第4节 非细胞生物—病毒
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病毒（virus）是一类比细菌更微小，能通过细菌滤器，只含一种类型的核酸（DNA或RNA），仅能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。
从1892年俄国科学家伊万诺夫斯基发现烟草花叶病毒以后，牛口蹄疫病毒、人黄热病毒、细菌病毒（即噬菌体）、昆虫病毒相继被发现。近年来，继真菌病毒后又发现了蓝绿藻病毒、支原体病毒等。随着现代科学技术的发展，特别是超速离心机和电子显微镜等先进仪器的问世，对病毒的研究已进入了一个新阶段。现已发现的各种病毒有3 600多种，它们广泛分布在自然界中，无论动物、植物和人类都可受到病毒的危害。例如：由微生物引起的人类传染性疾病，就有80%是由病毒所引起。病毒性疾病的重要特点是：传染性高，流行面广，有较高的死亡率。目前还发现许多肿瘤疾病也与病毒有关。因此，掌握病毒的特性，认识病毒的传染和发病特点，对控制病毒带给人类的危害，防止病毒对食品造成污染，以及减少发酵食品生产中因噬菌体污染而造成的损失均有一定的意义。
现在，病毒不仅是病毒学研究的对象，而且也成为分子生物学和分子遗传学的主要研究对象，研究病毒对这两门学科的发展产生了重大的影响。人们利用噬菌体对细菌作用的专一性，进行细菌分型鉴定或细菌病治疗；在分子生物学研究中，它作为载体应用于遗传工程上；在食品工业发酵生产中，噬菌体是造成生产菌种污染的因素之一。
4.1 病毒的形态结构及主要类群
4.1.1 病毒的基本特点
病毒比其它微生物结构更简单，它是由蛋白质围绕着核酸组成的复合分子构成的，为非细胞结构型，而且只有一种核酸，核酸构成病毒的基因组，病毒没有完整的酶系统。
病毒不能在人工培养基上繁殖，必须进入活细胞中，依靠寄主细胞供给能量、养料、酶类等才能增殖，在寄主细胞内的增殖是以自我复制的方式形成新的病毒粒子。某些病毒的基因片段，也可以整合到寄主细胞核染色体的基因组中，并随细胞DNA的复制而复制，引起潜伏感染。
在活细胞内生活的病毒，对于能干扰细胞代谢的各种因素具有明显的抵抗力。如对甘油有耐受作用，不像细菌等微生物那样可被甘油脱水而死亡，也能抵抗多种抗生素的作用，但干扰素可阻止它的生长和成熟。
4.1.2 病毒的形状和大小
成熟的具有侵染力的病毒颗粒称为病毒粒子（virion）。在电子显微镜下观察到的病毒粒子一般为球状、棒杆状、蝌蚪状和线状等多种形态。人、动物和真菌的病毒大多呈球状（如腺病毒、蘑菇病毒），少数为弹状或砖状（如弹状病毒、痘病毒）。植物病毒和昆虫病毒则多数为线状和杆状（如烟草花叶病毒、家蚕核型多角体病毒），少数为球状（如花椰菜花叶病毒）。细菌病毒称噬菌体（bacteriophage），部分呈蝌蚪状（T2，T4，λ噬菌体），部分线状（fd、M13等）或球状（MS2、φX174等）（图2-55）。
病毒个体用纳米（nm）来量度。病毒的大小悬殊，直径在10～300nm之间，通常在100nm左右。较大的病毒如痘类病毒，其大小为250～300nm×200～50nm，比最小的细菌支原体（直径200～250nm）还大。最小的病毒如菜豆畸矮病毒，粒子大小仅为9～11nm，比血清蛋白分子（直径22nm）还小。
病毒在寄主外存在时，只保留着在适宜条件下感染寄主的潜在能力。这种潜在的感染能力很容易变性失活。它对温度很敏感，在55～60℃，病毒悬液几分钟内就变性。Χ-射线、γ-射线、紫外线照射都能使病毒变性失活，带封套的病毒容易被脂肪溶剂破坏，无封套的病毒对多种常用的消毒剂的抗性较强。常用甲醛来消毒污染了病毒的器具和空气。
由于病毒没有细胞结构，不能在寄主细胞外面独立复制，因而有的学者只把它们看成是一种遗传成分，同质粒有所类似。
4.1.3 病毒的结构与化学组成
(1）病毒粒子的结构 病毒主要由壳体（capsid）和核酸二部分构成。壳体和核酸统称为核壳（nucleo-capsid）。有些病毒在核壳外还有一层外套称包膜(envelope)，有的包膜上还有刺突（spike）。包膜由脂肪或蛋白组成。壳体的化学成分是蛋白质，由称为壳粒（capsomer）的亚单位组成。壳粒是电镜下能见的最小形态学单位，由一种或多种肽链折叠而成。
由于壳粒在壳体上的不同排列，病毒具有下列3种形态结构。
①螺旋对称 具有螺旋对称结构的病毒多数是单链RNA病毒，其粒子形态为线状（如大肠杆菌噬菌体f1）、直杆状（如烟草花叶病毒）和弯曲杆状（如马铃薯X病毒）。这类病毒的壳体由壳粒一个挨一个地呈螺旋对称排列而成，核酸位于壳体的螺旋状结构中。烟草花叶病毒的杆状壳体由2 130个壳粒螺旋状排列而成，约有130个螺旋，螺距为2.35nm，壳体全长约300nm 。
②二十面体对称 有些看起来好象球形的病毒粒子，经高分辨率电子显微镜观察，实际上是个多面体。它们的核壳是由不同数量的壳粒按一定方式排列而成的立方对称体。这些壳粒沿三根相互垂直的轴形成对称体，壳体一般廿面体。廿面体具有20个面（每个面是一个等边三角形），30条棱和12个顶角。腺病毒的壳体是这类结构的典型代表，它由252个球形的壳粒排列成一个廿面的对称体。
③复合对称 这类病毒的壳体是由两种结构组成的，既有螺旋对称部分，又有立方体对称部分，故称复合对称，如大肠杆菌T4噬菌体。T4噬菌体如蝌蚪状，其头部外壳由8种蛋白质组成呈椭圆形20面体，含212个壳粒，核酸埋藏在蛋白质外壳中。T4噬菌体的尾部为螺旋对称结构，含有两种分子量较大的蛋白质和4种分子量较小的蛋白质，由144个壳粒组成排成棒状，共分24个螺旋。尾部中央为尾髓，中空，是注射核酸的通道。除此之外，T4还有颈圈，基片，刺突和尾丝等附属结构。
(2）病毒的化学组成 多数病毒只含蛋白质和核酸两种成分。少数大型病毒还含有脂类和糖类。
①病毒蛋白 病毒一般只含一种或少数几种蛋白。蛋白质在病毒中的含量随病毒种类而异，如狂犬病毒的蛋白质含量约占整个病毒粒子的96%，而大肠杆菌T3、T4 噬菌体则只占40%。
病毒蛋白的氨基酸组成和其他生物一样，但半胱氨酸和组氨酸在病毒蛋白中较少见。不同种病毒蛋白的氨基酸含量各不相同，大肠杆菌噬菌体M13的外壳蛋白只有49个氨基酸，烟草花叶病毒普通株的外壳蛋白有158个氨基酸，家蚕核型多角体病毒蛋白有244个氨基酸。病毒蛋白多数位于病毒颗粒的外层，包在核酸外面，以保护核酸免受破坏。有些病毒蛋白与吸附细胞受体有关（如流感病毒的血凝素等），有些则是一些酶，如噬菌体的溶菌酶、白血病病毒的DNA聚合酶、RNA肿瘤病毒的反转录酶等。它们在病毒的侵染和增殖过程中发挥作用。
②病毒核酸 病毒只含一类核酸（DNA或RNA），至今还没发现一种病毒同时兼有两类核酸。大多数植物病毒的核酸为RNA，少数为DNA；噬菌体的核酸大多数为DNA，少数为RNA；动物病毒，包括昆虫病毒，则部分是DNA，部分是RNA。含DNA的病毒称为DNA病毒，含RNA的病毒称为RNA病毒。
无论是DNA还是RNA，都有单链（ss）和双链（ds）之分。RNA病毒多数是单链，极少数为双链，DNA病毒多数为双链，少数为单链。病毒核酸还有线状和环状之分，如玉米条纹病毒的核酸为线状单链DNA，大丽菊花叶病毒的核酸为闭合环状双链DNA。但RNA病毒核酸都呈线状，罕见环状。
此外，病毒核酸还有正、负链的区别。凡碱基排列顺序与mRNA相同的单链DNA或RNA，称（+）DNA链或（+）RNA链，凡碱基排列顺序与mRNA互补的单链DNA和RNA，称（-）DNA 链或（-）RNA链。如烟草花叶病毒的核酸属于（+）RNA，副黏病毒的核酸为（-）RNA。正链（+）核酸具有侵染性，可直接作为mRNA合成蛋白质，负链（-）没有侵染性，必须依靠病毒携带的转录酶转录成正链后才能作为mRNA合成蛋白质。
大部分病毒的遗传物质为DNA，少数RNA病毒能以RNA为遗传物质。病毒的核酸主要也由4种核苷酸组成。但病毒所含的核苷酸数比高等生物少得多，一般只含103～106个核苷酸。
有些RNA病毒的核酸分子还有分段现象。如流感病毒的核酸分为8个节段，每个节段都有自己独特的核苷酸序列，分别转录一种蛋白质。有些分段核酸分散在不同的病毒颗粒中，如烟草脆裂病毒的核酸就分藏在两种长短不一的颗粒中，长颗粒含2.5×106Da的RNA，有RNA复制基因，具有侵染性；短颗粒含0.6～7.3×106 Da的RNA，有蛋白质外壳基因。烟草脆裂病毒只有在长颗粒和短颗粒一起感染细胞时才能正常复制。
病毒的核酸含量随病毒种类而异，通常在1%～50%之间。一般形态结构复杂的病毒，核酸含量较多，如结构简单的新城疫病毒核酸含量不到1%，而结构复杂的T2噬菌体核酸含量超过50%，这是因为结构复杂的病毒需要较多的基因。
③脂类和糖类 少数有包膜的大型病毒含有蛋白质和核酸外，还含有脂类和糖类等其他成分。如大蚊红色病毒含有5% 脂类，流感病毒除含19% 脂类外，还含有6% 的非核糖成分的糖类。
病毒所含的脂类主要是一些磷脂、胆固醇和中性脂肪，它们大多数存在于包膜中。病毒所含的糖，主要是葡萄糖、龙胆二糖、岩藻糖、半乳糖等。它们或以糖苷链直接与碱基相连，或以氨基酸残基相连，以糖蛋白的形式存在。糖蛋白位于有包膜病毒的表面，已知它与血清反应有关。
④病毒的包含体 有些病毒在寄主细胞内还形成包含体的结构，它们多数位于细胞质内，具嗜酸性；少数位于细胞核内，具嗜碱性；也有细胞质和细胞核内都存在的类型。包含体是寄主细胞被病毒感染后形成的蛋白质结晶体，内含1个到几个病毒粒子。包含体的个体较大，在光学显微镜下就能看到，包含体有多角形和颗粒形两种，前者称为多角形包含体，后者称为颗粒状包含体。颗粒状包含体呈圆筒形或椭圆形，内含1个（偶尔2个）病毒粒子。多角形包含体一般呈六角形、五角形、四角形和三角形，内含多个病毒粒子。
4.1.4 病毒的主要类群
自从1892年伊万诺夫斯基发现病毒以来，迄今已发现了3 600多种病毒。很多病毒学家对病毒的分类作了不懈的努力，探索了很多的途径，提出 了大量的方案，但目前还不成熟，还不完善。人们仍然根据病毒对宿主感染的专一性，按宿主的不同将病毒分为微生物病毒、植物病毒、脊椎动物病毒和昆虫病毒。
(1）微生物病毒 侵染细菌、放线菌等原核微生物的病毒，通常称为噬菌体，微生物病毒广泛存在于自然界中，在真菌、蓝绿藻中也发现有病毒的感染。据报道，至今已作过电镜观察的噬菌体至少已有2 850种（株），其中2 700种（株）是有尾的，噬菌体在病毒学中以E.coli中发现的噬菌体最多，是研究最深入的。
(2）植物病毒 植物病毒大部分属于ssRNA病毒，其基本形态有杆状、丝状和等轴对称的近球状二十面体，一般没有包膜。只有少数种类才有包膜，例如植物弹状病毒组的莴苣坏死黄化病病毒等。植物病毒虽是严格的细胞内寄生物，但是它们的专化性并不强，往往一种病毒可寄生在不同种、属甚至不同科的植物上，例如TMV就可以传染10多个科，100多种草本和木本植物。
已知的植物病毒多达600多种，绝大多数为种子植物，尤其是禾本科、葫芦科、豆科、十字花科等植物都易发生病毒病。植物患病毒病后，主要出现三类症状：因叶绿体被破坏或不能合成新的叶绿素，而引起花叶、黄化或红化等症状；植株发生矮化、丛枝或畸形等；形成枯斑或坏死等症状。
(3）脊椎动物病毒 在人类、哺乳动物、禽类和鱼类等各种脊椎动物中，广泛存在着相应的病毒。目前研究得较广泛和深入的还是那些与人类健康、畜牧业直接相关的脊椎动物病毒。常见的如流感病、麻疹、腮腺炎、肝炎、疱疹、流行乙型脑炎、艾滋病以及狂犬病等。此外，根据统计，在人类的恶性肿瘤中，约有15%是由于病毒的感染而诱发的。家禽和其他哺乳动物中的病毒病也相当普遍，如猪瘟、牛瘟、口蹄疫等。家禽中则有鸡新城疫、鸡瘟和鸡的劳斯氏肉瘤等。
(4）昆虫病毒 在病毒学领域内，昆虫病毒的研究和开发工作起步较晚，但发展较快。据记载，当前国际上已报道的昆虫病毒有1 671种（1990），我国有290多种（1990）。在昆虫病毒中，80%以上是农林业中常见的鳞翅目害虫的病原体。
大多数昆虫可在宿主细胞内形成包含体。由于在光学显微镜下观察，昆虫病毒包含体一般呈多角状，因此称之为多角体（polyhedron）。多角体一般是外形呈多角状的多面体，大小一般在0.5～10µm，多数约为3µm；多角体 成分为碱溶性结晶蛋白，其内包裹着数目不等的病毒粒子。包含体可在细胞核或细胞质内形成。
根据是否形成包含体，把昆虫病毒分为包含体病毒和非包含体病毒。在包含体病毒中分为核型多角体病毒（NPV），在宿主细胞核内形成包含体和杆状的病毒粒子；质型多角体病毒（CPV），在宿主细胞质中形成包含体和球状病毒粒子；以及颗粒体病毒（GV），可在细胞核或细胞质中形成包含体和杆状病毒粒子。
4.1.5 亚病毒的化学组成
前述的病毒有核酸成分和蛋白质成分。1970年发现了侵染性小分子RNA，1980年又发现了有侵染力的蛋白质分子。有人将这些侵染性分子称亚病毒。
(1）类病毒 在美国工作的瑞士学者T.O.Diener 1971年发现马铃薯纺锤形块茎病的病原是一种只有侵染性小分子RNA而没有蛋白质的感染因子，他称为类病毒（viroid）。类病毒是一个裸露的闭合环状RNA分子，它能感染寄主细胞并在其中进行自我复制使寄主产生病症。类病毒的分子量小，仅为最小RNA病毒的十分之一，约10万Da。马铃薯纺锤形块茎病类病毒(PSTV)是研究得比较清楚的一种类病毒，它是一个长50nm的棒状dsRNA分子，由2个互补的半体组成，一个含179个核苷酸，另一个含180个核苷酸，两者间有70%的碱基以氢键方式结合，共形成122个碱基对，整个棒状结构中有27个内环，最大的螺旋含8个碱基对，最大的内环含12个核苷酸。类病毒对热和脂溶剂有抗性，类病毒除了通过汁液摩擦传染外，有些可以通过种子传染或无性繁殖材料传染，但没有找到昆虫和螨类媒体。
(2）拟病毒 如果把具有核酸和蛋白质组分的病毒称为“真病毒”的话，拟病毒则是存在于植物“真病毒”的颗粒中的小的环状RNA分子。澳大利亚人Randles在研究绒毛烟斑驳病毒（velvet tabacco virus mottle VTMoV）时发现，VTMoV的基因组除含有一种大分子线状ssRNA外，还含有一种类似于类病毒的环状ssRNA分子。这两种RNA分别接种寄主时都不能感染和复制，只有把两者合在一起时才能感染和复制。于是Haseloff等将这种包被于 病毒壳体内的环状RNA分子称为拟病毒，现已发现的拟病毒除绒毛烟斑驳病毒（VTMoV）外，还有莨菪斑驳病毒（SNMV）,苜蓿暂时性条斑病毒（LTSV）和地下三叶草班驳病毒（SCMoV）。这4种拟病毒的RNA功能不完全相同。VTMoV、SNMV中的拟病毒是致侵染所必需的，而LTSV拟病毒的作用类似于卫星RNA，即病毒中大的线状RNA可以单独复制，而环状的拟病毒RNA的复制则依赖于线状大RNA。进一步的研究发现，SNMV的拟病毒RNA与LTSV的大线状RNA一起接种时能够复制，改变LTSV引起的症状，即在SNMV中作为基因组部分的拟病毒RNA，在LTSV中起卫星RNA的作用。
(3）朊病毒（又称毒朊） 朊病毒是美国加州大学旧金山分校动物病毒学家Prusiner1982年研究羊的瘙痒病原时发现的一种对人有侵染性的蛋白质颗粒，称为“Prion”（Protein infection的缩写）或“Virino”，有人译为“朊病毒”，或“毒朊”。这一发现使生物学家感到震惊，因为它与现行的生物中心法则即DNA→RNA→蛋白质的依赖关系背道而驰。由于这种病毒很奇特，有人又称奇异病毒。尚未发现这种毒性蛋白质分子蕴藏有任何核酸，即使有，其碱基数太少，不足以编码一个毒性蛋白分子。它除了引起羊瘙痒病外，还导致牛的海绵状脑（即“疯牛病”，或称BSE）和人的苦鲁病（发现于新几内亚东部高原的一种中枢神经系统退化症）等。令人吃惊的是，1996年在英国发现的BSE也可感染人类。
朊病毒在电镜下呈杆状颗粒，直径25nm，长100～200nm（一般为125～150nm），杆状颗粒不单独存在，总是呈丛状排列，其大小和形状不一，有的丛含有多达100个杆状颗粒。侵染性的朊病毒的单体含有3个或少于3个prp（proteinase-resistant protein)分子，而杆丛聚合体可能含多到105个prp分子，所测定的半感染剂量（ID50）介于10～100个杆之间。朊病毒的分子量为27～30Kda。提纯的朊病毒用刚果红染色，在光学显微镜下可以看到许多无定形结构，大小为1～20µm。
朊病毒的致病机理不太清楚，感染寄主后，蛋白质扩增研究发现，动物的某染色体上有一基因编码与合成一种蛋白，非常类似于朊病毒蛋白，主要存在于神经细胞中。朊病毒蛋白在寄主蛋白合成中（或合成后）起修饰作用。它不是破坏寄主细胞的酶，而是使正常的寄主基因产生更多的致病蛋白质。
4.2 噬菌体
噬菌体（phage）是侵染细菌的微生物病毒，广泛分布于自然界中。几十年来人们对大肠杆菌T-系噬菌体进行了大量研究，获得了很多有关病毒的基础知识。虽然植物病毒在病毒学发展史上曾起过领先的作用，但要从分子水平上深入研究病毒复制增殖、生物合成、基因表达、颗粒装配、感染性以及其他活性等问题，噬菌体却是一个很方便的模型和独特的工具，因为它是一个单细胞的宿主和很简单的寄生物。
4.2.1 噬菌体的形态
与其他病毒一样，噬菌体都是由蛋白质和核酸组成。核酸以单链或双链分子组成环状或线状，病毒粒子外壳有不同形状和大小。基本形态为蝌蚪形、微球形和线状3种。从结构看又可以分为6种不同的类型，现将它们概括于表2-5。
4.2.2 噬菌体的生长周期
(1)噬菌体生长的测定——一步生长曲线 噬菌体繁殖和其他病毒一样，其生活周期包括吸附、侵入、复制、组装和释放5个阶段。
一步生长曲线 定量描述毒性噬菌体生长规律的实验曲线称为一步生长曲线。该种曲线反映出三个重要特征参数：潜伏期、裂解期、裂解量。一步生长曲线的实验方法如下：先把在对数期生长的敏感细菌悬浮液与适量的噬菌体混合，通常噬菌体和细菌的混合比例为10:1，避免几个噬菌体同时侵染一个细菌细胞。经数分钟吸附后，混合液中加入一定量的该噬菌体的抗血清，以中和尚未吸附的噬菌体。然后再用培养液进行高倍稀释，以免发生第二次吸附和感染。培养后定时取样，将含噬菌体的样品与敏感细菌混合，在平板上培养，计算噬菌斑数。结果可见，在吸附后的开始一段时间内（5～10min），噬菌斑数不见增加，说明噬菌体尚未完成复制和组装，这段时间称为噬菌体的潜伏期。紧接着在潜伏期后的一段时间（感染后20～30min），平板中的噬菌斑数突然直线上升，表示噬菌体已从寄主细胞中裂解释放出来，这段时间称为裂解期。每个被感染的细菌释放新的噬菌体的平均数称为裂解量。当宿主全部裂解，溶液中的噬菌体的效价达到最高点时称为平稳期。
裂解量 =裂解期平均噬菌斑数/潜伏期平均噬菌斑数
殖过程
通常把毒性噬菌体看作噬菌体的正常表现。大肠杆菌T4噬菌体是一种毒性噬菌体,它是双链DNA病毒,由二十面体的头部和一个可收缩的尾部组成，尾部由中空的尾髓和可收缩的蛋白质尾鞘组成,尾端有6根尾丝。毒性噬菌体的入侵增殖一般包括吸附、侵入、复制、装配、释放等五个阶段。
①吸附 噬菌体与敏感的寄主细胞接触,在寄主细胞的特异性受点上结合。T4噬菌体是以尾部末端和寄主的受点吸附。一种细菌可被多种噬菌体感染,不同的感染噬菌体在同一寄主细菌的不同受点上吸附。因此，一个寄主细菌(例如大肠杆菌)与一种噬菌体(例如T4 )饱和吸附后, 并不防碍和另一种噬菌体(例如T6)再吸附。
②侵入 噬菌体吸附在细菌细胞壁的受点上以后，核酸注入细菌细胞中，蛋
白质壳体留在外面，从吸附到侵入的时间间隔很短，只有几秒到几分钟。
③复制 噬菌体核酸进入寄主细胞后，操纵寄主细胞的代谢机能，大量复制噬菌体核酸，并合成病毒所需要的蛋白质，但不形成带壳体的粒子。
④粒子成熟(装配) 寄主细胞合成噬菌体壳体(T4噬菌体包括头部、尾部),并组装成完整的噬菌体粒子。
⑤寄主细胞的裂解(释放) 噬菌体粒子成熟，引起寄主细胞的裂解，释放出病毒粒子。噬菌体的释放量随种类而有所不同，一个寄主细胞可释放10～10 000个噬菌体粒子。
在细菌培养液中，细菌被噬菌体感染，细胞裂解，混浊的菌悬液变成透明的裂解溶液。在双层平板固体培养基上，稀释的噬菌体悬液引起点状感染，在感染点上进入反复的侵染过程，产生透明的空斑称为噬菌斑。
3）温和噬菌体和溶源性 有些噬菌体侵入寄主细菌后，并不像上述毒性噬菌体那样发展，而是它们的核酸和寄主细胞同步复制，寄主细胞不裂解，这类噬菌体称为温和噬菌体。含有温和噬菌体的寄主细胞称为溶源细胞（或细胞溶源化），在溶源细胞内的噬菌体核酸称为原噬菌体（或前噬菌体）。
溶源细胞（溶源细菌）正常繁殖时绝大多数不发生裂解现象，只有极少数（大约10-6）溶源细胞中的原噬菌体发生大量复制的现象，并接着成熟为噬菌体粒子，这时导致寄主细菌裂解，这种现象称为溶源细菌的自发裂解。也就是说少数溶源细菌中的温和噬菌体变成了毒性噬菌体。
检验溶源菌的方法是将少量溶源菌与大量敏感指示菌（易受溶源菌释放出的噬菌体感染发生裂解性循环者）相混合，然后倒入营养琼脂平板，溶源菌生长成菌落。当溶源菌中极少数的细胞发生自发裂解释放出病毒粒子时，这些病毒粒子会感染溶源菌落周围的敏感指示菌，并反复侵染形成噬菌斑。最后形成中央是溶源菌菌落，四周为透明裂解圈的特殊菌落。
溶源细胞的诱发裂解：用低剂量的紫外线照射处理，或其它物理、化学方法处理，能够诱发溶源细胞大量溃溶，释放出噬菌体粒子。
溶源细胞的复愈：溶源细胞有时消失了其中的原噬菌体，变成为非溶源细胞，这时既不会发生自然溃溶现象，也不发生诱发溃溶现象，称为溶源细胞的复愈或非溶源化。温和噬菌体侵入寄主细胞后可能发生的侵染过程见图2-63。
λ型噬菌体 λ噬菌体是一种研究得透彻的大肠杆菌温和噬菌体，λ噬菌体的原噬菌体插入寄主细胞的染色体的特定位点（在gal和bio基因之间），成为寄主细胞染色体的附加体，并随寄主细胞复制、繁殖而传代。含有λ原噬菌体的溶源细胞对于λ原噬菌体的毒性突变株有免疫性，也就是说毒性突变株对非溶源寄主有毒性，对溶源寄主（含有λ原噬菌体）却没有毒性。
PI型噬菌体 PI噬菌体也是一种温和噬菌体，它和λ噬菌体有两个明显不同
的特征：一个是它的原噬菌体主要是独立地存在于寄主细胞内，而不是染色体的附加体。另一个是当它插入染色体成为附加体时不是在某个位点上，而是能在许多位点上插入。
除噬菌体外，自然界还存在侵染其他微生物的病毒，包括真菌病毒（mycoviruses）、藻病毒（phycoviruses）、和原生动物病毒。至今发现的真菌病毒都是dsRNA病毒。而藻类病毒则都是dsDNA 病毒。它们可能被利用作为生物防治剂，控制真菌病和藻类。
(4）噬菌体的危害 在发酵工业和食品工业上，噬菌体给人类带来的危害是污染生产菌种，造成菌体裂解，无法累积发酵产物，发生倒罐事件，损失极其严重。
①丙酮、丁醇发酵与噬菌体污染 丙酮、丁醇发酵与噬菌体污染可为发酵受害的典型代表。当受噬菌体感染，发酵速度缓慢、产气减少、发酵液对流也不旺盛，甚至菌数减少，逐渐使发酵停止。可以采用噬菌体抗性菌株，每隔一周交换使用一次，这样对稳定生产有一定好处。
②抗生素发酵与噬菌体污染 灰色链霉菌发酵生产链霉素， 由于噬菌体污染出现溶菌现象，菌体减少，培养液变黑，抗生素效价不上升。1951年以来，有关金色链霉菌的噬菌体的报道，四环素发酵生产中也出现类似异常现象。
③食品工业上的噬菌体污染 食品工业上采用乳酸菌、醋酸菌、棒状杆菌等进行发酵，生产各种不同的产品，如果生产过程中受到相应的噬菌体感染时，发酵作用就会减慢，周期明显延长，甚至停止；发酵液变清，不积累发酵产物，菌体很快消失，整个发酵生产就被破坏。所以在微生物发酵工业中，必须采取一定预防措施以减少由噬菌体造成的损失。
要防治噬菌体危害，首先是提高有关人员的思想认识，建立“防重于治”的观念。预防的措施主要有：a. 决不可使用可疑菌种。认真检查摇瓶、斜面及种子罐所使用的菌种，坚持废弃任何可疑菌种。b. 严格保持环境卫生。c. 决不排放或丢弃活菌液。严格消毒或灭菌后才能排放。d. 注意通气质量。空气过滤器要保持质量并经常灭菌。e. 加强管道和发酵罐的灭菌。f. 不断筛选抗性菌种，并经常轮换生产菌种。g. 严格执行会客制度。
预防不成，一旦发现噬菌体污染，要及时采取合理措施。例如：a. 尽快提取成品。b. 使用药物抑制， 加入某些金属螯合剂（如0.3～0.5%的草酸盐、柠檬酸铵，可抑制噬菌体的吸附和侵入），抗生素，表面活性剂等。c. 及时改用抗噬菌体的生产菌株。
(5）噬菌体的应用
①用于细菌鉴定和分型 由于噬菌体的作用具有高度的种、型特异性，即一种噬菌体只能裂解和它相应的该种细菌的某一型，因此可用于细菌鉴定。目前已利用噬菌体将金黄色葡萄球菌分为132型，将伤寒杆菌分为72型。
②用于诊断和治疗疾病 噬菌体感染相应细菌后，迅速繁殖并产生噬菌体子代。利用这一特性可将已知噬菌体加入被检材料中，如出现噬菌体效价增长，就证明材料中有相应细菌存在。在疾病治疗中可使用噬菌体来裂解细菌，特别是有些细菌对抗生素产生抗药性，最好的办法就是采用相应噬菌体来治疗。
③用作分子生物学研究的实验工具 由于噬菌体的基因数目少，噬菌体变异或遗传性缺陷株又容易辨认、选择和进行遗传性分析，因此可以通过物理的或化学的方法诱变使其产生多种噬菌体的蚀斑型突变株和条件致死突变株，然后利用这些突变株的基因重组试验，来研究噬菌体个别基因的排列顺序和功能。在生物技术方面，噬菌体可作为载体，将核酸片段传递到另一细胞中，改变细胞的遗传特性。现已被应用到遗传工程上。
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