肺炎双球菌的转化实验ppt课件
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肺炎双球菌的转化实验ppt培训课件
直到20世纪初期，人 们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的
C 理由不包括( )
A．不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B．蛋白质与生物的性状密切相关 C．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复 制 D．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信 息
加入
R型菌
结论S型：菌的DNDNAA 才是遗传物质
R型菌
S型菌
R型菌的培养基
加入
只长R型菌
S型菌的DNA+DNA酶 R型菌
R型菌的培养基
想一想
艾弗里实验提取的DNA里面还有部分的蛋白质残留， 因此部分科学家对艾弗里得出的结论“DNA才是主要 的遗传物质”提出质疑，那要怎么改进实验，有力 地证明DNA是遗传物质呢？
肺炎双球菌的转化实 验
对遗传物质的早期推测
20世纪20年代，大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗 传物质。 20世纪30年代初，人们认识到DNA的基本结构，即
由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，所以主导的观点 仍然是蛋白质是遗传物质。
资料： 20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和 DNA组成的。
练习题
2.格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下： ①将无毒的R型 活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； ②将有毒的S型活细 菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡； ③将加热杀死的S 型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； ④将R型活细菌与加 热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症 死亡。
B 根据上述实验，下列说法正确的是( )。
遗传物质：蛋白质？还是DNA?
艾弗里
通过确凿的实验证据向遗传物质 是蛋白质的观点提出挑战的，首 先是艾弗里，而艾弗里的实验又 是在格里菲思的实验基础上进行 的。
C 理由不包括( )
A．不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B．蛋白质与生物的性状密切相关 C．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复 制 D．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信 息
加入
R型菌
结论S型：菌的DNDNAA 才是遗传物质
R型菌
S型菌
R型菌的培养基
加入
只长R型菌
S型菌的DNA+DNA酶 R型菌
R型菌的培养基
想一想
艾弗里实验提取的DNA里面还有部分的蛋白质残留， 因此部分科学家对艾弗里得出的结论“DNA才是主要 的遗传物质”提出质疑，那要怎么改进实验，有力 地证明DNA是遗传物质呢？
肺炎双球菌的转化实 验
对遗传物质的早期推测
20世纪20年代，大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗 传物质。 20世纪30年代初，人们认识到DNA的基本结构，即
由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，所以主导的观点 仍然是蛋白质是遗传物质。
资料： 20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和 DNA组成的。
练习题
2.格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下： ①将无毒的R型 活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； ②将有毒的S型活细 菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡； ③将加热杀死的S 型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； ④将R型活细菌与加 热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症 死亡。
B 根据上述实验，下列说法正确的是( )。
遗传物质：蛋白质？还是DNA?
艾弗里
通过确凿的实验证据向遗传物质 是蛋白质的观点提出挑战的，首 先是艾弗里，而艾弗里的实验又 是在格里菲思的实验基础上进行 的。
高中生物《肺炎双球菌体内转化实验
某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”
S 型:光滑
R 型:粗糙
菌落
C组
小鼠存活
D组
小鼠死亡
为什么D组混合注射小鼠却死亡， 小鼠死亡的原因是什么？
➢体内有毒性的S型活菌使小鼠死亡。
有毒性的S型活菌又是如何出现的呢？ ➢体内R型活菌转变成了S型活菌。
是什么使R型活菌转变成了S型活菌？
➢加热杀死的S型细菌促使R型活菌发 生了转化。
结论：加已热经杀被死加的热杀S型死细的S菌型中细含菌有中“，必转然化含因有子”
肺炎双球菌体内转化实验
一、 格里菲思的肺炎双球菌体外转化实验
1、实验材料： （1）S型细菌：
（2）R型细菌：
•菌体有荚膜 •菌落光滑 •有毒性能够使人患 肺炎或使小鼠患败 血病。
•菌体无荚膜 • 菌落粗糙 •无毒性
1928年格里菲思的肺炎球菌转化实验 1、实验过程：
A组
小鼠死亡
B组
小鼠存活
A组和B组的结果分别说明了什么？
S 型:光滑
R 型:粗糙
菌落
C组
小鼠存活
D组
小鼠死亡
为什么D组混合注射小鼠却死亡， 小鼠死亡的原因是什么？
➢体内有毒性的S型活菌使小鼠死亡。
有毒性的S型活菌又是如何出现的呢？ ➢体内R型活菌转变成了S型活菌。
是什么使R型活菌转变成了S型活菌？
➢加热杀死的S型细菌促使R型活菌发 生了转化。
结论：加已热经杀被死加的热杀S型死细的S菌型中细含菌有中“，必转然化含因有子”
肺炎双球菌体内转化实验
一、 格里菲思的肺炎双球菌体外转化实验
1、实验材料： （1）S型细菌：
（2）R型细菌：
•菌体有荚膜 •菌落光滑 •有毒性能够使人患 肺炎或使小鼠患败 血病。
•菌体无荚膜 • 菌落粗糙 •无毒性
1928年格里菲思的肺炎球菌转化实验 1、实验过程：
A组
小鼠死亡
B组
小鼠存活
A组和B组的结果分别说明了什么？
肺炎双球菌转化实验(精)
实 验 一 ——肺炎双球菌转化实验
多 糖 类 荚 膜
R型菌
（粗糙、 无毒性）
S型菌
（光滑、 有毒性）
1、将R型活菌注入小鼠体内
一段时间后
2、将S型活菌注入小鼠体内
一段时间后
3、将杀死的S型菌注入小鼠体内
一段时间后
4、将R型活菌与杀死的S型菌注入小鼠体内
一段时间后
细菌发生转化，性状的转化可以遗传。
结论: 在这些病毒中,RNA是遗传物质
课堂 小结
核酸是生物的遗传物质，核
酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和 核糖核酸（RNA），绝大多数生
物都是以DNA作为遗传物质的，
因此DNA是主要的遗传物质。
格里菲思实验结论：
已经被加热杀死的S型细菌中，必 然含有某种促成这一转化的活性物质
——转化因子
蛋白质 RNA 多糖
DNA
DNA +DNA酶
分别加入到培养R型细菌的培养基中
只得到 R型
只得到 只得到 既有R型,也有S型 只得到 R型 R型 R型 R型 S型
艾弗里实验结论：
转化因子是DNA， DNA是使R型 细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA
DNA含 32P 的噬菌体
用放射性同位素35S标记外壳蛋白质
细菌内无放射性 噬菌体内无放射性
用放射性同位素32P标记内部DNA
细菌内有放射性
噬菌体内有放射性
用32P和35S噬菌体去侵染未标记细菌的过程: (1)短时间保温的目的:
包括子代噬菌体DNA和蛋白质外壳的 合成、组装、细菌未裂解阶段，保温为噬 菌体培养提供适宜的条件。
是遗传物质。
以上转化实验表明：
DNA是遗传物质
实 验 二 ——噬菌体侵染细菌的实验
多 糖 类 荚 膜
R型菌
（粗糙、 无毒性）
S型菌
（光滑、 有毒性）
1、将R型活菌注入小鼠体内
一段时间后
2、将S型活菌注入小鼠体内
一段时间后
3、将杀死的S型菌注入小鼠体内
一段时间后
4、将R型活菌与杀死的S型菌注入小鼠体内
一段时间后
细菌发生转化，性状的转化可以遗传。
结论: 在这些病毒中,RNA是遗传物质
课堂 小结
核酸是生物的遗传物质，核
酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和 核糖核酸（RNA），绝大多数生
物都是以DNA作为遗传物质的，
因此DNA是主要的遗传物质。
格里菲思实验结论：
已经被加热杀死的S型细菌中，必 然含有某种促成这一转化的活性物质
——转化因子
蛋白质 RNA 多糖
DNA
DNA +DNA酶
分别加入到培养R型细菌的培养基中
只得到 R型
只得到 只得到 既有R型,也有S型 只得到 R型 R型 R型 R型 S型
艾弗里实验结论：
转化因子是DNA， DNA是使R型 细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA
DNA含 32P 的噬菌体
用放射性同位素35S标记外壳蛋白质
细菌内无放射性 噬菌体内无放射性
用放射性同位素32P标记内部DNA
细菌内有放射性
噬菌体内有放射性
用32P和35S噬菌体去侵染未标记细菌的过程: (1)短时间保温的目的:
包括子代噬菌体DNA和蛋白质外壳的 合成、组装、细菌未裂解阶段，保温为噬 菌体培养提供适宜的条件。
是遗传物质。
以上转化实验表明：
DNA是遗传物质
实 验 二 ——噬菌体侵染细菌的实验
6.1.1肺炎双球菌的转化实验
加入S型细 菌的物质
蛋白质 荚膜多糖
DNA DNA(经DNA酶处理)
培养皿 长菌情况
R型 R型 R型、S型 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:第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型菌 转化为S型菌无关;第③组实验说明DNA与R型菌转 化为S型菌有关;第④组实验说明DNA被水解后的产 物不能使R型菌转化为S型菌;①～④只能说明DNA 是遗传物质,而不能说明DNA是主要的遗传物质。
解析:转化率与所提取的S型细菌的DNA纯度有 关,DNA纯度越高转化的效率也越高;体内转化实验 只证明了S型细菌中存在某种“转化因子”,没有证 明DNA是遗传物质;S型细菌的DNA使R型细菌转 化为S型细菌,从而导致小鼠死亡;肺炎双球菌转化 的实质是基因重组。
2．理解“转化”的两个关键点 (1)转化的实质是基因重组而非基因突变 肺炎双球菌转化实验中 S 型细菌的 DNA 片段整合到 R 型细菌的 DNA 中， 使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。 (2)S 型细菌死亡实质 加热使蛋白质变性，表现为细菌生命活动的终止；加热时可以破坏 DNA 双链间的氢键，使 DNA 的双螺旋结构被破坏，在温度降低后可恢复原结构， 保持其作为遗传物质的功能。
解析:四组实验相互对照,四组实验均为实验组;实验 2中小鼠体内只存在S型细菌;该实验只能证明转化 因子的存在,但不能证明其化学成分。
2.(2019·山西太原月考)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( C )
实验 组号 ① ② ③ ④
接种 菌型 R型 R型 R型 R型
肺炎双球菌的转化实验
• 从分子水平来分析，“转化”的机制是什么
• S型细菌的DNA能够使其他细菌或者动物细 胞发生转化形成S型细菌吗？为什么？
• 艾弗里的实验结论为何还被一些人质疑呢？
肺炎双球菌
肺炎球菌是一种可以引起人类肺炎和小鼠败血 症的病原微生物。已知的肺炎双球菌包括很多不同 类型的菌株，但只有光滑型（S型）菌株能引起疾 病。S型菌株的细胞外表面有一层胶状的多糖类物 质──荚膜，它们通常不能被宿主的正常防护机构所 破坏，因而导致宿主感染。粗糙型（R型）菌株的 细胞没有荚膜包被，对宿主无毒性。光滑型菌株在 培养基上形成明亮的光滑菌落，因而得名；粗糙型 菌株无荚膜，菌落表面无光泽，显得粗糙。
肺炎双球菌的转化实验
• R型细菌和S型细菌有何区别？S型细菌的“毒 性”与其哪个结构有关？为什么？
• 格里菲斯的“体内转化实验”的实验目的是什么？ 实验结论是什么？
• 艾弗里的“体外转化实验”的实验目的是什么？ 实验思路是什么？实验结论是什么？
• S型细菌被加热杀死后，其蛋白质和DNA在 结构和功能上有何变化？
• 遗传物质具有稳定性 • 遗传物质具有多样性，能够储存大量的遗
传信息 • 遗传物质能够准确地复制自己。 • 遗传物质能够控制生物的性状和新陈代谢
小资料：荚膜、败血症
• 荚膜：在某些细菌细胞壁外存在着一层厚度 不定的胶状物质。其成分多数为多糖。
• 败血症：败血症是致病菌或条件致病菌侵入 血循环中生长繁殖，产生毒素和其他代谢产 物所引起的急性全身性感染，临床上以寒战、 高热、皮疹、关节痛及肝脾肿大为特征 。
白求恩与败血症
许多细菌都可以引起败血症，白求恩死于 葡萄球菌败血症。顾名思义，葡萄球菌在显微 镜下呈葡萄串样，皮肤感染大多由它引起。白 求恩的左手中指是在战火纷飞中划破的，当时 尘土飞扬，而尘土常带有大量的细菌，可造成 伤口污染。白求恩的中指局部发炎，继而炎症 扩散到整个手臂，同时细菌也侵入血液，在血 液中繁殖，造成败血症。
• S型细菌的DNA能够使其他细菌或者动物细 胞发生转化形成S型细菌吗？为什么？
• 艾弗里的实验结论为何还被一些人质疑呢？
肺炎双球菌
肺炎球菌是一种可以引起人类肺炎和小鼠败血 症的病原微生物。已知的肺炎双球菌包括很多不同 类型的菌株，但只有光滑型（S型）菌株能引起疾 病。S型菌株的细胞外表面有一层胶状的多糖类物 质──荚膜，它们通常不能被宿主的正常防护机构所 破坏，因而导致宿主感染。粗糙型（R型）菌株的 细胞没有荚膜包被，对宿主无毒性。光滑型菌株在 培养基上形成明亮的光滑菌落，因而得名；粗糙型 菌株无荚膜，菌落表面无光泽，显得粗糙。
肺炎双球菌的转化实验
• R型细菌和S型细菌有何区别？S型细菌的“毒 性”与其哪个结构有关？为什么？
• 格里菲斯的“体内转化实验”的实验目的是什么？ 实验结论是什么？
• 艾弗里的“体外转化实验”的实验目的是什么？ 实验思路是什么？实验结论是什么？
• S型细菌被加热杀死后，其蛋白质和DNA在 结构和功能上有何变化？
• 遗传物质具有稳定性 • 遗传物质具有多样性，能够储存大量的遗
传信息 • 遗传物质能够准确地复制自己。 • 遗传物质能够控制生物的性状和新陈代谢
小资料：荚膜、败血症
• 荚膜：在某些细菌细胞壁外存在着一层厚度 不定的胶状物质。其成分多数为多糖。
• 败血症：败血症是致病菌或条件致病菌侵入 血循环中生长繁殖，产生毒素和其他代谢产 物所引起的急性全身性感染，临床上以寒战、 高热、皮疹、关节痛及肝脾肿大为特征 。
白求恩与败血症
许多细菌都可以引起败血症，白求恩死于 葡萄球菌败血症。顾名思义，葡萄球菌在显微 镜下呈葡萄串样，皮肤感染大多由它引起。白 求恩的左手中指是在战火纷飞中划破的，当时 尘土飞扬，而尘土常带有大量的细菌，可造成 伤口污染。白求恩的中指局部发炎，继而炎症 扩散到整个手臂，同时细菌也侵入血液，在血 液中繁殖，造成败血症。
肺炎双球菌转化实验
实验结果：
• 只有注射SⅢ型菌 DNA和RⅡ型活菌的 混合液的小鼠才死亡， 这是一部分 RⅡ型菌 转化产生有毒的、有 荚膜的SⅢ型菌所致， 并且它们的后代都是 有毒、有荚膜的。
实验表明：
• 由此说明RNA、脂类、蛋白质、荚膜多糖 和用DNA酶处理的DNA均不引起转化，而 DNA却能引起转化。如果用DNA酶处理 DNA后，则转化作用丧失。
实质是S型的DNA或基因与R型活细菌 DNA之间重组,使后者获得了新的遗传信 息。
• 影响R型菌转化的因素： • 1.供体细胞DNA浓度。浓度越高，转 化率越高。 • 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。只有处于感受态细胞才 能被转化
第 二 步
第 三 步 第 四 步
实验表明，S型死菌体内有一种物质 能引起R型活菌转化产生S型菌，这种 转化的物质（转化因子）是什么?
1944年美国的埃弗雷(O．Avery)、 麦克利奥特(C. Macleod)及麦克 卡蒂(M．Mccarty)等人在格里菲 斯工作的基础上，对转化的本质进 行了深入的研究。
实验的方法：
• 从SⅢ型活菌体内提取DNA、RNA、脂类、蛋白质 和荚膜多糖，将它们以及“用DNA酶处理的DNA” 分别和 RⅡ型活菌在体外混合，然后注射到小鼠体 内。
动画展现
三、将加热杀死后的S型细菌注射到 小鼠体内，小鼠不死亡。
动画展现
四、将无毒性的R型活细菌与加热杀 死后的S型细菌混合后，注射到小鼠 体内，小鼠患败血症死亡。
动画展现
• 这表明无毒性的R型活细菌在与被加热杀死 的S型细菌混合后，转化成了有毒性的S型 活细菌。 • 这些转化成的S型细菌的后代也是有毒性的 S型细菌，可见这种性状的转化是可以遗传 的。
肺炎双球菌的转化试验
（人、植物、细菌的遗传物质是?)
噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是 （A ）
A．DNA能产生可遗传的变异 B．DNA能自我复制 C．DNA是遗传物质 D．DNA能控制蛋白质合成
3、下图表示噬菌体侵染细菌的某一阶段， 回答相关问题：
如果入侵的亲代噬菌体
是标有35S的，则图中
所示部分可测到放射
性
。
c是在 提供的 指导下利用 内的 合成的；d是在 提供的 指导下利用 内的 合成的；
某科学家用噬菌体侵染大肠杆菌，并用同位 素32P和35S 作了如下标记：
子代噬菌体的DNA分子中将会含有上述的
____元素,原因是
。
子代噬菌体的外壳上将会含有上述___ 元 素,原因是 。
A
B
D
C
?
分离出的病毒是何种？合成
蛋白质和RNA的原料是由谁
提供？
RNA
烟草花叶 病毒结构
蛋白质
结论、DNA是生物体内主要的遗传物质。
烟草花叶病毒实验
烟草花叶病毒
正常的烟草叶
感
染
烟草花叶病毒
病 毒
的
烟
草
病毒RNA
叶
病毒蛋白质
病毒的核酸只有一种；RNA或DNA
病毒的遗传物质只有一种；RNA或DNA
动植物和细菌的核酸有两种；DNA和RNA 动植物和细菌的遗传物质只有：DNA
种？
脱氧核糖
含氮碱基
腺嘌呤（A） 含氮碱基
胸腺嘧啶（T）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
P
脱氧核糖
含氮碱基
P
脱氧
A
核糖
腺嘌呤脱氧核苷酸
P
脱氧
C
核糖
噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是 （A ）
A．DNA能产生可遗传的变异 B．DNA能自我复制 C．DNA是遗传物质 D．DNA能控制蛋白质合成
3、下图表示噬菌体侵染细菌的某一阶段， 回答相关问题：
如果入侵的亲代噬菌体
是标有35S的，则图中
所示部分可测到放射
性
。
c是在 提供的 指导下利用 内的 合成的；d是在 提供的 指导下利用 内的 合成的；
某科学家用噬菌体侵染大肠杆菌，并用同位 素32P和35S 作了如下标记：
子代噬菌体的DNA分子中将会含有上述的
____元素,原因是
。
子代噬菌体的外壳上将会含有上述___ 元 素,原因是 。
A
B
D
C
?
分离出的病毒是何种？合成
蛋白质和RNA的原料是由谁
提供？
RNA
烟草花叶 病毒结构
蛋白质
结论、DNA是生物体内主要的遗传物质。
烟草花叶病毒实验
烟草花叶病毒
正常的烟草叶
感
染
烟草花叶病毒
病 毒
的
烟
草
病毒RNA
叶
病毒蛋白质
病毒的核酸只有一种；RNA或DNA
病毒的遗传物质只有一种；RNA或DNA
动植物和细菌的核酸有两种；DNA和RNA 动植物和细菌的遗传物质只有：DNA
种？
脱氧核糖
含氮碱基
腺嘌呤（A） 含氮碱基
胸腺嘧啶（T）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
P
脱氧核糖
含氮碱基
P
脱氧
A
核糖
腺嘌呤脱氧核苷酸
P
脱氧
C
核糖
生物：肺炎双球菌转化实验PPT课件
7
1、我们把生物的形态、结构和生理功能叫做生物的 性状，S菌的DNA能赋予R菌新的性状，合成荚膜， 说明DNA能控制生物的____性___状__________ 2、新形成的S活后代都是S活，新的性状可以遗传， 说明DNA能控制生物的__遗__传_________
结论:所以，DNA是___遗__传__物__质______
2021/3/12
8
实验探究的一般步骤： 提出问题→作出假设→实验探究→得出结论
问1、离体细菌转化实验中，能够证明DNA是遗传物质的 最关键的设计思路是什么？
将各种物质分开，单独地区观察他们的作用
2、要实现这样的设计思路需要怎样的技术手段？ 物质的提取和分离技术 3、这对于认识科学和技术之间的相互关系有什么启示？1、活S 2、活R源自注小鼠死亡 活S有毒性
射 到
小鼠存活 活S无毒性
3、死S
小
鼠
小鼠存活 活S无毒性
4、活R+死S
体 内
小鼠死亡 分离出活S
? 活S
分析原因：①死S复活了？
②活的Ｒ型菌
转化
活的Ｓ型菌
死S菌中的“转化因子”
2021/3/12
4
问题2：S菌含有哪些成分？
水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、RNA、DNA等
DNA是遗传物质的证据 ——肺炎双球菌转化实验
2021/3/12
活的S型菌1
秋冬季节，是肺炎的高发时期。由肺炎球菌引起
的肺炎、脑膜炎、败血症等疾病，已经成为潜伏
在宝宝体内的“隐形杀手”。
2021/3/12
2
认识肺炎双球菌
多 糖 类 荚 膜
R型
S型
菌落
肺炎双球菌是细菌，属于原核生物，常见的有两种类型
高中生物课件19肺炎双球菌的转化实验
【典例2】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、R型细菌含量变 化情况如图所示。下列有关叙述错误的是( D ) A.在小鼠死亡后,体内存在着S型、R型两种类型的细菌 B.曲线ab段下降的原因之一是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型细菌基因突变的结果
噬菌体侵染细菌的实验
问题引领: ①怎样用同位素对噬菌体进行标记? ②艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实 验都遵循哪种实验设计原则?
噬菌体侵染细菌的实验
同位素标记法相关问题：
①噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位:
噬菌体侵染细菌的实验
同位素标记法相关问题：
②不同的同位素标记不同的部位,子代的放射性有差异:
噬菌体+含35S的细菌→含35S的噬菌体。
噬菌体+含32P的细菌→含32P的噬菌体。
4.实验过程及结果
5.结论: DNA是噬菌体的遗传物质。
35S标记
理论上： 上清液放射性高， 沉淀物无放射性
32P标记
性高， 沉淀物放射性低
32P标记
加热杀死的S型细菌能使R 实验结果 型细菌转化为S型细菌
实验结论 S型细菌体内有转化因子
S型细菌的DNA使R型细菌 转化为S型细菌 S型细菌的DNA是遗传物质 ,蛋白质等物质不是
思考：为什么加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌？ 转化的实质是什么？
肺炎双球菌的转化实验
2.S型菌和R型菌转化的实质 (1)加热灭活的S型细菌,其蛋白质结构被破坏。DNA在加热过程 中,双螺旋解开、氢键被打断,但缓慢冷却时,其结构可以得到 恢复。 (2)S型细菌遗留下的DNA片段中,包含有控制荚膜形成的基因, 这些片段从S型细菌中释放出来,被一些R型细菌所摄取,进入R 型细菌中,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。 (3)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。 (4)一般情况下,转化的效率很低,形成的S型细菌很少,但是繁 殖速度很快。
第10讲 肺炎双球菌的转化实验
第10讲肺炎双球菌的转化实验本讲的考纲要求：1.人类对遗传物质的探索历程（Ⅱ）肺炎球菌是一种可以引起人类肺炎和小鼠败血症的病原微生物。
1928年，格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，同时想研制出抗肺炎双球菌的疫苗。
他选用了两种肺炎双球菌进行实验。
这两种肺炎双球菌的菌落不同。
菌落是在固体培养基上（内）以微生物母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞的集团。
菌落特征与微生物的菌体形态结构特征密切相关。
可用于微生物的鉴别分类和计数。
一种细菌的菌落的表面smooth(光滑)，用显微镜观察菌体有多糖类的荚膜，荚膜是一种胶状的物质，称为S型细菌。
另一种没有荚膜，菌落表面rough(粗糙)，称为R型。
格里菲思就用这两种细菌做了四组实验：请分析这四组实验结果，得出实验结论，并加以分析。
第一组：R型活菌注入到小鼠体内，小鼠没有患败血症而死亡，说明R型菌是无毒的。
第一组：R型活菌注入到小鼠体内，小鼠患败血症而死亡，从死鼠的体内可分离出活的S型菌，说明S 型菌是有毒的，并能在小鼠内繁殖。
为什么S型菌会使小鼠死亡，而R型菌不会呢？S型菌有荚膜，可使它不被小鼠吞噬细胞吞噬，逃过了免疫系统，使小鼠感染得败血症而亡。
而R型没有荚膜保护，被小鼠的免疫系统消失了。
第三组：加热杀死的S型菌不能使小鼠死亡，说明加热杀死的S型菌是无毒的。
第四组：无毒的活的R型菌与加热杀死的S型菌混合注射，小鼠得败血症而死亡，并从其体内能分离出活的S型菌。
难道S型菌死而复活了？这不可能。
格里菲思认为S型菌是活的R型菌转化而来的，并给出了这样的推论：加热杀死的S型菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”。
由于转化发生在小鼠体内，所以把这一实验称为肺炎双球菌的体内转化实验。
这种转化因子究竟是S型菌体内的哪种物质呢？艾弗里及其同事，将S型菌的组成物质进行分离提纯，进行了如下的实验：这一实验转化发生在培养基中，称为肺炎双球菌的体外转化实验。
肺炎双球菌的转化实验28733ppt课件
精品课件
5
格里菲思实实验验的结结论论：是什么?
已经被加热杀死的S型细菌中， 必然含有某种促成这一转化的活性
物质——转化因子
“转化因子”是什么？
精品课件
6
寻找转化因子：
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
加热杀死的S型细菌
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
但究竟哪一个才是转化因子呢？
精品课件
7
在证明DNA还是蛋白质或其他物 质是遗传物质的实验中最关键的设计 思路是什么？
蛋白质
ＤＮＡ
遗传物质究竟是蛋白精品质课件，还是DNA ？
1
肺炎双球菌的转化实验
一.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
实验材料： 小鼠
两种肺炎双球菌
S型菌
R型菌
菌体 有多糖类的荚膜
菌落
表面光滑
能够使人患肺炎或 毒性 使 膜 表面粗 糙
无毒性
2
精品课件
3
1.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。
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2.将有毒性S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。 3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。
4.将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
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？
3、分析实验结果，能得出什么结论？
实验结论：“转化因子”是DNA，DNA
才是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是 遗传物质。（纠正了一个生物界的错误的普遍共识）
格里菲斯的体内转化实验
说明加热杀死的S型菌失去毒性
4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到 小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 R型细菌转化成S型活细菌
格里菲思的结论：
已经被加热杀死的Ｓ型菌中，必然含有某种物质促使这一 转化的活性物质－－“转化因子” ：
谢谢观赏
无荚膜
有荚膜
毒性 （动物实验）
无毒
有毒
人肺炎 小鼠败血症
(一) 肺炎双球菌的体内转化实验
1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。 说明R型细菌无毒性
2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。 说明S型细菌有毒性
(一) 肺炎双球菌的体内转化实验
3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。
dnadna菌落肉眼观察荚膜显微镜观察毒性动物实验细菌粗糙roughrough光滑smoothsmooth有荚膜无荚膜无毒有毒人肺炎小鼠败血症1
格里菲斯的体内转化 实验源自一 肺炎双球菌的转化实验 实验材料：R型 和 S型肺炎双球菌
菌落 （肉眼观察）
R型 细菌
粗糙
Rough
S型 细菌
光滑
Smooth
荚膜 （显微镜观察）
4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到 小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 R型细菌转化成S型活细菌
格里菲思的结论：
已经被加热杀死的Ｓ型菌中，必然含有某种物质促使这一 转化的活性物质－－“转化因子” ：
谢谢观赏
无荚膜
有荚膜
毒性 （动物实验）
无毒
有毒
人肺炎 小鼠败血症
(一) 肺炎双球菌的体内转化实验
1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。 说明R型细菌无毒性
2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。 说明S型细菌有毒性
(一) 肺炎双球菌的体内转化实验
3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。
dnadna菌落肉眼观察荚膜显微镜观察毒性动物实验细菌粗糙roughrough光滑smoothsmooth有荚膜无荚膜无毒有毒人肺炎小鼠败血症1
格里菲斯的体内转化 实验源自一 肺炎双球菌的转化实验 实验材料：R型 和 S型肺炎双球菌
菌落 （肉眼观察）
R型 细菌
粗糙
Rough
S型 细菌
光滑
Smooth
荚膜 （显微镜观察）
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肺炎双球菌的转化实验
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加入 S型菌的蛋白质或S 型菌的荚膜多糖
只长R型菌
R型菌
R型菌的培养基
加入
R型菌
结论S型：菌的DNDNAA才是遗传物质
R型菌
S型菌
R型菌的培养基
加入
只长R型菌
S型菌的DNA+DNA酶
R型菌
R型菌的培养基
肺炎双球菌的转化实验
9
想一想
艾弗里实验提取的DNA里面还有部分的蛋白质残留， 因此部分科学家对艾弗里得出的结论“DNA才是主要 的遗传物质”提出质疑，那要怎么改进实验，有力地 证明DNA是遗传物质呢？
肺炎双球菌的转化实验
11
练习题
2.格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下： ①将无毒的R 型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； ②将有毒的S型
活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡； ③将加热杀 死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； ④将R型活细 菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患
败血症死亡。
肺炎双球菌的转化实验
10
练习题
1.探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人 们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的
C 理由不包括( )
A．不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B．蛋白质与生物的性状密切相关 C．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复 制 D．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信 息
肺炎双球菌转化实验
肺炎双球菌的转化实验
1
对遗传物质的早期推测
20世纪20年代，大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗 传物质。 20世纪30年代初，人们认识到DNA的基本结构，即
由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，所以主导的观点 仍然是蛋白质是遗传物质。
肺炎双球菌的转化实验
2
资料： 20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和 DNA组成的。
B 根据上述实验，下列说法正确的是( )。
A．整个实验证明了DNA是转化因子
B．实验①、实验③可作为实验④的对照
C．实验④中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗 传
D．重复做实验①与④，得到同样的结果，说明S型活细
菌由R型活细菌突变而来肺炎双球菌的转化实验
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请批评指正！
肺炎双球菌的转化实验
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具多糖荚膜
无毒性
有毒性
肺炎双球菌的转化实验
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注射R型活细菌
注射S型活细菌
小鼠死亡，从
小鼠不死亡
小鼠体内分离 出S型活细菌
第一组
第二组 肺炎双球菌的转化实验
6
注射加热后 杀死的S型细 菌
将R型活细菌与加热 后杀死的S型细菌混 合后注射
结加论热：后加杀热死后的杀S死型的菌S型跟菌R型含菌有一“转样 化因子”，不能将具R有型活菌性转化为S型菌
小鼠不死亡
小鼠死亡，从小鼠 体内分离出S型活细
菌
第三组
肺炎双球菌的转化实验
第四组
7
想一想
1.这种“转化因子”是什么吗？
可能是蛋白质、DNA，也可能是其他物质。
2.如果要确定究竟是哪种物质起转化作用，最关键的步 骤是什么？ 需要将蛋白质、DNA和其他物质分离开，提纯和鉴定， 并单独地观察它们各自的作用。
遗传物质：蛋白质？还是DNA?
肺炎双球菌的转化实验
3
艾弗里
通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋 白质的观点提出挑战的，首先是艾弗 里，而艾弗里的实验又是在格里菲思 的实验基础上进行的。
肺炎双球菌的转化实验
艾弗里
4
肺炎双球菌的转化实验材料：小白、2种肺炎双球菌R型细菌：
S型细菌：
表面粗糙
表面光滑
不具多糖荚膜