内容正文:
第17讲 DNA是主要的遗传物质► 对应学生用书P001
【备考目标解读】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1 肺炎双球菌的转化实验
梳理必备知识
1.格里菲思的实验——体内转化
(1)肺炎双球菌的特点
比较项目
S型
R型
菌落表面
光滑
粗糙
菌体
有荚膜
无荚膜
毒性
有
无
(2)实验过程及结果
(3)结果分析
①实验Ⅰ、Ⅱ对照说明:R型活细菌无毒性,S型活细菌有毒性。
②实验Ⅱ、Ⅲ对照说明:加热杀死的S型细菌无毒性。
③实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对照说明:加热杀死的S型细菌能使R型活细菌转化成S型活细菌。
(4)结论:加热杀死的S型细菌中含有使R型细菌转化为S型活细菌的转化因子。
[提醒]加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质和DNA均变性失活,但DNA在加热后随温度降低而又逐渐复性。
2.艾弗里的实验——体外转化
(1)实验过程及结果
(2)实验结果分析
a.实验①②③对照说明:多糖、蛋白质不是转化因子,DNA是转化因子。
b.实验③④对照说明:只有完整的DNA才能使R型活细菌发生转化,DNA被DNA酶水解后,不能使R型活细菌发生转化。
(3)实验结论:S型细菌的DNA是“转化因子”,即DNA是遗传物质。
[提醒] (1)肺炎双球菌的转化实质是发生了基因重组,而不是基因突变。
(2)起转化因子作用的基本单位是完整的基因,即具有遗传效应的基因。
【易错辨析】 ////////////////////////////
1.肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律。(×)
提示:肺炎双球菌是细菌,其遗传不遵循两大遗传定律。
2.从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S型细菌而无R型细菌。(×)
提示:格里菲思的第四组实验中病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌既有S型细菌,又有R型细菌,原因是转化率不是100%。
3.艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。(√)
4.在艾弗里的实验中,DNA酶将S型活细菌的DNA分解为脱氧核苷酸,因此不能使R型活细菌发生转化。(√)
落实素养题组
题组1 格里菲思的体内转化实验
1.(2021·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
解析:选D。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不符合题意;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不符合题意;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不符合题意;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符合题意。
2.某科研人员为了验证格里菲思的肺炎双球菌转化实验,对实验小鼠进行了4次注射实验,如图所示。
下列相关叙述正确的是( )
A.活菌甲是有荚膜的R型细菌,而活菌乙是无荚膜的S型细菌
B.由注射②和④的结果可知,活的或死的S型细菌都能使小鼠死亡
C.在死亡的小鼠2的体内应有活菌甲和活菌乙,后者最初由活菌甲转化而来
D.死菌乙未导致小鼠3死亡,由此说明小鼠体内未发生特异性免疫
解析:选C。肺炎双球菌的R型细菌没有荚膜、无致病性,S型细菌有荚膜、有致病性。实验结果显示:将活菌甲注射到小鼠1体内,小鼠1不死亡,而将活菌乙注射到小鼠4体内,小鼠4死亡,说明活菌甲是无荚膜的R型细菌,活菌乙是有荚膜的S型细菌,A错误。注射②将活菌甲与死菌乙混合后注射到小鼠2体内后小鼠2死亡,注射④将从死亡的小鼠2体内分离出的活菌乙注射到小鼠4体内后小鼠4死亡,说明死菌乙的体内有“转化因子”,促使活菌甲转化为活菌乙,进而导致实验小鼠死亡,B错误。死菌乙对实验小鼠而言属于抗原,进入实验小鼠体内会引起特异性免疫,D错误。
题组2 艾弗里的体外转化实验
3.为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落