格里菲斯肺炎双球菌转化实验

1、首先,DNA 分子有变性和复性的特点.变性通俗点说就是性质改变,跟蛋白质的变性意思差不多.但是DNA 不同,它又可以复性,就是恢复原本性质.而变性复性主要通过加热,使双链解开,再温度恢复,使原本解开的双链又重新聚合.所以,你看书上说," 加热杀死的S 型细菌".当然细菌的其他成分比如蛋白质就不可逆地变性了.但是 DNA 也通过将双链解开变性.再将其和R 型细菌混合,那么,在细菌进行裂殖时,R 型细菌的DNA 也会解开 ,那么,再降温的时候,就有可能R 型细菌和S 型细菌的DNA 聚合 ,这样的话,形成的新的子代细菌就会表示出双链DNA 就会有一条链是S 型的,另一条链是R

2、型的.因此新的子代细菌就会表达出致病基因.是的， 可以发生。如 S 型菌是获得了R 型菌的 DNA， 并且整合到了自己的DNA上，这就是一个重组的过程啊。不要以为重组就只是减数分裂时发生的。无荚膜的R 型细菌有非常重要的“感受态因子”位点， 保证了S 型细菌的DNA可以进入。S 型细菌有荚膜，无“感受态因子 ”位点，不能作为受体菌直接培养而发生转化。那么S 型细菌有可能变成R 型细菌吗?当然有!转化之所以会发生：1、 因为 R 型与 S 型的 DNA 可以同源区段配对，形成杂合细菌，通过分裂生殖形成 R 型和 S 型两种后代，不象许多人认为的（R 型直接变成S 型）；2、 无荚膜的R 型有非常

3、重要的感受态，保证了 S 型的 DNA 可以进入。反之则不会发生：S 型有荚膜，无感受态，不能作为受体菌，若人为除去荚膜，培养出无荚膜的后代，它就同时丧失了毒性，变成R 型，当然就会有了感受态。3、 真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同，不会发生转化（转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间）。 我们可以放心去吃想吃的东西，包括被加热杀死的S 型肺炎双球菌。4、 S 型可以变成R 型吗？当然可以！产荚膜细菌由于有黏液物质，菌落表面湿润、有光泽、黏液状，称光滑型 S 型（ smooth ）；无荚膜细菌由于无黏液物质，菌落表面干燥、粗糙，称粗糙型 R 型（ rough ）。自然状态下通过基因

4、突变来完成，不是转化。人工方法是诱变，物理、化学方法都行，变过来的还能再变回 .关于 "一个细菌只能诱导机体产生一种抗体.这种说法正确吗?为什么?"的问题： 抗原与抗体的关系正如一把钥匙开一把锁，一个细菌只能诱导机体产生一种抗体，但如果细菌变异了，那机体也会相应产生对应的抗体。从微生物学角度（ 1 ）肺炎双球菌的结构肺炎双球菌是一种细菌，属原核生物。由于核区中的DNA 分子不与蛋白质结合，因此，用它作实验材料易于单独观察DNA 在遗传中的作用。（ 2）何为荚膜？其作用怎样？荚膜是细菌细胞壁外围绕一层较厚的粘性、胶冻样物质。其化学成分随细菌种类不同而有差异，多数细菌的荚膜成分

5、为多糖，如肺炎双球菌。荚膜的形成受遗传物质（基因）控制。荚膜与细菌的致病性有关，同时荚膜还能储留水分能抗干燥，对保护细菌有作用。荚膜本身无毒性，但在机体内保护细菌抵抗吞噬细胞的吞噬及消化，并能抑制体内杀菌物质（如溶菌酶）的杀菌作用，使细菌易在体内大量繁殖致病。细菌若失去荚膜，致病力也随之减弱或消失。（ 3）何为菌落？菌落是单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，形成的一种肉眼可见的、 具有一定形态结构的子细胞群。每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。2从分类学角度肺炎双球菌有两种类型：一种是R 型细菌，无多糖类的荚膜，是无毒性的；另一种是S 型细菌，具有多糖类的荚膜，是

6、有毒性的。R 型实际上是S 型肺炎双球菌的突变类型，二者属于同一个物种。3从免疫学角度（ 1 ）为何 S 型细菌会致病，而R 型细菌不能致病？当细菌进入人或动物体后，由于免疫效应，都要被吞噬细胞吞噬消化，加以消灭。由于S型细菌有荚膜，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而能迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病。而R 型细菌无荚膜，则能被吞噬细胞吞噬、消化，所以不能使机体患病。（ 2）同是一种S 型的肺炎双球菌，为何使人患肺炎，而小鼠患白血病？肺炎双球菌都会使人或小鼠患肺炎，由于小鼠抵抗力差而细菌毒力较强，可并发败血症。（ 3）何谓加热杀“死 ”？这里加热的温度一般为60左右

7、，目的使蛋白质变性，细菌的感染力和致病性降低，但抗原的特性仍然存在。（ 4）加热杀“死 ”后的 S 型细菌，其细胞中的DNA 是否变性？由于 DNA 具有相对稳定性，当DNA 溶液加热到沸点时，其氢键断裂，双螺旋解体，但若将其缓慢冷却，分离的单链就可部分得以重聚，恢复双螺旋结构。4 从遗传学角度 （ 1 ）何为转化？其实质是什么？影响转化的因素有哪些？转化作用是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质（DNA 或 RNA） ，而表现出后者的某些遗传性状或发生遗传性状改变的现象。转化的实质是外源DNA 与受体细胞DNA 之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。因此，转化作用可以看成广义上的基因

8、重组。影响转化的因素有：供体细胞DNA的纯度。DNA越纯，转化率就越高。两种细菌的亲缘关系。亲缘关系越近，转化越容易。受体菌状态。只有处于感受态的受体菌才能被转化。（ 2） R 型肺炎双球菌如何转化为S 型肺炎双球菌？加热灭活的S 型细菌遗留下各个DNA 片段，其中包括控制荚膜形成的基因，这些片段从S细菌中释放出来，并且在后继的培养中被一些R 型细菌所摄取，进入R 型细菌的细胞中，以同源重组的置换方式，整合进入R 型细菌的基因组中，使R 型细菌转化成S 型细菌。可见，转化后形成的S 型细菌内含有两种DNA （ R 型和 S 型） 。5从实验学角度（ 1 ）实验构思该实验设计中最关键的思路是什么

9、？从活的 S 型细菌中提取、分离和鉴定出各种成分，分别与R 型细菌混合培养，并观察其后代是否有S 型细菌出现。（ 2）实验过程（ 3）实验对照分析在体内转化实验中，之间形成相互对照，每一组既是实验组，又是其他组别的对照组。在体外转化实验中，该实验所研究的实验因素为DNA,故用DNA处理的组为实验组，而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因素，但与实验因素（DNA）无关，故组之间形成条件对照，其中组为实验组，组为对照组；而组和组之间形成空白对照，其中组为实验组，为对照组。（ 4） 实验结论利用该实验能否证明蛋白质不是遗传物质？该实验能证明蛋白质不是遗传物质，因为在体外转化实验中，用S 型的蛋白质与

10、R 型细菌混合后，培养基中未出现S 型菌落，说明蛋白质不是转化因子。例 1 （原创）肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S 型细菌与R 型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S 型和 R 型细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述中错误是的（）A 在死亡的小鼠体内存在着S 型和 R 型两种细菌B 曲线ab 段下降的原因是R 型细菌被小鼠的免疫系统所消灭C.曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关D. S型细菌数量从0开始是由于R型细菌突变的结果解析：本题以经典实验为素材，综合考查R 型和 S 型细菌的特点及细菌发生转化的原因，引导学生对教材实验作进一步思考。R 型细菌的数量与小鼠免疫力有关，S 型细菌的产生是由于 R 型细菌转化的结果，而非基因突变所致。答案为D 。例 2（原创）证明 DNA 是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验中，设置了以下几组：下列有关叙述中，错误的是A 该实验设计的关键是将细菌的各组分分离开来分别进行实验B.组之间形成条件对照，其中组为对照组，组为实验组C.和组之间形成空白对照，其中组为实验组，为对照组D 实验成功证明了DNA 是遗传物质，但不能证明蛋白质和多糖不是解析：该实