内容正文:
知识点(一) 肺炎链球菌的转化实验
[教材知识梳理]
(一)肺炎链球菌和格里菲斯的肺炎链球菌转化实验
1.肺炎链球菌类型
项目
S型细菌
R型细菌
菌落
表面光滑
表面粗糙
菌体
有无致病性
有
无
2.格里菲斯的两类肺炎链球菌单独感染实验
实验过程及现象(填图)
实验分析
格里菲斯的实验表明,被注射S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射R型活细菌的小鼠能正常生活
3.格里菲斯的肺炎链球菌转化实验
实验过程及现象(填图)
实验结果
加热后的S型死细菌不能使小鼠死亡;而把加热后的S型死细菌和R型活细菌混合后,将混合液注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡
实验分析
这些结果表明,不是荚膜而是S型活细菌导致了小鼠死亡,说明有部分R型活细菌转化为S型活细菌,而且转化后的S型活细菌的后代也是有致病性的
推论
格里菲斯认为被加热杀死的S型细菌中可能含有某种转化因子,使R型细菌转化为S型细菌,而且这种转化是可以遗传的
(二)艾弗里的肺炎链球菌转化实验
方法
化学分析法
实验过程及现象
实验分析
艾弗里的实验表明,RNA和蛋白质降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力没有发生变化,而DNA降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力发生了变化
实验结论
在构成S型活细菌的DNA、RNA和蛋白质中,只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌
实验质疑
有人提出质疑,认为艾弗里等人提纯的DNA中含有极少量的蛋白质,因此实验不能说明DNA一定就是遗传物质
[核心要点点拨]
(一)列表比较肺炎链球菌体内与体外转化实验
比较项目
肺炎链球菌体内转化实验
肺炎链球菌体外转化实验
培养方式
(小鼠)体内培养
(培养基)体外培养
实验指标
观察小鼠的存活情况
观察培养基中的菌落种类
实验对照
R型细菌与S型细菌的毒性比较
S型细菌的各成分作用的相互对照
实验结论
S型细菌体内可能含有某种“转化因子”,使R型细菌转化为S型细菌,而且这种转化是可以遗传的
只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌
两实验的联系
①所用材料相同:都有R型和S型肺炎链球菌;②活体细菌转化实验是基础,离体细菌转化实验进一步证明了转化因子是DNA;③两实验都遵循了对照原则和单一变量原则
(二)分析肺炎链球菌转化实验需注意的问题
转化原理
加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复,进而恢复活性
转化实质
S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中
转化率
两种转化实验中的转化率都很低,因此真正转化为S型细菌的数量很少,在小鼠体内或培养基上还是以R型细菌为主
[典例] (2023·苏州期中)[多选]下列关于肺炎链球菌转化实验的相关叙述不正确的是( )
A.格里菲斯体内转化实验证明了转化因子是DNA
B.艾弗里体外转化实验证明了DNA是生物体的主要遗传物质
C.艾弗里体外转化实验因缺乏对照组,故仍有人对实验结论表示怀疑
D.S型死细菌与R型活细菌混合注入小鼠体内,能从死亡小鼠体内提取出两种肺炎链球菌
[解析] 格里菲斯体内转化实验证明了存在转化因子,未证明转化因子是DNA,A错误;艾弗里体外转化实验未能证明DNA是生物体的主要遗传物质,B错误;艾弗里体外转化实验存在相互对照,C错误;加热杀死的S型细菌与活的R型细菌混合注入小鼠体内,一小部分R型细菌会转化为S型细菌,故能从死亡小鼠体内提取出两种肺炎链球菌,D正确。
[答案] ABC
[归纳拓展]
(1)肺炎链球菌转化实验包括体内转化实验和体外转化实验,其中体内转化实验是基础,仅说明S型细菌体内可能有某种转化因子。
(2)仅将S型细菌的DNA注射到小鼠体内,小鼠不会患败血症死亡。
[层级训练评价]
(一)澄清概念
1.判断下列说法的正误
(1)高温处理过的S型细菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。(×)
提示:蛋白质高温变性的原因是空间结构遭到破坏,肽键依然存在,而双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应的实质是与肽键反应。
(2)格里菲斯和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。(×)
提示:格里菲斯没有证明DNA是遗传物质,只证明了加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子。
(3)艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的培养基上,最后生存的细菌绝大多数是S型细菌。(×)
提示:艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的培养基上,最后生存的细菌大多数仍为R型细菌。
(4)艾弗里的实验可以说明DNA的水解产物不能使细菌发生转化。(√)
(二)落实知能
2.艾弗里及其合作者为了探究S型肺炎链球菌中何种物质是转化因子,进行了肺炎链球菌体外转化实