专题6.1 DNA是主要的遗传物质
1. 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)
2.DNA的结构与其作为遗传物质的功能相适应
知识点一、肺炎双球菌转化实验 1.体内转化实验——格里菲思 (1)实验过程及结果:
(2)结论:加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”,将无毒的R型活菌转化为有毒的S型细菌。
2.体外转化实验——艾弗里 (1)实验过程及结果:
(2)结论:S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。 知识点二、噬菌体侵染细菌实验 1.噬菌体结构
2.实验过程及结果 (1)标记噬菌体:
(2)侵染细菌:
知识点三、肺炎双球菌转化实验 1.体内转化实验与体外转化实验的比较 操作人 细胞培养小鼠体内 场所 用加热杀死的S型菌与R型活菌混合培巧妙构思 养后进行实验 它们能否将R型活菌转化 将物质分离提纯并各自观察培养基(体外) 体内转化实验 格里菲思 体外转化实验 艾弗里及其同事 实验步骤 实验结论 联系 S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质 ①所用的材料相同,都是R型和S型两种肺炎双球菌 ②两实验都遵循对照原则、单一变量原则 ③体内转化实验是基础,仅说明S型细菌体内有“转化因子”,体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA 2.实验拓展分析
(1)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在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组,表现出S型细菌的性状,此变异属于广义上的基因重组。
(3)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去,说明S型细菌的DNA是遗传物质。 知识点四、噬菌体侵染细菌实验
1.肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 肺炎双球菌体外转化实验 直接分离:分离S型细菌的不同点 结论不同 白质不是遗传物质 直接证明蛋白质不是遗传物质 ①实验思路相同:都是设法把DNA和蛋白质分开,单独观察它们的作用 ②都遵循了对照原则 关③都能证明DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质 系 ④由于肺炎双球菌体外转化实验在物质提取时不能完全去除其他物质,因此噬菌体侵染细菌实验更具说服力
2.上清液和沉淀物放射性分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含放射性的原因:
①保温时间过短,有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,上清液中出现放射性。
②噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离,这一段保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液,也会使上清液中出现放射性。
方法不同 DNA、多糖、蛋白质等物质,分别与R型细菌混合培养 证明了DNA是遗传物质,蛋噬菌体侵染细菌实验 间接分离:分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S),侵染时自然分离 证明了DNA是遗传物质,但没有(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中有放射性的原因:由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
考点一 肺炎双球菌的转化实验
【典例1】(2019浙江4月选考·20)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,推测转化物质是蛋白质 C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA D.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA 【答案】C
【解析】艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中,将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开,与R型菌混合培养,观察S型菌各个成分所起的作用。最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌,证明了DNA是遗传物质。甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌,因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落,A选项错误;乙组培养皿中加入了蛋白质酶,故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰,应当推测转化物质是DNA,B选项错误;丙组培养皿中加入了DNA酶,DNA被水解后R型菌便不发生转化,故可推测是DNA参与了R型菌的转化,C选项正确;该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,无法证明还有其他的物质也可做遗传物质,D选项错误。
【举一反三】 (2017·经典高考)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
专题6.1 DNA是主要的遗传物质(精讲)-2020年高考生物一轮复习讲练测 Word版含解析
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