内容正文:
第六单元
遗传的分子基础
第1讲 DNA是主要的遗传物质
【高考要求】 人类对遗传物质的探索过程。
考点1 肺炎双球菌的转化实验
1.肺炎双球菌的类型
2.格里菲思的体内转化实验
特别提醒 细菌体内转化实验的两点提醒
(1)体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死,而是具有毒性的S型细菌使小鼠致死。
(2)并非所有的R型细菌都能被转化
由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此转化过程中并不是所有的R型细菌都能被转化成S型细菌,而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。
(3)后来研究表明,使R型转化的原因是S型的质粒(小分子环状DNA)侵入R型体内后,其上的与荚膜有关的基因表达的结果,这可以看作是一种“基因重组”模式。
3.艾弗里的体外转化实验
特别提醒 S型细菌死亡实质
加热使生命活动的承担者——蛋白质变性,表现为细菌生命活动的终止,加热时可以破坏DNA双链间的氢键,使DNA的双螺旋结构被破坏,在温度降低后可恢复原结构,保持其作为遗传物质的功能。
易错辨析
(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是“转化因子”。 (×)
(2)从格里菲思第④组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。 (×)
(3)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律。 (×)
(4)艾弗里实验证明,从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。 (×)
(5)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。 (×)
(6)艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。 (×)
(7)在艾弗里的实验中,DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸,因此不能使R型细菌发生转化。 (√)
(8)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。 (√)
1.(必修2 P44 “图3-3”拓展)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?其转化的实质是什么?
提示 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,转化的实质为“基因重组”。
2.(必修2 P44 “图3-3”拓展)体外转化实验中,设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么?
提示 起对照作用,从S型活细菌中提取的DNA被DNA酶分解后不能使R型细菌转化,可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化,进一步说明DNA才是使R型细菌转化的物质。
考向
科学探究——肺炎双球菌体内转化和体外转化的过程分析
1.(2023·陕西西安五校联考)格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程和结果如图所示。下列说法正确的是 ( )
实验1:R型细菌+小鼠→存活
实验2:S型细菌+小鼠→死亡
实验3:S型细菌+加热+小鼠→存活
实验4:S型细菌+加热+R型细菌+小鼠→死亡
A.实验1为空白对照组,实验2、3和4均为实验组
B.能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离出S型活细菌和R型活细菌
C.该实验证明了S型细菌的DNA可在R型活细菌内表达出相应的蛋白质
D.对比实验2、3的结果,说明加热能使有毒性的S型活细菌失去毒性
解析 实验1不是空白对照组,A项错误;实验2中只给小鼠注射了S型细菌,故在死亡的小鼠体内只能分离出S型细菌,B项错误;格里菲思的实验得出的结论是被加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”,这种“转化因子”能将R型活细菌转化为S型活细菌,没有证明S型细菌的DNA能在R型活细菌中表达出相应的蛋白质,C项错误;实验2中给小鼠注射S型活细菌,小鼠死亡,而实验3中给小鼠注射加热杀死的S型细菌,小鼠不死亡,说明加热能使S型活细菌失去毒性,D项正确。
答案 D
2.如图表示肺炎双球菌的转化实验,下列说法中正确的是 ( )
A.该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则
B.a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果
C.从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是由S型死细菌转化而成的
D.从变异的角度看,细菌的转化属于基因突变
解析 该实验设计遵循对照原则和单一变量原则,A项正确;a、d组小鼠死亡是S型菌有毒导致的,B项错误;从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是由R型细菌转化而成的,C项错误;细菌的转化属于基因重组,D项错误。
答案 A
3.如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤,下列有关说法正确的是 ( )
A.①要加热处理,②要将各提取物分别与R型菌混合培养
B.培养基上的一个肺炎双球菌的菌落是一个群落
C.若将活S型菌悬液与活R型菌悬液换一下位置,则不会发生转化
D.③要转入固体培养基培养,结果可能出现S型、R型两种菌落
解析 题图中①过程为获取S型菌的蛋白质、DNA等成分,不能加热处理,A项错误;培养基上的一个肺炎双球菌的菌落是一个种群,