Question

【題目】據(jù)研究，并非任意兩株R型菌與S型菌之間的接觸都可發(fā)生轉化。凡能發(fā)生轉化的，其R型菌必須處于感受態(tài)。所謂感受態(tài)是指受體菌最易接受外源DNA片段，并能實現(xiàn)轉化的一種生理狀態(tài)。處于感受態(tài)細菌的細胞內(nèi)發(fā)生一系列的變化：首先分泌感受態(tài)因子，該因子與細胞表面受體相互作用，誘導產(chǎn)生一些感受態(tài)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(jù)圖回答：

（1）S型菌DNA片段與感受態(tài)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(tài)特異蛋白結合并進入R型菌細胞內(nèi)。

（2）步驟⑤表示______。

（3）重組細胞經(jīng)DNA復制和細胞______后，產(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)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(wěn)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(jù)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(nèi)轉化實驗和艾弗里體外轉化實驗，其中格里菲斯體內(nèi)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(zhì)。

（1）水解DNA的酶是核酸酶，S型菌DNA片段與感受態(tài)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(tài)特異蛋白結合并進入R型菌細胞內(nèi)。

（2）據(jù)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(chǎn)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(zhì)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(xiàn)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(zhì)整合到R菌中引發(fā)R細菌發(fā)生變化。這種兩個DNA組合在一起，使其中一方的遺傳效應發(fā)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(wěn)定性較高。