★★格里菲斯肺炎双球菌转化实验★★

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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。

2、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：一、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）；二、无荚膜的R型有非常重要的感受态，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

3、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。三、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。四、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，称光滑型一S型（smooth）；无荚膜细菌由于无黏液 物质，菌落表面干燥、粗糙，称粗糙型一只型（rough）。自然状态下通过基因突变来完成，不是转化。人工方法是诱变，物理、化学方法都行，变过来的还能关于一个细菌只能诱导机体产生一种抗体.这种说法正确

4、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

5、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

6、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60C左右，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

7、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

8、）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？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

9、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

10、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be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Do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，、组均为组的对照组；而组（实验组）和组（对照组）之间形成空白对照。 该实验也为蛋白质或多糖创造了参与转化的机会，但由于它们未能实现转化，故能证明蛋白 质和多糖不是遗传物质。答案为 D