病毒学方法有哪些运用

A. 植物病毒检测方法

植物病毒病是农业生产上一种重要病害，严重影响农作物的产量和质量, 目前还没有1种治疗效果较理想的药剂，对发病植株做到早期诊断及提前检测就显得尤为重要。植物病毒学历经近百年的发展，植物病毒的检测方法与手段也在不断发展与改进。常用的方法有侵染力测定法、血清学方法、电子显微镜计数和分子生物学法等。
1.4.1侵染力测定法
侵染力测定法是将病毒样本接种在植物上，根据侵染力的大小定量。它的灵敏度在所有定量法中是比较高的，而且是其他定量法的基础。设计一种新的定量法，如果不经过侵染力的验证，将无法判断测定的是病毒或者是具有侵染力的病毒。侵染力测定法包括局部枯斑法、淀粉－碘斑法、系统感染率的测定法等。侵染力测定多用粗汁液来接种，为了避免抑制物质的作用和使半叶枯斑数目控制在一定范围，须用缓冲液稀释接种物。
局部枯斑法 1929年F.O.Holmes发现TMV在心叶烟（Nicotiana glutinosa）接种叶片上引起局部坏死斑点，在一定的病毒浓度范围内，所产生的斑点数目与病毒浓度成正比例。这一发现成为病毒侵染性定量测定的基础（田波，1987）。所有机械传染的病毒都有可能应用局部斑点法，但实际上只有少数病毒具有可用于定量测定的局部斑寄主。一个待测样品所形成的斑点数目除取决于接种物中病毒浓度外，还受试验植物种类、环境条件和接种物中是否含有病毒抑制物质的影响。
淀粉－碘斑法 当所研究的病毒没有过敏性枯斑寄主时，采用此法。Holmes（1931）发现TMV接种的烟叶上有时形成明显的黄化斑块，但不能用于计数。将这种接种叶用95％乙醇加热到80℃固定，然后用I2和KI混合液（10克I2，30克KI，1500毫升H2O）染色时，则侵染点处出现淀粉－碘的蓝色反应。当下午采摘叶片，褪色过夜，然后用碘液染色，则侵染点较周围组织着色浅；当采摘叶片前，植株先在黑暗中放几个小时，再用碘液染色，则侵染点组织着色深。这是由于病毒侵染既降低光合组织中碳水化合物的形成，也降低碳水化合物从光合组织中的运出。淀粉－碘染色的强弱受环境条件的影响较大，不如局部枯斑法可靠，但在标准化条件下仍可用于侵染性的定量测定。
侵染性滴度法 当上述方法都不适用时，可采用侵染性滴度法。即把欲测定样品用缓冲液稀释，可用十倍稀释、成倍稀释、半倍稀释或更低稀释。这种方法的缺点是需用大量实验植物，但可得到较好的结果。此方法可用于介体传染的病毒。

B. 常见病毒的培养方法 及其具体的过程！

我见过的有鸡胚胎法。

病毒研究的发展常常与病毒培养和检测方法的进步有密切的关系，特别在脊椎动物病毒方面，小鼠和鸡胚接种、组织培养、超速离心、凝胶电泳、电子显微镜和免疫测定等技术，对病毒学的发展具有深刻的影响。

噬菌体的培养和检测方法最为简单。将噬菌体接种到易感细菌的肉汤培养物中，经18～24小时后，混浊的培养物重新透明，此时细菌被裂解，大量噬菌体被释放到肉汤中，再经除菌过滤，即为粗制噬菌体。为了测定其中噬菌体的数量，将粗制噬菌体稀释到每一接种量含100个左右，与过量的细菌混合，然后铺种于琼脂平皿上，在温箱中培养过夜，细菌繁殖成乳白色衬底，被噬菌体裂解的区域则在此衬底上表现为圆形的透明斑，称为噬斑。噬斑数代表该接种量中有活力的噬菌体数量。如果挑出单个噬斑来培养，就能获得由单个噬菌体所繁殖的后代，达到分离纯化的目的。

动物病毒（见脊椎动物病毒）的培养可在自然宿主、实验动物、鸡胚或细胞培养中进行，以死亡、发病或病变等作为病毒繁殖的直接指标，或以血细胞凝集、抗原测定等作为间接指标。收获发病动物的组织磨成悬液或有病变的细胞培养液，即为粗制病毒。测定活病毒数量可采用空斑法，其原理与噬斑法相同，但以易感的动物单层细胞代替细菌，在接种适当稀释的病毒后，用含有培养液和中性红的琼脂覆盖，使病毒感染局限在小面积内形成病变区，衬底的健康细胞被中性红染成红色，病变区不染色而显示为空斑。

至今植物病毒的培养和检测大都是在整株植物上进行的。从捣碎的病叶汁中制备病毒，常用枯斑法检测。用手指蘸上混有金刚砂的稀释病毒在植物叶片上轩轻磨擦，经一定时间后出现单个分开的圆形坏死或退绿斑点，称为枯斑。

除了利用病毒的致病性定量检测病毒外，还可应用物理方法，如在电子显微镜下计数病毒颗粒，或用紫外分光光度计测定提纯病毒的蛋白和核酸量，这些方法所测得的数据包括了有感染性和无感染性的病毒粒。

应用电子显微镜不但能看清病毒粒的大小、形态，还可以分辨其表面的蛋白亚单位和内部的核壳等超微结构。

C. 病毒的传播方式与侵入途径主要有哪些

病毒的传播方式与侵入途径主要有

1、通过移动存储设备传播侵入：如U盘、CD、软盘、移动硬盘等，而且因为它们经常被移动和使用，所以它们更容易得到计算机病毒的青睐，成为计算机病毒的携带者。

2、通过网络来传播侵入：网页、电子邮件、QQ、BBS等。随着网络技术的发展和互联网的运行频率，计算机病毒的速度越来越快，范围也在逐步扩大。

3、利用计算机系统和应用软件的弱点传播侵入：越来越多的计算机病毒利用应用系统和软件应用的不足传播出去，因此这种途径也被划分在计算机病毒基本传播方式中。

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常见病毒：

1、木马病毒、黑客病毒。木马病毒的公有特性是通过网络或者系统漏洞进入用户的系统并隐藏，然后向外界泄露用户的信息，而黑客病毒则有一个可视的界面，能对用户的电脑进行远程控制。木马、黑客病毒往往是成对出现的。

2、脚本病毒。脚本病毒的前缀是Script。脚本病毒的公有特性是使用脚本语言编写，通过网页进行的传播的病毒。

3、CIH病毒。通过软件之间的相互拷贝、盗版光盘的使用 和Internet网的传播而大面积传染。CIH病毒发作时将用杂乱数据覆盖硬盘前1024K字节，破坏主板BIOS芯片，使机器无法启动，彻底摧毁电脑系统。

D. 如何利用电镜技术测定病毒粒体的特征

随着科学的发展，电镜已成为一种综合的分析仪器，在植物病毒的诊断和鉴定中发挥着重要作用。植物病毒学上用得较多的是透射电镜。

1 透射电镜的成像原理

显微镜的分辨率与其使用光源的波长呈负相关，即波长越短分辨本领越大。可见光的波长范围为0.4～0.7μm，它决定了光镜的分辨极限为0.2μm，有效放大倍数不能超过2000倍。电镜用的光源为电子枪产生的高速电子束，其波长比可见光短十万倍以上，因而大大地提高了分辨率。电镜分辨率接近0.lnm，有效放大倍数在百万倍以上。

在电子显微镜下可观察病毒粒体外形、大小以及在寄主细胞中的位置等。植物病毒粒子常见的有球形、长杆状、线形和弹状。

2 制样技术

样品处理技术多种多样，适用于不同的材料和观察目的。如金属投影和复型技术，主要用于病毒或其他大分子的表面结构和大小观察；冰冻蚀刻用于细胞化学、生物膜等研究；另外还有放射自显影电镜技术、免疫电镜技术等。而植物病毒学上广泛应用的是负染技术和超薄切片技术。负染制样操作简单，所需时间少；而超薄切片制样方法操作复杂，所需时间长，但这种方法可以观察到病毒粒子在组织中的情况。

2.1 负染技术

负染是相对正染而言的。是指在样品的周围包被高电子密度的染料，背景呈深色，而样品呈白色，反衬出样品的轮廓。病毒负染后能很清楚地看到其大小和细微结构。此法简便、易行、快速，为病毒诊断提供了一种可靠手段。现在鉴定病毒，一般先用病汁液做负染观察，根据看到的病毒的大小和形状等，能为进一步研究提供许多有用信息，如采用什么方法提纯、病毒的分类地位如何等。其中有六个病毒属的形态特征非常典型，几乎可以凭此特征就能确定它们属于哪个病毒科、属，见表1。

表1 六个典型特征病毒属

pH调节用1mol/L HCl或1mol/L NaOH，而钼酸铵用醋酸铵调，甲酸铀用氢氧化铵调。

强大电子束的轰击，是造成病毒变形和失去结构细节的另一重要原因，观察时要采用尽量低亮度光斑，动作迅速，以减少轰击时间。Forvmor膜等在电子束照射下，容易漂移，这样病毒会被拉长或拉宽，因此，在测量病毒颗粒大小等精确观察时，最好使用碳膜，或在Forvmor膜上加喷一层碳膜。

（5）病毒粒体大小测量 目前病毒学工作者已经注意到，同一病毒的大小不一样，有些甚至相差甚远。这可能是由于不同分离物或不同株系本身就不同，但大部分可能是由于实验误差或方法上的差别造成的。测量病毒大小，一般不宜提纯病毒，而要用病株粗提液。因为病毒在提纯过程中的形态结构，会由于提纯过程中离子环境等的变化和物理因素的影响发生而变化。染色要用两种以上染料，测量病毒颗粒的数量要尽量多，尤其是线状病毒容易断裂，数量应在100个以上。

2.2 超薄切片技术

根据电镜成像原理可知，用于电镜观察样品其厚度要求在数十纳米，而通常单个细胞的厚度在数十微米，比要求厚度大100倍，而徒手切片或用于光镜的切片机，其切片厚度一般在单个细胞水平，所以电镜观察必须做超薄切片。

超薄切片一般程序为：取材—固定—脱水—包埋—切片—染色—电镜观察。

（1）取材 取材要求典型、迅速，机械损伤小。材料切成1mm3大小，离体后1min之内进入固定液。应取不同寄主材料、同一寄主的不同组织和不同接种时期的样品。

（2）固定 是用物理的或化学的方法迅速将细胞杀死，并且尽可能地使保存和固定细胞内各种结构、生物大分子生活时的状态和位置。电镜中常用的固定方法是化学固定。常用四氧化锇、戊二醛、高锰酸钾或重铬酸钾等固定剂。在病毒学中一般采用2%～3%戊二醛—1%～2%四氧化锇（用0.2mol/LPBS，pH7.2配制）双固定法，这样细胞中的多种成分，如蛋白质、脂类、多糖、核酸等，大部分都能固定下来。戊二醛固定12～24h，四氧化锇固定2～4h。戊二醛遇到锇酸会形成沉淀，因此戊二醛固定后一定要用缓冲液充分清洗后再进行四氧化锇固定。固定在超薄切片中很关键，固定液的种类、浓度、pH、渗透压、离子组成、固定时间、温度和方式都与固定的质量密切相关。因此，整个固定过程应该在4℃下进行。固定剂一定要用缓冲液配制。固定好的材料，电镜下细胞内各种膜系统应该完整，没有断裂，双层膜要基本平行，细胞质呈精细颗粒状，没有空白。固定后缓冲液要充分清洗后再进行下面的步骤。

（3）脱水 常用的包埋剂是疏水的，因此包埋前要用既亲水又亲脂的乙醇或丙酮进行脱水。从低浓度到高浓度的脱水剂脱水，最后用绝对无水的脱水剂脱水。

（4）包埋 包埋的目的是增强样品的机械强度，使样品具有一定的机械形状，适于切片机工作；另一个重要作用是进一步固定细胞结构。包埋剂种类很多，有水溶性的，也有脂溶性的。常用的是Epon812等环氧树脂。包埋过程中发生的化学反应，叫聚合过程。聚合过程中实际上发生了两类反应，一类是环氧树脂末端环氧基之间在胺类化合物（如DMP-30）催化下，化合生成长链；另一类是树脂中间的羟基和交联剂（也称固定剂）的酸酐发生反应，生成横向连桥，加固了树脂分子之间的联系。为了增强树脂聚合形成的包埋块的切割性能，常加入一些增塑剂，如树脂、催化剂、固化剂。

（5）切片 准确、熟练地掌握切片机操作技术，包埋块软硬适度，修块好，就能切出要求质量的片子来。这里技巧很重要。

（6）超薄切片的染色 也叫电镜技术的正染色。观察内容不一样，采用染色方法不同，病毒内含体和细胞病理学研究则常用醋酸双氧铀—柠檬酸铅染色法。切片在1%～2%醋酸双氧铀中染色20min，用50%乙醇冲洗后用柠檬酸铅染色30min，0.01mol/L NaOH冲洗。染色的关键是要防止醋酸铀和柠檬酸铅生成沉淀。防止污染的主要措施是防止CO2和柠檬酸铅反应。如用刚制备出的蒸馏水配制染料和冲洗剂，染色时在小室中进行，小室中放入吸收CO2的固体NaOH，防止人呼吸时CO2进入小室中，戴口罩等。染色和冲洗完毕，切片自然干燥后就可以电镜观察。

电子显微镜的出现及各种电镜技术的发展，为植物病毒的直接观察起到了巨大的推动作用，使检疫工作人员能得到受病毒感染的病毒粒子电镜照片以作为直接证据。但电镜观察结果需要和其他方法的检测结果相结合，才能确定病毒的分类地位。这是因为许多病毒都有类似的形态和结构。由于一些植物汁液中病毒浓度过低，在进行常规的电镜观察检测中，很难发现病毒粒子，这样就要求对一些植物病毒进行分离和提纯，以便进行有效的电镜观察和其他理化检测。病毒的分离和提纯主要是采用差速离心、PEG沉淀的方法，进一步的纯化则采用密度梯度离心和柱层析法。为了直接检测植物体内的带毒情况，常采用植物组织的超薄切片和电镜观察进行。超薄切片的电镜观察可以直接用于对植物组织内部的病毒形态、内含体形态、病毒所在的部位、受感染的植物组织发生的病理学变化等进行检查。