微生物学
第三章 非细胞生物
— 病毒
Virus
第一节马病毒的一般特性
一、病毒的发现及定义
二、病毒的基本特点
三、病毒的大小
四、病毒的形态
五、病毒的化学组成与结构
六、噬菌斑
一、病毒的发现及定义
1、病毒引起的疾病,
肝炎、狂犬病、脊髓灰质炎、天花、爱滋病、流感等。
强调,可怕的爱滋病,到 2000年止全世界已有 3160万人感染
了爱滋病,已死亡 2180万人,在 2000年一年内有 530万人感染了
爱滋病,同时有 300万人死亡。
2、病毒病的特点:传染性强、流行面广,
致死率高
3、病毒的发现,1892年,俄国学者伊万
诺夫斯基。
4、病毒的定义
病毒是比细菌更微小,能通过细菌滤器,
只含有一促核酸( DNA或 RNA),仅能
在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微
生物。
? 病毒在活细胞外以病毒粒子的形式存
在,不能进行代谢和繁殖,一旦进入宿
主细胞就具有生命特征
二、病毒的基本特点
1、个体微小
2、结构简单
3、高度寄生性
4、特殊的抵抗力
1、个体微小
原核微生物,1~ 10微米
真核微生物,10~ 100微米
病毒,10~ 300钠米
2、结构简单,蛋白质 +核酸
3、高度寄生性,在细胞内表现为生命,
在细胞外为无生命的大分子的复合物。
4、特殊的抵抗力, 不能被甘油,抗生素
所杀灭,但可以被干扰素,以及一般的甲醛、紫
外线所杀灭。
三、病毒的大小
? 非常微小,以 nm表示。较大的痘病毒直径约为 300nm,较
小的口蹄疫病毒颗粒直径为 10~22nm。
? 动物病毒 大蚊虹色病毒( Tipula iridescent virus) 30nm
腺病毒( Adenovirus) 70~90nm
骨髓灰质炎病毒( Poliovirus) 27~30nm
? 植物病毒 马铃薯 Y病毒( Potato virus Y) 750 12nm
南瓜花叶病毒( Squash mosaic virus) 22nm
? 噬菌体 大肠杆菌噬菌体 fd( Coliphage fd) 700 x 5nm
大肠杆菌噬菌体 T2,T4,T6( Coliphage T2,T4,T6)
头部 90x 60nm 尾部 100x 20nm
大肠杆菌噬菌体 M13( Coliphage M13)
长 600~800nm
如何理解病毒的大小?
病毒( 10钠米) ——————芝麻( 3毫米)
细菌( 1微米) ——————?
30厘米(篮球)
人脂肪细胞( 70微米) ————?
21米(大仓库)
人( 1.7米) ————————?
510公里(岛)
四、病 毒 的 形 态
? 病毒一般呈球形活杆形,也有呈卵圆形、砖
形、丝状和蝌蚪状
? 动物病毒多呈球形、卵圆形或砖形。如腺病
毒为球状,痘病毒为砖形
? 植物病毒多呈杆形或丝状,少数为球状。如
烟草花叶病毒为丝状,苜蓿花叶病毒为杆状,
花椰菜花叶病毒为球状
? 细菌病毒即噬菌体多为蝌蚪状,也有为球状
和丝状,如大肠杆菌偶数 T噬菌体系列为蝌蚪
状,大肠杆菌噬菌体 fd为丝状,фX174为球形
几种病毒的形态和大小
五、病毒的化学组成与结构
病毒粒子( Virion)
是指一个结构和功能完整的病毒颗粒
病毒的结构组成,
核酸
蛋白质壳体
囊膜
病 毒 的 核 酸
human cell, 30亿个 bp 约 2~3万个基因(以前估
计是 5~10万基因)
E.coli,3.2╳ 106 bp 约 3千个基因
Virus,2 105bp 约几个到几百个基因
病毒的蛋白质壳体
? 是指围绕病毒核酸并
与之紧密相连的蛋白质
外壳,由许多壳粒
( Capsomere) 组成
? 壳粒是指在电子显微
镜下可以认辩的组成壳
体的亚单位,由一个或
多个多肽分子组成
? 功能主要保护病毒核
酸,决定病毒感染的特
异性,具有抗原性,可
刺激集体产生相应抗体
? 组成壳体的壳粒基
本上有两种对称排列:
一种为二十面体,即
壳粒沿着三根相互垂
直的轴形形成对称体,
壳体即为二十面体。
另一种为螺旋状体,
壳粒和核酸呈螺旋对
称形排列成直杆形,
伸长的纤维状,弯曲
杆状
病毒的囊膜
? 囊膜也称封套或包膜( Envelope)
? 是指包被在病毒核壳体外的一层包膜,含有
脂类、蛋白质和糖类
? 囊膜为双脂层膜,与之相连的是病毒特异性
蛋白
? 囊膜表面具有突起物,称为刺突( Spike),
也称为包膜子粒( Peplomer)
? 囊膜对脂溶剂敏感
? 由囊膜的病毒易于吸附于寄主细胞表面,破
坏宿主细胞表面受体,易于侵入细胞
第二节
病 毒 的 分 类
Classification of Virus
分 类
? 实用性分类 —— 寄主型分类
– 动物性病毒
– 植物性病毒
– 细菌病毒
? 病毒理化特性分类
– 科( viridae)
– 亚科( virrinae)
– 属 ( virus)
? 以病毒核酸分类
– 类型,DNA或 RNA
– 股数
– 病毒粒子有无囊膜
第 三 节
噬 菌 体
Bacteriophage
内容
一、噬菌体的形态
二、噬菌体的分类
三、噬菌体的增殖周期
四、细菌的溶源性
五、噬菌体的一步生长曲线
六、噬菌体的防治
一、噬菌体的形态
大肠杆菌 T偶数噬菌体典型图
二、噬菌体的分类
? 烈性噬菌体
( Virulent phage)
– 凡侵入寄主细胞后
进行复制繁殖并导致
细胞裂解的噬菌体即
为烈性噬菌体
? 温和性噬菌体
( Temperate
phage)
– 凡侵入细胞后与宿
主细胞的同步复制,
并随宿主细胞的生长
繁殖而传代下去,在
一般情况下不引起宿
主细胞裂解的噬菌体,
称为温和性噬菌体
三、噬菌体的增殖周期 ( 过程 )
? 吸附( Absorption)
? 侵入( Penetration)
? 复制( Replication)
? 装配( Assembly)
? 裂解( Lysis)
噬 菌 体 的 吸 附
(Absorption)
? 吸附是噬菌体侵染宿主细胞的第一步
? 吸附过程决定于,1) 细胞表面受点的结构;
2)噬菌体的吸附器官
? 吸附过程为噬菌体的吸附器官于敏感细菌细胞
表面的敏感接受点相互特异性的互补不可逆接
合
? 一种细菌细胞表面可被多种和多个噬菌体吸附
感染。据测定,一个细菌细胞表面可被 250~
360个噬菌体吸附达到饱和量
? 吸附受环境因子温度,pH,阳离子浓度等影
响
噬菌体的吸附与侵染图
噬 菌 体 的 侵 入
(Penetration)
? 侵染即注入核酸
? 噬菌体以其尾部固着于敏感细菌细胞表面后,将尾
丝展开固着于细胞,尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖,
使细胞壁产生一个小孔,然后尾鞘收缩,将头部的核
酸通过中空的尾髓压入细胞内,而蛋白质外壳则留在
细胞外。此过程可在几十秒内完成
? 通常一种细菌可受到几种噬菌体的侵染,但细菌细
胞一般只允许一种噬菌体进入细胞。往往先进入的噬
菌体可排斥或抑制后进入者。即使进入了,也不能增
殖而消亡
? 尾鞘并不是侵染的必备条件,无尾鞘者也可有效侵
染,但有尾鞘者可提高侵染效率
噬 菌 体 的 复 制 (Replication)
? 包括噬菌体 DNA的复制和蛋白质的合成
? DNA的复制:噬菌体进入细胞后立即以噬菌体 DNA
为模板,利用细菌原有的 RNA合成酶合成早期的
mRNA,由早期 mRNA翻译成早期蛋白质。这些早期
蛋白质是病毒复制所需的酶及抑制细胞代谢的调节蛋
白
? 在这些酶催化下,以亲代 DNA为模板,半保留复制
出子代 DNA
? 在 DNA开始复制后转录的 mRNA为晚期 mRNA,再
由晚期 mRNA翻译成晚期蛋白质即噬菌体外壳的结构
蛋白,如头部蛋白质、尾部蛋白质
? 此时为潜伏期,在细胞内还观察不到噬菌体粒子
? 潜伏期( Latent period) 是指噬菌体西于宿主细胞
至宿主细胞裂解,释放噬菌体的最短时间
噬菌体的侵入、复制和释放
噬菌体的成熟 (Assembly)
? 装配是将分别合成的噬菌体核酸、蛋白质装
配成一个成熟的、有侵染力的噬菌体粒子的过
程
? 大肠杆菌噬菌体的 DNA,头部蛋白质亚单位、
尾鞘、尾髓、基板、尾丝等合成后,收缩聚集,
被头部外壳蛋白包围,形成二十面体的噬菌体
头部。尾部也同时装配,着与头部连接
? 最后装配完毕,成为新的子代噬菌体
噬菌体的释放 (Lysis)
? 成熟的噬菌体粒子大多借宿主细胞的裂解而得
到释放
? 细菌细胞的裂解可导致原浑浊的培养液变清,
固体培养物出现噬菌斑
? 也有丝状噬菌体 fd成熟后不裂解细菌细胞,而
是从宿主细胞中钻出来,细菌细胞仍可生长
? 大肠杆菌的 T偶数噬菌体从吸附到粒子成熟释
放需 15~30min
四、细菌的溶源性
? 溶源性( Lysogeny) 是温和噬菌体侵入宿主
细胞后产生的特性
? 温和性噬菌体侵入到宿主细菌细胞后,其
DNA可整合到宿主细胞的上,并与宿主细胞染
色体 DNA同步复制,但不合成自己的蛋白质壳
体,宿主细胞不裂解而能继续生长繁殖
? 整合在宿主细胞上的温和性噬菌体的基因称
为原噬菌体( Prophage),个别噬菌体不整合
在宿主细胞的上而是附着在细胞膜的某一位点
上呈质粒状态
? 含有原噬菌体的宿主细胞称为溶源性细胞
( Lysogenic cell)
温和噬菌体的遗传学特性
? 温和性噬菌体的基因能整合到宿主细胞染色体 DNA
中,有一个与细菌染色体相附着的位点,并在其某种
基因产物(酶)的作用下,两者在此发生特异性重组
? 温和噬菌体能编码合成一种阻遏体蛋白的基因,它
可阻止噬菌体所有有关增殖基因的表达,是其不能进
入营养状态
? 另外有一些基因调节、控制阻遏体的合成,以维持
稳定的溶源状态
? 溶源细胞的自发性裂解:当阻遏体水平降低到不足
以维持溶源状态,原噬菌体可离开宿主细胞的染色体
而进入增殖周期,并引起宿主细胞裂解的现象。自发
性裂解的频率在 10-2~10-5
溶源性细胞的特性 1
? 溶源细胞的诱发裂解
– 溶源细胞可受各种理化因子如射线、化学诱变剂
的影响而诱发裂解,释放出噬菌体粒子
? 溶源细胞的免疫性
– 阻遏体蛋白除阻遏原噬菌体的基因组外,也同样
能阻遏进入溶源细菌的其他同型噬菌体的基因组,
使其不能在该细胞内复制。因此溶源细菌对同型噬
菌体呈现一种特异的免疫现象。如含有 λ原噬菌体
的溶源性细胞对于 λ噬菌体的毒性突变株有免疫性,
即毒性突变株对非溶源性宿主细胞有毒性,而对溶
源性宿主细胞(含 λ噬菌体 DNA) 却无毒性
溶源性细胞的特性 2
? 溶源性细菌的复愈
– 溶源性细菌细胞有时可在无理化因子影响条件下
即既不发生自发裂解,也不发生诱发裂解而消失其
含有的原噬菌体,成为非溶源性细胞,称为溶源细
胞的复愈或非溶源化。这种菌株为复愈菌株
( Curing strain)
? 溶源性转换 ( Lysogenic conversion)
– 溶源性细菌除了具有产生噬菌体的能力和对相关
噬菌体的免疫性外,有时还伴有其他形状的改变。
这种其他形状的改变称为溶源性转换。许多细菌的
性状受溶源性的影响
噬菌体毒性感染和溶源性过程
五、噬菌体的一步生长曲线
? 噬菌体的一步生长曲线
– 利用烈性噬菌体的生活周期测定噬菌体侵染和成熟病毒体释放的时
间间隔,用于估计每个被侵染的细胞释放出来的新的噬菌体粒子数
量的生长曲线,称为一步生长曲线( One-step growth curve)
– 功能使可反映每种噬菌体的 3个重要特性参数:潜伏期、裂解期和裂
解量( Burst size)
? 噬菌体一步生长曲线可分为,
– 隐晦期( Eclipse phase),噬菌体侵染细菌细胞后,细胞内只出现
噬菌体核酸和蛋白质尚无噬菌体释放的阶段
– 潜伏期( Latent period),是指噬菌体吸附至宿主细胞开始到细
胞释放新的噬菌体止的一段时间
– 上升期( Rise period),指噬菌斑突然上升的时期,即细菌细胞正
被大量裂解。裂解量即是每个感染细菌所释放的新噬菌体的平均数
量
噬菌体生长的一步曲线图
六、噬菌体的防治
1、污染现象,
抗生素、味精、有机溶剂等的发酵生产常会遭受到噬菌体污染,会出
现一些异常现象,如碳源和氮源的消耗减慢,发酵周期延长,pH值异常
变化等,甚至严重时,无法继续发酵引起倒罐。
2、污染原因:发酵菌种本身,或灭菌不彻底。
3、防治措施,
杜绝噬菌体的各种来源。
控制活菌体的排放
使用抗噬菌体菌株和定期轮换生产用菌
噬菌体污染后的补救措施。
第 三 章
非细胞生物
结束
第 三 章
非细胞生物
结束
第三章 非细胞生物
— 病毒
Virus
第一节马病毒的一般特性
一、病毒的发现及定义
二、病毒的基本特点
三、病毒的大小
四、病毒的形态
五、病毒的化学组成与结构
六、噬菌斑
一、病毒的发现及定义
1、病毒引起的疾病,
肝炎、狂犬病、脊髓灰质炎、天花、爱滋病、流感等。
强调,可怕的爱滋病,到 2000年止全世界已有 3160万人感染
了爱滋病,已死亡 2180万人,在 2000年一年内有 530万人感染了
爱滋病,同时有 300万人死亡。
2、病毒病的特点:传染性强、流行面广,
致死率高
3、病毒的发现,1892年,俄国学者伊万
诺夫斯基。
4、病毒的定义
病毒是比细菌更微小,能通过细菌滤器,
只含有一促核酸( DNA或 RNA),仅能
在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微
生物。
? 病毒在活细胞外以病毒粒子的形式存
在,不能进行代谢和繁殖,一旦进入宿
主细胞就具有生命特征
二、病毒的基本特点
1、个体微小
2、结构简单
3、高度寄生性
4、特殊的抵抗力
1、个体微小
原核微生物,1~ 10微米
真核微生物,10~ 100微米
病毒,10~ 300钠米
2、结构简单,蛋白质 +核酸
3、高度寄生性,在细胞内表现为生命,
在细胞外为无生命的大分子的复合物。
4、特殊的抵抗力, 不能被甘油,抗生素
所杀灭,但可以被干扰素,以及一般的甲醛、紫
外线所杀灭。
三、病毒的大小
? 非常微小,以 nm表示。较大的痘病毒直径约为 300nm,较
小的口蹄疫病毒颗粒直径为 10~22nm。
? 动物病毒 大蚊虹色病毒( Tipula iridescent virus) 30nm
腺病毒( Adenovirus) 70~90nm
骨髓灰质炎病毒( Poliovirus) 27~30nm
? 植物病毒 马铃薯 Y病毒( Potato virus Y) 750 12nm
南瓜花叶病毒( Squash mosaic virus) 22nm
? 噬菌体 大肠杆菌噬菌体 fd( Coliphage fd) 700 x 5nm
大肠杆菌噬菌体 T2,T4,T6( Coliphage T2,T4,T6)
头部 90x 60nm 尾部 100x 20nm
大肠杆菌噬菌体 M13( Coliphage M13)
长 600~800nm
如何理解病毒的大小?
病毒( 10钠米) ——————芝麻( 3毫米)
细菌( 1微米) ——————?
30厘米(篮球)
人脂肪细胞( 70微米) ————?
21米(大仓库)
人( 1.7米) ————————?
510公里(岛)
四、病 毒 的 形 态
? 病毒一般呈球形活杆形,也有呈卵圆形、砖
形、丝状和蝌蚪状
? 动物病毒多呈球形、卵圆形或砖形。如腺病
毒为球状,痘病毒为砖形
? 植物病毒多呈杆形或丝状,少数为球状。如
烟草花叶病毒为丝状,苜蓿花叶病毒为杆状,
花椰菜花叶病毒为球状
? 细菌病毒即噬菌体多为蝌蚪状,也有为球状
和丝状,如大肠杆菌偶数 T噬菌体系列为蝌蚪
状,大肠杆菌噬菌体 fd为丝状,фX174为球形
几种病毒的形态和大小
五、病毒的化学组成与结构
病毒粒子( Virion)
是指一个结构和功能完整的病毒颗粒
病毒的结构组成,
核酸
蛋白质壳体
囊膜
病 毒 的 核 酸
human cell, 30亿个 bp 约 2~3万个基因(以前估
计是 5~10万基因)
E.coli,3.2╳ 106 bp 约 3千个基因
Virus,2 105bp 约几个到几百个基因
病毒的蛋白质壳体
? 是指围绕病毒核酸并
与之紧密相连的蛋白质
外壳,由许多壳粒
( Capsomere) 组成
? 壳粒是指在电子显微
镜下可以认辩的组成壳
体的亚单位,由一个或
多个多肽分子组成
? 功能主要保护病毒核
酸,决定病毒感染的特
异性,具有抗原性,可
刺激集体产生相应抗体
? 组成壳体的壳粒基
本上有两种对称排列:
一种为二十面体,即
壳粒沿着三根相互垂
直的轴形形成对称体,
壳体即为二十面体。
另一种为螺旋状体,
壳粒和核酸呈螺旋对
称形排列成直杆形,
伸长的纤维状,弯曲
杆状
病毒的囊膜
? 囊膜也称封套或包膜( Envelope)
? 是指包被在病毒核壳体外的一层包膜,含有
脂类、蛋白质和糖类
? 囊膜为双脂层膜,与之相连的是病毒特异性
蛋白
? 囊膜表面具有突起物,称为刺突( Spike),
也称为包膜子粒( Peplomer)
? 囊膜对脂溶剂敏感
? 由囊膜的病毒易于吸附于寄主细胞表面,破
坏宿主细胞表面受体,易于侵入细胞
第二节
病 毒 的 分 类
Classification of Virus
分 类
? 实用性分类 —— 寄主型分类
– 动物性病毒
– 植物性病毒
– 细菌病毒
? 病毒理化特性分类
– 科( viridae)
– 亚科( virrinae)
– 属 ( virus)
? 以病毒核酸分类
– 类型,DNA或 RNA
– 股数
– 病毒粒子有无囊膜
第 三 节
噬 菌 体
Bacteriophage
内容
一、噬菌体的形态
二、噬菌体的分类
三、噬菌体的增殖周期
四、细菌的溶源性
五、噬菌体的一步生长曲线
六、噬菌体的防治
一、噬菌体的形态
大肠杆菌 T偶数噬菌体典型图
二、噬菌体的分类
? 烈性噬菌体
( Virulent phage)
– 凡侵入寄主细胞后
进行复制繁殖并导致
细胞裂解的噬菌体即
为烈性噬菌体
? 温和性噬菌体
( Temperate
phage)
– 凡侵入细胞后与宿
主细胞的同步复制,
并随宿主细胞的生长
繁殖而传代下去,在
一般情况下不引起宿
主细胞裂解的噬菌体,
称为温和性噬菌体
三、噬菌体的增殖周期 ( 过程 )
? 吸附( Absorption)
? 侵入( Penetration)
? 复制( Replication)
? 装配( Assembly)
? 裂解( Lysis)
噬 菌 体 的 吸 附
(Absorption)
? 吸附是噬菌体侵染宿主细胞的第一步
? 吸附过程决定于,1) 细胞表面受点的结构;
2)噬菌体的吸附器官
? 吸附过程为噬菌体的吸附器官于敏感细菌细胞
表面的敏感接受点相互特异性的互补不可逆接
合
? 一种细菌细胞表面可被多种和多个噬菌体吸附
感染。据测定,一个细菌细胞表面可被 250~
360个噬菌体吸附达到饱和量
? 吸附受环境因子温度,pH,阳离子浓度等影
响
噬菌体的吸附与侵染图
噬 菌 体 的 侵 入
(Penetration)
? 侵染即注入核酸
? 噬菌体以其尾部固着于敏感细菌细胞表面后,将尾
丝展开固着于细胞,尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖,
使细胞壁产生一个小孔,然后尾鞘收缩,将头部的核
酸通过中空的尾髓压入细胞内,而蛋白质外壳则留在
细胞外。此过程可在几十秒内完成
? 通常一种细菌可受到几种噬菌体的侵染,但细菌细
胞一般只允许一种噬菌体进入细胞。往往先进入的噬
菌体可排斥或抑制后进入者。即使进入了,也不能增
殖而消亡
? 尾鞘并不是侵染的必备条件,无尾鞘者也可有效侵
染,但有尾鞘者可提高侵染效率
噬 菌 体 的 复 制 (Replication)
? 包括噬菌体 DNA的复制和蛋白质的合成
? DNA的复制:噬菌体进入细胞后立即以噬菌体 DNA
为模板,利用细菌原有的 RNA合成酶合成早期的
mRNA,由早期 mRNA翻译成早期蛋白质。这些早期
蛋白质是病毒复制所需的酶及抑制细胞代谢的调节蛋
白
? 在这些酶催化下,以亲代 DNA为模板,半保留复制
出子代 DNA
? 在 DNA开始复制后转录的 mRNA为晚期 mRNA,再
由晚期 mRNA翻译成晚期蛋白质即噬菌体外壳的结构
蛋白,如头部蛋白质、尾部蛋白质
? 此时为潜伏期,在细胞内还观察不到噬菌体粒子
? 潜伏期( Latent period) 是指噬菌体西于宿主细胞
至宿主细胞裂解,释放噬菌体的最短时间
噬菌体的侵入、复制和释放
噬菌体的成熟 (Assembly)
? 装配是将分别合成的噬菌体核酸、蛋白质装
配成一个成熟的、有侵染力的噬菌体粒子的过
程
? 大肠杆菌噬菌体的 DNA,头部蛋白质亚单位、
尾鞘、尾髓、基板、尾丝等合成后,收缩聚集,
被头部外壳蛋白包围,形成二十面体的噬菌体
头部。尾部也同时装配,着与头部连接
? 最后装配完毕,成为新的子代噬菌体
噬菌体的释放 (Lysis)
? 成熟的噬菌体粒子大多借宿主细胞的裂解而得
到释放
? 细菌细胞的裂解可导致原浑浊的培养液变清,
固体培养物出现噬菌斑
? 也有丝状噬菌体 fd成熟后不裂解细菌细胞,而
是从宿主细胞中钻出来,细菌细胞仍可生长
? 大肠杆菌的 T偶数噬菌体从吸附到粒子成熟释
放需 15~30min
四、细菌的溶源性
? 溶源性( Lysogeny) 是温和噬菌体侵入宿主
细胞后产生的特性
? 温和性噬菌体侵入到宿主细菌细胞后,其
DNA可整合到宿主细胞的上,并与宿主细胞染
色体 DNA同步复制,但不合成自己的蛋白质壳
体,宿主细胞不裂解而能继续生长繁殖
? 整合在宿主细胞上的温和性噬菌体的基因称
为原噬菌体( Prophage),个别噬菌体不整合
在宿主细胞的上而是附着在细胞膜的某一位点
上呈质粒状态
? 含有原噬菌体的宿主细胞称为溶源性细胞
( Lysogenic cell)
温和噬菌体的遗传学特性
? 温和性噬菌体的基因能整合到宿主细胞染色体 DNA
中,有一个与细菌染色体相附着的位点,并在其某种
基因产物(酶)的作用下,两者在此发生特异性重组
? 温和噬菌体能编码合成一种阻遏体蛋白的基因,它
可阻止噬菌体所有有关增殖基因的表达,是其不能进
入营养状态
? 另外有一些基因调节、控制阻遏体的合成,以维持
稳定的溶源状态
? 溶源细胞的自发性裂解:当阻遏体水平降低到不足
以维持溶源状态,原噬菌体可离开宿主细胞的染色体
而进入增殖周期,并引起宿主细胞裂解的现象。自发
性裂解的频率在 10-2~10-5
溶源性细胞的特性 1
? 溶源细胞的诱发裂解
– 溶源细胞可受各种理化因子如射线、化学诱变剂
的影响而诱发裂解,释放出噬菌体粒子
? 溶源细胞的免疫性
– 阻遏体蛋白除阻遏原噬菌体的基因组外,也同样
能阻遏进入溶源细菌的其他同型噬菌体的基因组,
使其不能在该细胞内复制。因此溶源细菌对同型噬
菌体呈现一种特异的免疫现象。如含有 λ原噬菌体
的溶源性细胞对于 λ噬菌体的毒性突变株有免疫性,
即毒性突变株对非溶源性宿主细胞有毒性,而对溶
源性宿主细胞(含 λ噬菌体 DNA) 却无毒性
溶源性细胞的特性 2
? 溶源性细菌的复愈
– 溶源性细菌细胞有时可在无理化因子影响条件下
即既不发生自发裂解,也不发生诱发裂解而消失其
含有的原噬菌体,成为非溶源性细胞,称为溶源细
胞的复愈或非溶源化。这种菌株为复愈菌株
( Curing strain)
? 溶源性转换 ( Lysogenic conversion)
– 溶源性细菌除了具有产生噬菌体的能力和对相关
噬菌体的免疫性外,有时还伴有其他形状的改变。
这种其他形状的改变称为溶源性转换。许多细菌的
性状受溶源性的影响
噬菌体毒性感染和溶源性过程
五、噬菌体的一步生长曲线
? 噬菌体的一步生长曲线
– 利用烈性噬菌体的生活周期测定噬菌体侵染和成熟病毒体释放的时
间间隔,用于估计每个被侵染的细胞释放出来的新的噬菌体粒子数
量的生长曲线,称为一步生长曲线( One-step growth curve)
– 功能使可反映每种噬菌体的 3个重要特性参数:潜伏期、裂解期和裂
解量( Burst size)
? 噬菌体一步生长曲线可分为,
– 隐晦期( Eclipse phase),噬菌体侵染细菌细胞后,细胞内只出现
噬菌体核酸和蛋白质尚无噬菌体释放的阶段
– 潜伏期( Latent period),是指噬菌体吸附至宿主细胞开始到细
胞释放新的噬菌体止的一段时间
– 上升期( Rise period),指噬菌斑突然上升的时期,即细菌细胞正
被大量裂解。裂解量即是每个感染细菌所释放的新噬菌体的平均数
量
噬菌体生长的一步曲线图
六、噬菌体的防治
1、污染现象,
抗生素、味精、有机溶剂等的发酵生产常会遭受到噬菌体污染,会出
现一些异常现象,如碳源和氮源的消耗减慢,发酵周期延长,pH值异常
变化等,甚至严重时,无法继续发酵引起倒罐。
2、污染原因:发酵菌种本身,或灭菌不彻底。
3、防治措施,
杜绝噬菌体的各种来源。
控制活菌体的排放
使用抗噬菌体菌株和定期轮换生产用菌
噬菌体污染后的补救措施。
第 三 章
非细胞生物
结束
第 三 章
非细胞生物
结束