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医学微生物学 第 四 章 噬 菌 体 bacteriophgae 噬菌体？ 感染细菌,真菌,放线菌或螺旋体等微生物的病毒； 蛋白质衣壳+核酸;能通过细菌滤器； 专性胞内寄生,严格的宿主特异性。 噬菌体分布极广,与细菌同在。 用途 细菌的鉴定分型,追查传染源,感染治疗。 外源基因的载体,核酸复制,转录,表达。 第一节 噬菌体的生物学性状 形态结构: 蝌蚪形,微球形,细杆形。 化学组成:蛋白质与核酸。 核酸类型:DNA或RNA。 有抗原性,抗体能抑制对宿主菌感染。 抵抗力比一般细菌繁殖体强： 耐冷,热70℃30’,抗脂溶剂,耐消毒剂。 紫外线敏感10-15’。 过饱和氯化钙溶液存活数年。 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。 毒性噬菌体的复制周期-四个阶段 吸附 表面蛋白与宿主菌受体特异结合过程。 穿入 尾部释放溶菌酶, 尾鞘收缩注入核酸。 生物合成 转录mRNA,翻译酶,调节蛋白,结构蛋白; 以噬菌体核酸为模板复制大量代核酸。 成熟与释放 按程序组装成熟的子代噬菌体。 宿主菌裂解,释放出噬菌体,感染新宿主菌。 噬菌体的培养与检测 噬菌体裂解宿主菌,使混浊菌液变清。 噬斑:将适量噬菌体和宿主菌液混合,在固体培养,培养基表面出现透亮的溶菌空斑,每个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解宿主菌后形成的。 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噬菌体基因,随宿主菌染色体同步复制,不裂解细胞。 偶可自发或受人工影响脱离染色体,大量复制产生子代噬菌体,宿主菌裂解。 溶原性周期转为溶菌性周期。 溶原性细菌:带有前噬菌体的细菌。 温和噬菌体存在状态: 细胞外: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,自由状态; 整合在宿主菌染色体上-前噬菌体 。 溶原性： 温和噬菌体具有的产生成熟子代噬菌体和裂解宿主菌的潜在能力。 溶原性转换 噬菌体的感染,带入了外来基因,可导致细菌基因型和性状发生改变。 β-棒状杆菌噬菌体,携带白喉毒素基因,感染白喉棒状杆菌后,产素能力。 肉毒杆菌-肉毒毒素。 金葡菌-葡萄球菌溶素。 溶解红细胞,白细胞,血小板。 第五章 细菌的遗传与变异 细菌的遗传保证了物种的稳定性。 细菌的变异能产生变种或新种,利于物种的进化。 特定基因表现出来的各种性状-表型。 变异 基因型变异-遗传性变异。 表型变异-非遗传性变异。 第一节 细菌的遗传物质 染色体,质粒,转座因子,整合子,噬菌体。 一 细菌的染色体 一条环状dsDNA,聚成密集区-类核。 4.6×106 bp ,4000个基因,一个起始位点。 由功能相关基因组成操纵子,转录一条mRNA,然后分别合成自己的蛋白。 连续基因,无内含子,转录后不需要剪接。 结构基因单拷贝,复制快。 二 质粒 自我复制-复制子 与染色体同步复制,紧密型质粒。 非同步松弛型质粒。 编码某些特定性状: 致育性质粒,耐药性质粒,致病性质粒。 自行丢失与消除:非必须遗传物质。 在细菌间转移:结合,转化,转导。 相容性:结构功能相似质粒同一宿主菌。 质粒种类 致育质粒-F质粒: 结合功能,性菌毛F+ F-。 耐药性质粒: R质粒-结合传递性质粒; 非结合传递性质粒-转导。 毒力质粒-Vi质粒:编码毒素,肠毒素。 细菌素质粒:Col质粒大肠菌素。 代谢质粒:沙门菌发酵乳糖酶由质粒决定。 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。 转座子Tn (transposon): 大,结构复杂,2000~25000 bp, 两端为IS中心序列,有与转位无关基因 如:毒素基因,耐药基因。 无关基因随转座子转座发生重组,突变。 四 整合子（integron,In） 运动性的DNA分子,独立结构,可捕获和整合外源性基因,转为功能性表达单位。 定位于细菌染色体,质粒或转座子上。 基本结构:两端为保守末端,中间为可变区,含一个或多个基因盒。 含有3个功能元件:重组位点,整合酶基因,启动子,均位于整合子5’末端。 通过转座子或接合性质粒,使多种耐药基因在细菌中进行水平传播。 五 噬菌体基因组 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,