格里菲斯肺炎双球菌转化实验

肺炎双球菌的转化实验1.格里菲思的体内转化实验（1）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠。

S型细菌R型细菌菌落光滑粗糙菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性有毒性，使小鼠患败血症死亡无毒（2）实验过程及结果：（3）结论：加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌。

2.艾弗里的体外转化实验（1）实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖？（2）方法：直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R 型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。

（3）实验过程及结果（4）结论：DNA是“转化因子”，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

1.体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？提示加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。

2.体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？其转化的实质是什么？提示实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质为“基因重组”。

1.（广东高考）艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。

由表可知（）实验组号接种菌型加入S型细菌的物质培养皿长菌情况①R型蛋白质R型②R型荚膜多糖R型③R型DNA R型、S型④R型DNA（经DNA酶处理）R型A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子D.①～④说明DNA是主要的遗传物质解析实验过程中，①组加入的蛋白质和②组加入的荚膜多糖不能促进R型细菌的转化，说明二者不是转化因子，A错误；③组加入的DNA能促进R型细菌的转化，④组加入的经DNA酶处理的DNA不能促进R型细菌转化，说明DNA 是转化因子，C正确；B、D均不能得到证明。

答案 C2.科学家为探究转化因子的本质，进行了如图所示的一组实验。

格里菲斯的实验过程和结论嘿，朋友！你知道格里菲斯的实验吗？这可真是个神奇又有趣的事儿。

格里菲斯啊，他搞的这个实验是关于细菌的。

他就像是一个探索未知世界的勇敢探险家。

实验里用了两种肺炎双球菌，一种叫光滑型（S 型），一种叫粗糙型（R 型）。

S 型的家伙带着荚膜，就好像穿着一层厚厚的铠甲，特别厉害，能让小鼠生病甚至死亡；而 R 型的呢，没有这层铠甲，对小鼠没啥威胁。

格里菲斯先给小鼠注射了 S 型菌，小鼠很快就不行啦，这不是很明显嘛，S 型菌凶猛得很！然后他又给小鼠注射了 R 型菌，嘿，小鼠活蹦乱跳的，一点事儿没有。

这就好比一个全副武装的战士能打败敌人，而一个手无寸铁的平民没办法造成威胁，对吧？可接下来就神奇啦！格里菲斯把加热杀死的 S 型菌注射给小鼠，想着这都死了的细菌总不能兴风作浪了吧？结果小鼠好好的，活得可自在了。

这是不是让你觉得有点意外？但是！最惊人的还在后面。

他把加热杀死的 S 型菌和活的 R 型菌一起注射给小鼠，你猜怎么着？小鼠竟然死了！而且从死了的小鼠体内还能分离出活的 S 型菌。

这就好比是一堆零件，本来单独放着都没啥用，可凑到一起居然组装成了一台超级厉害的机器。

格里菲斯从这个实验得出了啥结论呢？他发现了一种神秘的“转化因子”。

这东西就像是魔法药水，能让原本无害的 R 型菌变成厉害的 S 型菌。

这可不是一般的发现啊，这就像是在黑暗中突然点亮了一盏明灯，为后来的研究指明了方向。

你想想，要是没有格里菲斯的这个实验，咱们对细菌的了解能有现在这么深入吗？他的实验就像是一把钥匙，打开了微生物世界的一扇重要大门。

咱们得感谢他的探索精神和聪明才智，不是吗？所以说，格里菲斯的实验过程充满了惊喜和发现，结论更是有着重大的意义。

它让我们对生命的奥秘有了更多的认识和思考。

★★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。

格里菲斯肺炎双球菌转化实验格里菲斯肺炎双球菌（Streptococcus pneumoniae）是一种致命病原菌，在引起呼吸系统感染等方面具有很强的致病性。

本实验旨在通过转化实验，将一种无毒菌株的DNA片段导入到格里菲斯肺炎双球菌中，使其转化为有毒菌株，并通过实验过程了解转化的基本原理和步骤。

实验步骤1. 制备无菌培养基和细菌将适量的无菌培养基装入试管中，并通过高压蒸汽灭菌器进行消毒。

然后，在无菌操作台上将菌株接种到培养基上，用微量环将细菌划线分成两部分，分别留有足够的空间进行转化。

2. 提取DNA和制备转化DNA从无毒菌株中提取DNA，并使其在一定程度上纯化。

将所制备的转化DNA加入无菌水中，适量搅拌，并放置一定的时间后，转化DNA就能够被合适的细胞吞噬，从而使其发生转化。

3. 执行转化实验将含有转化DNA的无菌水滴加入到第一部分菌株中，通过育种和培养后，将培养基涂在固体平板上，进行筛选。

观察并鉴定产生的菌落，确认转化是否实现。

实验结果分析经过鉴定，蓝色菌落为受到了DNA转化的菌株，即有毒菌株，红色菌落为未受到DNA转化的菌株，即无毒菌株。

得出所需要的有毒菌株。

实验小结在本实验中，我们掌握了基本的转化实验步骤和原理，并成功实现了格里菲斯肺炎双球菌的转化。

此外，实验的成功需要掌握一定的无菌实验技巧，并且对于细胞吞噬机制有一定的了解。

本实验为以后进一步的基因操作提供了基础。

参考文献[1] 杨洪谷, 姜永林, 郝威勇. 分子生物学实验指导. 北京：科学出版社, 2000.[2] 郭孝忆, 李树植, 彭平. 实验室常用分子生物学技术. 北京：人民卫生出版社, 2004.。

肺炎双球菌转化实验基础回顾（看书自行填写以下内容）1. 格里菲斯实验（体内转化）①向小鼠注射R型活细菌，小鼠 _____________ ；②向小鼠注射S型活细菌，小鼠 _____________ ；③向小鼠注射加热杀死的 S型细菌，小鼠_______________ ；④向小鼠注射 R型活细菌+加热杀死的 S型细菌，小鼠 ___________ ,且从死鼠中分离得到了 S型活细菌。

2. 艾弗里实验（体外转化）①CR +$ 的 DNA>? ________________________②CR +$的蛋白质T? ________________________③CR +$的糖类T? _________________________④CR +CS的无机物________________________________⑤CR +C 的 DNA+DN酶T?________________________________思考：1.格里菲斯实验能否说明转化因子是DNA?2. 艾弗里实验设计思路是 ___________________________________________________3. 艾弗里实验说明促使转化完成的物质是________________4. 该实验能否说明 DNA是主要的遗传物质？5. 肺炎双球菌转化实验能否说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质？二•噬菌体侵染细菌的实验基础回顾（自行完成）1. 噬菌体的组成物质________________ ，遗传物质是___________ 生活方式_____________2. 病毒有____ 种核酸，_种核苷酸，_________ 种碱基，____ 种五碳糖，遗传物质是________3. 病毒在基因工程中可以作为_______________ ，因为其具有 ________________在细胞工程中可以作为___________________________4. 噬菌体侵染纟田菌的过程_______ T ___________ T __________ T _________ T ___________ T ________5. 如何彻底将噬菌体的蛋白质和DNA分离？6. 能用14C标记噬菌体吗？7. 噬菌体增殖过程中需要的脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸、酶和ATP均需要__________ 提供，模版由_________ 提供。

★★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—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）。

1肺炎双球菌的转化实验注：作为遗传物质必须具备的四个特点：（证明某一物质是遗传物质的依据）①分子结构具有相对的稳定性 ②能够进行自我复制，前后代保持一定的连续性 ③能够指导蛋白质的合成，以表现生物的性状 ④产生可遗传的变异 一、肺炎双球菌转化实验 1格里菲思实验（体内转化） （1）实验过程（2）实验结论：加热杀死的S 型细菌体内含有“转化因子”，促使R 型细菌转化为S 型细菌。

（3）用现有的知识对实验的解释：①加热杀死S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。

②R 型细菌转化成S 型细菌的过程可以下的五步来反应：（了解） a 、双链DNA 片段与受体菌细胞表面特定位点结合； b 、位点上DNA 分解，形成DNA 片段；c 、双链DNA 的一条单链逐渐降解，同时另一条单链逐步进入细胞内；d 、进入细菌体的DNA 单链与受体菌DNA 同源区段配对，接着受体DNA 相应单链片段切除，并被外来DNA 取代，形成杂种DNA 区段（实质就是基因重组）；e 、受体菌DNA 通过复制杂合区段分离成两个；其中有的类似供体菌，细胞分裂后，就成为转化因子。

③实验证明转化率与供体菌细胞的DNA 纯度有关，DNA 越纯，转化率也就越高。

如果事先用DNA 酶降解供体菌细胞中的DNA ，那么转化作用就不复存在。

2艾弗里实验（体外转化）（1（2）实验结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

二、实验探究规律归纳：例题1：研究发现少数病毒（如烟草花叶病毒，简称TMV）体内仅有蛋白质和RNA 两种化学成分，这类生物的性状（如TMV 能感染正常烟草的叶片，使之出现相应的病斑）的遗传是受RNA 还是蛋白质控制？请设计实验探究TMV 的遗传物质。

（1）实验原理：①利用水—苯酚溶液可以将TMV 分离，获得TMV 的蛋白质和RNA 。

②TMV 能感染正常烟草使之出现相应的病斑 ③遗传物质能使生物性状保持相对稳定（2）实验材料：烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验器材 （3）主要实验步骤：①获得TMV 的RNA 和蛋白质：水—苯酚溶液分离TMV ，获得纯净的TMV 蛋白质和RNA②选择材料并分组：取正常生长烟草植物，选取生长状态基本相同的三张叶片，分别编号A 、B 、C 。

★★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—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）。

★★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 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 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。