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1【创新方案】2016 届高三生物一轮复习 第二单元 遗传的物质基础学案 新人教版必修 2考纲考频人类对遗传物质的探索过程()(3 年 10 考)1肺炎双球菌的特点(1)R 型细菌:菌落粗糙,细胞壁外无荚膜,没有毒性。(2)S 型细菌:菌落光滑,细胞壁外有多糖类物质组成的荚膜,有毒性。2格里菲思实验体内转化(1)写出下列实验现象:R 型活细菌 小鼠不死亡。 注 射 S 型活细菌 小鼠死亡。 注 射 加热杀死的 S 型细菌 小鼠不死亡。 注 射 R 型活细菌加热杀死的 S 型细菌 小鼠死亡 S 型活细菌。 注 射 分 离 (2)实验结论:加热杀死的 S 型细菌中有“转化因子” 。3艾弗里实验体外转化(1)实验过程:(2)实验过程分析:只有加入 S 型细菌的 DNA,R 型细菌才能转化为 S 型细菌。S 型细菌的 DNA 加入 DNA 酶后,不能使 R 型活细菌发生转化。(3)实验结论:S 型细菌的 DNA 是“转化因子” ,即 DNA 是遗传物质。思考艾弗里实验中设置 DNADNA 酶这一组实验的目的是什么?提示:一是对照说明只加 DNA 组的结论,二是说明 DNA 的水解产物不能实现转化。1体内转化实验与体外转化实验的比较比较项目 体内转化实验 体外转化实验操作人 格里菲思 艾弗里及其同事细菌培养场所 小鼠体内 培养基(体外)巧妙构思 用加热杀死的 S 型细菌作对照 将物质提纯分离各自观察2结果观察 小鼠是否死亡 培养基中菌落实验结论 S 型细菌体内有转化因子 S 型细菌的 DNA 是遗传物质2.体内转化实验与体外转化实验的联系(1)所用实验材料相同。(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续。(3)两实验都遵循了对照原则,单一变量原则。3实验中利用的方法(1)观察法:观察菌落形态结构。(2)物质抽提法:提取 S 型细菌的各种物质组成。(1)加热杀死 S 型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,其内部的 DNA 在加热后随温度降低而又逐渐恢复活性。(2)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中,R 型细菌吸收了 S型细菌的 DNA,并整合到 R 型细菌的 DNA 中,使受体细胞获得新的遗传信息,表现出 S 型细菌的性状。(3)发生转化的只有少部分 R 型细菌;由于转化受到 DNA 纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的生活状况等因素的影响,所以转化过程中并不是所有的 R 型细菌都转化成 S 型细菌,只有少部分 R 型细菌转化成 S 型细菌。角度一以实验分析的形式,考查肺炎双球菌体外转化实验1(2011广东高考)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。据表可知()实验组号 接种菌型 加入 S 型细菌物质 培养皿长菌情况 R 型 蛋白质 R 型 R 型 荚膜多糖 R 型 R 型 DNA R 型、S 型 R 型 DNA(经 DNA 酶处理) R 型A.不能证明 S 型细菌的蛋白质不是转化因子B说明 S 型细菌的荚膜多糖有酶活性C和说明 S 型细菌的 DNA 是转化因子D说明 DNA 是主要的遗传物质解析:选 C由组比较可知 DNA 是 S 型细菌的转化因子,再通过组可进一步证明 DNA 是 S 型细菌的转化因子,而蛋白质、荚膜多糖以及 DNA 水解产物都不是 S 型细菌的转化因子,A 错误,C 正确;从表中不能得出 B 项的结论;表中信息不能说明 DNA 是主要的遗传物质,D 错误。2(2015滨州模拟)艾弗里将 R 型细菌置于含 S 型细菌 DNA 的培养基中培养,得到了S 型肺炎双球菌,下列有关叙述中正确的是()AR 型细菌转化成 S 型细菌,说明这种变异是定向的BR 型细菌转化为 S 型细菌属于基因重组C该实验不能证明 DNA 是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质D将 S 型细菌的 DNA 注射到小鼠体内也能产生 S 型细菌解析:选 B艾弗里实验中将 S 型细菌中的荚膜多糖、蛋白质和 DNA 等提取出来,分别加入到培养 R 型细菌的培养基中,结果发现只有加入 DNA 时,R 型细菌才能转化成 S 型细菌,这证明 DNA 是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质;该实验中 R 型细菌转化为 S 型细菌的实质是基因重组,生物的变异都是不定向的;将 S 型细菌的 DNA 注射到小鼠体内不能实现肺炎双球菌的转化。3(2015长春高三质检)格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下:将无毒的 R 型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;将有毒的 S 型活细菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡;3将加热杀死的 S 型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;将 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后,注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。根据上述实验,下列说法不正确的是()A整个实验证明 DNA 是转化因子B实验、实验可作为实验的对照C实验和实验中的死亡小鼠体内都可分离到 S 型活细菌D重复做实验与,得到同样的结果,可排除 S 型活细菌由 R 型活细菌突变而来解析:选 A体内转化实验得到的结论是加热杀死的 S 型细菌存在转化因子,没有得出DNA 是转化因子的结论。4已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎,无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出了 DNA、蛋白质、多糖等物质,分别加入到培养无荚膜细菌的培养液中,一段时间后将培养液注射到小鼠体内,则图中结果不正确的是()解析:选 D从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中,只有 DNA 才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌,使小鼠致死,故 A、B、C 都正确。D 中虽然有 DNA,但DNA 酶会使 DNA 水解,致使无荚膜的肺炎双球菌不能转化为有荚膜的肺炎双球菌,小鼠应表现正常。角度二以实验探究的形式,考查教材经典实验思想的应用5请分析以下实验并回答问题:(1)某人曾重复做了“肺炎双球菌转化实验” ,步骤如下:a将一部分 S 型细菌加热杀死;b制备符合要求的培养基并均匀分为若干组,将相应菌种分别接种到各组培养基上(如图中文字说明部分);c将接种后的培养基置于适宜温度下培养一段时间后,观察菌落生长情况,实验结果如图所示。本实验可得出的结论是_。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中起作用的是 DNA。请用 DNA 酶作试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,验证“促使 R 型细菌转化成 S 型细菌的物质是DNA”,并预测实验结果,得出实验结论。实验方案如下:第一步:从 S 型细菌中提取出其 DNA。同时,制备符合要求的培养基,并将盛有等量培养基的培养装置分别标号 A、B、C;第二步: _;第三步:_;第四步:_。请预测实验结果并得出合理结论:_。通过本实验,还能得出的新结论:_。解析:第(2)题是验证实验。欲证明促进 R 型细菌转化的物质是 DNA,可用 DNA 酶将 S型细菌的 DNA 破坏,看其是否还能使 R 型细菌转化为 S 型细菌。解答时可考虑以下几个方面:设置对照实验,在实验组中加入提取的 S 型细菌的 DNA;在对照组中,一组中不加任何提4取物,另一组中加入提取的 S 型细菌的 DNA 和 DNA 酶。单一变量的控制,即只有培养细菌的培养基中是否加入 S 型细菌的 DNA 这一个实验变量,其余的变量(如接种的细菌种类、数量以及培养条件等)应基本相同。答案:(1)S 型细菌中的“某种物质”(转化因子)能使 R 型细菌转化成 S 型细菌,而且这种转化是可遗传的(2)第二步:A 中不加任何提取物,B 中加入提取的 S 型细菌的DNA,C 中加入提取的 S 型细菌的 DNA 和 DNA 酶(顺序可变)第三步:在三组培养基上分别接种等量的 R 型细菌第四步:将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间后,观察菌落生长情况结果预测:A 中只有 R 型细菌菌落;B 中出现 R 型细菌和 S 型细菌两种菌落;C 中只有 R 型细菌菌落。结论:S 型细菌的 DNA 可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌DNA只有在结构保持完整、未被破坏的前提下才具有促使 R 型细菌转化为 S 型细菌的功能1实验材料T 2噬菌体(1)结构Error!(2)生活方式:寄生。(3)增殖过程:吸附注入合成组装释放2实验方法:放射性同位素标记法,即用 35S、 32P 分别标记蛋白质和 DNA。3实验过程及结果(1)标记噬菌体(2)侵染细菌4实验结论:DNA 是噬菌体的遗传物质。思考为什么选用 35S 和 32P 分别标记 T2噬菌体的蛋白质和 DNA?提示:在 T2噬菌体的组成成分中,S 仅存在于 T2噬菌体的蛋白质外壳中,而 P 则主要存在于 DNA 中。1噬菌体增殖的条件(1)场所:大肠杆菌。(2)蛋白质合成Error!(3)DNA 的合成Error!2子代噬菌体中元素来源分析(1)用 32P、 35S 标记噬菌体,而宿主细胞未标记只在部分子代噬菌体的 DNA 中有 32P。(2)用 32P、 35S 标记宿主细胞,而噬菌体未标记在子代噬菌体的 DNA、蛋白质中均有5标记元素。(3)用 C、H、O、N 等标记噬菌体,而宿主细胞未标记只在部分子代噬菌体 DNA 中有标记元素。(4)用 C、H、O、N 等元素标记宿主细胞,而噬菌体未标记在子代噬菌体 DNA 和蛋白质中均可找到标记元素。3噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验的比较比较项目 噬菌体侵染细菌实验 肺炎双球菌体外转化实验设计思路 设法将 DNA 和其他物质分开,单独研究它们各自不同的功能处理方法 放射性同位素标记法:分别标 记 DNA 和蛋白质的特殊元素 直接分离法:分离 S 型细菌的多种组成物质,分别与 R 型细菌混合培养检测结果的方式 检测放射性位置 观察菌落类型结论 DNA 是遗传物质 DNA 是遗传物质,蛋白质等 不是遗传物质角度一以图示为信息载体,考查噬菌体侵染细菌的实验分析1.(2015浙江效实中学检测)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,对此实验的有关叙述正确的是()A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有 35S 的培养基中获得的B本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和 DNAC实验中采用搅拌和离心等手段是为了把 DNA 和蛋白质分开再分别检测其放射性D在新形成的噬菌体中没有检测到 35S 说明噬菌体的遗传物质是 DNA 而不是蛋白质解析:选 B噬菌体是营寄生生活的,必须在有活细胞的培养基中才能生存,不能直接培养在普通培养基上;实验中搅拌离心的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,通过对照实验得出的结论是 DNA 是遗传物质,但不能说明蛋白质不是遗传物质。2. (2015芜湖模拟)为证明蛋白质和 DNA 究竟哪一种是遗传物质,赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T 2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。图中亲代噬菌体已用 32P 标记,A、C 中的方框代表
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