R型细菌如何转化成S型细菌

r型细菌转化为s型细菌的原理R型细菌和S型细菌是指链球菌（Streptococcus pneumoniae）的两种不同的菌株。

R 型菌株没有多糖胶囊，使其不能被宿主的免疫系统所识别并攻击。

而S型菌株具有多糖胶囊，它可以在宿主体内形成保护屏障，让S型菌株免受宿主体内防御系统的攻击。

这种菌株间的转化是由弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith）在1928年的实验中首次发现的。

在他的实验中，他发现S型细菌可以通过转化成为R型细菌。

这项实验成为了研究基因、细菌、免疫学和遗传学的里程碑之一。

转化原理转化是指细菌通过水平基因转移来获取新基因或修复受损的基因的过程。

在自然界中发生的转化是三种水平基因转移中的一种，另外两种是转毒和转座。

在实验条件下，通过将一般不会发生转化的菌株暴露于高浓度的纯化DNA或热点处理的细胞外释放的DNA中，可以使它们发生转化。

这有效地向接收方细胞提供了由损伤和老化过程中释放的大量自由DNA Source 提供的遗传物质。

当细胞在遇到DNA时，它们会摄取这些氮碱基的序列并将其整合到它们自己的基因组中。

格里菲斯的实验在实验中，格里菲斯将S型细菌与R型细菌分别注射到小鼠体内。

S型细菌的多糖胶囊可以让它在宿主体内形成保护屏障，从而使其不被小鼠的免疫系统攻击。

相反，R型细菌因其缺少多糖胶囊，很容易被小鼠的免疫系统攻击而导致死亡。

他还将已死亡的S型细菌与R型细菌混合在一起，然后注射到小鼠体内。

令人惊讶的是，这些小鼠存活下来了。

进一步研究表明，这是因为S型细菌的多糖胶囊与R型细菌发生了转化，使得R型细菌获得了抵抗免疫系统攻击的能力。

这项实验说明了转化是如何发生的，因为它证明了细胞可以从周围的环境中吸收自由的DNA碎片，并将其整合到自己的基因组中。

实验后，格里菲斯提出了转化的原理：原本不具有多糖胶囊的R型细菌，在与死亡的S型细菌混合后，会吸收到S型细菌释放出来的可吸收性物质，其后代也会获得多糖胶囊，从而成为具有S型细菌性质的转化菌株。

r型菌转化为s型菌原理
血清型转换是指细菌血清型的突变，从一种类型转变为另一种类型。

在菌群中，细菌血清型通常是由于多糖胶质包裹的膜表面的特异性糖类共价连接而形成的。

R型菌和S型菌是由于多糖胶质层的存在而引起的不同血清型。

R型菌没有多糖胶质层，细菌表面的胶质层仅由脂多糖组成，
这使得R型菌不能有效地抵抗宿主的免疫系统攻击。

S型菌则由多糖胶质层包裹，它能够干扰宿主的免疫系统，并使细菌更难被吞噬。

R型菌转化为S型菌的原理是，当R型菌接触到由S型菌释放的裸露的多糖胶质层废弃物时，R型菌可以通过吸收该多糖胶
质层废弃物中的糖类组分来合成自己的胶质层。

一旦胶质层形成，R型菌就变成了S型菌。

这种转化过程可能是通过DNA转移进行的。

在转化过程中，
S型菌释放的DNA片段可能会被R型菌吸收并整合到其基因
组中，从而使其表型发生突变，形成S型菌的特征。

总体而言，R型菌通过吸收S型菌释放的多糖胶质层废弃物中的糖类组分，并可能通过DNA转移来获得S型菌特征，从而
转化成S型菌。

这种转化过程是一种细菌之间的信息传递和
遗传变异途径。

r细菌转化为s型细菌原理当我们谈到细菌的转化时，常常会涉及到r型和s型细菌之间的转化过程。

r型细菌与s型细菌是两种常见的细菌类型，它们之间的转化过程是微生物学中一个重要的研究课题。

r型细菌通常指的是未经过血清凝集酶免疫反应或热处理的细菌，而s型细菌则是已经被免疫反应或热处理后被凝聚的细菌。

r型细菌与s型细菌之间的转化，是通过细菌在环境中的基因表达和代谢途径进行的。

研究表明，r型细菌与s型细菌之间的转化是一种自然发生的现象，因为细菌在不同环境中会出现不同的表达型态。

r型细菌通常具有一定的致病性，而s型细菌则因为经过了免疫处理，抗原性减弱，因此更容易被宿主细胞识别和清除。

但是，在一些特定的环境条件下，r型细菌有可能通过突变或基因水平的变化，转化为s型细菌，从而改变其致病性和抗原性。

这种转化过程对于细菌的存活和传播具有重要的意义。

r型细菌转化为s型细菌的原理主要包括细菌在适应环境中的基因表达调控和代谢途径的改变。

在一些情况下，r型细菌可能会受到外界环境的压力或宿主免疫反应的刺激，从而导致其基因表达发生变化，使得原本的r 型细菌产生了一定程度的抗原性变化，进而转化为s型细菌。

这种转化过程可能会伴随着细菌代谢途径的改变，使得其对宿主细胞的侵袭能力降低，从而减少其致病性。

此外，r型细菌转化为s型细菌的原理还涉及到细菌在基因水平上的变化。

细菌在遗传物质上的变异或重组往往是细菌转化为s型细菌的重要原因之一。

细菌基因的突变或重组可能会导致某些致病基因的失活或抑制，从而使得r型细菌转化为s型细菌。

这种基因水平上的变化通常是细菌在适应新环境或应激条件下的一种自然选择过程，通过这种方式，细菌可以增强其对环境的适应性和生存能力。

在研究r型细菌转化为s型细菌的过程中，科学家们也发现了一些影响细菌转化的重要因素。

其中包括环境因素、宿主因素、细菌菌株等。

环境因素如温度、营养物质和氧气浓度等，都可能影响细菌在转化过程中的基因表达和代谢途径。

肺炎双球菌R型与S型的转化属于基因重组吗作者：韩军来源：《中学生物学》2010年第03期艾弗里在证明DNA是遗传物质的过程中，有这样一个实验：在培养R型肺炎双球菌的培养基中，加入S型肺炎双球菌的DNA，结果同时出现了R型和S型细菌。

之所以有部分R型细菌转化为S型细菌，是因为S型细菌的DNA与R型细菌的DNA整合到了一起，并且得到了表达。

再结合人教版必修2第五章第一节，给出的基因重组的概念，即是生物体在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。

这样，不禁使人产生一个疑问：R型和s型细菌都不可能进行有性生殖，那它们的转化还属于基因重组吗?要弄清楚这个问题，就需要先全面地认识一下“基因重组”。

1自然界的基因重组1.1真核生物的基因重组(1)有性生殖中的基因重组。

这是高中生物重点讲述的内容，主要表现是，在减数分裂时，同源染色体间的交叉互换及非同源染色体间的自由组合。

它是导致同种生物多样性的最主要原因。

(2)准有性生殖中的基因重组。

准有性生殖是一种类似于有性生殖，但比有性生殖更为原始的一种生殖方式，可使同种生物两个不同菌株的体细胞发生融合，且不以减数分裂的方式导致低频率重组。

常见于某些真菌，主要现象有菌丝联结、形成异核体、核融合、体细胞交换与单倍体等，从而形成极个别具有新性状的单倍体杂合子。

1.2原核生物的基因重组(1)转化：受体菌直接吸收供体菌的DNA片段，通过交换，把它整合到自己的基因组中，再经复制使其变成一个转化子。

它是同种或异种菌株间存在的普遍现象。

(2)转导：通过完全缺陷或部分缺陷的噬菌体为媒介，把供体细胞DNA小片段携带到受体细胞，通过交换与整合，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象。

转导现象在原核生物中较普遍。

它是低等生物进化中，产生新基因组合的重要方式。

(3)接合：供体菌通过菌毛与受体菌相接触，前者传递不同长度的单链DNA给后者，并在后者细胞中进行双链化，或进一步与核染色体发生交换、整合，从而使后者获得供体菌遗传性状的现象。

1928年Griffith等进行肺炎链球菌转化实验肺炎链球菌分为两种：•1光滑型（s型）：在琼脂固体培养基上形成大而光滑闪亮的菌落细胞外包有一层多糖荚膜有致病性•2 粗糙型（R型）：菌落粗糙细胞外无荚膜没有致病性•无毒R型活细菌•有毒S型活细菌•有毒S型死细菌•加热灭活S型细菌与活的R型菌混合•结论:在加热杀死的S型菌中，一定存在某种物质将某些R型菌转化为了S型菌，Griffith 将这种物质称为“转化因子”1944年Avery等三位美国科学家在体外成功重复了以上实验，并用生物化学的方法对S型菌提取液的所有成分进行分离，进行了单因子转化实验。

•1、S型细菌的蛋白质+R型活细菌→R型菌落•2、S型细菌荚膜中得多糖+R型活细菌→R型菌落•3、S型细菌的DNA+R型活细菌→R型菌落+S型菌落；•艾弗里等人发现实验步骤并不严密，于是艾弗里等人又做了第四组实验，•S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌→R型菌落•实验将蛋白质与DNA分开，得出：III-S型菌的遗传物质进入II-R型菌，合成了III-S型菌的荚膜，而且该遗传物质是DNA。

艾弗里的实验首次让人们意识到，遗传物质极可能是DNA。

但这个实验远非完美。

首先，艾弗里不知道DNA是怎样蕴含遗传信息的。

其次，这个实验的结果严格表述起来，应该是降解DNA后转化就不再成功了。

但这依然不能完全排除其他一些DNA并非遗传物质的可能。

比如，或许另有真正的遗传物质，但DNA能协助保持这种遗传物质的稳定，一旦DNA被分解，遗传物质便随之而去。

当时还有人依然坚信蛋白质这样的大分子才能携带足够多的遗传信息，质疑艾弗里的DNA纯度不够，真正起转化作用的是混杂其中的蛋白质但无论如何，还是有许多相信了艾弗里实验结果的人们开始用各种实验来试图证实或证伪“DNA是遗传物质”这一假说。

从格里菲斯发现转化现象，到艾弗里发现转化与DNA 密切相关，中间过去了十六年。

在艾弗里的论文发表后，再过九年，华生与克里克通过解析DNA的结构完美地解释了DNA是遗传信息的分子基础，让大部分人接受了DNA是基因的观念。

高考生物二轮复习—核心知识回顾五、遗传的分子基础【知识点总结】1．肺炎链球菌的转化实验(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论：已经加热致死的S型细菌中含有促使R型细菌转化为S型活细菌的“转化因子”。

(2)艾弗里等人的肺炎链球菌体外转化实验的设计思路：每个实验组特异性地去除了某种物质。

该实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质。

2．噬菌体侵染细菌的实验(1)实验步骤：标记大肠杆菌→标记噬菌体→侵染未被标记的大肠杆菌→搅拌、离心→检测放射性。

(2)搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。

(3)离心的目的：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。

(4)实验结果与分析(5)实验结论：DNA是遗传物质。

3．DNA分子的结构(1)基本组成元素：C、H、O、N、P。

(2)DNA分子的结构特点①DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成。

②DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

③两条链上的碱基通过氢键以碱基互补配对方式连接，A—T碱基对之间通过2个氢键连接，C—G碱基对之间通过3个氢键连接。

(3)DNA分子的特点：多样性、特异性和稳定性。

(4)DNA分子中有关碱基比例的计算①常用公式：在双链DNA分子中，A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。

②“单链中互补碱基之和”占该单链碱基数比例＝“双链中互补碱基之和”占该双链总碱基数比例。

③某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数，如一条单链中(A＋G)/(C＋T)＝m ，则其互补链中(A ＋G)/(C ＋T)＝1/m ，而在整个双链DNA 分子中该比值等于1。

4．DNA 分子复制的5个常考点(1)复制时间(核DNA)：细胞分裂前的间期。

(2)复制场所：主要在细胞核中。

(3)复制条件：模板——双链DNA 分子的两条链，原料——4种游离的脱氧核苷酸，酶——解旋酶和DNA 聚合酶，能量。

一 .格里菲思的 肺炎双球菌体内 转化实验
能够使人患肺炎或 使小鼠患败血病。

有毒性两种肺炎双球菌
实验材料:小鼠 体 菌落 S 型
菌
R 型菌 有多糖类的荚膜 无多糖类 的荚膜 表面光滑 表面粗糙
肺炎双球 的转化实验
毒性 无毒性 R 梨*
1.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。

员
2.将有毒性S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。

4.将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细
将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内
菌混合后注射到小鼠体内, 小鼠患败血症死亡。

i
n
思考？
1.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？
2.该实验能否证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？。

人教(2019)生物必修二(学案+练习)肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的类型2．格里菲思的体内转化实验3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程及结果。

(2)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

(3)“减法原理”：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素。

例如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA 是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。

1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验直接证明了DNA 是转化因子。

( × )2．从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S 型活细菌是由S 型死细菌转化而来的。

( × )3．从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S 型细菌而无R 型细菌。

( × )4．艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。

( √ )1．肺炎链球菌两个转化实验的比较(1)加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋结构解开，氢键断裂，但缓慢冷却后，其结构可恢复。

(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。

(3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。

考向1| 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验过程和结果如下所示。

下列说法正确的是()实验1：R型细菌＋小鼠→不死亡实验2：S型细菌＋小鼠→死亡实验3：S型细菌＋加热＋小鼠→不死亡实验4：S型细菌＋加热＋R型细菌＋小鼠→死亡A．实验1为空白对照组，实验2、3和4均为实验组B．能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离出S型活细菌和R型活细菌C．该实验证明了S型细菌的DNA可在R型活细菌内表达出相应的蛋白质D．对比实验2、3的结果，说明加热能使有致病性的S型活细菌失去致病性D解析：实验1不是空白对照组，A错误；实验2中只给小鼠注射了S型细菌，故在死亡的小鼠体内只能分离出S型细菌，B错误；格里菲思的实验得出的结论是被加热杀死的S型细菌中存在转化因子，这种转化因子能将R型活细菌转化为S型活细菌，并没有证明S型细菌的DNA能在R型活细菌中表达出相应的蛋白质，C错误；实验2中给小鼠注射S型活细菌，小鼠死亡，而实验3中给小鼠注射加热致死的S型细菌，小鼠不死亡，说明加热能使S型活细菌失去致病性，D正确。