微生物学课件：第四章 非细胞微生物的形态与结构

第四章

非细胞微生物的形态与结构病毒与我们？HerpesSimplexVirus(HSV)郁金香碎色病烟草花叶病（TMV）甲型H1N1流感病及其病原体本章主要内容病毒概述；病毒的形态和化学组分；病毒的繁殖方式；病毒的培养和纯化；病毒的分类噬菌体概述；噬菌体的形态结构和化学组成；噬菌体的繁殖；噬菌体与发酵工业；噬菌体的其他利用亚病毒类病毒；拟病毒；朊病毒第一节病毒一、概述二、病毒的形态和化学组分三、病毒的繁殖方式四、病毒的培养和纯化五、病毒的分类一、概述（一）病毒病的表象认知时代1、郁金香碎色病－－植物病毒病郁金香碎色病健康郁金香一、概述（一）病毒病的表象认知时代2、天花病16世纪，我国明代率先发明人痘接种法，预防天花，并随后飘洋过海传播到日本和欧洲各国。1796年，英国乡村医生EdwardJenner（1749-1823）接种牛痘预防天花试验成功。3、狂犬病1884年巴斯德发明了狂犬疫苗。1885年巴士德首次使用狂犬疫苗进行治疗一、概述（一）病毒病的表象认知时代一、概述（二）有“毛病”的过滤器和病毒的发现1886年德国人MayerA发现具有传染性的烟草花叶病，但是他指出是由细菌引起的。1892年俄国IvanovskiD发现烟草花叶病病原体能通过细菌滤器，还能引起烟草花叶病。认为是由细菌产生的毒素造成的。1898年荷兰细菌学家BeijerinckMW对烟草花叶病病原体进行研究致病因子不是细菌，而是比细菌小的、具有传染性的活的流质－－病毒引起烟草花叶病的致病因子特点：能通过细菌过滤器；仅能在感染的细胞内繁殖；在体外非生命物质中不能生长。1900年前后德国细菌学家Loeffler和Frosh发现引起牛口蹄疫的病原也可以通过细菌滤器，从而再次证明伊万诺夫斯基和贝杰林克的重大发现。1915年英国人Twort、1917年法国人d’Herelle分别发现细菌（Shigelladysenteriae）病毒-----噬菌体一、概述（三）病毒的本质1935年，美国生物化学家WMStanley从患有花叶病的烟草的提纯汁液中分析出一种蛋白晶体，将这种晶体再溶解后，保持了它的致病性，从而认为病毒是一种蛋白质。英国的Bawden和Pirie提出疑问（？），因为他们发现烟草花叶病毒的提纯液及晶体中还含有相当量的硫和磷，磷是蛋白质没有而核酸有的。Bawden等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白电镜的贡献20世纪30年代后期电镜的发展，可以直接观察到病毒颗粒的形态。1940年Kausche首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒。证明病毒颗粒的内部是核酸，外面包裹着蛋白质，有些病毒颗粒外边被囊膜包裹着

TMV病毒是由蛋白质和核酸两个部分组成。随后的研究又证实核酸可分为RNA和DNA两类。1936年后经过反复试验证明核酸是病毒感染、致病及复制的主体。施拉姆（Schramm）等研究者也证明了T噬菌体侵入细菌内部的是其核酸DNA，而留在细菌外壁的是其蛋白质外壳。进一步的研究发现，有些病毒除含有核酸和蛋白质外，还含有一定量的脂类物质及碳水化合物。一、概述（四）病毒的定义和特点定义：病毒是一类比较原始的、有生命特征的、能够自我复制和严格细胞内寄生的非细胞生物。特点（初步认识）：形态及其微小，一般能通过细菌滤器，必须在电镜下才能观察；有细胞构造，主要成分仅为核酸和蛋白质；一种病毒只含一种核酸，DNA或RNA；在离体条件下，能以无生命力的大分子状态存在，并可长期保持其侵染活力。有的病毒甚至没有蛋白质，只含有具有单独侵染性的较小型的核糖核酸（RNA）分子－－－类病毒；有的病毒只含有不具备侵染性的RNA－－拟病毒；有的病毒没有核酸而有感染性的蛋白质颗粒－－－朊病毒。

以上统称为亚病毒

病毒的基本类型名称基本特征（真）病毒至少含有蛋白质和核酸两类物质亚病毒类病毒含有具有单独侵染性的核糖核酸（RNA）分子拟病毒只含有不具备侵染性的RNA朊病毒没有核酸而有感染性的蛋白质颗粒第一节病毒一、概述二、病毒的形态和化学组分三、病毒的繁殖方式四、病毒的培养和纯化五、病毒的分类二、病毒的形态结构和化学组分病毒形态病毒结构病毒的化学组成Viralsizesandshapes-Variationsinshapesandsizesofvirusescomparedwithabacterialcell,ananimalcellandaeukaryoticribosome.

流感病毒丝状有被膜病毒狂犬病毒子弹形病毒脊髓灰质炎病毒球形病毒痘病毒砖形病毒埃博拉病毒线状T4噬菌体蝌蚪形病毒病毒颗粒（病毒粒子）指成熟的、结构完整的、具有侵染性的单个病毒个体。病毒形状杆状球状蝌蚪状丝状线状子弹形砖状病毒壳体的结构类型

及其与病毒颗粒形状的关系病毒的壳体有三种结构类型螺旋对称壳体二十面对称壳体复合对称壳体螺旋对称壳体亚基有规律地沿着中心轴（核酸）呈螺旋排列，进而形成高度有序、对称的稳定结构。病毒颗粒为直杆状、弯曲杆状和线状等很多植物病毒为坚硬的杆状；一些植物病毒和噬菌体为软而能弯曲的纤维状；昆虫核型多角体病毒多为杆状；二十面对称壳体蛋白质亚基围绕具立方对称的正多面体的角或边排列，进而形成一个封闭的蛋白质的鞘。病毒颗粒为球状大部分动物病毒和少数植物病毒呈球状。

二十面壳体结构复合对称壳体包装有病毒核酸的头部通常呈二十面体对称，尾部呈螺旋对称。病毒为蝌蚪状、砖块状。噬菌体为蝌蚪形。某些动物病毒呈复杂形状，如豆病毒呈砖块状。二、病毒的形态结构和化学组分病毒形态病毒结构病毒的化学组成TheComponentsofaPlantVirus,

anAnimalVirusandaPhage

核壳（nucleocapsid）：蛋白质壳体+核酸（核心），又称核衣壳。裸露病毒颗粒仅由核衣壳构成的病毒颗粒具包膜病毒颗粒核衣壳外具一层脂蛋白膜，由宿主细胞膜衍生而来病毒以出芽方式成熟时获得作用：保护病毒核壳；启动病毒感染；病毒的附属物－－刺突流感病毒（示刺突）腺病毒（示刺突）多角体病毒某些昆虫病毒核衣壳外面有很多蛋白质晶体包被，形成多角形的包涵体，呈四面、长方、六面和十二面等，所以称为多角体病毒。棉铃虫核型多角体病毒

油桐尺蠖核型多角体病毒昆虫质型多角体病毒噬菌体的结构（见下节）二、病毒的形态结构和化学组分病毒形态病毒结构病毒的化学组成毒粒（化学组成）核酸；蛋白质；脂类；碳水化合物；基本化学组成病毒颗粒在化学上表现为核蛋白病毒的核酸核酸是病毒的遗传物质；一种病毒的毒粒只含有一种核酸：DNA或RNA病毒核酸单链DNA（ssDNA）；双链DNA（dsDNA）；单链RNA（ssRNA）；双链RNA（dsRNA）；不同病毒的核酸均可能具有各自不同的结构特征病毒的蛋白质病毒蛋白质结构蛋白非结构蛋白病毒基因组编码的，在病毒复制过程中产生并具有一定功能，但并不结合于毒粒中的蛋白质构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质壳体蛋白；包膜蛋白；存在于毒粒中的酶；参与病毒的入侵或复制（如T4噬菌体的溶菌酶、一些病毒的逆转录酶等）保护作用启动感染（决定感染的特异性）病毒的脂类许多病毒的包膜内存在有脂类化合物（磷脂、脂肪酸、甘油三酸脂和胆固醇等）。这些脂类几乎都是由病毒粒子在细胞内成熟，在细胞膜处以葡生方式释放，直接从寄主细胞膜上得到。病毒脂类存在与病毒的吸附和侵入有关。病毒的碳水化合物有的病毒还含有少量的碳水化合物有包膜病毒中碳水化合物以寡糖侧链的形式与蛋白质结合形成包膜糖蛋白。第一节病毒一、概述二、病毒的形态和化学组分三、病毒的繁殖方式四、病毒的培养和纯化五、病毒的分类三、病毒的繁殖方式－－病毒的复制病毒生长繁殖的特点：严格细胞内寄生物，只能在活细胞内繁殖毒粒宿主细胞有繁殖性的病毒基因组具有感染性的毒粒消失病毒基因组复制、表达病毒核酸和蛋白质装配形成具有感染性的毒粒释放至细胞外原料；能量；生物合成场所；病毒的复制（replication)病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，然后由这些新合成的病毒组分装配（assembly）成子代毒粒，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制.病毒复制过程吸附侵入脱壳生物合成装配释放吸附病毒吸附蛋白（virusattachmentprotein,VAP）一般由衣壳蛋白或包膜上的糖蛋白突起充当。细胞表面受体（也称为病毒受体，virusreceptor）则为有效结合病毒粒子的细胞表面结构。大多数噬菌体的病毒受体为细菌细胞壁上的磷壁酸分子、脂多糖分子以及糖蛋白复合物；有的则位于菌毛、鞭毛或荚膜上。大部分动物病毒的病毒受体为镶嵌在细胞膜脂质双分子层中的糖蛋白，也有的是糖脂或唾液酸寡糖苷。植物病毒迄今尚未发现有特异性细胞受体，其进入植物细胞的机制是通过伤口或媒介传播。吸附吸附于大肠杆菌性毛和菌体上的噬菌体病毒的细胞受体具有种系和组织特异性，决定了病毒的宿主谱。不同种属的病毒其细胞受体不同；同种不同型的病毒、同型不同株的病毒细胞受体不同；有些不同种属的病毒却有相同的细胞受体，其吸附和感染可对其它病毒的感染产生干扰。VAP与病毒受体的结合需要一定的温度条件。在0-37℃内温度越高病毒吸附效率也越高。病毒吸附细胞的过程可在几分钟到几十分钟的时间内完成。侵入病毒吸附后几乎立即发生侵入侵入是依赖于能量的感染步骤不同的病毒-宿主系统病毒侵入机制不同病毒进入宿主细胞的方式病毒直接进入细胞内吞（胞吞方式）膜融合注射式侵入其它特殊的侵入方式动物病毒侵入方式①裸露的病毒直接进入方式；②毒粒包膜与细胞质膜的融合：膜融合是有包膜病毒侵入过程中，病毒包膜与细胞膜融合的一种侵入方式。③细胞的内吞功能：细胞内吞是动物病毒的常见侵入方式。经细胞膜内陷形成吞噬泡，使病毒粒子进入细胞质中。动物病毒侵入方式①裸露的病毒直接进入方式；③细胞的内吞功能；②

毒粒包膜与细胞质膜的融合；吞噬泡（吞噬体）吞噬小体有尾噬菌体侵入方式注射方式将噬菌体核酸注入细胞通过尾部刺突固着于细胞；尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖，是细胞壁产生小孔；尾鞘收缩，核酸通过中空的尾管压入胞内，蛋白质外壳留在胞外；吸附刺突固着尾鞘收缩尾管穿入DNA注入植物病毒侵入方式通过天然的外壁孔侵入；通过植物细胞间的胞间连丝侵入细胞；通过因人为地机械损伤所形成的微伤口进入细胞；靠携带有病毒的媒介，主要靠是有吮吸式口器的昆虫取食将病毒带入细胞。脱壳脱壳是指病毒感染性核酸从衣壳内释放出来的过程。有包膜病毒脱壳包括脱包膜和脱衣壳两个步骤；无包膜病毒只需脱衣壳，脱壳方式以内吞方式或直接进入细胞的病毒粒子，经蛋白酶的降解，先后脱去包膜和衣壳。以膜融合方式侵入的病毒，其包膜在与细胞膜融合时即已脱掉，核衣壳被移至脱壳部位并在酶的作用下进一步脱壳，病毒核酸游离并进至细胞的一定部位进行生物合成。注射式侵入的噬菌体和某些直接侵入的病毒可以直接在细胞膜或细胞壁表面同步完成侵入和脱壳病毒脱壳必须有酶－脱壳酶的参与，脱壳酶来自宿主细胞，有的为病毒基因编码。生物合成病毒借助宿主细胞提供的原料、能量和场所合成核酸和蛋白质，期间所需的多数酶也来自宿主细胞。在病毒进入宿主细胞后生物合成阶段，胞浆中无病毒颗粒，称为隐晦期（eclipse）。病毒大分子的合成病毒基因组的表达与复制存在着强烈的时序性病毒基因组进入胞内宿主细胞的代谢发生改变病毒利用宿主的生物合成机构和场所，使病毒核酸表达和复制，产生大量的病毒蛋白质和核酸。病毒生物合成的第一步是病毒mRNA的合成病毒复制所需要的病毒特异性酶蛋白及蛋白质外壳的合成（5种核酸，6条途径）装配（成熟、形态发生）新合成的毒粒结构组分组装成完整的病毒颗粒，称做病毒的装配，亦称成熟（maturation）或形态发生（morphogenesis）。绝大多数DNA病毒在细胞核内组装；RNA病毒与痘病毒类则在细胞质内组装。无包膜病毒组装成核衣壳即为成熟的病毒粒子病毒的早期蛋白，即非病毒结构成分不组装入病毒，残留在感染细胞中。在病毒成熟位点常见的完整毒粒或前壳体累积形成大量类结晶簇T4噬菌体的装配是一个极为复杂的自我装配的过程T4噬菌体的装配毒粒的释放裸露的病毒毒粒和有包膜的病毒毒粒释放的机制有所不同:裸露病毒经常裂解宿主细胞而被释放有包膜病毒的包膜形成和释放通常同时进行，宿主细胞在一段时间可以持续释放病毒病毒的包膜形成和释放同时进行病毒的释放有包膜的动物病毒是在从宿主细胞核芽出或细胞质膜芽出的过程中裹上包膜而形成包膜病毒病毒的释放有包膜病毒的装配与释放有时也是同时完成的大多数噬菌体都是以裂解细胞方式释放病毒的释放丝杆噬菌体（如M13或fd）不杀死细胞，毒粒以分泌方式不断从受染细胞中释放，并同时完成毒粒的组装。病毒的释放感染周期或复制周期从单个病毒吸附开始至所有病毒释放，此过程称为感染周期或复制周期。

第一节病毒一、概述二、病毒的形态和化学组分三、病毒的繁殖方式四、病毒的培养和纯化五、病毒的分类四、病毒的培养和纯化病毒的培养－二元培养物法病毒的培养特征病毒的纯化动物病毒实验动物鸡胚多种细胞培养1、动物病毒培养方法鸡胚培养法病毒侵染后典型症状－pocks动物细胞（组织）培养技术感染腺病毒18h后的组织培养的状态病毒的致细胞病变效应组织培养中正常的哺乳动物细胞2、植物病毒培养方法植物组织培养方法植物细胞培养方法原生质体培养方法叶片发生花叶、黄化、红化症状；植株矮化、丛枝、畸形形成枯斑、坏死烟草曲叶病毒病植物病毒敏感植物叶片产生坏死斑，或称枯斑植物组织培养方法噬菌体的培养方法噬菌体细菌培养物培养液营养琼脂平板细菌培养液变清亮细菌平板成为残迹平板若是噬菌体样经过适当稀释再接种细菌平板，经过一定时间培养，在细菌菌苔上可形成圆形局部透明区域，即噬菌斑（plague）噬菌体在荧光假单胞菌菌苔上形成的噬菌斑部分大肠杆菌T系噬菌体在大肠杆菌菌苔上产生的噬菌斑。噬菌斑表型有显著差别。四、病毒的培养和纯化病毒的培养－二元培养物法病毒的培养特征病毒的纯化病毒培养特征－群体特征空斑：是由动物病毒在宿主单层细胞培养物上所形成的局部病损区域。枯斑：是由植物病毒在植物叶片上所形成的病斑。噬菌斑：是指病毒侵染细菌在细菌菌苔上所形成的负菌落（空斑）。包涵体：是病毒侵染动植物细胞，在细胞内所形成的一种群体特征。也就是存在于动植物细胞中的病毒。四、病毒的培养和纯化病毒的培养－二元培养物法病毒的培养特征病毒的纯化

蛋白质提纯方法（盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、凝胶层析、离子交换等）病毒的纯化纯化标准纯化的病毒制备物应保持其感染性病毒是有感染性的生物体病毒具有化学大分子的属性纯化的病毒制备物的理化性质应具有均一性

方法主要化学组成为蛋白质具有一定的大小、形状和密度差速离心梯度离心（超速离心）常用的病毒纯化方法1、差速和密度梯度离心法（differentialanddensitygradientcentrifugation）2、病毒沉淀法（precipitationofvirus）：过饱和硫酸铵3、杂质变性法（denaturationofcontaminants）：加热或改变pH使杂质变性；丙酮、氯仿等有机溶剂使蛋白质等杂质变性4、细胞组分的酶消化法（enzymaticdigestionofcellconstituents）：核酶、蛋白酶降解细胞中的核酸核蛋白质。病毒对其具有较强抗性。第一节病毒一、概述二、病毒的形态和化学组分三、病毒的繁殖方式四、病毒的培养和纯化五、病毒的分类ClassificationofvirusesHistorically,virologistsclassifiedvirusesbythetypeofhoststructurestheyinfected.Bacteriaviruses(bacteriophage)plantvirusesanimalviruses.Virusescanalsobeclassifiedinregardstothespecifictissuetheyinfect

–dermotropic,neurotropic,pneumotropicandviscerotropic.ClassificationofvirusesDiscoveriesatthebiochemicalandmolecularlevelsallowedvirusestobeclassifiedbasedon;TypeandstructureoftheirNA.Methodofreplication.Hostrange.Otherphysicalandchemicalcharacteristics.1966–

InternationalCommitteeonTaxonomyofViruses(ICTV)formedtoestablishasingle,universaltaxonomicschemeforviruses.VirusfamiliesareoftendistinguishedbytheirNAtype,capsidshape,envelopeandsize.GroupContains

I

dsDNAviruses

II

ssDNAviruses

III

dsRNAviruses

IV

(+)ssRNAviruses

V

(-)ssRNAviruses

VI

ssRNA-RTviruses

VII

dsDNA-RTvirusesBaltimoreclassificationss:single-stranded,ds:doublestranded

RT:reversetranscribingExampleofRNAvirusPolio(Enterovirus).Oncovirus(Reterovirus).TheAIDSvirus–alsoaRetrovirus.Rabiesvirus(Rhabdovirus).Fluvirus(Orthomyxovirus)Picornaviruses–verysmall,naked,polyhedral,(+)senseRNAviruses.TheyincludetheEnterovirus,Hepatovirus,andRhinovirus.Poliovirus71,500XRetroviruses

–envelopedvirusesthathavetwocompletecopiesof(+)senseRNA.Theyalsocontaintheenzymereversetranscriptase,whichusestheviralRNAtoformacomplementarystrandofDNA,whichisthenreplicatedtoformdsDNA.Oncovirus42,500XRhabdovirus

–

Thecapsidishelicalandmakesthevirusnearlyrodorbullet-shaped.ContainanRNA-dependentRNApolymerasethatusesthe(-)sensestrandtoforma(+)sensestrandthatservesasamRNAandtemplateforsynthesisofnewviralRNA.Rabiesvirus164,121XOrthomyxovirus–mediumsized,envelope,(-)sensethatvaryinshapefromsphericaltohelical.Theirgenomeissegmentedintoeightpieces.Influenzavirus186,098XExamplesofDNAvirusHerpes(Herpesvirus).Humanpapillomavirus(warts).Parvovirus(causesdiseaseinanimals–nothumans).Herpesvirus

–relativelylarge,envelopedwithlineardsDNA.Widelydistributedinnature,andmostanimalsareinfectedwithoneormoreofthe100typesdiscovered.Herpesvirus148,924X第二节噬菌体一、概述二、噬菌体的形态结构和化学组成三、噬菌体的繁殖四、噬菌体与发酵工业五、噬菌体的其他利用一、概述1、噬菌体的发现1915年英国人Twort培养葡萄球菌时发现菌落出现透明斑。1917年法国人d’Herelle观察到痢疾杆菌的新鲜液体培养物能被加入的某种污水的无细菌滤液所溶解，培养物由混浊变澄清。溶菌因子－－噬菌体2、噬菌体的概念是侵染细菌、放线菌、蓝细菌等原核微生物的病毒。20世纪60年代后发现一些真菌都有噬菌体的存在：酵母菌、青霉菌、曲霉菌、交链孢菌、镰刀菌等。3、噬菌体的分布土壤肥料粪便腐烂的有机物污水（包括下水道污水）发酵工厂排出的废液周围空气第二节噬菌体一、概述二、噬菌体的形态结构和化学组成三、噬菌体的繁殖四、噬菌体与发酵工业五、噬菌体的其他利用噬菌体的基本形态dsDNAdsDNAdsDNAssDNAssRNAssDNA头部颈部尾鞘刺突尾丝基板E.coliT4噬菌体结构模式图噬菌体的结构化学组成蛋白质核酸dsDNAssDNAssRNAdsRNA第二节噬菌体一、概述二、噬菌体的形态结构和化学组成三、噬菌体的繁殖四、噬菌体与发酵工业五、噬菌体的其他利用三、噬菌体的繁殖根据噬菌体与宿主细胞间的关系，将噬菌体分为：烈性噬菌体（或称毒性噬菌体）温和噬菌体噬菌体侵入细菌细胞后，在宿主细菌细胞内增殖，产生大量子噬菌体，并通过裂解细菌细胞而释放出来的噬菌体，被称为烈性噬菌体。T4噬菌体是一个典型的烈性噬菌体。敏感性菌株（体）（一）烈性噬菌体噬菌体繁殖的5个阶段：吸附、侵入、增殖（复制与生物合成）、成熟（装配）、裂解释放吸附噬菌体粒子敏感细菌随机碰撞而接触（静电引力或氢键）可逆吸附，无特异性（非细胞颗粒也可吸附）噬菌体表面蛋白与细菌受体的结合特异性，不可逆吸附，启动噬菌体感染的第一阶段吸附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。宿主菌表面特异性受体E.coli对T3、T4、T7的特异性受体是脂多糖层；E.coli对T2、T6的特异性受体是脂蛋白层；噬菌体的吸附器官尾丝顶角上的衣壳粒

不同噬菌体吸附于宿主细胞的部位不同E.coliT系噬菌体以其尾部的末端吸附于宿主细胞表面；E.coliM13噬菌体吸附于宿主细胞的性纤毛末端；还有噬菌体吸附于E.coli性纤毛的侧面影响噬菌体吸附的因素噬菌体数量阳离子浓度温度辅助因子（Trp、Biotin）感染复数（度）每一敏感细胞所能吸附的相应噬菌体的数量。侵入有尾噬菌体：注射方式将噬菌体核酸注入细胞首先吸附，并通过尾部刺突固着于细胞；尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖，是细胞壁产生小孔；尾鞘收缩，核酸通过中空的尾管压入胞内，蛋白质外壳留在胞外；吸附刺突固着尾鞘收缩尾管穿入DNA注入无尾噬菌体的侵入丝状噬菌体M13：将核酸注入宿主细胞内，而留下90％蛋白质在细胞外；丝状噬菌体f1、fd：为ssDNA的雄性噬菌体，只能侵入雄性菌株，通过雄性菌株的性纤毛将其DNA转入到菌体内；人工分离的裸露的DNA也能进入菌体内；如果大量噬菌体在短时间内吸附于同一细胞上，使细胞壁产生许多小孔，也可引起细胞立即裂解，但并未进行噬菌体的增殖，这种现象称为自外裂解。自外裂解（lysisfromwithout）复制（增殖）核酸复制蛋白质生物合成两种不同的复制情况噬菌体核酸侵入宿主细胞后，立即破坏细菌的核质体，细菌的合成作用停止，而以噬菌体核酸为模板利用宿主RNA聚合酶、核糖体等合成噬菌体所需的酶类；噬菌体核酸侵入宿主细胞后，还需要依赖宿主细胞提高的某些酶类，因此噬菌体并不破坏宿主细胞的核质体，从而使宿主细胞能够继续合成某些蛋白质；装配T4噬菌体的装配是一个极为复杂的自我装配的过程

T4噬菌体注入后约30min细菌中含大量的完整噬菌体大多数噬菌体都是以裂解细胞方式释放释放T4噬菌体释放过程涉及多个基因一个基因指导合成内溶菌素，它攻击细胞壁肽聚糖。一个基因指导合成噬菌体蛋白－－穿孔素(holin)，它破坏质膜，使呼吸停止，并允许内溶菌素攻击肽聚糖，推测它使膜形成孔洞释放丝杆噬菌体（如M13或fd）不杀死细胞，子代毒粒以分泌方式不断从受染细胞中释放，并同时完成毒粒的组装。毒性噬菌体的一步生长（复制周期、裂解性周期、增殖周期、溶菌性周期）T4噬菌体的生命周期TimecourseofeventsinphageT4infectionLatentperiod一步生长曲线（one－stepgrowthcurve）定义：定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。噬菌斑和噬菌体效价的测定一步生长曲线测定方法一步生长曲线特征研究一步生长曲线意义噬菌斑和噬菌体效价的测定噬菌斑(plaque)：在固体培养基上，若用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，称为噬菌斑。不同噬菌体噬斑的形态与大小不尽相同。噬菌斑的形态：部分大肠杆菌T系噬菌体在大肠杆菌菌苔上产生的噬菌斑。噬菌斑表型有显著差别。噬斑荧光假单胞菌噬菌斑噬菌斑的形态噬菌斑作用用于菌株鉴定用于噬菌体的检出、分离和纯化进行噬菌体的计数噬菌体效价的测定效价(噬菌斑形成单位数,plaque－formingunit，pfu、感染中心数):表示每毫升试样种所含有的具侵染性的噬菌体粒子数。效价测定方法试管法琼脂平板法单层琼脂法双层琼脂法玻片快速法电镜直接计数法平板法效价测定原理噬菌体检查和效价测定方法－双层琼脂法（2％agar）（1％agar）噬菌体检查和效价测定方法－单层琼脂法噬菌体检查和效价测定方法－平板点滴法效价计算公式效价＝噬菌斑数目噬菌体稀释液体积×噬菌体稀释度成斑率（efficiencyofplating，EOP）同一样品根据噬菌斑计算出来的效价与用电镜计算出来的效价之比。一步生长曲线测定方法1、用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞；2、数分钟后，加入抗噬菌体的抗血清（中和未吸附的噬菌体）；3、将上述混合物大量稀释，终止抗血清的作用和防止新释放的噬菌体感染其它细胞；4、保温培养并定期检测培养物形成噬菌斑数目（对噬菌体含量进行计数）；5、以感染时间为横坐标，以噬菌斑数目为纵坐标，绘制出噬菌体特征性的繁殖曲线－－一步生长曲线；一步生长曲线测定方法取培养物直接测定噬菌体数量将培养物过滤去细胞后测定噬菌体数量将细胞裂解后测定噬菌体的数量。前期可将培养物先离心去上清以消除未吸附噬菌体的影响潜伏期噬菌体吸附到细胞到释放出新噬菌体的时间隐蔽期噬菌体在受染细胞内消失到细胞内出现新的噬菌体时间在潜伏期的前一段，受染细胞内检测不到感染性噬菌体，后一阶段，感染性噬菌体在受染细胞内的数量急剧增加。隐蔽期噬菌体在细胞内存在的动力学曲线呈线性函数，而非指数关系，从而证明子代噬菌体颗粒是由新合成的噬菌体基因组与蛋白质经装配成熟，而不是通过双分裂方式产生的。裂解量：每个受染细胞所产生的子代噬菌体颗粒的平均数目。其值等于潜伏期受染细胞的数目除以稳定期受染细胞所释放的全部子代噬菌体数目：稳定期噬菌体效价与潜伏期噬菌体效价之比。

噬菌体复制（繁殖）：（一步生长曲线）1、吸附期；游离的噬菌体吸附到宿主细胞2、潜伏期；从噬菌体吸附到细胞到释放出新噬菌体的最短时期3、裂解期；随着菌体不断破裂，新噬菌体数目增加，直到最高值测定一步生长曲线的意义了解噬菌体在菌体内的最短潜伏期和平均收获量（裂解量、爆破量）－－反映噬菌体的重要特征参数之一裂解量：是指每个被感染的细菌释放新的噬菌体的平均数。了解理化因素的变化对噬菌体感染循环时间的影响，以及每个被感染菌释放噬菌体的影响。裂解量＝裂解期平均噬菌斑数潜伏期平均噬菌斑数感染宿主细胞后不能完成复制循环，噬菌体基因组长期存在于宿主细胞内，没有成熟噬菌体产生。所以温和噬菌体也称溶源性噬菌体（lysogenicphage）这一现象称做溶源性（lysogeny）现象（二）温和噬菌体温和噬菌体的溶源性反应（繁殖）整合于细菌染色体或以质粒形成存在的温和噬菌体基因组称做原噬菌体（prophage、前噬菌体）在原噬菌体阶段，噬菌体的复制被抑制，宿主细胞正常地生长繁殖，而噬菌体基因组与宿主细菌染色体同步复制，并随细胞分裂而传递给子代细胞。细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因组的细菌称做溶源性细菌（lysogenicbacteria）溶源性细菌的基本特性特性1：溶源性是溶源性细菌的一个及其稳定的遗传特性特性2：自发裂解：溶源性细菌的自发裂解特性3：诱发裂解：H2O2、UV、X－射线、氮芥子气、乙酰亚胺、丝裂霉素C等特性4：免疫性：被温和噬菌体感染后形成的溶源性细菌具有“免疫性”，即其它同类噬菌体虽然可以再次感染该细胞，但不能增殖，也不能导致溶源性细菌裂解。特性5：溶源性细菌的复愈：溶源性细菌有时消失了其中的原噬菌体，变成非溶源性细胞，这时既不发生自发裂解现象，也不发生诱发裂解现象。称为溶源性细菌的复愈后非溶源化。特性6：溶源转变：原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性外的其他的表形改变，包括溶源菌细胞表面性质的改变和致病性转变被称为溶源转变(lysogenicconversion)。例如：白喉杆菌只有在含有特定类型的原噬菌体时才能产生白喉毒素，引起被感染机体发病。外界因素如紫外线可引起宿主的染色体的破坏，宿主产生应急反应合成具有DNA重组活性的RecA蛋白，导致cI的被降解，噬菌体进入裂解循环。诱发裂解是检查是否存在溶原性细菌的有效方法溶源性细菌的检定方法需要一种敏感的、非溶源性的菌株作为指示菌；对待测的溶源性菌株进行诱发裂解；培养物过滤，滤液与指示菌混合，观察是否形成噬菌斑；结果：有噬菌斑：为溶源菌无噬菌斑：不是溶源菌温和噬菌体的存在状态游离的、具有感染性的病毒粒子；原噬菌体；营养期噬菌体决定温和噬菌体三种存在状态的因素细菌和噬菌体本身的遗传特性温度宿主生理状况菌种每个细菌所接受的噬菌体的数目溶源性存在大肠杆菌假单胞菌沙门氏菌链球菌芽孢杆菌棒杆菌弧菌极毛杆菌溶源性菌株的命名E.coliK12（λ）温和噬菌体的种类按照温和噬菌体与细菌DNA结合部位不同可分为两类：只有一个结合部位：附着在宿主细胞膜的某一位点，或具有多个或不定的接合位点：第二节噬菌体一、概述二、噬菌体的形态结构和化学组成三、噬菌体的繁殖四、噬菌体与发酵工业五、噬菌体的其他利用噬菌体对发酵工业的危害发酵周期延长发酵液变清发酵产物难以形成严重时倒罐、停产等噬菌体的分离与检查原理分离方法：双层琼脂平板方法：

单层琼脂平板方法：载玻片快速法：噬菌体防治避免噬菌体污染，应树立“预防为主”的观念。1）决不使用可疑菌种；2）严格保持环境卫生，决不随意丢弃、排放生产菌种的菌液；3）注意通气质量，严格过滤；4）不断筛选抗噬菌体菌种；5）经常轮换生产菌种；6）严格会客制度。第二节噬菌体一、概述二、噬菌体的形态结构和化学组成三、噬菌体的繁殖四、噬菌体与发酵工业五、噬菌体的其他利用噬菌体其它利用价值测定辐射剂量在分子生物学中的应用第三节亚病毒一、类病毒二、拟病毒三、朊病毒

亚病毒类病毒拟病毒朊病毒具有侵染性的RNA分子包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒不含核酸的具有侵染性的蛋白质第三节亚病毒一、类病毒二、拟病毒三、朊病毒

（一）类病毒的发现早在1922年在美国发现了一种严重影响马铃薯产量的马铃薯纺锤形块茎病（Potatospindletubedisease，PSTD）。1960年以来，在我国的黑龙江省也发现了这类病毒，造成马铃薯减产20～70％。1971年瑞士的T.O.Diener经过研究证实了引起这类病毒的病原生物是一种不具蛋白质衣壳，仅有RNA组成的新病毒，称它为马铃薯纺锤形块茎病类病毒（Potatospindletuberviroid，PSTV）。马铃薯纺锤型块茎病检疫对象，向日本出口马铃薯接受该项检疫。组织培养法植物脱毒技术（二）类病毒定义

只含RNA一种核酸的最小的，专性细胞内寄生的分子生物。（三）类病毒分布只在植物体中发现类病毒引起的植物病害马铃薯纺锤形块茎病番茄簇顶病柑桔裂皮病菊花矮化病黄瓜白果病椰子死亡病酒花矮化病（四）类病毒的基因组其基因组为单股闭合环状的RNA分子，由246～375个核苷酸分子组成相对分子量很小，（0.5～1.2）*105不够编码1个蛋白分子

详细内容自学！！！第三节亚病毒一、类病毒二、拟病毒三、朊病毒

（一）拟病毒的发现1981年Randles等在绒毛烟（Nicotianavelutina）上分离到一种直径为30nm的二十面体病毒，称为绒毛烟斑驳病毒（VTMoV，velvettobaccomottlevirus）。当他们在鉴定该病毒时，发现其基因组除含一种大分子线状ssRNA（称RNA-1）外，还含有一种类似于类病毒的环状ssRNA分子（称RNA-2）及它的线状形式（称RNA-3）。进一步研究表明，用RNA-1和RNA-2进行单独接种时都不能感染和复制，只有把两者