内容正文:
第1节 DNA是主要的遗传物质
第3章 基因的本质
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学习目标
1.阐明DNA是主要的遗传物质的探索过程。
2.说明DNA是主要的遗传物质。
3.说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。
4.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程,认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。
知识点二 噬菌体侵染细菌的实验
课堂小结
随堂演练
知识点一 肺炎链球菌的转化实验
知识点三 DNA是主要的遗传物质
课时精练
内
容
索
引
知识点一 肺炎链球菌的转化实验
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1.对遗传物质的早期推测
蛋白质
DNA
蛋白质
新知导学
2.肺炎链球菌的转化实验
(1)肺炎链球菌的类型 [连线]
(2)格里菲思的体内转化实验
①过程与现象
②实验推论: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——__________。
提醒:发生转化的只是少部分R型细菌。
死亡
S型活细菌
不死亡
死亡
S型活细菌
R型活细菌
转化因子
(3)艾弗里的体外转化实验
S型细菌
蛋白
R型
DNA
DNA
提醒:区分认清格里菲思实验和艾弗里实验的结论不同
①格里菲思实验是利用小鼠进行的体内转化实验,提出了“转化因子”的假设。
②艾弗里则通过体外转化实验,最终证明DNA就是转化因子。
[深度思考]
1.(教材P43“相关信息”)为什么有荚膜的S型活细菌有毒性,而无荚膜的R型活细菌没有毒性?
提示:无荚膜的肺炎链球菌,感染人体或动物体后,容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
2.(必修2 P44正文)艾弗里的体外转化实验中,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,用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA,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,DNA才是使R型细菌转化的物质。
探究点一 分析肺炎链球菌转化实验过程,提高理解能力
1.某同学根据肺炎链球菌转化实验过程,设计如下四组实验,判断下列各组实验中小鼠的存活情况:
①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠;
②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠;
③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入
小鼠;
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入
小鼠。
(1)小鼠存活的是________,小鼠死亡的是____(均填序号)。
①③④
②
核心突破
(2)请解释各组小鼠存活与死亡的原因。
提示:DNA酶能将DNA水解,因此不能使R型细菌转化为S型细菌,①中小鼠存活。②加入的是S型细菌,小鼠死亡。③中高温能使R型细菌死亡,使酶失去活性,高温后加入S型细菌的DNA,不能实现转化。④中S型细菌+DNA酶会使S型细菌的DNA分解,失去作用,高温冷却后加入R型细菌也不会再发生转化,因此③④中小鼠都存活。
探究点二 分析肺炎链球菌转化实验结果,提高实验分析能力
2.研究表明,在肺炎链球菌转化实验中,小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示:
(1)S型活细菌是怎样产生的?
提示:加热致死的S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌。
(2)S型细菌是有毒性的,据此推测曲线BC段上升的原因是什么?
提示:有毒的S型细菌在小鼠体内增殖,导致小鼠的免疫力降低,R型细菌、S型细菌数量都增加。
(3)后期出现的大量S型细菌是怎样产生的?
提示:由R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来的。
归纳总结
1.肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
①均以S型和R型肺炎链球菌为实验材料
②均采用对照原则
③体内转化实验是基础,提出了转化因子的假说;
体外转化实验是延伸,证明了转化因子是DNA
归纳总结
2.S型细菌和R型细菌转化的实质性分析
(1)肺炎链球菌转化实验的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,进而在R型细菌中指导合成了S型细菌的一些物质,使R型细菌转化成了S型细菌。
(2)一般情况下,转化率很低,只有极少数R型细菌被S型细菌的DNA侵入并发生转化,培养基中(或小鼠体内)的大量S型细菌大多是由转化后的S型细菌繁殖而来的。
归纳总结
(3)加热会使蛋白质变性失活,这种失活是不可逆的。由于蛋白质失活,酶等生命体系失去其相应功能,细菌死亡。
(4)加热时,DNA的结构也会被破坏,但当温度降低到55 ℃左右时,DNA的结构会恢复,进而恢复活性。
(2023·大连高一期末)为研究使肺炎链球菌发生转化的物质,某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示。下列叙述错误的是
A.该实验的假设是使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA
B.该实验控