人教(2019)生物必修二(学案+练习)：肺炎链球菌的转化实验

人教(2019)生物必修二(学案+练习)肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的类型2．格里菲思的体内转化实验3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程及结果。(2)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。(3)“减法原理”：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素。例如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验直接证明了DNA是转化因子。 (×)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。 (×)3．从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌。 (×)4．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。 (√)【教材细节命题】1．(必修2P44图3­3思考)体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时，遗传物质、原料、能量分别由S型细菌、R型细菌、R型细菌方提供。其转化的实质是基因重组。2．(必修2P44图3­3思考)体外转化实验中，设置“S型细菌的细胞提取物＋DNA酶”实验组的作用是对照，从S型活细菌中提取的DNA被DNA酶分解后不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，进一步说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。1．肺炎链球菌两个转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验科学家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)实验原理S型细菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡“减法原理”实验原则R型细菌与S型细菌的致病性进行对照S型细菌各成分的作用进行对照实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化每个实验组特异性地去除了一种物质结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论S型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质联系①所用的材料相同：都巧妙选用R型和S型两种肺炎链球菌②体内转化实验是体外转化实验的基础，仅说明S型细菌体内有转化因子；体外转化实验则是前者的延伸，进一步证明了转化因子是DNA③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则2．S型细菌和R型细菌转化的实质(1)加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋结构解开，氢键断裂，但缓慢冷却后，其结构可恢复。(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。(3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。考向1|格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验过程和结果如下所示。下列说法正确的是()实验1：R型细菌＋小鼠→不死亡实验2：S型细菌＋小鼠→死亡实验3：S型细菌＋加热＋小鼠→不死亡实验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，说明加热能使有致病性的S型活细菌失去致病性D解析：实验1不是空白对照组，A错误；实验2中只给小鼠注射了S型细菌，故在死亡的小鼠体内只能分离出S型细菌，B错误；格里菲思的实验得出的结论是被加热杀死的S型细菌中存在转化因子，这种转化因子能将R型活细菌转化为S型活细菌，并没有证明S型细菌的DNA能在R型活细菌中表达出相应的蛋白质，C错误；实验2中给小鼠注射S型活细菌，小鼠死亡，而实验3中给小鼠注射加热致死的S型细菌，小鼠不死亡，说明加热能使S型活细菌失去致病性，D正确。2．某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是()A．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质B．从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡C．活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变D．从鼠5体内分离出的活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落D解析：由图可知，活菌乙能导致小鼠死亡，为S型菌，活菌甲不能使小鼠死亡，为R型菌。该实验能说明S型死菌的某种物质能让R型菌转化为S型活菌，但不能证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，A错误；实验②过程中R型菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内，少数R型菌能转化为S型活菌，小鼠体内仍存在R型菌，所以从小鼠血液中能分离出两种活菌，其中R型菌不能使小鼠死亡，B错误；活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因重组，C错误；实验⑤过程中，R型死菌与S型活菌混合后注射到小鼠体内，鼠5体内只能分离出S型活菌，S型菌的菌体有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑，D正确。【易错提醒】(1)体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠死亡，而是具有致病性的S型细菌使小鼠死亡。(2)并非所有的R型细菌都能被转化。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，转化过程中并不是所有的R型细菌都能被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。考向2|艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验3．(2021·浙江1月选考)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是()A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D．肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质D解析：孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎链球菌的遗传物质，D正确。4．(2021·江苏南通二模)1943年3月，艾弗里首次介绍了肺炎链球菌体外转化实验过程，主要步骤如下。下列相关叙述正确的是()①用去氧胆酸盐溶液处理S型链球菌，再加乙醇得到乳白色沉淀。②用盐溶液溶解沉淀，再用氯仿抽提去除蛋白质，最后加乙醇得到沉淀。③用盐溶液溶解沉淀，加多糖水解酶处理4～6h后，再用氯仿抽提并用乙醇沉淀。④用盐溶液溶解沉淀制得细胞提取物，加入R型活菌混合培养，观察到转化成功。A．步骤①中去氧胆酸盐处理的目的是破碎S型菌细胞，释放胞内物质B．步骤②运用的原理是蛋白质和DNA都不溶于氯仿和乙醇C．步骤③选择多糖水解酶去除溶液中的多糖利用了酶的高效性D．步骤④中转化成功的标志是细菌培养基上仅出现S型菌菌落A解析：去氧胆酸盐溶液处理S型菌可以裂解细胞和溶解难溶于水的蛋白质，A正确