【正文】 四、病毒大分子的合成：病毒特異性酶的合成；病毒核酸復(fù)制；病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成。四、病毒大分子的合成病毒基因組的表達(dá)與復(fù)制存在著強(qiáng)烈的時(shí)序性病毒基因組進(jìn)入胞內(nèi)宿主細(xì)胞的代謝發(fā)生改變病毒利用宿主的生物合成機(jī)構(gòu)和場(chǎng)所，使病毒核酸表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸。五、病毒的裝配與釋放裝配：新合成的毒粒結(jié)構(gòu)組分組裝成完整的病毒顆粒，稱(chēng)做病毒的裝配，亦稱(chēng)成熟（maturation）或形態(tài)發(fā)生（morphogenesis）。釋放：成熟的子代病毒顆粒然后依一定途徑釋放、裂解、分泌到細(xì)胞外病毒的釋放標(biāo)志病毒復(fù)制周期結(jié)束。大多數(shù)噬菌體都是以裂解細(xì)胞方式釋放絲桿噬菌體（如M13或fd）不殺死細(xì)胞，子代毒粒以分泌方式不斷從受染細(xì)胞中釋放，并同時(shí)完成毒粒的組裝。有包膜病毒的裝配與釋放有時(shí)也是同時(shí)完成的；有包膜的動(dòng)物病毒是在從宿主細(xì)胞核芽出或細(xì)胞質(zhì)膜芽出的過(guò)程中裹上包膜而形成包膜病毒；煙草花葉病毒的裝配：RNA穿過(guò)螺旋的中心孔并在生長(zhǎng)端形成一個(gè)可移動(dòng)的環(huán)。第五節(jié) 病毒的非增殖性感染增殖性感染（productive infection）：感染發(fā)生在病毒能在其內(nèi)完成復(fù)制循環(huán)的允許細(xì)胞內(nèi)，并以產(chǎn)生有感染性病毒子代顆粒為特征。非增殖性感染（nonproductive infection）：感染由于病毒、或是細(xì)胞的原因，致使病毒的復(fù)制在病毒進(jìn)入敏感細(xì)胞后的某一階段受阻，結(jié)果導(dǎo)致病毒感染的不完全循環(huán)。在此過(guò)程中，由于病毒與細(xì)胞的相互作用，雖然亦可能導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生某些變化，甚至產(chǎn)生細(xì)胞病變，但在受染細(xì)胞內(nèi)，不產(chǎn)生有感染性的病毒子代顆粒。一、 非增值性感染的類(lèi)型流產(chǎn)感染（abortive infection）； 限制性感染（restrictive infection）； 潛伏感染（latent infection）；自學(xué)上述概念二、 缺損病毒講授“溫和噬菌體的溶源性反應(yīng)”，其余內(nèi)容自學(xué)。溫和噬菌體的溶源性反應(yīng)：烈性噬菌體（virulent phage）： 感染宿主細(xì)胞后能在細(xì)胞內(nèi)正常復(fù)制并最終殺死細(xì)胞，形成裂解循環(huán)（lytic cycle）的噬菌體。溫和噬菌體或稱(chēng)溶源性噬菌體（lysogenic phage）：感染宿主細(xì)胞后不能完成復(fù)制循環(huán)，噬菌體基因組長(zhǎng)期存在于宿主細(xì)胞內(nèi)，沒(méi)有成熟噬菌體產(chǎn)生，這一噬菌體稱(chēng)為溫和噬菌體或稱(chēng)溶源性噬菌體。這一現(xiàn)象稱(chēng)做溶源性（lysogeny）現(xiàn)象。在大多數(shù)情況下，溫和噬菌體的基因組都整合于宿主染色體中（如λ噬菌體），亦有少數(shù)是以質(zhì)粒形成存在（如P1噬菌體）。原噬菌體（prophage）：整合于宿主細(xì)菌染色體或以質(zhì)粒形成存在于宿主細(xì)胞內(nèi)的溫和噬菌體基因組稱(chēng)做原噬菌體。在原噬菌體階段，噬菌體的復(fù)制被抑制，宿主細(xì)胞正常地生長(zhǎng)繁殖，而噬菌體基因組與宿主細(xì)菌染色體同步復(fù)制，并隨細(xì)胞分裂而傳遞給子代細(xì)胞。溶源性細(xì)菌（lysogenic bacteria：）細(xì)胞中含有以原噬菌體狀態(tài)存在的溫和噬菌體基因組的細(xì)菌稱(chēng)做溶源性細(xì)菌。溶源性細(xì)菌經(jīng)自發(fā)裂解或誘發(fā)裂解，進(jìn)入裂解循環(huán)。溶源性感染對(duì)細(xì)胞的影響：(1)免疫性被溫和噬菌體感染后形成的溶源性細(xì)菌具有“免疫性”，即其它同類(lèi)噬菌體雖然可以再次感染該細(xì)胞，但不能增殖，也不能導(dǎo)致溶源性細(xì)菌裂解。免疫性是由原噬菌體產(chǎn)生的阻遏蛋白的可擴(kuò)散性質(zhì)所決定的。(2)溶源轉(zhuǎn)變?cè)删w引起的溶源性細(xì)菌除免疫性外的其他的表形改變，包括溶源性細(xì)菌細(xì)胞表面性質(zhì)的改變和致病性轉(zhuǎn)變被稱(chēng)為溶源轉(zhuǎn)變(lysogenic conversion)。溶源性細(xì)菌有時(shí)還能獲得一些新的生理特性，例如白喉?xiàng)U菌只有在含有特定類(lèi)型的原噬菌體時(shí)才能產(chǎn)生白喉毒素，引起被感染機(jī)體發(fā)病。 第六節(jié) 亞病毒因子一、衛(wèi)星病毒（satellite viruses） 寄生于與之無(wú)關(guān)的輔助病毒（heper viruses）的基因產(chǎn)物的病毒。二、衛(wèi)星RNA(sat RNA) 是指一些必須依賴一些輔助病毒進(jìn)行復(fù)制的小分子單鏈RNA片段，它被包裝在輔助病毒的殼體內(nèi)。本身對(duì)輔助病毒的復(fù)制不是必需的，且他們與輔助病毒的基因組無(wú)明顯的同源性。三、類(lèi)病毒（virord） 能在免干細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制，并不需要輔助病毒。含有 244~375個(gè)核苷酸的的單鏈RNA分子。四、朊病毒是一類(lèi)能引起哺乳動(dòng)物的亞急性海面樣腦病的病原因子。思考題：試結(jié)合一步生長(zhǎng)曲線分析病毒的特點(diǎn)，并與細(xì)菌進(jìn)行比較。第八章 微生物的遺傳遺傳：親代與子代相似。變異：親代與子代、子代間不同個(gè)體不完全相同。遺傳（inheritance）和變異（variation）是生命的最本質(zhì)特性之一。遺傳型：生物的全部遺傳因子及基因。表型（表現(xiàn)型）：具有一定遺傳型的個(gè)體，在特定環(huán)境條件下通過(guò)生長(zhǎng)發(fā)育所表現(xiàn)出來(lái)的形態(tài)等生物學(xué)特征的總和。表型飾變：表型的差異只與環(huán)境有關(guān)。特點(diǎn)：暫時(shí)性、不可遺傳性、表現(xiàn)為全部個(gè)體的行為。遺傳型變異（基因變異、基因突變）：遺傳物質(zhì)改變，導(dǎo)致表型改變。特點(diǎn)：遺傳性、群體中極少數(shù)個(gè)體的行為自發(fā)突變頻率通常為106109 微生物是遺傳學(xué)研究中的明星：微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，營(yíng)養(yǎng)體一般為單倍體，方便建立純系。很多常見(jiàn)微生物都易于人工培養(yǎng)，快速、大量生長(zhǎng)繁殖。對(duì)環(huán)境因素的作用敏感，易于獲得各類(lèi)突變株，操作性強(qiáng)。第一節(jié) 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)一、DNA作為遺傳物質(zhì) Griffith的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（DNA）；T2噬菌體感染實(shí)驗(yàn)（DNA）；植物病毒重建實(shí)驗(yàn)（DNA\RNA）。 二、RNA作為遺傳物質(zhì)生化提取分別獲得含RNA的煙草花葉病毒蛋白質(zhì)外殼（病毒1）和核酸（病毒2）抗血清處理，證明雜種病毒的蛋白質(zhì)外殼來(lái)自病毒1，而非病毒2雜種病毒的后代的蛋白質(zhì)外殼表現(xiàn)為病毒2，而非病毒1遺傳物質(zhì)是核酸（RNA）而非蛋白質(zhì)三、朊病毒的發(fā)現(xiàn)與思考（一）發(fā)現(xiàn)：朊病毒是亞病毒的一種，是一種具有傳染性的蛋白質(zhì)致病因子，迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)該蛋白內(nèi)含有核酸。致病機(jī)理：其致病作用是由于動(dòng)物體內(nèi)正常的蛋白質(zhì)PrPc改變折疊狀態(tài)為PrPsc所致，而這二種蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)并沒(méi)有改變。引起人與動(dòng)物的致死性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如羊搔癢癥(scrapie)，牛海綿狀腦病(spongiform encephalopathy)，人的庫(kù)魯病(kuru)、克雅氏病(Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等。Stanley B. Prusiner (1982)提出羊搔癢病因子是一種蛋白質(zhì)侵染顆粒（proteinaceous infectious particle），并將之稱(chēng)做Prion或Virino，即朊病毒。1997年，Stanley B. Prusiner榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。（二）思考1） 蛋白質(zhì)是否可以作為遺傳物質(zhì)？prion是生命的一個(gè)特例？還是僅僅為表達(dá)調(diào)控的一種形式？2） 蛋白質(zhì)折疊與功能的關(guān)系，是否存在折疊密碼？3） DNA→RNA→肽鏈→蛋白質(zhì)第二節(jié) 質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座因子質(zhì)粒（plasmid）：一種獨(dú)立于染色體外，能進(jìn)行自主復(fù)制的細(xì)胞質(zhì)遺傳因子，主要存在于各種微生物細(xì)胞中。轉(zhuǎn)座因子（transposable element）：位于染色體或質(zhì)粒上的一段能改變自身位置的DNA序列，廣泛分布于原核和真核細(xì)胞中。質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座因子是細(xì)胞中除染色體以外的另外二類(lèi)遺傳因子一、 質(zhì)粒的分子結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)通常以共價(jià)閉合環(huán)狀(covalently closed circle，簡(jiǎn)稱(chēng)CCC)的超螺旋雙鏈DNA分子存在于細(xì)胞中；也發(fā)現(xiàn)有線型雙鏈DNA質(zhì)粒和RNA質(zhì)粒；質(zhì)粒分子的大?。簭?kb左右到1000kb，（細(xì)菌質(zhì)粒多在10kb以內(nèi)）。 質(zhì)粒的檢測(cè)1）提取所有胞內(nèi)DNA后電鏡觀察；2）超速離心或瓊脂糖凝膠電泳后觀察；3）對(duì)于實(shí)驗(yàn)室常用菌，可用質(zhì)粒所帶的某些特點(diǎn)，如抗藥性初步判斷。對(duì)于由于三種構(gòu)型同時(shí)存在時(shí)造成的多帶現(xiàn)象（提取質(zhì)粒時(shí)造成或自然存在），可以進(jìn)行特異性單酶切，使其成為一條帶。特定的質(zhì)粒提取方法和后處理使染色體和RNA均被除掉。二、質(zhì)粒的主要類(lèi)型作用：在某些特殊條件下，質(zhì)粒有時(shí)能賦予宿主細(xì)胞以特殊的機(jī)能；質(zhì)粒所含的基因?qū)λ拗骷?xì)胞一般是非必需的，從而使宿主得到生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。根據(jù)質(zhì)粒所編碼的功能和賦予宿主的表型效應(yīng)，質(zhì)粒包括下列主要類(lèi)型：致育因子（Fertility factor，F(xiàn)因子）抗性因子（Resistance factor，R因子）產(chǎn)細(xì)菌素的質(zhì)粒（Bacteriocin production plasmid） 毒性質(zhì)粒（virulence plasmid）代謝質(zhì)粒（Metabolic plasmid）隱秘質(zhì)粒（cryptic plasmid 致育因子(Fertility factor，F(xiàn)因子)又稱(chēng)F質(zhì)粒，其大小約100kb，這是最早發(fā)現(xiàn)的一種與大腸桿菌的有性生殖現(xiàn)象（接合作用）有關(guān)的質(zhì)粒。F因子能以游離狀態(tài)(F+)和以與染色體相結(jié)合的狀態(tài)(Hfr)存在于細(xì)胞中，所以又稱(chēng)之為附加體(episome)。攜帶F質(zhì)粒的菌株稱(chēng)為F+菌株（相當(dāng)于雄性），無(wú)F質(zhì)粒的菌株稱(chēng)為F菌株（相當(dāng)于雌性）。 抗性因子（Resistance factor，R因子）包括抗藥性和抗重金屬二大類(lèi)，簡(jiǎn)稱(chēng)R質(zhì)粒。抗性質(zhì)粒在細(xì)菌間的傳遞是細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性的重要原因之一。R100質(zhì)粒(89kb)可使宿主對(duì)下列藥物及重金屬具有抗性：汞（mercuric ion ，mer）、四環(huán)素（tetracycline，tet ）、鏈霉素(Streptomycin, Str)、磺胺(Sulfonamide, Su)、氯霉素(Chlorampenicol, Cm)、夫西地酸（fusidic acid，fus），并且負(fù)責(zé)這些抗性的基因是成簇地存在于抗性質(zhì)粒上。 產(chǎn)細(xì)菌素的質(zhì)粒（Bacteriocin production plasmid）細(xì)菌素結(jié)構(gòu)基因、涉及細(xì)菌素運(yùn)輸及發(fā)揮作用（processing）的蛋白質(zhì)的基因以及賦予宿主對(duì)該細(xì)菌素具有“免疫力”的相關(guān)產(chǎn)物的基因一般都位于質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)座子上，因此，細(xì)菌素可以殺死同種但不攜帶該質(zhì)粒的菌株。細(xì)菌素一般根據(jù)產(chǎn)生菌的種類(lèi)進(jìn)行命名：大腸桿菌（E. coli）產(chǎn)生的細(xì)菌素為colicins（大腸桿菌素），而質(zhì)粒被稱(chēng)為Col質(zhì)粒。由G+細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素或與細(xì)菌素類(lèi)似的因子與colicins有所不同，但通常也是由質(zhì)?；蚓幋a，有些甚至有商業(yè)價(jià)值，例如一種乳酸細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素NisinA能強(qiáng)烈抑制某些G+細(xì)菌的生長(zhǎng)，而被用于食品工業(yè)的保藏。 毒性質(zhì)粒（virulence plasmid） 許多致病菌的致病性是由其所攜帶的質(zhì)粒引起的，這些質(zhì)粒具有編碼毒素的基因，其產(chǎn)物對(duì)宿主（動(dòng)物、植物）造成傷害。產(chǎn)毒素大腸桿菌是引起人類(lèi)和動(dòng)物腹瀉的主要病原菌之一，其中許多菌株含有為一種或多種腸毒素編碼的質(zhì)粒。蘇云金桿菌含有編碼δ內(nèi)毒素(伴孢晶體中)的質(zhì)粒根癌土壤桿菌所含Ti質(zhì)粒是引起雙子葉植物冠癭瘤的致病因子。 代謝質(zhì)粒（Metabolic plasmid）質(zhì)粒上攜帶有有利于微生物生存的基因，如能降解某些基質(zhì)的酶，進(jìn)行共生固氮，或產(chǎn)生抗生素（某些放線菌）等。降解質(zhì)粒：將復(fù)雜的有機(jī)化合物降解成能被其作為碳源和能源利用的簡(jiǎn)單形式，環(huán)境保護(hù)方面具有重要的意義。假單胞菌：具有降解一些有毒化合物，如芳香簇化合物(苯)、農(nóng)藥(2,4dichlorophenoxyacetic acid)、辛烷和樟腦等的能力。 隱秘質(zhì)粒（cryptic plasmid）隱秘質(zhì)粒不顯示任何表型效應(yīng)，它們的存在只有通過(guò)物理的方法，例如用凝膠電泳檢測(cè)細(xì)胞抽提液等方法才能發(fā)現(xiàn)。它們存在的生物學(xué)意義，目前幾乎不了解。在應(yīng)用上，很多隱秘質(zhì)粒被加以改造作為基因工程的載體（一般加上抗性基因）。幾個(gè)概念：高拷貝數(shù)(high copy number)質(zhì)粒：每個(gè)宿主細(xì)胞中可以有10100個(gè)拷貝。也稱(chēng)松弛型質(zhì)粒(relaxed plasmid)。低拷貝數(shù)(low copy number)質(zhì)粒：每個(gè)宿主細(xì)胞中可以有14個(gè)拷貝。也稱(chēng)嚴(yán)謹(jǐn)型質(zhì)粒(stringent plasmid)。窄宿主范圍質(zhì)粒(narrow host range plasmid)：只能在一種特定的宿主細(xì)胞中復(fù)制。廣宿主范圍質(zhì)粒(broad host range plasmid)：可以在許多種細(xì)菌中復(fù)制。第三節(jié)