病毒与噬菌体

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1、第二章第二章 病毒与噬菌体病毒与噬菌体病病 毒毒一、概述一、概述二、病毒的形态结构和化学组分二、病毒的形态结构和化学组分三、四类病毒及其繁殖方式三、四类病毒及其繁殖方式核酸(Nucleic acid)蛋白质衣壳(Protein coat)一、概述一、概述 病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微成的超显微“非细胞型生物非细胞型生物”，其本质是一种只，其本质是一种只含含DNADNA或或RNARNA的遗传因子，能以感染态和非感染态的遗传因子，能以感染态和非感染态两种状态存在。两种状态存在。 病毒病毒(virus)(virus)，拉丁语的原意是，拉丁

2、语的原意是“毒素毒素”。 病毒和病毒颗粒、病毒粒、病毒体病毒和病毒颗粒、病毒粒、病毒体( (virijonvirijon) )是是其同义词。其同义词。 （一）人类对病毒的发现和认识过程（一）人类对病毒的发现和认识过程18921892：俄国：俄国 伊万诺夫斯基首次发现烟草花叶病毒的感染伊万诺夫斯基首次发现烟草花叶病毒的感染因子能通过细菌过滤器。因子能通过细菌过滤器。18981898：荷兰：荷兰 贝哲林克证实该致病因子可以被乙醇从悬液贝哲林克证实该致病因子可以被乙醇从悬液中沉淀下来而不失去其感染性但用培养细菌的方法培养不中沉淀下来而不失去其感染性但用培养细菌的方法培养不出来；给这样的病原体起名叫出

3、来；给这样的病原体起名叫virusvirus。19351935：美国美国 斯坛莱从烟草花叶病病叶中提取出了病毒结斯坛莱从烟草花叶病病叶中提取出了病毒结晶，又证实了结晶中含核酸和蛋白质两种成分，而只有核晶，又证实了结晶中含核酸和蛋白质两种成分，而只有核酸具感染和复制能力。酸具感染和复制能力。19521952：HersheyHershey和和ChaseChase证实噬菌体的遗传物质仅仅是证实噬菌体的遗传物质仅仅是DNA,DNA,开创了病毒分子生物学。开创了病毒分子生物学。19711971后：陆续发现了各种亚病毒后：陆续发现了各种亚病毒类病毒、朊病毒、拟病类病毒、朊病毒、拟病毒。毒。1 1、形态极其

4、微小、形态极其微小, ,必须在电镜下观察必须在电镜下观察, ,一般具过滤性一般具过滤性; ; 2 2、没有细胞构造、没有细胞构造, ,其主要成分仅是核酸和蛋白质两种，故其主要成分仅是核酸和蛋白质两种，故称分子生物称分子生物; ; 3 3、每一种病毒只含一种核酸、每一种病毒只含一种核酸, ,不是不是DNADNA就是就是RNA; RNA; 4 4、既无产能酶系、既无产能酶系, ,也无蛋白质和核酸酶合成系统，只能活也无蛋白质和核酸酶合成系统，只能活细胞内专性寄生，细胞内专性寄生，5 5、靠其宿主代谢系统的协助来复制核酸、合成蛋白质等组、靠其宿主代谢系统的协助来复制核酸、合成蛋白质等组分，然后再进行装

5、配而得以增殖，形成子代；分，然后再进行装配而得以增殖，形成子代； 6 6、在离体条件下、在离体条件下, ,能以无生命的化学大分子状态存在能以无生命的化学大分子状态存在, ,并可并可长期保持其侵染活力长期保持其侵染活力; ; 7 7、对一般抗生素不敏感、对一般抗生素不敏感, ,但对干扰素敏感。但对干扰素敏感。8 8、有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜、有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。伏性感染。 （二）病毒特征（二）病毒特征（三）宿主范围（分布）及重要性（三）宿主范围（分布）及重要性病毒在自然界分布广、数量多。几乎可以感染病毒在自然界分布广、数量多。几乎可以

6、感染所有的生物，包括各类微生物、植物、昆虫、所有的生物，包括各类微生物、植物、昆虫、鱼类、禽类、哺乳动物和人类。鱼类、禽类、哺乳动物和人类。根据宿主可以分为：根据宿主可以分为： 动物病毒动物病毒 植物病毒植物病毒 细菌病毒（或称噬菌体）等细菌病毒（或称噬菌体）等电子显微镜法电子显微镜法( (利用负染法利用负染法) )分级过滤法分级过滤法超速离心沉降法超速离心沉降法电泳法电泳法X X射线晶体衍射射线晶体衍射（四）研究方法（四）研究方法1 1、病毒大小不同可采用不同的方法进行研究、病毒大小不同可采用不同的方法进行研究 2 2、病毒、病毒(virus) (virus) 、病毒提纯的方法、病毒提纯的方

7、法离心、沉淀、吸附、酶处理、抗血清处理、离心、沉淀、吸附、酶处理、抗血清处理、有机溶剂提取以及电泳、层析等等。有机溶剂提取以及电泳、层析等等。二、病毒（二、病毒（virusvirus）的形态构造和化学成分）的形态构造和化学成分 （一）病毒大小（一）病毒大小（二）病毒的形态构造（二）病毒的形态构造（三）化学组成（三）化学组成病毒粒子病毒粒子(virus particle) (virus particle) ：指成熟的、结构：指成熟的、结构完整的、有感染性的病毒个体。在电子显微镜完整的、有感染性的病毒个体。在电子显微镜下呈特定的形态。下呈特定的形态。（一）病毒大小（一）病毒大小测定病毒大小的单位是

8、纳米（测定病毒大小的单位是纳米（10109 9) )，多数病毒，多数病毒的直径在的直径在100nm100nm以下以下: : 50 nm 150nm 150nm 大型病毒（最大大型病毒（最大300 300 nmnm）绝大多数病毒是能通过细菌滤器绝大多数病毒是能通过细菌滤器, ,须用电镜才能须用电镜才能观察到其具体形态和大小。观察到其具体形态和大小。 病病 毒毒 大大 小小牛痘苗病毒牛痘苗病毒传染性浓泡皮炎病毒传染性浓泡皮炎病毒腮腺炎病毒腮腺炎病毒T T偶数病毒偶数病毒疱疹病毒疱疹病毒大蚊病毒大蚊病毒流感病毒流感病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒腺病毒腺病毒多瘤病毒多瘤病毒脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒1

9、微米微米（二）病毒的形态（二）病毒的形态多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。1 1、病毒粒子的基本结构、病毒粒子的基本结构 衣壳衣壳 核心核心包膜包膜刺突刺突核衣壳核衣壳衣壳粒衣壳粒病毒粒子结构模式图病毒粒子结构模式图A A 结构简单的病毒粒子；结构简单的病毒粒子；B B 结构复杂的病毒粒子结构复杂的病毒粒子2 2、病毒的对称体制、病毒的对称体制三类典型形态的三类典型形态的病毒：病毒：廿面体对称的结构廿面体对称的结构( (球状球状) ) 螺旋对称的结构螺旋对称的结构( (

10、杆状杆状) ) 复合对称的结构复合对称的结构( (蝌蚪状蝌蚪状) )大肠杆菌的大肠杆菌的T T偶数噬菌体是由椭偶数噬菌体是由椭圆形的二十面体头部和螺旋对称圆形的二十面体头部和螺旋对称的尾部组合而成，是病毒中复合的尾部组合而成，是病毒中复合对称的代表。对称的代表。螺旋对称螺旋对称二十面体对称二十面体对称复合对称复合对称(A) Filamentous(B) Complex(C) Eicosahedral(D) EnvelopedRNA or DNAProtein Coat(Capsomers)Lipid envelope病毒粒子的对称体制病毒粒子的对称体制3 3、三类典型形态的病毒及其代表、三类典

11、型形态的病毒及其代表二十面体对称的代表二十面体对称的代表- -腺病毒腺病毒复合对称的代表复合对称的代表-T-T偶数噬菌体偶数噬菌体螺旋对称的代表螺旋对称的代表- -烟草花叶病毒烟草花叶病毒(TMV)(TMV)（1 1）螺旋对称的代表）螺旋对称的代表- -烟草花叶病毒烟草花叶病毒 (tobaco mosaicvirus,TMV)有三种类型：纤维状、直杆状和弯曲杆状。衣壳形似一中空柱，有三种类型：纤维状、直杆状和弯曲杆状。衣壳形似一中空柱，内包核酸，衣壳粒和核酸呈螺旋对称形排列。由内包核酸，衣壳粒和核酸呈螺旋对称形排列。由9595衣壳衣壳PrPr和和5 5SSRNASSRNA组成。蛋白质衣壳由衣壳

12、粒（组成。蛋白质衣壳由衣壳粒（21302130个）一个紧挨一个个）一个紧挨一个地呈螺旋排列而成，地呈螺旋排列而成，ssRNAssRNA位于衣壳内侧螺旋状沟中。位于衣壳内侧螺旋状沟中。 （2 2）二十面体对称的代表腺病毒）二十面体对称的代表腺病毒(Adenovirus)(Adenovirus)具有具有2020个面，个面，3030条边和条边和1212个顶角。核衣壳由个顶角。核衣壳由不同数量的衣壳粒按一定方式排列成对称体。不同数量的衣壳粒按一定方式排列成对称体。腺病毒粒子共由腺病毒粒子共由252252个球形的衣壳粒排列成个球形的衣壳粒排列成一个具有廿面的对称体，线状一个具有廿面的对称体，线状dsDN

13、AdsDNA。噬菌体噬菌体 X174X174只有只有1212个衣壳粒，最大的廿面个衣壳粒，最大的廿面体是由体是由1 1，472472个衣壳粒组成的昆虫病毒粒子。个衣壳粒组成的昆虫病毒粒子。 绝大多数噬菌体为蝌蚪形，现以绝大多数噬菌体为蝌蚪形，现以E.coliE.coli T4 T4为例，介绍为例，介绍蝌蚪形噬菌体的结构：蝌蚪形噬菌体的结构：大肠杆菌大肠杆菌T4T4噬菌体构造噬菌体构造（3 3）复合对称的代表）复合对称的代表T T偶数噬菌体偶数噬菌体95nm95nm95nm95nm65nm65nm2424环环颈环颈环3 3、病毒的群体形态、病毒的群体形态包涵体包涵体(inclusion body

14、)(inclusion body)噬菌斑噬菌斑(plaque)(plaque)空斑空斑(plaque)(plaque)枯斑枯斑(lesion)(lesion)病毒的群体形态有：病毒的群体形态有：（1 1）包涵体）包涵体（inclusion bodyinclusion body）概念：感染病毒的宿主细胞内，出现在光学显微镜下概念：感染病毒的宿主细胞内，出现在光学显微镜下可见的大小、形态、数量不等的小体，称为包涵体。可见的大小、形态、数量不等的小体，称为包涵体。在宿主细胞内形成包涵体是病毒的特征，不同的病毒在宿主细胞内形成包涵体是病毒的特征，不同的病毒其形成的包涵体具有不同的形态、结构和特性。其形

15、成的包涵体具有不同的形态、结构和特性。包涵体在细胞中的形成部位：包涵体在细胞中的形成部位： 位于细胞核内位于细胞核内如包疹病毒如包疹病毒 位于细胞质内位于细胞质内如狂犬病毒等如狂犬病毒等 胞核内胞质都有胞核内胞质都有麻疹病毒麻疹病毒 包涵体（包涵体（inclusion bodyinclusion body）是病毒的聚集体是病毒的聚集体; ;是病毒的合成部位是病毒的合成部位; ;是病毒蛋白和与病毒感染有关的蛋白质是病毒蛋白和与病毒感染有关的蛋白质非病毒性包涵体非病毒性包涵体, ,由化学因子或细菌感染形成由化学因子或细菌感染形成包涵体的实践意义包涵体的实践意义- -病毒鉴定、临床诊断依据。病毒鉴定

16、、临床诊断依据。(2)(2)噬菌斑噬菌斑(plaque)(plaque)噬菌斑是指在宿主细菌的噬菌斑是指在宿主细菌的菌苔上，噬菌体使菌体裂菌苔上，噬菌体使菌体裂解而形成的空斑。解而形成的空斑。应用：应用：1 1、噬菌体定量计数、噬菌体定量计数2 2、噬菌体的鉴定、噬菌体的鉴定空斑和病斑空斑和病斑 在动物细胞培养物上的与噬菌斑类似的空斑在动物细胞培养物上的与噬菌斑类似的空斑, ,称为病斑称为病斑. .因为受肿瘤病毒感染。因为受肿瘤病毒感染。 空斑和病斑用于动物病毒粒子的计数也可以采空斑和病斑用于动物病毒粒子的计数也可以采用噬菌斑法类似的技术。用噬菌斑法类似的技术。枯斑：枯斑：植物病毒在植物叶片上

17、形成的群体植物病毒在植物叶片上形成的群体 称为枯斑。称为枯斑。（三）化学组成（三）化学组成 病毒的主要成分为核酸（病毒的主要成分为核酸（DNADNA或或RNARNA）和蛋白质。有）和蛋白质。有的病毒还含有脂质、糖类等其他组分。的病毒还含有脂质、糖类等其他组分。1 1、病毒的核酸、病毒的核酸 病毒核酸是病毒粒中最重要的成分，是病毒繁殖、病毒核酸是病毒粒中最重要的成分，是病毒繁殖、遗传变异与感染性的物质基础。核酸构成了病毒的遗传变异与感染性的物质基础。核酸构成了病毒的基因组。基因组。病毒核酸的种类很多，是病毒分类鉴定中的重要指病毒核酸的种类很多，是病毒分类鉴定中的重要指标：标： 是是DNADNA还

18、是还是RNARNA；是单链还是双链；是单链还是双链； 呈线状还是环状；呈线状还是环状； 是闭环还是开口环；是闭环还是开口环； 基因组是单分子、双分子、三分子或多分子；基因组是单分子、双分子、三分子或多分子； 核酸的碱基或碱基对数；核酸的碱基或碱基对数；核苷酸序列等。核苷酸序列等。一种病毒至少含有一种核酸（一种病毒至少含有一种核酸（DNADNA或或RNARNA）。）。 植物病毒绝大多数含植物病毒绝大多数含DNA;DNA;少数含少数含RNARNA； 动物病毒一部分含动物病毒一部分含DNADNA，一部分含一部分含RNARNA； 细菌病毒普遍含细菌病毒普遍含DNADNA，含，含RNARNA的的极少。极

19、少。病毒的核酸类型极为多样化：病毒的核酸类型极为多样化： 病毒的病毒的DNADNA与与RNARNA均有单链和双链：均有单链和双链： dsDNA ssDNA dsRNA ssRNA 病毒核酸的种类病毒核酸的种类病毒病毒DNADNA分子有线状和环状之分。分子有线状和环状之分。 有的病毒只有一种蛋白质，多数含有为数不多的几种蛋有的病毒只有一种蛋白质，多数含有为数不多的几种蛋白质。白质。病毒蛋白质的氨基酸组成与其他生物一样，但不同病毒病毒蛋白质的氨基酸组成与其他生物一样，但不同病毒蛋白质的氨基酸组成和含量各不相同。蛋白质的氨基酸组成和含量各不相同。病毒蛋白质主要在构成病毒结构、病毒的侵染与增殖过病毒蛋

20、白质主要在构成病毒结构、病毒的侵染与增殖过程中发挥作用。程中发挥作用。 3.3.其他成分其他成分一些较复杂的病毒（如包膜病毒）除含有核酸和蛋一些较复杂的病毒（如包膜病毒）除含有核酸和蛋白质两种成分外，还含有脂类、多糖等其他成分。白质两种成分外，还含有脂类、多糖等其他成分。2.2.病毒的蛋白质病毒的蛋白质三、各类病毒及其繁殖方式三、各类病毒及其繁殖方式原核生物病毒原核生物病毒噬菌体噬菌体植物病毒植物病毒人类和脊椎动物病毒人类和脊椎动物病毒昆虫病毒昆虫病毒( (一一) )原核生物的病毒原核生物的病毒噬菌体噬菌体噬菌体：是病毒中的一种，一般把侵染细菌、放噬菌体：是病毒中的一种，一般把侵染细菌、放线菌

21、、蓝细菌的病毒叫噬菌体，包括噬细菌体、线菌、蓝细菌的病毒叫噬菌体，包括噬细菌体、噬放线菌体、噬蓝细菌体等。噬放线菌体、噬蓝细菌体等。 把侵染真菌的病毒把侵染真菌的病毒叫噬真菌体。叫噬真菌体。噬菌体在自然界广泛存在，在噬菌体在自然界广泛存在，在19951995年发表的年发表的ICTVICTV的病毒分类与命名第六次报告中共报道了的病毒分类与命名第六次报告中共报道了40004000余余种，分别划归为种，分别划归为4949个病毒科。个病毒科。噬菌体共有六类形态。噬菌体共有六类形态。噬菌体的六类形态：噬菌体的六类形态：T-T-系噬菌体系噬菌体T-T-系噬菌体是研究的最广泛而又深入的系噬菌体是研究的最广泛

22、而又深入的细菌噬菌体，按发现的先后顺序进行从细菌噬菌体，按发现的先后顺序进行从T T1 1-T-T7 7编号，后来编号，后来发现其中偶数者的形态都相同（蝌蚪形收缩性长尾），故发现其中偶数者的形态都相同（蝌蚪形收缩性长尾），故统称统称T T偶数噬菌体。偶数噬菌体。噬菌体的类型噬菌体的类型温和噬菌体（温和噬菌体（temperate temperate phragephrage）噬菌体感噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的核染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的核DNADNA上，并且可以随宿主上，并且可以随宿主DNADNA的复制而进行同步复制，的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主

23、细胞裂解的噬菌体。在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。烈性噬菌体（烈性噬菌体（virulent phagevirulent phage）感染细胞后感染细胞后, ,能在寄主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引能在寄主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体。起细菌裂解的噬菌体。噬菌体的繁殖分为：吸附、侵入、增殖（复制与生物噬菌体的繁殖分为：吸附、侵入、增殖（复制与生物合成）、成熟（装配）和裂解（释放）合成）、成熟（装配）和裂解（释放）5 5个阶段。个阶段。（1 1）噬菌体的繁殖）噬菌体的繁殖裂解性周期（增殖性周期）：烈性噬菌体的繁殖过程。裂解性周期（增殖性周期）：烈性噬菌体的繁殖

24、过程。 吸附吸附(adsorption)(adsorption)噬菌体对宿主细胞的吸附具高度的特异性。噬菌体对宿主细胞的吸附具高度的特异性。吸附的机理：尾丝尖端与受体发生共价结合。吸附的机理：尾丝尖端与受体发生共价结合。影响吸附的因素影响吸附的因素：噬菌体数量噬菌体数量；阳离子浓度阳离子浓度；温度温度；辅辅助因子（生物素）等。助因子（生物素）等。自外裂解：大量噬菌体吸附在同一细胞表面并释放众自外裂解：大量噬菌体吸附在同一细胞表面并释放众多的溶菌酶，最终因外在的原因导致细胞裂解。多的溶菌酶，最终因外在的原因导致细胞裂解。 侵入侵入(penetration)(penetration)头部的核酸通过

25、头部的核酸通过中空的尾髓压入中空的尾髓压入细胞内，而蛋白质细胞内，而蛋白质外壳则留在细胞外。外壳则留在细胞外。尾鞘的收缩性可尾鞘的收缩性可明显提高噬菌体明显提高噬菌体核酸注入的速率。核酸注入的速率。 增殖增殖 (replication)(replication)包括核酸的复制和蛋包括核酸的复制和蛋白质的生物合成。白质的生物合成。增殖是通过噬菌体基增殖是通过噬菌体基因表达实现的。因表达实现的。核酸的复制与病毒蛋核酸的复制与病毒蛋白质的合成是分开进白质的合成是分开进行的。行的。病毒核酸链接入寄主核酸链病毒核酸链接入寄主核酸链 病毒核酸复制病毒核酸复制病毒核酸的复制病毒核酸的复制 成熟（装配）成熟（

26、装配） 已合成的各部件进行自行装配成新的噬菌体的过程。已合成的各部件进行自行装配成新的噬菌体的过程。T T偶数噬菌体装配过程模式图偶数噬菌体装配过程模式图被感染细胞裂解，成熟的子代噬菌体转移到外界。开始新被感染细胞裂解，成熟的子代噬菌体转移到外界。开始新的生活史。的生活史。 裂解（释放）裂解（释放） 裂解量：平均每一宿主细胞裂解后所产生的裂解量：平均每一宿主细胞裂解后所产生的 子代噬菌体数。子代噬菌体数。有囊膜病毒以有囊膜病毒以“出芽出芽”方式释放方式释放2 2、噬菌体效价的测定、噬菌体效价的测定效价（噬菌斑形成单位数、感染中心数）：每效价（噬菌斑形成单位数、感染中心数）：每mlml样品中所含

27、有的具侵染性的噬菌体粒子数。样品中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。测定方法：测定方法： 斑点试验法、液体稀释管法、单层平板法、斑点试验法、液体稀释管法、单层平板法、 双层平板法、快速玻片法双层平板法、快速玻片法琼脂平板琼脂平板菌液菌液+ +噬菌体试样噬菌体试样+ +琼脂培养基琼脂培养基培养培养1010余小时余小时计数噬菌斑计数噬菌斑噬菌斑数噬菌斑数= =试样中噬菌体数试样中噬菌体数双层平板法双层平板法（1 1）一步生长曲线的基本实验步骤）一步生长曲线的基本实验步骤离离 心心 术术抗抗病毒血清病毒血清培养培养定时取样测噬菌斑数定时取样测噬菌斑数以以培养时间为横坐标，以噬菌斑数为纵坐标，培养时间为

28、横坐标，以噬菌斑数为纵坐标，绘出的曲线为一步生长曲线。绘出的曲线为一步生长曲线。3 3、噬菌体增殖规律的描述方法、噬菌体增殖规律的描述方法一步生长曲线一步生长曲线 定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。（2 2）一步生长曲线的三个阶段）一步生长曲线的三个阶段: : 潜伏期、裂解期、平稳期潜伏期、裂解期、平稳期 1 1）潜伏期）潜伏期 噬菌体的核酸侵入宿主噬菌体的核酸侵入宿主细胞至第一个成熟噬菌体粒子装细胞至第一个成熟噬菌体粒子装配前的一段时间。可分为两个阶配前的一段时间。可分为两个阶段：隐晦期、胞内累积期。段：隐晦期、胞内累积期。2 2）裂解期）裂解期 紧

29、接在潜伏期后的宿主紧接在潜伏期后的宿主细胞迅速裂解、溶液中噬菌体粒细胞迅速裂解、溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间。子急剧增多的一段时间。3 3）平稳期）平稳期 感染后的宿主细胞已全感染后的宿主细胞已全部裂解，溶液中噬菌体效价达到部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高点的时期。最高点的时期。温和噬菌体特点温和噬菌体特点游离态游离态温和整合态温和整合态( (原噬菌体）原噬菌体）营养态营养态具有整合能力；具有整合能力；具有同步复制能力；具有同步复制能力；都是都是dsDNAdsDNA; ;4 4、溶源性、溶源性溶源性：温和噬菌体侵入宿主细菌细胞后，由于溶源性：温和噬菌体侵入宿主细菌细胞后，由于其核酸整合到

30、宿主核基因组上，并随宿主核酸同其核酸整合到宿主核基因组上，并随宿主核酸同步复制，并不引起宿主细胞裂解的特性。子代均步复制，并不引起宿主细胞裂解的特性。子代均具有溶源性。具有溶源性。温和噬菌体存在形式温和噬菌体存在形式溶源性与溶源性细菌溶源性细菌：含有原噬菌体的细菌称为溶源性细菌溶源性细菌：含有原噬菌体的细菌称为溶源性细菌（lysogeniclysogenic bacteria bacteria）或溶源化细胞）或溶源化细胞( (lysogeniccelllysogeniccell) )。溶源菌是一类能和温和噬菌体长期共存，一般不会出现有溶源菌是一类能和温和噬菌体长期共存，一般不会出现有害影响的细

31、胞。害影响的细胞。溶源性（溶源现象）：是温和噬菌体侵入宿主细菌细胞后，溶源性（溶源现象）：是温和噬菌体侵入宿主细菌细胞后，由于其核酸整合到宿主核基因组上，并随宿主核酸同步复由于其核酸整合到宿主核基因组上，并随宿主核酸同步复制，并不引起宿主细胞裂解的特性。制，并不引起宿主细胞裂解的特性。凡能引起溶源性的噬菌体即为温和噬菌体。凡能引起溶源性的噬菌体即为温和噬菌体。 溶源性广泛存在于各种细菌中，如大肠杆菌、假溶源性广泛存在于各种细菌中，如大肠杆菌、假单胞菌、沙门氏菌、链球菌、芽孢杆菌、棒杆菌、单胞菌、沙门氏菌、链球菌、芽孢杆菌、棒杆菌、弧菌和极毛杆菌等。弧菌和极毛杆菌等。溶源性菌株命名：在敏感菌株的

32、名称后面加一括溶源性菌株命名：在敏感菌株的名称后面加一括号，其中写上溶源性噬菌体，例如号，其中写上溶源性噬菌体，例如E.coliE.coliK12()K12()。溶源性细菌的测定溶源性细菌的测定 1 1）将少量溶源菌与大量敏感性的指示菌相混合；）将少量溶源菌与大量敏感性的指示菌相混合；2 2）与琼脂培养基混匀后倒平板；）与琼脂培养基混匀后倒平板；3 3）经培养后溶源菌长出如图菌落。）经培养后溶源菌长出如图菌落。噬菌体的应用噬菌体的应用 噬菌体会给人类造成损失，利用微生物进行发噬菌体会给人类造成损失，利用微生物进行发酵的工业常深受其害。但是，由于噬菌体的某酵的工业常深受其害。但是，由于噬菌体的某

33、些生物学特性，使其在人类的生产实践和生物些生物学特性，使其在人类的生产实践和生物学基础理论研究中都有一定价值。可概括为以学基础理论研究中都有一定价值。可概括为以下几方面。下几方面。 1)1)用于鉴定未知细菌用于鉴定未知细菌 在医学上，有些难鉴别的病原菌，利用噬菌体在医学上，有些难鉴别的病原菌，利用噬菌体对宿主细胞的高度专化性的敏感性，不仅可鉴定到菌种，而且可对宿主细胞的高度专化性的敏感性，不仅可鉴定到菌种，而且可鉴定到菌型。鉴定到菌型。2)2)用于临床用于临床 治疗某些传染性疾病。治疗某些传染性疾病。 如果将噬菌体制剂与抗生素或如果将噬菌体制剂与抗生素或者磺胺药物配合应用，则效果更好。者磺胺药

34、物配合应用，则效果更好。3)3)检验植物病原菌检验植物病原菌 利用噬菌体可以检验由种子携带的植物病原菌。利用噬菌体可以检验由种子携带的植物病原菌。4)4)测定辐射剂量测定辐射剂量 某些噬菌体某些噬菌体( (如如T2)T2)对辐射剂量的反应敏感而精确。对辐射剂量的反应敏感而精确。5)5)噬菌体在分子生物学研究中的作用噬菌体在分子生物学研究中的作用 噬菌体现已成为进行分子生物噬菌体现已成为进行分子生物学研究的较为理想的重要材料。学研究的较为理想的重要材料。（二）植物病毒（二）植物病毒已知的植物病毒多达已知的植物病毒多达700700种（种（19891989年），多数是年），多数是ssRNAssRNA

35、病毒。病毒。形态：杆、丝、球状，一般无包膜。形态：杆、丝、球状，一般无包膜。16191619年荷兰画年荷兰画师描画的有病师描画的有病郁金香的画像。郁金香的画像。 花叶、黄化或红化等症状花叶、黄化或红化等症状植株发生矮化，丛枝或畸形等植株发生矮化，丛枝或畸形等形成枯斑或坏死等症状形成枯斑或坏死等症状植物黄萎病植物黄萎病植物感染病毒后的主要症状植物感染病毒后的主要症状借昆虫刺吸式口器进入、通过借昆虫刺吸式口器进入、通过伤口或嫁接进入伤口或嫁接进入 ，再通过胞，再通过胞间连丝或输导组织迅速向其它间连丝或输导组织迅速向其它部位扩散引起普遍感染。部位扩散引起普遍感染。1 1、“侵入侵入”方式方式3 3、

36、核酸的复制和蛋白质的合成、核酸的复制和蛋白质的合成2 2、脱壳、脱壳植物病毒侵入宿主细胞后才能发生脱壳。植物病毒侵入宿主细胞后才能发生脱壳。增殖过程增殖过程 4 4、装配（成熟）、装配（成熟）（三）人类和脊椎动物病毒（三）人类和脊椎动物病毒在人类与脊椎动物中广泛寄生着相应的病毒。人类传在人类与脊椎动物中广泛寄生着相应的病毒。人类传染病染病8080由病毒引起（由病毒引起（300300种），脊椎动物病毒种），脊椎动物病毒900900种，许多病毒引起人畜共患病。另一些病毒感染种，许多病毒引起人畜共患病。另一些病毒感染动物后，并不致死宿主细胞，而是引起肿瘤。动物后，并不致死宿主细胞，而是引起肿瘤。种类

37、种类 dsDNAdsDNA、ssDNAssDNA、dsRNAdsRNA、ssRNAssRNA。衣壳外有的有包膜，有的无包膜，有的包膜上有刺突。衣壳外有的有包膜，有的无包膜，有的包膜上有刺突。病毒感染的防治病毒感染的防治接种疫苗、接种疫苗、 生物制剂、生物制剂、 中药预防、中药预防、 干扰素等。干扰素等。增殖过程增殖过程与噬菌体的增殖大致相同，可分为五个连续步骤：与噬菌体的增殖大致相同，可分为五个连续步骤：1 1）吸附）吸附 具高度专一性地吸附于敏感细胞表面的受体。具高度专一性地吸附于敏感细胞表面的受体。2 2）侵入）侵入 以胞饮、包膜溶入细胞膜、特异受体转移等以胞饮、包膜溶入细胞膜、特异受体转

38、移等方式侵入敏感细胞内。方式侵入敏感细胞内。3 3）脱壳）脱壳 脱去衣壳和包膜。脱去衣壳和包膜。4 4）生物合成）生物合成 核酸的复制和蛋白质的合成。核酸的复制和蛋白质的合成。5 5）装配和成熟）装配和成熟 分别合成的核酸和蛋白质组合成完整分别合成的核酸和蛋白质组合成完整的、新的病毒粒子。的、新的病毒粒子。6 6）释放大量有侵染性的子代病毒。）释放大量有侵染性的子代病毒。 多角体：多角体：多数昆虫病毒可在宿主细胞内形成光镜多数昆虫病毒可在宿主细胞内形成光镜下呈多角形的包涵体。直径一般下呈多角形的包涵体。直径一般3m3m（0.50.510m10m），），碱溶性蛋白，内包裹数目不等的病毒粒，可在细

39、碱溶性蛋白，内包裹数目不等的病毒粒，可在细胞核或细胞质内形成。胞核或细胞质内形成。功能：功能：保护病毒粒免受外界不良环境的破坏。保护病毒粒免受外界不良环境的破坏。（四）昆虫病毒（四）昆虫病毒（无脊椎动物病毒）（无脊椎动物病毒）已知昆虫病毒已知昆虫病毒16711671种（种（19901990），其中），其中8080以上鳞翅以上鳞翅目昆虫的病原体。目昆虫的病原体。昆虫病毒的种类昆虫病毒的种类除非包涵体病毒病毒外，可分为：除非包涵体病毒病毒外，可分为：核型多角核型多角体病毒体病毒(nuclear (nuclear polyhedrosispolyhedrosis virus,NPV)virus,NPV)质型多角体病毒质型多角体病毒( (cytoplasmiccytoplasmic polyhedrosispolyhedrosis virus,CPY)virus,CPY)颗粒体病毒颗粒体病毒( (granulosisgranulosis virus,GV) virus,GV)昆虫病毒做为生物农药优点：昆虫病毒做为生物农药优点：专一性高专一性高毒力大毒力大后效长后效长使用方便使用方便对人畜对人畜安全安全无无公害公害缺点危害经济动物缺点危害经济动物