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1、第17讲DNA是主要的遗传物质考试说明 人类对遗传物质的探索过程()。考点一肺炎双球菌转化实验 1.肺炎双球菌类型项目S型肺炎双球菌R型肺炎双球菌菌落粗糙菌体无多糖类荚膜毒性无 2.格里菲思的体内转化实验(1)实验过程图6-17-1(2)结论:加热杀死的S型细菌中含有,将无毒的R型活细菌转化为S型活细菌。 3.艾弗里的体外转化实验(1)方法:直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等,将它们分别与混合培养,研究它们各自的遗传功能。(2)实验过程及结果图6-17-2(3)结论:才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,即是转化因子,是遗传物质。4.体内转化实验和体外转化实验的比较项目体内转化实验体外
2、转化实验培养细菌的场所小鼠(体内)培养基(体外)原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌体内各成分的对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的能使R型细菌转化为S型细菌实验结论加热杀死的S型细菌体内含有某种“”是S型细菌的遗传物质,而等其他物质不是遗传物质两实验的联系所用材料相同,都是R型和S型肺炎双球菌体内转化实验是基础,仅说明加热杀死的S型细菌体内含有某种“”,而体外转化实验则进一步说明“转化因子”就是两实验都遵循原则、原则正误辨析(1)加热杀死后的S型细菌的DNA已经全部断裂,失去活性。()(2)格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质。()(3)在艾弗里的实
3、验中,DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸,因此不能使R型细菌发生转化。()(4)艾弗里的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。()(5)R型菌与S型菌控制有无荚膜性状的基因的遗传遵循分离定律。()(6)加热杀死的S型菌与R型活菌混合后注射给小鼠,从死亡小鼠体内只能分离出S型菌。()教材拓展1.加热后S型细菌死亡,但加入R型细菌后为何能转化成活的S型细菌?2.体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供?命题角度1肺炎双球菌的体内转化实验1.2018武汉模拟 肺炎双球菌转化实验的部分过程如图6-17-3所示。下列叙述正确的是()图6-17-3A.S型肺
4、炎双球菌的菌落为粗糙的,R型肺炎双球菌的菌落是光滑的B.S型菌的DNA经加热后失活,因而注射加热杀死的S型菌后小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的2.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:S型菌的DNA+DNA酶加入R型菌注入小鼠R型菌的DNA+DNA酶加入S型菌注入小鼠R型菌+DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注入小鼠S型菌+DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是()A.存活、存活、存活、死亡B.存活、死亡、存活、死亡C.死亡、死亡、存活、
5、存活D.存活、死亡、存活、存活题后归纳辨析细菌体内的转化问题(1)格里菲思实验只证明了加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”,并没有证明DNA是遗传物质。(2)转化的实质是基因重组而非基因突变。肺炎双球菌转化实验的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。(3)使小鼠死亡的是S型肺炎双球菌而不是S型菌的DNA。(4)并非所有的R型细菌都被转化。由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌,而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。命题角度2肺炎双球菌转化的实质
6、3.2018浙江温州二模 下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述,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4.S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如、型等),不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换;在特殊条件下离体培养S-型肺炎双球菌可从中分离出R-型菌。格里菲思将加热杀死的S-型菌与R-型菌混合后同时注入小鼠体内,小鼠患病大量死亡,并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S-型菌;
7、而单独注射加热杀死的S-型菌,小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是()A.S-型菌经突变形成了耐高温型菌B.S-型菌是由R-型菌突变形成的C.R-型菌经过转化形成了S-型菌D.加热后S-型菌可能未被完全杀死考点二 噬菌体侵染细菌实验 1.实验方法:法,用35S、32P分别标记。 2.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌(1)噬菌体的结构图6-17-4(2)噬菌体的生活方式:。 3.实验过程(1)标记噬菌体图6-17-5(2)侵染细菌图6-17-6 4.实验结果分析分组结果结果分析对比实验(相互对照)含32P的噬菌体+细菌上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内 含35S的噬菌体+细菌宿主细胞
8、内无35S,35S主要分布在上清液中 5.结论:是遗传物质。正误辨析(1)分别用含32P、35S及各种营养成分的培养基培养噬菌体,可得到标记的噬菌体。()(2)噬菌体侵染细菌实验过程中,通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开。()(3)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。()(4)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。()(5)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力。()教材拓展为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记,而不用14C和18O标记? 1.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较项目肺
9、炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自的功能处理方法直接分离:分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培养同位素标记法:分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA结论证明DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质说明了遗传物质可发生可遗传的变异证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质说明DNA能控制蛋白质的合成说明DNA能自我复制2.噬菌体侵染细菌实验的上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含放射性的原因:保温培养时间过短,有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清
10、液中,使上清液中出现放射性。保温培养时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液,也会使上清液中出现放射性。 (2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中有放射性的原因:搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。(3)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上,因为放射性检测时只能检测到放射性存在的部位,不能确定是何种元素产生的放射性。命题角度1 考查噬菌体侵染细菌的实验分析1.2017全国卷 在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是() A
11、.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同2.2018江苏盐城三模 图6-17-7是“以32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。下列有关叙述正确的是()图6-17-7A.锥形瓶内的培养液中有含32P的物质,以便用32P标记噬菌体B.过程的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离C.若只有C中含大量放射性,可直接证明噬菌体的遗传物质是DNAD.实验中B对应部分有少量放射性,可能原因是搅拌不充分命题角度2 考查噬菌体侵染细菌实验中放射性
12、的分布3.如果用3H、15N、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌(无放射性),下列分析正确的是()A.只有噬菌体的蛋白质被标记了,DNA没有被标记B.子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35SC.子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15ND.子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、15N、32S4.2018武汉调研 在用35S和32P分别标记的噬菌体探究遗传物质是DNA还是蛋白质的实验中,先将大肠杆菌和不同标记的噬菌体混合后立即离心,并测定放射性();再将大肠杆菌和不同标记的噬菌体混合培养一段时间后再离心,并测定放射性(),则下列有关放射性分布的论述,正确的是()A.若放射性为35S,则主要
13、分布在上清液中,主要分布在沉淀物中B.若放射性为35S,则主要分布在沉淀物中,主要分布在上清液中C.若放射性为32P,则主要分布在上清液中,主要分布在沉淀物中D.若放射性为32P,则主要分布在沉淀物中,主要分布在上清液中技法提炼1.“两看法”判断子代噬菌体标记情况图6-17-82.同位素标记法归类分析(1)标记某元素,追踪其转移途径。如用18O标记H2O,光合作用只产生18O2;再用18O标记CO2,光合作用只产生O2;证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O,而不来自于CO2。(2)标记特征元素,探究化合物的作用。如在T2噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记噬菌体的DNA,大肠杆菌内
14、发现放射性物质;用35S标记蛋白质,大肠杆菌内未发现放射性物质;证明DNA是噬菌体的遗传物质。(3)标记特征化合物,探究详细生理过程,研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸,探究分泌蛋白的分泌过程;用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,研究有丝分裂过程中染色体的变化规律;用15N标记DNA,证明DNA复制的特点是半保留复制。命题角度3肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较5.2018哈尔滨第六中学二模 下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述中,错误的是()A.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中B.格里菲思和艾弗里所做的转化实验都能证明DNA是遗传物质C.离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒D.将S型菌的DNA与R
