简介:关于噬菌体细菌方面的论文题目、论文提纲、噬菌体细菌论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
(渭源县第二中学 甘肃渭源 748201)
摘 要:噬菌体侵染细菌实验所牵涉的内容很广,例如,同位素标记技术,噬菌体侵染细菌的具体过程等等.就课本中的内容而言,由于受到教材内容的限制,不足以让学生对本实验有深入的理解.笔者在深入挖掘教材的基础上,结合学生在课堂教学中的反应,对教材内容进行了适当的拓展,对学生难以理解的问题进行深入的剖析,从而大大的提高了该实验的课堂教学效率.
关键词:噬菌体 侵染 放射性同位素
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0206-01
1. 噬菌体的生活周期简介
1.1 感染阶段
噬菌体侵染寄主细胞的第一步是“吸附”,即噬菌体的尾部附着在细菌的细胞壁上,然后进行“侵入”.先通过溶菌酶的作用在细菌的细胞壁上打开一个缺口,尾鞘像肌动蛋白和肌球蛋白的作用一样收缩,露出尾轴,伸入细胞壁内,如同注射器的注射动作,噬菌体只把头部的DNA注入细菌的细胞内,其蛋白质外壳留在壁外,不参与增殖过程.
1.2 增殖阶段
噬菌体DNA进入细菌细胞后,利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸为原料大量地合成子代噬菌体的DNA和蛋白质,并形成完整的噬菌体颗粒.噬菌体的形成是借助于细菌细胞的代谢机构,由本身的核酸物质操纵的.据观察,当噬菌体侵入细菌细胞后,细菌的细胞质里很快便充满了DNA细丝,10min左右开始出现完整的多角形头部结构.噬菌体成熟时,这些DNA高分子聚缩成多角体,头部蛋白质通过排列和结晶过程,把多角形DNA聚缩体包围,然后头部和尾部相互吻合,组装成一个完整的子代噬菌体.
噬菌体侵染细菌实验:噬菌体入侵细菌7
1.3 成熟阶段
噬菌体成熟后,在潜伏后期,溶解寄主细胞壁的溶菌酶逐渐增加,促使细胞裂解,从而释放出子代噬菌体.在光学显微镜下观察培养的感染细胞,可以直接看到细胞的裂解现象.T2噬菌体在37℃下大约只需40min就可以产生100～300个子代噬菌体.子代噬菌体释放出来后,又去侵染邻近的细菌细胞,产生子二代噬菌体.
2. 如何制备被35S标记的噬菌体和被32P标记的噬菌体
在这里要用到同位素标记法,同位素用于追踪物质运行和变化过程时,叫做示踪元素.用同位素标记的化合物,化学性质不变.人们可根据这种化合物的性质,对有关的一系列化学反应进行追踪.这种方法叫同位素标记法.先分别用含放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌,培养一段时间后就会产生被35S标记的大肠杆菌和32P标记的大肠杆菌,在这里放射性同位素35S标记的是大肠杆菌中含S的化合物,如蛋白质.而放射性同位素32P标记的是大肠杆菌中含P的化合物,如DNA.然后再让噬菌体分别去侵染被35S标记的大肠杆菌和32P标记的大肠杆菌,噬菌体侵染大肠杆菌后,噬菌体会利用大肠杆菌体内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳.这样就能产生被35S标记的噬菌体和被32P标记的噬菌体.
3. 35S和32P标记的是T2噬菌体中的哪些成分呢
在T2噬菌体的化学成分中,60%是蛋白质,40%是DNA.就DAN和蛋白质而言,DAN的元素组成是C、H、O、N、P.而蛋白质的元素组成是C、H、O、N、P、S等.S仅存在于蛋白质分子中,99%的P都存在于DNA分子中,所以35S标记的是T2噬菌体中的蛋白质,32P标记的是T2噬菌体中的DNA.
4 用35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,为什么上离心管清液中放射性很高,而沉淀物中放射性很低
离心管上层放射性较强,说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内.而沉淀物中放射性很低,是因为搅拌不彻底,会导致部分吸附的噬菌体外壳没有脱落下来就离心了,所以这少量的外壳会存在于沉淀物中,表现出很低的放射性.
5 用32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,为什么离心管沉淀物中放射性很高,而上清液中放射性很低
在该组实验中,沉淀物中放射性很高,说明噬菌体的DNA已经进入细菌细胞中了.而在上清液中放射性很低,原因可能有三个:(1)噬菌体侵染细菌需要一个过程,有些噬菌体还没有来得及侵入就已经搅拌离心了,这些没有来得及侵入的噬菌体存在于上清液中,(2)噬菌体最开始侵入的细菌如果已经解体,释放出来的子代噬菌体会存在于上清液中,(3)T2噬菌体的化学成分中,99%的磷元素存在于DNA分子中,可能是另外1%的磷使上清液显示出很弱的放射性.所以该实验必须把握好侵染时间,侵染时间过短会有许多噬菌体没来得及侵入细菌,侵染时间过长会有释放出来的子代噬菌体,两种情况都会干扰实验结果.
例题:某科学家做“噬菌体侵染细菌试验”时,用同位素32P和35S作了如下标记,子代噬菌体与亲代噬菌体特性相同,请分析回答下列问题.(1)子代噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是_____,原因是_____.(2)子代噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 _____,原因是_____,(3)此实验证明了_____.
解析:首先要明确P的放射性同位素32P标记的是噬菌体的DNA,S的放射性同位素35S标记的是细菌的氨基酸.噬菌体侵染细菌以后,会把自身的蛋白质外壳留在细菌的外面,而把自身的遗传物质DNA注入到细菌的细胞中,噬菌体的DNA注入到细菌细胞中以后,会利用细菌的脱氧核苷酸为原料,以噬菌体的DNA分子为模板复制产生子代噬菌体的DNA分子,而细菌的脱氧核苷酸中有31P,而噬菌体的DNA是作为模板的,因此,子代噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是31P和32P.
在子代噬菌体的DNA合成以后,会通过转录和翻译,利用细菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质外壳,而细菌的体内的氨基酸被35S标记,亲代噬菌体并没有把蛋白质外壳注入到细菌细胞中,因此,子代噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是35S.
在新形成的子代噬菌体中能检测到亲代噬菌体被P的放射性同位素标记的32P,而并没有检测到到亲代噬菌体被S的放射性同位素标记的35S,也就是说,在亲代和子代噬菌体之间具有连续性的是DNA,而不是蛋白质,所以此实验证明了DNA是遗传物质.
答案:(1)31P和32P,带有32P的噬菌体DNA分子进入细菌体内后做为模板,以含31P的细菌脱氧核苷酸为原料复制产生子代噬菌体的DNA分子.(2)35S,噬菌体的蛋白质外壳并没有进入细菌体内,合成子代噬菌体的蛋白质外壳的氨基酸来自细菌,(3)DNA是遗传物质.
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噬菌体侵染细菌实验引用文献:
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