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医学微生物学课件：噬菌体

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医学微生物学 噬菌体

医学微生物学 噬菌体
► 分布极广
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

第二节噬菌体课件

第二节噬菌体课件
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
2020/5/19
2020/5/19
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
2020/5/19
2020/5/19
2020/5/19
2020/5/19
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

医学微生物学课件：噬菌体

医学微生物学课件：噬菌体

04
噬菌体的检测与防治
噬菌体的检测方法
噬菌斑法
在细菌培养物上加病毒液，培养后观察透明圈， 透明圈越大表示病毒活性越强。
血清学检测
利用特异性抗体检测噬菌体抗原，以确定其存在 和种类。
分子生物学方法
如PCR、基因测序等，通过对病毒基因序列的分 析，准确快速地检测噬菌体。
噬菌体的防治策略
加强卫生管理
分布
噬菌体广泛分布于自然界，如水、土壤、动物肠道等，同时也在人类生产活 动中广泛存在，如食品、药品、医疗器械等。
噬菌体与人类健康的关系
致病性
某些噬菌体可导致人类肠道菌群失调，引起腹泻、发热等症状；在医院环境中，噬菌体还 可导致医院感染。
治疗与预防
烈性噬菌体在一定条件下可被激活，用于治疗细菌感染；同时，加强食品、药品、医疗器 械等的监管，可有效预防噬菌体感染。
为医学微生物学研究提供参考和借鉴
医学微生物学课件可以包含大量的最新研究成果和文献资料，为医学生的研究提 供参考和借鉴，例如在研究新型病毒或者细菌时，可以通过课件学习相关的知识 和技术手段，从而更好地开展研究工作。
通过课件的学习，医学生可以了解更多的临床实践经验和最新治疗手段，例如在 面对新型病毒或细菌时，可以通过课件学习相关的防控和治疗方案，从而更好地 服务临床实践。
THANKS
生物技术应用
噬菌体展示技术是一种重要的生物技术方法，可用于研究蛋白质-蛋白质相互作用、筛选 抗体药物等。
02
噬菌体的生命周期与感染机制
噬菌体的生命周期
吸附
噬菌体识别并吸附到宿主细胞表面 。
侵入
通过酶解或融合方式进入宿主细胞 。
增殖
在宿主细胞内进行核酸复制、蛋白 质合成及组装。

医学微生物学课件：噬菌体

医学微生物学课件：噬菌体
噬菌体可以感染细菌，并在细菌内部进行自我复制，最终导致细菌裂解死亡 。
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。
THANKS
谢谢您的观看
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。

医学微生物学课件：噬菌体

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。

医学微生物学课件：噬菌体

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。

医学微生物学5、噬菌体(人卫)_ppt课件


成熟和释放
Lytic cycle
三、噬菌现象
液体培养基——浑浊变澄清
固 体 培养基——噬 菌 斑
噬斑
荧光假单胞菌
第三节
温和噬菌体
一、溶原性噬菌体（Lysogenic phage）
噬菌体基因整合于宿主菌基因组中，并随 其染色体复制而复制，随菌分裂而分裂。
Adsorption吸附
Penetration穿入
医学微生物学5、噬菌体(人卫)
概念：
侵袭细菌等微生物的病毒，具有严格的宿主特异 性，也是赋予宿主菌生物学性状的遗传物质。
据其感染微生物的后果分为：
毒性噬菌体 温和噬菌体
第一节 噬菌体的生物学性状
形态结构 化学组成 抗原性 抵抗力
1、形态与结构
个体微小，nm为测量单位，EM下可见
Integration整合
Lysogenic
cycle
二、前噬菌体（prophage）
整和在细菌基因组中的噬菌体基因组 三、溶原性细菌（lysogenic bacterium） 带有前噬菌体基因组的细菌
Induction
Replication
Maturation and Release
有蝌蚪形、微球形和细杆形
头部——六棱柱体 尾部——管状器官
2、化学组成
核酸
位于头部中央
DNA或RNA
噬菌体的遗传物质
蛋白质
构成头部外壳及尾部 保护核酸 决定噬菌体的表型特征
3、抗原性

具有抗原性，能刺激机体产生抗体 抗体能阻止相应噬菌体侵袭敏感菌
4、抵抗力
比一般细菌繁殖体强
第二节
四、溶原性噬菌体的存在状态
具有感染性的噬菌体颗粒 宿主细胞内类似质粒形式的噬菌体核酸 前噬菌体

医学微生物学课件噬菌体


噬菌体可以用于治疗耐药性细菌感 染，通过噬菌体对细菌的裂解作用 ，破坏细菌的生存能力。
此外，噬菌体在肿瘤免疫治疗方面 也具有潜在的应用价值。
在农业和环境中的应用
噬菌体可以作为生物农药，通过与病原菌结 合，抑制病原菌的生长和传播。
此外，噬菌体在环境治理方面也具有潜在的 应用价值，例如用于净化污水和降解有机污
感谢您的观看
THANKS
蛋白质外壳决定噬 菌体的特异性，可 以识别、结合并侵 入宿主细胞。
尾部
由尾鞘、尾管和尾板组成。
尾鞘和尾管共同形成噬菌体的尾部，尾板则帮助噬菌体吸附和侵入宿主细胞。
尾部与头部之间通过颈部相连。
噬菌体的基因组
噬菌体的基因组通常由DNA或 RNA组成，其大小和复杂性因
噬菌体种类而异。
噬菌体的基因组编码了其生命 周期和复制策略所需的所有基
医学微生物学课件噬菌体
2023-10-30
contents
目录
• 噬菌体概述 • 噬菌体的结构与组成 • 噬菌体的复制周期 • 噬菌体与宿主之间的相互作用 • 噬菌体的应用与前景 • 相关词汇解释
01
噬菌体概述
定义与特性
定义：噬菌体是一种病毒，只能感染细 菌和其它微生物。
结构简单，由DNA或RNA和蛋白质外壳 组成。
装配与释放
装配
噬菌体使用宿主细胞的机制来装配其蛋白质外壳和基因组。
释放
一旦噬菌体组装完毕，它就会裂解宿主细胞并释放出新的噬 菌体颗粒。
04
噬菌体与宿主之间的相互 作用
噬菌体对宿主的影响
01
02
03
裂解性感染
噬菌体在宿主细胞内复制 增殖，最终导致宿主细胞 裂解死亡。
溶原性感染

噬菌体PPT课件


Infection of host cell by T2 phage
噬菌体的生物学性状
抗原性
噬菌体具有抗 原性，能刺激机体 产生抗体，抑制相 应噬菌体感染细菌 。但对已吸附或进 入宿主菌的噬菌体 不起作用。
抵抗力
大于一般细菌
抵抗乙醚、氯仿和乙醇
75℃ 30min或更久才能 被灭活 耐受低温和冰冻 但对紫外和X射线敏感， 一般经紫外照射 10~15min即失去活性。
噬菌体与细菌的关系
裂解作用
增殖方式：复制 增殖过程： 吸附 穿入 生物合成 成熟和释放
吸附和穿入
有尾噬菌体通过尾刺或尾丝特异地 吸附在敏感细菌表面的相应受体上（是Pr 或多糖），两者接触后，噬菌体尾板上 的少量水解酶溶解宿主细胞壁肽聚糖形 成小孔，然后尾鞘收缩，将头部中核酸 经尾鞘小孔注入细菌细胞内，Pr外壳留在 菌体外。
溶源作用
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，并随细菌分裂而传代。这种随 细菌分裂而传代的状态称为溶源状态。能 形成溶源状态的噬菌体称温和性噬菌体。 整合在 DNA 上的噬菌体基因称前噬菌体。 带有前噬菌体的细菌称溶源性细菌。
prophage: 整合在细菌基 因组中的噬菌体基因组
噬菌体的应用
细菌的鉴定与分型 分子生物学研究的工具 依据：结构简单，基因数目少，培 养方便，生长迅速，遗传和变异易于控制 和辨认。 细菌感染的诊断与治疗 若在某一标本中检出某种噬菌体数 量较多，表明有相应的细菌存在。
复习思考题
一、名词解释： 温和噬菌体、毒性噬菌体、前噬菌 体、溶源性细菌 二、问题： 1、简述两种不同噬菌体的生活史。
毒性噬菌体的溶菌现象
毒性噬菌体感染敏感菌后可出现溶菌 现象，如果细菌在液体培养基中生长繁殖 成半透明的菌悬液，感染后，便澄清。 在固体培养基中，若用适量噬菌体和宿主 菌液混合后接种培养，培养基表面可有透 亮的溶菌空斑出现。一个空斑系由一个噬 菌体复制增殖并裂解细菌后形成的，称为 噬斑.

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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2、熟悉噬菌体引起的溶原性周期和溶菌周 期。
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)。
整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前 噬菌体(prophage) 。
带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌 （lysogenic bacterium ）。
噬菌体 (bacteriophage)
噬菌体
噬菌体（bacteriophage） 是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微 生物的病毒，部分能引起宿主菌细胞裂解。
特性： 个体微小，可以通过细菌滤器
没有完整的细胞结构，由蛋白质和核酸组成
只能在敏感的活的细胞内复制增殖
大肠杆菌与噬菌体
一、噬菌体的生物学性状
游离的噬菌体颗粒
温和噬菌体可有三种存在状态：胞质内噬菌体核酸
前噬菌体
溶原性细菌的溶原性周期和溶菌性周期
溶原性周期
溶菌性周期
四、噬菌体的应用
1、细菌的鉴定与分型 2、检测标本中的未知细菌 3、基因工程的重要工具 4、细菌感染的治疗
本章目的要求
1、掌握噬菌体、毒性噬菌体、温和噬菌体、 前噬菌体的定义。