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(完整版)肺炎双球菌的转化实验
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)
①R型活细菌
注射
小鼠活
说明R型细菌无毒性
②S型活细菌
注射
小鼠死
说明S型细菌有毒性
③加热杀死
的S型细菌
注射
小鼠活
说明加热杀死的
S型细菌已失活
④R型活细菌+
加热杀死
的S型细菌
注射
小鼠死

分离
S型活细菌
培养
S型活细菌
说明R型细胞已转化为S型细菌
体内转化
此步是很重要的，这一步说明产生的S型细菌的性状是可以稳定遗传的。从而说明该物质是是物质。
（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。
多糖
脂质
蛋白质
DNA
DNA+DNA水解物
分别与R型细菌混合培养
S型细菌
R
R
R
R
R
S
R
S
提取、分离
实验结果：S型细菌的DNA使R型细菌发生转化，而其它物质不能使R型细菌发生转化
①
②
③（此步是实验的关键，依据③）
2艾弗里实验(体外转化）
（1）实验过程

（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：
探究某病毒的遗传物质的实验设计思路(如上图体内转化实验中标记的①②③)：
①设法将DNA与其他物质分开.
②将分开的各种物质分别感染，观察各自引起的不同的生理作用.
③将被感染的组织继续去感染正常组织，观察出现的结果是否相同。(或从感染组织中提取病毒进行培养，观察子代病毒与亲代病毒性状是否一致）（这一步说明了作为遗传物质的一个基本特征即依据③，是证明某物质是遗传物质步骤中较重要的一步）
④利用酶的专一性除去某些干扰物质（如实验中选用蛋白酶和核酸酶降解蛋白质和核酸作为对照实验)

例题1：研究发现少数病毒（如烟草花叶病毒，简称TMV）体内仅有蛋白质和RNA两种化学成分，这类生物的性状(如TMV能感染正常烟草的叶片，使之出现相应的病斑）的遗传是受RNA还是蛋白质控制?请设计实验探究TMV的遗传物质.
（1）实验原理：
①利用水—苯酚溶液可以将TMV分离，获得TMV的蛋白质和RNA。
②TMV能感染正常烟草使之出现相应的病斑
③遗传物质能使生物性状保持相对稳定
（2）实验材料：烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验器材
（3)主要实验步骤：
①获得TMV的RNA和蛋白质:水—苯酚溶液分离TMV,获得纯净的TMV蛋白质和RNA
②选择材料并分组：取正常生长烟草植物,选取生长状态基本相同的三张叶片，分别编号A、B、C.
③实验处理
A
B
C
用 完整TMV 感染
用 TMV的蛋白质 感染
用TMV的RNA感染
④正常培养烟草植株，并注意观察 相应叶片的表现症状
（4）结果预测与结论
①A、B叶出现病斑，C叶正常，并且用B叶病斑组织感染正常叶片，仍出现相同病斑，
说明 TMV中蛋白质是遗传物质 。
②A、C叶出现病斑，B叶正常，并且用C叶病斑组织感染正常叶片,仍出现相同病斑,
说明TMV中RNA是遗传物质.
三、拓展应用：
例题2、在肺炎双球菌转化实验中,将活的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列有关叙述不正确的是
时间
数量
注射
a
b
c
d
S型细菌
R型细菌
e
f
A、cd段上升的原因是S型菌降低了小鼠
的免疫能力
B、曲线ab段上升，是因为小鼠体内还没
形成大量的免疫R型菌的抗体
C、曲线bc段下降的原因是绝大多数的R
型菌转化成了S型菌
D、R型细菌转化为S型细菌，是因为R
型细菌内DNA发生了基因重组.

注：试分析上图中两条曲线各个阶段变化的原因。
eb上升的原因是小鼠体内免疫作用还不强，R型细菌大量繁殖,bc下降是因为小鼠体内产生的抗体与R型细菌结合，将R型细菌大量清除；c点以后上升是因为S型细菌破坏了小鼠的免疫功能，导致R型细菌大量繁殖。从f点开始产生S型细菌，由于S型细菌有毒性，对小鼠的生理功能可以造成一定程度的破坏，使小鼠的免疫功能下降，而导致S型细菌的大量增殖(呈S型曲线增长）

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