2. 噬菌体SH2的热稳定性: 噬菌体SH2在40-80 ℃水浴中分别作用30 min和60 min后的滴度变化情况如图 4A所示。随着温度升高,噬菌体滴度迅速下降,在各个温度下作用30 min和60 min,噬菌体滴度下降没有明显差别。
3. 噬菌体SH2的pH稳定性: 在不同pH条件下培养1 h后,噬菌体SH2在pH 6.0-9.0范围能维持较好的活性,噬菌体滴度没有明显变化,而且在pH为7.0时,噬菌体效价最高。随着pH值的升高或降低,噬菌体的滴度下降明显;在pH值为2.0和13.0时,噬菌体完全失活。该结果表明噬菌体SH2能耐受弱酸和弱碱条件,具有良好的酸碱耐受性。
4. 噬菌体SH2对氯仿的敏感性: 将噬菌体与含不同比例氯仿的LB培养基混合,孵育30 min后检测噬菌体滴度。结果显示,氯仿对噬菌体的滴度有较为明显的影响,随着氯仿浓度升高,噬菌体存活率相应降低,提示该噬菌体对氯仿敏感。
5. 噬菌体SH2: 对紫外线的敏感性:噬菌体SH2经紫外线处理不同时间后,检测噬菌体效价。结果显示,在紫外线照射15 min后,噬菌体效价急剧下降,随着时间的延长,噬菌体的存活率下降幅度变缓,在处理32 h后仍有30%左右的噬菌体存活,表明该噬菌体对紫外线比较敏感,但也具有一定的紫外线耐受能力。
6. 噬菌体SH2的一步生长曲线: 如图 4E所示,噬菌体SH2感染宿主菌后的10 min内效价没有明显变化,表明其潜伏期约为10 min,感染后20-60 min内噬菌体的滴度明显上升,之后趋于稳定,表明噬菌体裂解期约为60 min。通过计算,噬菌体裂解量约为121 PFU/感染细胞,表明噬菌体具有极强的裂解和复制能力。
噬菌体感染实验
理论
构成蛋白质的氨基酸中,甲硫氨酸和半胱氨酸含有硫,DNA中不含硫,所以硫只存在于T2噬菌体的蛋白质。相反,磷主要存在于DNA中,至少占T2噬菌体含磷量的99%。Alfed Hershey和Martha Chase(1952)用放射性同位素35S标记蛋白质,32P标记DNA。宿主菌细胞分别放在含35S或含32P的培养基中。宿主细胞在生长过程中就被35S或32P标记上了。然后用分别被35S或32P标记的细菌,并在这些细菌中复制增殖。宿主菌裂解释放出很多子代噬菌体,这些子代噬菌体也被标记上35S或32P。
接着,用分别被35S,或32p标记的噬菌体去感染没有被放射性同位素标记的宿主菌,然后测定宿主菌细胞带有的同位素。被35S标记的噬菌体所感染的宿主菌细胞内很少有35S,而大多数35S出现在宿主菌细胞的外面。也就是说,35S标记的噬菌体蛋白质外壳在感染宿主菌细胞后,并未进入宿主菌细胞内部而是留在细胞外面。被32P标记的噬菌体感染宿主菌细胞后,测定宿主菌的同位素,发现32P主要集中在宿主菌细胞内。所以噬菌体感染宿主菌细胞时进入细胞内的主要是DNA。
噬菌体侵染细菌过程
噬菌体侵染细菌实验
方法:
材料:噬菌体
亲代噬菌体
同位素的去向
子代噬菌体
实验结论
32_P标记DNA
进入细菌体内
部分有32_P
DNA具有连续性
35_S标记蛋白质
上清液中(留在细菌外部)
外壳
注
1、噬菌体DNA复制及相关蛋白质的合成所需的原料、酶、场所等条件均来自于细菌。
2、噬菌体的代谢活动(如蛋白质的合成)是由噬菌体DNA来控制的。
侵染过程
第一阶段(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。
第二阶段(增殖阶段 ) 噬菌体DNA进入细菌细胞后,会引起一系列的变化:细菌的DNA合成停止,酶的合成也受到阻抑,噬菌体逐渐控制了细胞的代谢。噬菌体巧妙地利用寄主(细菌)细胞的“机器”,大量地复制子代噬菌体的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,10 min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。
第三阶段(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40 min 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
结论
由此可以得出结论:噬菌体注入宿主菌细胞内的物质是DNA,释放出来的是跟原先感染细菌细胞一样的噬菌体。可见在噬菌体的生活史中,只有DNA是联系亲代和子代的物质。而母本噬菌体的蛋白质外壳则留在细菌的荚膜外。