人教(2019)生物必修二(學(xué)案+練習(xí)):肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)_第1頁(yè)
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人教(2019)生物必修二(學(xué)案+練習(xí))肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.肺炎鏈球菌的類型2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果。(2)結(jié)論:DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。(3)“減法原理”:在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,與常態(tài)比較,人為去除某種影響因素。例如,在艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì),從而鑒定出DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。1.格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)直接證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子。 (×)2.從格里菲思的第④組死亡小鼠身上分離得到的S型活細(xì)菌是由S型死細(xì)菌轉(zhuǎn)化而來的。 (×)3.從格里菲思實(shí)驗(yàn)中的病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎鏈球菌只有S型細(xì)菌而無R型細(xì)菌。 (×)4.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)采用了物質(zhì)提純、鑒定與細(xì)菌體外培養(yǎng)等技術(shù)。 (√)【教材細(xì)節(jié)命題】1.(必修2P44圖3-3思考)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)致R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌時(shí),遺傳物質(zhì)、原料、能量分別由S型細(xì)菌、R型細(xì)菌、R型細(xì)菌方提供。其轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組。2.(必修2P44圖3-3思考)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置“S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物+DNA酶”實(shí)驗(yàn)組的作用是對(duì)照,從S型活細(xì)菌中提取的DNA被DNA酶分解后不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化,可見DNA被分解后的產(chǎn)物不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化,進(jìn)一步說明DNA才是使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。1.肺炎鏈球菌兩個(gè)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)科學(xué)家格里菲思艾弗里及其同事細(xì)菌培養(yǎng)場(chǎng)所小鼠體內(nèi)培養(yǎng)基(體外)實(shí)驗(yàn)原理S型細(xì)菌有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并發(fā)敗血癥死亡“減法原理”實(shí)驗(yàn)原則R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的致病性進(jìn)行對(duì)照S型細(xì)菌各成分的作用進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)構(gòu)思用加熱致死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)來說明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)結(jié)果觀察小鼠是否死亡培養(yǎng)基中菌落類型實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)聯(lián)系①所用的材料相同:都巧妙選用R型和S型兩種肺炎鏈球菌②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),僅說明S型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子;體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)則是前者的延伸,進(jìn)一步證明了轉(zhuǎn)化因子是DNA③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都遵循對(duì)照原則和單一變量原則2.S型細(xì)菌和R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)(1)加熱致死的S型細(xì)菌,其蛋白質(zhì)變性失活,DNA在加熱過程中,雙螺旋結(jié)構(gòu)解開,氫鍵斷裂,但緩慢冷卻后,其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。(2)轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中,即實(shí)現(xiàn)了基因重組。(3)一般情況下,轉(zhuǎn)化率很低,形成的S型細(xì)菌很少,轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌可以遺傳下去,快速繁殖形成大量的S型細(xì)菌,說明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)??枷?|格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果如下所示。下列說法正確的是()實(shí)驗(yàn)1:R型細(xì)菌+小鼠→不死亡實(shí)驗(yàn)2:S型細(xì)菌+小鼠→死亡實(shí)驗(yàn)3:S型細(xì)菌+加熱+小鼠→不死亡實(shí)驗(yàn)4:S型細(xì)菌+加熱+R型細(xì)菌+小鼠→死亡A.實(shí)驗(yàn)1為空白對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)2、3和4均為實(shí)驗(yàn)組B.能從實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4中死亡的小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌和R型活細(xì)菌C.該實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌的DNA可在R型活細(xì)菌內(nèi)表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)D.對(duì)比實(shí)驗(yàn)2、3的結(jié)果,說明加熱能使有致病性的S型活細(xì)菌失去致病性D解析:實(shí)驗(yàn)1不是空白對(duì)照組,A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)2中只給小鼠注射了S型細(xì)菌,故在死亡的小鼠體內(nèi)只能分離出S型細(xì)菌,B錯(cuò)誤;格里菲思的實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是被加熱殺死的S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子,這種轉(zhuǎn)化因子能將R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌,并沒有證明S型細(xì)菌的DNA能在R型活細(xì)菌中表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì),C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)2中給小鼠注射S型活細(xì)菌,小鼠死亡,而實(shí)驗(yàn)3中給小鼠注射加熱致死的S型細(xì)菌,小鼠不死亡,說明加熱能使S型活細(xì)菌失去致病性,D正確。2.某科研小組在格里菲思實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程如圖所示,下列敘述正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)B.從鼠2血液中分離出來的活菌都能使小鼠死亡C.活菌甲與死菌乙混合后能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生活菌乙的原理是基因突變D.從鼠5體內(nèi)分離出的活菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng),都會(huì)產(chǎn)生光滑菌落D解析:由圖可知,活菌乙能導(dǎo)致小鼠死亡,為S型菌,活菌甲不能使小鼠死亡,為R型菌。該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明S型死菌的某種物質(zhì)能讓R型菌轉(zhuǎn)化為S型活菌,但不能證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)②過程中R型菌與加熱致死的S型菌混合后注射到小鼠體內(nèi),少數(shù)R型菌能轉(zhuǎn)化為S型活菌,小鼠體內(nèi)仍存在R型菌,所以從小鼠血液中能分離出兩種活菌,其中R型菌不能使小鼠死亡,B錯(cuò)誤;活菌甲與死菌乙混合后能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生活菌乙的原理是基因重組,C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)⑤過程中,R型死菌與S型活菌混合后注射到小鼠體內(nèi),鼠5體內(nèi)只能分離出S型活菌,S型菌的菌體有多糖類的莢膜,在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑,D正確?!疽族e(cuò)提醒】(1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能簡(jiǎn)單地說成S型細(xì)菌的DNA可使小鼠死亡,而是具有致病性的S型細(xì)菌使小鼠死亡。(2)并非所有的R型細(xì)菌都能被轉(zhuǎn)化。由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響,轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌都能被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,而只是小部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌??枷?|艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.(2021·浙江1月選考)下列關(guān)于遺傳學(xué)發(fā)展史上4個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()A.孟德爾的單因子雜交實(shí)驗(yàn)證明了遺傳因子位于染色體上B.摩爾根的果蠅伴性遺傳實(shí)驗(yàn)證明了基因自由組合定律C.T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是大腸桿菌的遺傳物質(zhì)D.肺炎鏈球菌離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)D解析:孟德爾的單因子雜交實(shí)驗(yàn)沒有證明遺傳因子位于染色體上,當(dāng)時(shí)人們還沒有認(rèn)識(shí)染色體,A錯(cuò)誤;摩爾根的果蠅伴性遺傳實(shí)驗(yàn)只研究了一對(duì)等位基因,不能證明基因自由組合定律,B錯(cuò)誤;T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì),C錯(cuò)誤;肺炎鏈球菌離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子,即DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì),D正確。4.(2021·江蘇南通二模)1943年3月,艾弗里首次介紹了肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程,主要步驟如下。下列相關(guān)敘述正確的是()①用去氧膽酸鹽溶液處理S型鏈球菌,再加乙醇得到乳白色沉淀。②用鹽溶液溶解沉淀,再用氯仿抽提去除蛋白質(zhì),最后加乙醇得到沉淀。③用鹽溶液溶解沉淀,加多糖水解酶處理4~6h后,再用氯仿抽提并用乙醇沉淀。④用鹽溶液溶解沉淀制得細(xì)胞提取物,加入R型活菌混合培養(yǎng),觀察到轉(zhuǎn)化成功。A.步驟①中去氧膽酸鹽處理的目的是破碎S型菌細(xì)胞,釋放胞內(nèi)物質(zhì)B.步驟②運(yùn)用的原理是蛋白質(zhì)和DNA都不溶于氯仿和乙醇C.步驟③選擇多糖水解酶去除溶液中的多糖利用了酶的高效性D.步驟④中轉(zhuǎn)化成功的標(biāo)志是細(xì)菌培養(yǎng)基上僅出現(xiàn)S型菌菌落A解析:去氧膽酸鹽溶液處理S型菌可以裂解細(xì)胞和溶解難溶于水的蛋白質(zhì),A正確

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