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肺炎双球菌转化实验
无毒的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合注入小鼠体内，出现了S型活细菌，这是为什么？
当煮沸杀死S型肺炎双球菌时，细胞中的DNA分子可断裂为100多个片段，每个片段上至少有20个左右的基因将这些呈游离状态的DNA分子片段注射到小鼠体内，有关基因不能进行复制和表达，因而不能产生活的S型肺炎双球菌，小鼠没有生命危险。
将R型活菌与S 型DNA分子片段混合后，当R型菌群数量增长达到高峰时，细菌会出现失去局部细胞壁的现象，此时的细菌的细胞膜表面约有30-80个能结合S型DNA分子片段的结合点，使具有转化功能的DNA分子片段（转化因子）结合在R型菌体细胞表面。
然后DNA分子片段的一条链被R型菌体细胞膜上的核酸酶分解，另一条链进入R型菌体细胞，并通过整合作用与R型菌体细胞的DNA重组。
这样，使接受S型DNA 分子片段的R型菌体，转化为S型肺炎双球菌。
★★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 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 D N A ，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 R 型和 S 型两种后代，不象许多人认为的（ 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。
《肺炎双球菌转化实验》疑难四问解析
曾小军（江西省泰和县第二中学343700）
证明DNA是遗传物质的证据的经典实验，由概念考查向分析说明转移是高考命题的趋势。
本文针对一些疑难或误区作进一步的探讨。
疑难1：有荚膜的S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症，而无荚膜的R型细菌不能够引起上述症状，这样说来是荚膜本身有毒性造成的吗？
答：很多学生误认为是荚膜本身有毒性造成的，其实不然。
荚膜是某些细菌的细胞壁外的一层较松厚而且较固定的粘液性物质，主要由水、多糖或多肽组成。
在防止噬菌体侵袭及吞噬细胞的吞噬和消化起着重要作用。
当有荚膜的S型细菌就是被吞噬细胞吞噬后，由于受荚膜的保护，能抵抗吞噬和消化作用，从而迅速繁殖、扩散，能引起肌体发生疾病，严重时引起死亡，这才是S型细菌有毒性的真正原因。
疑难2：在格里菲思的实验中，既然S型细菌被加热杀死了，为什么无毒性的仍能转化为有毒性的S型活细菌？而在艾弗里的实验中，从S型活细菌提取的DNA用DNA酶处理后，就不能使R型细菌发生转化呢？
答：加热到60 ℃，S型细菌解体而死亡，此时S型细菌中的DNA链断裂为100个左右的仍具有活性的游离片断，每个片段至少有20个基因，在某一片段上仍含有控制荚膜形成的基因（即转化因子）。
因此加热杀死后的S型细菌尽管已经死亡，但加热杀死后的S 型细菌中的DNA却具有能使R型细菌转化S型细菌的遗传效应。
这也就是转化实验中，将无毒性R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡的原因。
如果用DNA酶处理从S型细菌提取的DNA，使DNA分解为游离的脱氧核苷酸，因而不存在控制荚膜形成的基因，当然就不能使R型细菌发生转化。
疑难3：加热杀死后的S型细菌直接注射到小鼠体内后，能使小鼠的体细胞发生转化吗？
答：从一个细胞分离得到的包括某些基因的DNA片段被另一细胞所吸收，从而使后者具有相应于这些基因的性状，这种基因转移的方式称为转化。
转化是细菌中较为普遍的现象。
转化与两种细菌的亲缘关系有关。
转化一般只发生在同一物种或近缘物种之间。
亲缘关系越近，转化就越容易，反之则不能转化。
转化还受受体菌状态的影响，只有处于一个短暂的生长阶段即感受态阶段时的受体菌才能被转化。
肺炎双球菌的转化实验，是指同种细菌的不同品系（S型细菌、R型细菌）能够交换遗传物质，导致遗传物质从一个品系（S型细菌）转移到另一个品系（R型细菌），从而使品系的类型发生了转变。
但S型肺炎球菌和小鼠不是同种，所以自然条件下彼此的细胞间遗传物质是不会转移的（但现代生物技术中的基因工程可以实现不同物种间的转移）。
这就是肺炎双球菌转化实验中将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡的原因。
疑难4：在转化过程中，加热杀死后的有活性的S型细菌DNA片段或直接从S型活
细菌提取的DNA是否进入了R型活细菌的细胞内？若进入了它又是如何进行表达的？
答：1928年，英国科学家格里菲思将加热杀死后的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内，结果不仅有许多小鼠死于败血症，而且从死鼠血液中还发现了活的S型细菌。
1944年，美国科学家艾弗里发现，只有加入S型细菌的DNA的组分能够把R型细菌转化成S型细菌，而且DNA的纯度越高转化的效率也越高。
这说明，一种基因型细胞的DNA 进入了另一种基因型的细胞后，可引起稳定的遗传变异，DNA具有特定的遗传特性。
也就是说，加热杀死后的S型细菌中的DNA进入了R型活细菌的细胞中，引起R型细菌发生了稳定的遗传变异。
当S型细菌中的含有控制荚膜形成基因的DNA片段进入R型细菌后，与R型细菌的DNA在同源区进行交换（实质上是一种基因重组），这样被转化的S型细菌中控制荚膜形成的基因才能稳定的存在于R型细菌中。
S型细菌中控制荚膜形成的基因才能在R型细菌体内转录和翻译，从而控制了荚膜的形成或出现，使R型细菌转化成S型细菌。
针对训练
1、将S型肺炎双球菌的DNA与R型肺炎双球菌（活菌）混合培养时，有少量R型活细菌转化成了S型细菌，这些S型细菌的后代均为S型细菌。
这个实验表明DNA（）
A、分子结构相对稳定
B、能够自我复制
C、能够指导蛋白质的合成
D、能引起可遗传的变异
2、肺炎双球菌转化实验中，能够证明DNA是遗传物质的实验设计的是（）
A、将无毒的R型活细菌和有毒S型活细菌混合培养，发现R细菌转化S型细菌
B、将无毒R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合培养，发现R细菌转化S型细菌
C、从加热杀死的S型细菌中提取DNA、蛋白质、多糖，分别加入培养R型细菌的培养基中，发现R型细菌转化成S型细菌
D、从S型活细菌中提取DNA、蛋白质、多糖，分别加入培养R型细菌的培养基中，发现只有加入DNA，R型细菌才转化成S型细菌
3、肺炎双球菌转化过程中遵循的主要原理是（）
A、基因突变、DNA→RNA→蛋白质
B、基因重组、DNA→RNA→蛋白质
C、基因工程、RNA→DNA→蛋白质
D、染色体变异、DNA→RNA→蛋白质
答案1、D 2、D 3、B
0796-888126。
