第五单元 第17讲 人类对遗传物质的探索过程-【导与练】2024高考生物一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，人教版）

第17讲　人类对遗传物质的探索过程 考纲 考情 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ) 2021全国乙卷T5; 2018全国Ⅱ卷T5; 2017全国Ⅱ卷T2; 2017全国Ⅰ卷T29 考点一　肺炎双球菌转化实验 1.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 2.艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验 (1)实验过程。 (2)实验结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 [判断正误] (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:格里菲思认为加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子,但不确定转化因子是什么。 (2)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。(　×　) 提示:DNA不能使小鼠死亡,是活的S型细菌使小鼠死亡。 (3)肺炎双球菌属于寄生细菌,其蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成。(　×　) 提示:肺炎双球菌是原核生物,蛋白质是在其自身的核糖体上合成。 (4)肺炎双球菌体外转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质等物质分开,分别观察其遗传作用。(　√　) [边角追踪] (必修2 P44“图3-3”艾弗里证明DNA是遗传物质的实验) (1)设置“S型细菌的DNA加DNA酶”实验组的作用是什么? 提示:起对照作用,DNA酶分解从S型细菌中提取的DNA,与R型活细菌混合培养后,不能长出S型细菌的菌落,可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌发生转化,DNA才是使R型细菌转化为S型细菌的物质。 (2)体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌的转化因子、原料、能量分别由哪方提供? 提示:实现转化的转化因子来自S型细菌,原料和能量均来自R型细菌。 1.肺炎双球菌两个转化实验的比较 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 (小鼠体外) 实验原理 S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症 对S型细菌中的物质进行提纯和鉴定,分别单独观察各种物质的作用 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 将物质提纯分离后,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 联系 ①所用的材料相同:都巧妙选用R型和S型两种肺炎双球菌 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实验设计都遵循对照原则和单一变量原则 2.明辨四个易错点 (1)转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。 (2)加热并没有使DNA完全失去活性:加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。 (3)并非所有的R型细菌都被转化,只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。转化效率与DNA纯度有关,纯度越高,转化效率越高。 (4)体外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型细菌可使小鼠致死。 考向一　肺炎双球菌的转化实验 [例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(　D　) 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: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,S型菌与R型菌最主要的区别是前者具有多糖类的荚膜,后者不具有多糖类的荚膜,故S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关;加热杀死的S型菌其蛋白质已经被破坏,而分离出的S型菌有毒性,即具备活性蛋白,可推出S型菌的DNA能够进入R型菌细胞中指导蛋白质的合成;加热可使蛋白质变性,由实验结果R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌可知,S型菌的遗传物质未受影响,即加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而其DNA功能可能不受影响;S型菌的DNA经DNA酶处理后,无法完成DNA的复制、转录及翻译等过程,故与R型菌混合后,无法得到S型菌。 [例