第四章 噬菌体
医学微生物学 噬菌体
第一节 噬菌体的生物学性状
形态与结构 ► 化学组成 ► 抗原性 ► 抵抗力
►
噬菌体的形态
个体小，需用电子显微 镜观察 蝌蚪形、微球形和丝形
LG1 was isolated from chicken feces on an E. coli O157:H7 host, but it plaques on a wide range of E. coli, and a few Enterobacteriaceae. The black bars are size bars representing 100 nm.
温和噬菌体
概念 ► 存在形态 ► 溶原状态 ► 溶原性转换
►
概念
phage) 噬菌体基因与宿主菌染色体整合，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，称为温和噬菌体或溶原性噬菌 体(lysogenic phage)。 ► 前噬菌体 整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌 体（prophage） ► 溶原性细菌 带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌 （lysogenic bacterium）
毒性噬菌体增殖过程
吸附 穿入 生物合成 成熟与释放
吸附
噬菌体与细菌表面受体特异性结合的过程。
吸附方式 ► 末端吸附，尾丝、尾刺吸附。 ► 细菌特异性受体： 丝形噬菌体 吸附在性菌毛上，所以只感染 有性菌毛的F+菌。
穿入
有尾噬菌体－－吸附－－宿主－－尾部末 端类似溶菌酶物质－－细菌细胞壁上溶一 小孔－－通过尾鞘的收缩－－将头部DNA 注入细菌，蛋白衣壳留在菌细胞外。
噬菌体的结构
大多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部两部分 组成
第4章噬菌体ppt课件
噬菌体可分为两种类型：
1. 毒性噬菌体 ：能在宿主菌内复制增殖， 产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌。 2.温和噬菌体或溶原性噬菌体 ：噬菌体基 因组整合于宿主菌染色体中，不产生子代噬菌 体，也不引起细菌裂解，但噬菌体 DNA随细菌 基因组的复制而复制，并随细菌的分裂而分配 至子代细菌的基因组中。
毒性噬菌体的复制周期
第三节
温和噬菌体
温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期， 而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。
第三节
溶原性转换：
温和噬菌体
某些前噬菌体可导致细菌基因型和性
状发生改变。例如白喉棒状杆菌产生白喉
毒素的机理
思考题
1.噬菌体的概念及其特征。 2.毒性噬菌体和温和噬菌体、前噬菌体、溶 原性细菌、溶原性转换的概念及特征。 3.溶菌性周期与溶原性周期的区别。
• 噬斑形成单位： 不同噬菌体噬斑的形态
与大小不尽相同。通过噬斑计数，可测知 一定体积内的噬菌体数量。
第三节 温和噬菌体
前噬菌体：整合在细菌染色体上的噬菌体基因 溶原性细菌：带有前噬菌体的细菌。 溶原性：温和噬菌体具有的这种产生成熟子代 噬菌体颗粒和裂解宿主菌的潜在能力。 温和噬菌体有三种存在状态：游离的具 有感染性的噬菌体颗粒；宿主菌细胞质内类 似质粒形式的噬菌体核酸；前噬菌体。
噬菌体的生物学性状
噬菌体有三种 基本形态，即蝌蚪 形、微球形和细杆 形。大多数噬菌体 呈蝌蚪形。
• 结构：由头部和尾部组成； • 化学组成：蛋白质与核酸； • 核酸Байду номын сангаас型：为DNA或RNA，大多数DNA噬菌体
的DNA为线状双链； • 噬菌体具有抗原性；
• 抵抗力：比一般细菌繁殖体强。
第二节
毒性噬菌体
第四章噬菌体
第四章噬菌体复习要点：噬菌体是侵袭细菌的病毒，具有病毒的共同特性，其个体微小，结构简单，只含有一种核酸(DNA或RNA)，只能在活的细胞内以复制方式进行繁殖。
噬菌体种类繁多，分布极广。
凡有细菌的场所，就有可能存在相应的噬菌体。
多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部组成。
头部中心为核酸，外为蛋白衣壳，尾部化学成分为蛋白质。
噬菌体通过吸附，穿入易感细菌，在细菌体内进行生物合成，最后成熟释放。
根据噬茵体感染细菌后产生的结果不同，可将噬菌体分为毒性噬菌体和温和噬菌体(溶原性噬菌体)。
毒性噬菌体在宿主菌体内复制增殖，最后裂解细菌，释放出大量子代噬菌体。
而温和噬菌体感染宿主菌后并不增殖，其基因整合于细菌染色体中。
结合在细菌染色体上的噬菌体基因称为前噬菌体，该细菌称为溶原性细菌。
发生整合的噬菌体基因可随细菌的分裂遗传给子代细菌。
在一定条件下，细菌的溶原状态可自发停止，噬菌体进入溶菌周期，在宿主菌体内复制增殖，最后细菌被裂解。
噬菌体有严格的宿主特异性，只寄居在易感宿主菌体内，故可用于细菌的鉴定和分型。
噬菌体结构简单，基因数目少，其宿主细胞(细菌)易于培养，是基因工程和分子生物学研究的重要工具。
一、单项选择题1．下列哪项不符合噬菌体的特性：A. 只含有一种核酸B. 有溶原性周期与溶菌性周期C. 严格宿主特异性D. 通过细菌滤器E. 抵抗力比细菌繁殖体弱2．噬菌体在分类上属于：A. 支原体B. 原虫C. 真菌D. 病毒E. 细菌3．下列细胞中，不受噬菌体侵袭的是：A. 淋巴细胞B. 真菌细胞C. 细菌细胞D. 螺旋体细胞E. 衣原体细胞4．由噬菌体介导的细菌基因转移方式是：A. 接合B. 转导C. 交联D. 转化E. 溶原性转换*5. 由噬菌体控制产生的细菌毒素是：A. 大肠杆菌肠毒素B. 霍乱弧菌肠毒素C. 产气荚膜梭菌α毒素D. 破伤风梭菌痉挛毒素E. 臼喉毒素6．溶原性细菌是：A. 带有毒性噬菌体的细菌B. 能产生细菌素的细菌C. 带有F因子的细菌D. 带有R因子的细菌E. 带有前噬菌体基因组的细菌*7．溶原菌不被毒性噬菌体裂解，其主要原因是毒性噬菌体不能：A. 吸附 B. 复制 C. 穿入D. 释放E. 装配8．白喉杆菌产生外毒素是因为其基因发生了：A. 转化B. 转导C. 接合D. 突变E. 溶原性转换*9. 前噬菌体是：A. 已整合到宿主菌染色体上的噬菌体基因组B. 进入宿主菌体内的噬菌体C. 尚未感染细菌的游离噬菌体D. 尚未完成装配的噬菌体E. 成熟的子代噬菌体10．以噬菌体为载体，将供菌遗传物质转移到受菌中的过程称为：A. 接合 B. 质粒转移 C. 转化D. 溶原性转换E. 转导11．下列哪项不是噬茵体的特性：A. 体微小B. 具备细胞结构C. 由衣壳和核酸组成D. 专性细胞内寄生E. 以复制方式增殖*12.下列哪种细菌毒素是由于细菌基因发生了溶原性转换产生的：A. 金黄色葡萄球菌表皮剥脱毒素B. 破伤风痉孪毒素C. 大肠杆菌肠毒素D. 霍乱弧菌肠毒素E. 链球菌红疹毒素13．有关噬菌体的描述，下列哪一项是错误的？A. 可用噬菌体进行细菌鉴定B. 可用噬菌体作载体进行分子生物学研究C. 细菌带有噬菌体后发生的性状改变，均称为溶原性转换D. 噬菌体溶解细菌后，可形成噬斑E. 噬菌体基因可与细菌DNA发生整合二、多项选择题1．毒性噬菌体的复制周期包括：A. 吸附B. 穿入C. 生物合成D. 成熟与释放E. 溶原性转换三、填空题1．当噬菌体基因整合到宿主菌染色体上时，该噬菌体称为，该细菌称为。
医学微生物学课件：噬菌体
3、了解噬菌体的生物学性状。
复习思考题
1. 简述噬菌体的形态结构、组成及功能。 2. 比较毒性噬菌体和温和噬菌体的特点。
中英文关键词
噬菌体 温和噬菌体 毒性噬菌体 溶原性噬菌体 前噬菌体 溶原性转换 溶原性细菌 噬斑 溶原性 噬斑形成单位
Bacteriophage temperate phage virulent phage lysogenic phage prophage lysogenic conversion lysogenic bacterium plaque lysogeny plaque forming units, pfu
吸附 穿入 增殖过程： 生物合成 成熟与释放
吸附 成熟、释放
穿入 生物合成
毒性噬菌体的复制过程
毒性噬菌体感染结果
• 在液体培养基中，噬菌现象可使浑浊菌液 变为澄清。
• 在固体培养基中，培养基表面可有透亮的 溶菌空斑即噬斑（plaque），由一个噬菌 复制增殖并裂解宿主菌后形成。
• 通过噬斑计数，可测知一定体积内的噬斑 形成单位（plaque forming unit, PFU）： 数目，即噬菌体的数量。
1、形态结构： 蝌蚪形、微球形和丝形
一、噬菌体的生物学性状
2、化学组成： 蛋白质：构成噬菌体的头部的衣壳及尾部， 起着保护核酸的作用，并决定噬菌体外形 和表面特征。
核酸：基因组大小2~200Kbp 核酸为DNA或RNA
3、具有抗原性，抵抗力比一般细菌繁殖体强。
二、毒性噬菌体
能在宿主细胞内复制增殖，产生子代噬 菌体，并最终裂解细胞，称为毒性噬菌 体(virulent phage)。
毒性噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生子代 噬菌体，其DNA随细菌复制，并随细菌分裂 而传代，称为温和噬菌体(temperate phage)。
噬菌体
二．噬菌体与细菌的相互关系
噬菌体增殖过程： 噬菌体增殖过程：①吸附
二．噬菌体与细菌的相互关系
噬菌体增殖过程： 噬菌体增殖过程：②穿入
噬菌体增殖过程： 噬菌体增殖过程： ③生物合成
噬菌体增殖过程： 噬菌体增殖过程： ④成熟与释放
从噬菌体吸附到细菌裂解释放出子代噬菌体的 过程称为噬菌体复制周期 溶菌周期\裂解周期 噬菌体复制周期\溶菌周期 裂解周期。 过程称为噬菌体复制周期 溶菌周期 裂解周期。 这种能在敏感细菌中增殖并使之裂解的噬菌体 毒性噬菌体（ phage） 叫毒性噬菌体（virulence phage） 。 某些噬菌体感染细菌后不增殖， 噬菌体DNA整 某些噬菌体感染细菌后不增殖 ， 噬菌体 整 合到细菌核质DNA上 ， 随细菌的增殖而传代， 合到细菌核质 上 随细菌的增殖而传代 ， 细菌不发生裂解，这种噬菌体叫温和噬菌体 溶原性噬菌体。 （temperate phage） \溶原性噬菌体。 ） 溶原性噬菌体
三．温和噬菌体的特点
1．存在状态： 存在状态： 存在状态 ①游离的完整噬菌体颗粒； ②噬菌体核酸存在于宿主胞浆内，既不整合 也不复制； ③前噬菌体。 2．基因表达： 基因表达： 基因表达 ①表达噬菌体性状； ②前噬菌体使细菌性状发生变异。
四．噬菌体增殖的现象 五．应用
细菌的鉴定与分型 分子生物学研究工具 细菌感染的诊断与治疗
温和噬菌体
整合在细菌DNA上的噬菌体基因称 前噬菌体 上的噬菌体基因称前噬菌体 整合在细菌 上的噬菌体基因称 （prophage）。 ） 带有前噬菌体的细菌称溶原性细菌 （lysogenic bacteria ）。 前噬菌体存在于细菌内， 前噬菌体存在于细菌内，导致细菌基因和性状 溶原性转换。 发生改变，这种现象称溶原性转换 发生改变，这种现象称溶原性转换。 温和噬菌体有溶原性周期 裂解周期 溶原性周期和裂解周期 溶原性周期 裂解周期。 毒性噬菌体只有裂解周期 裂解周期。 裂解周期
非细胞型微生物—噬菌体(食品微生物学课件)
溶源性细菌
自发裂解
噬菌体的监测
噬菌体的监测方法
发酵工业生产中，为了有效地防治噬菌体的危害，常需要通 过测定噬菌斑来检查噬菌体的存在与否或数量的多少。测定的 原理是根据噬菌体在平板培养基上可形成噬菌斑，在液体培养 基中可使菌液由浑浊变澄清的特性，对噬菌体进行定性或定量 分析。
1．双层平板法
噬菌体检查和定量测定； 效价（单位/mL）=平板培 养基中噬菌斑平均数×稀释 倍数×10mL-
噬菌体与发酵工业的关系
1.噬菌体的危害
发酵工业和食品工业被噬菌体污染表现两个方面：一是发酵 周期明显延长，影响产品的产量和质量；二是污染生产菌种， 使发酵液变清，不积累发酵产物，严重时无法继续发酵，甚 至停产。
噬菌体与发酵工业的关系
1.噬菌体的危害
原因：一是生产菌种本身可能携带噬菌体或生产菌种是溶源 性细菌；二是生产环境存在噬菌体，没做好消毒与灭菌工作。
噬菌体的效价：每毫升试样中所含有的的具有侵染性的噬菌体粒子数 计算公式 效价（单位/mL）=平板培养基中噬菌斑平均数×稀释倍数×10mL-1
噬菌体与发酵工业
噬菌体与发酵工业的关系
噬菌体与发酵工业的关系
1.噬菌体的危害
丙酮、丁醇发酵与噬菌体污染 发酵受害的典型代表 危害：发酵速度缓慢，产气减少，发酵液对流不旺盛，使生产菌 种数量减少，造成发酵逐渐停止。
噬菌体与发酵工业的关系
2.噬菌体的防治
决不使用可疑的生产菌种；严格保持环境卫生；严格控制活 菌体的排放；保证发酵系统和空气过滤系统的合理性与无菌 状态；不断筛选抗性菌种，并经常轮换生产菌种。
噬菌体与发酵工业的关系
2.噬菌ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的防治
在生产中如果发生噬菌体污染，及时采取合理措施。 尽快提取产品：减少损失 使用药物控制：金属螯合剂、表面活性剂 及时改用抗噬菌体的生产菌株：与生产菌种相近的抗性菌株
第4章 噬菌体
如：白喉杆菌
小结
理解噬菌体、温和噬菌体、毒性噬菌体、 前噬菌体及溶源性细菌的胞菌
若将噬菌体按一定倍数稀释，通过噬斑计数，可测 定一定体积内的噬斑形成单位(plaque forming units,pfu)数目，即噬菌体的数目。
第三节 温和噬菌体
温和噬菌体(lysogenic phage)： 前噬菌体(prophage)：整合在细菌染色体上的噬
菌体基因组。 溶原性细菌(lysogenic bacterium)：带有前噬菌体
毒性噬菌体在敏感菌体内的复制增殖：
吸附 穿入 生物合成 成熟与释放
一、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。
二、穿入
有尾噬菌体
尾板内有溶菌酶-----细胞壁上溶一小空----尾鞘 收缩----核酸进入，外壳留在外面
基因组的细菌。 溶原性(lysogeny)：温和噬菌体产生成熟噬菌体
颗粒和溶解宿主菌的潜在能力。
温和噬菌体的三种存在方式
成熟噬菌体颗粒 宿主菌胞浆内类似质粒形式的噬菌体核酸 前噬菌体
* 温和噬菌体：溶原周期+溶菌周期 * 毒性噬菌体：溶菌周期
温和噬菌体的特点：
溶原状态十分稳定，但在紫外线、X线 等作用下，可中断溶原状态。
2、化学组成
核酸 RNA 线状单链 DNA 线状双链
蛋白质 头部外壳及尾部 有尾噬菌体 线状双股DNA 无尾噬菌体 环状单股
3、抗原性
刺激机体产生特异性抗体 抗体抑制相应噬菌体侵袭敏感细菌，对
已吸附或已进入的噬菌体不起作用，噬 菌体仍能复制增殖。
第四章 噬菌体
病毒种类很多，根据病毒寄生的对象来分，有植 物病毒、动物病毒和微生物病毒。 噬菌体：是病毒中的一种，一般把寄生在细菌、 放线菌、支原体、真菌和螺旋体的病毒叫噬菌体 噬菌体在自然界广泛存在，在1995年发表的ICTV 的病毒分类与命名第六次报告中共报道了4000余 种，分别划归为49个病毒科. 据Bradley(1967)归纳，噬菌体共有六类形态。
噬菌体的应用：
1.作为分子生物学研究的工具 2.用于鉴定未知菌，可到型。 3.用于临床治疗传染病 4.检验植物病原菌 5.测定辐射剂量
思考题
• 溶原性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶 段，即( )、A分子的缩合——通过衣壳包裹DNA而形成头部—— 尾丝及尾部的其它部件独立装配完成——头部与尾部 相结合——最后装上尾丝，至此，一个个成熟的形状、 大小相同的噬菌体装配完成。
⑤释放： 方式： 裂解：多以裂解细胞的 方式释放。 分泌：噬菌体穿出细胞， 细胞并不裂解。 通常情况下，一个噬菌体 通过上述五个过程能合成 100——300个噬菌体。烈 性噬菌体的这种生长繁殖 方式也称为一步生长，
（一）噬菌体的生物学性状
1、组成：主要由蛋白质和核酸组成。 2、基本形态：蝌蚪形、微球形和纤丝形。
3、蝌蚪形噬菌体的构造
以大肠杆菌T4噬菌体为例 头部：廿面体对称结构，由蛋白 质衣壳构成，内含一条DNA。 颈部：薄盘状，附颈须。 尾鞘：长95nm, 衣壳粒螺旋对称； 可伸缩。 尾髓:中空，DNA可由此进入细胞。 基板: 六角形盘状物，其上有刺 突、尾丝。 刺突: 有吸附功能。 尾丝: 有识别吸附功能。
大肠杆菌T4噬菌体构造
（二）、噬菌体的增殖过程
根据噬菌体与宿主的关系： 溶菌性噬菌体：指感染宿主细胞后，能够使宿主 细胞裂解的噬菌体. 溶原性噬菌体：噬菌体感染细胞后，将其核酸整 合（附着）到宿主的核DNA上，并且可以随宿主 DNA的复制而进行同步复制，在一般情况下，不 引起寄主细胞裂解的噬菌体。
医学微生物学课件：噬菌体
噬菌ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ对真菌的影响
噬菌体还可以感染一些真菌，如酵母菌，并在真菌细胞内进行自我复制，最 终导致真菌裂解。
噬菌体与高等生物的相互关系
噬菌体对人体的影响
人体中存在许多有益的噬菌体，可以调节人体肠道微生物群落，对人体健康产生 积极影响。
02
噬菌体的应用
在医学中的应用
噬菌体疗法
利用噬菌体裂解细菌，从而治疗由细菌感染引起的疾病。
噬菌体展示技术
通过噬菌体表面展示技术，将外源基因表达产物展示在噬菌体表面，用于制 备疫苗、抗体等生物药物。
在生物工程中的应用
噬菌体扩增技术
利用噬菌体扩增目的基因的大量拷贝，为基因克隆提供足够的模板。
噬菌体检测技术
噬菌体在未来的应用前景
抗菌治疗
利用噬菌体对耐药性细菌进行抗菌治疗，特别是 针对医院感染和动物疾病中的耐药性细菌。
预防传染病
利用噬菌体对细菌进行预防性接种，以控制传染 病的发生和传播。
生物安全
利用噬菌体对生物安全相关的细菌进行检测、预 警和防治，保障公共安全和生态安全。
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03
噬菌体与人类健康
人体内的噬菌体
人体正常菌群
人体内存在大量的微生物群，包括细菌、真菌和病毒等，这些微生物与人体相互 依存，形成稳定的生态平衡。
噬菌体的种类和分布
噬菌体是一类专门感染细菌的病毒，主要分为烈性和温和噬菌体，人体内的噬菌 体主要分布在肠道、皮肤、呼吸道等部位。
噬菌体感染的诊断与治疗
利用噬菌体特异性结合和感染的特性，发展成为一种新型的生物传感器，用于环 境监测和食品检测等领域。
[水产渔业]微生物第4_5章
![[水产渔业]微生物第4_5章](https://img.taocdn.com/s3/m/25111024b52acfc789ebc9fe.png)
五 噬菌体基因组
毒性噬菌体 溶菌周期 温和噬菌体 溶原周期 溶原性细菌 前噬菌体
分布广:有菌就有噬菌体。 宿主特异性:流行病调查;分型。 参与细菌变异:转导,溶原性转换。
第二节 细菌基因表达的调控
操纵子 相关基因串联排列在染色体特定部位,上游 有启动子和操纵基因序列,-转录单位。 操纵子上游有调节基因调节操纵子活动。 串联排列的相关基因受上游区的调控,同时 转录,同时翻译,产生功能相关蛋白质。 抑制基因转录 促进基因转录
1. 名词解释：噬菌体、毒性噬菌体、温和 噬菌体、 前噬菌体、溶原性细菌。 2. 溶菌性周期与溶原性周期有什么区别 ?
1. 名词解释：转化、 接合 、转导 、溶原性转换、 转座因子、整合子。 2. 重要的质粒有那些？ 3. 基因转移与重组的方式有哪几种？ 各自的特点是什么？
质粒（plasmid）：
复制能力 转移能力
整合能力
相容性
丢失或消除 功能：F质粒－转移；Vi质粒－毒力
R质粒－耐药；Col质粒－细菌素
三 转座因子
细菌基因组中能移动的一段DNA序列。
发生在同或不同染色体及质粒。转座酶。
插入序列IS 小,750~1550 bp。 最简单的转座因子,两端有反向重复序列作 为重组酶的识别位点,中心编码转座酶。
噬菌体形态结构
第二节 毒性噬菌体
噬菌体分为两种类型： 毒性噬菌体:在宿主菌细胞内复制增殖,产 生大量子代噬菌体,最终裂解细菌。 温和噬菌体或溶原性噬菌体: 基因组整合于宿主菌染色体中,不复制增 值,不引起细菌裂解。 噬菌体DNA随细菌基因组同步复制,随菌 细胞分裂分配至子代细菌的基因组中。
耐药或毒素基因
AP（氨苄青霉素） Kan（卡那霉素） Tet（四环素）
第四章基因克隆的载体、噬菌体载体
溶源周期的主要特征
λ噬菌体的特征： 1、噬菌体的DNA分子注入细菌细胞 2、经过短暂的转录之后，需要合成一种整合酶，于是
转录活性便被一种阻遏物所关闭 3、噬菌体的DNA分子插入到细菌染色体基因组DNA上，
变成原噬菌体 4、细菌继续生长、增值，噬菌体的基因作为细菌染色
体的一部分进行复制。
烈性噬菌体溶菌生长的基本过程：
1、吸附 吸附到位于感染细胞表面的特殊接受器上 2、注入 噬菌体DNA穿过细胞壁注入寄主细胞 3、转变 被感染的细胞成为制造噬菌体颗粒的场所 4、合成 大量合成噬菌体特有的核酸和蛋白质 5、组装 包装了DNA头部和尾部组装成噬菌体的颗粒 6、释放 合成的子代噬菌体颗粒从寄主细胞内释放出来
替换式载体
野生型噬菌体染色体的中段对于噬菌体的感染和复制是非必要的， 外源DNA可以取代这一片段，例如Charon 4A、 λEMBL 3/4、 Charon40等载体，这些载体是用Lac 5（乳糖操纵子的大部分系列， 包括完整的Lac Z）替换入噬菌体的中间区段，同时将Lac5作为选择 标记，使用时用EcoRI水解，去掉中间的片段，再与欲克隆片段在体
2.2λ噬菌体载体
溶菌阶段
(复制和释放)
λ phage
48.5 kb in length Linear or circular genomecos ends(cohesive-end site )
5‘-CGGGGCGGCGACCTCG-3’ 3’-GCCCCGCCGCTGGAGC-5’
外进行重组、包装。而后，感染E.coli使之在E.coli内繁殖，并裂解 E.coli，形成空斑。
spi-选择 λ噬菌体的red和gam基因产物可抑制噬菌体在宿主细菌 中正常生长，red-和gam-突变型λ噬菌体则可正常生长。当置换型载 体的可置换片段中放上red和gam基因后，外源DNA片段取代了置换 片段，则同时除去了red、gam基因，就可在宿主菌中生长，否则就 不能正常生长。
医学微生物学课件：噬菌体
分子进化分析
研究噬菌体的分子进化，探讨其 进化和分类的关系。
生物信息学方法
生物信息学分析
利用生物信息学方法对噬菌体 基因组和蛋白质组进行分析，
揭示其结构和功能。
计算机模拟
利用计算机模拟噬菌体的感染和 复制过程，深入研究其生物学机 制。
数据挖掘和分析
通过数据挖掘和分析，寻找噬菌体 感染和复制过程中的关键蛋白质和 基因，为药物设计和治疗提供参考 。
01
02
03
耐药性问题
随着抗生素滥用，细菌耐 药性问题日益严重，而噬 菌体有望为解决这一问题 提供新思路。
生物安全性
噬菌体作为生物制剂，其 生物安全性需要进一步评 估和研究。
法规与伦理问题
噬菌体疗法的相关法规和 伦理问题也需要进一步探 讨。
对人类的贡献
疾病治疗
通过研究噬菌体，我们可 以发现新的疾病治疗方法 ，提高人类生命质量。
感染症状
噬菌体感染可引起发热、咳嗽、 呕吐等症状。
传播途径
噬菌体可通过空气、水和食物等传 播。
临床表现与诊断
临床表现
噬菌体感染可导致细菌性疾病 ，如肺炎、肠道感染等。
实验室检查
通过采集患者样本，进行噬菌 体分离培养及鉴定，以确诊感
染。
治疗
一般采用抗生素治疗，严重者 需采用噬菌体疗法。
03
噬菌体基因组与复制
基因组结构与功能
基因组构成
噬菌体基因组为DNA双链，通常包含多个基因，其中包括复 制、转录、翻译等必要基因。
基因组功能
噬菌体基因组编码其生命周期所需的各类蛋白，包括外壳蛋 白、复制酶、转录酶、翻译器等。
复制与表达
复制过程
噬菌体通过吸附至敏感宿主细胞表面，注入自身DNA，利用宿主细胞代谢和 能量系统进行自身DNA的复制和表达。
医学微生物学 第四章噬菌体
第二节 消毒灭菌的方法
物理消毒灭菌法
（一）热力灭菌法
高温对细菌有明显的致死作用--蛋白质变性；核酸断裂。 有干热灭菌和湿热灭菌两大类，在同一 温度下，后者比前者的效力大。 *湿热中菌体蛋白较易凝固。 *湿热的穿透力比干热大。 *湿热的蒸汽有潜热存在。
干热灭菌 干热的杀菌作用是通过脱水、干燥
和大分子变性。
二级
三级
四级
一、二级实验室不得从事高致病性病原 微生物实验活动。三级、四级实验室从事高 致病性病原微生物实验活动。
从事高致病性病原微生物相关实验活动 应当有２名以上的工作人员共同进行。在同 一个实验室的同一个独立安全区域内，只能 同时从事一种高致病性病原微生物的相关实 验活动。应有健全安全保卫制度 。
对人体、动植物或环境危害较低，不具有对健康成人、动植 物致病的致病因子。 对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致病 因子，对健康成人、动植物和环境不会造成严重危害，具有 有效的预防和治疗措施。 对人体、动植物或环境具有高度危险性，主要通过气溶胶使 人类传染上严重的甚至是致命的疾病，或对动植物和环境具 有高度危害的致病因子。通常有预防治疗措施。 对人体、动植物或环境具有高度危险性，通过气溶胶途径传 播或传播途径不明或未知的危险的致病因子。没有预防治疗 措施。
第三节 消毒灭菌的运用
一、医疗器械物品的消毒灭菌
（一）高危器械物品
用时需进入无菌组织的物品。所有这些物品都应该灭菌。。
（二）中危器械物品
用时不进入无菌组织但接触黏膜的器械。采用消毒即可。
（三）低危器械物品
只接触未损伤皮肤但不进入无菌组织和不接触黏膜的物品。 一般用后清洗、消毒即可。
（四）快速周转的医疗器械
1.焚烧法：直接点燃或在焚烧炉内焚烧。是一种彻底的灭 菌方法。 适用于废弃物品或动物尸体。 2.烧灼法：直接用火焰灭菌。 适用于接种环，试管口等的灭菌。 3.干烤法：将物品置干烤箱内，加热至160~170℃ ，2h。 适用于高温下不变质、不损坏、不蒸发的物品。 4.红外线：利用电磁波的热效应灭菌。1~10m波长的热 效应最强。适用于医疗器械的灭菌。
医学微生物学课件：噬菌体
噬菌体感染的防治
加强监测
加强对环境中噬菌体污染的监测，及时发现并采 取有效措施。
免疫预防
通过免疫接种预防噬菌体感染，例如针对某些病 原性噬菌体开发疫苗。
抗生素治疗
对于严重的噬菌体感染，可以使用抗生素进行治 疗。
03
噬菌体与其他微生物的相互 作用
噬菌体与细菌的相互作用
噬菌体对细菌的益处
噬菌体可以作为细菌的“天敌”，控制细菌的数量和生长， 减少疾病的发生。
分类
噬菌体根据形态和结构主要分为蝌蚪形噬菌体、微球形噬菌 体和丝形噬菌体等。
结构和生命活动
结构
噬菌体由核酸和蛋白质组成，其中核酸为遗传物质，蛋白质为外壳，具有保 护和吸附作用。
生命周期
噬菌体侵染宿主细胞后，会经历吸附、注入、合成、组装和释放等阶段，其 中吸附是关键步骤。
发现和历史
发现
噬菌体最早于1915年由英国科学家弗雷德里克·特沃特发现，并由F·W·赫尔希和 M·W·蔡斯等人进行了证实和研究。
噬菌体可以感染和破坏寄生生物细胞，减轻寄生生物对机体的损伤。
噬菌体对寄生生物的促进生长作用
噬菌体可以促进细菌的生长和繁殖，进而促进寄生生物的生长和繁殖。
04
噬菌体对环境的影响
噬菌体在环境中的分布和存活
分布广泛
噬菌体在各种生境中广泛分布，包括污水处理厂、食品加工 厂、农场、自然水域等。
存活条件
噬菌体在环境中的存活受到温度、pH值、紫外线、化学消毒 剂等多种因素的影响。
噬菌体对环境生物多样性的影响
影响细菌种群
噬菌体可以感染多种细菌，影响细菌的种群结构和多样性。
促进生态平衡
适当数量的噬菌体可以控制细菌数量，避免细菌过度繁殖，有利于维护生态 平衡。
徐蕾《微生物学》第4、5章噬菌体、遗传变异qians
(3) 医学上重要的质粒
◆ F质粒（fertility plasmid)或致育性质粒 ——控制细菌性菌毛的产生，与细菌变异有关；
♂. 带有F质粒的为雄性菌，能编码产生性菌毛； ♀. 无F质粒的为雌性菌，无性菌毛。 ◆ 耐药性质粒（resistance plasmid）
——编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。
◆ 毒力质粒（Vi质粒，virulence plasmid ） ——编码与该菌致病性有关的毒力因子。
ST质粒：编码耐热肠毒素 K质粒：决定细菌的粘附定植
3. 噬菌体
棒
状
白喉杆菌
杆
菌
噬
菌
体
4、转座元件
1）概念： 一类能够在细菌的染色体、质粒、噬菌体之间自行移
动的遗传成分，是基因中一段特异的具有转位特性的独立 的DNA 序列。
思考题
1.解释噬菌体，毒性噬菌体，温和噬菌体（溶 原性噬菌体），前噬菌体
2.溶原性细菌经历哪两个生活周期？ 3.毒性噬菌体的复制周期有哪几个阶段？
另：Phage的形态和结构 溶菌过程
第五 章 细 菌 的 遗 传 和 变异
一. 细菌的变异现象
遗传性变异
(基因型变异)
非遗传性变异
(表型变异)
R质粒接合作用产生耐药性的特点
有RTF，耐药性传播迅速 对多种抗生素耐药 种间传播，使耐药性广泛传播
3. 转导(transduction)
转导——是以温和噬菌体为载体，将供体菌的
一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性 状。
◆普遍性转导（generalized transduction） ◆局限性转导（restricted transduction）
第四章--噬菌体-PPT幻灯片
溶原状态
l 十分稳定，能经历许多代 l 在某些条件如紫外线、X线、致癌剂、突变剂等作
用下，可中断溶原状态进入溶菌性状态，这称为前 噬菌体的诱导与切离，发生率为10-2-10-5。 l 极少数溶原性细菌中的前噬菌体离开细菌基因组后， 不进入溶菌性周期，这个现象被形象地称之为“治 愈”。
溶原性转换（lysogenic conversion）
l 只要细菌有特异性受体，不论死活噬菌体都能吸附， 但噬菌体不能进入死亡的宿主菌。
穿入
l 有尾噬菌体吸附宿主后，借助尾部末端含有的 一种类似溶菌酶的物质，在细菌细胞壁上溶一 小孔，然后通过尾鞘的收缩，将头部DNA注入 细菌体内，而蛋白衣壳留在菌细胞外。
l 无尾噬菌体与丝形噬菌体可以脱壳的方式进入 细菌细胞内。
溶原周期
l 温和噬菌体（temperate phage）
l 噬菌体感染细菌后不增殖，不裂解细菌，其基因与 宿主菌染色体整合，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
T4 bacteriophages infecting E.coli.
噬菌体噬菌体的复制来自2.化学组成l 蛋白质
© 构成噬菌体的头部的衣壳及尾部，包括尾髓、尾鞘、尾板、 尾刺和尾丝，起着保护核酸的作用，并决定噬菌体外形和 表面特征。
l 核酸-遗传物质
© 基因组大小2-200Kb © 核酸为DNA或RNA，大多数噬菌体的DNA为双链DNA，但一些
微小DNA噬菌体的DNA为环状单链。多数RNA噬菌体的RNA为 线状单链，少数为线状双链，且分成几个节段。 © 某些噬菌体的基因组含有异常碱基，如大肠埃希菌T2噬菌 体无胞嘧啶，而代以5-羟甲基胞嘧啶与糖基化的5-羟甲基 胞嘧啶；某些枯草芽胞杆菌噬菌体无胸腺嘧啶，而代以尿 嘧啶、 5-羟甲基尿嘧啶。因宿主细胞内没有这些碱基，可 成为噬菌体DNA的天然标记。
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一、选择题
A 型题
1. C
2.B
3.C
4.D
5.A
6.B
7.C
8.D
X 型题
1.ABCD
2.BCE
3.ABCDE
二、填空题
1.DNA 基因
2.毒性温和
3.复制吸附穿入生物合成成熟与释放
三、名词解释
1.噬菌体是一类侵袭细菌、真菌或其他微生物的病毒。
根据噬菌体侵入细胞后，是否增值并裂解细菌，可分为毒性噬菌体和温和噬菌体。
2.毒性噬菌体是能在敏感菌中增值并能使之裂解的噬菌体。
3.温和噬菌体是指感染细菌后可将其基因组与宿主菌染色体整合，不增值产生子代噬菌体，但随细菌DNA的复制而复制，也不裂解细菌。
4.前噬菌体是指整合在细菌染色体上的噬菌体基因组。
5.溶源性细菌是带有前噬菌体的细菌。
四、问答题
1. 噬菌体是一类侵袭细菌、真菌、放线菌、支原体、螺旋体等微生物的病毒，属于肺细胞型微生物。
具有以下这些主要的生物学特性。
（1）体积微小，可以通过细菌滤器;结构简单，没有完整的细胞结构，仅由核酸（DNA或RNA)和蛋白质组成。
（2）是一种专性活细胞内寄生的微生物。
（3）以复制方式进行增值。
（4）有严格的宿主特异性，只寄居在易感宿主菌体内。
2. 根据与宿主菌的相互关系，可将噬菌体分成两种类型：毒性噬菌体和温和噬菌体。
前者能在宿主菌细胞内复制增值，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌；后者感染宿主菌后，将其基因组整合于宿主菌中，随细菌基因组的复制而复制，并随细菌的分裂将噬菌体基因传给子代细菌，在细菌体内不产生子代噬菌体，不引起宿主菌的裂解。
整合在细菌基因组中的噬菌体成为前噬菌体。
带有前噬菌体的细菌成为溶源性细菌。
毒性噬菌体的细菌作用具有高度的的特性，即一种噬菌体只能裂解一种和它相应的菌，故可用于未知细菌的鉴定于分型，这对流行病学的调查、追查传染源等具有重要的意义。
某些前噬菌体可导致溶源性细菌的基因型和性状发生改变，这称为溶源性转换。
许多细菌毒素产生、抗原结构和血清型别都与溶源性转换有关。
此外，温和噬菌体还是遗传物质转运的工具。
第4章噬菌体
一、选择题
A型题
1．用来测量噬菌体大小的单位是:
A.cm
B.mm
C.μm
D. dm
E. nm
2．下列微生物中，不受噬菌体侵袭的是:
A．真菌B．细菌C．支原体D．立克次体E．螺旋体
3．关于噬菌体的叙述，下列哪项是正确的?
A．可用细菌滤器除去B．对理化因素的抵抗力比一般细菌弱
C．具有严格的宿主特异性D．含DNA和RNA
E．能在无生命的人工培养基上生长
4. 噬菌体的本质是：
A.细菌
B.病毒
C.支原体
D.衣原体
E.立克次体
5. 能与宿主菌染色体整合的噬菌体基因组称:
A. 前噬菌体
B.溶原性噬菌体
C.温和噬菌体
D.毒性噬菌体
E.以上都不是
6. 既有溶原期又有裂解期的噬菌体是:
A.毒性噬菌体
B. 温和噬菌体
C. 前噬菌体
D. β噬菌体
E. λ噬菌体
7.噬菌体感染的特异性取决于:
A. 其核酸组成与宿主菌是否相符B．噬菌体的形态
C．噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性D．细菌的种类E．噬菌体的核酸类型
8．毒性噬菌体感染细菌后导致细菌:
A．快速繁殖B．停止繁殖C．基因突变D．裂解E．产生毒素
X型题
1．噬菌体的特点是:
A.非细胞型微生物
B.严格活细胞内寄生
C.以细菌、真菌、螺旋体及放线菌等为宿主
D.可通过滤菌器
E.对人致病
2．下列细菌中，产生毒素与噬菌体有关的是:
A．大肠杆菌B．白喉棒状杆菌C．金黄色葡萄球菌
D．破伤风梭菌E．肉毒梭菌
3．噬菌体的应用包括:
A．分子生物学研究的重要工具B．细菌的鉴定和分型
C．检测标本中的未知细菌D．用于治疗某些局部感染性疾病
E．用于追踪传染源
二、填空题
1．噬菌体可以作为的载体，把某些带到宿主细胞中与DNA整合，引起后者发生变异。
2．根据噬菌体侵人菌细胞后，是否增殖并裂解细菌，可以分为噬菌体和噬菌体。
3．毒性噬菌体以方式进行增殖，增殖过程包括、、和4个阶段。
三、名词解释
1．噬菌体（bacteriophage，phage)
2．毒性噬菌体(virulent phage)
3．温和噬菌体(temperate phage)
4．前噬菌体(prophage)
5．溶原性细菌(lysogenic bacterium)
四、问答题
1.简述噬菌体的主要生物学特性。
2.噬菌体与宿主菌的相互关系怎样?各有何医学意义?。