第1讲 DNA是主要的遗传物质
1.人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)
2.实验：DNA的粗提取与鉴定 1.认识DNA分子作为遗传物质所应具备的特征（生命观念）
2.总结细菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程（科学思维） 3.分析人类对遗传物质探究的实验设计思路（科学探究）
肺炎双球菌转化实验
1．肺炎双球菌类型
特点 类型 S型 R型 2.格里菲思的体内转化实验
(1)实验①②对比，说明R型细菌无毒性、S型细菌有毒性。 (2)实验②③对比，说明被加热杀死的S型细菌无毒性。 (3)实验②③④对比，说明R型细菌转化为S型细菌。
(4)结论：已经加热杀死的S型细菌中，含有使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①②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。
(2)实验③④说明DNA有转化作用，DNA的水解产物没有转化作用。
1．格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质。(×)
[提示] 格里菲思的肺炎双球菌转化实验只是证明了S型细菌中存在“转化因子”，使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌。
2．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。(×)
[提示] S型活细菌是由R型细菌转化来的。
菌落 光滑 粗糙 荚膜 有 无 毒性 有 无 1
3．从格里菲思实验中的第④组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菌细菌。(×)
[提示] 病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌有两种类型。
4．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。(√)
5．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。(√)
肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的比较 项目 培养细菌 实验对照 体内转化实验 在小鼠体内 R型细菌与S型细菌的毒性对照 用加热杀死的S型细菌注射到小鼠巧妙构思 体内作为对照实验来说明确实发生了转化 实验结论 S型细菌体内有“转化因子” (1)所用材料相同 联系 (2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸 (3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则
1．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，排除脱氧核苷酸的作用。
2．请在格里菲思实验的基础上利用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小鼠等为实验材料。设计一个实验方案证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
[提示] 实验思路：①将加热杀死的S型细菌体内物质分离，分别得到蛋白质和DNA。②将分离得到的S型细菌蛋白质和DNA分别与R型细菌混合一段时间后，再分别注射入甲、乙两组小鼠体内，观察两组小鼠的生活情况。实验结果及结论： 甲组小鼠不死亡，乙组小鼠死亡，并在乙组小鼠体内发现活的S型细菌，则证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
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体外转化实验 体外培养基 S型细菌各组成成分的作用进行对照 将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用 S型细菌的DNA是遗传物质
考查肺炎双球菌转化实验
1．(2024·衡水中学五调)格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程和结果如图所示。下列说法正确的是( )
实验1：R型细菌＋小鼠→存活 实验2：S型细菌＋小鼠→死亡 实验3：S型细菌＋加热＋小鼠→存活 实验4：S型细菌＋加热＋R型细菌＋小鼠→死亡 A．实验1为空白对照组，实验2、3和4均为实验组 B．能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离出S型活细菌和R型活细菌 C．该实验证明了S型细菌的DNA可在R型活细菌内表达出相应的蛋白质 D．对比实验2、3的结果，说明加热能使有毒性的S型活细菌失去毒性
D [本题主要考查遗传物质的探索历程，考查学生的理解能力和实验与探究能力。四组实验相互对照，均为实验组，A项错误；实验2中小鼠体内只存在S型细菌，B项错误；该实验只能证明转化因子的存在，但不能证明其化学成分，C项错误。]
2．(2024·太原模拟)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知( )
实验组号 ① ② ③ ④ 接种菌型 R型 R型 R型 R型 加入S型细菌的物质 蛋白质 荚膜多糖 DNA DNA(经DNA酶处理) 培养皿长菌情况 R型 R型 R型、S型 R型 A．①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子 B．②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性 C．③和④说明S型细菌的DNA是转化因子 D．①～④说明DNA是主要的遗传物质
C [第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型菌转化为S型菌无关，A、B项错误；第③组实验说明DNA与R型菌转化为S型菌有关，第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌，C项正确；①～④只能说明DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。]
有关肺炎双球菌“转化”的两个易错点
(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。
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(2)并非所有的R型细菌都被转化。由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是一小部分R型细菌被转化成S型细菌。
考查肺炎双球菌转化实验的拓展
3．(2024·山东德州第一次月考)将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠体内S型、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A．实验过程中，R型细菌内DNA发生了重组 B．曲线ab段，小鼠体内还没形成大量的相应抗体 C．曲线bc段，绝大多数的R型细菌转化成了S型细菌 D．cd段上升的原因可能是S型细菌降低了小鼠的免疫能力
C [R型细菌转化为S型细菌，是S型细菌的DNA进入R型细菌体内，使R型细菌内DNA发生了重组，A正确；曲线ab段上升的原因是小鼠的体内还没有形成大量的免疫R型细菌的抗体，因而R型细菌能进行大量繁殖，B正确；曲线bc段下降的原因是一部分R型细菌被小鼠的免疫系统消灭，且只有少数R型细菌转化成S型细菌，C错误；从曲线中看出，可能是S型细菌数量逐渐上升，可能是S型细菌降低了小鼠的免疫能力，从而导致cd段R型细菌的数量上升，D正确。]
T2噬菌体侵染细菌实验
1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等 (1)T2噬菌体的结构
(2)T2噬菌体的复制式增殖
增殖需要的条件 模板 合成T2噬菌体DNA的原料 合成T2噬菌体蛋白质 原料 场所 内容 T2噬菌体的DNA 大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌的核糖体 2.实验方法：放射性同位素标记法。 3．实验过程和结果
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4．实验结果分析 组别 35现象 上清液放射性分析原因 蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中 搅拌不充分，有少量含S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中 DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中 (1)保温时间过短，有一部分T2噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内；(2)保温时间过长，T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代T2噬菌体 35S标记T2噬菌体→细菌 很高 沉淀物放射性低 沉淀物放射性32P标记很高 上清液放射性低 T2噬菌体→细菌 1．噬菌体侵染细菌的实验不如肺炎双球菌转化实验具有说服力。(×) [提示] 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具有说服力。
2．赫尔希和蔡斯分别用S和P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部位组合为①②。(√)
3．分别用含有放射性同位素S和放射性同位素P的培养基培养噬菌体。(×)
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高考生物一轮复习第6单元遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质学案苏教版必修2
