1.噬菌体的概念、形态和化学组成 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。噬菌体个体微小,可通过细菌滤器,多为蝌蚪形。噬菌体没有完整的细胞结构,主要由蛋白质构成的衣壳和包含于其中的核酸组成。噬菌体的核酸为DNA或RNA。蛋白质起保护核酸的作用,并决定噬菌体外形和表面特征。噬菌体只能在活的易感细胞内复制增殖,有严格的宿主特异性。
1.概念 噬菌体侵入宿主菌后有两种结局:一是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,这类噬菌体称为毒性噬菌体(virulent phage);二是噬菌体基因与宿主菌染色体基因组整合,且随细菌DNA复制而复制,随细菌分裂而传代,不引起细菌裂解,不产生子代噬菌体,这类噬菌体称为温和噬菌体(temperatephage)或溶原性噬菌体(lysogenic phage)。
2.与细菌遗传物质转移的关系 整合在细菌染色体上的噬菌体基因组称为前噬菌体(prophage)。带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌(lysogenic bacterium)。
毒性噬菌体只有溶菌性周期,而温和噬菌体有溶菌性周期和溶原性周期。具有产生成熟噬菌体颗粒和溶解宿主菌的潜在能力,称为溶原性(lysogeny)。因此,温和噬菌体可有三种存在状态:①游离的具有感染性的噬菌体颗粒;②宿主菌胞质内噬菌体核酸;③前噬菌体。
通过温和噬菌体介导的细菌基因转移称为转导(transduction)。某些前噬菌体可导致宿主菌基因型和性状发生改变,称为溶原性转换(lysogenicconversion)。
噬菌体是分子生物学研究中的重要载体。
【A型题】
1.有关“噬菌体”的叙述,哪一项是错误的:
A.可用于细菌的分型与鉴定
B.可通过细菌滤器
C.与某些细菌的致病性有关
D.感染细菌后导致细菌裂解
E.必须寄生在易感宿主菌体内
2.前噬菌体是:
A.游离的、未感染细菌的噬菌体
B.能在敏感细菌内增殖并使细菌裂解的噬菌体
C.整合在细菌基因组的噬菌体核酸
D.宿主菌胞质内噬菌体核酸
E.尚未装配好的噬菌体
3.整合在细菌基因组的噬菌体称为:
A.溶原性噬菌体 B.前噬菌体
C.温和噬菌体 D.毒性噬菌体
E.转导性噬菌体
4.溶原性细菌是:
A.被噬菌体裂解的细菌
B.带有前噬菌体的细菌
C.带有毒性噬菌体的细菌
D.带有游离的温和噬菌体核酸的细菌
E.能灭活噬菌体的细菌
5.毒性噬菌体的溶菌周期不包括:
A.吸附和穿入宿主菌 B.整合于宿主菌染色体上
C.进行噬菌体的生物合成 D.装配成完整的成熟的噬菌体
E.裂解细菌
A.严格的细胞内寄生 B.有严格宿主特异性
C.能使宿主菌成为溶原状态D.能裂解宿主菌
E.能使细菌致病
7.温和噬菌体与毒性噬菌体的相同点是:
A.能以多种形式存在B.有溶菌性周期
C.能使人或动物致病D.有溶原性周期
E.可作为基因的载体
【X型题】
8.噬菌体:
A.是侵犯某些微生物的病毒B.以复制方式增殖
C.有严格的宿主特异性 D.其核酸为DNA或RNA
E.在普通显微镜下可见
9.噬菌体的应用范围包括:
A.细菌的鉴定 B.细菌的分型
C.检测标本中未知的细菌D.可普遍用于治疗
E.分子生物学研究的工具
[思考题]
10.试述噬菌体感染细菌的可能结局。
11.为什么质粒、噬菌体和转座子是分子生物学研究的重要工具?
【A型题】
1.E 2.C* 3.B 4.B* 5.B
6.B 7.B*
【X型题】
8.A B C D 9.A* B* C* E*
【题2】 温和噬菌体或溶原性噬菌体感染宿主菌后,其基因组整合到细菌染色体上成为前噬菌体,随细菌DNA复制而复制,随细菌分裂而传代。在某些物理、化学、生物因素的作用下,前噬菌体可被活化,脱离宿主菌染色体,进入溶菌周期,导致细菌裂解。
【题4】 溶原性细菌是指染色体上整合有噬菌体DNA的细菌。整合的噬菌体DNA称前噬菌体,它随细菌基因组的复制而复制,并随细菌的繁殖而传代。毒性噬菌体是指能在宿主菌中增殖并使之裂解的噬菌体。毒性噬菌体的基因组并未整合到细菌的基因组中,所以带有毒性噬菌体的细菌不是溶原性细菌。温和噬菌体进入溶菌性周期,在装配时误将细菌的DNA片段装入噬菌体的衣壳内,则成为转导噬菌体。
【题7】 噬菌体感染的宿主细胞是细菌等微生物,故不能使人或动物致病。温和噬菌体和毒性噬菌体均为严格活细胞内寄生,有溶菌周期,复制增殖后可裂解宿主细胞。但温和噬菌体通常是整合于宿主细胞基因组中,并随宿主菌的繁殖而传代,因此,它有三种存在形式,即游离的噬菌体颗粒、游离的噬菌体核酸和前噬菌体。正因如此,温和噬菌体可作为基因的运载体。
【题9】 噬菌体与宿主菌的关系具有高度特异性,即一种噬菌体只能裂解一种与它相应的细菌,故可用于未知细菌的鉴定和分型,并对流行病学调查、追查传染源等具有重要意义。噬菌体基因数量少,结构简单,而且容易获得大量的突变体,因此成为分子生物学研究的重要工具,如利用λ噬菌体作为载体构建基因文库。应用噬菌体效价增长试验可检测标本中的相应细菌。但由于噬菌体的特异性过于专一,限制了噬菌体在临床上的广泛应用。