内容正文:
第1讲 DNA是主要的遗传物质
考点1 肺炎链球菌的转化实验
一、对遗传物质的早期推测
1.20世纪20年代,大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质。
2.20世纪30年代,人们认识到DNA的重要性,但是,由于对DNA的结构没有清晰的了解,认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、两种肺炎链球菌的比较
项目
种类
S型细菌
R型细菌
菌落
表面光滑
表面粗糙
菌体
毒性
有毒性
无毒性
三、格里菲思的体内转化实验
1.实验a、b对比说明R型细菌无致病性,S型细菌有致病性。
2.实验b、c对比说明加热致死的S型细菌无致病性。
3.实验b、c、d对比说明R型细菌转化为S型细菌。
4.综合以上实验得出的结论是已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
四、艾弗里的体外转化实验
1.为什么无荚膜的R型肺炎链球菌无毒性,有荚膜的S型肺炎链球菌有毒性?(必修2 P43“相关信息”)
提示:无荚膜的R型肺炎链球菌,感染人体或动物体后,容易被吞噬细胞吞噬并杀灭;有荚膜的S型肺炎链球菌可以抵抗吞噬细胞的吞噬,而在宿主体内存活并繁殖。
2.格里菲思的体内转化实验中,“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性?请说明理由。(必修2 P43“图3-2”)
提示:加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,缓慢冷却时,其结构可恢复。
3.肺炎链球菌转化的实质是什么?(必修2 P44“图3-3”)
提示:转化的实质是基因重组。S型细菌的DNA进入R型细菌中,整合到R型细菌的DNA中,即发生了基因重组。
4.从控制自变量的角度,艾弗里实验的基本思路是什么?在实际操作过程中最大的困难是什么?(必修2 P46“思考·讨论”)
提示:从控制自变量的角度,艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质,然后观察在没有这种物质的情况下,实验结果会有什么变化。最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)。
1.格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子。 (×)
提示:格里菲思的肺炎链球菌转化实验只是证明了S型细菌中存在“转化因子”,使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌。
2.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。 (×)
提示:艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质,不能证明DNA是主要的遗传物质。
3.从格里菲思的第四组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。 (×)
提示:S型活细菌是由R型细菌转化而来的。
4.艾弗里的实验中加蛋白酶的作用是使蛋白质失去活性,但其他物质如RNA、DNA等仍具有生物活性。 (√)
5.肺炎链球菌属于寄生细菌,其蛋白质在寄主细胞的核糖体上合成。 (×)
提示:肺炎链球菌是原核生物,其蛋白质在自身核糖体上合成。
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。
1.ab段R型细菌数量减少的原因是_____________________________________
____________________________________________________________________。
提示: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
2.bc段R型细菌数量增多的原因是_____________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示:b之前,已有少量R型细菌转化为S型细菌,S型细菌的繁殖降低了小鼠的免疫力,造成R型细菌大量繁殖
肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
比较项目
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)
实验构思
将加热致死的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
利用不同的酶,每一实验组特异性地去除一种物质,从而观察这种物质对转化的影响
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
联系
①所用的材料相同:都巧妙选用R型和S型两种肺炎链球菌。②体内转化实验是体外转化实验的基础,仅说明S型细菌体内有“转化因子”;体外转化实验则是前者的延伸,进一步证明了“转化因子”是DNA。③实验设计