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1、 第第4 4章章 噬噬 菌菌 体体 Bacteriophage主讲：金志雄主讲：金志雄 从生物学的角度，自然界中的微生物可以分为 真核微生物（Eukaryotic microbes）、原核微生物（Prokaryotic microbes）和病毒（Viruses）三类。在微生物界，同样存在类似动植物界的食物链一样的关系。“捕食”细菌的，正是科学家们研究微生物的一种强有力的工具：噬菌体（Bacteriophage）。一.噬菌体(Bacteriophage)感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称。大肠杆菌与噬菌体大肠杆菌与噬菌体分布广泛只有一种类型的核酸，即DNA或RNA体积小，可通过细
2、菌滤器不具有独立的酶系统，必须在活的宿主细胞内才能增殖,专性细胞内寄生严格的宿主特异性二二.噬菌体的形态与结构噬菌体的形态与结构有三种基本形态，即蝌蚪形、微球形和细杆形。大多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部组成。(morphology and structure)P22噬菌体T4噬菌体phi29噬菌体 v头部F核心：核酸（DNA 或 RNA）F衣壳：蛋白质，六边形立体对称v尾部F蛋白质F尾髓、尾鞘、尾板、尾丝、尾刺F与吸附宿主有关化学组成：蛋白质与核酸。核酸类型：DNA或RNA。抗原性：具有抗原性。抵抗力：比一般细菌 繁殖体强。三三.种种 类类 毒性噬菌体毒性噬菌体 (virluent phag
3、e)温和性噬菌体温和性噬菌体 (temperate phage)(温和噬菌体)(毒性噬菌体)毒性噬菌体毒性噬菌体（virulent phagevirulent phage）能在宿主菌内以复制的方式增殖，产生许多子代噬菌体，并最终使宿主菌裂解。在宿主菌内的复制周期包括吸附、穿入、生物合成、成熟与释放等四个阶段。吸附吸附穿入穿入生物合成生物合成成熟、释放成熟、释放 毒性噬菌体的复制过程毒性噬菌体的复制过程v吸附吸附v穿入穿入v生物合成生物合成v成熟与释放成熟与释放 噬斑噬斑(plaque)：将适量噬菌体和宿主菌液混合接种培养后，培养基表面可出现透亮的溶菌空斑，每个空斑由一个噬菌体复制增殖并裂解宿主
4、菌后形成。将其基因组整合到宿主菌的核酸中，并随宿主菌核酸的复制而复制，且伴宿主菌分裂而分配到两个子代菌细胞中的噬菌体。整合在宿主菌核酸上的噬菌体基因组称为前噬菌体(prophage)。带有温和噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌(lysogenic bacterium)。温和噬菌体温和噬菌体 (temperate phage)温和噬菌体既有温和噬菌体既有溶原溶原周期，又有周期，又有溶菌溶菌周期。周期。溶原性溶原性(lysogeny)：温和噬菌体具有的产生成熟子代噬菌体颗粒和裂解宿主菌的潜在能力;存在状态：游离的具有感染性的噬菌体颗粒；宿主菌细胞质内类似质粒形式的噬菌体核酸；前噬菌体。溶原性转换溶原
5、性转换 (lysogenic conversion)前噬菌体的基因有时会在溶原性细菌中表达，从而导致宿主菌获得新的性状。如白喉棒状杆菌，当其带有-棒状杆菌噬菌体时，就具有产生白喉外毒素的能力，从而获得致病性。四.噬菌体的应用1.细菌的鉴定和分型。2.分子生物学研究工具。3.噬菌体展示技术噬菌体展示技术(phage display techniques)。五五.思考题思考题1.1.噬菌体的概念及其特征噬菌体的概念及其特征。2.2.毒毒性性噬噬菌菌体体和和温温和和噬噬菌菌体体、前前噬噬菌菌体体、溶溶原原性性细菌、溶原性转换的概念及特征。细菌、溶原性转换的概念及特征。3.3.溶菌性周期与溶原性周期的区别。溶菌性周期与溶原性周期的区别。