《食品微生物第三章》PPT課件

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1、第 三 章 微 生 物 的 形 態(tài) 和 構(gòu) 造 本 章 主 要 內(nèi) 容 病 毒病 毒 概 況病 毒 的 形 態(tài) 、 構(gòu) 造 和 化 學(xué) 組 分噬 菌 體病 毒 與 實(shí) 踐 亞 病 毒類 病 毒擬 病 毒朊 病 毒 病 毒 概 述 與 分 類 病 毒 （ Virus）非 細(xì) 胞 生 物（ 真 ） 病 毒 （ Euvirus） :至 少 含 有 核 酸 和 蛋 白 兩種 組 分亞 病 毒 （ Subvirus）類 病 毒 ： 只 含 具 單 獨(dú) 侵 染 性 的 RNA組 分?jǐn)M 病 毒 ： 只 含 不 具 單 獨(dú) 侵 染 性 的 RNA組 分朊 病 毒 ： 只 含 蛋 白 質(zhì) 一 種 組 分 病 毒

2、 學(xué) (virulogy)發(fā) 展 史n 十 九 世 紀(jì) 末 ， 動(dòng) 植 物 病 毒 性 傳 染 病 致 病 因 子 的 認(rèn) 識(shí)1892年 ， 俄 伊 萬 諾 夫 斯 基 ， 首 次 發(fā) 現(xiàn) 感 染 煙 草 花 葉 病 的 因 子 ， 通過 細(xì) 菌 濾 器1898年 ， 荷 貝 哲 林 克 ， 感 染 因 子 稱 為 病 毒 （ Virus）n 1935年 ， 斯 坦 萊 美 分 離 提 純 了 TMV結(jié) 晶 (nobel prize)n 1952年 ， Kershey 和 Chase噬 菌 體 傳 物 質(zhì) 是 DNA n 1955年 ， Franenkel-conrat 完 成 病 毒 拆 開

3、 實(shí) 驗(yàn)n 1965年 ， Spiegelma首 次 在 細(xì) 胞 外 復(fù) 制 E.coly噬 菌 體n 1970， Baltimore和 Temin發(fā) 現(xiàn) 反 轉(zhuǎn) 錄 酶 1n 1971年 以 后 相 繼 發(fā) 現(xiàn) 了 亞 病 毒 ， 朊 病 毒 ， 擬 病 毒 并 相 繼 測出 各 類 病 毒 核 酸 一 級(jí) 結(jié) 構(gòu) n 完 成 了 幾 種 病 毒 基 因 組 的 測 序 并 將 完 成 所 有 病 毒 測 序 第 一 節(jié) 病 毒 形 態(tài) 與 結(jié) 構(gòu)Morphology and Structure of Virus 本 節(jié) 主 要 內(nèi) 容 病 毒 的 特 征 病 毒 的 形 態(tài) 構(gòu) 造 和 化

4、 學(xué) 組 成 病 毒 的 種 類 病 毒 的 繁 殖 方 式 病 毒 的 定 義 病 毒 （ Virus）沒 有 細(xì) 胞 結(jié) 構(gòu) ， 但 具 有 遺 傳 、 變 異 等 生 命 特征 的 一 類 微 生 物 。 （ 體 積 非 常 小 、 結(jié) 構(gòu) 極 其簡 單 、 性 質(zhì) 十 分 特 殊 的 生 命 形 式 ） 病 毒 是 由 一 個(gè) 或 幾 個(gè) 核 酸 分 子 組 成 的 基 因 組 ，有 一 層 蛋 白 或 脂 蛋 白 保 護(hù) 性 外 殼 ， 且 可 在 一定 宿 主 細(xì) 胞 中 自 我 復(fù) 制 的 感 染 性 因 子 。 病 毒 的 特 征q 形 態(tài) 極 其 微 小 ,必 須 在 電 鏡

5、 下 才 能 觀 察 ,一 般 都 具 過 濾 性 ;q 沒 有 細(xì) 胞 構(gòu) 造 ， 每 一 種 病 毒 只 含 一 種 核 酸 ,不 是 DNA就 是RNA;q 不 存 在 個(gè) 體 生 長 和 二 均 分 裂 等 細(xì) 胞 繁 殖 方 式 ;q 既 無 產(chǎn) 能 酶 系 ,也 無 蛋 白 合 成 系 統(tǒng) ， 利 用 宿 主 細(xì) 胞 設(shè) 備 進(jìn) 行增 殖 ,q 能 整 合 到 宿 主 的 基 因 中 ， 誘 發(fā) 潛 伏 性 感 染 ，q 在 宿 主 活 細(xì) 胞 內(nèi) 營 專 性 寄 生 ; q 在 離 體 條 件 下 ,能 以 無 生 命 的 化 學(xué) 大 分 子 狀 態(tài) 存 在 ,并 可 行 成結(jié)

6、晶 ;q 對(duì) 一 般 抗 生 素 不 敏 感 ,但 對(duì) 于 干 擾 素 敏 感 . 病 毒 的 特 征 （ 續(xù) ）q既 無 產(chǎn) 能 酶 系 ,也 無 蛋 白 合 成 系 統(tǒng) ;q在 宿 主 活 細(xì) 胞 內(nèi) 營 專 性 寄 生 ; q在 離 體 條 件 下 ,能 以 無 生 命 的 化 學(xué) 大 分 子 狀 態(tài) 存 在 ,并 可 行 成 結(jié) 晶 ;q對(duì) 一 般 抗 生 素 不 敏 感 ,但 對(duì) 于 干 擾 素 敏 感 . 病 毒 與 其 他 微 生 物 的 主 要 區(qū) 別 要 點(diǎn)微 生 物 種 類 含 有DNA RNA 在 無 生 命培 養(yǎng) 基 生長 二 均 分裂 核 糖 體 抗 生 素敏 感 性

7、 干 擾 素敏 感 性細(xì) 菌 + + + + + -枝 原 體 + + + + + -立 克 次 氏 體 + - + + + -衣 原 體 + - + + + + 病 毒 DNA or RNA - - - + 宿 主 范 圍 幾 乎 所 有 的 生 物 都 可 以 感 染 相 應(yīng) 的 病 毒 。 根 據(jù) 宿 主可 以 分 三 類 ： 動(dòng) 物 病 毒 植 物 病 毒 細(xì) 菌 病 毒 （ 或 稱 噬 菌 體 ） 病 毒 總 數(shù) 應(yīng) 大 大 高 于 一 切 細(xì) 胞 生 物 的 總 數(shù)已 發(fā) 現(xiàn) ： 人 類 病 毒 有 300多 種 、 脊 椎 動(dòng) 物 病 毒 有 931種 、昆 蟲 病 毒 有 16

8、71種 、 植 物 病 毒 有 600余 種 、 真 菌 病 毒 有 近100種 、 已 電 鏡 觀 察 的 噬 菌 體 至 少 有 2850種 或 株 二 . 病 毒 的 大 小 絕 大 多 數(shù) 病 毒 都 能 通 過 細(xì) 菌 過 濾 器 測 量 病 毒 大 小 的 單 位 是 nm（ 10-9m） ， 必須 通 過 電 子 顯 微 鏡 才 能 觀 察 其 形 態(tài) 。病 毒 :細(xì) 菌 :真 菌 1:10:100 各 種 病 毒 的 大 小 差 異 很 大 。最 大 的 病 毒 ： 牛 痘 病 毒 200 nm。 大 小 近 似 于 最小 的 原 核 微 生 物 （ 支 原 體 ）最 小 的

9、病 毒 ： 脊 髓 灰 質(zhì) 炎 病 毒 28 nm， 相 當(dāng)于 最 大 的 蛋 白 質(zhì) 分 子 （ 血 紅 素 蛋 白 質(zhì) ） 圖 3-1 病 毒 的 大 小 2.病 毒 的 形 態(tài) 各 種 病 毒 的 大 小 差 異 很 大 。 病 毒 的 形 態(tài) 一 般 可 以 分 為 四 種 ： 桿 形 、 球 形 、磚 形 和 蝌 蚪 形 。植 物 病 毒 多 為 桿 形 ， 絲 狀 ， 也 有 球 狀 如 煙 草 花 葉 病 毒 ；動(dòng) 物 病 毒 多 為 球 形 ， 卵 圓 形 或 磚 形 ， 如 流 感 病 毒 （ 球 形 ） ， 痘 病 毒 （ 磚 形 ） 。噬 菌 體 多 為 蝌 蚪 形 a.

10、痘 苗 病 毒 ,b口 瘡 病 毒 , c腮 腺 炎 病 毒 ,d. e.T偶 數(shù) 噬 菌 體 . f皰 疹 病 毒 ,. g大 蚊 虹 色 病 毒 ,j.煙 草 花 葉 病 毒 ,i.腺 病 毒 . 多 瘤 病 毒 脊 髓 灰 質(zhì) 炎 病 毒病 毒 的 大 小 與 形 態(tài) 3. 典 型 病 毒 粒 子 的 構(gòu) 造基 本 結(jié) 構(gòu)病 毒 的 對(duì) 稱 性 螺 旋 對(duì) 稱 的 病 毒 粒 子 二 十 面 體 對(duì) 稱 病 毒 粒 子 復(fù) 合 對(duì) 稱 的 病 毒 粒 子 3. 典 型 病 毒 粒 子 的 基 本 構(gòu) 造 病 毒 粒 子 (virion、 病 毒 顆 粒 virus particle) ：

11、 指成 熟 的 、 結(jié) 構(gòu) 完 整 的 并 具 有 感 染 性 的 單 個(gè) 病毒 。 病 毒 粒 的 基 本 成 分 ： 核 酸 與 蛋 白 質(zhì)核 心 （ Core, Genome） ： 由 DNA或 RNA構(gòu) 成衣 殼 （ Capsid） ： 由 許 多 衣 殼 粒 蛋 白 構(gòu) 成包 膜 ： 由 類 脂 或 脂 蛋 白 構(gòu) 成 病 毒 的 構(gòu) 造 核 衣 殼 衣 殼 核 酸包 膜 病 毒 學(xué) 名 詞 解 釋 外 殼 （ capsid） ： 是 由 多 個(gè) 病 毒 蛋 白 亞 基 組 成 的 包 裹在 病 毒 基 因 組 核 酸 外 面 的 結(jié) 構(gòu) 。 殼 粒 （ capsomer） ： 組

12、成 外 殼 的 結(jié) 構(gòu) 亞 基 ， 并 非 總是 均 勻 分 布 的 ， 往 往 聚 集 成 群 體 ， 二 個(gè) 、 三 個(gè) 、 五 個(gè) 甚 至六 個(gè) 亞 基 聚 在 一 起 ， 用 負(fù) 染 法 在 電 鏡 下 所 分 辨 開 的 一 個(gè) 個(gè)亞 基 ， 可 能 并 非 單 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 亞 基 ， 而 是 它 們 的 群 體 ， 實(shí) 際 上是 形 態(tài) 亞 基 稱 之 為 殼 粒 。 包 膜 （ envelop） ： 大 多 數(shù) 動(dòng) 物 病 毒 ， 在 毒 粒 外 被 有 由 糖蛋 白 ， 脂 肪 所 形 成 的 外 膜 ， 稱 之 為 包 膜 。 糖 蛋 白 在 膜 上 往往 形 成 各 種 形

13、 狀 的 突 起 ， 包 膜 在 識(shí) 別 寄 主 、 侵 入 寄 主 細(xì) 胞 ，病 毒 的 抗 原 性 方 面 起 重 要 作 用 。 4. 病 毒 的 對(duì) 稱 性 病 毒 根 據(jù) 其 衣 殼 粒 的 排 列 方 式 不 同 而 表 現(xiàn) 出 三 種不 同 的 構(gòu) 型 ：1.螺 旋 對(duì) 稱 蛋 白 質(zhì) 亞 基 沿 中 心 軸 呈 螺 旋 排 列 ， 形 成 高度 有 序 、 對(duì) 稱 的 穩(wěn) 定 結(jié) 構(gòu) 。 以 煙 草 花 葉 病 毒 （ TMV） 為 典 型 代 表 的 植 物 病 毒 。2.多 面 體 對(duì) 稱 （ 等 軸 對(duì) 稱 ） 最 常 見 的 多 面 體 是 二 十 面體 。 以 腺 病

14、 毒 為 典 型 代 表 的 動(dòng) 物 病 毒 。3.復(fù) 合 對(duì) 稱 此 類 病 毒 的 衣 殼 由 兩 種 結(jié) 構(gòu) 組 成 ， 既 有螺 旋 對(duì) 稱 部 分 ， 也 有 多 面 體 對(duì) 稱 部 分 ， 故 稱 復(fù) 合 對(duì) 稱 。 例 如 蝌 蚪 狀 的 噬 菌 體 （ T-偶 數(shù) 噬 菌 體 ） ， 其 頭 部 是 多 面 體對(duì) 稱 ， 尾 部 是 螺 旋 對(duì) 稱 。 病 毒 的 三 種 不 同 的 構(gòu) 型螺 旋 對(duì) 稱 復(fù) 合 對(duì) 稱復(fù) 合 對(duì) 稱 病 毒 的 形 態(tài) 多 面 體 對(duì) 稱 Adenovirus The nucleocapsid (arrows) can be seen wit

15、hin the envelope. Transmission Electron Micrograph of HIV-1 Stained to Show Surface Glycoproteins 病 毒 的 形 態(tài) 螺 旋 對(duì) 稱 Tobacco Mosaic Virus 病 毒 的 形 態(tài) 復(fù) 合 對(duì) 稱T 4 Bacteriophage 5. 病 毒 的 群 體 形 態(tài) 當(dāng) 病 毒 大 量 聚 集 并 使 宿 主 細(xì) 胞 發(fā) 生 病 變 時(shí) 所 形 成 的具 有 一 定 形 態(tài) 、 構(gòu) 造 并 能 用 光 學(xué) 顯 微 鏡 加 以 觀 察 和識(shí) 別 的 特 殊 群 體包 涵 體 (inclu

16、sion body)噬 菌 斑 (plaque)空 斑 (plaque)枯 斑 (lesion) 病 毒 菌 落 群 體 形 態(tài) 的 意 義病 毒 的 分 離 、 純 化 、 鑒 別 和 計(jì) 數(shù) 1） 包 涵 體 （ inclusion body） 定 義 ： 在 某 些 感 染 病 毒 的 宿 主 細(xì) 胞 內(nèi) ， 出 現(xiàn) 光學(xué) 顯 微 鏡 下 可 見 的 大 小 、 形 態(tài) 和 數(shù) 量 不 等 的 小 體 。 包 涵 體 在 細(xì) 胞 中 的 形 成 部 位 ：位 于 細(xì) 胞 核 內(nèi) 如 包 疹 病 毒位 于 細(xì) 胞 質(zhì) 內(nèi) 如 狂 犬 病 毒 等胞 核 內(nèi) 胞 質(zhì) 都 有 麻 疹 病 毒 包

17、 涵 體 的 本 質(zhì) ：大 多 數(shù) 是 病 毒 粒 子 組 成 的 ，少 數(shù) 是 細(xì) 胞 對(duì) 病 毒 的 反 應(yīng) 。 2） 噬 菌 斑 (plaque) 將 少 量 的 噬 菌 體 和 大 量 的 宿 主 細(xì) 胞 混 合 后 ， 與 瓊 脂 培 養(yǎng)基 在 培 養(yǎng) 皿 中 混 合 均 勻 。 經(jīng) 一 定 時(shí) 間 培 養(yǎng) 后 ， 在 平 板 表面 布 滿 宿 主 細(xì) 胞 的 菌 苔 上 ， 可 用 肉 眼 看 到 一 個(gè) 一 個(gè) 透 亮不 長 菌 的 小 圓 斑 。 這 就 是 噬 菌 斑 。 下 層 培 養(yǎng) 基 雙 層 培 養(yǎng) 基 噬 菌 斑敏 感 菌 +上 層 培 養(yǎng) 基噬 菌 體 稀 釋 液

18、 敏 感 菌 菌 苔 噬 菌 斑 (plaque) 噬 斑熒 光 假 單 胞 菌 噬 菌 斑 應(yīng) 用 ： 1、 噬 菌 體 定 量 計(jì) 數(shù) 2、 噬 菌 體 的 鑒 定 3） 空 斑 和 病 斑 ： 在 動(dòng) 物 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 物 上 的 與 噬菌 斑 類 似 的 空 斑 ,稱 為 病 斑 4） 枯 斑 ： 植 物 病 毒 在 植 物 葉 片 上 形 成 的 群體 稱 為 枯 斑 。 6. 病 毒 的 化 學(xué) 組 成 蛋 白 質(zhì) ：構(gòu) 成 噬 菌 體 的 外 殼 ；有 的 噬 菌 體 含 有 少 數(shù) 幾 種 酶 核 酸 ：存 在 于 頭 部 內(nèi) ， 是 噬 菌 體 的 遺 傳 物 質(zhì)每 種 噬

19、 菌 體 只 含 一 種 類 型 的 核 酸 脂 類 和 糖 類 聚 胺 類 化 合 物 (1)病 毒 核 酸 的 類 型 每 種 病 毒 中 只 含 有 一 種 核 酸 ： DNA或 RNA 植 物 病 毒 絕 大 多 數(shù) 含 DNA;少 數(shù) 含 RNA； 動(dòng) 物 病 毒 一 部 分 含 DNA， 一 部 分 含 RNA； 細(xì) 菌 病 毒 普 遍 含 DNA， 含 RNA的 極 少 。 RNA（ ssRNA、 dsRNA） 線 狀 ； DNA（ ssDNA、 dsDNA） 線 狀 、 環(huán) 狀 。植 物 病 毒 一 般 含 ssRNA； 動(dòng) 物 病 毒 有 些 含 ssRNA， 有 些 含ds

20、DNA； 微 生 物 的 噬 菌 體 一 般 含 dsDNA。 病 毒 核 酸 的 分 子 量 約 在 2 10 6108道 爾 頓 之 間 。 核 酸 類 型 ：ssDNA： 大 腸 桿 菌 噬 菌 體 X174等dsDNA： 大 腸 桿 菌 T系 偶 數(shù) 噬 菌 體 （ T2、 T4、 T6）等ssRNA： 大 腸 桿 菌 噬 菌 體 MS2、 f2等dsRDA： 假 單 胞 菌 的 6噬 菌 體 病 毒 DNA分 子 有 線 裝 和 環(huán) 狀 之 分 。 病 毒 核 酸 有 正 鏈 （ ） 和 負(fù) 鏈 （ ） 的 區(qū) 分 ： 規(guī) 定 ： 將 堿 基 序 列 與 mRNA一 致 的 核 酸

21、單 鏈 定 位 正鏈 ， 將 堿 基 序 列 與 mRNA互 補(bǔ) 的 核 酸 單 鏈 定 位 負(fù) 鏈 。因 此 ， 就 病 毒 核 酸 鏈 的 單 與 雙 以 及 正 和 負(fù) 有 以 下 6 種 類 型 ：( )DNA大 部 分 DNA病 毒( )RNA動(dòng) 物 呼 腸 孤 病 毒( )DNA 大 腸 桿 菌 X174噬 菌 體( ) RNA所 有 單 鏈 RNA病 毒 大 部 分 植 物 病 毒( ) DNA腺 病 毒( ) RNA 流 感 病 毒 (2)病 毒 的 蛋 白 質(zhì) ： 組 成 病 毒 的 蛋 白 質(zhì) 分 子 量 在 1000015000道 爾頓 之 間 ，A. 殼 體 蛋 白 ：

22、殼 體 蛋 白 是 構(gòu) 成 病 毒 殼 體 結(jié) 構(gòu) 的 蛋 白 質(zhì) ， 由 一條 或 多 條 多 肽 鏈 折 疊 形 成 的 蛋 白 質(zhì) 亞 基 ， 是 構(gòu)成 殼 體 蛋 白 的 最 小 單 位 。功 能 ： 構(gòu) 成 病 毒 的 殼 體 ， 保 護(hù) 病 毒 的 核 酸 。 無 包 膜 病 毒 的 殼 體 蛋 白 參 與 病 毒 的 吸 附 、 進(jìn) 入 ，決 定 病 毒 的 宿 主 嗜 性 ， 是 病 毒 的 表 面 抗 原 。 能 刺 激 機(jī) 體 產(chǎn) 生 抗 體 。 B. 包 膜 蛋 白 ： 構(gòu) 成 病 毒 包 膜 結(jié) 構(gòu) 的 病 毒 蛋 白 質(zhì) ， 包 括 包膜 糖 蛋 白 和 基 質(zhì) 蛋

23、白 兩 類 。 功 能 ：1) 是 病 毒 的 主 要 表 面 抗 原 ， 它 們 與 細(xì) 胞 受 體 相 互作 用 啟 動(dòng) 病 毒 感 染 發(fā) 生 ， 有 些 還 介 導(dǎo) 病 毒 的 進(jìn)入 。2) 還 可 能 具 有 凝 集 脊 椎 動(dòng) 物 紅 血 球 細(xì) 胞 、 細(xì) 胞 融合 以 及 酶 等 活 性 。3) 基 質(zhì) 蛋 白 構(gòu) 成 膜 脂 雙 層 與 核 衣 殼 之 間 的 亞 膜 結(jié)構(gòu) ， 具 有 支 撐 包 膜 、 維 持 病 毒 C. 毒 粒 酶 ： 毒 粒 酶 根 據(jù) 功 能 大 致 分 為 兩 類 ： T4噬 菌 體 的 溶 菌 酶 參 與 病 毒 進(jìn) 入 、 釋 放 等過 程

24、逆 轉(zhuǎn) 錄 病 毒 的 逆 轉(zhuǎn) 錄 酶 參 與 病 毒 的 大 分 子合 成 (3)病 毒 的 脂 質(zhì) 許 多 病 毒 包 膜 內(nèi) 存 在 有 脂 類 化 合 物 ， 如 磷 脂 、脂 肪 酸 、 甘 油 三 酸 脂 和 膽 固 醇 等 。 這 些 脂 類幾 乎 都 是 由 病 毒 粒 子 在 細(xì) 胞 內(nèi) 成 熟 ， 在 細(xì) 胞膜 處 以 芽 生 方 式 釋 放 ， 直 接 從 寄 主 細(xì) 胞 膜 上得 到 。 病 毒 脂 類 存 在 與 病 毒 的 吸 附 和 侵 入 有關(guān) 。 (4)病 毒 的 碳 水 化 合 物 ： 除 病 毒 的 核 酸 中 所 含 戊 糖 外 ， 有 的 病 毒 還

25、含有 少 量 的 碳 水 化 合 物 ， 為 核 糖 或 脫 氧 核 糖 和磷 酸 組 成 的 核 酸 骨 架 。 有 包 膜 病 毒 中 碳 水 化合 物 以 寡 糖 側(cè) 鏈 的 形 式 與 蛋 白 質(zhì) 結(jié) 合 形 成 包膜 糖 蛋 白 。 (5)其 它 組 成 ： 在 某 些 動(dòng) 物 、 植 物 病 毒 中 存 在 多 胺 類 有 機(jī) 陽離 子 ， 包 括 丁 二 胺 、 亞 精 胺 、 精 胺 等 ， 它 們大 都 結(jié) 合 于 病 毒 核 酸 ， 對(duì) 核 酸 的 構(gòu) 型 有 一 定影 響 。 在 某 些 病 毒 的 病 毒 體 中 ， 還 發(fā) 現(xiàn) 有 其 它 的 小分 子 量 組 份 ，

26、 如 ATP， 對(duì) 噬 菌 體 尾 鞘 收 縮 提供 能 量 。 7.病 毒 的 分 類 原 核 生 物 病 毒 -噬 菌 體 植 物 病 毒 人 類 和 脊 椎 動(dòng) 物 病 毒 昆 蟲 病 毒 8.原 核 生 物 病 毒 -噬 菌 體 噬 菌 體 的 形 態(tài) 與 結(jié) 構(gòu) 噬 菌 體 的 增 殖 噬 菌 體 效 價(jià) 的 測 定 一 步 生 長 曲 線 溶 源 菌 8-1噬 菌 體 的 基 本 形 態(tài) 和 大 小 噬 菌 體 ： 感 染 原 核 生 物 的 病 毒噬 細(xì) 菌 體噬 放 線 菌 體噬 藍(lán) 細(xì) 菌 體 噬 菌 體 的 六 種 形 態(tài)A型 ： dsDNA， 蝌 蚪 狀 、 收 縮 性

27、尾B型 ： dsDNA， 蝌 蚪 狀 、 非 收 縮 性 尾C型 ： dsDNA， 非 收 縮 性 尾D型 ： ssDNA， 球 狀 、 無 尾 、 大 頂 衣 殼 粒E型 ： ssRNA， 球 狀 、 無 尾 、 小 頂 衣 殼 粒F型 ： ssDNA， 絲 狀 、 無 頭 尾 T4噬 菌 體 的 結(jié) 構(gòu) T-系 噬 菌 體 T-系 噬 菌 體 是 研 究的 最 廣 泛 而 又 深 入 的 細(xì) 菌 噬 菌 體 ，按 發(fā) 現(xiàn) 的 先 后 順 序 進(jìn) 行 從 T1-T7編號(hào) ， 后 來 發(fā) 現(xiàn) 其 中 偶 數(shù) 者 的 形 態(tài) 都相 同 （ 蝌 蚪 形 收 縮 性 長 尾 ） ， 故 統(tǒng)稱 T偶

28、數(shù) 噬 菌 體 。 構(gòu) 造 頭 部 ： 正 二 十 面 體 ， 內(nèi) 裝 DNA尾 部 ： 包 括 頸 環(huán) 、 尾 鞘 、 尾 髓 、 基 板 、尾 絲 、 刺 突 大 小 （ T4）頭 部 ： 65 90nm 尾 部 ： 20 110nm刺 突 ： 約 20nm DNA尾 鞘 基 板 頸 環(huán)大 腸 桿 菌 T4噬 菌 體 模 式 圖 大 腸 桿 菌 噬 菌 體 T4電 鏡 照 片 模 式 圖 Phage T4 infecting its host E. coli cell 8-2噬 菌 體 的 增 殖 病 毒 是 專 性 細(xì) 胞 內(nèi) 寄 生 物 ， 病 毒 粒 子 沒 有 個(gè) 體 的 生 長過

29、 程 ， 只 能 在 活 的 寄 主 細(xì) 胞 內(nèi) 以 合 成 蛋 白 質(zhì) 和 核 酸 ，并 將 其 裝 配 的 方 式 來 進(jìn) 行 增 殖 。噬 菌 體 增 殖 的 過 程 ： 1.吸 附 ： 2.侵 入 ： 3.增 殖 ： 4.裝 配 ： 5.釋 放 ： 一 、 吸 附 （ Adsorption）是 指 病 毒 附 著 于 敏 感 細(xì) 胞 的 表 面 ， 它 是 感 染 的 起 始 期 。 是 決 定 感 染 成 功 與 否 的 關(guān)鍵 環(huán) 節(jié) 。 需 要 病 毒 表 面 特 異 性 的 吸附 蛋 白 （ VAP ， Virus Attachment Protein）與 細(xì) 胞 表 面 受 體

30、 （ 也 稱 為病 毒 受 體 ， virus receptor） 相 互 作 用 。 吸 附 的 特 點(diǎn) 和 影 響 吸 附 的 因 素吸 附 的 專 一 性 ： 寄 主 專 一 性 和 位 點(diǎn) 專 一 性感 染 復(fù) 數(shù) （ m.o.i） ： 每 一 敏 感 細(xì) 胞 所 能 吸 附 的相 應(yīng) 噬 菌 體 的 數(shù) 量 ， 一 般 可 達(dá) 250360 影 響 噬 菌 體 吸 附 的病 毒 的 干 擾 現(xiàn) 象 兩 種 病 毒 感 染 同 一 種 細(xì) 胞 或 機(jī) 體 時(shí) ， 常 常 發(fā)生 一 種 病 毒 抑 制 另 一 種 病 毒 復(fù) 制 的 現(xiàn) 象 ， 稱為 干 擾 現(xiàn) 象 （ interfer

31、ence） 。 干 擾 現(xiàn) 象 可 在 同 種 以 及 同 株 的 病 毒 間 發(fā) 生 ，后 者 如 流 感 病 毒 的 自 身 干 擾 。 異 種 病 毒 和 無親 緣 關(guān) 系 的 病 毒 之 間 也 可 以 干 擾 ， 且 比 較 常見 。 理 化 因 素 對(duì) 病 毒 的 影 響 1、 物 理 因 素溫 度 大 多 數(shù) 病 毒 耐 冷 不 耐 熱 ， pH 大 多 數(shù) 病 毒 在 pH6-8的 范 圍 內(nèi) 比 較 穩(wěn) 定 ， 而在 pH5.0以 下 或 者 pH9.0以 上 容 易 滅 活 。 輻 射 電 離 輻 射 中 的 射 線 和 射 線 以 及 非 電 離 輻射 中 的 紫 外 線

32、 都 能 使 病 毒 滅 活 。 2、 化 學(xué) 因 素 脂 溶 劑 ： 有 包 膜 病 毒 對(duì) 脂 溶 劑 敏 感 。 氧 化 劑 、 鹵 素 、 醇 類 ： 病 毒 對(duì) 各 種 氧 化 劑 、 鹵 素 、醇 類 物 質(zhì) 敏 感 。 抗 生 素 和 中 草 藥 ： 病 毒 對(duì) 抗 生 素 不 敏 感 ， 在 分 離 病毒 時(shí) ， 用 抗 生 素 處 理 或 在 培 養(yǎng) 液 中 加 入 抗 生 素 可 抑制 樣 品 中 的 雜 菌 ， 有 利 于 病 毒 分 離 。近 年 來 的 研 究 表 明 ， 有 些 中 藥 如 板 蘭 根 、 大 青 葉 、 柴 胡 、大 黃 、 貫 仲 等 對(duì) 某 些

33、 病 毒 有 抑 制 作 用 。 小 兒 麻 痹 癥 病 毒 (示 表 面 受 體 ) 二 、 入 侵 （ Penetration)指 病 毒 核 酸 或 感 染 性 核 衣 殼 穿 過 細(xì) 胞 進(jìn) 入胞 漿 ， 開 始 病 毒 感 染 的 細(xì) 胞 內(nèi) 期 侵 入 方 式 注 射 式 侵 入 ： 一 般 為 有 尾 噬 菌體 的 侵 入 方 式 。 通 過 尾 部 收 縮 將 衣殼 內(nèi) 的 DNA基 因 組 注 入 宿 主 細(xì) 胞 內(nèi)。細(xì) 胞 內(nèi) 吞 ： 動(dòng) 物 病 毒 的 常 見 侵 入方 式 。 經(jīng) 細(xì) 胞 膜 內(nèi) 陷 形 成 吞 噬 泡 ， 使病 毒 粒 子 進(jìn) 入 細(xì) 胞 質(zhì) 中 。膜

34、 融 合 ： 有 包 膜 病 毒 侵 入 過 程 中 病毒 包 膜 與 細(xì) 胞 膜 融 合 。 大 腸 桿 菌 T系 列 噬 菌 體 侵 入 過 程1. 尾 部 吸 附 到 敏 感 菌 的 表 面 后 ， 將 尾 絲 展 開 ，通 過 尾 部 的 刺 突 固 著 在 細(xì) 胞 上2. 尾 部 釋 放 的 酶 水 解 細(xì) 胞 壁 的 肽 聚 糖 ， 使 菌 壁產(chǎn) 生 一 小 孔3. 尾 鞘 收 縮 ， 將 尾 髓 壓 入 細(xì) 胞 。 頭 部 的 DNA通過 尾 髓 這 一 空 管 注 入 細(xì) 菌 細(xì) 胞 內(nèi) ， 而 蛋 白 質(zhì)外 殼 留 在 胞 外 自 外 裂 解 現(xiàn) 象 ： 大 量 噬菌 體 侵

35、 入 同 一 細(xì) 胞 ， 將使 細(xì) 胞 壁 產(chǎn) 生 許 多 小 孔 ，在 尚 未 進(jìn) 行 噬 菌 體 增 殖時(shí) 就 可 能 引 起 細(xì) 胞 立 即裂 解 T4噬 菌 體 的 吸 附 和 侵 入 過 程輪 狀 病 毒 的 入 侵 三 、 復(fù) 制 (replication) 病 毒 核 酸 物 質(zhì) 及 蛋 白 質(zhì)在 寄 主 細(xì) 胞 內(nèi) 的 合 成 病 毒 借 助 宿 主 細(xì) 胞 提 供的 原 料 、 能 量 和 場 所 合成 核 酸 和 蛋 白 質(zhì) ， 期 間所 需 的 多 數(shù) 酶 也 來 自 宿主 細(xì) 胞 。 在 病 毒 進(jìn) 入 宿 主 細(xì) 胞 后生 物 合 成 階 段 ， 胞 漿 中無 病 毒

36、 顆 粒 ， 稱 為 隱 蔽期 （ eclipse） 。 病 毒 核 酸 的 復(fù) 制 雙 鏈 DNA的 復(fù) 制 : ( )DNA ( )DNA 單 鏈 DNA的 復(fù) 制 : +DNA -DNA DNA +DNA 雙 鏈 RNA的 復(fù) 制 : RNA +RNA -RNA RNA +RNA復(fù) 制 : +RNA -RNA RNA +RNA -RNA復(fù) 制 : -RNA +RNA(mRNA) Pr(RNA復(fù) 制 酶 ) 逆 轉(zhuǎn) 錄 病 毒 單 鏈 RNA的 復(fù) 制 : +RNA (-)DNA ( ) DNA +RNA腫 瘤 病 毒 病 毒 核 酸 的 復(fù) 制左 圖 ： 病 毒 核 酸 鏈 接 入 寄

37、主 核 酸 鏈右 圖 ： 病 毒 核 酸 復(fù) 制 增 殖 過 程 中 基 因 表 達(dá) 特 點(diǎn) 基 因 表 達(dá) 有 先 有 后 基 因 表 達(dá) 的 順 序 為 :早 期 表 達(dá) ;次 早 期 表 達(dá) ;核酸 復(fù) 制 ;晚 期 表 達(dá) 前 一 次 表 達(dá) 產(chǎn) 物 是 后 一 次 表 達(dá) 的 mRNA 聚 合酶 晚 期 表 達(dá) 的 結(jié) 果 是 合 成 了 各 種 裝 配 蛋 白 (另 外還 有 溶 菌 酶 ) 四 、 裝 配 （ Assembly） 與 成 熟 （ Maturity) 裝 配 ： 增 殖 期 合 成 的 噬 菌 體 的 核 酸 和 蛋 白質(zhì) 按 一 定 的 順 序 裝 配 成 噬 菌

38、 體 顆 粒 病 毒 合 成 的 位 置 大 多 數(shù) DNA病 毒 ， 在 核 內(nèi) 復(fù) 制 DNA， 在 胞 漿 內(nèi) 合 成蛋 白 質(zhì) ， 轉(zhuǎn) 入 核 內(nèi) 裝 配 成 熟 。 而 痘 苗 病 毒 其 全 部 成份 及 裝 配 均 在 胞 漿 內(nèi) 完 成 。 RNA病 毒 多 在 胞 漿 內(nèi) 復(fù) 制 核 酸 及 合 成 蛋 白 。 無 包 膜 病 毒 組 裝 成 核 衣 殼 即 為 成 熟 的 病 毒 體 ， 病 毒的 早 期 蛋 白 ， 即 非 病 毒 結(jié) 構(gòu) 成 分 不 組 裝 入 病 毒 ， 殘留 在 感 染 細(xì) 胞 中 。 五 、 釋 放 (Release) 從 細(xì) 胞 內(nèi) 轉(zhuǎn) 移 到

39、細(xì) 胞 外 的 過 程 為 釋 放 。 病 毒 裝 配 成 熟 后 釋 放 的 方 式 有 ： （ 1） 宿 主 細(xì) 胞 裂 解 ， 病 毒 釋 放 到 周 圍 環(huán) 境 中 ，見 于 無 包 膜 病 毒 ， 絕 大 多 數(shù) 無 包 膜 病 毒 釋 放 時(shí) 被 感 染 的 細(xì) 胞 崩 解 ， 釋 放 出 病 毒 顆 粒 ， 宿 主 細(xì) 胞 膜 破 壞 ， 細(xì) 胞 迅 即 死 亡 。 如 腺 病 毒 、 脊 髓 灰 質(zhì) 炎 病 毒 等 ； 病 毒 粒 子 的 釋 放 （ 2） 以 出 芽 的 方 式 釋 放 ，見 于 有 包 膜 病 毒 ，如 皰 疹 病 毒 在 核 膜 上 獲 得囊 膜 ，流 感

40、 病 毒 在 細(xì) 胞 膜 上 獲 得囊 膜 而 成 熟 ， 然 后 以 出 芽方 式 釋 放 出 成 熟 病 毒 。 8-3 噬 菌 體 的 類 型 根 據(jù) 噬 菌 體 所 經(jīng) 歷 的 繁 殖 過 程 可 將 噬 菌 體 分為 兩 種 ：1.烈 性 噬 菌 體 (virulent phage) ： 凡 在 短 時(shí) 間 內(nèi) 能連 續(xù) 完 成 吸 附 、 侵 入 、 復(fù) 制 、 裝 配 和 裂 解 這 五 個(gè)階 段 而 實(shí) 現(xiàn) 其 繁 殖 的 噬 菌 體 。2.溫 和 性 噬 菌 體 (temperate phage) ： 凡 在 吸 附 并侵 入 細(xì) 胞 后 ， 噬 菌 體 的 DNA只 整 合

41、 在 宿 主 的 核 染色 體 組 上 并 可 長 期 隨 宿 主 DNA的 復(fù) 制 而 進(jìn) 行 同 步復(fù) 制 ， 一 般 部 進(jìn) 行 增 殖 和 引 起 宿 主 細(xì) 胞 裂 解 的 噬菌 體 。 又 稱 溶 源 性 噬 菌 體 。 裂 解 性 循 環(huán) 吸 侵 次 循 增 裝 釋 附 入 多 環(huán) 殖 配 放 同 整 步 自 發(fā) 合 復(fù) 誘 導(dǎo) 制 烈 性 噬 菌 體 與 溫 和 性 噬 菌 體 生 活 史 的 比 較 烈 性 噬 菌 體 的 生 活 史 溫 和 性 噬 菌 體 的 生 活 史 8-4噬 菌 體 效 價(jià) 的 測 定 噬 菌 體 的 效 價(jià) ： 指 每 毫 升 試 樣 中 所 含

42、有 的侵 染 性 的 噬 菌 體 的 粒 子 數(shù) 。 測 定 方 法 ：液 體 稀 釋 管 法斑 點(diǎn) 試 驗(yàn) 法 ： 半 定 量 ， 結(jié) 果 不 準(zhǔn) 確雙 層 平 板 法 ： 精 確 測 定 ， 普 遍 采 用 底 層 平 板為 2%左 右 的 瓊 脂 培 養(yǎng) 基 78ml 上 層 平 板 包括 上 層 培 養(yǎng) 基 （ 1%瓊 脂 培 養(yǎng) 基 3ml） 宿 主 菌懸 液 、 噬 菌 體 試 樣單 層 平 板 法 ： 方 法 簡 單 ， 但 效 果 較 差玻 片 快 速 法 ： 快 速 但 精 確 度 較 差 測 定 噬 菌 體 生 長 的 方 法 高 濃 度 敏 感 細(xì) 菌 適 量 噬 菌 體

43、除 去 游 離 噬 菌 體進(jìn) 行 高 倍 稀 釋培 養(yǎng) 定 時(shí) 取 樣 測 定 噬 菌 體 數(shù)混 合 一 定 時(shí) 間 (5min) 8-5一 步 生 長 曲 線 （ one-step growth curve） 定 量 描 述 烈 性 噬 菌 體 生 長 規(guī) 律 的 實(shí) 驗(yàn) 曲 線 1939年 ， Max Delbruck & Emory Ellis： 該 實(shí) 驗(yàn) 標(biāo) 志 著 分 子 病 毒 學(xué) 、 分 子 生 物 學(xué) 和 分 子 遺 傳 學(xué) 的 建 立Max Delbruck因 此 榮 獲 1969年 Nobel Prize 一 步 生 長 曲 線 是 研 究 病 毒 復(fù) 制 的 一 個(gè) 經(jīng)

44、 典 試 驗(yàn) ， 最 初 是 為 研究 噬 菌 體 的 復(fù) 制 而 建 立 ， 以 后 推 廣 到 動(dòng) 物 病 毒 和 植 物 病 毒 的復(fù) 制 研 究 中 。 一 步 生 長 曲 線 （ one-step growth curve） 1、 用 噬 菌 體 的 稀 釋 液 感 染 高 濃 度 的宿 主 細(xì) 胞 ；2、 數(shù) 分 鐘 后 ， 加 入 抗 噬 菌 體 的 抗 血清 （ 中 和 未 吸 附 的 噬 菌 體 ） ；3、 將 上 述 混 合 物 大 量 稀 釋 ， 終 止 抗血 清 的 作 用 和 防 止 新 釋 放 的 噬 菌體 感 染 其 它 細(xì) 胞 ；4、 保 溫 培 養(yǎng) 并 定 期

45、 檢 測 培 養(yǎng) 物 中 的噬 菌 體 效 價(jià) （ 對(duì) 噬 菌 體 含 量 進(jìn) 行 計(jì) 數(shù) ） ；5、 以 感 染 時(shí) 間 為 橫 坐 標(biāo) ， 病 毒 的 感染 效 價(jià) 為 縱 坐 標(biāo) ， 繪 制 出 病 毒 特征 性 的 繁 殖 曲 線 ； T4噬 菌 體 的 一 步 生 長 曲 線 裂 解 末 期 平 均 噬 菌 體 數(shù)裂 解 量 = 潛 伏 期 平 均 數(shù) 一 步 生 長 曲 線 潛 伏 期指 噬 菌 體 侵 入 寄 主 細(xì) 胞 到 寄 主 釋 放 新 的 噬 菌 體 的 最短 時(shí) 間 ， 分 為 隱 晦 期 和 胞 內(nèi) 累 積 期 不 同 病 毒 的 潛 伏 期 長 短 不 同 ， 噬

46、 菌 體 以 分 鐘 計(jì) ， 動(dòng) 物 病 毒 和 植 物 病毒 以 小 時(shí) 或 天 計(jì) 。 裂 解 期從 被 感 染 的 第 一 個(gè) 細(xì) 胞 裂 解 到 最 后 一 個(gè) 細(xì) 胞 裂 解 完畢 所 需 的 時(shí) 間 平 穩(wěn) 期感 染 的 細(xì) 胞 全 部 裂 解 ， 溶 液 中 噬 菌 體 效 價(jià) 達(dá) 最 高 點(diǎn)后 的 時(shí) 期 裂 解 量 = 裂 解 末 期 平 均 噬 菌 體 數(shù) /潛 伏 期 平 均 數(shù) =b/ 噬 菌 體 的 裂 解 量 一 般 為 幾 十 到 上 百 個(gè) ， 植 物 病 毒 和 動(dòng) 物 病 毒 可 達(dá) 數(shù)百 乃 至 上 萬 個(gè) 。 一 步 生 長 曲 線 中 的 潛 伏 期

47、指 噬 菌 體 的 核 酸 侵 入 宿 主 細(xì) 胞 后 至 第 一 個(gè) 成熟 噬 菌 體 粒 子 裝 配 前 的 一 段 時(shí) 間隱 晦 期 ： 指 在 潛 伏 前 期 人 為 裂 解 細(xì) 胞 以 后 裂 解 液無 侵 染 性 的 一 段 時(shí) 間胞 內(nèi) 積 累 期 ： 潛 伏 后 期 ， 在 隱 晦 期 后 人 為 裂 解 液呈 現(xiàn) 侵 染 性 的 一 段 時(shí) 間細(xì) 胞 內(nèi) 已 經(jīng) 開 始 裝 配 噬 菌 體 粒 子 進(jìn) 行 一 步 生 長 曲 線 的 測 定 ， 能 了 解 噬 菌 體 在 菌 體 內(nèi) 的 最 短 潛伏 期 ， 和 平 均 收 獲 量 ， 還 可 測 知 理 化 因 素 的 變

48、 化 對(duì) 噬 菌 體 感染 循 環(huán) 的 時(shí) 間 和 對(duì) 每 個(gè) 被 感 染 噬 菌 體 釋 放 噬 菌 體 的 影 響 。 8-6 溫 和 性 噬 菌 體 的 特 點(diǎn) 1.其 核 酸 的 類 型 都 是 dsDNA。 2.具 有 整 合 能 力 。前 噬 菌 體 (prophage)： 處 于 整 合 態(tài) 的 噬 菌 體 的 核 酸 。溶 源 菌 (lysogenic bacteria)： 染 色 體 上 整 合 有 前 噬 菌 體 并能 正 常 生 長 繁 殖 的 細(xì) 菌 。 游 離 態(tài) 溫 和 噬 菌 體 存 在 形 式 整 合 態(tài) 營 養(yǎng) 態(tài) 3.具 有 同 步 復(fù) 制 能 力 。 敏

49、感 細(xì) 菌 ： 能 被 噬 菌 體 感 染 的 細(xì) 菌 溶 源 性 細(xì) 菌 (lysogenic bacteria)含 有 原 噬 菌 體 的 寄 主 細(xì) 菌 ， 能 正 常 生 長 繁 殖而 不 被 裂 解 ， 與 溫 和 噬 菌 體 長 期 共 存 ， 一 般不 會(huì) 出 現(xiàn) 有 害 影 響 溶 源 化敏 感 細(xì) 菌 被 溫 和 噬 菌 體 感 染 而 轉(zhuǎn) 變 成 溶 源 性細(xì) 菌 的 過 程 8-7溶 源 菌 (lysogenic bacteria)的 特 點(diǎn) 細(xì) 菌 的 溶 源 性 具 有 遺 傳 性 自 發(fā) 裂 解 和 誘 導(dǎo) 裂 解 ： 有 少 數(shù) 噬 菌 體 可 自 發(fā) 或 誘 發(fā)

50、裂 解 宿 主 細(xì) 胞 變 成 烈 性 噬 菌 體 免 疫 性 ： 溶 源 菌 對(duì) 同 源 噬 菌 體 具 有 免 疫 性 復(fù) 愈 ： 溶 源 菌 非 溶 源 細(xì) 胞 溶 源 轉(zhuǎn) 變 ： 失 溶 源 性 細(xì) 胞 可 獲 得 一 些 新 的 生 理 特 性 局 限 性 轉(zhuǎn) 導(dǎo) 失 去 前 噬 菌 體 白 喉 桿 菌 噬 菌 體 白 喉 毒 素 宿 主 發(fā) 病 溫 和 噬 菌 體 的 溶 源 性 反 應(yīng) ： 細(xì) 胞 中 含 有 以 原 噬 菌 體 狀 態(tài) 存 在 的 溫 和 噬 菌 體 基 因 組的 細(xì) 菌 稱 做 溶 源 性 細(xì) 菌 （ lysogenic bacteria） 在 原 噬 菌 體

51、 階 段 ，噬 菌 體 的 復(fù) 制 被 抑制 ， 宿 主 細(xì) 胞 正 常地 生 長 繁 殖 ， 而 噬菌 體 基 因 組 與 宿 主細(xì) 菌 染 色 體 同 步 復(fù)制 ， 并 隨 細(xì) 胞 分 裂而 傳 遞 給 子 代 細(xì) 胞 。 溶 源 性 細(xì) 菌 經(jīng) 自 發(fā)裂 解 或 誘 發(fā) 裂 解 ,進(jìn)入 裂 解 循 環(huán) 溶 源 菌 的 檢 測 方 法 共 培 養(yǎng) ： 少 量 溶 原 菌 和 大 量 敏 感 性 指 示 菌 共培 養(yǎng) 獨(dú) 特 噬 菌 斑 的 形 態(tài) 人 與 脊 椎 動(dòng) 物 病 毒 種 類 ： 300種 ： 與 人 類 健 康 有 關(guān) 900種 ： 脊 椎 動(dòng) 物 有 關(guān) 常 見 的 病 毒

52、病流 行 性 感 冒 、 肝 炎 、 泡 疹 、 流 行 性 乙 型 腦 炎 、 狂 犬病 、 艾 滋 病 、 西 尼 羅 河 病 毒 、 愛 博 拉 病 毒病 毒 感 染 誘 發(fā) 腫 瘤豬 瘟 、 牛 瘟 、 口 蹄 疫 、 雞 瘟 、 雞 新 城 疫 脊 椎 動(dòng) 物 病 毒Acquired immune deficiency syndrome HIV （ Human Immunodeficiency virus） 狂 犬 病 病 毒 病 毒 與 實(shí) 踐 噬 菌 體 與 實(shí) 踐 發(fā) 酵 周 期 明 顯 延 長 碳 源 消 耗 緩 慢 發(fā) 酵 液 清 淡 發(fā) 酵 產(chǎn) 物 形 成 緩 慢 或 根

53、 本不 形 成 噬 菌 體 檢 測 會(huì) 發(fā) 現(xiàn) 大 量 噬菌 斑 電 鏡 可 看 到 噬 菌 體 后 果 ： 減 產(chǎn) 倒 罐 補(bǔ) 救 方 法 ： 盡 快 提 取 產(chǎn) 品 加 藥 抑 制 及 時(shí) 更 換 菌 種 發(fā) 酵 生 產(chǎn) 時(shí) 預(yù) 防 措 施 決 不 使 用 可 疑 菌 種 嚴(yán) 格 環(huán) 境 衛(wèi) 生 活 菌 液 嚴(yán) 禁 排 放 通 氣 加 料 嚴(yán) 控 輪 換 使 用 生 產(chǎn) 菌 株 ； 設(shè) 備 滅 菌 使 用 抗 噬 菌 體 菌 株 8-8噬 菌 體 的 應(yīng) 用 1. 用 于 鑒 定 細(xì) 菌 的 分 型 ； 2. 分 子 生 物 學(xué) 領(lǐng) 域 的 重 要 實(shí) 驗(yàn) 工 具 和 最 理 想的 材 料

54、 ； 3. 用 于 預(yù) 防 和 治 療 傳 染 性 疾 病 ； 4. 用 于 篩 選 抗 癌 物 質(zhì) 和 檢 測 致 癌 物 質(zhì) ； 5. 測 定 輻 射 劑 量 ； 9.病 毒 在 基 因 工 程 中 的 應(yīng) 用 噬 菌 體 作 為 原 核 生 物 基 因 工 程 的 載 體 植 物 DNA病 毒 作 為 植 物 基 因 工 程 的 載 體 動(dòng) 物 DNA病 毒 作 為 動(dòng) 物 基 因 工 程 的 載 體 昆 蟲 DNA病 毒 作 為 真 核 生 物 基 因 工 程 的 載 體 噬 菌 體 在 基 因 工 程 中 的 應(yīng) 用 噬 菌 體 可 作 為 原 核 生 物 基 因 工 程 的 優(yōu) 良

55、 載 體 ， 將 外源 目 的 基 因 導(dǎo) 入 到 合 適 的 受 體 細(xì) 胞 ， 從 而 獲 得 具 有新 性 狀 的 “ 工 程 菌 ” E.coli的 噬 菌 體 包 括 ： 必 需 基 因 參 與 生 命 活 動(dòng) ；非 必 需 基 因 不 影 響 生 命 活 動(dòng) ， 可 被 外 源 DNA代 替 載 有 外 源 遺 傳 因 子 的 重 組 噬 菌 體 可 整 合 在 宿 主 核基 因 組 上 ， 兩 者 以 一 個(gè) 整 體 進(jìn) 行 同 步 復(fù) 制 ， 使 宿 主具 有 新 性 狀 鈍 齒 棒 桿 菌 噬 菌 體 鈍 齒 棒 桿 菌 （ T6-13） 是 國 內(nèi) 廣 泛 用 于 谷 氨

56、酸 生 產(chǎn) 的 菌 株 ，采 用 此 菌 及 其 相 近 菌 株 生 產(chǎn) 的 環(huán) 境 中 ， 普 遍 發(fā) 生 噬 菌 體 的污 染 。 導(dǎo) 致 生 產(chǎn) 延 滯 或 產(chǎn) 酸 降 低 ， 甚 至 倒 罐 ， 給 味 精 生 產(chǎn)造 成 較 嚴(yán) 重 的 損 失 。 目 前 國 內(nèi) 分 離 的 噬 菌 體 在 形 態(tài)上 相 似 。 根 據(jù) 血 清 學(xué) 可 分 成 兩 型 ： B271和 B275， 有 四 種 類 型 的 噬 菌 斑 。 為 防 止 噬菌 體 的 侵 襲 ， 可 在 了 解 菌 株 對(duì) 不 同 噬 菌 體 的 敏 感性 情 況 下 ， 輪 換 使 用 不 同 菌 株 ， 以 避 免 生

57、產(chǎn) 被 迫停 頓 。 丙 酮 丁 醇 梭 菌 噬 菌 體 （ Clostridium acetobutylicum phage） 在 丙 酮 丁 醇 連 續(xù) 發(fā) 酵 的 工 業(yè)生 產(chǎn) 中 ， 容 易 受 到 該 噬 菌 體 的 侵染 ， 危 害 極 大 。 常 見 的 異 常 發(fā) 酵有 ： 發(fā) 酵 停 止 ， 不 產(chǎn) 生 氣 泡 ， 醪液 上 層 澄 清 ， 呈 暗 黑 色 ， 出 現(xiàn) 睡眠 癥 。 正 常 發(fā) 酵 12-18小 時(shí) ， 丙酮 產(chǎn) 量 可 達(dá) 200mg/L， 異 常 發(fā) 酵時(shí) 達(dá) 到 相 同 水 平 則 需 36-42小 時(shí) ，丁 醇 量 也 偏 低 ， 醪 液 的 蒸 餾

58、效率 低 于 正 常 的 10-20%。 現(xiàn) 分 離獲 得 的 丙 酮 丁 醇 梭 菌 噬 菌 體 為 肌尾 和 長 尾 噬 菌 體 科 。 10.病 毒 感 染 的 防 治 原 則 一 、 免 疫 預(yù) 防 人 工 自 動(dòng) 免 疫 二 、 藥 物 治 療 （ 一 ） 化 學(xué) 療 劑 1 核 苷 類 似 物 ： 病 毒 唑 2 其 他 類 型 抗 病 毒 藥 物 （ 二 ） 干 擾 素 及 其 誘 生 劑 （ 三 ） 中 草 藥 的 抗 病 毒 作 用 干 擾 素 （ Interferon,IFN） 它 是 一 類 分 泌 性 蛋白 ， 具 有 廣 譜 抗 病 毒 、 抗 腫 瘤 和 免 疫 調(diào)

59、 節(jié) 功能 。 根 據(jù) 產(chǎn) 生 干 擾 素 細(xì) 胞 來 源 不 同 、 理 化 性質(zhì) 和 生 物 學(xué) 活 性 的 差 異 ， 可 分 為 -1b型 干 擾素 、 -干 擾 素 和 干 擾 素 。 -1b型 干 擾 素 ， 常用 于 治 療 慢 性 乙 型 、 丙 型 和 丁 型 肝 炎 。 第 二 節(jié) 亞 病 毒 subvirus凡 在 核 酸 和 蛋 白 質(zhì) 兩 種 成 分 中 ， 只含 其 中 之 一 的 分 子 病 原 體 。 包 括 類病 毒 、 擬 病 毒 、 朊 病 毒 1.類 病 毒 （ Viroid） 定 義 ： 是 一 類 至 今 所 知 道 的 最 小 的 、只 含 有 侵

60、 染 性 RNA一 種 成 分 、 專 性 活細(xì) 胞 內(nèi) 寄 生 的 分 子 病 原 體 。 如 圖 ： 馬 鈴 薯 紡 錘 形 塊 莖 病 類 病 毒 PSTV的 結(jié) 構(gòu) 2.擬 病 毒 （ Virusoid） 一 類 包 裹 在 真 病 毒 粒 子 中 的 有 缺 陷 的 類 病毒 ， 僅 由 RNA或 DNA組 成 ， 其 寄 主 稱 輔 助 病毒 。 如 ： 丁 型 肝 炎 病 毒 3.朊 病 毒 （ Prion） 是 一 類 不 含 核 酸 的 傳 染 性 蛋白 質(zhì) 分 子 ， 能 引 起 宿 主 體 內(nèi)現(xiàn) 成 的 同 類 蛋 白 質(zhì) 分 子 發(fā) 生與 其 相 似 的 構(gòu) 象 變 化 從 而 致病 朊 病 毒 主 要 引 起 哺 乳 動(dòng) 物 疾病 ， 潛 伏 期 也 極 長 ， 繁 殖 速度 十 分 緩 慢 ， 對(duì) 中 樞 神 經(jīng) 系統(tǒng) 有 嚴(yán) 重 影 響 朊 病 毒 的 三 維 結(jié) 構(gòu) q人 的 主 要 傳 染 疾 病 為 ：克 -雅 氏 病庫 魯 病q牲 畜 的 主 要 傳 染 疾 病 是 ：瘋 牛 病 （ 牛 海 綿 狀 腦 病 ）羊 搔 癢 病