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組胞中利用細菌的核糖體、蛋白質合成時所需的各種因子、各種氨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,也不能復制。噬菌體分布廣,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鑒定與分型,以追查傳染源。由于噬菌體結構簡單、基因數少,是分子生物學與基因工程的良好實驗系統。
噬菌體顆粒感染一個細菌細胞后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。如此重復只需4次,一個噬菌體顆粒便可使幾十億個細菌感染而死亡。當把細菌涂布在培養基上,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于細菌被噬菌體裂解后造成的空斑,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后,并不使細胞死亡,稱為溶原性噬菌體,這些噬菌體感染細菌后,將其自身的基因組整合進宿主細胞的基因組,此時,這種宿主細菌稱為盜原性細菌。溶原性細菌內存在的整套噬菌體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。