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噬菌斑（下左图）是在长满细菌的培养基上，由一个噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法，得到噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线（下右图），对该曲线的叙述正确的是（&&&）A．曲线a～b段噬菌体数量不变，说明噬菌体还没有开始侵染细菌9 j
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Z" e B．曲线a～b段细菌内正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成5 ]+ U/ Q) X' a/ I8 \( K C．曲线b～c段所对应的时间内，噬菌体共繁殖了10代. G. Z7 _6 `3 N D．限制c～d段噬菌斑数量增加的原因最可能是绝大部分细菌已经被裂解+ T& c+ d: g) O4 X
解析试题分析：由题意及噬菌体的繁殖过程可知，曲线a～b段噬菌体数量不变，是因为此时细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成，故A、B错误；b～c段，噬菌斑由100个变成为1000个，其繁殖代数n的计算方法应为：100*2n=1000，n显然并不等于10，故C错误。D选项限制c～d段噬菌斑数量增加的原因最可能是绝大部分细菌已经被裂解，这种解释是正确的。考点：本题考查噬菌体侵染细菌。点评：需要考生结合自己已有的知识基础，并灵活运用图文转换，分析思考的能力才能得出正确的选项。当前位置： >>
环境微生物学05第五章病毒
第五章 病毒第一节 病毒的基本特征 第二节 病毒的繁殖1第一节 病毒的基本特征一、病毒的基本特征 二、病毒的形态与结构2第一节 病毒的基本特征一、病毒的基本特征病毒是一类超显微、非细胞、没有代谢能力的、绝 对细胞内寄生性生物。 ? 超显微生物：个体很小，无法用光学显微镜辨认（大小 100nm左右），一般可通过细菌过滤器。 ? 非细胞生物：病毒无细胞结构，只含有核酸(一种病毒只 有一种核酸DNA或RNA)和蛋白质(蛋白质组成病毒的衣 壳，包在核酸外部)。在离体条件下，它们能以无生命的 化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性，因此也称 分子生物(不能称为单细胞，而称病毒粒子或病毒体)。3第一节 病毒的基本特征? 没有完整的酶系统和独立的代谢系统，只能寄生在活细 胞内生活：病毒感染宿主细胞后，根据病毒核酸的遗传 信息，利用宿主细胞的酶、能量代谢系统、核糖体、细 胞因子以及大分子合成的前体物等完成其子代病毒基因 和蛋白质的合成，即自身的繁殖。 ? 病毒的这种特殊的繁殖方式称复制（replication）。因此， 病毒的寄生是一种基因水平的寄生。 ? 病毒的宿主范围：所有生物、宿主特异性强 病毒的分类 噬菌体 动物病毒 植物病毒4环境中存在噬菌体的频率样品 水 污水，活性污泥 海水 污水 河水沉淀 河水 污水 土壤 粪便 人 动物和鸟 反刍动物瘤胃 牛 牛和羊 牡蛎、蛤 检查方法 检测的噬菌体 每毫升中的噬斑数 *电镜电镜 噬斑分析 噬斑分析 噬斑分析 噬斑分析 噬斑分析 噬斑分析 噬斑分析 噬斑分析 电镜 电镜 噬斑分析全部全部 大肠杆菌噬菌体 RNA大肠杆菌噬菌体 大肠杆菌噬菌体 大肠杆菌噬菌体 蓝细菌噬菌体 放线菌噬菌体 大肠杆菌噬菌体 大肠杆菌噬菌体 全部 全部 弧菌噬菌体1.3×105-9.5×107&103－104 10－102 40－5.1×103 0－2.5×103 0.2-5.3×103 0－9.9×108/g 到2.3×104/g 0-109/g 10-107/g 5×107 &109 106/g5引自H-W.Ackermann, 1987. (噬菌体学p3) *除指出的外，均为每毫升中的噬斑数二、病毒的形态与结构 （一）病毒的大小6第一节 病毒的基本特征（二）病毒的形状噬菌体多呈 蝌蚪状（见 上页图）7第一节 病毒的基本特征（三）病毒的结构病毒的基本结构是包围着病毒核酸的蛋白质衣壳，又称壳体或外壳。有些动物病毒的衣壳外面还有一层薄膜，称囊膜（或包膜）。8病毒基本结构模式图:衣壳 核心 衣壳粒 核衣壳 包膜 刺突9脊髓灰质炎病毒(Poliovirus,PV)呈圆形颗粒,核心为单分子 正链RNA,病毒RNA被蛋白衣壳 所包围,无囊膜,蛋白衣壳由60 个非共价键连接的衣壳子粒组 成,构成一个立方对称的20面 体。 该病毒在天然水中存在相 对比较普遍,抵抗力较其它肠 道病毒强,故被提出可能作为 水病毒污染的指示微生物。10H5N1病毒11无包膜的小型脊髓灰质炎病毒12人类乳头瘤病毒(HPV)在放大倍率x60,000下可看到病毒衣壳包含了 13 72个病毒壳微体，蛋白质单位则显示为一个点。酷似寿司的天花病毒14天花病毒，看上去像是一幅油画，每个病毒的蛋白质衣壳被 显示为浅黄色，病毒的遗传物质显示为红色，这幅图像的放 15 大倍率为x28,500彩色透射电子显微镜x12500放大倍率下的埃博拉病毒16有包膜的疱疹病毒17无包膜的烟草花叶病毒18有包膜的卷曲状流感病毒19有包膜的弹状狂犬病毒粒20噬菌体? 噬菌体的种类很多，可归 纳成6种主要形态，即 ? ① A型，dsDNA，蝌蚪状， 收缩性尾； ? ② B型，dsDNA，蝌蚪状， 非收缩性长尾； ? ③ C型，dsDNA，非收缩 性短尾； ? ④ D型，ssDNA，球状， 无尾，大顶衣壳粒； ? ⑤ E型，ssRNA，球状， 无尾，小顶衣壳粒； ? ⑥ F型，ssRNA，丝状， 无头尾。212223第一节 病毒的基本特征（四）病毒的化学组成? 病毒的基本化学组成：核酸和蛋白质（有些病毒还含有脂 类、糖类、聚胺类化合物和无机阳离子等。） ? 核酸是病毒的遗传物质：每种病毒只含一种核酸，RNA 或DNA，具有单链、双链、线状和环状等基本形状。 ? 病毒蛋白质分为结构蛋白和非结构蛋白两大类：结构蛋白 质为形成一个有感染性的蛋白质所必需的蛋白质（壳体蛋 白、囊膜蛋白、存在于病毒颗粒内的蛋白等）。非结构蛋 白是由病毒基因组编码的，在病毒复制过程中产生的蛋白 质，不结合在病毒颗粒中。24第二节 病毒的繁殖一、病毒的繁殖 二、烈性噬菌体 三、温和噬菌体25第二节 病毒的繁殖一、病毒的繁殖? 病毒缺乏完整的酶系统，不能单独进行物质代谢，必须由宿主 细胞提供合成的原料、能量与场所。 ? 只能在易感活细胞中才能繁殖。? 病毒不是二分裂繁殖，而是以复制方式繁殖。? 繁殖过程分为吸附、侵入与脱壳、复制与合成、装配与释放四 个步骤。26? 1、噬菌体的繁殖噬菌体的繁殖一般分为5个阶段，即吸附、侵入、增 殖（复制与生物合成）、成熟（装配） 和 裂解。凡是短时间内能连续完成以上5个阶段而实现其繁殖 的噬菌体，称为烈性噬菌体（virulent phage），反之则 称为温和噬菌体（temperate phage）。 烈性噬菌体所经历的繁殖过程，称为裂解性周期 （lytic cycle）或增殖性周期（productive cycle）。27（1）吸附（adsorption, attachment）当噬菌体与相应的 特异宿主在水环境中 发生偶然碰撞后，如 果尾丝尖端与宿主细 胞表面的特异性受体 接触，就可触发颈须 把卷紧的尾丝散开， 随即就附着在受体上， 从而把刺突、基板固 着于细胞表面。282930（2）侵入（penetration, injection）吸附后尾丝收缩， 尾鞘紧缩成原长的一半 尾管推出并插入细胞壁和 膜中溶菌酶水解细胞壁上 的肽聚糖头部的核酸迅即 通过尾管及其末端小孔注 入宿主细胞中，并将蛋白 质躯壳留在壁外。 从吸附到侵入的时间极短， 例如T4 只需15秒。3132（3）增殖（replication）包括核酸的复制和蛋白质的生 物合成。首先，噬菌体一期核 酸中的遗传信息向宿主细胞发 出指令并提供“蓝图”，使宿 主细胞的代谢系统按严密程序、 有条不紊地逐一转向或适度改 造，从而转变成能有效合成噬 菌体所特有的组分和“部件”， 其中所需“原料”可通过宿主 细胞原有核酸等的降解、代谢 库内的贮存物或从外界环境中 取得。一旦大批成套的“部件” 已合成，就在细胞“工厂”里 进行突击装配，于是就产生了 一大群形状、大小完全相同的 子代噬菌体。33（4）成熟（装配）主要步骤有： DNA分子的缩合， 通过衣壳包裹DNA 而形成完整的头部， 尾丝和尾部的其它 “部件”独立装配完 成， 头部和尾部相结合后， 最后再装上尾丝。 ?34T偶数噬菌体装配过程模式图35（5）裂解（释放）当宿主细胞内的大 量子代噬菌体成熟后， 由于水解细胞膜的脂 肪酶和水解细胞壁的 溶菌酶等的作用，促 进了细胞的裂解 （lysis），从而完成 了子代噬菌体的释放 （release）。36噬菌体正离开即将死亡的链球菌体，出发寻找下一个攻击目标37上述增殖的全过程是很快的，例如，E. coli T系 噬菌体在合适的温度条件下仅为15-25min。平均每 一宿主细胞裂解后产生的子代噬菌体数称作裂解量 （burst size），不同的噬菌体有所不同，例如T2 为 38 150左右（5-447），T4约100。?第二节 病毒的繁殖二、烈性噬菌体? 能使细菌细胞裂解的噬菌体，称为 烈性噬菌体(virulent phage)。? 被侵染的细菌，称为敏感细菌。 SC噬菌体? 固体培养基上的细菌，由于噬菌体 浸染后出现的透明空斑，叫蚀菌斑 (plaque)。F-噬菌体SC DNA病毒,被认 ?噬菌体是一类通过细胞膜感染大肠杆菌宿主菌的 不同噬菌体的蚀菌斑不同，有圆形、 为是反映水的粪便污染程度和肠道病毒的良好指示物 . 椭圆形等不同形状，可作鉴别噬菌 F-RNA噬菌体(F-specific RNA bacteriophages)是一类通过菌毛感染雄 体的依据。 性大肠杆菌的RNA细菌病毒,与水中肠道病毒有稳定的数量上的对应 关系,是最常用的水中肠道病毒的指示生物 39第二节 病毒的繁殖三、温和噬菌体? 一些噬菌体侵入宿主细胞后，其核酸整合到宿主细胞 的核酸上同步复制，并随宿主细胞分裂而带到子代宿 主细胞内，宿主细胞不裂解。这些噬菌体称为温和噬 菌体(temperate phage)。? 这一现象称为溶源现象(lysogeny)。 ? 被温和噬菌体侵染的细菌，称为溶源性细菌(lysogenic bacteria)。 ? 细胞中噬菌体的核酸可自发脱离细菌的核酸，导致细 胞裂解、释放成熟的噬菌体。40
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回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：
Ⅰ.1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤：
(1)写出以上实验的部分操作过程：
第一步：用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法。
________________________________________________________________________。
第二步：用被35S标记的噬菌体与没有标记的大肠杆菌混合。
第三步：一定时间后，在搅拌器中搅拌，然后再进行离心。
(2)以上实验结果能否说明遗传物质是DNA？为什么？
________________________________________________________________________。
Ⅱ.用紫外线处理大肠杆菌可诱导产生对T2噬菌体有抗性的大肠杆菌，这种抗性的产生与其细胞膜上的蛋白质发生变化有关。下图为简要处理的方法：
(1)在紫外线作用下，大肠杆菌的膜蛋白质发生改变的根本原因是________________。
(2)如何将图中的抗T2噬菌体抗性菌株从混合菌株中筛选出来？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅰ.(1)第一步：先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌
(2)不能　它只能证明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内，要证明遗传物质是DNA，还要用32 ccooc答案Net搜索gP标记的噬菌体侵染大肠杆菌
Ⅱ.(1)基因突变
(2)用T2噬菌体侵染混合菌株，在适宜的条件下培养一段时间，能形成菌落的就是T2噬菌体抗性菌株
噬菌体的繁殖必须在大肠杆菌内进行，要获得用35S标记的噬菌体，需要先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去感染被35S标记的大肠杆菌，才可以得到被35S标记的噬菌体。紫外线处理使大肠杆菌发生基因突变，导致其决定的蛋白质发生改变。可用T2噬菌体侵染混合菌株，然后筛选出能形成菌落的菌株即为抗性菌株。
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噬菌斑(下图甲)是在长满细菌的培养基上，由一个噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法，得到噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线(下图乙)，对该曲线的叙述正确的是
A．曲线a-b段噬菌斑数量不变，说明噬菌体还没有开始侵染细菌 B．曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成C．曲线b～c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代 D．限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解
题型：单选题难度：中档来源：湖南省模拟题
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据魔方格专家权威分析，试题“噬菌斑(下图甲)是在长满细菌的培养基上，由一个噬菌体侵染细菌后..”主要考查你对&&微生物的实验室培养&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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微生物的实验室培养
微生物的实验室培养：1．培养基的概念、种类及营养构成 (1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。 (3)营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。2．无菌技术 (1)关键：防止外来杂菌的入侵。(2)具体操作 ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。(3)消毒和灭菌
3、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。4、接种方法：平板划线法和稀释涂布法。（1）平板划线操作：①挑取他含菌样品：选用平整、圆滑的接种环，按无菌操作法挑取少量菌种。②划A区：将平板倒置于煤气（酒精）灯旁,左手拿出皿底并尽量使平板垂直于桌面，有培养基一面向着煤气灯（这时皿盖朝上，仍留在煤气灯旁)，右手拿接种环先在A区划3—4条连续的平行线(线条多少应依挑菌量的多少面定）。划完A区后应立即烧掉环上的残菌，以免因菌过多而影响后面各区的分离效果。在烧接种环时，左手持皿底并将其覆盖在皿盖上方(不要放入皿盖内)，以防止杂菌的污染。③划其他区：将烧去残菌后的接种环在平板培养基边缘冷却一下，并使B区转到上方，接种环通过A区（菌源区）将菌带到B区，随即划数条致密的平行线。再从B区作C区的划线。最后经C区作D区的划线，D区的线条应与A区平行，但划D区时切勿重新接触A、B区，以免极该两区中浓密的菌液带到D区，影响单菌落的形成。随即将皿底放入皿盖中。烧去接种环上的残菌。④等平板凝固后，将平板倒置。（2）稀释涂布法：是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，在适宜条件下培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。能够测定样品中活菌数的方法是：稀释涂布平板法。纯化大肠杆菌的无菌操作和菌种保存： 1．大肠杆菌 (1)特性：革兰氏阴性、兼性厌氧的肠道杆菌。 (2)用途：是基因工程技术中被广泛采用的工具。 2．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 (1)计算：依据是培养基配方的比例。 (2)称量：牛肉膏比较黏稠，可同称量纸一块称取。牛肉膏和蛋白胨易吸潮，称取时动作要迅速，称后及时盖上瓶盖。 (3)溶化：牛肉膏和称量纸+水加热取出称量纸→加蛋白胨和氯化钠→加琼脂（注意：要不断用玻璃棒搅拌，防止琼脂糊底而导致烧杯破裂）→补加蒸馏水至100mL。 3.纯化大肠杆菌（1）方法 ①平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。 ②稀释涂布平板法：将骏业进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。（2）鉴定：将接种后的培养基和一个未接种的培养基（对照组）都放入到37℃恒温箱中，培养12h和24h后，分别观察并记录结果。 （3）菌种保存
知识点拨：1、无菌技术操作原则：（1）操作前准备：①操作环境应清洁、宽敞、定期消毒；物品布局合理；无菌操作前半小时应停止清扫工作、减少走动、避免尘土飞扬。②工作人员应做好个人准备，戴好帽子、口罩，修剪指甲并洗手，必要时穿无菌衣、带无菌手套。（2）操作中保持无菌①工作人员应面向无菌区，手臂应保持在腰部或操作台台面以上，不可跨越无菌区避免面对无菌区谈笑、咳嗽、打喷嚏。②用无菌持物镊取用物品；无菌物品一经取出，即使未用，也不可放回无菌容器内；一套无菌物品仅供一位患者使用，避免交叉感染。 ③无菌操作中，无菌物品疑有污染或已被污染，应予更换并重新灭菌。（3）无菌物品保管：①无菌物品必须与非无菌物品分开放置。②无菌物品不可暴露于空气中，应存放于无菌包或无菌容器中，无菌包外须标明物品名称、灭菌日期，并按失效期先后顺序排放。③定期检查无菌物品的灭菌日期及保存情况。无菌包在未被污染的情况下保存期一般为7天，过期或受潮应重新灭菌。2、划线分离操作中的有关问题：（1）在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环，在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环。
②在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，以免接种环温度太高，杀死菌种。 ③在进行第二次以及其后的划线操作时'要从上一次划线的末端开始划线。每次划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 (2)进行恒温培养时，要将培养皿倒置的原因如果正放培养皿，则皿盖上形成的水滴会落入培 养基表面并且扩散开。如果培养皿中已形成菌落，则茵落中的细菌会随水扩散，菌落间相互影响，很难再分成单菌落，达不到分离的目的。因此恒温培养时，培养皿必须倒置。 (3)培养后判断是否有杂菌污染的方法 ①从菌落的形态看，是否湿润、透明、黏稠，呈何种颜色等等，是区别细菌、酵母菌、放线菌和霉菌的关键指标。 ②用显微镜镜检观察其形态、大小，看是否有菌丝、孢子、芽孢等，这也是区别细菌、酵母菌、放线菌和霉菌的关键指标。 知识拓展：1、对异养微生物来说，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。2、并不是所有微生物都需添加特殊营养物质，有些微生物需添加，原因是它们自身缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。3、含抗生素的牛奶不能发酵为酸奶的原因：牛奶发酵成酸奶是利用乳酸菌来完成的，乳酸菌属于细菌， 4、化学药剂的消毒方法，其作用原理是使细菌体内蛋白质变性，但是化学物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进入细胞内，因此化学方法难以消灭孢子和芽孢。5、体积分数为70%的乙醇杀菌效果最强，浓度过低，杀菌力弱，浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固形，成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其内，因此杀菌效果受影响。 6、倒平板的方法：右手持盛培养基的试管或三角瓶置火焰旁边，用左手将试管塞或瓶塞轻轻地拨出，试管或瓶口保持对着火焰；然后用右手手掌边缘或小指与无名指夹住管（瓶）塞（也可将试管塞或瓶塞放在左手边缘或小指与无名指之间夹住。如果试管内或三角瓶内的培养基一次用完，管塞或瓶塞则不必夹在手中）。左手拿培养皿并将皿盖在火焰附近打开一缝，迅速例入培养基约15mL，加盖后轻轻摇动培养皿，使培养基均匀分布在培养皿底部，然后平置于桌面上，待凝后即为平板。7、在斜面培养基上接种时，其正确的操作顺序： ①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜面试管，管口并齐，使斜面向上成水平状态 ②右手拧松棉塞，但不取下③右手拿接种环，在火焰上灼烧灭菌 ④在火焰边用右手无名指和小指夹两个棉塞，将它们取下，同时左腕转动，灼烧管口一周 ⑤将接种环伸入管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少量菌体⑥在火焰旁边迅速将沾有菌体的接种环伸到培养基的底部，由里向外轻轻画蛇形细线 ⑦抽出接种环，再用火焰灼烧管口，并在火焰上方将棉塞塞上 8、自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别在于碳源。9、平菇培养的操作程序：配制棉籽壳培养基，高压蒸汽灭菌，接种，培养。10、菌种的保存：对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法；临时保藏的菌种一般是接种到试管的固体斜面培养基上；临时保藏的菌种容易被污染或产生变异；在临时保藏过程中，每3～6个月都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上；
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