《肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、高一九班 0913,肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗,轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化是指受體細(xì)胞直接攝取供體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)（DNA片段），將其同源部分進(jìn)行堿基配對，組合到自己的基因中，從而獲得供體細(xì)胞的某些遺傳性狀，這種變異現(xiàn)象，稱為轉(zhuǎn)化。,細(xì)菌和病毒作為實驗材料的優(yōu)點,個體很小，結(jié)構(gòu)簡單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。 細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。 繁殖快。細(xì)菌2030 min就可繁殖一代，病毒短時間內(nèi)可大量繁殖。,肺炎雙球菌,肺炎雙球菌是一種病原菌，存在著光滑型(Smooth簡稱S型)和粗糙型(Rough簡稱R型) 兩種不同類型。 光滑型的菌株產(chǎn)生莢膜，有毒，在人體內(nèi)它導(dǎo)致肺炎

2、，在小鼠體中它導(dǎo)致敗血癥，并使小鼠患病死亡，其菌落是光滑的 粗糙型的菌株不產(chǎn)生莢膜，無毒，在人或動物體內(nèi)不會導(dǎo)致病害，其菌落是粗糙的。,時間：1928 實驗者：英國科學(xué)家艾弗里 實驗材料：小鼠、 R型和S型菌株 研究目的：肺炎雙球菌是如何是人患肺炎的,S型菌,R型菌,前三組實驗互為對照實驗,肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實驗過程,實驗步驟1：將無毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi) 實驗結(jié)果1：小鼠不死亡。,二、 實驗步驟2： 將有毒性的S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi) 實驗結(jié)果2： 小鼠患敗血癥死亡。,三、實驗步驟3：將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)實驗結(jié)果3：小鼠不死亡。,,四、實驗步驟4：將無毒性的R型活細(xì)菌與

3、加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)， 實驗結(jié)果4:小鼠患敗血癥死亡。,過程回顧,無毒性的R型活細(xì)菌在與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后，轉(zhuǎn)化成了有毒性的S型活細(xì)菌。 這些轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌的后代也是有毒性的S型細(xì)菌，可見這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以遺傳的。,實驗結(jié)論,實驗表明，S型死菌體內(nèi)有一種物質(zhì)能引起R型活菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型菌，這種轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子）是什么?,如果請你設(shè)計一個實驗來確定轉(zhuǎn)化因子是什么，你覺得關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么？,實驗表明，S型死菌體內(nèi)有一種物質(zhì)能引起R型活菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型菌，這種轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子）是什么?格里菲斯對此并未做出回答。,格里菲思實驗結(jié)論：,肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的實質(zhì),

4、遺傳轉(zhuǎn)化是指同源或異源的游離DNA分子（質(zhì)粒或染色體DNA）被細(xì)菌的細(xì)胞攝取，并得以表達(dá)的基因轉(zhuǎn)移過程。遺傳轉(zhuǎn)化可以分為自然轉(zhuǎn)化和人工轉(zhuǎn)化，前者是細(xì)胞在一定生長階段出現(xiàn)容易接受外源DNA的生理特性；后者則是通過人為誘導(dǎo)的方法，使細(xì)胞具有攝取DNA的能力，或人為地將DNA導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)。,自然轉(zhuǎn)化現(xiàn)象首先是在肺炎雙球菌中發(fā)現(xiàn)的。近幾十年來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多細(xì)菌屬中的某些種類或某些特殊的菌株有自然轉(zhuǎn)化能力。在肺炎雙球菌中，自然轉(zhuǎn)化的第一步是R型受體細(xì)胞處于感受態(tài)，即能從周圍環(huán)境中吸取DNA的一種生理狀態(tài)，然后是DNA在細(xì)胞表面的結(jié)合和進(jìn)入。進(jìn)入細(xì)胞的DNA分子一般以單鏈形式整合進(jìn)宿主的染色體DNA，并獲得

5、遺傳特性的表達(dá)。這一系列的過程涉及細(xì)菌染色體上10多個基因編碼的功能。,R型細(xì)菌在生長到一定階段時，就會分泌一種小分子的蛋白質(zhì)，稱為感受態(tài)因子。這種因子又與細(xì)胞表面受體相互作用，誘導(dǎo)感受態(tài)特異蛋白質(zhì)（如自溶素）的表達(dá)，它的表達(dá)使細(xì)胞表面的DNA結(jié)合蛋白及核酸酶裸露出來，使其具有與DNA結(jié)合的活性。加熱滅活的S型細(xì)菌遺留下了完整的細(xì)菌染色體DNA的各個片段，其中包括控制莢膜形成的基因，即S基因（smooth gene）。,這一片段從S細(xì)菌中釋放出來，并且在后繼的培養(yǎng)中被一些R型細(xì)菌所攝取，S基因的DNA以雙鏈的形式在R型細(xì)菌細(xì)胞的幾個位點上結(jié)合并被切割。核酸內(nèi)切酶首先切斷DNA雙鏈中的一條鏈，被

6、切割的鏈在核酸酶的作用下降解，成為寡核苷酸釋放到培養(yǎng)基中，另一條鏈與R感受態(tài)細(xì)菌的特異蛋白質(zhì)結(jié)合，以這種形式進(jìn)入細(xì)胞，并通過同源的重組以置換的方式整合進(jìn)入R細(xì)菌的基因組中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。,課后習(xí)題答案,拓展題 2.提示：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體感染大腸桿菌的實驗證明，作為遺傳物質(zhì)至少要具備以下幾個條件：能夠精確地復(fù)制自己；能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；具有貯存遺傳信息的能力；結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等。,例題,例1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，在小鼠體內(nèi)S型和R型細(xì)菌含量變化情況如圖所示。下列有關(guān)敘述中錯誤是的（ ） A

7、在死亡的小鼠體內(nèi)存在著S型和R型兩種細(xì)菌 B曲線ab段下降的原因是R型細(xì)菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所消滅 C曲線bc段上升，與S型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)增殖導(dǎo)致小鼠免疫力降低有關(guān) DS型細(xì)菌數(shù)量從0開始是由于R型細(xì)菌突變的結(jié)果,解析：本題以經(jīng)典實驗為素材，綜合考查R型和S型細(xì)菌的特點及細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因，引導(dǎo)學(xué)生對教材實驗作進(jìn)一步思考。R型細(xì)菌的數(shù)量與小鼠免疫力有關(guān)，S型細(xì)菌的產(chǎn)生是由于R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的結(jié)果，而非基因突變所致。答案為D。,例2（原創(chuàng)） 證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中，設(shè)置了以下幾組：下列有關(guān)敘述中，錯誤的是,A該實驗設(shè)計的關(guān)鍵是將細(xì)菌的各組分分離開來分別進(jìn)行實驗 B組之間形成條件對照，其中組為對照組，組為實驗組 C和組之間形成空白對照，其中組為實驗組，為對照組 D實驗成功證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)和多糖不是,解析：該實驗所研究的實驗因素為DNA，故用DNA處理的組為實驗組，而蛋白質(zhì)或多糖雖然是實驗所實施的處理因素，但與實驗因素（DNA）無關(guān)，故組之間形成條件對照，、組均為組的對照組；而組（實驗組）和組（對照組）之間形成空白對照。該實驗也為蛋白質(zhì)或多糖創(chuàng)造了參與轉(zhuǎn)化的機(jī)會，但由于它們未能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故能證明蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)。答案為D。,THANKS,