第3单元 （第三章 病毒和亚病毒因子） 名词解释 （每题各2分，要求简洁扼要地给出定义，一般不超过120个字）

1. 病毒：是一类形体微小，结构简单，仅含有DNA或RNA一种核酸，具有严格的细胞内寄生性，且必须在电子显微镜下才能观察到的一类非细胞形态的微生物。
2. 病毒粒：也称病毒颗粒、病毒粒子，专指成熟的、结构完整的、有感染性的单个病毒，由蛋白质包住核酸形成核衣壳这个基本结构，有些较复杂的病毒粒在核衣壳外还有一层包膜，由含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜组成。
3. 抗原漂移：指病毒亚型内部发生的小变异，可使病毒能够轻易的躲过宿主的免疫系统，例如在流感病毒血凝素（H）分子特异性抗原决定簇上发生了突变，新的毒株被认为是先前毒株的异种变异类型，具有流行病学意义，可以造成流感的流行。
4. 抗原转变：指由于同一细胞感染了人类和动物的2种流感病毒，病毒的核酸之间发生基因重组而产生的抗原变异，由此产生的病毒血凝素（H）和神经氨酸酶（N）发生全新结合，使得人群没有免疫力，是造成流感全球大流行的原因。
5. 烈性噬菌体：通过吸附、侵入而感染细菌后，能在细菌细胞内增殖（复制与生物合成）、成熟（装配），并杀死细胞而裂解（释放）大量子代的噬菌体。
6. 温和噬菌体：这类噬菌体侵染细菌后，可把自身基因组整合到细菌细胞染色体上，随寄主细胞分裂而同步复制，一般不引起细菌裂解，但在外界条件刺激诱导下或偶然自发激活，进入裂解途径，可释放子代噬菌体。
7. 溶原性细菌：细胞染色体（核基因组）上整合有温和噬菌体基因组的细菌。
8. 前噬菌体：整合于细菌染色体或以质粒形式存在的温和性噬菌体基因组。
9. 一步生长曲线：以病毒稀释液感染高浓度的宿主细胞，待病毒吸附后，加入抗病毒血清以中和未吸附的病毒，再用保温的培养液稀释此混合液以建立同步感染，继续培养，定时取样、测定病毒效价并做为纵坐标，以感染时间为横坐标并绘制成图，可反映病毒的潜伏期、裂解期和平稳期。
10. 病毒的效价：又称滴度，即单位体积（mL）待测样品液中所含的病毒感染性单位的数目（IU／mL）。
11. 类病毒：指一类只含RNA、专性寄生在活细胞内的分子病原体，是已知的最小可传染致病因子，（目前）只在植物体中发现。
12. 拟病毒：又称类类病毒， 是一类由RNA分子组成的亚病毒，缺乏复制所需基因，因而不能独自在寄主细胞中增殖，单独没有侵染性，是一种缺陷病毒，其复制与增殖必须依赖于宿主细胞内一种共感染的辅助病毒。
13. 卫星病毒：一类基因组缺损且必须依赖某形态较大的专一辅助病毒才能复制和表达的小型伴生病毒，其核酸分子含有编码外壳蛋白的遗传信息，核酸被所编码的衣壳蛋白包裹成形态学和血清学与辅助病毒不同的颗粒，因而被称作卫星病毒。
14. 卫星核酸：一类本身没有编码外壳蛋白的核酸（RNA或DNA），与辅助病毒基因组无明显同源性，而是装配于辅助病毒的外壳蛋白中的核酸, 则被称作卫星核酸。
15. 朊病毒：是一类不含核酸但具有传染性的蛋白质侵染颗粒，可引起哺乳动物（包括人类）的亚急性海绵样脑病；

第3单元 （第三章 病毒和亚病毒因子） 问答题 （每题各10分）

1. 病毒有哪些主要特性？

答题要点：

（1） 形态极其微小，一般都能通过细菌滤器，必须在电镜下才能观察；

（2）没有细胞构造，主要成分（一般）为核酸和蛋白质；

（3） 每一种病毒只含一种类型的核酸，DNA或RNA；

（4）没有能量合成系统，也没有核糖体，缺乏完整的酶系统，严格细胞内寄生，只能利用宿主活细胞的代谢系统合成病毒自身的核酸和蛋白质；

（5）以病毒核酸和蛋白质等“元件”装配成病毒粒，实现其大量繁殖；

（6）在离体条件下，能以核蛋白大分子状态存在，并可长期保持其侵染活力；

（7）对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感；

（8）有些病毒核酸可整合到宿主基因组中，以原病毒形式存在。

2. 试列表比较动物病毒、植物病毒和T偶数噬菌体在复制循环的各阶段的异同。

答题要点：

3. 简述用双层琼脂平板法测定噬菌体效价的基本原理和主要操作步骤。

答题要点：

（1）基本原理：在涂布有敏感宿主细胞的固体培养基表面，若接种上相应噬菌体的稀释液，其中每一噬菌体粒子由于先侵染和裂解一个细胞，然后以此为中心，再反复侵染和裂解周围大量的细胞，结果就会在宿主菌苔上形成一个具有一定形状、大小、边缘和透明度的噬菌斑（plaque）。因每种噬菌体的噬菌斑有一定的形态，故可作为该噬菌体的鉴定指标，也可用于纯种分离和计数。据测定，一个直径仅2mm的噬菌斑，其所含的噬菌体粒子数高达107 ~ 109个。

（2）病毒的效价，又称滴度，即单位体积（mL）待测样品液中所含的病毒感染性单位的数目（IU／mL）。较常用且较精确的测定噬菌体效价的方法称为双层平板法，主要操作步骤为：① 预先分别配制含2％琼脂的底层培养基和含1％琼脂的上层培养基；② 先在无菌培养皿内用底层培养基浇一层并待其凝固；③然后，把预先融化并用水浴冷却至42 ~ 45℃的培养基中，加入较浓的敏感宿主细菌培养液和一定体积待测噬菌体样品溶液并在水浴中混匀，④把上述混匀的培养基迅速倒在底层培养基上铺平待凝，然后在37℃下保温，一般经10余小时后即可对噬菌斑计数。

4. 为什么说新冠病毒原始毒株至DELTA毒株很危险？

答题要点：

（1）新冠病毒（SARS-CoV-2）通过细胞膜融合或胞饮作用进入宿主细胞，其传播能力比SARS-CoV更强更快；（2）新冠病毒进入细胞后，反客为主，其Nsp1蛋白可阻止宿主细胞基因的转录和大部分蛋白质合成，用于转录病毒RNA；（3）新冠病毒可以兼并融合宿主细胞，扩大病毒生产；（4）导致全身性血栓，尤其是肺动脉栓塞和呼吸窘迫症，可导致急性死亡；（5）新冠病毒不仅侵犯宿主的肺，还侵犯宿主的心脏、肝脏、肾脏乃至大脑等。

5. 工业发酵中噬菌体污染的主要原因是什么？有哪些主要防制措施与补救措施？

答题要点：

（1）   工业发酵中噬菌体污染的主要原因如下：①发酵用菌种本身是溶源性的；②好氧发酵的空气过滤系统失效；③部分原材料中含有噬菌体且无法被完全消除；④发酵生产环境中存在大量的噬菌体；⑤工作人员在无菌操作中带入

（2）   主要防制措施与补救措施如下：①决不使用可疑菌种，生产使用前应做菌种的全基因组测序与分析，排除溶原菌的可能性；②杜绝噬菌体的各种来源，加强发酵罐、管道灭菌，选用30 ~ 40 m 高空的空气再经严格过滤与灭菌，充分做好环境卫生；③严格控制活菌体的排放，因为活菌体是噬菌体生长繁殖的首要条件；④选育和使用抗噬菌体菌株；⑤定期轮换生产用菌，以防止某种噬菌体污染扩大，并能使生产不会因噬菌体污染而中断。

6.  “类病毒”有哪些主要特点？其发现的意义有哪些？

答题要点：

（1）“类病毒”的主要特点如下：①只含RNA， 没有蛋白质衣壳，对核酸酶敏感；②是已知的最小可传染致病因子；③单链闭合环状的裸露RNA分子；由两个半体所组成，互补序列碱基之间以氢键相连形成棒状结构，非互补序列形成内环(loop)；④其复制依赖于宿主细胞的RNA聚合酶Ⅱ，而不需要辅助病毒的存在；⑤抗热性较强，也抗脂溶剂。

（2）类病毒发现的意义：①为探索生命起源提供了一个新的低层次的好对象；②为研究功能生物大分子提供了一个绝佳的材料；③为揭开人类和动物、植物的各种传染性疑难杂症的病因，带来一个新的视角；④为探索生命本质问题，提供了一个新的革命性的例证。

7. 病毒在基因工程中有何应用？试对其在动物、植物和微生物育种中的作用各举一例，并加以简单的说明。

答题要点：

（1）   在基因工程中，把外源基因导入受体细胞并使之在受体细胞内表达的中介体，称为载体，包括原核生物的质粒(plasmid)，以及基因改造后的病毒。

（2）   动物DNA病毒作为动物基因工程的载体，目前最安全的是腺相关病毒（AAV）载体。AAV是一类单链线状DNA缺陷型病毒，其基因组DNA小于5 kb，无包膜，外形为裸露的20面体颗粒；不能独立复制，无致病性；现在最常用的腺相关病毒载体是 AAV Helper-Free System，即不需要腺病毒辅助载体的包装系统，也不插入宿主的基因组，而是游离于宿主细胞基因组之外，呈卫星状稳定表达；感染效率很高。主要缺点是载体容量小，目前最多只能容纳4.7 kb外源DNA片段；另外，野生型的AAV在40% ~ 80%的成人中存在过感染，在腺病毒存在的情况下可能会引起免疫排斥。

（3）   花椰菜花叶病毒（CaMV）是一种具有重要经济价值和生物学意义的植物双链DNA病毒，也是唯一一种感染植物的双链DNA病毒，基因组DNA为8kb；CaMV本身可作为植物基因工程载体，但是CaMV容纳外源基因的空间有限，且该病毒的寄主范围仅在于十字花科。此外，CaMV 的35S启动子是一种组成型启动子，在双子叶植物的所有组织中都能高效启动基因的表达，具有持续性，不表现时空特异性；35S启动子的缺点是在单子叶植物中启动基因表达的作用较弱。

（4）   噬菌体作为原核生物基因工程的载体。科斯质粒（Cosmid）：由λ噬菌体的黏性末端和质粒DNA构成的重组载体，具有质粒和噬菌体载体的各自长处，本身分子碱基数仅6kb，但可插入各种来源的较长（35~53kb）的外源DNA片段；Cosmid在体外包装成噬菌体后，即可高效感染宿主大肠杆菌（E. coli），并进行整合、复制和表达。