第四章噬菌体

第四章噬菌体第1页，共13页，2023年，2月20日，星期三第一节噬菌体的生物学性状

噬菌体很小，在光镜下看不见，需用电镜观察。不同的噬菌体在电镜下有三种形态：蝌蚪形、微球形和丝形。大多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部两部分组成。形态与结构第2页，共13页，2023年，2月20日，星期三蝌蚪形噬菌体结构模式图第3页，共13页，2023年，2月20日，星期三化学组成：噬菌体主要由核酸和蛋白质组成。核酸为噬菌体的遗传物质，为DNA或RNA，并由此将噬菌体分成DNA噬菌体和RNA噬菌体。蛋白质构成噬菌体头部的衣壳及尾部，起着保护核算的作用，并决定噬菌体外形和表面特征。抗原性：噬菌体具有抗原性，能刺激集体产生特异性抗体。抵抗力：噬菌体对理化因素及多数化学消毒剂的抵抗力比一般细菌的繁殖体强，75

℃30min灭活。噬菌体能耐受低温和冰冻，但对紫外线和X射线敏感。第4页，共13页，2023年，2月20日，星期三根据噬菌体与宿主菌的相互关系，噬菌体可分为两类——毒性噬菌体(virulentphage)：能在宿主细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌。温和噬菌体(temperatephage)：噬菌体基因与宿主染色体整合，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代。毒性噬菌体在敏感菌内以复制方式进行增殖，增殖过程包括：吸附、穿入、生物合成、成熟和释放。噬菌体的复制周期或溶菌周期：从噬菌体吸附至细菌溶解释放出子代噬菌体的过程。第二节毒性噬菌体第5页，共13页，2023年，2月20日，星期三吸附吸附是噬菌体与菌体表面受体发生特异性结合的过程，其特异性取决于噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性。第6页，共13页，2023年，2月20日，星期三毒性噬菌体的复制周期—溶菌性周期第7页，共13页，2023年，2月20日，星期三第8页，共13页，2023年，2月20日，星期三在液体培养基中，噬菌现象可使浑浊菌液变得澄清。在固体培养基上，若用适量的噬菌体和宿主菌液混合后接种培养，培养基表面可有透亮的溶菌空斑出现。一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解细菌后形成，称为噬斑(plaque),不同噬菌体噬斑的形态与大小不尽相同。噬斑荧光假单胞菌第9页，共13页，2023年，2月20日，星期三

若将噬菌体按一定倍数稀释，通过噬斑计数，可测定一定体积内的噬斑形成单位(plaqueformingunits,pfu)数目，即噬菌体的数目。第10页，共13页，2023年，2月20日，星期三温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起细菌裂解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体(prophage)，带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌(lysogenicbacterium).前噬菌体偶尔可自发地或在某些理化和生物因素的诱导下脱离宿主菌基因组而进入溶菌周期，产生成熟噬菌体，导致细菌裂解。温和噬菌体这种产生成熟噬菌体颗粒和溶解宿主菌的潜在能力，称为溶原性(lysogeny)。温和噬菌体可有三种存在状态：A.

游离的具有感染性的噬菌体颗粒；B.

宿主菌胞质内类似质粒形式的噬菌体核酸；C.

前噬菌体。某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变，这称为溶原性转换(lysogenicconversion)。第三节温和噬菌体第11页，共13页，2023年，2月20日，星期三第12页，共13页，2023年，2月20日，星期三细菌的鉴定与分型噬菌体与宿主菌的关系具有高度特异性，即一种噬菌体只能裂解一种和它相应的细菌，故可用于未知细菌的鉴定和分型。分子生物学研究的重要工具噬菌体基因数量少，结构比细菌和高等细胞简单得多，且易