高三一輪復習生物：第17講 考點一 肺炎雙球菌的轉化實驗課件

幫你把“脈”---目錄中的線索

第17講人類對遺傳物質的探索過程考綱要求人類對遺傳物質的探索過程Ⅱ考點一肺炎雙球菌的轉化實驗學習目標1.描述S型、R型肺炎雙球菌的特點。2.描述格里菲斯實驗過程及結果。3.解釋格里菲斯實驗結果出現(xiàn)的原因。4.說明格里菲斯實驗得出的結論。5.簡述艾弗里實驗的巧妙之處。6.解釋艾弗里實驗結果出現(xiàn)的原因。7.比較格里菲斯和艾弗里實驗的異同。一、格里菲斯的體內轉化實驗肺炎雙球菌兼性厭氧菌，又稱肺炎鏈球菌（DiplococusPneumoniae），屬于原核生物，有R型和S型，它們是肺炎雙球菌兩個穩(wěn)定的品系。是一種人畜共患的病原菌，其中S型在人體內引起肺炎，在小白鼠體內導致敗血癥，使小白鼠死亡。肺炎雙球菌主要會引起肺炎、中耳炎、菌血癥、腦膜炎等死亡率極高，國內約每一千人中就有11~12人曾感染肺炎雙球菌，特別嚴重的是如果兒童感染此癥死亡率更是可以高達40%。向科學家致敬！格里菲斯實驗過程1.該實驗能得出什么結論？思考2.R型菌無莢膜無毒性，而S型菌有莢膜有毒性，莢膜和毒性有什么聯(lián)系？3.R型菌和S型菌是不同類型的肺炎雙球菌，都是寄生生活的，但是R型細菌無毒性，容易被吞噬細胞或者被殺菌物質殺死，那么平時它們是怎樣生活的呢？S型----野生型R型----突變型深度思考4.高溫加熱后可以殺死細菌，為什么卻殺不死DNA？深度思考4.高溫加熱后可以殺死細菌，為什么卻殺不死DNA？DNA變性（>90℃)DNA復性（55℃左右）蛋白質的變性不可逆5.R型細菌是如何轉化為S型細菌的？5.R型細菌是如何轉化為S型細菌的？⑴供體和受體DNA的同源性。⑵受體出現(xiàn)感受態(tài)。6.為什么可以確定是R型菌可以轉化為S型菌，而不是R型菌又突變?yōu)镾型菌或原來的S型菌復活了呢？由于莢膜多糖的血清學特性不同、化學結構各異，S型又可分成許多不同的小類型，如SⅠ、SⅡ、SⅢ等，相對應的突變型為RⅠ、RⅡ、RⅢ。1928年，格里菲斯對肺炎球菌的致病情況做了研究。當他把熱處理的S細菌（S-Ⅲ型）與活的R細菌（R-Ⅱ型）的混合物注射到小鼠中時，盡管這兩種細菌本身都不是致死的，但是小鼠死亡了。更重要的是，從注射了這類混合物而死亡的小鼠身上分離得到S型菌，而且是與加熱殺死的S細菌相同的S型（S-Ⅲ），而不是S-Ⅱ。研究表明，雖然S型菌和R型菌可以相互突變，但是突變總是涉及丟失或獲得產生一個特定類型莢膜的能力，如S-Ⅱ突變?yōu)镽-Ⅱ；而不是S-Ⅲ突變?yōu)镽-Ⅱ，即突變發(fā)生在同型的雙球菌中。因此，這些S細菌不可能是通過這些特定的R細菌突變而來的。

1933年，阿洛維（LionelJ.Alloway）將R-Ⅱ型菌和S-Ⅲ型菌的無細胞提取液（所有完整細胞、細胞碎片、莢膜分子都通過離心和過濾從提取物中去掉）混合，培養(yǎng)皿上仍長出了S-Ⅲ型菌――這否認了R型菌以某種方式使加熱殺死的S型菌“復活”。7.R型細菌可以轉化為S型細菌，那么R型細菌的DNA能否使S型細菌發(fā)生轉化？在自然狀況下，S型細菌很難出現(xiàn)感受態(tài)；同時由于S型細菌具有莢膜，導致在自然條件下很難接受外源DNA分子。但是如果S型細菌發(fā)生基因突變，則有可能轉變?yōu)镽型細菌。在肺炎雙球菌轉化實驗中，將下列哪些組合注射到小鼠體內，不會引起小鼠死亡的是：①R型活菌②加熱殺死的R型菌+S型活菌③S型活菌④加熱殺死的S型菌+R型活菌⑤用DNA酶處理S型菌的DNA+R型活菌⑥S型菌的蛋白質+R型活菌A．①②⑤B．②③⑥C．②⑤⑥D．①⑤⑥評價1D在肺炎雙球菌轉化實驗中，能發(fā)生“轉化”的一組是（）A、把活的S型菌注射到小鼠體內B、把活的R型菌注射到小鼠體內C、把加熱殺死的S型菌注射到小鼠體內D、把加熱殺死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠體內評價2D二、艾弗里的體外轉化實驗在格里菲思發(fā)布了肺炎雙球菌轉化實驗的成果之后，引起了美國洛克菲勒研究所艾弗里及其團隊的關注。到了二十世紀四十年代，化學提純等技術的進步使得更深入的實驗成為了可能。在洛克菲勒研究所的實驗室，艾弗里的同事道森與阿洛維先后重復了格里菲斯的實驗，具體過程如下：

1.艾弗里肺炎雙球菌體外轉化的實驗設計思路是什么？2.該實驗中的第6組的目的是什么？3.該實驗能說明什么？4.比較格里菲斯和艾弗里實驗的異同？5.嘗試評價艾弗里的貢獻。思考1.艾弗里肺炎雙球菌體外轉化的實驗設計思路是什么？2.該實驗中的第6組的目的是什么？3.該實驗能說明什么？4.比較格里菲斯和艾弗里實驗的異同？5.嘗試評價艾弗里的貢獻。思考1.艾弗里肺炎雙球菌體外轉化的實驗設計思路是什么？2.該實驗中的第6組的目的是什么？3.該實驗能說明什么？4.比較格里菲斯和艾弗里實驗的異同？5.嘗試評價艾弗里的貢獻。思考1.艾弗里肺炎雙球菌體外轉化的實驗設計思路是什么？2.該實驗中的第6組的目的是什么？3.該實驗能說明什么？4.比較格里菲斯和艾弗里實驗的異同？5.嘗試評價艾弗里的貢獻。思考1.艾弗里肺炎雙球菌體外轉化的實驗設計思路是什么？2.該實驗中的第6組的目的是什么？3.該實驗能說明什么？4.比較格里菲斯和艾弗里實驗的異同？5.嘗試評價艾弗里的貢獻。思考1913年，艾弗里進入了洛克菲勒研究院，并在那兒將35載光陰投入到了對于一種肺炎雙球菌的深入研究中。在第一次世界大戰(zhàn)期間，艾弗里申請加入美國醫(yī)務部隊。在服役期間，艾弗里指導了醫(yī)療人員對肺炎進行診斷和治療。1943年，已入花甲之年的艾弗里被洛克西德研究所授予榮譽退休職工的稱號(Emeritus)，并繼續(xù)堅持對于肺炎鏈球菌的研究。1944年奧斯瓦德·艾弗里與他的同事科林·麥克勞德(ColinMacLeod)和麥克林·麥卡蒂(MaclynMcCarty)共同發(fā)表報告，表示脫氧核糖核酸是導致細菌轉化(bacterialtransformation)的真正物質。這個具有重大意義的發(fā)現(xiàn)顛覆了當時認為蛋白質才是遺傳物質的傳統(tǒng)觀點，為后來分子遺傳學的發(fā)展奠定了最初的基礎。奧斯瓦德·艾弗里曾多次被提名為諾貝爾獎獲得者，不過因為人們對于DNA的是否具有轉化功能仍然持有不同意見，諾貝爾獎評選委員會沒有給予艾弗里諾貝爾獎的殊榮。晚年的艾弗里來到了美國的田納西州生活。1955年2月20日，艾弗里離開人世，享年78歲。后來，諾貝爾獎評選委員會不得不承認：“艾弗里于1944年關于DNA攜帶遺傳信息的發(fā)現(xiàn)是遺傳學領域中一項十分重要的成就。他沒能得到諾貝爾獎是很遺憾的?！蹦逞芯咳藛T模擬肺炎雙球菌轉化實驗，進行了以下4個實驗：①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌＋D