内容正文:
第16讲 DNA是主要遗传物质
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。
考点一 肺炎链球菌转化实验
1.肺炎链球菌类型
2.格里菲思的体内转化实验
3.艾弗里体外转化实验
4.自变量控制中的原理
(1)加法原理
与常态比较,人为增加某种影响因素。如在“比较H2O2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,就利用了加法原理。
(2)减法原理
与常态相比,人为去除某种影响因素。如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质。
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)。
加热并没有使DNA完全失去活性:加热杀死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。
题型一 肺炎链球菌转化实验分析
1.(2020·浙江7月选考改编)下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传
B.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,S型细菌的荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌
C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,蛋白质也能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定遗传
D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌
答案 D
解析 格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,由R型细菌转化成的S型细菌能稳定遗传,A错误;格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,S型细菌的DNA使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌,B错误;艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,蛋白质不能使R型细菌转化成S型细菌,C错误;艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,经DNA酶处理的S型细菌提取物中的DNA被水解,因此其不能使R型细菌转化成S型细菌,D正确。
2.下列有关艾弗里的肺炎链球菌转化实验的叙述错误的是( )
A.艾弗里采用细菌作为实验材料的原因是:细菌是单细胞生物,易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的改变
B.从控制自变量的角度,实验的基本思路是:依据自变量控制中的“加法原理”,在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性地添加了一种酶
C.实验中对照组的处理是:将制成的S型细菌的细胞提取物直接加入有R型活菌的培养基中
D.实验得出的结论是:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
答案 B
解析 艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验特异的除去了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,其自变量的处理方法遵循“减法原理”,B错误。
题型二 肺炎链球菌转化实验的拓展分析
3.(2022·湖南长沙高三统考考前演练)体内转化实验中,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示,则说法不正确的是( )
A.ab段R型细菌数量减少的原因是小鼠体内发生了免疫反应,致使R型细菌数量减少
B.bc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
C.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
D.S型细菌与R型细菌后期均增加,两者是互利共生关系
答案 D
解析 R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,所以R型细菌数量在ab段下降,A正确;由图可知,在b点之前,已有少量R型细菌转化为S型细菌,S型细菌会破坏小鼠的免疫系统,使小鼠清除病原体的能力下降,R型细菌数量又开始增加,故bc段上升,B正确;最初的S型细菌是由R型细菌转化来的,但之后产生的S型细菌多数是由转化形成的S型细菌增殖而来的,C正确。
4.某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
B.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡
C.活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变
D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养,都会产生光滑菌落
答案 D
解析 由图可知,活菌乙能导致小鼠死亡,为S型细菌,活菌甲不能使小鼠死亡,为R型细菌。该实验能体现S型死细菌的某种物质能让R型细菌转化为S型活细菌,但不能证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,A错误;实验②过程中R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,少数R型细菌能转化为S型活细菌,小鼠体内仍存在R型细菌,所以从小鼠血液中能分离出两种菌,其中R型细菌不能使小鼠死亡,B错误;活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因重组,C错误;实验⑤过程中,R型死细菌与S型活细菌混