(清华大学)肺炎双球菌转化实验PPT课件

肺炎链球菌的转化实验
清华大学生命科学学院
肺炎链球菌
Pneumococcus
肺炎链球菌是双球菌属的革兰氏阳性细菌，肺炎链球菌在自然界中分布广 泛，常生活在正常人的鼻腔中，多数不致病或致病力很弱，少数致病力较强。 此菌存在着两种类型：
R型： 菌体无荚膜，菌落粗糙，一般无致病性；通常在
52～56℃，15～20分钟菌体即被杀死。
S型：菌体有荚膜，菌落光滑，致病性较强，为有毒株。
荚膜（capsule）：是指某些细菌在一定条件下或生长发育到
某一阶段时，在细胞壁外一层厚度不均的胶状物，它的形成受遗传物 质（基因）控制。 荚膜由多糖构成，它能在机体内能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
R 型 和 S 型 细 菌 转 化 过 程
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，当DNA片段遇到感受态的R型活肺炎双球菌（受体 菌）时，R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜上的结合位点相 结合
随后其中一条链被细胞膜上的核酸酶降解，降解产生的能量协 助把另一条单链推进受体细胞（该过程称为DNA的结合和摄 取）。
单链进入受体菌细胞后，便与受体菌DNA上的同源区段发生交 换重组。再通过受体菌DNA复制、细胞分裂，而表现出转化的 性状，于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。
无荚膜的R型有非常重要的“感受态”，保
思考
证了S型的DNA可以进入，而S型有荚膜，无
“感受态”，在自然情况下很难接收外源DNA 分子，不能作用受体菌，故不能转化。在自
然情况下，S型变成R型是通过基因突变来实
现的。
谢谢
在体内大量繁殖。细菌如果失去荚膜，致病力也会随之减弱或消失。
S型菌的主要致病因素是荚膜（对人，它能导致肺炎；对小家鼠，则 导致败血症）。
什么是转化
受体细胞从外界直接吸吸收来自供体细胞的DNA片段， 并与其同源片段进行遗传物质交换，从而使受体细胞获得
新的遗传特性的现象，称为转化（transformation）。
实验缺憾
艾弗里的实验并非无懈可击，人们发现他的第一个 实验中的DNA纯度不够，因为实验纯度最高的DNA样 品中也含0.02％的蛋白质，所以不能彻底排除蛋白质的 影响。
尽管艾弗里的第三个实验能做出一些解释，但是人
们仍然可以认为是DNA和蛋白质共同作用完成细菌的 转化，即无法完全排除蛋白质可能起了作用的怀疑。
Ps：进行转化的受体细胞必须是感受态
格里菲思试验
动物实验 细菌培养实验 S菌的无细胞抽提液试验
格里菲思动物试验
注射无毒Baidu Nhomakorabea型活菌→小鼠不死亡 结论
S型细菌中含有一种“转化因子”,能使R型细菌转化为S型细菌。
注射加热致死的S型死菌→小鼠不死亡 注射R型活菌与S型死菌混合物→小鼠死亡，且分离到S型活菌
注射有毒S型活菌→小鼠死亡
将加热杀死的S型菌和R型活菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠体内R型和S 型菌的含量变化。
分析：1.曲线ab段下降的原因是因为R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭。
2.曲线bc段的上升时因为S型菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降 低所致。
实验结论：
只有S菌的DNA
能使活R菌转化为 S菌，而且纯度越 高转化效率也越 高，证明DNA是 遗传物质。