4噬菌体.ppt

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1、第四章 噬菌体病原生物学李淑英基本内容基本内容n噬菌体的概念与特点噬菌体的概念与特点n噬菌体的噬菌体的生物学性状n噬菌体与宿主菌的关系噬菌体与宿主菌的关系n噬菌体的应用噬菌体的应用噬菌体(bacteriophage or phage)bacteriophage or phage)：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。特点：（1 1）个体微小、可通过细菌滤器 （2 2）无细胞结构 （3 3）专性细胞内寄生 （4 4）分布广泛 （5 5）裂解细菌：细菌死亡 不裂解细菌：细菌变异第一节 噬菌体的生物学性状1.形态与结构形态：形态：蝌蚪形蝌蚪形 微球形微球形 丝形丝形 结构：结构：头部头部

2、：外壳、核心：外壳、核心 尾部尾部:尾领、尾髓、尾领、尾髓、尾鞘、尾板、尾鞘、尾板、尾刺、尾丝尾刺、尾丝噬菌体结构模式图噬菌体的结构噬菌体的结构蝌蚪形（噬菌体）蝌蚪形（噬菌体）T4噬菌体噬菌体2.化学组成n核酸核酸 :组成噬菌体的核心，为噬菌体的遗传组成噬菌体的核心，为噬菌体的遗传物质（物质（DNA DNA 或或RNARNA）：）：DNADNA：dsDNA ssDNAdsDNA ssDNA RNA RNA：dsRNA ssRNAdsRNA ssRNA 噬菌体的噬菌体的DNADNA中有异常碱基中有异常碱基：（天然标记）（天然标记）5 5羟甲基胞密啶（代替胞密啶）羟甲基胞密啶（代替胞密啶）5 5

3、羟甲基尿密啶或尿密啶（胸腺密啶）羟甲基尿密啶或尿密啶（胸腺密啶）噬菌体（噬菌体（）的核酸形状）的核酸形状蛋白质：头部外壳和尾部 作用：保护核酸 构成外壳和尾部培养：须用活的易感的细菌培养 （严格寄生性、高度特异性）3.抗原性 有抗原性，可刺激机体产生抗体，抑制感染 4.抵抗力 比一般细菌繁殖体强（热、低温、冰冻等）对紫外线（UVUV）和X X X X射线敏感第二节 毒力噬菌体v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毒性噬菌体(virulent phage)virulent phage)：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。温和噬菌体温和噬菌体(temp

4、erate temperate phage)phage)：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。vv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：吸吸附附、穿入穿入、生物合成生物合成、成熟成熟和释释放放。vv噬菌体的复制周期或溶菌周期：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。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。尾丝尖端与宿尾丝尖端与宿主细胞表面的主细胞表面的特异性受体接特异性受体接触后，尾丝散触后，尾丝散开附着在受体开附

5、着在受体上，刺突、基上，刺突、基板固着于细胞板固着于细胞表面。表面。穿入穿入(penetration)尾丝收缩，基板获得构象刺激，促使尾鞘收缩，尾丝收缩，基板获得构象刺激，促使尾鞘收缩，尾管推出并插入细胞壁和膜中，溶菌酶水解细胞尾管推出并插入细胞壁和膜中，溶菌酶水解细胞壁上的肽聚糖，头部核酸进入宿主细胞中。壁上的肽聚糖，头部核酸进入宿主细胞中。生物合成生物合成(biosynthesis)(biosynthesis)：包括核酸和蛋白质的生物合成装配装配病毒释放的方式：vv破胞释放破胞释放（一次性释放）。（一次性释放）。n在液体培养基中，噬菌体裂解宿主菌可使浑浊菌液变得澄清。n在固体培养基上，若用

6、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，称为噬斑噬斑(plaque)plaque),不同噬菌体噬斑的形态与大小不尽相同。噬噬斑斑荧光假单胞菌 若将噬菌体按一定倍数稀释，通过噬斑计数，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可测定一定体积内的噬斑形成单位噬斑形成单位噬斑形成单位噬斑形成单位(plaque plaque plaque plaque forming units,pfu)forming units,pfu)forming units,pfu)forming units,pfu)数目数目，即

7、噬菌体的数目即噬菌体的数目。第三节 温和噬菌体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前噬菌体(prophage)prophage)，带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌溶原性细菌(lysogenic bacterium)lysogenic bacterium).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，称为溶原性溶原性(lysogeny)lysogeny)。温和噬菌体可有三种存在状态：游离的具有感染性的噬菌体颗粒；宿主菌胞质内类似质粒形式的噬菌体核酸；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，这称为溶原性转换溶原性转换(lysogenic lysogenic conversion)conversion)。温和噬菌体：溶原性周期 溶菌性周期毒性噬菌体：溶菌性周期噬菌体的应用 一 细菌的鉴定与分型 二 检测标本中未知的细菌 三 基因工程的工具 四 用于控制细菌的感染性小结n噬菌体的概念n毒力噬菌体与溶菌性周期n温和噬菌体与溶原性周期n前噬菌体n溶原性细菌