病毒(噬菌体)繁殖模式图集(精)

2、温和噬菌体与溶源性细菌 温和噬菌体：噬菌体感染细胞后， 温和噬菌体：噬菌体感染细胞后，将其 核酸整合（附着）到宿主的核DNA DNA上 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， DNA的复制而进行同步复制 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。 一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。 原噬菌体（或前噬菌体）： 原噬菌体（或前噬菌体）： 即整合在宿 主核DNA上的噬菌体的核酸。 DNA上的噬菌体的核酸 主核DNA上的噬菌体的核酸。 溶原性细菌： 溶原性细菌：指在核染色体上整合有原 噬菌体的细菌。可进行正常生长繁殖, 噬菌体的细菌。可进行正常生长繁殖,而不 被裂解。 被裂解。
病毒
二、定义和特点 形体极其微小， 形体极其微小，必须在电子显微镜下才 能观察，一般都可通过细菌滤器； 能观察，一般都可通过细菌滤器； 没有细胞构造，故也称分子生物； 没有细胞构造，故也称分子生物； 两种； 其主要成分仅是核酸和蛋白质两种； 两种 每一种病毒只含有一种核酸，不是DNA 每一种病毒只含有一种核酸，不是DNA 就是RNA RNA； 就是RNA； 既无产能酶系也无蛋白质合成系统； 既无产能酶系也无蛋白质合成系统；
在宿主细胞协助下， 在宿主细胞协助下，通过核酸的复制和 核酸蛋白装配的形式进行增殖， 核酸蛋白装配的形式进行增殖，不存在个 体生长和二均等分裂等细胞繁殖方式； 体生长和二均等分裂等细胞繁殖方式； 在宿主的活细胞内营专性寄生； 在宿主的活细胞内营专性寄生； 在离体条件下， 在离体条件下，以无生命的化学大分子 状态存在，并可形成结晶； 状态存在，并可形成结晶； 对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。 对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。

大肠杆菌T4噬菌体构造
第二节 噬菌体的繁殖
噬菌体并没有个体的生长过程，而只有其基本 成分的合成和装配，即首先将各个部件合成出来， 然后装配，所以一般将噬菌体的繁殖称做复制。
一、噬菌体的繁殖
噬菌体的繁殖分为：吸附、侵入、增殖（复制与生 物合成）、成熟（装配）和裂解（释放）5个阶段。
裂解性周期（增殖性周期）：烈性噬菌体的繁殖过程。
二、溶源菌 1、溶源菌的概念
溶源菌是指在核基因组上整合有前噬 菌体DNA并能正常生长繁殖而不被裂解的细 菌（或其他微生物）。
★2、溶源菌有以下特性：
☆可稳定遗传，即溶源菌的子细胞一般也是溶源 性的。
☆自发裂解和诱导裂解（具有产生噬菌体的潜在 能力）
☆具有抗同源噬菌体感染的“免疫性”
☆获得新的生理特性（溶源性转变）
★4、温和噬菌体在细菌染色体上的整合位置：
就目前所知，所有温和噬菌体的核酸都是双链 DNA。按照温和噬菌体DNA与细菌DNA结合部位的不同， 又可将其分成两类： （1）、只有一个特定结合部位的温和噬菌体。如： 大肠杆菌的 噬菌体 （2）、具有多个或不定部位的温和噬菌体。如：大 肠杆菌的P1噬菌体，鼠伤寒沙门氏菌 P22 噬菌体 。
1、吸附(adsorption) ：
噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附部 位进行特异性结合，噬菌体以尾丝牢固吸 附在受体上后，靠刺突“钉”在细胞表面 上。
吸附(adsorption)
吸附的机理：尾丝尖端与受体发生共价结合。
吸附(adsorption)
影响吸附的因素：噬菌体数量；阳离子浓度；温度；辅 助因子（色AA、生物素）等。
有囊膜病毒以“出芽”方式释 放
二、一步生长曲线
一步生长曲线(one-step growth curve)是研 究病毒复制的一个实验，最初为研究噬菌 体复制而建立，现已推广到动物病毒及植 物病毒复制的研究中。

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五、释放
脂肪酶 溶菌酶
水解宿主细胞 的细胞膜
水解宿主细胞 的细胞壁
宿主细胞 裂解
子代噬菌体 释放
病毒的繁殖
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病毒的繁殖
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病毒的繁殖
食品与生物工程系
病毒的繁殖
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病毒的繁殖
病毒繁殖（病毒复制）： 无个体生长过程， 只是基本成分的组合。
核酸复制 + 蛋白质合成 ——装配为病毒粒子。
病毒的繁殖
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病毒繁殖的过程
吸附—侵入与脱壳—增殖（复制+合成附过程分为两阶段：
宿主表面有多个吸附位点，
病毒的繁殖
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吸附与侵入过程
吸附
刺突和尾板固着
尾鞘收缩
尾管穿入
DNA注入
病毒的繁殖
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三、增殖
病毒基因组进入细胞内
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，产生大量的病毒核酸和蛋白 质。
病毒的繁殖
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病毒基因组的表达与复制存在强烈的时序性
病毒的繁殖
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四、装配
病毒的繁殖
不同病毒吸附的位点不同，如蛋白质、 多糖或蛋白-多糖复合物。
吸附可以受外界条件的影响，如阳离
子、辅助因子（色氨酸、生物素）、
pH、温度等。
病毒的繁殖
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二、侵入与脱壳
病毒的侵入在吸附后 几乎是立即发生（15 秒）
吸附引起构象变化， 引起尾鞘蛋白紧缩成 原来的一半，尾管推 出并插入细胞壁和膜 中，尾管末端的溶菌 酶水解细胞壁，将核 酸注入宿主细胞内。

病毒的复制周期
以培养时间为横坐标,以噬菌斑数为纵坐 标,绘制成的曲线为一步生长曲线。
可分以下阶段： 潜伏期 裂解期 稳定期
噬菌斑: 概念：将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在
营养琼脂中，在平板表面布满宿主细胞的 菌苔上,可以用肉眼看到一个个透明的不长 菌的小圆斑，称为噬菌斑。(每个噬菌斑一 般是由一个噬菌体粒子形成的。) 应用: 噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体 和进行噬菌体的计数。
噬菌体繁殖
1.噬菌体复制 概念
2.噬菌体增殖 过程
④装配： DNA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。
噬菌体繁殖
1.噬菌体复制 概念
2.噬菌体增殖 过程
⑤释放： ▪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
噬菌体繁殖
1.噬菌体复制 概念
2.噬菌体增殖 过程
根据噬菌体与宿主的关系： 烈性噬菌体：指感染宿主细胞后，能够使宿 主细胞裂解的噬菌体. 温和噬菌体（或溶源性噬菌体）：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。
微生物学及操作技术
病毒的增殖
目录页 CONTENTS PAGE
病毒的复制周期 噬AGE
病毒的复制周期
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• 一步生长曲线
1.一步生长曲 线
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。

有促吸附作用； 生物素促进产谷氨酸细菌噬菌体的吸附作用。
④ pH
在pH＝7，即中性时有利于吸附，
在pH＜5和pH＞10时不易吸附。
⑤ 温度
在生长最适温度范围内最有利于吸附。 利用某些理化因子对吸附的促进作用和抑制
作用，在发酵工业中对防止噬菌体的污染有
一定的意义。
（2）侵入（penetration 或 injection）
最 后 装 上 尾 丝
尾部除尾丝外的部件独立装配完成
至此，一个个成熟的大小相等的噬菌体粒子就装配完成了。
T4噬菌体的装配是一个 极为复杂的自我装配的过程
包括4个完全独立的亚装配途径：
头部的装配； 无尾丝的尾部装配； 尾部与头部自发结合； 单独装配的尾丝与前已装
配好的颗粒相连。
（5）裂解（lysis）
有繁殖性的病毒基因组 释放至细胞外 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
烈性噬菌体（virulent phage）：
凡在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖、
装配和裂解5个阶段而实现其繁殖的噬菌体，称为 烈性噬菌体（virulent phage）；
温和噬菌体（temperate phage）：
③ 诱发裂解（induction lysis ） ④ 免疫性（immunity） ⑤ 复愈 ⑥ 溶源转变（lysogenicn conversion）
λ噬菌体的溶源性循环
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
（1）潜伏期（latent phase）
指噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至 第一个噬菌体粒子装配前的一段时间。

禽流感是禽流行性感冒的简称，是由甲 型（A）流感病毒引起，被世界动物卫生 组织(OIE)列为A类烈性传染病，又称真 性鸡瘟或欧洲鸡瘟。
禽流感病毒
属于正粘病毒科， 正粘病毒科分为： 甲型（A）流感病 毒属、乙型流感病 毒属（B）、丙型 （C）流感病毒属 等。
1.形态结构
多形性 核酸(分段负义ssRNA)、衣壳、包膜
一、噬菌体
（二）生长和繁殖
（3）噬菌现象 液体培养基：噬菌体与菌液混合 混浊
菌液变澄清。 固体培养基：噬菌体与菌液混合接种培养
出现一定形状、大小和透明度的噬菌斑 噬菌斑：噬菌体经复制增殖在菌苔上产生
的局部透明区域，也称噬斑
（二）生长和繁殖
2.温和噬菌体 噬菌体基因与宿主菌染色体整合，不产生
2.命名
型别/（宿主）/分离地/毒株序号/分离年代 血凝素类型/神经氨酸酶亚型 甲型流感病毒有15个H型和9个N型
3.致病
己证实能感染人的 禽流感病毒有三种， 按临床表现严重性 依次为:
A(H5N1),A(H7N7) 和A( H9N2)。 传播途径： 空气、粪便等途径 传播
逆转录病毒 1.形态结构 球形 结构 核心
壳体 包膜
（一）人类免疫缺陷病毒（HIV）
2.增殖 RNA反转录DNA
细胞核
整合染色体
3.致病
引起艾滋病 (Acquired immune deficiency syndrome， AIDS)
经血液和分泌物传播
（二）乙型肝炎病毒（HBV）
（二）乙型肝炎病毒（HBV）
3.致病 引起乙肝。全世界4
亿乙肝携带者，中 国1.3亿 传播途径 输血或注射是重要 的传染途径，也可 经口luenza virus, AVI）

2020/5/19
概述
• 噬菌体(bacteriophage,phage)：是感染 细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生 物的病毒。
• 噬菌体具有病毒的一些特性： 个体微小，可以通过滤菌器； 没有完整的细胞结构，蛋白质和核酸组成 ； 只能在活的微生物细胞内复制增殖.
• 分布广泛，有严格的宿主特异性
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毒性噬菌体复制周期
• 吸附 • 穿入 • 生物合成 • 成熟与释放
2020/5/19
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噬菌现象
• 液体培养基 : 混浊 澄清 • 在固体培基上，适量噬菌体和宿主菌液混合后
接种培养，培基表面出现透亮溶菌空斑。一个 空斑由一个噬菌体复制增殖并裂解细菌形成， 称噬斑(plaque)。
• 细菌感染的诊断与治疗
但由于噬菌体过于专一，限制了噬菌体在 临床上的广泛应用。
2020/5/19生物学性状• 形态来自结构 –蝌蚪形、微球 形和丝形
• 化学组成 –蛋白质与核酸
• 抗原性 • 抵抗力
2020/5/19
噬菌体的种类
• 毒性噬菌体（virulent phage） – 能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子 代噬菌体，并最终裂解细菌，称为毒性噬 菌体
• 温和噬菌体（temperate phage）/ 溶原性噬菌体（lysogenic 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
噬 斑
荧光假单胞 菌
2020/5/19
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

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（2）二十面体对称的代表－腺病毒(Adenovirus)
具有20个面，30条边和12个顶角。核衣壳由 不同数量的衣壳粒按一定方式排列成对称体。 腺病毒粒子共由252个球形的衣壳粒排列成 一个具有廿面的对称体，线状dsDNA。 噬菌体 X174只有12个衣壳粒，最大的廿面 体是由1，472个衣壳粒组成的昆虫病毒粒子。
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病毒DNA分子有线状和环状之分。
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2.病毒的蛋白质
▼有的病毒只有一种蛋白质，多数含有为数不多的几种 蛋白质。
▼病毒蛋白质的氨基酸组成与其他生物一样，但不同病 毒蛋白质的氨基酸组成和含量各不相同。
▼病毒蛋白质主要在构成病毒结构、病毒的侵染与增殖 过程中发挥作用。
3.其他成分
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噬菌体的六类形态：
★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。
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噬菌体的类型
烈性噬菌体（virulent phage）——感染细胞后, 能在寄主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引 起细菌裂解的噬菌体。
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2、病毒的对称体制
三类典型形态的病毒： •廿面体对称的结构(球状) •螺旋对称的结构(杆状) •复合对称的结构(蝌蚪状) 大肠杆菌的T偶数噬菌体是由椭 圆形的二十面体头部和螺旋对称 的尾部组合而成，是病毒中复合 对称的代表。
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病毒粒子的对称体制
RNA or DNA
螺旋对称
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烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段： 即吸附、侵入、复制、装配和释放。
溶菌现象：在细菌培养液中，细菌被噬菌体感染，细菌裂 解，使混浊的菌悬液变澄清，这种现象称为溶菌现象。 噬菌斑：在固体培养基上，如果噬菌体侵染宿主细胞，释 放子代噬菌体，通过培养基扩散到四周细胞，继续侵染， 引起连锁宿主细胞裂解，从而形成肉眼可见的、具有一定 形态、大小和边缘的空斑，称为噬菌斑（图3-8）。在一 定条件下，每个噬菌体可产生一个噬菌斑，所以通过噬菌 斑的计数可知接种到平板上噬菌体粒子的相对数目。 噬菌体的效价：在实践中可采用平板法测定每毫升试样中 所含有的具有侵染性的噬菌体粒子数，称为噬菌体的效价， 又称噬菌斑形成单位数（plaque-forming unit，简称成 斑单位，用pfu表示）。
噬菌体的基本形态为 蝌蚪形、微球形和纤 线形。从形态学角度 又可将噬菌体分为六 个群（图3-6）。1、 2、3群为蝌蚪形，4、 5群为微球形，6群为 纤线形。
图3-6 噬菌体的形态 1～3．蝌蚪形 4～5．微球形 6．纤线形
二、噬菌体的结构特点
图3-7 噬菌体结构模式图
三、烈性噬菌体和温和噬菌体
有些较大型病毒在核衣壳外面有一层膜状结构，称为包膜， 也叫囊膜，如麻疹病毒、腮腺炎病毒。大多数有包膜病毒 呈球形（如流感病毒），但痘病毒呈砖形，狂犬病毒呈弹 形。 包膜由脂质、蛋白质和糖类组成。包膜表面形成包膜突起， 称为刺突，嵌附在包膜脂质中，它是多糖与蛋白质的复合 物（糖蛋白）。刺突因病毒的种类不同而异，可作为鉴定 的依据。 当包膜受到破坏时，包膜病毒也丧失吸附和侵入宿主细胞 的能力，从而丧失感染性。
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图3-8 噬菌斑的形态 图中白色为溶菌而透明；黑色为细菌生长 1．透明 2．浑浊 3．浑浊中部透明 4．有菌生长环 5．中心有菌生长点 6．有生长环与生长点 7．中心有针孔状生长点