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…     

"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…     

肺炎双球菌的转化现象

肺炎双球菌的转化现象是1928年由格里芬(Griffith)所作的肺炎双球菌对小家鼠的感染实验中发现的。十六年后,阿维利(Avery)等重复了上述实验,并进一步将有荚膜肺炎双球菌的DNA、蛋白质、荚膜提纯,然后分别与活的无荚膜的肺炎双球菌混合,结果证实能起转化作用的是DNA,而蛋白质、荚膜等物质并无作用。     

"基因的本质"一章教学中常见问题释疑

结合多年教学实践,对"基因的本质"一章教学中常见问题,例如,肺炎链球菌的转化实验中,为何加热致死的S型细菌仍能使R型细菌转化为S型细菌、S型细菌使R型细菌转化为S型细菌的原理是什么、是否所有的R型细菌都能转化为S型细菌、为何要用32P、35S标记噬菌体而不用14C、3H、18O或15N标记噬菌体、维持DNA结构稳定性的...     

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.     

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。     

体克变的可能原因:DNA甲基化变异

最近的一些文章提出了植物组织培养诱发变异(体细胞克隆变异)的可能机理。Minnesota大学的科学家S.M.Kaepplar和R.L.Phillips提出了DNA甲基化作用中的变异可能是体克变的主要原因的假说,他们描述了支持这一假说的实验。 Kaeppler和Phillips用DNA探针研究了从玉米纯系组培物产生的R0植株自交产生的R1种子长成的21个子系。其中8种探针可以检测DNA甲基化作用的增减。这些探针的检测结果显示,39%的家系DNA甲基化程度降低,没有检出甲基化增加的情况。另外12个只能检测甲基化增加的探针则显示甲基化作用没     

家蚕DNA诱导蓖麻蚕产生无洞茧

异源DNA诱导遗传性变异的研究,近年来受到广泛的重视。周光宇教授经过广泛的实地调查,认为远缘DNA片段在母本DNA复制过程中,有可能被重组而使子代出现变异。因而她提出了常规远缘杂交中,存在着DNA片段杂交的假设(周光宇等,1979),我们曾用家蚕DNA或DNA蛋白,分别注入蓖赞蚕幼虫体内,结果后代发生了幼虫皮斑性状的改变(陈元霖等,1981)。本文报告我们用家蚕DNA诱导蓖麻蚕产生无洞茧的试验结果。     

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     

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).     

肺炎链球菌溶血素黏膜免疫抗定植保护作用的研究

目的原核表达△A146Ply蛋白,评价△A146Ply黏膜免疫对肺炎链球菌（Streptococcuspneumon—ioe,5．Pn）在宿主鼻咽部定植的保护作用。方法IPTG诱导、Ni—NTA树脂纯化获得纯化的△A146Ply蛋白,经黏膜免疫BALB／C小鼠,制备其特异性抗血清;进行体内抗定植实验,观察小鼠鼻咽部灌洗液和肺部残存的细菌数量,检测△A146Ply黏膜免疫对19F型肺炎链球菌在鼻咽部定植的保护作用。为验证该保护作用是否具有广谱性,培养血清型14型、3型、6型和2型S．pn,经鼻腔感染免疫后小鼠,评价△A146Ply蛋白黏膜免疫对多株肺炎链球菌定植的保护作用。进行体外抗黏附实验,检测△A146Ply蛋白及其抗血清是否对无荚膜的肺炎链球菌R6黏附A549细胞具有抑制作用。结果获得了纯度〉90％的目的蛋白;体内实验结果显示,△A146Ply黏膜免疫可以显著降低肺炎链球菌19F在宿主鼻咽部和肺部残存的细菌数量（P〈0．01）;14型和3型肺炎链球菌在免疫后小鼠鼻咽部及肺部定植的数量均显著下降（P〈0．05）,2型肺炎链球菌在免疫后小鼠肺部定植的数量显著下降（P〈0．05）,6B型肺炎链球菌在免疫组与对照组小鼠鼻咽部及肺部均无显著差异（P〉0．05）;△A146Ply特异性抗血清△A146Ply蛋白对R6黏附A549细胞的抑制效应呈剂量依赖性。结论△A146Ply蛋白经黏膜免疫BALB／C小鼠可以对多种血清型的肺炎链球菌在宿主鼻咽部及肺部的定植提供显著保护作用,为Ply作为肺炎链球菌疫苗候选蛋白的应用提供了实验依据。     

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.     

白菜rDNA及C-(0)t-1DNA的荧光原位杂交及其核型分析

以早熟白菜苔为实验材料,从其基因组DNA中分离出C0t-1 DNA并用生物素标记作探针,25S rDNA用地高辛标记作探针,对有丝分裂中期相染色体进行双色荧光原位杂交。每对染色体上均显示出了特定的C0t-1 DNA荧光原位杂交带型,5对染色体上显示出了25S rDNA荧光原位杂交带型。双色荧光原位杂交证实了C0t-1 DNA与25S rDNA二者具有一致的染色体位置特征,表明基于rDNA及C0t-1 DNA的荧光原位杂交核型分析技术,优于目前普遍采用的只基于rDNA的荧光原位杂交核型分析方法。结合C0t-1 DNA与25S rDNA的荧光原位杂交带型和传统的染色体的形态学标记分析方法及白菜已公布的基于rDNA分布的核型分析结果,创建了一个精确的白菜核型。     

应用基因芯片技术检测非综合征型耳聋基因突变

目的:应用遗传性耳聋基因芯片对散发性聋患者进行分子病因学检测,评估其在遗传性耳聋快速基因诊断中的可靠性。方法:门诊收集散发性聋患者10例,取外周血,提取基因组DNA,用遗传性耳聋基因芯片检测4个中国人中常见的耳聋相关基因中的9个热点突变,包括GJB2(35delG、176del16bp、235delC及299delAT)、GJB3(C538T)、SLC26A4(IVS7-2AG、A2168G)和线粒体DNA 12S rRNA(A1555G、C1494T)。同时,PCR扩增GJB2、线粒体12S rRNA基因全序列,DNA测序,以验证基因芯片检测结果的准确性。结果:在10名耳聋患者中,基因芯片方法检出1例携带线粒体DNA 12S rRNA C1494T突变;2例GJB2基因235delC纯合突变;2例235delC杂合突变;SLC26A4基因和GJB3基因未检出突变。基因芯片的结果与测序结果完全一致。结论:遗传性耳聋基因芯片技术对中国人常见耳聋相关基因热点突变的检出率高,结果准确、可靠,具有快速、高通量、高准确性、低成本等特点,能够满足临床耳聋基因检测的要求,同时结合产前诊断技术能有效预防耳聋患儿的出生,因而具有广阔的临床应用前景。     

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。     

人类体表体内正常菌类的调查实验

人体内外都有微生物存在。如皮肤上就有很多种微生物,常见的主要是皮肤葡萄球菌,肠道内有大肠杆菌;鼻腔中主要是类白喉杆菌、葡萄球菌、肺炎双球菌、卡他菌等。本实验的目的是用实验的方法让学生亲眼观察到体内外某些正常菌类。下面介绍取皮肤和咽部两个样本的实验。     

家族性渗出性玻璃体视网膜病变患者LRP5基因突变研究

家族性渗出性玻璃体视网膜病变(familial exudative vitreoretinopathy, FEVR)是一种遗传性眼科疾病,主要特征为视网膜周边血管发育异常和病变。由于病变程度不同,临床表型可从无明显症状到眼睛完全失明。本文通过研究3个中国FEVR家系和1个散发型患者,探索其致病突变与疾病表型之间的关系。收集家系中患者及亲属的外周血制备基因组DNA,设计引物以扩增FEVR致病基因FZD4、LRP5、NDP和TSPAN12的外显子区域并通过Sanger法进行测序。结果发现,在LRP5基因上存在3个未在dbSNP数据库及千人基因组计划数据库中报道过的杂合突变p.M181R、p.R399S和p.G503R,以及2个已发现但未在FEVR中报道过的杂合突变p.R494Q和p.G876S。生物信息学分析表明这5个突变位点均高度保守,为有害突变。荧光素酶报告基因实验证明了这5个突变均不能激活Norrin/β-catenin信号通路,进一步证明了这5个突变的致病性。该研究扩充了我国FEVR疾病的遗传数据库,可为该疾病的分子诊断提供依据。     

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