DNA使R型细菌转化为S型细菌的原理

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DNA使R型细菌转化为S型细菌的原理

实质是基因重组

R型活肺炎双球菌（受体菌）在对数期后期（生长后期）约40分钟内处于“感受态”，吸收外源DNA的能力比其他时期大1000倍。此时，R 型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面有30-80个“感受态因子”位点。感受态因子是一种胞外蛋白，它可以催化外来DNA片段的吸收或降解细胞表面某种成分，从而使细胞表面的DNA受体显露出来（也可能是一种自溶酶，可特异性地结合双链DNA）。被加热杀死的S型肺炎双球菌（供体菌）自溶，释放出自身的DNA片段（已经失活，但双链结构尚存在，分子量小于1×107，约含15个基因），称为“转化因子”。当“转化因

子”遇到感受态的R型活肺炎双球菌（受体菌）时，就有10个左右这样的双链片段与R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面的“感受态因子”位点相结合，在位点上进一步发生酶促分解，形成平均分子量为4-5×106的DNA片段，然后双链拆开，其中一条降解，另一条单链逐步进入细胞，与受体菌染色体组上的同源区段配对，并使受体染色体组的相应单链片段被切除，从而将其替换，于是形成一个杂种DNA区段（它们间不一定互补，故可呈杂合状态）。随着受体菌染色体组进行复制，杂合区段分离成两个，其中之一类似供体菌，另一类似受体菌。当细胞分裂后，此染色体发生分离，于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。这个过程称为原核生物的转化，其实质是基因重组。

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）；

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。

2021版山东新高考生物人教大一轮复习课件：第15讲 DNA是主要的遗传物质

必备知识核心素养关键能力
-11-
探究肺炎双球菌转化实验的分析(科学思维) 1.体内转化实验中,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示,分析回答下列问题。
必备知识核心素养关键能力
-12-
(1)AB段R型细菌数量减少的原因是什么? 提示:小鼠具有免疫系统,能将大部分的R型细菌清除,致使R型细菌数量减少。 (2)BC段R型细菌数量增多的原因是什么? 提示:B点之前,已有少量R型细菌转化为S型细菌,S型细菌能降低小鼠的免疫力,造成R型细菌大量繁殖。 (3)后期出现的大量S型细菌是由R型细菌直接转化而来的吗?
第15讲 DNA是主要的遗传物质
-2-
内容标核心素养解读
准说明 DNA 分子是主要的遗传物质。
-3-
必备知识核心素养关键能力
肺炎双球菌转化实验 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。
S 型肺炎双球菌
菌落表面光滑菌体有多糖类荚膜毒性有毒
R 型肺炎双球菌
必备知识核心素养关键能力
-10-
(6)在艾弗里及其同事的实验中,DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸,因此不能使R型细菌发生转化。 ( √ )
(7)艾弗里及其同事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。( √ )
(8)艾弗里及其同事提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的结论,没有得到当时科学家的一致公认。( √ )

细菌获得外源DNA的方式——R—S型细菌转化的奥秘

得外源ＤＡ的一种方式。。Ｎ１ＤＮ的活性Ａ死的Ｓ型细菌的ＤＡ能让Ｒ型细菌转化为ＳＮ
接合是指细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒ＤＡ）供体菌转移给受体菌。这Ｎ从
维普资讯 http://www.cqvip.com
第２４卷第６期
２００８年
中学生物学
ＭｉｄｅｃｏｌＢｉｌｇｄｌＳｈｏｏｏｙ
Ｖ０．４Ｎｏ６１．２
２００８
文件编号：０３—７８（０８０１０５６２０）６—０００３—０２
和流产转导。如果外源性ＤＮ片段与受体菌的Ａ
件为：供体菌与受体菌的ＤＡ应具有同源性。例 ① Ｎ如，型肺炎链球菌与ｓ型肺炎链球菌只是两种亚Ｒ型，ＮＤＡ具有同源性。受体菌应处于感受态。 ② 肺炎链球菌的感受态是在对数生长后期，约持续４ｎ０ｍｉ。在这一时期，能发生转化，才而一定的Ｃ促进其ａ可
细菌获得外源ＤＡ的方式Ｎ
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ＲＳ型细菌转化的奥秘 —
寒（州省绥￣－绥阳中学贵ｎｇ－５３０）６３０

高考生物复习课后习题优化集训13 核酸是遗传物质

优化集训13 核酸是遗传物质

1.肺炎链球菌的转化实验中,使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是( )

A.荚膜

B.蛋白质

C.R型细菌的DNA

D.S型细菌的DNA

2.下列关于遗传物质的说法,正确的是( )

A.真核生物的遗传物质是DNA

B.原核生物的遗传物质是RNA

C.病毒的遗传物质是DNA

D.细胞质的遗传物质是RNA

3.(温州月考)离体肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。

其中设置乙组对照实验的目的是证明( )

A.DNA是转化因子

B.脱氧核苷酸不是转化因子

C.DNA酶不是转化因子

D.经DNA酶处理后的R型菌不能转化

4.(浙北G2联盟高二期中)下列各项中,不属于“离体肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”共同点的是( )

A.均进行了细菌培养

B.均使用了同位素标记法

C.均证明了DNA是遗传物质

D.均设法将DNA与蛋白质区分开来

5.图示病毒甲、乙为两种不同的植物病毒,经重建形成“杂种病毒丙”,

用病毒丙侵染植物细胞,在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是( )

6.(金华东阳中学高二期中)噬菌体、烟草、烟草花叶病毒的核酸中各具有

碱基和核苷酸的种类依次是( )

A.4,8,4和4,8,4

B.4,5,4和4,5,4

C.4,5,4和4,8,4

D.4,8,4和4,5,4

7.(温州高二期末B卷)T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,

下列有关叙述正确的是( )

A.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸

B.实验步骤为标记、混合、搅拌、离心、检测

C.可用含32P的培养基直接标记噬菌体的DNA

D.噬菌体繁殖子代时所需的原料及模板均由细菌提供

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

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。

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

2020年高考山东版高考生物专题10 遗传的分子基础

考点一人类对遗传物质的探索历程
考点清单
基础知识
一、DNA是遗传物质的证据
1.肺炎双球菌体内转化实验(1928年格里菲思)
(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
① 有多糖类荚膜
② 无多糖类荚膜
毒性
③ 有毒性,使小鼠患败血症死亡
④无毒
(2)实验过程及结果:
(3) 稳定性 :磷酸与脱氧核糖交替排列形成的基本骨架和碱基互
补配对方式不变。
二、DNA分子的复制 1.概念:DNA的复制是以亲代DNA分子的两条链为模板,合成
子代DNA 的过程。 2.发生时期: 有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期。 3.复制场所:主要是细胞核,在叶绿体和线粒体中也可能发生。
重难突破
1.肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验的比较
肺炎双球菌体外转化实验
T2噬菌体侵染细菌实验
设计思路
设法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自不同的遗传功能
处理方法
直接分离:分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培养
同位素标记法:分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
螺旋结构。
(2)外侧:⑦ 脱氧核糖和⑧ 磷酸交替连接构成主链的基本骨架。
内侧:由氢键相连的⑨ 碱基对组成。

生物格里菲斯实验的结论

生物格里菲斯实验的结论：格里菲斯的实验仅证明肺炎双球菌可以在某种转化因子作用下发生转化，而艾弗里的实验则对转化因子做了分离，但由于分离的dna仍有0.002％的蛋白质，所以不能肯定遗传物质为dna，赫尔希与蔡司的实验则利用天然病毒实验，证明dna为遗传物质，但无法确定蛋白质是否为遗传物质。

格里菲斯的是肺炎双球菌的体内转化实验。艾弗里做的是肺炎双球菌的体外转化实验。格里菲斯证明了某种转化因子是遗传物质。艾弗里证明了蛋白质不是遗传物质。

格里菲斯实验是由弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith）在1928年利用肺炎链球菌与老鼠所进行的一系列生物学实验。实验结果显示，细菌的遗传讯息，会因为转型（或称转化）作用而发生改变。

实验与原理:

此实验是利用两个不同的肺炎链球菌（可感染老鼠）品系，一种是III-S型（平滑型，有毒性），另一种是II-R型（粗糙型，无毒性）。其中III-S型具有以多糖构成的荚膜，可保护自身，抵抗宿主的免疫系统，进而使宿主死亡。II-R则无此构造，因此无法幸免于免疫系统的攻击。

实验主要分成四种不同的步骤与处理方式，如下表所示：在其中一种处理方式中（表格的最下方），格里菲斯将来自III-S品系的细菌以高温杀死，再将其残骸与活的II-R品系混合。实验结果显示此组合可将宿主老鼠杀死，而且从这些死亡的老鼠体内，可分离出活的III-S品系与II-R品系。因此格里菲斯提出一项结论，认为II-R品系被死亡的III-S 品系所含的一种转型因子（transforming principle）所“转型”成为具有致命性的III-S。后来其他人的研究显示，这种转型因子是III-S的DNA（由奥斯瓦尔德·埃弗里发现）。虽然III-S已经死亡，但是DNA在加热过程中仍然能够保存，因此当III-S残骸与活体II-R混合在一起时，II-R便接收了源自III-S的DNA，进而获得能够生成多糖荚膜的基因，使宿主的免疫系统无法杀死，造成宿主的死亡。另附：在高中生物必修2 中艾弗里的实验是在培养基中进行的，而格里菲斯是以小鼠为实验材料的。

细菌转化

1．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？

2023-2024学年广东揭阳人教版高考专题生物高考模拟习题及解析

2023-2024学年广东揭阳人教版高考专题生物高考模拟

1.选择题

第1题.

多年来，临沂市始终坚持生态立市的发展战略，实施了一系列生态工程，全力打造生态临沂、绿色家园的可持续发展之路，生态效应逐渐显现。下列评价不合理的是（）

A: 沂河沿岸进行景观湿地建设提高了物种多样性

B: 生态系统的稳态是人类生存的前提和改造自然的基础

C: 塔山森林公园的观赏性体现了生物多样性的间接价值

D: 可持续发展要协同考虑生态利益、社会利益和经济增长

【答案】C

【解答】A、沂河沿岸进行景观湿地建设提高了物种多样性，A正确；

B、生态系统的稳态是人类生存的前提和改造自然的基础，B正确；

C、塔山森林公园的观赏性体现了生物多样性的直接价值，C错误；

D、可持续发展要协同考虑生态利益、社会利益和经济增长，D正确。

第2题.

下列关于原生质层的叙述，正确的是（）

A: 原生质层由细胞膜和液泡膜构成

B: 原生质层的伸缩性小于细胞壁的

C: 成熟的植物细胞在失水时，原生质层与液泡会分离

D: 原生质层相当于一层半透膜

【答案】D

【解答】解：A.成熟的植物细胞具有原生质层，原生质层包括细胞膜和液泡膜，以及两者之间的细胞质，A错误；

B.细胞壁具有支持和保护作用，而原生质层具有一定的流动性，因此原生质层的伸缩性大于细胞壁的，B错误；

C.成熟的植物细胞在失水时，原生质层与细胞壁分离，发生质壁分离，C错误；

D.原生质层具有选择透过性，相当于一层半透膜，D正确。

故选：D。

第3题.

如表表示过氧化氢分解实验的过程和结果，相关分析错误的是（）

注表示无气泡产生；+表示气泡产生多少。

6-1遗传物质的经典探究实验

8．32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。(必修2 P46正文)( × )
9．噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。(必修2 P46正文)( √ )
二、连一连生物类型与遗传物质的种类
三、议一议【教材易漏拾遗】
1．[必修2 P43图3－2拓展]有人提出从死亡的小鼠体内分离出的S型活细菌是基因突变的结果，你同意该种观点吗？请陈述你的理由。
提示：不同意，转化的实质是基因重组而非基因突变。肺炎链球菌转化实验是指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．[必修2 P45图3－6拓展] (1)以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料有何优点？
提示：①个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。②繁殖快，短时间内可大量繁殖。
2．实验过程
35S 32P
蛋白质外壳含35S DNA含32P
高低
没有35S
低高
存在32P
3．实验结论在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是___D_N_A___，即___D_N_A___是遗传物质。
知识点三生物的遗传物质
蛋白质外壳 RNA
RNA 蛋白质

人教(2019)生物必修二(学案+练习)：肺炎链球菌的转化实验

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。

( √ )

．

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

肺炎双球菌R型菌被转变成S型菌怎么发生的？

肺炎双球菌R型菌被转变成S型菌怎么发⽣的？

疑难问题：肺炎双球菌S型细菌转化为R型细菌，转化因⼦是拟核中的DNA还是质粒DNA？

要搞清楚这个问题，⾸先要搞清楚细菌的变异类型和变异的机制。

⼀、菌落变异

细菌的菌落主要有光滑（smooth，S）型和粗糙（rough，R）型两种。刚从标本中分离的细菌菌落多为光滑型（S型），长期⼈⼯培养后菌落可逐渐变为粗糙型（R型）。S型菌落表⾯光滑、湿润，边缘整齐。R型菌落表⾯粗糙、⼲皱，边缘不整齐。细菌菌落由光滑型变为粗糙型的变异，称为S-R变异。S-R变异多见于肠道杆菌，细菌发⽣菌落变异时，其理化性状、免疫原性、耐药性及毒⼒等也会发⽣改变。⼀般S型菌致病性强。但结核分枝杆菌、炭疽芽胞杆菌、⿏疫耶⽒菌其毒⼒菌株就是R型。

⼆、细菌变异的发⽣机制

细菌的遗传性变异是由于基因结构发⽣改变所致，主要通过基因突变、基因转移与重组两种⽅式实现。

基因突变的⽅式学⽣⽐较熟悉，这⾥就不叙说了，基因转移与重组这种⽅式⾼中没有具体的叙说，下⾯把这种⽅式简单总结如下。

遗传物质由供体菌进⼊受体菌体内的过程称为基因转移。

转移的基因与受体菌DNA整合在⼀起，称为重组。外源性遗传物质包括细菌染⾊体DNA⽚段，质粒DNA及噬菌体基因等。细菌通过某种⽅式获得外源基因并与⾃⾝基因重组，导致⾃⾝遗传性状改变是细菌遗传性变异的另⼀种⽅式。

基因转移与重组的⽅式有转化、接合、转导和转换四种。

1、转化

受体菌直接从周围摄取供体菌游离的DNA⽚段，与⾃⾝基因重组后获得新遗传性状的过程。例如，活的⽆荚膜肺炎双球菌（R）摄取死的有荚膜肺炎双球菌的DNA⽚段（S）与⾃⾝基因重组后获得了形成荚膜的能⼒，转变成有荚膜的肺炎双球菌（S）。由R型菌转化为S型菌。

(1)肺炎双球菌的转化实验设计思路及所体现的对照原则2

3．应用分析
(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用
18O标记HO，光合作用只产生18O2；再用 18O标记C18O2，光合作用只产生O2；证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来
自于H2O，而不是来自CO2。
(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
() A．引发禽流感的病原体 B．烟草花叶病毒 C．T2噬菌体 D．引起AIDS的病原体
6．用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若
该细菌解体后释放出32个大小、形状一
样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有
()
A．0个
B．2个
C．30个
D．32个
7．在人类历史上，出现过多次由各种病毒引起的大规模传染病，近几年还爆发了非典(SARS)、禽流感、甲型H1N1流感等，科学家对病毒形态结构、繁殖特点和传播方式等进行了不懈地探索研究，提出了一系列行之有效的防治措施。
(2)噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入→ 合成→组装→释放五个过程。 4．实验结论：DNA是遗传物质。 5．噬菌体侵染细菌实验说明 (1)DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性。
(2)DNA能控制蛋白质的生物合成。
◆ 实验：同位素标记法的实验应用 1．概述用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程的方法。 2．方法应用用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。

DNA使R型细菌转化为S型细菌的原理