2025年高考生物肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗講解

　　S型肺炎雙球菌的DNA經(jīng)過高溫為什么不會失去活性?

　　60～100℃的高溫可殺死S型肺炎雙球菌細(xì)胞，一小部分DNA可以從死細(xì)菌釋放出來。但60～100℃高溫只能使DNA變性—DNA雙鏈的解鏈。由于DNA雙鏈?zhǔn)菈A基互補的，當(dāng)溫度恢復(fù)到正常條件時，因加熱拆開的兩條DNA單鏈上的堿基又可迅速配對復(fù)性，并形成互補雙鏈。

　　S型肺炎雙球菌如何使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的?

　　S型肺炎雙球菌DNA進(jìn)入R型菌這一過程的發(fā)生機理非常復(fù)雜，至今仍不很清楚。首先，R型細(xì)菌自身必須出現(xiàn)所謂的感受態(tài)，才能允許外源DNA進(jìn)入。現(xiàn)在已經(jīng)知道包括R型肺炎雙球菌在內(nèi)的一些細(xì)菌菌株，在培養(yǎng)基中生長的中晚期階段，其中少部分細(xì)菌可自發(fā)獲得感受態(tài)。現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)可以通過化學(xué)手段如氯化鈣和物理手段如高壓電擊處理，誘導(dǎo)一些細(xì)菌進(jìn)入感受態(tài)。細(xì)菌進(jìn)入感受態(tài)后，外界的DNA分子就易于進(jìn)入和通過感受態(tài)細(xì)菌表面的膜結(jié)構(gòu)，進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部。研究表明，在進(jìn)入R型肺炎雙球菌之前，R型菌會釋放內(nèi)切酶將全長的S型DNA降解為一些片段;然后另一些酶使S型DNA的雙鏈打開;此后一條DNA鏈被降解，一條DNA鏈進(jìn)入菌體內(nèi)部。最終S型DNA片段通過體內(nèi)同源重組被整合到R型菌的基因組中。

　　在“肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗”中，給小鼠直接注射S型菌的DNA會使小鼠死亡嗎?

　　不會。導(dǎo)致小鼠死亡的是S型菌，不是S型菌的DNA。S型菌的DNA在小鼠體內(nèi)會降解。

　　R型肺炎雙球菌的DNA放入S型細(xì)菌的培養(yǎng)皿中，S型細(xì)菌會不會變成R型細(xì)菌?

　　不會。這是由于S型菌有莢膜，難以在自然條件下進(jìn)入感受態(tài)，因而難以接受外源DNA。

　　我們也會吃一些生物的細(xì)胞，其中可能有活性DNA，這些DNA會不會使我們的細(xì)胞變成其他細(xì)胞?

　　高等動物的消化系統(tǒng)如胰腺可以大量分泌核糖核酸酶和脫氧核糖核酸酶，能高效并完全徹底地降解通過飲食攝入體內(nèi)的任何種類的核酸;同時，機體的組織和細(xì)胞內(nèi)也有大量的核糖核酸酶和脫氧核糖核酸酶，隨時準(zhǔn)備降解外來的核酸。因此，食物中的外源DNA和RNA分子是不能進(jìn)入機體組織細(xì)胞內(nèi)的。

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