食品微生物技術模塊：微生物觀察技術目錄CONTENTS1原核生物細菌、放線菌、藍藻、三種體2真核生物霉菌、酵母3病毒三、分子生物學習目的：認識、喜歡、掌握、利用和鑒別微生物重點：病毒的形態、結構烈性噬菌與溫和性噬菌增殖過程一步生長曲線難點：大腸桿菌T4噬菌體結構特征溶源菌與溶源性病毒1認識病毒令人畏懼的病毒病毒：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。什么是病毒？病毒粒子：完整的、具有感染性的病毒顆粒。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。病毒的基本特點：幾乎所有的生物都可以感染相應的病毒。根據宿主可以分三類：動物病毒植物病毒細菌病毒（或稱噬菌體）1、病毒的形態構造及化學組成（1）形態廿面體對稱結構（球狀）

螺旋對稱結構（桿狀）

復合對稱結構（蝌蚪狀）

大腸桿菌的T4噬菌體由橢圓形的二十面體頭部和螺旋對稱的尾部組合，是復合對稱的代表。三類典型形態的病毒：（2）化學組成由核酸和蛋白質組成，較復雜病毒還含有脂類、多糖等。（3）結構核衣殼(基本構造)核心：由DNA或RNA構成衣殼：由許多衣殼粒蛋白構成包膜（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。保護基因組對抗環境中的核酸酶或其他破壞性因素介導病毒核酸進入宿主細胞具有抗原性，能引起免疫應答衣殼的功能：病毒的特殊結構——囊膜囊膜有的病毒在核衣殼外還包有一層囊膜，稱為有囊膜病毒2、病毒的群體形態包涵體（inclusionbody）感染病毒的宿主細胞內，出現在光學顯微鏡下可見的大小、形態、數量不等的小體，稱為包涵體。在宿主細胞內形成包涵體是病毒的特征，不同的病毒其形成的包涵體具有不同的形態、結構和特性，可用于分類鑒定。包涵體在細胞中的形成部位：位于細胞核內—如包疹病毒位于細胞質內—如狂犬病毒胞核內胞質都有—麻疹病毒包涵體的本質：大多數是病毒粒子組成的。3、噬菌體噬菌體：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）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。噬菌體的形態結構與組成以大腸桿菌T4噬菌體各組件功能簡介頭部：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噬菌體構造噬菌體的增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增殖。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。烈性噬菌體的增殖過程一般分為五個階段：吸附、侵入、復制、裝配和釋放。1）烈性噬菌體增殖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：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——最后裝上尾絲裝配完成后的噬菌體形狀、大小相同。⑤釋放：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。2）溫和噬菌體的繁殖溫和噬菌體的增殖與裂性噬菌體增殖大體相同，只是溫和噬菌體在侵入到宿主細胞后可以與宿主細胞的基因進行整合從而隨寄主細胞的分裂而分裂，從而寄主細胞形成溶原性細菌，整合在細胞核上的噬菌體稱原噬菌體。已經帶有噬菌體基因的溶原性細菌，可以抵抗相應的烈性噬菌體的感染，這種抵抗力具有高度的特異性，這種現象叫溶原現象。溶原現象機理：由于原噬菌體能指導合成一種抑制性蛋白質，對隨后進入的相同噬菌體核酸的復制具有抑制作用。一步生長曲線：以培養時間為橫坐標，以噬菌斑數為縱坐標，繪制成的曲線。分為三個階段：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。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；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。溶源性細菌：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。溫和噬菌體與溶源性細菌溶原性細菌的特點：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：因溶原菌整合溫和噬菌體的核酸而使自己產生一些新的生理特征噬菌體的應用：1.作為分子生物學研究的工具2.用于鑒定未知菌，可到型3.用于臨床治療傳染病4.檢驗植物病原菌5.測定輻射劑量噬菌體的危害：主要是引起發酵中的噬菌體污染例：丙酮、丁醇發酵中的噬菌體污染抗生素發酵中的噬菌體污染食品工業上的噬菌體污染防治：控制活菌排放選育抗性生產菌株生產中輪換使用菌種藥物防治例如用金霉素、四環素等。噬菌體的危害和應用分析比較：溫和性噬菌體與烈性噬菌體亞病毒2亞病毒凡在核酸和蛋白質兩種成份中含有其中之一的分子病原體，稱為亞病毒。主要包括：類病毒、擬病毒、朊病毒1）類病毒類病毒：當今所知道的最小的只含RNA一種成分、專性寄生在活細胞內的分子病原體。2）擬病毒擬病毒（類類病毒）：一類包裹在真病毒粒中的有缺陷的類病毒。3）朊病毒朊病毒：一類能侵染動物，并在宿主細胞內復制的小分子無免疫性的疏水蛋白質。與真病毒區別：呈淀粉樣顆粒狀、無免疫原性、無核酸成分、由宿主細胞內的基因編碼、抗逆性強，能耐殺菌劑和高溫病毒、亞病毒比較病毒(vi