1.噬菌體的概念、形態(tài)和化學(xué)組成 噬菌體(bacteriophage,phage)是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒。噬菌體個(gè)體微小,可通過細(xì)菌濾器,多為蝌蚪形。噬菌體沒有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣殼和包含于其中的核酸組成。噬菌體的核酸為DNA或RNA。蛋白質(zhì)起保護(hù)核酸的作用,并決定噬菌體外形和表面特征。噬菌體只能在活的易感細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,有嚴(yán)格的宿主特異性。
1.概念 噬菌體侵入宿主菌后有兩種結(jié)局:一是能在宿主菌細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,產(chǎn)生許多子代噬菌體,并最終裂解細(xì)菌,這類噬菌體稱為毒性噬菌體(virugydjdsj.org.cn/Article/lent phage);二是噬菌體基因與宿主菌染色體基因組整合,且隨細(xì)菌DNA復(fù)制而復(fù)制,隨細(xì)菌分裂而傳代,不引起細(xì)菌裂解,不產(chǎn)生子代噬菌體,這類噬菌體稱為溫和噬菌體(temperatephage)或溶原性噬菌體(lysogenic phage)。
2.與細(xì)菌遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移的關(guān)系 整合在細(xì)菌染色體上的噬菌體基因組稱為前噬菌體(prophage)。帶有前噬菌體的細(xì)菌稱為溶原性細(xì)菌(lysogenic bacterium)。
毒性噬菌體只有溶菌性周期,而溫和噬菌體有溶菌性周期和溶原性周期。具有產(chǎn)生成熟噬菌體顆粒和溶解宿主菌的潛在能力,稱為溶原性(lysogeny)。因此,溫和噬菌體可有三種存在狀態(tài):①游離的具有感染性的噬菌體顆粒;②宿主菌胞質(zhì)內(nèi)噬菌體核酸;③前噬菌體。
通過溫和噬菌體介導(dǎo)的細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)。某些前噬菌體可導(dǎo)致宿主菌基因型和性狀發(fā)生改變,稱為溶原性轉(zhuǎn)換(lysogenicconversion)。
噬菌體是分子生物學(xué)研究中的重要載體。
【A型題】
1.有關(guān)“噬菌體”的敘述,哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的:
A.可用于細(xì)菌的分型與鑒定
B.可通過細(xì)菌濾器
C.與某些細(xì)菌的致病性有關(guān)
D.感染細(xì)菌后導(dǎo)致細(xì)菌裂解
E.必須寄生在易感宿主菌體內(nèi)
2.前噬菌體是:
A.游離的、未感染細(xì)菌的噬菌體
B.能在敏感細(xì)菌內(nèi)增殖并使細(xì)菌裂解的噬菌體
C.整合在細(xì)菌基因組的噬菌體核酸
D.宿主菌胞質(zhì)內(nèi)噬菌體核酸
E.尚未裝配好的噬菌體
3.整合在細(xì)菌基因組的噬菌體稱為:
A.溶原性噬菌體 B.前噬菌體
C.溫和噬菌體 D.毒性噬菌體
E.轉(zhuǎn)導(dǎo)性噬菌體
4.溶原性細(xì)菌是:
A.被噬菌體裂解的細(xì)菌
B.帶有前噬菌體的細(xì)菌
C.帶有毒性噬菌體的細(xì)菌
D.帶有游離的溫和噬菌體核酸的細(xì)菌
E.能滅活噬菌體的細(xì)菌
5.毒性噬菌體的溶菌周期不包括:
A.吸附和穿入宿主菌 B.整合于宿主菌染色體上
C.進(jìn)行噬菌體的生物合成 D.裝配成完整的成熟的噬菌體
E.裂解細(xì)菌
6.噬菌體可用于細(xì)菌的鑒定和分型是由于噬菌體:
A.嚴(yán)格的細(xì)胞內(nèi)寄生 B.有嚴(yán)格宿主特異性
C.能使宿主菌成為溶原狀態(tài)D.能裂解宿主菌
E.能使細(xì)菌致病
7.溫和噬菌體與毒性噬菌體的相同點(diǎn)是:
A.能以多種形式存在B.有溶菌性周期
C.能使人或動(dòng)物致病D.有溶原性周期
E.可作為基因的載體
【X型題】
8.噬菌體:
A.是侵犯某些微生物的病毒B.以復(fù)制方式增殖
C.有嚴(yán)格的宿主特異性 D.其核酸為DNA或RNA
E.在普通顯微鏡下可見
9.噬菌體的應(yīng)用范圍包括:
A.細(xì)菌的鑒定 B.細(xì)菌的分型
C.檢測標(biāo)本中未知的細(xì)菌D.可普遍用于治療
E.分子生物學(xué)研究的工具
[思考題]
10.試述噬菌體感染細(xì)菌的可能結(jié)局。
11.為什么質(zhì)粒、噬菌體和轉(zhuǎn)座子是分子生物學(xué)研究的重要工具?
【A型題】
1.E 2.C* 3.B 4.B* 5.B
6.B 7.B*
【X型題】
8.A B C D 9.A* B* C* E*
【題2】 溫和噬菌體或溶原性噬菌體感染宿主菌后,其基因組整合到細(xì)菌染色體上成為前噬菌體,隨細(xì)菌DNA復(fù)gydjdsj.org.cn/zhuyuan/制而復(fù)制,隨細(xì)菌分裂而傳代。在某些物理、化學(xué)、生物因素的作用下,前噬菌體可被活化,脫離宿主菌染色體,進(jìn)入溶菌周期,導(dǎo)致細(xì)菌裂解。
【題4】 溶原性細(xì)菌是指染色體上整合有噬菌體DNA的細(xì)菌。整合的噬菌體DNA稱前噬菌體,它隨細(xì)菌基因組的復(fù)制而復(fù)制,并隨細(xì)菌的繁殖而傳代。毒性噬菌體是指能在宿主菌中增殖并使之裂解的噬菌體。毒性噬菌體的基因組并未整合到細(xì)菌的基因組中,所以帶有毒性噬菌體的細(xì)菌不是溶原性細(xì)菌。溫和噬菌體進(jìn)入溶菌性周期,在裝配時(shí)誤將細(xì)菌的DNA片段裝入噬菌體的衣殼內(nèi),則成為轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。
【題7】 噬菌體感染的宿主細(xì)胞是細(xì)菌等微生物,故不能使人或動(dòng)物致病。溫和噬菌體和毒性噬菌體均為嚴(yán)格活細(xì)胞內(nèi)寄生,有溶菌周期,復(fù)制增殖后可裂解宿主細(xì)胞。但溫和噬菌體通常是整合于宿主細(xì)胞基因組中,并隨宿主菌的繁殖而傳代,因此,它有三種存在形式,即游離的噬菌體顆粒、游離的噬菌體核酸和前噬菌體。正因如此,溫和噬菌體可作為基因的運(yùn)載體。
【題9】 噬菌體與宿主菌的關(guān)系具有高度特異性,即一種噬菌體只能裂解一種與它相應(yīng)的細(xì)菌,故可用于未知細(xì)菌的鑒定和分型,并對流行病學(xué)調(diào)查、追查傳染源等具有重要意義。噬菌體基因數(shù)量少,結(jié)構(gòu)簡單,而且容易獲得大量的突變體,因此成為分子生物學(xué)研究的重要工具,如利用λ噬菌體作為載體構(gòu)建基因文庫。應(yīng)用噬菌體效價(jià)增長試驗(yàn)可檢測標(biāo)本中的相應(yīng)細(xì)菌。但由于噬菌體的特異性過于專一,限制了噬菌體在臨床上的廣泛應(yīng)用。