谈谈转化实验

一九二八年,英国细菌学家,医生格利菲斯发现了肺炎双球菌的转化实验之后,相继有人用肺炎双球菌作了类似的实验,其结果与格利菲斯的实验相一致。例如: 虽然埃弗里等人用温和的电泳等生化方法,证明了引起R型肺炎双球菌遗传性改变的原因是S型肺炎双球菌DNA作用的结果。但是,S型肺炎双球菌在加热杀死之后,毒性为什么会消失?其DNA为什么还具有活性?它如何作用于活的R型肺炎双球菌?怎样使R型肺炎双球菌的遗传性发生改变?其作用的机理是什     

艾弗里的转化实验为基因工程理论的建立提供的启示

回顾艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验,它在DNA转移和可操作性方面为基因工程留下众多启示,并为其奠定方法学基础、勾画技术蓝图。从2017年全国卷的最后一道高考题着手,对艾弗里的实验及其启示进行分析。     

考证"DNA是主要的遗传物质"的实验逻辑

为了清晰地认识科学家们证明DNA是遗传物质的整个过程和实验思路,以肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验为主线,阐明了一个较为详实的求证逻辑.     

"DNA是主要的遗传物质"一课的教学设计

在高中生物第 6章“遗传和变异”的第 1节“遗传的物质基础”中 ,第 1课时“DNA是主要的遗传物质”的内容主要是通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌”两个实验来证明 DNA是遗传物质 ,看似其内容简单 :几个前人已经做成功的实验得出一个大家从媒体上早已熟知的结论 ,可实际上 ,细细推敲 ,这几个实验的设计思路是什么 ?设计的科学性在哪里 ?实验结论是如何被一步一步证实出来的 ,学生并不易掌握 ,尤其对“肺炎双球菌转化实验”的第 4步 ,加热杀死的 S型细菌与无毒的 R型细菌混合后 ,为什么就使小鼠致死这个实验过程 ,如果只是…     

肺炎双球菌的转化涉及的几个问题

《生物学通报》2005年第2期第17页刊登的肺炎双球菌和DNA转化的问题解答3则(1),其中一些说法似是而非,或者是不恰当的。现分别将原来的3个问题列出,并对“问题解答3则”涉及到的一些问题进行讨论。     

关于噬菌体侵染细菌实验的教学策略探析

证明DNA是遗传物质的实验有两个,这两个实验都是高中阶段生物课程教学中非常重要的实验,一个是肺炎双球菌的转化实验,另外一个就是噬菌体侵染细菌实验,其中噬菌体侵染细菌实验探讨的难度相对较大。通过本文,笔者将结合自身教学经验,对该实验的教学策略进行探讨。     

问题解答

问题1:S型细菌的D N A经过高温为什么不会失去活性?答:R型活肺炎双球菌(受体菌)在对数期后期(生长后期)约40m in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)通过自溶过程,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…     

某些细菌荚膜的免疫染色反应

1902年Neufeld氏发现肺炎双球菌与相应的抗血清混合后,荚膜发生肿胀现象,利用这个现象观察抗原与抗体之间的反应,叫荚膜肿胀反应。我们在细菌检验工作中,又发现一些细菌的荚膜,用相应的抗血清处理后,能被某些染料染色。利用免疫与染色相结合的方法,     

用奥卜托新碱敏感试验鉴定肺炎双球菌

为了便于临床诊断和治疗,要求对肺炎双球菌的鉴定简便,又易于和草绿色链球菌区别开。奥卜托新碱可杀死肺炎双球菌,在血清中1:400,000时仍有杀死作用。1963年开始我们试用奥卜托新碱(Optochin basicum,简称OB)来鉴定肺炎双球菌(以下简称OB试验),现将试验结果报告如下。     

理查德·约翰·罗伯茨

1944年,艾弗里通过肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质,从而使人们对基因的认识有了根本性改变.在20世纪70年代,尽管转座子的存在已被证明,但大多数科学家都认为基因是连续排列在DNA上的一段有功能的片段(转座子插入破坏了这种完整性而使基因失活),然而1977年两位科学家"基因内不编码序列(内含子)"的独立发现使传统的基因概念发生了动摇,大大推动了分子生物学的迅猛发展.两位科学家之一就是美国新英格兰生物实验室的理查德·约翰·罗伯茨(Richard John Roberts).     

高等植物的遗传转化

自1944年Avery首次阐明肺炎双球菌的遗传转 化机理后,人们一直在探索适合高等植物的转化途径, 但早期用DNA直接处理种子或细胞均未取得成功。,。 197;年,Van LarebekeEs',等在根癌农杆菌中发现一 种与双子叶植物肿瘤诱导有关的质粒,即Ti质粒‘ 1977年ChiltonL",等用限制性内切酶谱法证明,在植 物的冠廖瘤组织中存在农杆菌Ti质粒的一个片段,称 为转移DNA (T-DNA), T-DNA在植物基因组中的 整合和表达导致肿瘤的发生。此后以Ti'质粒为基础 的植物遗传转化研究获得迅速发展,在理论和应用方 面均取得很大成就“,‘。本文主姿对植物转化的机理 和方法进行综述。     

肺炎链球菌及其多糖菌苗

<正>一、一般情况 肺炎链球菌(Strep Pneuwmoniac)又名肺炎双球菌,为链球菌科的链球菌属中的一种。为1881年由巴斯德首先分离出,之后美国Stornberg也报导了。肺炎链球菌对成人主要引起大叶性肺炎,对婴幼儿引起中耳炎。它引起的肺炎是一种呼吸道常见的急性传染病,在化脓性脑脊髓膜炎的病原中,它也是首要的病原菌。在正常人的口腔及鼻咽腔内,此菌经常存在形成带菌状态。在机体抵抗力下降时引起疾病,尤其是老年人及免疫缺陷病人,脾切除及脾功能障碍的病人,对本菌的感受性更高。可能与患者体内补体替代途径中某种成分的缺陷有关。 肺炎链球菌为革兰氏阳性,有荚膜,矛头状的双球菌,常排成直的短链,在含血清的肉水中弥漫地散在生长。在血琼脂上的菌落呈光滑型,其周围有一狭窄溶血环?-hemolysis为相对厌氧菌。有些菌株从临床标本分离时需要二氧化碳,加热     

我们吃进的一些生物细胞，其中可能含有有活性的DNA，会不会影响我们的细胞，使它们变成其他细胞？

真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同,转化因子不能进入细胞,因而不会发生转化(转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间)。因此,可以放心去吃想吃的东西,即使含有被加热杀死的S型肺炎双球菌也无妨。     

PHA刺激对淋巴细胞修复DNA损伤的影响

本文报道PHA刺激对淋巴细胞DNA修复的影响的实验结果。以254nm波长的UV照射细胞(30J/m~2)引起DNA损伤,以[~3H]-TdR掺入实验测定非程序DNA合成,用超微量法测定细胞的NAD~+含量,并以[~(35)S]-蛋氨酸掺入,聚丙烯酰胺凝胶电泳及放射自显影术测定蛋白质生物合成,其结果如下: (1)在被PHA转化的淋巴细胞内非程序DNA合成,随PHA刺激的时间加长而增高;PHA处理淋巴细胞42小时,合成的速率约增加4倍;(2)在转化的淋巴细胞内,非程序DNA合成及程序DNA合成都被N-乙基马来酰亚胺(一种DNA聚合酶α的抑制剂)抑制,表明在DNA修复过程中DNA聚合酶α可代替DNA聚合酶β发挥作用; (3)UV照射后,被PHA刺激的淋巴细胞内NAD~+含量大约减少43.2％,而对照淋巴细胞内NAD~+的含量只减少25％,似乎说明PHA刺激能促进淋巴细胞内的P-ADP-核糖化作用;(4)在受PHA刺激72小时的淋巴细胞内有多种蛋白质合成,这些细胞在UV照射后以含10μg/ml嘌呤霉素的培养基培养,则非程序DNA合成被明显抑制(P<0.01),这提示DNA修复是一需要蛋白质合成的过程。此外,在受UV照射后10-45小时的淋巴细胞内,诱导产生一种分子量大约34000道尔顿的蛋白质。 上述结果表明,当PHA使淋巴细胞从静止状态转化为增殖状态时,有多种酶被诱导。由于这些酶,如DNA聚合酶α及P-ADP-核糖聚合     

质粒DNA对大肠杆菌转化条件的探讨

某些细菌的转化作用,在很早以前就已实验成功(Hotchkiss and Gzbor 1970)但是,使用外源DNA直接对大肠杆菌的转化,却没有成功的报道。直至1970年才首次发现经过氯化钙处理的大肠杆菌可以吸收噬菌体λDNA而发生转导(transfection)作用(Mandel and Higa 1970)两年后Cohen(1972)实验室使用同样的氯化钙处理法,首次采用抗菌素抗性因子(R因子)对大肠杆菌转化成功。这两篇文章都报道了大肠杆菌的转化频率受到一定因素的限制,但都只是对部分的因素做了探讨,而且在大肠杆菌里直接影响转化的某些因素,并没有见到实验结果发表。     

鱼腥藻(Anabaena 7120)DNA的转化作用

用化学方法从固氮蓝藻鱼腥藻(Anabaena 7120)细胞中有效地提取了DNA,以此为供体DNA,用它的氧敏感固氮突变种鱼腥藻一1(Anabaena-l)为受体进行转化实验。在大量的转化实验中,仅有两次获得转化后的突变种在空气中、在无氮培养基上能生长,其转化频率为10~(-6)—10~(-5)。转化子在有氧条件下的乙炔还原活力相当于野生种。它表明突变种的除氧系统通过转化而得到恢复。推测鱼腥藻7120突变种可能具有吸收和整合外源DNA的能力。对丝状蓝藻转化困难的原因进行了探讨,结果表明受体藻胞外DNA酶活力水平高于其他单细胞蓝藻,这可能是影响有效地转化作用的重要原因之一。     

核酸杂交技术及其在肿瘤研究中的某些应用

1957年 Warner 等首先发现 polyA 与 polyU能形成稳定的双链结构,但当时未引起人们的重视。直到1960年 Doty 等发现肺炎双球菌的双链 DNA 可以通过物理的方法解离成二条单链,又可再聚成双链。这才使 Spiegelman 等按     

~(60)Co γ线对肿瘤病人T、B淋巴细胞转化过程中三种大分子合成的效应

应用植物血凝素(PHA)和脂多糖(LPS)激活淋巴细胞,以氢-胸腺嘧啶核苷(~3H-TdR)、碳一尿嘧啶核苷(~(14)C-UR)和碳-缬氨酸作掺入实验,以分别反映T、B淋巴细胞转化过程中的DNA、RNA和蛋白质的合成能力。共测定了50例肿瘤病人,与正常人比较:T淋巴细胞转化能力明显降低,B淋巴细胞转化能力显著增高。经过一个疗程的~(60)Co照射后T细胞转化比照前又显著降低,B细胞转化比照前又显著增高,三种大分子合成都表现同样的规律,反映了辐射抑制T淋巴细胞DNA和RNA合成,相反地刺激了B淋巴细胞的DNA、RNA和蛋白质的合成。以上的辐射效应随照射剂量和照射野的增加而愈益明显。     

细菌表面蛋白及多糖结构的免疫原性

细菌表面的多糖及其蛋白质参与细胞各种生理和生化过程的调节,其结构与功能十分复杂.迄今大多数细菌表面的多糖与蛋白质的功能尚未认识清楚.多年来,细菌表口自i结构分子的免疫原性研究一直是微生物学领域研究的重点领域之一.本期介绍了林子琳、郭养浩等[1]在研究荚膜血清型肺炎链球菌表面蛋白A(PspA)的过程中,采用FY01rPspA免疫小鼠,显示了该蛋白较好的免疫原性.动物保护实验表明,FY01 rPspA免疫的小鼠对FY6B、FY01两种菌的攻击具有较好的保护作用,该工作对于研制高效肺炎球菌疫苗具有一定的参考价值.另外,李伟欣、李平兰等[2]研究一种双歧杆菌胞外多糖(Bifidobacteriun spp.exopolysaccharide)的工作,他们发现该多糖对于小鼠具有一定的免疫调节作用.     

疑难问题解答一例

问:在噬菌体侵染细菌的实验中,怎样知道进入细菌细胞的是噬菌体的DNA而不是蛋白质呢?答:噬菌体是有蛋白质的外壳包裹着DNA的简单结构.它侵染细菌时,进入细胞的是DNA还是蛋白质呢?美国科学家赫尔希(Hersher)和蔡斯(Chase)在1952年做了如下的实验回答了这个问题.他首先将噬菌体培养在含有用~(32)P同位素标记的磷酸盐培养基上,结果DNA被~(32)P标记.而蛋白质一般只是由C、H、O、N、S元素组成,而不含P,故蛋白质不会被标记.他又将噬菌体放在含有~(35)S同位素标记的硫酸盐培养基里培养,结果噬菌体的蛋白质被~(35)S标记上.而DNA没有被标记.