第三章微生物的形态和构造食品微生物学江南大学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本章主要内容,病毒,病毒概况,病毒的形态、构造和化学组分,噬菌体,病毒与实践,亚病毒,类病毒,拟病毒,朊病毒,病毒概述与分类,病毒（,Virus,）非细胞生物,（真）病毒（,Euvirus,）,:,至少含有核酸和蛋白两种组分,亚病毒（,Subvirus,）,类病毒：只含具单独侵染性的,RNA,组分,拟病毒：只含不具单独侵染性的,RNA,组分,朊病毒：只含蛋白质一种组分,病毒学,(virulogy),发展史,十九世纪末，动植物病毒性传染病致病因子的认识,1892,年，,俄,伊万诺夫斯基，首次发现感染烟草花叶病的因子，通过细菌滤器,1898,年，,荷,贝哲林克，感染因子称为病毒（,Virus,）,1935,年，斯坦莱,美,分离提纯了,TMV,结晶,(,nobel,prize),1952,年，,Kershey,和,Chase,噬菌体传物质是,DNA,1955,年，,Franenkel-conrat,完成病毒拆开实验,1965,年，,Spiegelma,首次在细胞外复制,E.coly,噬菌体,1970,，,Baltimore,和,Temin,发现反转录酶,1,1971,年以后相继发现了亚病毒，朊病毒，拟病毒并相继测出各类病毒核酸一级结构,完成了几种病毒基因组的测序并将完成所有病毒测序,病毒的定义,病毒,Virus,）,没有细胞结构，但具有遗传、变异等生命特征的一类微生物。（体积非常小、结构极其简单、性质十分特殊的生命形式）,病毒是由一个或几个核酸分子组成的基因组，有一层蛋白或脂蛋白保护性外壳，且可在一定宿主细胞中自我复制的感染性因子。,病毒的特征,形态极其微小,必须在电镜下才能观察,一般都具过滤性,;,没有细胞构造，,每一种病毒只含一种核酸,不是,DNA,就是,RNA;,不存在个体生长和二均分裂等细胞繁殖方式,;,既无产能酶系,也无蛋白合成系统，利用宿主细胞设备进行增殖,能整合到宿主的基因中，诱发潜伏性感染，,在宿主活细胞内营专性寄生,;,在离体条件下,能以无生命的化学大分子状态存在,并可行成结晶,;,对一般抗生素不敏感,但对于干扰素敏感,.,病毒的特征（续）,既无产能酶系,也无蛋白合成系统,;,在宿主活细胞内营专性寄生,;,在离体条件下,能以无生命的化学大分子状态存在,并可行成结晶,;,对一般抗生素不敏感,但对于干扰素敏感,.,病毒与其他微生物的主要区别要点,微生物种类,含有,DNA RNA,在无生命培养基生长,二均分裂,核糖体,抗生素敏感性,干扰素敏感性,细 菌,+,+,+,+,+,-,枝原体,+,+,+,+,+,-,立克次氏体,+,-,+,+,+,-,衣原体,+,-,+,+,+,+,病 毒,DNA or RNA,-,-,-,+,宿主范围,几乎所有的生物都可以 感染相应的病毒。根据宿主可以分三类：,动物病毒,植物病毒,细菌病毒（或称噬菌体）,病毒总数应大大高于一切细胞生物的总数,已发现：人类病毒有,300,多种、脊椎动物病毒有,931,种、昆虫病毒有,1671,种、植物病毒有,600,余种、真菌病毒有近,100,种、已电镜观察的噬菌体至少有,2850,种或株,二,.,病毒的大小,绝大多数病毒都能通过细菌过滤器,测量病毒大小的单位是,nm,（,10,-9,m,），必须通过电子显微镜才能观察其形态。,病毒,:,细菌,:,真菌,1:10:100,各种病毒的大小差异很大。,最大的病毒：牛痘病毒,200 nm,。,大小近似于最小的原核微生物（支原体）,最小的病毒：脊髓灰质炎病毒,28 nm,，,相当于最大的蛋白质分子（血红素蛋白质）,图,3-1,病毒的大小,2.,病毒的形态,各种病毒的大小差异很大。,病毒的形态一般可以分为四种：杆形、球形、砖形和蝌蚪形。,植物病毒多为杆形，,丝状，也有球状,如烟草花叶病毒；,动物病毒多为球形，卵圆形或砖形，,如流感病毒（球形），痘病毒（砖形）。,噬菌体多为蝌蚪形,a.,痘苗病毒,b,口疮病毒,c,腮腺炎病毒,d.e.T,偶数噬菌体,.f,疱疹病毒,.g,大蚊虹色病毒,j.,烟草花叶病毒,i.,腺病毒,.,多瘤病毒 脊髓灰质炎病毒,病毒的大小与形态,3.,典型病毒粒子的构造,基本结构,病毒的对称性,螺旋对称的病毒粒子,二十面体对称病毒粒子,复合对称的病毒粒子,3.,典型病毒粒子的基本构造,病毒粒子,(virion,、,病毒颗粒,virus particle),：指成熟的、结构完整的并具有感染性的单个病毒。,病毒粒的基本成分：核酸与蛋白质,核心（,Core,Genome,）：由,DNA,或,RNA,构成,衣壳（,Capsid,）：由许多衣壳粒蛋白构成,包膜：由类脂或脂蛋白构成,病毒的构造,核衣壳,衣壳,核酸,包膜,病毒学名词解释,外壳（,capsid,）：,是由多个病毒蛋白亚基组成的包裹在病毒基因组核酸外面的结构。,壳粒（,capsomer,）：,组成外壳的结构亚基，并非总是均匀分布的，往往聚集成群体，二个、三个、五个甚至六个亚基聚在一起，用负染法在电镜下所分辨开的一个个亚基，可能并非单个结构亚基，而是它们的群体，实际上是形态亚基称之为壳粒。,包膜（,envelop,）：,大多数动物病毒，在毒粒外被有由糖蛋白，脂肪所形成的外膜，称之为包膜。糖蛋白在膜上往往形成各种形状的突起，包膜在识别寄主、侵入寄主细胞，病毒的抗原性方面起重要作用。,4.,病毒的对称性,病毒根据其衣壳粒的排列方式不同而表现出三种不同的构型：,1.,螺旋对称,蛋白质亚基沿中心轴呈螺旋排列，形成高度有序、对称的稳定结构。,以烟草花叶病毒（,TMV,）为典型代表的植物病毒。,2.,多面体对称,（等轴对称）最常见的多面体是二十面体。,以腺病毒为典型代表的动物病毒。,3.,复合对称,此类病毒的衣壳由两种结构组成，既有螺旋对称部分，也有多面体对称 部分，故称复合对称。,例如蝌蚪状的噬菌体（,T-,偶数噬菌体），其头部是,多面体对称，,尾部是螺旋对称。,病毒的三种不同的构型,螺旋对称,复合对称,复合对称,病毒的形态,多面体对称,Adenovirus,The nucleocapsid(arrows)can be seen within the envelope.,Transmission Electron Micrograph of HIV-1 Stained to Show Surface Glycoproteins,病毒的形态,螺旋对称,Tobacco Mosaic Virus,病毒的形态,复合对称,T,4,Bacteriophage,5.,病毒的群体形态,当病毒大量聚集并使宿主细胞发生病变时所形成的具有一定形态、构造并能用光学显微镜加以观察和识别的特殊群体,包涵体,(inclusion body),噬菌斑,(plaque),空斑,(plaque),枯斑,(lesion),病毒菌落群体形态的意义病毒的分离、纯化、鉴别和计数,1,）包涵体,（,inclusion body,）,定义：,在某些感染病毒的宿主细胞内，出现光学显微镜下可见的大小、形态和数量不等的小体。,包涵体在细胞中的形成部位：,位于细胞核内,如包疹病毒,位于细胞质内如狂犬病毒等,胞核内胞质都有,麻疹病毒,包涵体的本质：,大多数是病毒粒子组成的，,少数是细胞对病毒的反应。,2,）噬菌斑,(plaque),将少量的噬菌体和大量的宿主细胞混合后，与琼脂培养基在培养皿中混合均匀。经一定时间培养后，在平板表面布满宿主细胞的菌苔上，可用肉眼看到一个一个透亮不长菌的小圆斑。这就是噬菌斑。,下层培养基,双层培养基,噬菌斑,敏感菌,+,上层培养基,噬菌体稀释液,敏感菌菌苔,噬菌斑,(plaque),噬斑,荧光假单胞菌,噬菌斑,应用：,1,、噬菌体定量计数,2,、噬菌体的鉴定,3,）空斑和病斑：,在动物细胞培养物上的与噬菌斑类似的空斑,称为病斑,4,）,枯斑：植物病毒在植物叶片上形成的群体称为枯斑。,6.,病毒的化学组成,蛋白质：,构成噬菌体的外壳；,有的噬菌体含有少数几种酶,核酸：,存在于头部内，是噬菌体的遗传物质,每种噬菌体只含一种类型的核酸,脂类和糖类,聚胺类化合物,(1),病毒核酸的类型,每种病毒中只含有一种核酸：,DNA,或,RNA,植物病毒绝大多数含,DNA;,少数含,RNA,；,动物病毒一部分含,DNA,，一部分含,RNA,；,细菌病毒普遍含,DNA,，含,RNA,的极少。,RNA,（,ssRNA,、,dsRNA,）线状；,DNA,（,ssDNA,、,dsDNA,）线状、环状。,植物病毒一般含,ssRNA,；动物病毒有些含,ssRNA,，有些含,dsDNA,；微生物的噬菌体一般含,dsDNA,。,病毒核酸的分子量约在,210,6,10,8,道尔顿之间。,核酸类型：,ssDNA,：大肠杆菌噬菌体,X174,等,dsDNA,：大肠杆菌,T,系偶数噬菌体（,T2,、,T4,、,T6,）等,ssRNA,：大肠杆菌噬菌体,MS2,、,f2,等,dsRDA,：假单胞菌的,6,噬菌体,病毒,DNA,分子有线装和环状之分。,病毒核酸有正链（）和负链（,）的区分：,规定：将碱基序列与,mRNA,一致的核酸单链定位正链，将碱基序列与,mRNA,互补的核酸单链定位负链。因此，就病毒核酸链的单与双以及正和负有以下,6,种类型：,()DNA,大部分,DNA,病毒,()RNA,动物呼肠孤病毒,(,)DNA,大肠杆菌,X174,噬菌体,(,)RNA,所有单链,RNA,病毒,大部分植物病毒,(,)DNA,腺病毒,(,)RNA,流感病毒,(2),病毒的蛋白质：,组成病毒的蛋白质分子量在,1000015000,道尔顿之间，,壳体蛋白：,壳体蛋白是构成病毒壳体结构的蛋白质，由一条或多条多肽链折叠形成的蛋白质亚基，是构成壳体蛋白的最小单位。,功能：,构成病毒的壳体，保护病毒的核酸。,无包膜病毒的壳体蛋白参与病毒的吸附、进入，决定病毒的宿主嗜性，,是病毒的表面抗原。能刺激机体产生抗体。,包膜蛋白：,构成病毒包膜结构的病毒蛋白质，包括包膜糖蛋白和基质蛋白两类。,功能是病毒的主要表面抗原，它们与细胞受体相互作用启动病毒感染发生，有些还介导病毒的进入。,还可能具有凝集脊椎动物红血球细胞、细胞融合以及酶等活性。,基质蛋白构成膜脂双层与核衣壳之间的亚膜结构，具有支撑包膜、维持病毒,毒粒酶：,毒粒酶根据功能大致分为两类：,T4,噬菌体的,溶菌酶,参与病毒进入、释放等过程,逆转录病毒的,逆转录酶,参与病毒的大分子合成,(3),病毒的脂质,许多病毒包膜内存在有脂类化合物，如磷脂、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，在细胞膜处以芽生方式释放，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。,(4),病毒的碳水化合物：,除病毒的,核酸中所含戊糖,外，有的病毒还含有少量的碳水化合物，为核糖或脱氧核糖和磷酸组成的核酸骨架。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,。,(5),其它组成：,在某些动物、植物病毒中存在多胺类有机阳离子，包括丁二胺、亚精胺、精胺等，它们大都,结合于病毒核酸,，对核酸的构型有一定影响。,在某些病毒的病毒体中，还发现有其它的小分子量组份，如,ATP,，对噬菌体尾鞘收缩提供能量。,7.,病毒的分类,原核生物病毒,-,噬菌体,植物病毒,人类和脊椎动物病毒,昆虫病毒,8.,原核生物病毒,-,噬菌体,噬菌体的形态与结构,噬菌体的增殖,噬菌体效价的测定,一步生长曲线,溶源菌,81,噬菌体的基本形态和大小,噬菌体：感染原核生物的病毒,噬细菌体,噬放线菌体,噬蓝细菌体,噬菌体的六种形态,A,型：,dsDNA,，蝌蚪状、收缩性尾,B,型：,dsDNA,，蝌蚪状、非收缩性尾,C,型：,dsDNA,，非收缩性尾,D,型：,ssDNA,，球状、无尾、大顶衣壳粒,E,型：,ssRNA,，球状、无尾、小顶衣壳粒,F,型：,ssDNA,，丝状、无头尾,T4,噬菌体的结构,T-,系噬菌体,T-,系噬菌体是研究的最广泛而又深入的细菌噬菌体，按发现的先后顺序进行从,T1-T7,编号，后来发现其中偶数者的形态都相同（蝌蚪形收缩性长尾），故统称,T,偶数噬菌体,。,构造,头部,：正二十面体，内装,DNA,尾部,：包括颈环、尾鞘、尾髓、基板、尾丝、刺突,大小（,T4,）,头部：,6590nm,尾部：,20110nm,刺突：约,20nm,DNA,尾鞘,基板,颈环,大肠杆菌,T4,噬菌体模式图,大肠杆菌噬菌体,T,4,电镜照片,模式图,Phage T4 infecting its host,E.coli,cell,8-2,噬菌体的增殖,病毒是专性细胞内寄生物，病毒粒子没有个体的生长过程，只能在活的寄主细胞内以合成蛋白质和核酸，并将其装配的方式来进行增殖。,噬菌体增殖的过程,：,1.,吸附：,2.,侵入：,3.,增殖,：,4.,装配：,5.,释放：,一、吸附,（,Adsorption,）是指病毒附着于敏感细胞的表面，它是感染的起始期。,是决定感染成功与否的关键环节。,需要病毒表面特异性的吸附蛋白（,VAP,，,Virus Attachment Protein,）与细胞表面受体（也称为病毒受体，,virus receptor,）相互作用。,吸附的特点和影响吸附的因素,吸附的专一性：寄主专一性和位点专一性,感染复数（,m.o.i,）：每一敏感细胞所能吸附的相应噬菌体的数量，一般可达,250360,影响噬菌体吸附的,病毒的干扰现象,两种病毒感染同一种细胞或机体时，常常发生一种病毒抑制另一种病毒复制的现象，称为干扰现象（,interference,）。,干扰现象可在同种以及同株的病毒间发生，后者如流感病毒的自身干扰。异种病毒和无亲缘关系的病毒之间也可以干扰，且比较常见。,理化因素对病毒的影响,1,、物理因素,温度 大多数病毒耐冷不耐热，,pH,大多数病毒在,pH6-8,的范围内比较稳定，而在,pH5.0,以下或者,pH9.0,以上容易灭活。,辐射 电离辐射中的,射线和,射线以及非电离辐射中的紫外线都能使病毒灭活。,2,、化学因素,脂溶剂：,有包膜病毒对脂溶剂敏感。,氧化剂、卤素、醇类：,病毒对各种氧化剂、卤素、醇类物质敏感。,抗生素和中草药：,病毒对抗生素不敏感，在分离病毒时，用抗生素处理或在培养液中加入抗生素可抑制样品中的杂菌，有利于病毒分离。,近年来的研究表明，有些中药如板兰根、大青叶、柴胡、大黄、贯仲等对某些病毒有抑制作用。,小儿麻痹症病毒,(,示表面受体,),二、入侵,（,Penetration),指病毒核酸或感染性核衣壳穿过细胞进入胞浆，开始病毒感染的细胞内期,侵入方式,注射式侵入：,一般为,有尾噬菌体,的侵入方式。通过尾部收缩将衣壳内的,DNA,基因组注入宿主细胞内。,细胞内吞,：,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。,膜融合：,有包膜病毒侵入过程中病毒包膜与细胞膜融合。,大肠杆菌,T,系列噬菌体侵入过程,尾部吸附到敏感菌的表面后，将尾丝展开，通过尾部的刺突固着在细胞上,尾部释放的酶水解细胞壁的肽聚糖，使菌壁产生一小孔,尾鞘收缩，将尾髓压入细胞。头部的,DNA,通过尾髓这一空管注入细菌细胞内，而蛋白质外壳留在胞外,自外裂解现象：大量噬菌体侵入同一细胞，将使细胞壁产生许多小孔，在尚未进行噬菌体增殖时就可能引起细胞立即裂解,T4,噬菌体的吸附和侵入过程,轮状病毒的入侵,三、复制,(replication),病毒核酸物质及蛋白质在寄主细胞内的合成,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，称为隐蔽期（,eclipse,）。,病毒核酸的复制,双链,DNA,的复制,:,()DNA()DNA,单链,DNA,的复制,:,+DNA -DNA DNA +DNA,双链,RNA,的复制,:,RNA+RNA-RNA RNA,+RNA,复制,:,+RNA-RNA RNA+RNA,-RNA,复制,:,-RNA +RNA(mRNA)Pr(RNA,复制酶,),逆转录病毒单链,RNA,的复制,:,+RNA (-)DNA ()DNA+RNA,肿瘤病毒,病毒核酸的复制,左图：病毒核酸链接,入寄主核酸链,右图：病毒核酸复制,增殖过程中基因表达特点,基因表达有先有后,基因表达的顺序为,:,早期表达,;,次早期表达,;,核酸复制,;,晚期表达,前一次表达产物是后一次表达的,mRNA,聚合酶,晚期表达的结果是合成了各种装配蛋白,(,另外还有溶菌酶,),四、装配,（,Assembly,）,与,成熟（,Maturity),装配：增殖期合成的噬菌体的核酸和蛋白质按一定的,顺序,装配成噬菌体颗粒,病毒合成的位置,大多数,DNA,病毒,，在,核内复制,DNA,，在,胞浆内合成蛋白质,，转入核内装配成熟。而痘苗病毒其全部成份及装配均在胞浆内完成。,RNA,病毒,多在胞浆内复制核酸及合成蛋白。,无包膜病毒组装成核衣壳即为成熟的病毒体，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。,五、释放,(Release),从细胞内转移到细胞外的过程为,释放。,病毒装配成熟后释放的方式有：,（,1,）,宿主细胞裂解，病毒释放到周围环境中，,见于无包膜病毒，,绝大多数无包膜病毒释放时被感染的,细胞崩解，释放出病毒颗粒，宿主细,胞膜破坏，细胞迅即死亡,。,如腺病毒、,脊髓灰质炎病毒等；,病毒粒子的释放,（,2,）以,出芽的方式释放,，见于有包膜病毒，,如疱疹病毒在核膜上获得囊膜，,流感病毒在细胞膜上获得囊膜而成熟，然后以出芽方式释放出成熟病毒。,8-3,噬菌体的类型,根据噬菌体所经历的繁殖过程可将噬菌体分为两种：,1.,烈性噬菌体,(virulent phage),：,凡在短时间内能连续完成吸附、侵入、复制、装配和裂解这五个阶段而实现其繁殖的噬菌体。,2.,温和性噬菌体,(temperate phage),：,凡在吸附并侵入细胞后，噬菌体的,DNA,只整合在宿主的核染色体组上并可长期随宿主,DNA,的复制而进行同步复制，一般部进行增殖和引起宿主细胞裂解的噬菌体,。,又称溶源性噬菌体。,烈性噬菌体与温和性噬菌体生活史的比较,烈性噬菌体的生活史,温和性噬菌体的生活史,8-4,噬菌体效价的测定,噬菌体的效价：指每毫升试样中所含有的侵染性的噬菌体的粒子数。,测定方法：,液体稀释管法,斑点试验法,：半定量，结果不准确,双层平板法,：精确测定，普遍采用底层平板为,2%,左右的琼脂培养基,78ml,上层平板包括上层培养基（,1%,琼脂培养基,3ml,）宿主菌悬液、噬菌体试样,单层平板法,：方法简单，但效果较差,玻片快速法：,快速但精确度较差,测定噬菌体生长的方法,高浓度敏感细菌 适量噬菌体,除去游离噬菌体,进行高倍稀释,培养,定时取样测定噬菌体数,混合一定时间,(5min),8-5,一步生长曲线,（,one-step growth curve,）,定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线,1939,年，,Max Delbruck&Emory Ellis,：,该实验标志着分子病毒学、分子生物学和分子遗传学的建立,Max Delbruck,因此荣获,1969,年,Nobel Prize,一步生长曲线是研究病毒复制的一个经典试验，最初是为研究噬菌体的复制而建立，以后推广到动物病毒和植物病毒的复制研究中。,一步生长曲线,（,one-step growth curve,）,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中的噬菌体效价（,对噬菌体含量进行计数,）；,5,、以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线；,T4,噬菌体的一步生长曲线,裂解末期平均噬菌体数,裂解量,=,潜伏期平均数,一步生长曲线,潜伏期指噬菌体侵入寄主细胞到寄主释放新的噬菌体的最短时间，分为隐晦期和胞内累积期,不同病毒的潜伏期长短不同，,噬菌体,以,分钟,计，,动物病毒,和,植物病毒,以,小时,或,天,计。,裂解期从被感染的第一个细胞裂解到最后一个细胞裂解完毕所需的时间,平稳期感染的细胞全部裂解，溶液中噬菌体效价达最高点后的时期,裂解量,=,裂解末期平均噬菌体数,/,潜伏期平均数,=b/,噬菌体,的裂解量一般为,几十到上百个,，,植物病毒和动物病毒,可达,数百乃至上万个,。,一步生长曲线中的潜伏期,指噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个成熟噬菌体粒子装配前的一段时间,隐晦期：指在潜伏前期人为裂解细胞以后裂解液无侵染性的一段时间,胞内积累期：潜伏后期，在隐晦期后人为裂解液呈现侵染性的一段时间细胞内已经开始装配噬菌体粒子,进行一步生长曲线的测定，能了解噬菌体在菌体内的最短潜伏期，和平均收获量，还可测知理化因素的变化对噬菌体感染循环的时间和对每个被感染噬菌体释放噬菌体的影响。,8-6,温和性噬菌体的特点,1.,其核酸的类型都是,dsDNA,。,2.,具有整合能力。,前噬菌体,(prophage),：,处于整合态的噬菌体的核酸。,溶源菌,(lysogenic bacteria),：,染色体上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖的细菌,。,游离态,温和噬菌体存在形式 整合态,营养态,3,.,具有同步复制能力。,敏感细菌：能被噬菌体感染的细菌,溶源性细菌,(lysogenic bacteria),含有原噬菌体的寄主细菌，能正常生长繁殖而不被裂解，与温和噬菌体长期共存，一般不会出现有害影响,溶源化敏感细菌被温和噬菌体感染而转变成溶源性细菌的过程,8-7,溶源菌,(lysogenic bacteria),的特点,细菌的溶源性具有,遗传性,自发裂解和诱导裂解：,有少数噬菌体可自发或诱发裂解宿主细胞,变成烈性噬菌体,免疫性：,溶源菌对同源噬菌体具有,免疫性,复愈：,溶源菌 非溶源细胞,溶源转变：,失溶源性细胞可获得一些新的生理特性,局限性转导,失去前噬菌体,白喉杆菌,噬菌体,白喉毒素,宿主发病,温和噬菌体的溶源性反应：,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（,lysogenic bacteria,）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。,溶源性细菌经自发裂解或诱发裂解,进入裂解循环,溶源菌的检测方法,共培养：少量溶原菌和大量敏感性指示菌共培养,独特噬菌斑的形态,人与脊椎动物病毒,种类：,300,种：与人类健康有关,900,种：脊椎动物有关,常见的病毒病流行性感冒、肝炎、泡疹、流行性乙型脑炎、狂犬病、艾滋病、西尼罗河病毒、爱博拉病毒病毒感染诱发肿瘤猪瘟、牛瘟、口蹄疫、鸡瘟、鸡新城疫,脊椎动物病毒,Acquired immune deficiency syndrome,HIV,（,Human Immunodeficiency virus,）,狂犬病病毒,病毒与实践,噬菌体与实践,发酵周期明显延长,碳源消耗缓慢发酵液清淡,发酵产物形成缓慢或根本不形成,噬菌体检测会发现大量噬菌斑,电镜可看到噬菌体,后果：减产,倒罐,补救方法：,尽快提取产品,加药抑制,及时更换菌种,发酵生产时预防措施,决不使用可疑菌种,严格环境卫生,活菌液严禁排放,通气加料严控,轮换使用生产菌株；,设备灭菌,使用抗噬菌体菌株,8-8,噬菌体的应用,1.,用于鉴定细菌的分型；,2.,分子生物学领域的重要实验工具和最理想的材料；,3.,用于预防和治疗传染性疾病；,4.,用于筛选抗癌物质和检测致癌 物质；,5.,测定辐射剂量；,9病毒在基因工程中的应用,噬菌体作为原核生物基因工程的载体,植物,DNA,病毒作为植物基因工程的载体,动物,DNA,病毒作为动物基因工程的载体,昆虫,DNA,病毒作为真核生物基因工程的载体,噬菌体在基因工程中的应用,噬菌体可作为原核生物基因工程的优良载体，将外源目的基因导入到合适的受体细胞，从而获得具有新性状的,“,工程菌,”,E.coli,的,噬菌体包括：必需基因,参与生命活动；非必需基因,不影响生命活动，可被外源,DNA,代替,载有外源遗传因子的重组,噬菌体可整合在宿主核基因组上，两者以一个整体进行同步复制，使宿主具有新性状,钝齿棒杆菌噬菌体,钝齿棒杆菌（,T6-13,）是国内广泛用于谷氨酸生产的菌株，采用此菌及其相近菌株生产的环境中，普遍发生噬菌体的污染。导致生产延滞或产酸降低，甚至倒罐，给味精生产造成较严重的损失。,目前国内分离的噬菌体在形态上相似。,根据血清学可分成两型：,B271,和,B275,，有四种类型的噬菌斑。为防止噬菌体的侵袭，可在了解菌株对不同噬菌体的敏感性情况下，轮换使用不同菌株，以避免生产被迫停顿。,丙酮丁醇梭菌噬菌体（,Clostridium acetobutylicum phage,）,在丙酮丁醇连续发酵的工业生产中，容易受到该噬菌体的侵染，危害极大。常见的异常发酵有：发酵停止，不产生气泡，醪液上层澄清，呈暗黑色，出现睡眠症。正常发酵,12-18,小时，丙酮产量可达,200mg/L,，异常发酵时达到相同水平则需,36-42,小时，丁醇量也偏低，醪液的蒸馏效率低于正常的,10-20%,。现分离获得的丙酮丁醇梭菌噬菌体为肌尾和长尾噬菌体科。,10.,病毒感染的防治原则,一、免疫预防,人工自动免疫,二、药物治疗,（一）化学疗剂,1,核苷类似物：病毒唑,2,其他类型抗病毒药物,（二）干扰素及其诱生剂,（三）中草药的抗病毒作用,干扰素（,Interferon,IFN,）它是一类分泌性蛋白，具有广谱抗病毒、抗肿瘤和免疫调节功能。根据产生干扰素细胞来源不同、理化性质和生物学活性的差异，可分为,-1b,型干扰素、,-,干扰素和,干扰素。,-1b,型干扰素常用于治疗慢性乙型、丙型和丁型肝炎。,第二节 亚病毒,凡在核酸和蛋白质两种成分中，只含其中之一的分子病原体。包括类病毒、拟病毒、朊病毒,1.,类病毒（,Viroid,）,定义：是一类至今所知道的最小的、只含有侵染性,RNA,一种成分、专性活细胞内寄生的分子病原体。,如图：,马铃薯纺锤形块茎病类病毒,PSTV,的结构,2.,拟病毒（,Virusoid,）,一类包裹在真病毒粒子中的有缺陷的类病毒，仅由,RNA,或,DNA,组成，其寄主称辅助病毒。,如：丁型肝炎病毒,3.,朊病毒（,Prion,）,是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，能引起宿主体内现成的同类蛋白质分子发生与其相似的构象变化从而致病,朊病毒主要引起哺乳动物疾病，潜伏期也极长，繁殖速度十分缓慢，对中枢神经系统有严重影响,朊病毒的三维结构,人的主要传染疾病为：,克,-,雅氏病,库鲁病,牲畜的主要传染疾病是：,疯牛病（牛海绵状脑病）,羊搔痒病,