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1、第7單元遺傳的分子基礎,第1講DNA是主要的遺傳物質,人類對遺傳物質的探索過程()。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,肺炎雙球菌轉化實驗 1.格里菲思的體內轉化實驗,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.艾弗里的體外轉化實驗 (1)實驗過程及實驗結果,(2)實驗結論:DNA是“轉化因子”,是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,教材深挖肺炎雙球菌的體外轉化實驗中,設置“S型細菌的DNA中加DNA酶”實驗組的作用是什么? 提示:起對照作用,DNA酶分解從S型活細菌中提取的DNA,與R型活細菌混合培養(yǎng)后,不能長出S型細菌的菌落,可見DNA被分解后

2、的產物不能使R型細菌發(fā)生轉化,DNA才是使R型細菌轉化為S型細菌的物質。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(1)艾弗里的體外轉化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質。( ) (2)肺炎雙球菌的體外轉化實驗最關鍵的設計思路是將DNA和蛋白質分開,分別觀察其遺傳作用。( ) (3)格里菲思的體內轉化實驗證明了DNA是遺傳物質。( ) (4)艾弗里的體外轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術。( ),核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關轉化實驗。先對各組肺炎雙球菌進行如下處理(見下圖),培養(yǎng)一段時間后,再注射到不同小鼠體內。請分析回答下列問題。,核心

3、梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(1)A組細菌煮沸冷卻后,其(填化學組成成分)變性失活,但其仍具有生物活性。 (2)F組可以分離出肺炎雙球菌,轉化后形成的S型細菌的性狀(填“能”或“不能”)遺傳下去。 (3)E、F對照,結果說明。 (4)本實驗利用了什么方法?,答案:(1)蛋白質DNA(2)S型和R型能(3)轉化因子是DNA而不是蛋白質(4)提示 觀察法(觀察菌落的形態(tài)結構),物質提純法(提純S型細菌的各種化學組成成分)。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向1 格里菲思的體內轉化實驗的分析 1.某科研人員為了驗證格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗,對實驗鼠進行了4次注射實驗,如下圖所示

4、。下列相關敘述正確的是() A.活菌甲是有莢膜的R型細菌,而活菌乙是無莢膜的S型細菌 B.由注射和的結果可知,活的或死的S型細菌都能使小鼠死亡 C.在死鼠2的血液中應有活菌甲和活菌乙,后者最初由活菌甲轉化而來 D.死菌乙未導致鼠3死亡,由此說明小鼠體內未發(fā)生特異性免疫,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.1928年,格里菲思以小鼠為實驗材料做了如下實驗。下列關于此實驗的分析,錯誤的是(),核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,A.實驗的關鍵現(xiàn)象是第4組小鼠死亡并從小鼠體內分離出S型活細菌 B.分析第4組實驗時必須是以第13組的實驗為參照 C.本實驗說明R型細菌發(fā)生了某種類

5、型的轉化 D.本實驗結論為“DNA是使R型細菌轉化為S型細菌的轉化因子”,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向2 艾弗里的體外轉化實驗的分析 3.在艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌證明遺傳物質是DNA的實驗中,從S型細菌中提取的DNA用DNA酶處理后,與R型活細菌混合培養(yǎng),結果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型細菌生長。設置該實驗步驟的目的是() A.證明R型細菌生長不需要DNA B.補充R型細菌生長所需要的營養(yǎng)物質 C.直接證明S型細菌的DNA不是促進R型細菌轉化的因素 D.與“S型細菌的DNA與R型細菌混合培養(yǎng)”的實驗組形成對照,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,4.在

6、培養(yǎng)有R型細菌的編號分別為1、2、3、4的四支試管中,依次加入從S型活細菌中提取的DNA、蛋白質、多糖、DNA和DNA酶,培養(yǎng)一段時間后,試管內有R型細菌的是() A.2和3B.1、2和3 C.2、3和4D.1、2、3和4,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,1.對“轉化”的理解 (1)轉化的實質是基因重組而非基因突變。肺炎雙球菌轉化實驗中,S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使R型細菌細胞獲得了新的遺傳信息,即發(fā)生了基因重組。 (2)發(fā)生轉化的只是少部分R型細菌。由于受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、R型細菌的狀態(tài)等因素的影響,并不是所有的R型細菌都轉化成S型細

7、菌,只是少部分R型細菌轉化成S型細菌。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.肺炎雙球菌體內轉化實驗和體外轉化實驗中的對照設計 (1)在艾弗里的體內轉化實驗中,注射S型活細菌與注射R型活細菌形成對照,注射加熱殺死后的S型細菌與將R型活細菌與加熱殺死后的S型細菌混合后注射形成對照。 (2)在艾弗里的體外轉化實驗中,將DNA、蛋白質、多糖等物質分別與R型細菌混合培養(yǎng),形成對照;將DNA與DNA酶處理DNA后的產物分別與R型細菌混合培養(yǎng),也形成對照。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,3.格里菲思的體內轉化實驗(實驗一)與艾弗里的體外轉化實驗(實驗二)的三個“不同”,核心梳理,提能探究,

8、考向感悟,歸納總結,噬菌體侵染細菌的實驗 1.噬菌體侵染細菌的實驗 (1)實驗方法 同位素標記法,用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA。 (2)實驗材料:T2噬菌體和大腸桿菌 T2噬菌體的結構 T2噬菌體的生活方式:寄生在大腸桿菌體內。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(3)實驗過程 標記噬菌體,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,侵染細菌,(4)實驗結果分析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(5)結論:子代噬菌體的各種性狀,是通過親代的DNA遺傳的,DNA是遺傳物質。 2.證明RNA是遺傳物質的實驗 (1)過程及結果 (2)結論:在RNA病毒中,RNA是遺傳物質

9、。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,3.DNA是主要遺傳物質(連線),核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(1)T2噬菌體可利用宿主體內的物質大量增殖。 ( ) (2)T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明了DNA是遺傳物質。( ) (3)噬菌體的蛋白質可用32P放射性同位素標記。 ( ) (4)噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等。 ( ) (5)T2噬菌體的核酸和蛋白質中含S元素。( ) (6)DNA和RNA都是T2噬菌體的遺傳物質。 ( ) (7)噬菌體侵染細菌的實驗比肺炎雙球菌的轉化實驗更具說服力。( ) (8)噬菌體能在宿主細胞內以二分裂方式增殖,使該細菌裂解。( ),核心梳

10、理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(9)用35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗中,沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。( ) (10)32P標記的噬菌體和35S標記的噬菌體分別侵染細菌的實驗分別說明DNA是遺傳物質,蛋白質不是遺傳物質。( ) (11)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和DNA,證明了DNA的半保留復制。( ) (12)噬菌體侵染細菌的實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細胞中。( ),核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,1.用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上沉淀物中不含放射性,但實際上沉淀物中含有少量放射性,原因是什么? 提示:

11、可能由于攪拌不充分、離心時間過短、轉速過低等,有少量35S標記的噬菌體的外殼仍吸附在大腸桿菌表面,隨大腸桿菌離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中有放射性的原因是什么? 提示:(1)從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離,這一段保溫時間過短,有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌細胞內,經離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。 (2)保溫時間過長,噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放出的子代噬菌體經離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。 (3)離心前的攪拌過于劇烈,大腸桿菌破裂,釋放出其中的噬菌體,經離心后

12、,噬菌體分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向1 噬菌體侵染細菌實驗的結果分析 1.下圖是“噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗,其中親代噬菌體已用32P標記,a、c中的 代表大腸桿菌。下列關于本實驗的敘述,錯誤的是(),核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,A.圖中錐形瓶內的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的,其營養(yǎng)成分中應加入32P標記的無機鹽 B.若要達到實驗目的,還要再設計一組用35S標記噬菌體的實驗,兩組實驗相互對照 C.若只有c中有放射性,可直接證明噬菌體的DNA侵入了大腸桿菌 D.實驗中b對應部分有少量放射性,可能的原因是實驗時間過長,部分大腸桿菌裂解

13、了,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.下列對噬菌體侵染細菌實驗的分析,錯誤的是 () A.實驗前必須清楚噬菌體侵染細菌后引起細菌裂解的時間 B.本實驗分別研究了DNA和蛋白質在噬菌體增殖中的作用 C.32P標記的實驗組可確定DNA與蛋白質是否進入了細菌 D.細菌裂解后,32P標記組的子一代噬菌體有放射性,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向2 兩個經典實驗的曲線分析 3.在肺炎雙球菌轉化實驗中,將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合后,注射到小鼠體內,小鼠體內S型活細菌和R型活細菌的含量變化情況如右圖所示。下列有關敘述錯誤的是() A.若將R型活細菌單獨

14、注入小鼠體內, 菌體將不能存活 B.加熱殺死的S型細菌在R型活細菌的 轉化下被激活并在小鼠體內繁殖 C.曲線BC段上升,與S型細菌在小鼠體內 增殖導致小鼠免疫力降低有關 D.加熱殺死的R型細菌不能使S型細菌轉化為R型細菌,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,4.1952年赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質和DNA在侵染細菌過程中的功能,攪拌離心后的實驗數(shù)據如下圖所示,下列說法錯誤的是() A.圖中被侵染細菌的存活率基本保持 在100%,本組數(shù)據的意義是作為對照組, 以證明細菌未裂解 B.通過用含有放射性同位素35S和32P的 培養(yǎng)基分別培養(yǎng)噬菌體,再用標記的噬菌 體侵染細菌,從而

15、追蹤在侵染過程中蛋白質和DNA的變化 C.細胞外的32P含量有30%,原因可能是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌 D.本實驗證明DNA在噬菌體傳遞和復制遺傳特性的過程中起著重要作用,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,1.“兩看法”解答噬菌體侵染細菌的同位素標記問題,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.噬菌體侵染細菌實驗的誤差分析 (1)用32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,上清液中出現(xiàn)放射性的原因: 培養(yǎng)時間短部分噬菌體還未吸附、侵染大腸桿菌離心后未吸附至大腸桿菌上的噬菌體分布在上清液中32P標記的實驗組上清液中有放射性; 培養(yǎng)時間過長噬菌體在大腸桿菌內大量繁殖

16、大腸桿菌裂解死亡,釋放出子代噬菌體離心后噬菌體將分布在上清液中32P標記的實驗組上清液中有放射性; 攪拌過于劇烈大腸桿菌細胞被破壞釋放出其中的噬菌體32P標記的實驗組上清液中有放射性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(2)用35S標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,沉淀物中出現(xiàn)放射性的原因: 攪拌不充分、離心時間過短、轉速過低等吸附在大腸桿菌細胞表面的噬菌體的蛋白質外殼隨大腸桿菌分布在沉淀物中35S標記的實驗組沉淀物中有放射性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,3.艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較,通關記,通關辨,通關練,1.格里菲思實驗的結論:加熱殺死的

17、S型細菌中存在促使R型細菌轉化為S型細菌的“轉化因子”。 2.艾弗里實驗的結論:DNA才是使R型細菌產生穩(wěn)定性變化的物質,即DNA是遺傳物質。 3.在T2噬菌體的化學組成中,僅蛋白質分子中含有S元素,P元素幾乎都存在于DNA分子中。 4.證明DNA是遺傳物質的相關實驗的實驗思路:設法將DNA與蛋白質等其他物質分開,單獨地、直接地研究它們的作用。 5.病毒的遺傳物質是DNA或RNA;細胞生物的遺傳物質是DNA;DNA是主要的遺傳物質。,通關記,通關辨,通關練,1.格里菲思實驗未證明轉化因子是何種物質,艾弗里實驗未運用同位素標記技術 (1)格里菲思實驗僅能證明S型細菌中含有某種“轉化因子”,但并未

18、具體證明轉化因子是何種物質。 (2)艾弗里實驗所用方法為“化學分離提取法”而不是放射性同位素標記法,噬菌體侵染細菌實驗所利用的才是放射性同位素標記法(32P、35S)。,通關記,通關辨,通關練,2.噬菌體侵染細菌實驗中同位素的使用 (1)因噬菌體的蛋白質含有DNA沒有的特殊元素S,所以用35S標記蛋白質;DNA含有蛋白質沒有的特殊元素P,所以用32P標記DNA;因DNA和蛋白質都含有C、H、O、N元素,所以此實驗不能將C、H、O、N作為標記元素。 (2)35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一個噬菌體上,因為放射性檢測時只能檢測到放射性的存在部位,不能確定是何種元素的放射性

19、。,通關記,通關辨,通關練,1.關于探索DNA 是遺傳物質的實驗,下列敘述正確的是() A.格里菲思實驗證明DNA 可以改變生物體的遺傳性狀 B.艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡 C.赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀物中 D.赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標記,答案,解析,通關記,通關辨,通關練,2.R型肺炎雙球菌無莢膜,菌落粗糙,對青霉素敏感。S型肺炎雙球菌有莢膜,菌落光滑,對青霉素敏感。在培養(yǎng)多代的S型細菌中分離出一種抗青霉素的S型突變菌株(記為Penr S型)。現(xiàn)用S型細菌、Penr S型細菌與R型細菌進行一系列實驗,其中對實

20、驗結果的預測,錯誤的是(),通關記,通關辨,通關練,A.甲組B.乙組C.丙組D.丁組,答案,解析,通關記,通關辨,通關練,3.(2018廣東深圳檢測)在用35S和32P分別標記的噬菌體探究遺傳物質是DNA還是蛋白質的實驗中,先將大腸桿菌和不同標記的噬菌體混合后立即離心,并測定放射性();再將大腸桿菌和不同標記的噬菌體混合培養(yǎng)一段時間后再離心,并測定放射性()。則下列有關放射性分布的敘述,正確的是() A.若放射性為35S,則主要分布在上清液中,主要分布在沉淀物中 B.若放射性為35S,則主要分布在沉淀物中,主要分布在上清液中 C.若放射性為32P,則主要分布在上清液中,主要分布在沉淀物中 D.若放射性為32P,則主要分布在沉淀物中,主要分布在上清液中,答案,解析,