Question

【題目】據研究，并非任意兩株R型菌與S型菌之間的接觸都可發生轉化。凡能發生轉化的，其R型菌必須處于感受態。所謂感受態是指受體菌最易接受外源DNA片段，并能實現轉化的一種生理狀態。處于感受態細菌的細胞內發生一系列的變化：首先分泌感受態因子，該因子與細胞表面受體相互作用，誘導產生一些感受態特異蛋白，其中包括膜相關DNA結合蛋白、細胞壁自溶素和幾種核酸酶。其轉化過程圖示如下：

請據圖回答：

（1）S型菌DNA片段與感受態R型菌細胞膜表面相關DNA結合蛋白結合，其中一條鏈在______酶的作用下水解，另一條鏈與感受態特異蛋白結合并進入R型菌細胞內。

（2）步驟⑤表示______。

（3）重組細胞經DNA復制和細胞______后，產生大量的S型菌導致小鼠患敗血癥死亡。控制莢膜形成的S基因對細菌性狀的控制，體現了基因對性狀的______（填“直接”或“間接”）控制。

（4）肺炎雙球菌的轉化實驗說明通過DNA可以實現細菌間______的轉移，為______工程的開展奠定了理論基礎。

（5）“R型菌轉化成S型菌”屬于______（填可遺傳變異類型），加熱殺死的S型細菌失去抗原性，但DNA片段仍有遺傳效應的原因是______。

Answer 1

【答案】 核酸（DNA） S型細菌DNA片段被整合到R型細菌的基因組（DNA分子） 分裂 間接 性狀 基因 基因重組 DNA對熱穩定性較高

【解析】試題分析：本題結合圖解，考查肺炎雙球菌轉化實驗實驗，需要學生學會根據圖中信息結合所掌握的知識點準確答題。本題的知識點是：肺炎雙球菌轉化實驗包括格里菲斯體內轉化實驗和艾弗里體外轉化實驗，其中格里菲斯體內轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌；艾弗里體外轉化實驗證明DNA是遺傳物質。

（1）水解DNA的酶是核酸酶，S型菌DNA片段與感受態R型菌細胞膜表面相關DNA結合蛋白結合，其中一條鏈在核酸酶的作用下水解，另一條鏈與感受態特異蛋白結合并進入R型菌細胞內。

（2）據圖可以看出，步驟⑤是R型細菌的DNA與S型細菌的DNA整合的過程，即S型細菌DNA片段被整合到R型細菌的DNA分子中。

（3）重組細胞完成后，要進行細胞分裂，產生大量的S型菌導致小鼠患敗血癥死亡。基因對性狀的控制有兩種類型：一是基因能通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；二是基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀。因為莢膜的成分是多糖，因此S基因不能直接控制它，而是通過控制形成多糖的酶的合成來控制多糖莢膜的形成，因此屬于間接控制。

（4）肺炎雙球菌的轉化實驗說明通過DNA可以實現細菌間性狀的轉移，為基因工程的開展奠定了理論基礎。

（5）“R型菌轉化成S型菌”是S菌的遺傳物質整合到R菌中引發R細菌發生變化。這種兩個DNA組合在一起，使其中一方的遺傳效應發生相應改變的過程，屬于基因重組。加熱殺死的S型細菌失去抗原性，但DNA片段仍有遺傳效應的原因是DNA對熱穩定性較高。