的基因治疗，前景诱人。的基因治疗，前景诱人。病毒载体提供了一个病毒或细胞基因进入哺乳动物细胞的病毒载体提供了一个病毒或细胞基因进入哺乳动物细胞的极好工具。极好工具。优点：优点：能引导多拷贝目的基因进入几乎每个培养细胞。动能引导多拷贝目的基因进入几乎每个培养细胞。动物病毒载体既能稳定地表达基因，也能瞬时表达基因。物病毒载体既能稳定地表达基因，也能瞬时表达基因。经常用于瞬时表达的病毒载体主要来源于经常用于瞬时表达的病毒载体主要来源于裂解性病毒，如：裂解性病毒，如：乳多空病毒、腺病毒、痘病毒和疱疹病毒等乳多空病毒、腺病毒、痘病毒和疱疹病毒等病毒的遗传与变异(1)33 了解病毒突变体的类型了解病毒突变体的类型 病毒之间的病毒之间的遗传互作遗传互作与与非遗传互作非遗传互作
