裂解噬菌體裂解噬菌體
噬菌體是由D.Herelle和Twort各自獨立發現的。噬菌體(bacteriophage,phage)是感染細菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱，因部分能引起宿主菌的裂解，故稱為噬菌體。本世紀初在葡萄球菌和志賀菌中首先發現。噬菌體具有病毒的一些特性：個體微小。噬菌體基因組含有許多個基因，但所有已知的噬菌體都是細菌細胞中利用細菌的核糖體、蛋白質合成時所需的各種因子、各種胺基酸和能量產生系統來實現其自身的生長和增殖。一旦離開了宿主細胞，噬菌體既不能生長，也不能複製。噬菌體分布極廣，凡是有細菌的場所，就可能有相應噬菌體的存在。在人和動物的排泄物或污染的井水、河水中，常含有腸道菌的噬菌體。在土壤中，可找到土壤細菌的噬菌體。噬菌體有嚴格的宿主特異性，只寄居在易感宿主菌體內，故可利用噬菌體進行細菌的流行病學鑑定與分型，以追查傳染源。由於噬菌體結構簡單、基因數少，是分子生物學與基因工程的良好實驗系統。
噬菌體顆粒在結構上有很大差別，一般可分成三種類型，即無尾部結構的二十面體，有尾部結構的二十面體和線狀體，迄今已知的噬菌體大多數是有尾部結構的二十面體。
噬菌體有毒（烈）性噬菌體和溫和噬菌體兩種類型。侵入宿主細胞後，隨即引起宿主細胞裂解的噬菌體稱作毒性噬菌體。毒性噬菌體被看作正常表現的噬菌體。溫和噬菌體則是：當它侵入宿主細胞後，其核酸附著並整合在宿主染色體上，和宿主核算同步複製，宿主細胞不裂解而繼續生長。這種不引起宿主細胞裂解的噬菌體稱作溫和噬菌體。
噬菌體顆粒感染一個細菌細胞後可迅速生成幾百個子代噬菌體顆粒，每個子代顆粒又可感染細菌細胞，再生成幾百個子代噬菌體顆粒。如此重複只需4次，一個噬菌體顆粒便可使幾十億個細菌感染而死亡。當把細菌塗布在培養基上，長成一層菌苔時，一個噬菌體感染其中一個細菌時，便會同上面所說的那樣，把該細菌周圍的成千上萬個細菌感染致死，在培養基的菌苔上出現一個由於細菌被噬菌體裂解後造成的空斑，這便稱為噬菌斑(plaque)。每一噬菌體除了能使宿主細菌裂解死亡外，還有一些噬菌體感染細菌後，並不使細胞死亡，稱為溫和噬菌體，這些噬菌體感染細菌後，將其自身的基因組整合進宿主細胞的基因組，此時，這種宿主細菌稱為溶原性細菌。溶原性細菌記憶體在的整套噬菌體DNA基因組稱為原噬菌體(prophage)，溶原性細菌不會產生許多子噬菌體顆粒，也不會裂解；但當條件改變使溶原周期終止時，宿主細胞就會因原噬菌體的增殖而裂解死亡，釋放出許多子代噬菌體顆粒。
溶原性細菌有兩個特點。第一，溶原性細菌在被噬菌體感染並溶原化後，不會被同種噬菌體再次感染，這是超感染免疫性。第二，經過若干世代後，溶原性細菌會開始進入溶菌周期，即溶原性細菌的誘發。此時，原噬菌體從宿主基因組上切離下來進行增殖。
λ噬菌體載體不具有質粒載體的抗生素抗性的標記基因；因此，對λ重組分子的選擇主要有下面幾種方法。
①cI基因功能選擇cI基因編碼的阻遏蛋白可使感染了λ噬菌體的大腸桿菌進入溶原化狀態。如果在插入型載體的克隆位點上，或是置換型載體的可置換片段中，放上一個cI基因，當外源DNA插入或取代時，便破壞了cI基因，使出現cI-表型。此時，λ重組分子生成的是透亮的噬菌斑，而未重組的λ噬菌體由於仍保有cI基因，所以宿主細菌是溶原化的，就生成混沌的噬菌斑。
②LacZ基因功能選擇lacZ基因的產物為盧—半乳糖苷酶，在Xgal—IPTG培養基上顯現藍色。在插入型載體的lacZ基因序列中引入限制性內切核酸酶的切點，外源DNA插入這個克隆位點就會破壞lacZ基因，於是在上述培養基上出現無色的噬菌斑。如果沒有同外源DNA形成λ重組分子，則lacZ基因未遭破壞，在培養基上出現藍色的噬菌斑。
③spi-選擇λ噬菌體的red和gam基因產物可抑制噬菌體在宿主細菌中正常生長，red-和gam-突變型λ噬菌體則可正常生長。當置換型載體的可置換片段中放上red和gam基因後，外源DNA片段取代了置換片段，則同時除去了red、gam基因，就可在宿主菌中生長，否則就不能正常生長。
