問(wèn)題1:S型細(xì)菌的DNA經(jīng)過(guò)高溫為什么不會(huì)失去活性? 答:R型活肺炎雙球菌(受體菌)在對(duì)數(shù)期后期(生長(zhǎng)后期)約40min內(nèi)處于“感受態(tài)”,吸收外源DNA的能力比其他時(shí)期大1000倍。此時(shí),R型活肺炎雙球菌(受體菌)細(xì)胞膜表面有30-80個(gè)“感受態(tài)因子”位點(diǎn)。感受態(tài)因子是一種胞外蛋白,它可以催化外來(lái)DNA片段的吸收或降解細(xì)胞表面某種成分,從而使細(xì)胞表面的DNA受體顯露出來(lái)(也可能是一種自溶酶,可特異性地結(jié)合雙鏈DNA)。被加熱殺死的S型肺炎雙球菌(供體菌)通過(guò)自溶過(guò)程,釋放出自身的DNA片段(已經(jīng)失活,但雙鏈結(jié)構(gòu)尚存在,分子量小于1×107,約含15個(gè)基因),稱(chēng)之為“轉(zhuǎn)化因子”。當(dāng)“轉(zhuǎn)化因子”遇到“感受態(tài)”的R型活肺炎雙球菌(受體菌)時(shí),就有10個(gè)左右這樣的雙鏈片段與R型活肺炎雙球菌(受體菌)細(xì)胞膜表面的“感受態(tài)因子”位點(diǎn)相結(jié)合,在位點(diǎn)上進(jìn)一步發(fā)生酶促分解,形成平均分子量為4×106~5×106的DNA片段,然后雙鏈拆開(kāi),其中一條降解,另一條單鏈逐步進(jìn)入細(xì)胞,與受體菌DNA上的同源區(qū)段配對(duì),并使受體菌DNA的相應(yīng)單鏈片段被切除,從而將其替換,形成一個(gè)雜種DNA區(qū)段(它們間不一定互補(bǔ),可能呈雜合狀態(tài))。隨著受體菌DNA進(jìn)行復(fù)制,雜合區(qū)段分離成2個(gè)模板,其中之一類(lèi)似供體菌,另一類(lèi)似受體菌。當(dāng)細(xì)胞分裂后,已復(fù)制的DNA發(fā)生分離,于是就由R型肺炎雙球菌產(chǎn)生出S型肺炎雙球菌的后代。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為原核生物的轉(zhuǎn)化,其實(shí)質(zhì)是基因重組。因?yàn)镽型細(xì)菌與S型細(xì)菌的DNA可以在同源區(qū)段配對(duì),形成雜合細(xì)菌,所以通過(guò)分裂生殖形成R型和S型兩種后代細(xì)菌,不像許多人認(rèn)為的R型細(xì)菌直接變成S型細(xì)菌。 問(wèn)題2:R型細(xì)菌的DNA放入S型細(xì)菌的培養(yǎng)皿中,S型細(xì)菌會(huì)不會(huì)變成R型細(xì)菌? 答:無(wú)莢膜的R型細(xì)菌有非常重要的“感受態(tài)因子”位點(diǎn),保證了S型細(xì)菌的DNA可以進(jìn)入。S型細(xì)菌有莢膜,無(wú)“感受態(tài)因子”位點(diǎn),不能作為受體菌直接培養(yǎng)而發(fā)生轉(zhuǎn)化。那么S型細(xì)菌有可能變成R型細(xì)菌嗎?當(dāng)然有!自然狀態(tài)下可能通過(guò)基因突變來(lái)完成轉(zhuǎn)變,不是前文所述的轉(zhuǎn)化。用物理和化學(xué)方法進(jìn)行人工誘變,變過(guò)來(lái)的還有可能再變回去。 問(wèn)題3:我們吃進(jìn)的一些生物細(xì)胞,其中可能含有活性的DNA,會(huì)不會(huì)影響我們的細(xì)胞,使它們變成其他細(xì)胞? 答:真核生物的細(xì)胞膜表面結(jié)構(gòu)與原核生物的大不相同,轉(zhuǎn)化因子不能進(jìn)入細(xì)胞,因而不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)化本身只發(fā)生在同種菌株間或近緣菌株間)。因此,可以放心去吃想吃的東西,即使含有被加熱殺死的S型肺炎雙球菌也無(wú)妨 |
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