内容正文:
生 物
第六单元 遗传的分子基础
第16讲 DNA是主要的遗传物质
1.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。
[对应学生用书P160]
考点1 肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
(1)过程与现象
死亡
不死亡
死亡
(2)结果分析
(3)结论
R型细菌无致病性
S型细菌有致病性
加热致死的S型细菌
无致病性
R型细菌能转化为
S型细菌
转化因
子
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
(1)实验过程及结果
(2)结论: DNA 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
DNA
S
R
(3)减法原理:在对照实验中,与常态比较,人为去除某种影响因素称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
加法原理:在对照实验中,与常态比较,人为增加某种影响因素称为“加法原理”。例如,在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理。
[特别提醒] (1)转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎链球菌转化实验是指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(属于广义上的)。
(2)加热并没有使DNA完全失去活性:加热致死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。
基础诊断
(1)从格里菲思第四组实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌 ( × )
(2)S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是发生了细胞分化 ( × )
(3)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 ( × )
(4)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验是通过观察菌落的形态来判断是否发生转化 ( √ )
×
×
×
√
教材拓展
1.(必修2 P43“图3—2”拓展)体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性?
提示:加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
①ab段R型细菌数量减少的原因是 小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体,致使R型细菌数量减少 。
②bc段R型细菌数量增多的原因是 b之前,已有少量R型细菌转化为S型细菌,S型细菌能降低小鼠的免疫力,造成R型细菌大量繁殖 。
③后期出现的大量S型细菌是由 R型细菌转化成的S型细菌繁殖 而来的。
小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体,致使R
型细菌数量减少
b之前,已有少量R型细菌转化为S型细菌,S型
细菌能降低小鼠的免疫力,造成R型细菌大量繁殖
R型细菌转化成的S型细菌繁殖
2.(必修2 P43“图3—2”拓展)格里菲思第四组实验中,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示,则:
1.肺炎链球菌体内和体外转化实验的“三个”不同特点
考向1 肺炎链球菌转化实验的分析
1.(2021·新课标乙卷)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是 ( )
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
解析 与R型菌相比,S型菌具有荚膜多糖,S型菌有毒,故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A正确;S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状,可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成,B正确;加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡,说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失,而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化,可知其DNA功能不受影响,C正确;将S型菌的DNA经DNA酶处理后,DNA被水解为小分子物质,故与R型菌混合,不能得到S型菌,D错误。
答案 D
2.(2023·广东深圳调研)艾弗里的实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,得出这一结论的关键是 ( )
A.用S型活细菌和加热杀死的S型细菌分别对小白鼠进行注射,并形成对照
B.用加热杀死的S型细菌与无致病性的R型细菌混合后注射到小鼠体内,检测小鼠体内S型细菌的含量
C.从死亡小鼠体内分离获得了S型细菌
D.分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理S型细菌的细胞提取物后加入各培养基中培养R型细菌,观察是否发生转化