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第六章 生物世界学 213

（五）噬菌体

噬菌体是病毒中最为普遍和分布最广的群体，能感染细菌。噬菌体是水体中最

普遍的生物个体，在海洋中其数量可达细菌数量的十多倍，1mL 的海水中可含有约
2 亿 5 千万个噬菌体。噬菌体是通过结合细菌表面的受体来感染特定的细菌。在进
入细菌后的很短的时间内，有时仅仅为几分钟，细菌的聚合酶就开始将病毒 mRNA

翻译为蛋白质。这些病毒蛋白质有些在细菌细胞内组装成新的病毒体，有些为辅助

蛋白可以帮助病毒体的组装，有些则参与细胞裂解（病毒可以产生一些酶来帮助裂
解细胞膜）。噬菌体的整个感染过程非常迅速；以 T4 噬菌体为例，从注入病毒核
酸到释放出超过 300 个新合成的病毒，所需的时间仅为 20 多分钟。

噬菌体的基本形态有蝌蚪形、微球形、线形三种。头部为衣壳，内含遗传物质
核酸。尾板连接的是尾刺和尾丝。噬菌体的化学成分是核酸和蛋白质。其具有严格

的宿主特异性。噬菌体分两大类即毒性噬菌体：能在敏感细菌中增殖并引起细菌裂
解的噬菌体；温和噬菌体，感染敏感细菌后不增殖，不引起宿主菌裂解，而是噬菌
体的基因整合于细菌染色体中，这样的噬菌体称温和噬菌体，也叫溶原性噬菌体。

细菌防御噬菌体的主要方法是合成能够降解外来 DNA 的酶。这些酶被称为限
制性内切酶，它们能够剪切噬菌体注入细菌细胞的病毒 DNA。细菌还含有另一个

防御系统，这一系统利用 CRISPR 序列来保留其过去曾经遇到过的病毒的基因组片
段，从而使得它们能够通过 RNA 干扰的方式来阻断病毒的复制。这种遗传系统为

细菌提供了一个类似于获得性免疫的机制来对抗病毒感染。
噬菌体进化出了一种感染细菌的机制，将自己的基因组注入细胞内而衣壳留在

细胞外，从而减少进入细菌的阻力。
人们常常把这一类有机大分子体现的原始生命现象看成是生命和非生命之间的
一种状态，或者理解为过渡状态。当然也可以看成是原始生命，但又不是真正的原

始生命，因为多少亿年以前的有机大分子或病毒，谁也不知道是什么样，因为找不
到病毒化石呀。现在的病毒是进化了多少亿年或者是在现在的条件下新组合的有机

大分子，也不可能和多少亿年前一样啊。
但至少可以说明，有机大分子和无机大分子之间，生命物质和无生命的物质之

间，虽然有质的区别，但也有绝对的联系。没有无机物质，不可能有大分子，没有
有机分子，自然不可能有最原始的生命。也更不可能有进化到高级程度的人类。研