2021高考复习:生物第六单元 遗传的物质基础
第17-19讲
第17讲 DNA是主要的遗传物质
[考纲要求]
人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)。
考点一 肺炎双球菌转化实验的分析
1.肺炎双球菌类型的比较 特点 类型 S型 R型
2.格里菲思的体内转化实验
菌落 光滑 粗糙 荚膜 有 无 毒性 有 无
(1)实验①、②对比说明R型细菌无毒性,S型细菌有毒性。 (2)实验②、③对比说明被加热杀死的S型细菌无毒性。 (3)实验②、③、④对比说明R型细菌转化为S型细菌。 (4)结论:已经被加热杀死的S型细菌中,含有促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。 3.艾弗里的体外转化实验
(1)实验①、②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。
第 63 页 共 63 页
(2)实验③、④说明DNA有转化作用。 4.比较肺炎双球菌体内和体外转化实验 项目 培养 细菌 实验 原则 体内转化实验 小鼠体内培养 体外转化实验 培养基体外培养 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌体内各成分的相互对照 S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌 DNA是S型细菌的遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质 实验 已经被加热杀死的S型细菌能使R结果 型细菌转化为S型细菌 实验 已经被加热杀死的S型细菌体内结论 含有某种“转化因子” ①所用材料相同,都是R型和S型肺炎双球菌; ②体内转化实验是基础,仅说明加热后杀死的S型细菌体内含有某种联系 “转化因子”,而体外转化实验则进一步说明“转化因子”就是DNA; ③实验设计都遵循对照原则、单一变量原则
1.判断下列关于格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的叙述
(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)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律( × )
(3)从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的( × )
(4)从格里菲思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( × ) 2.判断下列关于艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验的叙述
(1)艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质( × )
(2)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( √ )
(3)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( √ )
(4)艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的结论,没有得到科学家的一致公认( √ )
分析肺炎双球菌转化实验
(1)在体内转化实验中,如果没有实验③,能否得出格里菲思的结论?为什么?
提示 不能。因为无对照实验,不能说明加热后杀死的S型细菌中含有促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。
(2)如果由你设计完成体内转化实验,应该注意哪些无关变量对实验的影响?
提示 四组实验应选用年龄、体重相同且健康的小鼠;所用R型活菌液、S型活菌液的浓度及注射量应该相同。
(3)体内转化实验中,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示,则:
第 63 页 共 63 页
①ab段R型细菌数量减少的原因是小鼠体内形成大量的对抗R型细菌的抗体,致使R型细菌数量减少。
②bc段R型细菌数量增多的原因是:b之前,已有少量R型细菌转化为S型细菌,S型细菌能降低小鼠的免疫力,造成R型细菌大量繁殖。
③后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来的。 (4)体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌的遗传物质、原料、能量分别由哪方提供? 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。
(5)肺炎双球菌体外转化实验中,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,结果不能使R型细菌发生转化,说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。
命题点一 肺炎双球菌转化实验的分析
1.某科研人员为了验证格里菲思的肺炎双球菌转化实验,对实验鼠进行了4次注射实验,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.活菌甲是有荚膜的R型细菌,而活菌乙是无荚膜的S型细菌 B.由注射②和④的结果可知,活的或死的S型细菌都能使小鼠死亡 C.在死鼠2的血液中应有活菌甲和活菌乙,后者最初由活菌甲转化而来 D.死菌乙未导致鼠3死亡,由此说明小鼠体内未发生特异性免疫 答案 C
解析 肺炎双球菌的R型细菌没有荚膜、无毒性,S型细菌有荚膜、有毒性。实验结果显示:将活菌甲注射到鼠1体内,鼠1不死亡,而将活菌乙注射到鼠4体内,鼠4死亡,说明活菌甲是无荚膜的R型细菌,而活菌乙是有荚膜的S型细菌,A错误;注射②是将活菌甲与死菌乙混合后注射到鼠2体内,结果死亡的小鼠2体内分离出活菌乙,注射④是将分离出的活菌乙注射到鼠4体内,结果是鼠4死亡,说明死菌乙的体内有“转化因子”,促进活菌甲转化为活菌乙,进而导致实验鼠死亡,B错误;在死鼠2的血液中应有活菌甲和活菌乙,后者最初由活菌甲转化而来,C正确;死菌乙对于实验鼠而言属于抗原,进入实验鼠体内会引起特异性免疫,D错误。 2.(2018·皖南八校联考)利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是( )
第 63 页 共 63 页
A.通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质 B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C.F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果 D.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组 答案 D
解析 从图示实验过程看出,通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质,A项正确;F组加入了S型细菌的DNA,可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌,而S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果,B、C项正确;A组经煮沸、D组为R型细菌,均不能导致小鼠死亡,D项错误。
命题点二 肺炎双球菌转化过程及机理的拓展分析
3.(2019·济南模拟)肺炎双球菌转化实验中,S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌内并整合到R型细菌的DNA分子上,使这种R型细菌转化为能合成荚膜多糖的S型细菌。下列叙述中正确的是( )
A.R型细菌转化为S型细菌后的DNA中,嘌呤碱基总比例会改变 B.整合到R型细菌内的DNA分子片段,表达产物都是荚膜多糖 C.进入R型细菌的DNA片段上,可有多个RNA聚合酶结合位点 D.S型细菌转录的mRNA上,可由多个核糖体共同合成一条肽链 答案 C
解析 R型细菌和S型细菌的DNA都是双链结构,碱基的配对遵循碱基互补配对原则,因此R型细菌转化为S型细菌后的DNA中,嘌呤碱基总比例不会改变,依然是50%,A项错误;整合到R型细菌内的DNA分子片段,表达产物不都是荚膜多糖,B项错误;基因是有遗传效应的DNA片段,即一个DNA分子中有多个基因,每个基因都具有RNA聚合酶的结合位点,因此进入R型细菌的DNA片段上,可有多个RNA聚合酶结合位点,C项正确;S型细菌转录的mRNA上,可由多个核糖体共同合成多条相同的肽链,而不是一条,D项错误。
4.S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等),不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转化;在特殊条件下离体培养S-Ⅱ型肺炎双球菌可从中分离出R-Ⅱ型菌。格里菲思将加热杀死的S-Ⅲ型菌与R-Ⅱ型菌混合后同时注入小鼠体内,小鼠患病大量死亡,并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S-Ⅲ型菌;而单独注射加热杀死的S-Ⅲ型菌,小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是( ) A.S-Ⅲ型菌经突变形成了耐高温型菌 B.S-Ⅲ型菌是由R-Ⅱ型菌突变形成的 C.R-Ⅱ型菌经过转化形成了S-Ⅲ型菌 D.加热后S-Ⅲ型菌可能未被完全杀死 答案 C
解析 加热杀死的S-Ⅲ型菌与R-Ⅱ型菌混合后同时注入小鼠体内,小鼠患病大量死亡,并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S-Ⅲ型菌,说明R-Ⅱ型菌经过转化形成了S-Ⅲ型菌;
第 63 页 共 63 页
而单独注射加热杀死的S-Ⅲ型菌小鼠未死亡,说明加热后S-Ⅲ型菌已被完全杀死。
考点二 噬菌体侵染细菌实验的分析
1.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌 (1)噬菌体的结构
(2)噬菌体的增殖
①模板:进入细菌体内的是噬菌体的DNA。
②合成噬菌体的DNA的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
③合成噬菌体的蛋白质的原料为大肠杆菌的氨基酸,场所为大肠杆菌的核糖体。 2.实验方法
3532
同位素标记法,用S、P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。 3.实验过程 (1)标记噬菌体
(2)侵染细菌
4.实验结果分析
第 63 页 共 63 页
2021高考复习:生物第六单元 遗传的物质基础 第17-19讲 共63页
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)