R 型细菌转化成 S 型细菌的关键点分析 河北省丰宁满族自治县第一中学 （068350）刘宏光 摘要:肺炎双球菌转化实验一直是高中生物学教学中的一个难点，对于如何实现的基因重组.本文从菌体的生长特性和转化实质角度进行阐述，能有效解决课堂上的困惑. 关键词：感受态因子 转化 实质 一、R 型活菌在生长过程中的 “超能力”作为受体菌的 R 型活肺炎双球菌在其生长后期，即对数期后期大约 40 分钟内处于“感受态”。此时，R 型活肺炎双球菌细胞膜表面有 30-80 个“感受态因子”位点。感受态因子是一种胞外蛋白，可诱导与感受态有关蛋白的表达，其中包括自溶素,它使细胞表面的 DNA 结合蛋白和核酸酶裸露出来.正是因为感受态因子的作用，使得 R 菌在对数期后期吸收外源 DNA 的能力比其他时期大 1000 倍。二、R 型或菌转化成 S 型活菌的实质过程 在格里菲斯实验中，格里菲斯是用 65℃温度对 S 型细菌进行加热处理.仅仅使蛋白质变性，而 DNA 在缓慢降温后仍然可以复性，使单链重新聚合，恢复双螺旋结构（由 PCR 技术可知，核酸的变性指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链，并不涉及共价键的断裂).作为供体菌的 S 型肺炎双球菌由于加热(65 ℃左右）处理使其蛋白质外壳因变性而丧失生物活性，从而导致 S 型细菌“死亡”。蛋白质的“毒素”功能也同时丧失(站在免疫的角度可以理解为抗原决定簇的空间结构改变）。因此，单独注射被杀死的 S 型细菌对小鼠没有毒性，因而小鼠也就不会死亡.由于加热后的 S 型肺炎双球菌的蛋白质外壳结构被破坏，从有秩序而紧密的构造，变为无秩序而松散的构造，导致出现外壳自溶现象，释放出自身的DNA 片段（双链结构尚存在，分子量小于 1×107，约含 15 个基因），称为“转化因子"。① 当“转化因子”遇到处于感受态的 R 型肺炎双球菌时，就有 10 个左右这样的双链片段被 R 型肺炎双球菌细胞膜表面的“感受态因子”位点结合。② 在位点上进一步发生酶促分解，形成平均分子量为 4-5×106 的 DNA 片段，然后双链拆开，其中一条降解，另一条单链逐步进入细胞.③ 进入细胞的单链 DNA 片段与 R 型肺炎双球菌 DNA 的同源区段配对,并使受体 DNA 的相应单链片段被切除，从而将其替换，于是形成一个杂种 DNA 区段(它们间不一定互补，故可呈杂合状态）。④ 随着 R 型肺炎双球菌的分裂生殖，DNA 进行复制,杂合区段分离成两个，其中之一类似供体菌（S 型肺炎双...
