肺炎双球菌转化实验 肺炎双球菌的转化实验 肺炎双球菌的转化实验-肺炎双球菌,肺炎双

转化是指受体细胞直接摄取供体细胞的遗传物质(DNA片段),将其同源部分进行碱基配对,组合到自己的基因中,从而获得供体细胞的某些遗传性状,这种变异现象,称为转化。肺炎双球菌的转化现象最早是由英国的细菌学家格里菲斯(Griffith)于1928年发现的。

肺炎双球菌转化实验_肺炎双球菌的转化实验 -肺炎双球菌

肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)是一种病原菌,存在着光滑型(Smooth简称S型)和粗糙型(Rough简称R型) 两种不同类型。其中光滑型的菌株产生荚膜,有毒,在人体内它导致肺炎,在小鼠体中它导致败血症,并使小鼠患病死亡,其菌落是光滑的;粗糙型的菌株不产生荚膜,无毒,在人或动物体内不会导致病害,其菌落是粗糙的。

肺炎双球菌转化实验_肺炎双球菌的转化实验 -实验过程及现象

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格里菲斯以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验,他将活的、无毒的RⅡ型(无荚膜,菌落粗糙型)肺炎双球菌或加热杀死的有毒的SⅢ型肺炎双球菌注入小白鼠体内,结果小白鼠安然无恙;将活的、有毒的SⅢ型(有荚膜,菌落光滑型)肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的SⅢ型肺炎双球菌和少量无毒、活的RⅡ型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体 内,结果小白鼠患病死亡,并从小白鼠体内分离出活的SⅢ型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用,实验表明,SⅢ型死菌体内有一种物质能引起RⅡ型活菌转化产生SⅢ型菌,这种转化的物质(转化因子)是什么?格里菲斯对此并未做出回答。

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(体外转化实验)。他们从SⅢ型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖,将它们分别和 RⅡ型活菌混合均匀后注射人小白鼠体内,结果只有注射SⅢ型菌DNA和RⅡ型活菌的混合液的小白鼠才死亡,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。

肺炎双球菌转化实验_肺炎双球菌的转化实验 -实验结论

由此说明RNA、蛋白质和荚膜多糖均不引起转化,而DNA却能引起转化。如果用DNA酶处理DNA后,则转化作用丧失。

加热温度是60度

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。

外源DNA分子一旦找到它的内源同源体,这两个分子就可进行遗传交换了。交换的结果是使外源DNA被整合,而使同源的内源DNA分子从R型细菌的DNA中排斥出去,从而产生由R型细菌变为S型细菌的遗传转化。

肺炎双球菌转化实验_肺炎双球菌的转化实验 -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

实验设计思路:设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能。

肺炎双球菌转化实验的结论:加热杀死的S菌中有一种“转化因子”,能使R菌转化为S菌,使小鼠死亡。

埃弗雷、麦克利奥特及麦克卡蒂等人的体外转化实验:证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。

特别提示:R型菌转化成S型菌的原因是S型菌DNA与R型菌DNA实现重组,表现出S型菌的性状,此变异属于基因重组。

  

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