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肺炎双球菌R型转化为S型具体过程及典型疑点  

2016-01-27 14:55:01|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、【转化过程】
        R型活肺炎双球菌(受体菌)在对数期后期(生长后期)约40分钟内处于“感受态”,吸收外源DNA的能力比其他时期大1000倍。此时,R型活肺炎双球菌(受体菌)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,它可以催化外来DNA片段的吸收或降解细胞表面某种成分,从而使细胞表面的DNA受体显露出来(也可能是一种自溶酶,可特异性地结合双链DNA)。 
        被加热杀死的S型肺炎双球菌(供体菌)自溶,释放出自身的DNA片段(已经失活,但双链结构尚存在,分子量小于1×107,约含15个基因),称为“转化因子”。当“转化因子”遇到感受态的R型活肺炎双球菌(受体菌)时,就有10个左右这样的双链片段与R型活肺炎双球菌(受体菌)细胞膜表面的“感受态因子”位点相结合,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,与受体菌染色体组上的同源区段配对,并使受体染色体组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)。随着受体菌染色体组进行复制,杂合区段分离成两个,其中之一类似供体菌,另一类似受体菌。当细胞分裂后,此染色体发生分离,于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。这个过程称为原核生物的转化,其实质是基因重组。 
二、【典型疑点】
问题一:R型DNA放入S型细菌的培养皿中,S型会否变成R型?为什么不? 
问题二:我们也会吃一些生物的细胞,其中也会有活性的DNA,那么会否影响我们的细胞,使他们变成其他东西?
问题三:S型的DNA经过高温为什么不会失去活性?
        ⑴因为R型与S型的DNA可以同源区段配对,形成杂合细菌,通过分裂生殖形成R型和S型两种后代,不象许多人认为的(R型直接变成S型); 
        ⑵无荚膜的R型有非常重要的感受态,保证了S型的DNA可以进入。反之则不会发生:S型有荚膜,无感受态,不能作为受体菌,若人为除去荚膜,培养出无荚膜的后代,它就同时丧失了毒性,变成R型,当然就会有了感受态。 
        ⑶真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同,不会发生转化(转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间)。我们可以放心去吃想吃的东西,包括被加热杀死的S型肺炎双球菌。 
        ⑷S型可以变成R型吗?当然可以!产荚膜细菌由于有黏液物质,菌落表面湿润、有光泽、黏液状,称光滑型—S型(smooth);无荚膜细菌由于无黏液物质,菌落表面干燥、粗糙,称粗糙型—R型(rough)。自然状态下通过基因突变来完成,不是转化。人工方法是诱变,物理、化学方法都行,变过来的还能再变回。
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