肺炎双球菌的转化实验
格里菲思肺炎双球菌转化实验护理课件
2023
PART 05
护理应用
REPORTING
肺炎双球菌感染的护理措施
01
02
03
04
监测病情
密切观察患者的体温、咳嗽、 呼吸困难等症状，评估病情严
重程度。
呼吸道护理
保持呼吸道通畅，协助患者排 痰，必要时进行吸痰处理。
药物治疗
遵医嘱使用抗生素、解热镇痛 药等药物治疗，观察药物疗效
及不良反应。
营养支持
实验的局限性分析
1 2 3
实验材料单一 格里菲思的实验只使用了肺炎双球菌一种细菌， 无法全面反映生物界中遗传信息的传递和表达情 况。
转化机制未完全揭示 虽然格里菲思发现了转化现象，但具体的转化机 制和遗传信息的传递方式仍未完全揭示。
实验结论的推广受限 由于实验材料的单一性和局限性，格里菲思的实 验结论在推广到其他生物时存在一定的限制。
对后续研究的影响与启示
促进遗传学发展
01
格里菲思的实验为遗传学的发展奠定了基础，为后续研究者提
供了新的思路和方法。
启示
02
格里菲思的实验启示我们，科学研究需要选用合适的实验材料，
严谨设计，严格操作，才能获得可靠的结论。
转化机制的深入研究
03
后续研究可以进一步深入探讨细菌转化机制，揭示遗传信息传
递和表达的奥秘。
2023
PART 03
实验结 果
REPORTING
转化现象的发现
01
格里菲思通过实验观察到，加热 杀死的S型肺炎双球菌与R型细菌 混合培养时，R型细菌转化为S型 细菌的现象。
02
这一发现揭示了遗传物质在生物 遗传和变异中的重要作用。
转化因子的确定
肺炎双球菌转化实验PPT
其他物质的排除
实验排除了蛋白质和其他物质作为遗传物质的候选者，因为它们不能诱导细菌的基因表达 或传递遗传特性。
对遗传学的影响
这一发现对遗传学产生了深远的影响，为后续的基因研究奠定了基础，并推动了分子生物 学的发展。
对后续研究的影响
分子生物学的发展
肺炎双球菌转化实验为分子生物学的发展奠定了基础。它揭示了DNA在遗传中的作用，并为后续的基因克隆和DNA 测序等技术提供了理论支持。
对疾病治疗的影响
这一实验为疾病治疗提供了新的思路和方法。例如，通过研究肺炎双球菌的转化机制，可以开发新的抗菌药物或治疗 方法来对抗细菌感染。
跨学科合作与交流
实验涉及微生物学、遗传学和化 学等多个领域，启示我们要加强 跨学科的合作与交流，以推动科 学的进步。
对未来研究的展望
深入研究DNA的复制、转录和翻译机制
随着基因组学和分子生物学的发展，未来可以进一步深入研究DNA的复制、转录和翻 译机制，以及这些过程如何受到调控。
探索基因编辑技术的新应用
实验结果
在体外转化实验中，R型细菌 成功转化为S型细菌，表明 DNA是遗传物质。
在体内转化实验中，R型细菌 引发小白鼠疾病，并检测到S 型细菌的存在，进一步证实
了DNA的遗传作用。
该实验证明了DNA是遗传物质 ，为现代遗传学奠定了基础。
03 实验结论
转化因子的确定
转化因子
在肺炎双球菌转化实验中，科学家们发现了一种名为转化因子 的物质，它可以将一个细菌的遗传特性传递给另一个细菌。
肺炎双球菌转化实验
肺炎双球菌转化实验
【实验结论】
已经被加热杀死的S型细菌中，必
然含有某种促成这一转化的活性物质
—“转化因子”。产生S型菌
如何设计实验来确定转化因子：
将DNA和蛋白质等物质区分开， 直接、单独的观察各自作用
（二） 艾弗里的实验
实验过程： S型活细菌
多糖 脂类 蛋白质 RNA
DNA DNA水解物
分别与R型活细菌混合培养
遗传物质。
以上转化实验表明：
DNA是遗传物质 蛋白质不是遗传物质
肺炎双球菌转化实验
蛋白质 RNA 多糖
DNA
DNA +DNA酶
分别加入到培养R型细菌的培养基中
只得到 R型
只得到 只得到 既有R型,也有S型 只得到 R型 R型 R型 R型 S型
S型菌 光滑， 有荚膜，有毒，可致死
A、将R型活菌注入小鼠体内
一段时间后
B、将S型活菌注入小鼠体内
一段时间后
C、将加热杀死的S型菌注入小鼠体内
一段时间后
D、将R型活菌与杀死的S型菌注入小鼠体内
R型活菌 加热杀死S型菌
一段时间后
S型活菌
细菌发生转化，性状的转化可以遗传。
过程探究一：格里菲斯实验
1、对比A、B组的实验现象，这说明了什么？
无毒性的S型细菌使小鼠死亡 型 2、D组小鼠为什么会死亡？ 由于体内有S型活细菌活细菌
3、S型活细菌是怎样出现的？
活的R型菌转化成了S型活细菌与被加
4、什么使R型菌转化成活的S型细菌的？
加热杀死的S型菌使活的R型菌发生了转化
•
这些转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型细菌，可见这种性状的转化是可以遗传的。
蛋白质 DNA
染色体 主讲人：冯彦侠
肺炎双球菌转化实验
肺炎双球菌转化实验
无毒的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合注入小鼠体内，出现了S型活细菌，这是为什么？
当煮沸杀死S型肺炎双球菌时，细胞中的DNA分子可断裂为100多个片段，每个片段上至少有20个左右的基因将这些呈游离状态的DNA分子片段注射到小鼠体内，有关基因不能进行复制和表达，因而不能产生活的S型肺炎双球菌，小鼠没有生命危险。
将R型活菌与S 型DNA分子片段混合后，当R型菌群数量增长达到高峰时，细菌会出现失去局部细胞壁的现象，此时的细菌的细胞膜表面约有30-80个能结合S型DNA分子片段的结合点，使具有转化功能的DNA分子片段（转化因子）结合在R型菌体细胞表面。
然后DNA分子片段的一条链被R型菌体细胞膜上的核酸酶分解，另一条链进入R型菌体细胞，并通过整合作用与R型菌体细胞的DNA重组。
这样，使接受S型DNA 分子片段的R型菌体，转化为S型肺炎双球菌。
肺炎双球菌转化实验
谢谢大家
S型 活 菌
加热杀死 S型菌 R型 活 细菌
3
4
死
体内有 S型活细菌
+
S型 死细菌
存在“转化因子”
［实验设计］寻找转化因子：
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 加热杀死的S型细菌
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
但究竟哪一个才是转化因子呢？
二、艾弗里确定转化因子的体外转化实验
R型细菌 S型菌的DNA
【实验一、肺炎双球菌的转化（体内）实验】
பைடு நூலகம்
3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。
4.将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
［过程探究1］体内转化实验——格里菲思等
步骤
1 2
方 法
R型活菌
现象
活 死 活
结论
R型活菌无毒 S型活菌有毒
加热杀死的S型菌无毒
染色体＝DNA＋蛋白质
染色质
染色体 蛋白质
DNA分子
一、肺炎双球菌的转化实验
S型菌落(光滑)
肺炎双球菌
S型：菌落表面光滑，有荚 膜，有毒性。
R型： 菌落表面粗糙，没
有荚膜，无毒性。
R型菌落(粗糙)
【实验一、肺炎双球菌的转化（体内）实验】
1.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。
2.将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，患败血 症死亡。
A.证明了DNA是遗传物质 B.证明了RNA是遗传物质 C.证明了蛋白质是遗传物质
D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
3.下列有关“肺炎双球菌感染小鼠实验”的 叙述，不正确的是（ D ） A．注射R型细菌后，小鼠不死亡 B．注射S型细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内 能分离出活的S型细菌 C．注射S型细菌及加热处理的R型细菌后， 小鼠死亡，小鼠体内能分离出活的S型细菌 D．注射R型菌及热处理的S型菌后，小鼠死 亡，小鼠体内只能分离出活的S型细菌
肺炎双球菌的转化实验(课堂PPT)
菌落
表面光滑
无多糖 类的荚 膜
表面粗 糙
能够使人患肺炎或 毒性 使小鼠患败血病。
有毒性
无毒性
2
3
1.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。
2.将有毒性S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。 3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。
4.将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
加热杀死的S型细菌
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
但究竟哪一个才是转化因子呢？
7
在证明DNA还是蛋白质或其他物 质是遗传物质的实验中最关键的设计 思路是什么？
必须将蛋白质、其他物质与 DNA分开，单独、直接地观察它们 的作用，才能确定究竟谁是遗传物 质。
8
二、 艾弗里确定转化因子的实验
实验过程： S型菌的DNA人人网仅提供信息存储空间仅对用户上传内容的表现方式做保护处理对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑并不能对任何下载内容负责
蛋白质
ＤＮＡ
遗传物质究竟是蛋白质，还是DNA ？
1
肺炎双球菌的转化实验
一.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
实验材料： 小鼠
两种肺炎双ห้องสมุดไป่ตู้菌
S型菌
R型菌
菌体 有多糖类的荚膜
思考？
1.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组 说明什么？第三、四组又说明什么？ 2.该实验能否证明DNA是遗传物质？该实验的 结论是什么？
5
格里菲思实实验验的结结论论：是什么?
已经被加热杀死的S型细菌中， 必然含有某种促成这一转化的活性
物质——转化因子
“转化因子”是什么？
肺炎双球菌的转化实验
02
目录
肺炎双球菌的转化现象最早是由英国的细菌学家格里菲斯(Griffith) 1928年发现的。
什么 是肺炎双球菌？
肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae) 是一种病原菌，存在着光滑型(Smooth简称S 型)和粗糙型 (Rough简称R型) 两种不同类型。
实验材料：
R型和S型菌株 S型菌 R型菌
1
其中光滑型的菌株产生荚膜，有 毒，在人体内它导致肺炎，在小 鼠体中它导致败血症，并使小鼠 患病死亡，其菌落是光滑的；
2
粗糙型的菌株不产生荚膜，无毒， 在人或动物体内不会导致病害， 其菌落是粗糙的。
肺炎双球菌转化的实验过程
将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内， 小鼠不死亡。
将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
实验表明：
由此说明RNA、脂类、蛋白质、荚膜多糖和用DNA酶处理的DNA均不引起
1
转化，而DNA却能引起转化。如果用DNA酶处理DNA后，则转化作用丧失
。
2
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。
01
02
影响R型菌转化的因素：
供体细胞DNA浓度。浓度越高， 转化率越高。
两种细菌的亲缘关系。亲缘关 系越近，转化越容易。
［实验设计］寻找转化因子：
01
02
关键思路：
把各种化合物分开， 单独观察，确定唯一 变量 。
设计方法：
把由S型细菌中分离， 提取出的各种成分， 单独作用于R型细菌。
艾弗里的实验：
DNA
蛋白质和活菌混合培养才 出现了S型活细菌， 这是一部分 R型菌 转化产生有毒的、 有荚膜的S型活细菌。
三、将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。
肺炎双球菌的体外转化实验(说课)
实验材料
01
02
03
肺炎双球菌菌株
用于实验的不同类型菌株， 如光滑型（S型）和粗糙 型（R型）。
培养基
用于培养肺炎双球菌的培 养基，如肉汤培养基或琼 脂培养基。
实验动物
如小白鼠，用于测试不同 菌株的致病性。
实验方法概述
Байду номын сангаас
肺炎双球菌的体外培养
在适宜的培养基中培养不同类型的肺炎双球菌菌株。
转化实验
将S型菌株与R型菌株混合，观察是否发生转化。
实验结论
肺炎双球菌的体外转化实验证明了DNA是遗传物质。
该实验通过将不同来源的DNA片段与无活性的R型细菌混合，成功转化 为了有毒性的S型细菌，进一步证实了DNA的遗传作用。
该实验还揭示了DNA的转化机制，为后续的遗传学和分子生物学研究奠 定了基础。
实验的意义和应用
肺炎双球菌的体外转化实验对遗传学和分子生物学的发展产生了深远的影响，为现 代遗传学和分子生物学的理论体系奠定了基础。
该实验为后来的基因克隆和基因工程技术提供了理论支持和实践指导，推动了生物 技术的快速发展。
此外，该实验还为医学领域提供了重要的启示，有助于深入了解细菌性疾病的传播 和防治。
对未来研究的建议和展望
进一步深入研究肺炎双球菌的 转化机制，探索其他参与转化 的因子和作用机制。
将该实验的方法和技术应用于 其他微生物和细胞类型的转化 研究，以拓展我们对遗传和转 化的认识。
护。
在实验过程中，应保持实验室的 通风良好，以防气体中毒等意外
事件的发生。
在实验过程中，如发生意外事件， 应立即停止实验，采取适当的急 救措施，并及时向实验室负责人
报告。
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1
肺炎双球菌的转化实验
注：作为遗传物质必须具备的四个特点：（证明某一物质是遗传物质的依据）
①分子结构具有相对的稳定性 ②能够进行自我复制，前后代保持一定的连续性 ③能够指导蛋白质的合成，以表现生物的性状 ④产生可遗传的变异 一、肺炎双球菌转化实验 1格里菲思实验（体内转化） （1）实验过程
（2）实验结论：加热杀死的S 型细菌体内含有“转化因子”，促使R 型细菌转化为S 型细菌。
（3）用现有的知识对实验的解释：
①加热杀死S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。
②R 型细菌转化成S 型细菌的过程可以下的五步来反应：（了解） a 、双链DNA 片段与受体菌细胞表面特定位点结合； b 、位点上DNA 分解，形成DNA 片段；
c 、双链DNA 的一条单链逐渐降解，同时另一条单链逐步进入细胞内；
d 、进入细菌体的DNA 单链与受体菌DNA 同源区段配对，接着受体DNA 相应单链片段切除，并被外来DNA 取代，形成杂种DNA 区段（实质就是基因重组）；
e 、受体菌DNA 通过复制杂合区段分离成两个；其中有的类似供体菌，细胞分裂后，就成为转化因子。
③实验证明转化率与供体菌细胞的DNA 纯度有关，DNA 越纯，转化率也就越高。
如果事先用DNA 酶降解供体菌细胞中的DNA ，那么转化作用就不复存在。
2艾弗里实验（体外转化）
（1
（2）实验结论：DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
二、实验探究规律归纳：
例题1：研究发现少数病毒（如烟草花叶病毒，简称TMV
）体内仅有蛋白质和RNA 两种化学成分，这类生物的性状（如TMV 能感染正常烟草的叶片，使之出现相应的病斑）的遗传是受RNA 还是蛋白质控制？请设计实验探究TMV 的遗传物质。
（1）实验原理：
①利用水—苯酚溶液可以将TMV 分离，获得TMV 的蛋白质和RNA 。
②TMV 能感染正常烟草使之出现相应的病斑 ③遗传物质能使生物性状保持相对稳定
（2）实验材料：烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验器材 （3）主要实验步骤：
①获得TMV 的RNA 和蛋白质：水—苯酚溶液分离TMV ，获得纯净的TMV 蛋白质和RNA
②选择材料并分组：取正常生长烟草植物，选取生长状态基本相同的三张叶片，分别编号A 、B 、C 。
相应叶片的表现症状 （4）结果预测与结论
①A 、B 叶出现病斑，C 叶正常，并且用B 叶病斑组织感染正常叶片，仍出现相同病斑， 说明 TMV 中蛋白质是遗传物质 。
②A 、C 叶出现病斑，B 叶正常，并且用C 叶病斑组织感染正常叶片，仍出现相同病斑，
说明TMV 中RNA 是遗传物质。
三、拓展应用：
例题2、在肺炎双球菌转化实验中，将活的R 型细菌与加热杀死的S 型细菌混合后注入小鼠体内，在小鼠体内S 型、R 型细菌含量的变化情况如图所示。
下列有关叙述不正确的是 A 、cd 段上升的原因是S 型菌降低了小鼠
的免疫能力
B 、曲线ab 段上升，是因为小鼠体内还没 形成大量的免疫R 型菌的抗体
C 、曲线bc 段下降的原因是绝大多数的R
型菌转化成了S 型菌
D 、R 型细菌转化为S 型细菌，是因为R
型细菌内DNA 发生了基因重组。
注：试分析上图中两条曲线各个阶段变化的原因。
eb 上升的原因是小鼠体内免疫作用还不强，R 型细菌大量繁殖，bc 下降是因为小鼠体内产生的抗体与R 型细菌结合，将R 型细菌大量清除；c 点以后上升是因为S 型细菌破坏了小鼠的免疫功能，导致R 型细菌大量繁殖。
从f 点开始产生S 型细菌，由于S 型细菌有毒性，对小鼠的生理功能可以造成一定程度的破坏，使小鼠的免疫功能下降，而导致S 型细菌的大量增殖（呈S 型曲线增长）
多糖
脂质 DNA S 型细菌
R S
R
S ① ② ③（此步是实验的关键，依据③） ①R 型活细菌 注射 说明R 型细菌无毒性 ②S 型活细菌 注射 说明S 型细菌有毒性 ③加热杀死 的S 型细菌 注射 说明加热杀死的 S 型细菌已失活 ④R 型活细菌+ 加热杀死 的S 型细菌 注射 小鼠死
分离 培养
S 型细菌 体内转化。