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1、第7單元遺傳的分子基礎(chǔ),第1講DNA是主要的遺傳物質(zhì),人類對遺傳物質(zhì)的探索過程()。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗,,,,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗 (1)實驗過程及實驗結(jié)果,(2)實驗結(jié)論:DNA是“轉(zhuǎn)化因子”,是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),教材深挖肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗中,設(shè)置“S型細菌的DNA中加DNA酶”實驗組的作用是什么? 提示:起對照作用,DNA酶分解從S型活細菌中提取的DNA,與R型活細菌混合培養(yǎng)后,不能長出S型細菌的菌落

2、,可見DNA被分解后的產(chǎn)物不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,DNA才是使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的物質(zhì)。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(1)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)。( ) (2)肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是將DNA和蛋白質(zhì)分開,分別觀察其遺傳作用。( ) (3)格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。( ) (4)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術(shù)。( ),,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗。先對各組肺炎雙球菌進行如下處理(見下圖),培養(yǎng)一段時間后,再注射到不同

3、小鼠體內(nèi)。請分析回答下列問題。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(1)A組細菌煮沸冷卻后,其(填化學組成成分)變性失活,但其仍具有生物活性。 (2)F組可以分離出肺炎雙球菌,轉(zhuǎn)化后形成的S型細菌的性狀(填“能”或“不能”)遺傳下去。 (3)E、F對照,結(jié)果說明。 (4)本實驗利用了什么方法?,答案:(1)蛋白質(zhì)DNA(2)S型和R型能(3)轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)(4)提示 觀察法(觀察菌落的形態(tài)結(jié)構(gòu)),物質(zhì)提純法(提純S型細菌的各種化學組成成分)。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),考向1 格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的分析 1.某科研人員為了驗證格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,對

4、實驗鼠進行了4次注射實驗,如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是() A.活菌甲是有莢膜的R型細菌,而活菌乙是無莢膜的S型細菌 B.由注射和的結(jié)果可知,活的或死的S型細菌都能使小鼠死亡 C.在死鼠2的血液中應有活菌甲和活菌乙,后者最初由活菌甲轉(zhuǎn)化而來 D.死菌乙未導致鼠3死亡,由此說明小鼠體內(nèi)未發(fā)生特異性免疫,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.1928年,格里菲思以小鼠為實驗材料做了如下實驗。下列關(guān)于此實驗的分析,錯誤的是(),核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),A.實驗的關(guān)鍵現(xiàn)象是第4組小鼠死亡并從小鼠體內(nèi)分離出S型活細菌 B.分析第4組實驗時必須是以第13組的實驗為參

5、照 C.本實驗說明R型細菌發(fā)生了某種類型的轉(zhuǎn)化 D.本實驗結(jié)論為“DNA是使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的轉(zhuǎn)化因子”,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),考向2 艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗的分析 3.在艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗中,從S型細菌中提取的DNA用DNA酶處理后,與R型活細菌混合培養(yǎng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型細菌生長。設(shè)置該實驗步驟的目的是() A.證明R型細菌生長不需要DNA B.補充R型細菌生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì) C.直接證明S型細菌的DNA不是促進R型細菌轉(zhuǎn)化的因素 D.與“S型細菌的DNA與R型細菌混合培養(yǎng)”的實驗組形成對照,答案,解析,核心梳理

6、,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),4.在培養(yǎng)有R型細菌的編號分別為1、2、3、4的四支試管中,依次加入從S型活細菌中提取的DNA、蛋白質(zhì)、多糖、DNA和DNA酶,培養(yǎng)一段時間后,試管內(nèi)有R型細菌的是() A.2和3B.1、2和3 C.2、3和4D.1、2、3和4,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),1.對“轉(zhuǎn)化”的理解 (1)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中,S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使R型細菌細胞獲得了新的遺傳信息,即發(fā)生了基因重組。 (2)發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細菌。由于受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關(guān)系、R型細菌的狀態(tài)等因素的

7、影響,并不是所有的R型細菌都轉(zhuǎn)化成S型細菌,只是少部分R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗和體外轉(zhuǎn)化實驗中的對照設(shè)計 (1)在艾弗里的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中,注射S型活細菌與注射R型活細菌形成對照,注射加熱殺死后的S型細菌與將R型活細菌與加熱殺死后的S型細菌混合后注射形成對照。 (2)在艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗中,將DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分別與R型細菌混合培養(yǎng),形成對照;將DNA與DNA酶處理DNA后的產(chǎn)物分別與R型細菌混合培養(yǎng),也形成對照。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),3.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗(實驗一)與艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗(實驗

8、二)的三個“不同”,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),噬菌體侵染細菌的實驗 1.噬菌體侵染細菌的實驗 (1)實驗方法 同位素標記法,用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。 (2)實驗材料:T2噬菌體和大腸桿菌 T2噬菌體的結(jié)構(gòu) T2噬菌體的生活方式:寄生在大腸桿菌體內(nèi)。,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(3)實驗過程 標記噬菌體,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),侵染細菌,(4)實驗結(jié)果分析,,,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(5)結(jié)論:子代噬菌體的各種性狀,是通過親代的DNA遺傳的,DNA是遺傳物質(zhì)。 2.證明RN

9、A是遺傳物質(zhì)的實驗 (1)過程及結(jié)果 (2)結(jié)論:在RNA病毒中,RNA是遺傳物質(zhì)。,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),3.DNA是主要遺傳物質(zhì)(連線),核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(1)T2噬菌體可利用宿主體內(nèi)的物質(zhì)大量增殖。 ( ) (2)T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。( ) (3)噬菌體的蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標記。 ( ) (4)噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等。 ( ) (5)T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含S元素。( ) (6)DNA和RNA都是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。 ( ) (7)噬菌體侵染細菌的實驗比肺炎雙球菌

10、的轉(zhuǎn)化實驗更具說服力。( ) (8)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。( ),,,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(9)用35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗中,沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。( ) (10)32P標記的噬菌體和35S標記的噬菌體分別侵染細菌的實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。( ) (11)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,證明了DNA的半保留復制。( ) (12)噬菌體侵染細菌的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。( ),,,,,核心梳理,提能探究

11、,考向感悟,歸納總結(jié),1.用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上沉淀物中不含放射性,但實際上沉淀物中含有少量放射性,原因是什么? 提示:可能由于攪拌不充分、離心時間過短、轉(zhuǎn)速過低等,有少量35S標記的噬菌體的外殼仍吸附在大腸桿菌表面,隨大腸桿菌離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中有放射性的原因是什么? 提示:(1)從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離,這一段保溫時間過短,有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌細胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。 (2)保溫時間過長,噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增

12、殖后釋放出的子代噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。 (3)離心前的攪拌過于劇烈,大腸桿菌破裂,釋放出其中的噬菌體,經(jīng)離心后,噬菌體分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),考向1 噬菌體侵染細菌實驗的結(jié)果分析 1.下圖是“噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗,其中親代噬菌體已用32P標記,a、c中的 代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實驗的敘述,錯誤的是(),核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),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)成分中應加入32P標記的無機鹽 B.若要達到實驗目的,還要再設(shè)計一組用35S標記噬菌體的實驗,兩組實驗相互對照

13、 C.若只有c中有放射性,可直接證明噬菌體的DNA侵入了大腸桿菌 D.實驗中b對應部分有少量放射性,可能的原因是實驗時間過長,部分大腸桿菌裂解了,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.下列對噬菌體侵染細菌實驗的分析,錯誤的是 () A.實驗前必須清楚噬菌體侵染細菌后引起細菌裂解的時間 B.本實驗分別研究了DNA和蛋白質(zhì)在噬菌體增殖中的作用 C.32P標記的實驗組可確定DNA與蛋白質(zhì)是否進入了細菌 D.細菌裂解后,32P標記組的子一代噬菌體有放射性,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),考向2 兩個經(jīng)典實驗的曲線分析 3.在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中,將加熱殺死的S型細

14、菌與R型活細菌混合后,注射到小鼠體內(nèi),小鼠體內(nèi)S型活細菌和R型活細菌的含量變化情況如右圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是() A.若將R型活細菌單獨注入小鼠體內(nèi), 菌體將不能存活 B.加熱殺死的S型細菌在R型活細菌的 轉(zhuǎn)化下被激活并在小鼠體內(nèi)繁殖 C.曲線BC段上升,與S型細菌在小鼠體內(nèi) 增殖導致小鼠免疫力降低有關(guān) D.加熱殺死的R型細菌不能使S型細菌轉(zhuǎn)化為R型細菌,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),4.1952年赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染細菌過程中的功能,攪拌離心后的實驗數(shù)據(jù)如下圖

15、所示,下列說法錯誤的是() A.圖中被侵染細菌的存活率基本保持 在100%,本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組, 以證明細菌未裂解 B.通過用含有放射性同位素35S和32P的 培養(yǎng)基分別培養(yǎng)噬菌體,再用標記的噬菌 體侵染細菌,從而追蹤在侵染過程中蛋白質(zhì)和DNA的變化 C.細胞外的32P含量有30%,原因可能是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌 D.本實驗證明DNA在噬菌體傳遞和復制遺傳特性的過程中起著重要作用,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),1.“兩看法”解答噬菌體侵染細菌的

16、同位素標記問題,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),2.噬菌體侵染細菌實驗的誤差分析 (1)用32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,上清液中出現(xiàn)放射性的原因: 培養(yǎng)時間短部分噬菌體還未吸附、侵染大腸桿菌離心后未吸附至大腸桿菌上的噬菌體分布在上清液中32P標記的實驗組上清液中有放射性; 培養(yǎng)時間過長噬菌體在大腸桿菌內(nèi)大量繁殖大腸桿菌裂解死亡,釋放出子代噬菌體離心后噬菌體將分布在上清液中32P標記的實驗組上清液中有放射性; 攪拌過于劇烈大腸桿菌細胞被破壞釋放出其中的噬菌體32P標記的實驗組上清液中有放射性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),(2)用35S標記的噬菌體侵染未被標記的大

17、腸桿菌,沉淀物中出現(xiàn)放射性的原因: 攪拌不充分、離心時間過短、轉(zhuǎn)速過低等吸附在大腸桿菌細胞表面的噬菌體的蛋白質(zhì)外殼隨大腸桿菌分布在沉淀物中35S標記的實驗組沉淀物中有放射性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結(jié),3.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,1.格里菲思實驗的結(jié)論:加熱殺死的S型細菌中存在促使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的“轉(zhuǎn)化因子”。 2.艾弗里實驗的結(jié)論:DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定性變化的物質(zhì),即DNA是遺傳物質(zhì)。 3.在T2噬菌體的化學組成中,僅蛋白質(zhì)分子中含有S元素,P元素幾乎都存在于DNA分子中。 4.證明DNA是遺傳物質(zhì)的相關(guān)實驗

18、的實驗思路:設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分開,單獨地、直接地研究它們的作用。 5.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA;細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA;DNA是主要的遺傳物質(zhì)。,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,1.格里菲思實驗未證明轉(zhuǎn)化因子是何種物質(zhì),艾弗里實驗未運用同位素標記技術(shù) (1)格里菲思實驗僅能證明S型細菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,但并未具體證明轉(zhuǎn)化因子是何種物質(zhì)。 (2)艾弗里實驗所用方法為“化學分離提取法”而不是放射性同位素標記法,噬菌體侵染細菌實驗所利用的才是放射性同位素標記法(32P、35S)。,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,2.噬菌體侵染細菌實驗中同位素的使用 (1)因噬菌體的蛋白質(zhì)含有DNA沒有

19、的特殊元素S,所以用35S標記蛋白質(zhì);DNA含有蛋白質(zhì)沒有的特殊元素P,所以用32P標記DNA;因DNA和蛋白質(zhì)都含有C、H、O、N元素,所以此實驗不能將C、H、O、N作為標記元素。 (2)35S(標記蛋白質(zhì))和32P(標記DNA)不能同時標記在同一個噬菌體上,因為放射性檢測時只能檢測到放射性的存在部位,不能確定是何種元素的放射性。,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,1.關(guān)于探索DNA 是遺傳物質(zhì)的實驗,下列敘述正確的是() A.格里菲思實驗證明DNA 可以改變生物體的遺傳性狀 B.艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡 C.赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀物中 D.赫爾

20、希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標記,答案,解析,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,2.R型肺炎雙球菌無莢膜,菌落粗糙,對青霉素敏感。S型肺炎雙球菌有莢膜,菌落光滑,對青霉素敏感。在培養(yǎng)多代的S型細菌中分離出一種抗青霉素的S型突變菌株(記為Penr S型)。現(xiàn)用S型細菌、Penr S型細菌與R型細菌進行一系列實驗,其中對實驗結(jié)果的預測,錯誤的是(),通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,A.甲組B.乙組C.丙組D.丁組,答案,解析,通關(guān)記,通關(guān)辨,通關(guān)練,3.(2018廣東深圳檢測)在用35S和32P分別標記的噬菌體探究遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)的實驗中,先將大腸桿菌和不同標記的噬菌體混合后立即離心,并測定放射性();再將大腸桿菌和不同標記的噬菌體混合培養(yǎng)一段時間后再離心,并測定放射性()。則下列有關(guān)放射性分布的敘述,正確的是() A.若放射性為35S,則主要分布在上清液中,主要分布在沉淀物中 B.若放射性為35S,則主要分布在沉淀物中,主要分布在上清液中 C.若放射性為32P,則主要分布在上清液中,主要分布在沉淀物中 D.若放射性為32P,則主要分布在沉淀物中,主要分布在上清液中,答案,解析,