肺炎双球菌转化实验是考试中经常出现的考点，实验看似简单明了，内容仔细去思考就会发现很多疑难问题要解决。
1认识肺炎双球菌肺炎球菌有时也叫肺炎双球菌,它是早在年发现的致病细菌。根据菌落的特征分为两种类型:光滑型(S)和粗糙型(R),S和R分别是英语单词smooth(光滑)和rough(粗糙)的第一个字母。S型细菌的菌体有荚膜,R型细菌的菌体无荚膜。
S型细菌能侵染和寄生在人体内,引起肺炎,也能侵染其他哺乳类动物如兔、马,还能侵染家鼠,能引起败血症。荚膜是某些细菌细胞壁外的一层较松厚而且较固定的粘液性物质,主要由水、多糖或多肽组成。
S型细菌的菌体有荚膜,进入吞噬细胞后,受荚膜的保护,能抵抗吞噬和消化作用,从而迅速繁殖、扩散,能引起肌体发生疾病,严重时引起死亡。这就是肺炎双球菌转化实验中将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡的原因。
R型细菌无荚膜,能被吞噬细胞吞噬、消化,所以不能使肌体患病。这也就是肺炎双球菌转化实验中将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡的原因。致病与否，关键是看有无荚膜。
2了解败血症败血症是一种严重的急性全身性感染,由于致病菌侵入并存留于血液循环中不断繁殖,产生大量毒素而引起全身寒战、高热、恶心呕吐、大汗及头痛头晕等症状,甚至出现昏迷。重者发生中毒性休克。化验血液可见白细胞计数增高,血液培养中可见细菌生长。此症多继发于全身或局部感染性疾病,如呼吸道、胆道、泌尿系统感染,还有严重创伤,如大面积烧伤、开放性骨折等,以及蜂窝组织炎等外科软组织化脓性感染等。
引起人败血症的常见致病菌主要是金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等。此症危险性较大,积极认真治疗各种感染性疾患及防止外伤感染,是预防败血症发生的关键。
3．格里菲斯的体内转化实验
实验中将加热杀死的S型和活的R型混合注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡，并从小鼠体内分离出活的S型，且其后代仍是有毒性的S型。格里菲思推论：在已经加热杀死的S型细菌中，必然含有一种“转化因子”，促使R型转化为S型，且这种转化可遗传。
弗雷德里克·格里菲斯的实验
弗雷德里克·格里菲斯以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，他将活的、无毒的RⅡ型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的SⅢ型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的SⅢ型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的SⅢ型肺炎双球菌和少量无毒、活的RⅡ型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的SⅢ型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用，实验表明，SⅢ型死菌体内有一种物质能引起RⅡ型活菌转化产生SⅢ型菌，这种转化的物质（转化因子）是什么?格里菲斯对此并未做出回答。
注入宿主的细菌类型细菌特征宿主感染后反应II-R（粗糙型）无荚膜存活III-S（平滑型）有荚膜死亡死的III-S存活死的III-S+活的II-R死亡质疑一：是S型复活还是R型被转化？
学生的质疑：为什么是R型被转化，而不是加热杀死的S型复活呢？
分析解答：学生提出这样的质疑，主要是对蛋白质的化学性质不太了解。蛋白质具有一定的空间结构才具有生理活性，加热会破坏蛋白质的空间结构（变性），且该过程不可逆。所以加热后蛋白质变性失活，不可能再恢复其功能（可以高温下酶失活为例）。而蛋白质是生命活动的承担者，蛋白质失活了，生命活动就不可能再恢复，也就是说热杀死的S型是不可能复活的。
质疑二：加热杀死的S型的DNA为什么没被破坏还可以发挥转化作用？
学生的质疑：加热杀死的S型菌的蛋白质变性失活了，失去了生理功能。那为什么热杀死的S型的DNA还有作用呢？
分析解答：学生提出这样的质疑，和上一个问题的原因相似，主要是对DNA的结构及化学性质不太了解。DNA是由两条链形成的双螺旋结构，两条链间碱基通过氢键连接。加热会使氢键断裂，使DNA双螺旋解开成单链，称为DNA变性。但和蛋白质变性不同的是，当温度缓慢降低时单链又可以重新形成双链，称为DNA复性。所以，加热杀死的S菌的DNA还是有作用的。
质疑三：转化因子是S型菌的整个DNA，还是DNA片段？
学生的质疑：发挥转化作用的到底是S型菌的整个DNA，还是DNA片段？
分析解答：这个问题涉及的是DNA分子变性、复性、以及基因的有关知识。通过查阅资料发现：常用的DNA变性方法主要是热变性方法和碱变性方法。热变性使用得十分广泛，但是高温可能引起磷酸二酯键的断裂，得到长短不一的单链DNA。而碱变性方法则没有这个缺点，在pH为11.3时，全部氢键都被淘汰，DNA完全变成单链的变性DNA。
决定生物性状的基本单位叫做基因，它是核酸上具有遗传效应的片段。S菌的DNA上具有与荚膜形成有关的片段（基因），加热杀死S菌时，S型菌的DNA可能因高温引起磷酸二酯键的断裂，得到长短不一的单链DNA。所以加热杀死S菌的时候，会得到与荚膜形成有关的DNA片段。该片段与R菌DNA整合后，使得其也可以形成荚膜，即转变为S型。
质疑四：S菌的DNA将R菌转化，还是S菌的DNA直接控制合成了S菌？
补充证明RNA是遗传物质的实验──烟草花叶病毒侵染实验。学生在知道烟草花叶病毒的RNA侵染烟草细胞后，利用其所带的遗传信息控制合成了新的烟草花叶病毒的知识后，对肺炎双球菌体内转化实验又提出了新的质疑。
学生的质疑：为什么是S型菌的DNA转化了R型，而不是S型菌的DNA像烟草花叶病毒的RNA侵染烟草细胞后直接控制合成了S菌？
分析解答：学生发生这样的疑问是因为对病毒的结构和复制、细菌的结构和繁殖的知识掌握的不够清晰，不能区分这两种生物的特征。病毒是非细胞结构的生物，由蛋白质外壳和核酸组成，子代病毒是通过病毒核酸（遗传物质）在宿主细胞中控制合成的核酸和蛋白质组装而成。而细菌是细胞结构生物，细胞通过分裂实现增殖，也就是说新细胞只能来自于细胞的分裂，而不可能来自于其他细胞直接合成。所以该实验中应该是S型菌的DNA转化了R型菌，而不是像烟草花叶病毒侵染实验那样直接控制合成了S菌。
质疑五：杀死的S型细菌为什么不会使小鼠死亡，而加入R型细菌之后小鼠就死亡了？
年，阿洛维将II-R型细菌和III-S型细菌的无细胞提取液（所有完整细胞、细胞碎片、荚膜分子都通过离心和过滤从提取物中去掉）混合，培养皿上仍长出了III-S型细菌。这否认了R型细菌以某种方式使加热杀死的S型细菌“复活”。而是S型细菌细胞提取物中含有转化因子，并且它的化学本质还是未知的。必修二里对于格里菲斯所做的实验的结论也是：加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成将R型细菌转化形成有毒性的s型活细菌的活性物质，而这一个活性物质命名叫做“转化因子”，后来被证实这个转化因子是S型细菌的遗传物质——DNA。虽然在加热过程中，s型细菌已经死了，但是它自身的遗传物质还没有失活，只是蛋白质失活了而已，它的DNA可以整合到R型细菌的遗传物质中，并且继续发挥自身的作用，利用R型细菌提供的材料，随着R型细菌的增殖而增殖，并指导S型细菌的蛋白噬菌体感染传递遗传物质的转导以及通过细菌细胞的接触而转移DNA的细菌接合。
细菌转化过程包括有转化能力的染色体DNA片段的吸附、吸收和整合3个阶段。外源DNA首先吸附在细菌细胞表面的一些接受位点上，能吸附的DNA主要是双链状态的，在通过细胞膜进入细胞的吸收过程中DNA分子转变为单链，并与R型细菌内的同源区段配对，形成杂合区段，接着发生错配碱基对的修复校正：如果是以s型细菌的DNA作为模板进行修复，那S型细菌的DNA就会以这种形式整合到细菌染色体上。外源基因整合后，通过基因表达使受体细菌的表型发生相应的变化，如果整合到R型细菌中的DNA正好含有控制荚膜形成的基因，则会表现出有荚膜的特性。
所以，格里菲思把不产荚膜的无毒的粗糙型肺炎双球菌和加热杀死后的产荚膜的有毒的光滑型肺炎双球菌混合注射小鼠，发现小鼠被感染致死，从小鼠的血液中分离出活的产荚膜的S型肺炎双球菌，而且是与加热杀死的S型细菌相同的Ⅲ-S型，因此这些S型细菌不可能是通过这些特定的R型细菌突变而来的。R型细菌之所以能产生S形的性状，是发生了“转化”，简单说，转化就是R型细菌接收了S型细菌的DNA，把它的DNA整合到了自己的DNA上面，获得了S型细菌的形状，长出荚膜。而要注意的是，在这个过程中，不可能生成S型细菌，因为S型细菌也是一个独立的菌种，有自己的特异的染色体、细胞质等，它的染色体只可能被吸收，部分整合到R型细菌的染色体上，导致R型细菌的染色体不可能完全表达，因此产生S型细菌的性状，而不是真的转变成s型细菌。
质疑七：S型细菌的DNA非要用R型细菌当宿主细胞吗，它怎么不能用小鼠体内的细胞当宿主细胞来进行增殖吗？首先，受体细菌和供体细菌的亲缘关系会产生影响。当亲缘关系愈远，转化效率愈低，这主要是受吸附位点专一性和染色体的同源程度的影响。DNA分子的联会是供体DNA整合到受体DNA上的先决条件，联会一般只发生在同源染色体之间，而亲缘关系愈远则同源性愈低，所以转化效率也愈低。因此对比起来，S型和R型细菌之间DNA的差异相对小鼠来讲要小得多，在转化过程中当然是R型细菌具有优先性，所以一般以R型细菌的细胞作为受体细胞。
其次，任何细胞都有自己的保护系统，没有保护的DNA进入外源细胞就会被降解，而不会表达。小鼠细胞，更能识别S型细菌的DNA是外源DNA。再者，加热杀死的S型细菌就算用小鼠体内的细胞当宿主细胞增殖，它本身无荚膜，无毒性，会被小鼠免疫系统杀死。
还有，真核细胞和原核细胞的表达系统也有差别，真核细胞的核糖体是80S（包括60S与40S的大小亚单位），而原核细胞是70S（包括50S与30S的大小亚单位），所以S型细菌表达出来的基因在真核细胞里面不一定能顺利的进行表达。
质疑八：R型细菌发生转化后，R型细菌和S型细菌的数量比例哪个多？试题：英国科学家格里菲思将无毒性R型菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。请问在小鼠体内可找到下列哪些类型的细菌（）
A.有毒R型B.无毒R型C.有毒S型D.无毒S型
此题情境是肺炎双球菌的体内转化实验，要注意课本中介绍肺炎双球菌的转化实验分为体内转化和体外转化实验。在艾弗里的体外转化实验中，原来培养基里全为R型细菌，R型细菌吸收外缘DNA发生转化并非%，并且转化后的S型细菌繁殖的后代又有一半是R型细菌，所以在体外转化实验中是R型细菌多而S型细菌少。
4．艾弗里的体外转化实验
艾弗里和他的同事为了弄清转化因子是什么，分离提取了S菌的DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入已培养R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌。艾弗里还发现：如果用DNA酶处理S型菌的DNA，使DNA分解，就不能使R型细菌发生转化。
埃弗雷（艾弗里）等人的进一步实验
年美国的埃弗雷(O．Avery)、麦克利奥特(C.Macleod)及麦克卡蒂(M．Mccarty)等人在格里菲斯工作的基础上，对转化的本质进行了深入的研究（体外转化实验）。他们从SⅢ型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和RⅡ型活菌混合均匀后注射人小白鼠体内，结果只有注射SⅢ型菌DNA和RⅡ型活菌的混合液的小白鼠才死亡，这是一部分RⅡ型菌转化产生有毒的、有荚膜的SⅢ型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。
质疑一：如果在S菌的培养基中加入R菌的DNA，S菌能否被转化为R型？
学生的质疑：如果在S菌的培养基中加入R菌的DNA，S菌是不是也能整合R菌的DNA，从而被转化为R型？
分析解答：由于缺乏相应的微生物知识，对R型细菌转化的具体生理过程不清楚，很容易认为在S菌的培养基中加入R菌的DNA，S菌也能整合R菌的DNA，从而被转化为R型。
R型细菌之所以能整合S型菌的有关DNA片段，转化为S型，与其自身的结构和特性有关。R型活菌在对数期后期内处于“感受态”（细菌能从环境中摄取DNA进行转化的状态，称感受态。对于感受态本质的解释，有人认为处于感受态的受体菌局部失去了细胞壁，使外源DNA能顺利经膜进入菌体，称局部原生质体假说。也有人认为是受体细胞表面出现了一直能结合DNA并使之进入细胞的酶，称酶受体假说）。被加热杀死的S型肺炎双球菌（供体菌）自溶，释放出自身的DNA片段，当DNA片段遇到感受态的R型活肺炎双球菌（受体菌）时，R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜上的结合位点相结合，随后其中一条链被细胞膜上的核酸酶降解，降解产生的能量协助把另一条单链推进受体细胞（该过程称为DNA的结合和摄取）。当单链进入受体菌细胞后，便与受体菌DNA上的同源区段发生交换重组。再通过受体菌DNA复制、细胞分裂，而表现出转化的性状，于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。
而S型肺炎双球菌有荚膜，无感受态，不能作为受体菌，所以在S菌的培养基中加入R菌的DNA，S菌不能被转化为R型。当然S型菌在自然状态下或人工的诱变下发生基因突变，S型菌可能突变为R型，但不是转化。
质疑二：艾弗里的第三组实验（加DNA水解物）为什么没能排除人们对其实验的怀疑？
学生的质疑：艾弗里在第三组实验（加DNA水解物）中，用DNA酶处理提取的DNA，然后加入培养R型菌的培养基中，结果培养基中未出现S型。这个实验从反面证明了DNA是遗传物质，为什么不能排除人们对提取的DNA中含有0.02%的蛋白质起到了转化因子（遗传物质）的作用的怀疑？
分析解答：这个推理从理论上来说确实没错，但是实际上，当时情况要复杂的多。当时人们对艾弗里实验结果表示怀疑的原因主要来自两个方面。
一方面：艾弗里的实验并非无懈可击，人们发现他的第一个实验中的DNA纯度不够，关键性的实验证据出现了问题，由此证据得到的推论自然会被人们怀疑。尽管艾弗里的第三个实验能做出一些解释，但是人们仍然可以认为是DNA和蛋白质共同作用完成细菌的转化，或者蛋白质也参与了细菌的转化过程，即无法完全排除蛋白质可能起了作用的怀疑。
另一方面：艾弗里由实验推论得到DNA是使R型细菌发生遗传改变的物质，这个观点与当时大多数科学家的观点是截然不同的，因此很多人都不愿承认艾弗里的实验结果，这一点从他一生的遭遇就可以看出。自年起，几乎每年艾弗里都因发现肺炎双球菌的抗原特异性取决于其多糖荚膜而获诺贝尔奖提名，但由于当时人们普遍认为抗原特性取决于细胞表面的蛋白质，不相信艾弗里的结果，怀疑其结果是因为多糖掺杂了蛋白质杂质导致的。在年以前，艾弗里有4次进入了第二轮名单，即诺贝尔奖委员会对其工作做了书面评价，但是评价的结果都认为他的发现不值得获奖。年起，开始有人在提名艾弗里时提到他对遗传物质的研究。当时研究核酸的两个权威──卡罗林斯卡医学院的化学教授艾纳·哈马斯登和他的前学生，细胞研究与遗传学教授托布真·卡佩森。这两个人都相信只有蛋白质才有可能是遗传物质，而且他们根据自己的研究经验，知道很难除去DNA中的蛋白质杂质，从而不相信艾弗里的实验结果。年，由哈马斯登对艾弗里的实验做了简短的书面评价，他对艾弗里的结果持批评态度，认为艾弗里的DNA是被蛋白质杂质污染了，蛋白质才是转化因子。
接下来的几年，有一些实验室用其他实验证实了艾弗里的结论，艾弗里的发现已获得了独立验证。年，艾弗里再次进入了诺贝尔奖第二轮提名名单，由细菌学教授伯恩特·马尔姆格伦对之做了书面评价。马尔姆格伦综述了这几年来的有关研究，认为蛋白质不太可能是转化因子。但是他的结论却是，要把DNA作为转化因子仍然缺乏最后的证据，因此认为艾弗里的发现目前不值得获奖。
5人体典型性肺炎双球菌肺炎的病理表现典型的肺炎双球菌肺炎的病理表现是起病急骤,先有寒战,继而高热,体温可达39℃～41℃;早期有干咳,不久有少量粘液痰。脓性粘痰或典型的铁锈色痰,咯血少见、一般病程7～14天左右,体温下降后情况很快改善,早期治疗病程可缩短,症状也较轻。
年老体弱、营养不良等抵抗力减退者,由于抵抗力差而细菌毒力较强,可并发败血症,也可并发细菌性脑膜炎、心包炎、脓胸、中毒性肺炎(休克型肺炎)。
6 加热杀死后的S型细菌中的DNA是否具有遗传效应?我们都知道高温会破坏蛋白质的空间结构个，使其变形失活，而且这种活性的丧失是不可逆的。加热引起蛋白质变性是S型菌死亡的原因，DNA是由两条链形成的双螺旋结构，两条链间碱基通过氢键链接，高温时氢键断裂，DNA双螺旋结构解开形成单链称为变性。
加热到60℃时,S型细菌解体,此时S型细菌中的DNA链断裂为个左右有活性的游离片段,每个片段至少有20个基因,在某一片段上含有控制荚膜形成的基因。因此加热杀死后的S型细菌尽管细菌已经死亡,但加热杀死后的S型细菌中的DNA却具有能使R型细菌转化成S型细菌的基因,该基因具有控制荚膜形成的遗传效应。
这也就是肺炎双球菌转化实验中,将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡的原因，但是当温度慢慢降低时，DNA又可以恢复双螺旋结构，称为DNA复性。
7在转化过程中,加热杀死后的S型细菌中的DNA是否进入了R型活细菌的细胞中?年,英国科学家格里菲思将加热杀死后的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内,结果不仅有许多小鼠死于败血症,而且从死鼠血液中还发现了活的S型细菌。
年,美国科学家艾弗里发现,只有S型细菌的DNA组分能够把R型细菌转化成S型细菌,而且DNA的纯度越高转化的效率也越高。这说明,一种基因型细胞的DNA进入了另一种基因型的细胞后,可引起稳定的遗传变异,DNA赋有特定的遗传特性。
也就是说,加热杀死后的S型细菌中的DNA进入了R型活细菌的细胞中,引起R型细菌发生了稳定的遗传变异。
8 艾弗里的实验中,为什么从S型活细菌提取的DNA用DNA酶处理后,就不能使R型细菌发生转化呢？如果用DNA酶处理从S型细菌中提取的DNA,使DNA分解为游离的脱氧核苷酸,则不存在控制荚膜形成的基因,当然就不能使R型细菌发生转化了。
9加热杀死后的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化吗?转化是细菌中较为普遍的现象。转化与两种细菌的亲缘关系有关。
转化一般只发生在同一物种或近缘物种之间。亲缘关系越近,转化就越容易,反之则不能转化。肺炎双球菌的转化实验,是指同种细菌的不同品系(S型细菌、R型细菌)能够交换遗传物质,导致遗传物质从一个品系(S型细菌)转移到另一个品系(R型细菌),从而使品系的类型发生了转变。
但S型肺炎球菌和小鼠不是同种,所以自然条件下彼此的细胞间遗传物质是不会转移的。这就是肺炎双球菌转化实验中将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡的原因。
10S型细菌中的DNA是怎样在R型活细菌中实现表达的呢?年美国科学家艾弗里的实验进一步证明,加热杀死后的S型细菌中含有的能使R型活细菌发生转化的“转化因子”是S型细菌中的DNA。
现代遗传学认为:转化是游离DNA片段的转移和重组。游离的DNA片段称为转化因子。提供游离DNA片段的细菌称为供体菌,如S型细菌;接受DNA片段的细菌称为受体菌,如R型细菌。当S型细菌中的含有控制荚膜形成基因的DNA片段进入R型细菌后,与R型细菌的DNA在同源区进行交换,这样被转化的S型细菌中控制荚膜形成的基因才能稳定的存在于R型细菌中。S型细菌中控制荚膜形成的基因才能在R型细菌体内转录和翻译,从而控制了荚膜的形成或出现,使R型细菌转化成S型细菌。
这些转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型细菌,可见这种性状的转化是可以遗传的。
转化作用的实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组,使受体细胞获得了新的遗传信息。通过转化最初形成的S型细菌数量极少,但它在动物和人体细胞中大量繁殖、扩散,使之患病,甚至死亡。
11肺炎双球菌转化实验证明了什么?肺炎双球菌转化实验是一个直接证据,证明性状本身是不遗传的。
在肺炎双球菌转化实验中,多糖类是不遗传的,而遗传物质才是遗传的。在当时的实验室技术条件下,做了肺炎双球菌转化实验的格里菲思无法知道“转化因子”是什么!后来才有了艾弗里的分离实验,证实“转化因子”就是DNA。
12肺炎双球菌转化的影响因素浙科版必修2教材第51页，“后来的研究不断证实，DNA不仅可以引起细菌的转化，而且纯度越高，转化效率越高”，这句话出现两个疑问，一是该实验是后来的研究，按照语言应该不是艾弗里等科学家做的，但我没找到相应的资料来说明，尽管试题中出现了此观点认为不是艾弗里等科学家做的实验，甚至有试题认为这个不是体外转化实验的结果，显然是有问题的，因为体外转化实验是几代科学家的实验；二是纯度越高，转化效率越高？当然这里的纯度指的是S菌的DNA纯度。
下面就“为什么教材上说肺炎双球菌转化与供体S菌的DNA纯度有关，DNA越纯，转化率也就越高？”进行说明。
要搞清楚这个问题，首先要明确转化过程是怎么发生的。是将R型细菌杀死变成S型细菌的?还是两者的遗传物质进行融合后表现出S型细菌的特点?有没有可能是R型细菌突变而来?
典例解析
试题：下列关于肺炎双球菌实验的叙述，正确的是（ ）
A.DNA酶与S型活菌混合后注入正常小鼠体内，小鼠不会患败血症致死
B.提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠体内，小鼠会患败血症致死
C.活体转化实验中，从患病致死小鼠血液中可分离出活的S型活菌
D.离体转化实验中，R型活菌转化为S型活菌的原因是基因突变
答案：C
解析：DNA酶与S型活菌混合后，DNA酶作用不了S型活菌，S型菌依然存在毒性，小鼠会患败血症致死，A错误；S型活菌的DNA进入小鼠体内不能指导蛋白质合成，反而被分解，不会使小鼠患败血症，B错误；活体转化实验中，从患病致死小鼠血液中可分离出活的S型活菌，C正确；离体转化实验中，R型活菌转化为S型活菌的原因是转化，属于广义上的基因重组，D错误。NO.1
R型菌转化为S型菌的过程
1．被加热杀死的S型肺炎双球菌自溶，释放出自身的DNA片段（已经失活，但双链结构尚存在，约含15个基因），称为“转化因子”。当“转化因子”遇到感受态的R型活肺炎双球菌时，就有10个左右这样的双链片段与R型活肺炎双球菌细胞膜表面的“感受态因子”位点相结合。
2．在位点上进一步发生DNA酶促分解，形成DNA片段。
3．细菌细胞表面的2种DNA酶在转化中起重要作用。细菌细胞壁上的一种核酸核酶内切吸附着的DNA切成大约14kb的片段。然后细胞膜上另一种核酸酶把一条单链切除，使另一条单链进入细胞。
4．进入细菌体的DNA单链与受体菌DNA同源区段配对，接着受体DNA相应单链片段切除，并被外来DNA取代，形成杂种DNA区段（实质就是基因重组）。
5．受体菌DNA通过复制杂合区段分离成两个，其中有的类似供体S菌，有的类似R型菌，细胞分裂生殖后，于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。
另外，无荚膜的R型有非常重要的感受态，保证了S型的DNA可以进入。反之则不会发生：S型有荚膜，无感受态，不能作为受体菌。转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间。这些S细菌不是通过这些特定的R细菌突变而来的。NO.2
影响转化效率的因素
1．受体细菌和供体细菌的亲缘关系
当亲缘关系愈远，转化效率愈低，这主要是受吸附位点专一性和DNA的同源程度的影响。DNA分子的联会是供体DNA整合到受体DNA上的先决条件，联会一般只发生在同源区段之间，而亲缘关系愈远则同源性愈低，所以转化效率也愈低。对比起来，S型和R型细菌之间DNA的差异相对小鼠来讲要小得多，在转化过程中当然是R型细菌具有优先性，所以一般以R型细菌的细胞作为受体细胞。
2．受体细胞的生理状态与转化效率有关
外源DNA首先必须吸附在细菌胞表面的一些接受位点上，然后才能进入受体细胞内，受体细胞的生理状态与转化效率有关。细菌能够吸收外源DNA时的生理状态称为感受态。许多细菌的感受态都在对数生长期的后期迅速出现。有人认为感受态是处于DNA合成刚刚停止，蛋白质合成继续活跃的时期。一定浓度的钙离子能够提高细菌的转化效率。细菌细胞能吸附的DNA主要是双链状态的。
3．感受态细胞的浓度和供体DNA浓度质的合成，最终表现出S型细菌的毒性。也就是教材中所说的：产生产荚膜的S型肺炎双球菌，导致小鼠最终患败血症而死亡。而杀死的s型细菌由于蛋白质失活而失去感染性，不能使小鼠死亡。
质疑六：为什么能发生转化，是将R型细菌杀死变成S型细菌的？还是两者的遗传物质进行融合后表现出S型细菌的特点？有没有可能是R型细菌突变而来？首先对转化这一名词进行解释：转化是某一基因型的细胞从周围介质中吸收来自另一基因型细胞的DNA，而使它的基因型和表现型发生相应变化的现象。这现象首先发现于细菌，也是细菌间遗传物质转移的多种形式中最早发现的一种，它不同于通过
供体DNA结合到受体细胞表面开始是可逆的，这主要与细菌细胞表面的吸附位点有关。据估计一个细菌细胞表面大约有50个吸附位点。吸附位点饱和后，就阻止其他双链DNA的结合，而处于不可逆状态。此时供体DNA不再受培养基中DNA酶的破坏。肺炎双球菌于DNA的吸附没有专一性，甚至对鱼的DNA也能吸附。所以，转化率与供体菌细胞的DNA纯度有关，DNA越纯，转化率也就越高，这与受体菌R菌的吸附位点有关。●精品推荐●
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