肺炎链球菌转化实验是高中生物学必修二第三章第一节中很重要的经典实验。学生学了这一实验后有很多疑惑。
一、是S型复活还是R型被转化？
学生提出这样的疑问，主要是对蛋白质的化学性质不太了解。蛋白质具有一定的空间结构才具有生理活性，加热会破坏蛋白质的空间结构（变性），且该过程不可逆。所以加热后蛋白质变性失活，不可能再恢复其功能（可以高温下酶失活为例）。而蛋白质是生命活动的承担者，蛋白质失活了，生命活动就不可能再恢复，也就是说热杀死的S型是不可能复活的。
二、加热杀死的S型的DNA为什么没被破坏还可以发挥转化作用？
喷绘相纸学生的问题主要是对DNA的结构及化学性质不太了解。DNA 是由两条链形成的双螺旋结构，两条链间碱基通过氢键连接。加热会使氢键断裂，使DNA双螺旋解开成单链，称为DNA变性。但和蛋白质变性不同的是，当温度缓慢降低时单链又可以重新形成双链，称为DNA复性。所以，加热杀死的S菌的DNA还是有作用的。
三、转化因子是S型菌的整个DNA，还是DNA片段？
个问题涉及的是DNA分子变性、复性、以及基因的有关知识。通过查阅资料发现：常用的DNA变性方法主要是热变性方法和碱变性方法。热变性使用得十分广泛，但是高温可能引起磷酸二酯键的断裂，得到长短不一的单链DNA。而碱变性方法则没有这个缺点，在pH为11.3时，全部氢键都被淘汰，DNA完全变成单链的变性DNA。豆袋弹
决定生物性状的基本单位叫做基因，它是核酸上具有遗传效应的片段。S菌的DNA上具有与荚膜形成有关的片段（基因），加热杀死S菌时，S型菌的DNA可能因高温引起磷酸二酯键的断裂，得到长短不一的单链DNA。所以加热杀死S菌的时候，会得到与荚膜形成有关的DNA片段。该片段与R菌DNA整合后，使得其也可以形成荚膜，即转变为S型。
玻璃钢料塔
四、S菌的DNA将R菌转化，还是S菌的DNA直接控制合成了S菌？
在补充证明RNA是遗传物质的实验──烟草花叶病毒侵染实验后，学生在知道烟草花叶病毒的RNA侵染烟草细胞，利用其所带的遗传信息控制合成了新的烟草花叶病毒的知识，对肺炎链球菌体内转化实验又提出了新的质疑。 学生发生这样的疑问是因为对病毒的结构和复制、细菌的结构和繁殖的知识掌握的不够清晰，不能区分这两种生物的特征。病毒是非细胞结构的生物，由蛋白质外壳和核酸组成，子代病毒 高炉喷煤
石墨舟是通过病毒核酸（遗传物质）在宿主细胞中控制合成的核酸和蛋白质组装而成。而细菌是细胞结构生物，细胞通过分裂实现增殖，也就是说新细胞只能来自于细胞的分裂，而不可能来自于其他细胞直接合成。所以该实验中应该是S型菌的DNA转化了R型菌，而不是像烟草花叶病毒侵染实验那样直接控制合成了S菌。
五、杀死的S型细菌为什么不会使小鼠死亡，而加入R型细菌之后小鼠就死亡了？
1933年，阿洛维将II-R型细菌和III-S型细菌的无细胞提取液（所有完整细胞、细胞碎片、荚膜分子都通过离心和过滤从提取物中去掉）混合，培养皿上仍长出了III-S型细菌。这否认了R 型细菌以某种方式使加热杀死的S型细菌“复活”。而是S型细菌细胞提取物中含有转化因子，并且它的化学本质还是未知的。必修二里对于格里菲斯所做的实验的结论也是：加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成将R型细菌转化形成有毒性的s型活细菌的活性物质，而这一个活性物质命名叫做“转化因子”，后来被证实这个转化因子是S型细菌的遗传物质——DNA。虽然在加热过程中，s型细菌已经死了，但是它自身的遗传物质还没有失活，只是蛋白质失活了而已，它的DNA可以整合到R型细菌的遗传物质中，并且继续发挥自身的作用，利用R型细菌提供的材料，随着R型细菌的增殖而增殖，并指导S型细菌的蛋白质的合成，最终表现出S型细菌的毒性。也就是教材中所说的：产生产荚膜的
S型肺炎链球菌，导致小鼠最终患败血症而死亡。而杀死的s型细菌由于蛋白质失活而失去感染性，不能使小鼠死亡。
六、S型细菌的DNA非要用R型细菌当宿主细胞吗，它怎么不能用小鼠体内的细胞当宿主细胞来进行增殖吗？
首先，受体细菌和供体细菌的亲缘关系会产生影响。当亲缘关系愈远，转化效率愈低，这主要是受吸附位点专一性和染体的同源程度的影响。DNA分子的联会是供体DNA整合到受体DNA 上的先决条件，联会一般只发生在同源染体之间，而亲缘关系愈远则同源性愈低，所以转化效率也愈低。因此对比起来，S型和R型细菌之间DNA的差异相对小鼠来讲要小得多，在转化过程中当然是R型细菌具有优先性，所以一般以R型细菌的细胞作为受体细胞。
globe7其次，任何细胞都有自己的保护系统，没有保护的DNA进入外源细胞就会被降解，而不会表达。小鼠细胞，更能识别S型细菌的DNA是外源DNA。再者，加热杀死的S型细菌就算用小鼠体内的细胞当宿主细胞增殖，它本身无荚膜，无毒性，会被小鼠免疫系统杀死。
还有，真核细胞和原核细胞的表达系统也有差别，真核细胞的核糖体是80S（包括60S与40S的大小亚单位），而原核细胞是70S（包括50S与30S的大小亚单位），所以S型细菌表达出来的基因在真核细胞里面不一定能顺利的进行表达。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议