内容正文:
必修二第3章
遗传学分子基础专项突破及思维拓展
人教版·必修二
认同DNA是主要遗传物质的过程
DNA的结构
基因和DNA的关系(基因通常是由遗传效应的DNA片段)
DNA通过复制遗传给后代
一、认同DNA是主要遗传物质的过程
(1)20世纪20年代:蛋白质是遗传物质
1.时间、人物线梳理
(2)20世纪30年代:DNA可能蕴含着遗传信息,蛋白质是遗传物质仍占主导地位
(3)1928年,格里菲斯的肺炎链球菌的体内转化实验证明:加热杀死的S型细菌中,含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”
(4)20世纪40年代,艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验证明:DNA是遗传物质(转化因子),蛋白质等其他物质不是遗传物质。
(5)1952年,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明:DNA是遗传物质
(6)烟草花叶病毒侵染实验和重建实验证明:RNA是遗传物质
(7)分析细胞生物和非细胞生物的遗传物质发现:绝大多数生物的遗传物质是DNA,因此DNA是主要的遗传物质。
一、认同DNA是主要遗传物质的过程
(1)20世纪20年代:蛋白质是遗传物质
2.具体实验分析
(2)20世纪30年代:DNA可能蕴含着遗传信息,蛋白质是遗传物质仍占主导地位
思考1:从单体的角度分析,DNA和蛋白质能作为遗传物质的原因
DNA和蛋白质单体的排列顺序多种多样,可以储存大量的遗传信息
一、认同DNA是主要遗传物质的过程
(3)格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
2.具体实验分析
思考1:格里菲斯做了几组实验?对照组是?实验组是?自变量?因变量?
4组,1,2组是对照组,3,4组是实验组;
自变量:注射菌种类,因变量:小鼠是否死亡
组别 处理步骤 结果 结论
一 注射R型活细菌 小鼠不死亡 R型菌无致病性
二 注射S型活细菌 小鼠死亡 S型菌无致病性
三 注射加热杀死的S型活细菌 小鼠不死亡 加热杀死的S型活细菌无致病性
四 注射加热杀死的S型活细菌+R型活细菌 小鼠死亡 加热杀死的S型活细菌有转化因子
一、认同DNA是主要遗传物质的过程
(3)格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
2.具体实验分析
思考2:为什么第四组小鼠死亡?转化原理是?转化率?
出现了S型活菌 基因重组
转化率极低,小鼠死亡的原因是转化成功的S型活菌大量繁殖
思考3:该实验的结论是?
加热杀死的S型细菌中,含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”
S型菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因进入R型菌
正常表达
R型菌转化成S型菌
X基因整合到R型菌的基因组上
一、认同DNA是主要遗传物质的过程
(3)格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
2.具体实验分析
例1(2021年全国乙卷):在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,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
D
一、认同DNA是主要遗传物质的过程
例2:在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将加热致死的S型细菌与活的R型细菌混合后一起注射到小鼠体内,小鼠死亡,小鼠体内S型细菌、R型细菌数量的变化情况如图所示。下列分析正确的是( )
A
A.ab段R型细菌数量减少的原因是部分R型细菌不断被小鼠的免疫系统所清除
B.bc段R型细菌数量上升是S型细菌大量转化成R型细菌所致
C.S型活细菌是由R型细菌中的“转化因子”进入加热致死的S型细菌体内产生的
D.该实验可以证明“转化因子”是S型细菌的DNA
(3)格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
2.具体实验分析
一、认同DNA是主要遗传物质的过程
(4)艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
2.具体实验分析
思考1:艾弗里的实验思路是?如何操作的?
能够将加热杀死的S型细菌的各种物质分开,单独直接观察其作用
酶解法
思考2:艾弗里做了几组实验?对照组是?实验组是?自变量?因变量?
5组,1组是对照组,2-5组是实验组;自变量:是否加入酶及酶的种类,因变量:培养基中是否有S型活菌
组别 处理步骤 结果 结论
一 S型细菌的细胞提取物 加入R型活细菌的培养基中,混合后培养 R+S S型细菌中有转化因子
二 S型细菌的细胞提取物+蛋白质酶 R+S 蛋白质不是转化因子
三 S型细菌的细胞提取物+RNA酶 R+S RNA不是转化因子
四 S型细菌