備課素材：肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化-高一下學(xué)期生物人教版必修2

肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化2019版高中生物學(xué)必修二介紹了“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化”實(shí)驗(yàn)：那么，肺炎鏈球菌是如何完成轉(zhuǎn)化的？1928年，Griffith用肺炎鏈球菌進(jìn)行了小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，1931—1944年，Avery用肺炎鏈球菌進(jìn)行了體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。在這兩個實(shí)驗(yàn)中，加熱殺死的S型菌或者提取的S型菌DNA將R型菌轉(zhuǎn)化成了S型菌，這個過程是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？供體的轉(zhuǎn)化DNA約占細(xì)菌DNA的0.3%。首先，供體的轉(zhuǎn)化鏈鏈DNA與受體細(xì)胞壁上的接受位點(diǎn)結(jié)合，之后一條鏈被受體細(xì)胞表面的核酸酶分解，釋放的能量用于把另一條鏈推進(jìn)受體細(xì)胞。供體單鏈進(jìn)入受體細(xì)胞后，便與受體擬核DNA同源片段發(fā)生交換重組。首先，供體單鏈DNA與受體細(xì)胞內(nèi)的重組酶（Reca）結(jié)合，形成Reca-單鏈DNA復(fù)合物；然后，單鏈DNA通過一種目前尚不清楚的機(jī)制找到受體DNA上能與自己堿基互補(bǔ)配對的同源區(qū)，在Reca的作用下，該同源區(qū)鏈螺旋解開，供體單鏈與同源區(qū)中自己的互補(bǔ)鏈進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對；最后，同源區(qū)中的另一條鏈被核酸酶切掉，在切口處，供體鏈被DNA連接酶連接到受體DNA上，最終形成一段“供體-受體”

異源鏈鏈區(qū)。異源鏈鏈區(qū)兩條鏈上的堿基并不能嚴(yán)格配對，因此受體菌會對錯配的堿基對進(jìn)行修復(fù)校正。如果修復(fù)時切掉的是供體鏈上的核苷酸，則轉(zhuǎn)化失??；如果修復(fù)時切掉的是受體鏈上的核苷酸，則受體菌及其后代全部表現(xiàn)為轉(zhuǎn)化細(xì)菌；如果未經(jīng)修復(fù)，受體菌即發(fā)生DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂，則受體菌的后代中一半是轉(zhuǎn)化型，一半為原來類型。不是所有細(xì)菌都能發(fā)生轉(zhuǎn)化作用，除了肺炎鏈球菌之外，科學(xué)家已在大腸桿菌等20多種細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，轉(zhuǎn)化性狀涉及形態(tài)、莢膜物質(zhì)、耐藥性等多個方面，一般轉(zhuǎn)化成功率為0.1%～1%。具體轉(zhuǎn)化過程：1、出現(xiàn)感受態(tài)細(xì)菌生長到一定階段分泌一種小分子蛋白質(zhì)，稱為感受態(tài)因子。感受態(tài)因子與細(xì)胞表面受體相互作用誘導(dǎo)感受態(tài)特異蛋白質(zhì)表達(dá)，包括自溶素（autolysin）。自溶素使細(xì)胞表面的DNA結(jié)合蛋白及核酸酶裸露，使其具有與DNA結(jié)合的活性。2、結(jié)合外源DNADNA以鏈鏈形式在細(xì)胞表面幾個位點(diǎn)結(jié)合并受到酶的切割，核酸酶切斷其中一條鏈并將其降解，另一條鏈與感受態(tài)特異性蛋白質(zhì)結(jié)合。3、外源DNA轉(zhuǎn)化與重組與感受態(tài)特異性蛋白質(zhì)結(jié)合的DNA鏈進(jìn)入細(xì)胞，并通過同源重組以置換的方式整合進(jìn)受體菌染色體，經(jīng)復(fù)制和細(xì)胞分裂后形成重組體。例、下列有關(guān)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是A.

小鼠體內(nèi)細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是S型細(xì)菌中的轉(zhuǎn)化因子B.

轉(zhuǎn)化得到的S型細(xì)菌其培養(yǎng)后代仍然為R型細(xì)菌C.S型菌與R型菌的結(jié)構(gòu)不同是由于細(xì)胞分化的結(jié)果D.

轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，實(shí)現(xiàn)了基因重組【答案】D【解析】試題分析：格里菲思的小鼠體內(nèi)細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子，但其成分未知，A錯誤；轉(zhuǎn)化得到的S型細(xì)菌其培養(yǎng)后代仍然為S型細(xì)菌，B錯誤；S型菌與R型菌的