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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。
![肺炎双球菌转化实验[材料浅析]](https://img.taocdn.com/s1/m/2144ad16b307e87101f696bd.png)
★★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.。
细菌转化[适应对象]生物工程专业[实验学时] 6学时一、实验目的把外源DNA或体外重组的DNA或是某种质粒引入受体细胞中去，使受体菌具有新的遗传性，并从中选择出转化子。
二、实验原理本实验是以大肠杆菌质粒PBR325作为外源DNA，将它从大肠杆菌HB101中抽提出来，此PBR325质粒上代有3个抗性标记，即Apr、Tcr、Cmr。
以大肠杆菌C600作为受体菌，大肠杆菌C600对Amp、Tc、Cm是敏感的，若将PBR325质粒转化到C600中后即能在选择性平板LB+Ap、Tc、Cm上长出转化子来。
本实验抽提质粒PBR325采用碱变性抽提法，碱变性抽提质粒DNA 是基于染色体DNA与质粒DNA变性与复性的差异而达到分离的目的。
三、仪器设备及实验材料（一）仪器设备：无菌离心管，PA瓶、三角瓶、试管、培养皿等。
（二）实验材料：1、菌种：大肠杆菌HB101（PBR325）；大肠杆菌C600（受体）2、培养基：LB液体；LB固体3、抗菌素：氨苄青霉素（Amp）；氨霉素（cm）；四环素（Tc）。
4、试剂（1）溶液（I）： 200mM葡萄糖25毫升250mM EDTA 4毫升1M Tris－HCL(Ph8.0)25毫升加Dh2O至200毫升（2）溶液（II）：10M NaOH 4毫升20% SDS 10毫升加dh2O至200毫升（3）溶液（Ⅲ）：3M NaAc(Ph4.8)溶液（4）ph4.8 Tris－HCL饱和的苯酚（5）酚/氯仿（1：1）（6）TE溶液 10mM Tris－HCL(Ph4.8) 1 mM EDTA（7）冷乙醇（无水或95%）（8）0.1 M CaCL2（9）0.1 M MgCL2四、相关知识点重组DNA质粒转化不同细菌有不同的转化效率。
转化率的高低与受体菌感受态有关，只有具备感受态的细菌才能摄取外来的DAN 分子。
而且，细菌的感受态是在短暂时间内发生的，一般出在长期生长对数期的后期。
五、实验步骤（一）抽提质粒PBR3251、将斜面K12HB101挑取一环于5毫升LB溶液中（含Tc15微克/毫升，Amp100微克/毫升,Cm100微克/毫升）于37℃过夜。
格里菲斯肺炎双球菌转
化实验
YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
★★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）。
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，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重组。
影响转化的因素有：①供体细胞DNA的纯度。
DNA越纯，转化率就越高。
②两种细菌的亲缘关系。
亲缘关系越近，转化越容易。
③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？
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，①②③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①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①②③组之间形成条件对照，其中①组为实验组，②③组为对照组；而①组和④组之间形成空白对照，其中①组为实验组，④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．①②③组之间形成条件对照，其中①②组为对照组，③组为实验组
C．③和④组之间形成空白对照，其中③组为实验组，④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③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①②③组之间形成条件对照，①、②组均为③组的对照组；而③组（实验组）和④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。
