内容正文:
第1讲 DNA是主要的遗传物质
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命观念
通过遗传物质的发现历程,理解生命的延续和发展。
科学思维
通过噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析,培养逻辑分析能力。
科学探究
通过放射性同位素标记法在实验中的应用,培养实验设计以及对实验结果分析的能力。
考点1 肺炎链球菌的转化实验
1.肺炎链球菌的类型
2.格里菲思的肺炎链球菌转化实验
3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验
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。(√)
5.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,氢键断开,但缓慢冷却时,其结构可恢复。(√)
1.(必修2P44“文字及图示信息”)艾弗里的体外转化实验中巧妙的利用了控制自变量中的什么原理?
答案:减法原理。
2.(必修2P44“图3-3”)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?
答案:实现转化时遗传物质来自S型细菌,原料和能量均来自R型细菌。
1.对比分析体内转化实验和体外转化实验
体内转化实验
体外转化实验
科学家
格里菲思
艾弗里及其同事
细菌培养场所
小鼠体内
培养基(体外)
实验原则
R型细菌与S型细菌的毒性进行对照
S型细菌各成分的作用进行对照
实验构思
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
将物质酶解后,直接、单独地观察某种物质在实验中所起的作用
结果观察
小鼠是否死亡
培养基中菌落类型
实验结论
S型细菌体内有转化因子
S型细菌的DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质
2.归纳概括S型细菌和R型细菌转化的实质
(1)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。
(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。
(3)一般情况下,转化率很低,形成的S型细菌很少,转化后形成的S型细菌可以遗传下去,快速繁殖形成大量的S型细菌,说明S型细菌的DNA是遗传物质。
1.(长句应答)体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性?
答案:加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,其DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
2.(情景探究)肺炎链球菌的体内、体外转化实验分析
注:图1图示的实线表示R型菌,虚线表示S型菌
(1)据图1图示的ab段R型菌数量减少,其原因是什么?
(2)据图1图示的bc段R型菌数量增多,其原因是什么?
(3)据图2分析在对R型细菌进行培养之前,必须首先进行的工作是什么?
(4)依据上述实验,可做出怎样的假设?
答案:(1)小鼠体内形成对抗R型菌的抗体,致使R型菌数量减少。
(2)b之前,已有少量R型菌转化为S型菌,S型菌能降低小鼠的免疫力,造成R型菌大量繁殖。
(3)S型细菌的细胞提取物中分别加入蛋白酶/RNA酶/酯酶/DNA酶等。
(4)DNA是遗传物质。
◆[提升点1] 识图能力和信息获取能力
1.肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.S型肺炎链球菌的菌落为粗糙的,R型肺炎链球菌的菌落是光滑的
B.S型细菌的DNA经加热后失活,因而注射S型细菌后的小鼠仍存活
C.从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌
D.该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
解析:D [S型肺炎链球菌的菌落为光滑的,R型肺炎链球菌的菌落是粗糙的;S型细菌的蛋白质经过加热后已经失活,但其DNA经加热后没有失去活性;S型细菌中的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌,因此从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型细菌和R型细菌;该实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,但不能证明R型菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的。]
2.如图为肺炎链球菌不同品系间的转化,在R型菌转化为S型菌的过程中,有关叙述错误的是( )
A.加热杀死的S型菌中的拟核DNA降解为多个较短的DNA片段
B.转化产生的S型菌中的capS是由R型菌中的capR发生基因突变产生
C.S型菌因有荚膜的保护,所以小鼠的免疫系统不易将其清除
D.若将R型菌的DNA与S型菌混合,荚膜的存在不利于S型菌转化为R型活菌
解析:B [据图可知,加热杀死的S型菌中的拟核DNA降解