第五節病毒一、病毒的一般特性二、噬菌體一、病毒的一般特性1、病毒的概念：病毒：是一類超顯微的非細胞生物,每一種病毒只含有一種核酸;它們只能在活細胞內營專性寄生;在離體條件下,它們以無生命的化學大分子狀態存在.病毒粒子：完整的、具有感染性的病毒顆粒。2、病毒的基本特點個體極小（以nm計），能通過濾菌器，形態多樣，有球狀、桿狀、復合型。無細胞結構，主要由蛋白質、核酸構成，一個病毒體內僅含一種核酸，核酸以單鏈或雙鏈形式存在。生活方式為專性活細胞內寄生，病毒酶系不全，離開活體后無生命特征。病毒以復制的方式增殖,包括核酸復制、核酸蛋白質裝配，是在分子水平上進行的。對抗生素不敏感，對干擾素敏感。3、病毒的形態構造及化學組成（1）、形態（2）化學組成主要由核酸和蛋白質組成。較復雜的病毒還含有脂類、多糖等。（3）結構

核衣殼（基本構造）核心：由DNA或RNA構成病衣殼：由許多衣殼粒蛋白構成毒包膜（非基本結構）：由類脂或脂蛋白構成刺突（非基本結構）衣殼粒是由一種或幾種多肽鏈折疊而成的蛋白質亞單位，衣殼粒的排列組合方式不同，使病毒表現出不同的構型和形狀。衣殼核酸包膜刺突核衣殼病毒的基本結構：三類典型形態的病毒：廿面體對稱的結構(球狀)螺旋對稱的結構(桿狀)復合對稱的結構(蝌蚪狀)大腸桿菌的T4噬菌體是由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對稱的尾部組合而成，是病毒中復合對稱的代表。二、噬菌體病毒種類很多，根據病毒寄生的對象來分，有植物病毒、動物病毒和微生物病毒。噬菌體：是病毒中的一種，一般把侵染細菌、放線菌的病毒叫噬菌體。（把侵染真菌的病毒叫噬真菌體）噬菌體在自然界廣泛存在，在1995年發表的ICTV的病毒分類與命名第六次報告中共報道了4000余種，分別劃歸為49個病毒科.據Bradley(1967)歸納，噬菌體共有六類形態。1、組成：主要由蛋白質和核酸組成。2、基本形態：蝌蚪形、微球形和纖絲形。（一）噬菌體的形態結構與組成以大腸桿菌T4噬菌體為例頭部：廿面體對稱結構，由蛋白質衣殼構成，內含一條DNA。頸部：薄盤狀，附頸須。尾鞘：長95nm,衣殼粒螺旋對稱；可伸縮。尾髓:中空，DNA可由此進入細胞。基板:

六角形盤狀物，其上有刺突、尾絲。刺突:

有吸附功能。尾絲:

有識別吸附功能。大腸桿菌T4噬菌體構造2、蝌蚪形噬菌體的構造（二）、噬菌體(phage)的繁殖噬菌體并沒有個體的生長過程，而只有其基本成分的合成和裝配，即首先將各個部件合成出來，然后裝配，所以一般將噬菌體的繁殖稱做復制。根據噬菌體與宿主的關系：烈性噬菌體：指感染宿主細胞后，能夠使宿主細胞裂解的噬菌體.溫和噬菌體（或溶源性噬菌體）：噬菌體感染細胞后，將其核酸整合（附著）到宿主的核DNA上，并且可以隨宿主DNA的復制而進行同步復制，在一般情況下，不引起寄主細胞裂解的噬菌體。烈性噬菌體的繁殖過程一般分為五個階段：即吸附、侵入、復制、裝配和釋放。1、烈性噬菌體的繁殖①吸附：噬菌體和宿主細胞上的特異性吸附部位進行特異性結合，噬菌體以尾絲牢固吸附在受體上后，靠刺突“釘”在細胞表面上。②侵入：核酸注入細胞的過程。噬菌體尾部所含酶類物質可使細胞壁產生一些小孔，然后尾鞘收縮，尾髓刺入細胞壁，并將核酸注入細胞內，蛋白質外殼留在細胞外。③復制：包括核酸的復制和蛋白質合成。噬菌體核酸進入宿主細胞后，會控制宿主細胞的合成系統，然后以噬菌體核酸中的指令合成噬菌體所需的核酸和蛋白質。④裝配：主要步驟有：DNA分子的縮合——通過衣殼包裹DNA而形成頭部——尾絲及尾部的其它部件獨立裝配完成——頭部與尾部相結合——最后裝上尾絲，至此，一個個成熟的形狀、大小相同的噬菌體裝配完成。⑤釋放：方式：裂解：多以裂解細胞的方式釋放。分泌：噬菌體穿出細胞，細胞并不裂解。通常情況下，一個噬菌體通過上述五個過程能合成100——300個噬菌體。烈性噬菌體的這種生長繁殖方式也稱為一步生長，

一步生長曲線實驗設計依據：1個菌體被1個噬菌體感染,避免二次吸附；細菌群體被噬菌體同步感染。實驗過程:敏感菌10mlPhage1ml

混勻，5min,使之吸附

離心或用抗phage血清處理,去除過量phage

高倍稀釋,吸附phage的菌懸液(避免多次吸附)

37℃培養,定時取樣

取樣人為裂解處理（每5min）

樣品中加入氯仿裂解細胞

24-48h裂解液加入敏感菌液中適當稀釋混合液涂布于瓊脂培養基上計數噬菌斑噬菌斑:概念：將少量噬菌體與大量敏感菌混合培養在營養瓊脂中，在平板表面布滿宿主細胞的菌苔上,可以用肉眼看到一個個透明的不長菌的小圓斑，稱為噬菌斑。(每個噬菌斑一般是由一個噬菌體粒子形成的。)應用:噬菌斑可用于檢出、分離、純化噬菌體和進行噬菌體的計數。噬菌斑以培養時間為橫坐標,以噬菌斑數為縱坐標,繪制成的曲線為一步生長曲線。可分以下階段：潛伏期裂解期穩定期

一步生長曲線潛伏期：從噬菌體吸附細菌到細菌細胞釋放新的噬菌體之前的這段時期.曲線平行于橫軸，噬菌體數無變化.樣品中無游離的噬菌體。(潛伏期前的噬菌斑數是噬菌體數,也就是感染噬菌體的細菌數).裂解期：曲線直線上升,子代噬菌體不斷釋放到培養基中,直到達到一個極限.穩定期:感染細胞后復制的子代噬菌體全部釋放，噬菌斑數穩定，一次感染結束。裂解量:每一受感染細胞所釋放的新的噬菌體的平均數。

穩定期噬菌斑數裂解量=潛伏期噬菌斑數不同的噬菌體或同種噬菌體感染敏感菌后所釋放的噬菌體數不同,與噬菌體種類、宿主細胞菌齡以及環境因數有關。2、溫和噬菌體與溶源性細菌溫和噬菌體：噬菌體感染細胞后，將其核酸整合（附著）到宿主的核DNA上，并且可以隨宿主DNA的復制而進行同步復制，在一般情況下，不引起寄主細胞裂解的噬菌體。原噬菌體（或前噬菌體）：即整合在宿主核DNA上的噬菌體的核酸。溶原性細菌：指在核染色體上整合有原噬菌體的細菌。可進行正常生長繁殖,而不被裂解。溶原性細菌的特點：可穩定遺傳：子代細菌都含有原噬菌體，均具有溶原性。可自發裂解：溫和噬菌體的核酸也可從宿主DNA上脫落下來，恢復原來的狀態，進行大量的復制，變成烈性噬菌體，自發裂解幾率10-2～10-5。可誘導裂解：用化學、物理方法誘導具有“免疫性”：溶原菌對其本身產生的噬菌體或外來的同源的噬菌體不敏感，對同源噬菌體具免疫性，對非同源噬菌體沒有免疫性。可復愈：自然遺失前噬菌體，但不發生自發裂解和誘導裂解溶源轉變：由于溶原菌整合了溫和噬菌體的核酸而使自己產生一些新的生理特征。（三）、噬菌體的危害和應用噬菌體的危害：主要是引起發酵中的噬菌體污染例：丙酮、丁