第1講DNA是主要的遺傳物質(zhì)-3-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗材料:S型和R型肺炎雙球菌。表面光滑表面粗糙有毒無毒-4-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升(2)實驗過程和結(jié)果:S型活細菌不死亡-5-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升(3)分析:①實驗a、b說明R型活細菌無毒性,S型活細菌

。

②實驗c說明加熱殺死的S型細菌

。

③實驗d說明無毒性的R型活細菌在與加熱殺死的S型細菌混合后,轉(zhuǎn)化為

,并且這種性狀的轉(zhuǎn)化是______________的。

(4)實驗結(jié)論:

。

有毒性

無毒性

有毒性的S型活細菌

可以遺傳

加熱殺死的S型細菌中有轉(zhuǎn)化因子

-6-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗過程

(2)分析實驗過程①只有加入

,R型細菌才能轉(zhuǎn)化為S型細菌。②S型細菌的DNA加入

酶后不能使R型活細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。(3)得出實驗結(jié)論:

是“轉(zhuǎn)化因子”,即

是遺傳物質(zhì)。

R型

S型細菌的DNADNAS型細菌的DNADNA(1)R型細菌的菌落粗糙,菌體不具有多糖莢膜。(

)(3)格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上做的實驗沒有證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。(

)(4)艾弗里通過肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗證實了轉(zhuǎn)化因子是DNA。(

)(2)R型活細菌和加熱殺死的S型細菌混合后注射小鼠體內(nèi),小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)只能分離出S型活細菌。(

)-7-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升√×√√提示:

R型活細菌和加熱殺死的S型細菌混合后注射小鼠體內(nèi),小鼠死亡后從其體內(nèi)也能分離出R型活細菌。正誤判斷

-8-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗分析

-9-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升-10-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升2.S型細菌和R型細菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)(1)加熱滅活的S型細菌,其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞。DNA在加熱過程中,雙螺旋解開、氫鍵被打斷,但緩慢冷卻時,其結(jié)構(gòu)可以恢復(fù)。(2)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是外源DNA與受體細胞DNA之間的重組,使受體細胞獲得了新的遺傳信息。因此,轉(zhuǎn)化作用可以看成廣義上的基因重組。(3)轉(zhuǎn)化效率與DNA純度有關(guān),純度越高,轉(zhuǎn)化效率越高。-11-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升考向1

格里菲思實驗分析1.(2019寧夏銀川六盤山高級中學(xué)二模)下列有關(guān)首次通過確鑿的實驗證據(jù)向“遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)”的觀點提出挑戰(zhàn)的科學(xué)家及原因的敘述正確的是(

)A.格里菲思,因其觀察到肺炎雙球菌存在轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,且“轉(zhuǎn)化因子”不是蛋白質(zhì)B.格里菲思,因其發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)R型菌的培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA后,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)S型菌菌落C.艾弗里,因其發(fā)現(xiàn)肺炎雙球菌可以在小鼠體外發(fā)生轉(zhuǎn)化的“轉(zhuǎn)化因子”是DNAD.艾弗里,因其發(fā)現(xiàn)S型菌的DNA能使死亡的R型菌轉(zhuǎn)化為活的S型菌答案解析解析關(guān)閉格里菲思的肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明S型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子,能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌,但沒有證明這種轉(zhuǎn)化因子是DNA,也沒有證明“轉(zhuǎn)化因子”不是蛋白質(zhì),A項錯誤;艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)R型菌的培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA后,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)S型菌菌落,B項錯誤;1944年艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗,發(fā)現(xiàn)了肺炎雙球菌可以在小鼠體外發(fā)生轉(zhuǎn)化的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA,C項正確;死亡的R型菌不能轉(zhuǎn)化為活的S型菌,D項錯誤。答案解析關(guān)閉C-12-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升2.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A.R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌后的DNA中,嘌呤與嘧啶堿基比例不變B.整合到R型細菌內(nèi)的DNA分子片段,可以直接表達出產(chǎn)物莢膜多糖C.進入R型細菌的DNA片段上,可能有多個RNA聚合酶結(jié)合位點D.S型細菌DNA整合到R型細菌內(nèi)屬于基因重組答案解析解析關(guān)閉DNA為雙鏈,R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌后的DNA中雖然整合了S型細菌的DNA片段,但嘌呤與嘧啶堿基比例不變,仍然是1,A項正確;DNA中的基因表達產(chǎn)物為蛋白質(zhì),不會直接表達出莢膜多糖,B項錯誤;進入R型細菌的DNA片段上有多個基因,也就可能有多個RNA聚合酶結(jié)合位點,C項正確;S型細菌DNA整合到R型細菌內(nèi)屬于基因重組,D項正確。答案解析關(guān)閉B-13-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升考向2

艾弗里實驗分析3.(2019廣東中山期末)下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的說法,正確的是(

)A.格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質(zhì)B.艾弗里實驗中S型菌DNA+R型細菌一起培養(yǎng),培養(yǎng)基上生存的細菌都是S型細菌C.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.已加熱殺死的S型細菌中,蛋白質(zhì)已經(jīng)失去活性而DNA仍具有活性答案解析解析關(guān)閉格里菲思實驗并未證明DNA是遺傳物質(zhì),A項錯誤;艾弗里實驗中,S型細菌DNA+R型細菌,培養(yǎng)基上生存的既有S型細菌也有R型細菌,B項錯誤;該實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),C項錯誤。答案解析關(guān)閉D-14-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升4.細菌轉(zhuǎn)化是指某一受體細菌通過直接吸收來自另一供體細菌的一些含有特定基因的DNA片段,從而獲得供體細菌的相應(yīng)遺傳性狀的現(xiàn)象,如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗。S型肺炎雙球菌有莢膜,菌落光滑,可致病,對青霉素敏感。在多代培養(yǎng)的S型細菌中分離出了兩種突變型:R型,無莢膜,菌落粗糙,不致病;抗青霉素的S型(記為PenrS型)。現(xiàn)用PenrS型細菌和R型細菌進行下列實驗,對其結(jié)果的分析最合理的是(

)-15-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升A.甲組中部分小鼠患敗血癥,注射青霉素治療后均可康復(fù)B.乙組中可觀察到兩種菌落,加青霉素后仍有兩種菌落繼續(xù)生長C.丙組培養(yǎng)基中含有青霉素,所以生長的菌落是PenrS型細菌D.丁組中因為DNA被水解而無轉(zhuǎn)化因子,所以無菌落生長答案解析解析關(guān)閉甲組中部分R型細菌可轉(zhuǎn)化為PenrS型細菌,使部分小鼠患敗血癥,注射青霉素治療后小鼠不能康復(fù);乙組中可觀察到兩種菌落,加青霉素后只有PenrS型細菌能繼續(xù)生長;丙組培養(yǎng)基中含有青霉素,R型細菌不能生長,也不能發(fā)生轉(zhuǎn)化,所以不會出現(xiàn)菌落;丁組中因為PenrS型細菌的DNA被水解而無轉(zhuǎn)化因子,且R型細菌不抗青霉素,所以無菌落生長。答案解析關(guān)閉D-16-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升噬菌體侵染細菌的實驗1.噬菌體侵染細菌實驗(1)實驗方法:

。

①標記細菌細菌+含

的培養(yǎng)基→含35S的細菌。

細菌+含

的培養(yǎng)基→含32P的細菌。

②標記噬菌體噬菌體+含

的細菌→含35S的噬菌體。

噬菌體+含

的細菌→含32P的噬菌體。

放射性同位素標記法

35S32P35S32P-17-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升(2)實驗過程及結(jié)果

(3)結(jié)論:

是噬菌體的遺傳物質(zhì)。

含35S的噬菌體

未標記的細菌

DNA-18-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升2.證明RNA是遺傳物質(zhì)的實驗(1)過程及結(jié)果

(2)結(jié)論:

是遺傳物質(zhì)。

RNA蛋白質(zhì)

RNA-19-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升3.DNA是主要遺傳物質(zhì)(連一連)答案①—c—Ⅰ

②—d—Ⅰ

②—e—Ⅰ

③—a—Ⅰ

③—b—Ⅱ-20-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升易錯警示(1)某一生物的遺傳物質(zhì)只能是DNA和RNA中的一種,不能同時是DNA和RNA。(2)細胞構(gòu)成的生物其遺傳物質(zhì)全部都是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。-21-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升(1)在生命科學(xué)發(fā)展過程中,證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗是肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗。(

)(2)噬菌體侵染細菌實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細胞中。(

)(3)噬菌體侵染細菌的實驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具有說服力。(

)(4)噬菌體能在宿主細胞內(nèi)以二分裂方式增殖,使該細菌裂解。(

)√√√×提示:二分裂是細菌的繁殖方式。

正誤判斷

-22-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升(5)噬菌體侵染細菌實驗說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。(

)(6)噬菌體侵染細菌的實驗中分別用32P和35S標記不同的噬菌體。(

)(7)用35S標記的噬菌體侵染細菌后,上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低。(

)(8)噬菌體增殖過程中所需的氨基酸、核苷酸、酶、能量、核糖體全來自細菌。(

)×提示:噬菌體侵染細菌實驗只能說明DNA是遺傳物質(zhì),不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。√√√-23-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升1.分析子代噬菌體的放射性

-24-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升2.上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含放射性的原因①培養(yǎng)時間過短,有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,上清液中出現(xiàn)放射性;②噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離,這一段保溫時間過長,噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,也會使上清液中出現(xiàn)放射性。(2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因:攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體吸附在細菌表面,隨細菌離心到沉淀物中。考向1噬菌體侵染細菌實驗分析1.下列有關(guān)35S標記的噬菌體侵染無標記的細菌的實驗的敘述,正確的是(

)A.35S主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量的放射性B.要得到35S標記噬菌體必須直接將噬菌體接種在含35S的動物細胞培養(yǎng)基中才能培養(yǎng)出來C.采用攪拌和離心手段,是為了把蛋白質(zhì)和DNA分開,再分別檢測其放射性D.在該實驗中,若改用32P、35S分別標記細菌的核苷酸、氨基酸,復(fù)制4次,則子代噬菌體100%含32P和35S-25-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升答案解析解析關(guān)閉35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,所以放射性主要集中在上清液中,A項錯誤。噬菌體屬于細菌病毒,營寄生生活,所以要得到35S標記的噬菌體必須直接將噬菌體接種在含35S的大腸桿菌中才能培養(yǎng)出來,B項錯誤。攪拌和離心是為了把噬菌體和細菌分離,C項錯誤。由于噬菌體侵染細菌實驗中,所用原料都是細菌的,所以在該實驗中,若改用32P、35S分別標記細菌的核苷酸、氨基酸,復(fù)制4次,則子代噬菌體100%含32P和35S,D項正確。答案解析關(guān)閉D-26-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升2.(2017全國Ⅱ理綜)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述,正確的是(

)A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同答案解析解析關(guān)閉T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,A項錯誤。T2噬菌體mRNA和蛋白質(zhì)的合成都是在宿主細胞大腸桿菌中進行的,B項錯誤。T2噬菌體侵染大腸桿菌后,會利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)合成自身的組成成分,用含有32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用這種大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體,能得到DNA含有32P標記的T2噬菌體,即培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中,C項正確。人類免疫缺陷病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,T2噬菌體的遺傳物質(zhì)為DNA,它們的核酸類型和增殖過程不同,D項錯誤。答案解析關(guān)閉C-27-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升考向2

放射性問題分析3.下圖是“噬菌體侵染大腸桿菌”實驗,其中親代噬菌體已用32P標記,A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于該實驗的敘述不正確的是(

)-28-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升A.圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的,其營養(yǎng)成分中的P應(yīng)含32P標記B.若要達到實驗?zāi)康?還要再設(shè)計一組用35S標記噬菌體進行的實驗,兩組相互對照C.圖中若只有C中含大量放射性,可直接證明的是噬菌體的DNA侵入了大腸桿菌D.實驗中B對應(yīng)部分有少量放射性,可能原因是實驗時間過長,部分細菌裂解答案解析解析關(guān)閉依題意知親代噬菌體已被32P標記,因此圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的,其培養(yǎng)液中不能再加入含32P的無機鹽,A項錯誤;若要達到實驗?zāi)康?還要再設(shè)計一組用35S標記噬菌體的實驗,與上一組相互對照來驗證DNA是遺傳物質(zhì),B項正確;圖中若只有沉淀物C中含大量放射性,可直接證明的是噬菌體的DNA侵入了大腸桿菌,C項正確;若該實驗B(上清液)中出現(xiàn)少量放射性,可能是培養(yǎng)時間過長,造成部分細菌裂解,D項正確。答案解析關(guān)閉A-29-必備知識?梳理核心重難?突破關(guān)鍵能力?提升4.赫爾希與蔡斯用32P標記的T2噬菌體與未標記的細菌培養(yǎng)液混合,保溫一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.保溫(侵染)時間過長或過短都會導(dǎo)致上清液帶有放射性B.32P標記T2噬菌體DNA在細菌體內(nèi)復(fù)制時,需要噬菌體攜帶到細菌體內(nèi)的酶C.多次復(fù)制后獲得的子代噬菌體大部分含有放射性D.離心時間過長或攪拌不充分是上清液帶有放射性的重要原因之一答案解析解析關(guān)閉32P標記的噬菌體的DNA,正常情況下進入細菌體內(nèi),最后進入子代噬菌體中。保溫(侵染)時間過長會導(dǎo)致部分子代噬菌體釋放出來進入上清液,過短會導(dǎo)致部分親代噬菌體沒有侵染細菌,結(jié)果都會導(dǎo)致上清液帶有放射性;噬菌體在細菌增殖時,酶由細菌提供;DNA復(fù)制是半保留復(fù)制,則多次復(fù)制后子代噬菌體大多數(shù)沒有放射性;離心時間過長或攪拌不充分,均不會引起上清液帶有放射性。答案解析關(guān)閉B-30-肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的比較一、實驗設(shè)計思路、處理方式及結(jié)論的比較應(yīng)用體驗1下列有關(guān)生物遺傳物質(zhì)的說法,正確的是(

)A.R型活細菌與加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi),小鼠死亡,證明R型細菌具有讓S型細菌復(fù)活的能力B.艾弗里的實驗與“噬菌體侵染細菌”實驗的思路都一樣:把DNA和蛋白質(zhì)等分開,單獨地、直接地去觀察它們的作用C.“噬菌體侵染細菌”實驗中,用普通大腸桿菌培養(yǎng)32P標記的T2噬菌體,子代噬菌體含32P和31P的各占一半D.“噬菌體侵染細菌”實驗有力地證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)答案解析解析關(guān)閉細菌轉(zhuǎn)化實驗是為了探究什么是遺傳物質(zhì),所以科學(xué)家根據(jù)實驗得出S型細菌中存在一種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌,而不是R型細菌能讓S型細菌復(fù)活;要用含31P的普通大腸桿菌培養(yǎng)32P標記的T2噬菌體,子一代噬菌體都含32P和31P;“噬菌體侵染細菌”實驗有力地證明了DNA是遺傳物質(zhì)。答案解析關(guān)閉B應(yīng)用體驗2下圖1是肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗,圖2是噬菌體侵染細菌的實驗。關(guān)于這兩個實驗的分析,正確的是(

)A.圖1中將R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠體內(nèi),R型細菌向S型細菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的原理是基因重組B.圖2中攪拌的目的是提供給大腸桿菌更多的氧氣,離心的目的是促進大腸桿菌和噬菌體分離C.用32P、35S標記的噬菌體,分別侵染未標記的細菌,離心后放射性分別主要在上清液、沉淀物中D.若用無放射性標記的噬菌體,侵染體內(nèi)含35S標記的細菌,離心后放射性主要分布在上清液中答案解析解析關(guān)閉R型細菌向S型細菌轉(zhuǎn)化的原因是S型細菌的DNA