关于噬菌体分类的教学探讨

关于噬菌体分类的教学探讨摘要：噬菌体（phages）是感染原核细胞的病毒，至今已在90属以上的原核生物中发现。但目前本科微生物教材中对噬菌体分类介绍得很少，本文综合常见的微生物教材中的相关内容，结合形态学特征和核酸类型，把噬菌体分为3大类9小类。关键词：噬菌体；病毒繁殖；本科教学一、引言噬菌体是唯一有重要应用价值的病毒，其首次作为模式系统，用来研究病毒繁殖的一般特征，有些噬菌体还作为微生物遗传和遗传功能研究的有力工具以及用于人类致病菌的分型和一些疾病的治疗。当然，很多噬菌体是有害的，尤其是在发酵工业中，发酵液噬菌体污染会严重影响产品质量，甚至会引起倒罐的严重后果，并且随着工程菌株在发酵工程中应用的越来越广泛，有害噬菌体的重要性也会递增。无论在噬菌体分型、噬菌体治疗或遗传工程中的应用，亦或是噬菌体在发酵工业中的危害，使得对噬菌体的学习研究愈发重要。了解噬菌体的分类，对噬菌体的进一步的学习研究至关重要。现行的本科教材中，对噬菌体的分类介绍得较少，周德庆主编的《微生物学教程》（高教出版社，第二版）中，根据外观形态及核酸类型把噬菌体分为6种，但6类中没有包含dsrna这种类型；杨苏声、周俊初主编的《微生物生物学》（科学出版社）中，仅从形态学上将噬菌体分为6种形态类型，而没有结合核酸类型进行分类，过于笼统；而其他有些教材，如沈萍、陈向东的《微生物学》（高教出版社出版，第二版）和黄秀梨的《微生物学》（第三版）中，对噬菌体分类介绍更少。国际病毒分类委员会对噬菌体的分类则过细，难度上并不适合在本科教学中使用。结合长期在课程传授过程中的体会，并参阅有关文献、资料，我们提出了一套较适合在本科生教学中讲解的噬菌体分类方法，并与同仁切磋探讨。二、噬菌体分类的一般方法噬菌体种类繁多、形态各异，有多面体、丝杆状和多形型等形状，其大小范围波动也很大。噬菌体蛋白质外壳中含有单链或双链的dna或rna，呈线性状或环状结构。噬菌体的分类与植物病毒和动物病毒相似，遵循以下准则：血清学的关联；大小及形态；基因组结构特点、组成和复制方式；化学组成及理化性质；潜伏期；对灭活的易感性；寄主范围；致病性。1.形态学分类。噬噬菌体的基本形态为蝌蚪状、微球状和丝状，并且可以进一步分为5种不同的形态类型，即：a型，蝌蚪状，伸缩性尾；b型，蝌蚪状，非收缩性尾；c型，球状，大顶衣壳粒；d型，球状，小顶衣壳粒；e型，丝杆状。2.核酸类型分类。噬菌体的核酸成分即噬菌体的基因组（genome），是噬菌体中最为重要的部分，具有遗传信息的载体和传递体的作用，也是噬菌体分类中最可靠的分子基础。主要有以下几个指标：①核酸类型是dna还是rna；②核酸结构是单链（singlestrand，ss，单股）还是双链（doublestrand，ds，双股）；③核酸外形呈环状还是线状；④核酸是闭口环还是缺口环等。根据已有文献的报道，可以将噬菌体核酸类型总结如表1。三、适合本科教学的分类方法根据以上的分类依据及本科教学的特点和应把握的难易程度，本文以形态学结合核酸类型作为分类依据，先从形态上把噬菌体划分为蝌蚪状、丝杆状、球状3大类，并根据每一大类具体形态的差异再进行细分，如此将噬菌体分为7小类，最后结合核酸类型将噬菌体分为9个小类。见表2、表3。由此可以看出，我们得出的分类方法与国际病毒分类委员会关于噬菌体的分类基本相似，均是以核酸类型和结构为基础进行分类划分，虽不特别全面，但此类方法更适合本科阶段教学，便于理解和记忆。经过在教学中的应用和实践发现，此种方法可以使同学们对噬菌体的认识更加全面深入，取得了良好的课堂效果。有兴趣对噬菌体作进一步的学习和研究的同学，可以参照国际病毒分类委员会对噬菌体的分类进行更深一步的学习研究。参考文献：[1]杨苏声，周俊初.微生物生物学[m].北京：科学出版社，2005：89-90.[2]黄秀梨.微生物学[m].北京：高等教育出版社，2003：78-80.[3]周德庆.微生物学教程[m].北京：高等教育出版社，2004：67-76.[4]沈萍，陈向东.微生物学[m].北京：高等教育出版社，2006：189-193.[5]bacteriophages.markh.adams[m].newyork：usa.intersciencepublisher，inc.1959：250-279.[6]何能波，司穉东，余茂効.噬菌体图谱[m].北京：科学出社，1991：1-6.[7]fauquetcm，mayoma，maniloffj，etal.virustaxonomy，eighthreportoftheinternationalcommitteetaxonomyviruses[m].amsterdam：elsevieracademicpress，2005.