必修2第三章第1節(jié):DNA是主要的遺傳物質(zhì)(新教材新授課)



1°肺炎鏈球菌兩個轉(zhuǎn)化實驗的關系
(1)兩個實驗思路不同
①格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的思路:分別將R型活細菌、S型活細菌和加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內(nèi)作為對照,說明加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合培養(yǎng)后發(fā)生了轉(zhuǎn)化。

②艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗的思路:利用“減法原理”特異性去除某一種物質(zhì),直接地、單獨地觀察該種物質(zhì)在實驗中所起的作用。
[ 當時因物質(zhì)分離技術受限而無法實現(xiàn)加法原理思路]


(2)兩個實驗的聯(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)化實驗是體外轉(zhuǎn)化實驗的基礎,僅說明S型細菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”,體外轉(zhuǎn)化實驗則是前者的延伸,進一步證明了“轉(zhuǎn)化因子”是DNA。
?肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的結果為體外轉(zhuǎn)化實驗提出問題奠定了實驗基礎(√)
③實驗設計都遵循對照原則和單一變量原則。
2°肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中的對照分析
(1)在格里菲斯的實驗中,分別用活的S型和R型細菌注射小鼠形成對照;加熱殺死的S型細菌單獨注射和加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合注射形成對照。
(2)在艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗中,去除的物質(zhì)(DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等)之間形成對照,而DNA與DNA酶處理產(chǎn)物之間也形成對照。
特別提醒
(1)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組。肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗是指S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使受體細胞獲得了新的遺傳信息,即發(fā)生了基因重組。
?R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因突變的結果(X)
(2)轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細菌。由于轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響,所以轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細菌都轉(zhuǎn)化成S型細菌,而只是少部分R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌。
?DNA的純度越高,轉(zhuǎn)化越有效(√)

?格里菲斯的轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)(X)轉(zhuǎn)化因子
?艾弗里的實驗證明了肺炎鏈球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNA (X)
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[營專性寄生]指寄生的生物專一地寄生在某一寄主或一類寄主上,而不營專性寄生的生物可以寄生在多種生物上。
只能追蹤去向,不能追蹤元素

如何讓噬菌體中的部分P→P32;S→S35
病毒 帶上放射性元素

[病毒 -吃- 大腸 桿菌 -吃- 培養(yǎng)基]
T2噬菌體沒有細胞結構,不能獨立生活,專一寄生在大腸桿菌內(nèi),因此要先用含放射性同位素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用含放射性標記的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體,從而使其標記。
噬菌體侵染大腸桿菌實驗過程
目的
保溫 使噬菌體完成侵染過程
攪拌 使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離
? 使噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)外殼分離(X)
離心 讓上清液中析出較輕的噬菌體顆粒,而沉淀物中留下被感染的大腸桿菌

?噬菌體侵染細菌的實驗結果能有效消除,人們認為體外轉(zhuǎn)化實驗中所用蛋白質(zhì)仍含有少量核酸的疑問(X)核酸仍含有蛋白質(zhì)

?赫爾希和蔡斯的實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA(X)噬菌體
[更多實驗證據(jù)表明DNA是細胞結構的生物和DNA病毒的遺傳物質(zhì)]
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疑問:保溫時間過長是否會導致被侵染的大腸桿菌裂解死亡?
△與《南方鳳凰臺高考總復習一輪》配套練習一題答案有出入
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7.(2021·江蘇如東高級中學、沭陽如東中學10月聯(lián)考)用32P標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,侵染一段時間后攪拌、離心得到上清液和沉淀物,檢測上清液中放射性32P約占初始標記T2噬菌體放射性的30%。在實驗時間內(nèi),被侵染細菌的存活率接近100%。下列相關敘述不正確的是
A.離心后大腸桿菌主要分布在沉淀物中
B.沉淀物的放射性來自T2噬菌體的DNA
C.上清液具有放射性的原因是保溫時間過長
D.本結果尚不能說明T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA
7.C
解析:大腸桿菌質(zhì)量較大,所以離心后主要分布沉淀物中,A正確;由于32P標記的是噬菌體DNA,所以冗淀物的放射性主要來自噬菌體的DNA,B正確;保溫時間長會導致被侵染的大腸桿菌裂解死亡,子代噬菌體釋放出來,上清液中放射性增加,但是題目給的信息是被侵染細菌的存活率接近100%,故此種情況沒有發(fā)生,因此上清液中放射性的出現(xiàn)與保溫時間長無關,應該是保溫時間短,被標記噬菌體有一部分還未侵染大腸桿菌,導致上清液中出現(xiàn)放射性,C錯誤;由于上清液具有較高的放射性,所以不能說明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì),D正確。



?四個實驗所涉及的實驗原理都是設法區(qū)分每一種物質(zhì)單獨的直接的觀察,每一種物質(zhì)的作用(X)
三個 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗、噬菌體侵染細菌實驗、煙草花葉病毒侵染煙草實驗
(多選)(2022·鹽城期中)下列關噬菌體侵染大腸桿菌的敘述,正確的是(ABC)
A.噬菌體直接利用大腸桿菌內(nèi)的ATP作為能源物√
B.噬菌體在增殖時需利用大腸桿菌提供的氧核核苷酸√
C.噬菌體在增殖時需利用大腸桿菌提供的核糖核苷酸√
D.噬菌體利用自身的核糖體以大腸桿菌內(nèi)的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)X
原題(江蘇省蘇州市2021屆高三上學期期中考試生物)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì),下列關于該實驗的敘述正確的是( )
A. 實驗中可用15N代替32P標記DNA
B. 噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的
噬菌體
C. 噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌√
D. 實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA
噬菌體
變式訓練1.下列關于赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染細菌實驗的敘述,正確的是( )
噬菌體
A.大腸桿菌的DNA控制噬菌體蛋白質(zhì)外殼的合成
B.實驗中T2噬菌體培養(yǎng)時間、溫度等是本實驗的無關變量√
C.赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體主要的遺傳物質(zhì)
遺傳物質(zhì)
D.用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,離心后上清液中具有較強的放射性
變式訓練2.下列關于赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的敘述,正確的是
A.注入DNA后,噬菌體外殼隨后也進入大腸桿菌
B.未被侵染的大腸桿菌會將受侵染的大腸桿菌吞噬并消化
C.該實驗不能選用14C和3H這兩種同位素對DNA和蛋白質(zhì)進行標記
D.實驗結果證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA
變式訓練3.下圖是某研究小組模擬赫爾希和蔡斯進行噬菌體侵染細菌的部分實驗過程。下列敘述正確的是( )
A.第一步使用的是32P標記的T2噬菌體
B.第二步是將被標記的噬菌體與未標記的細菌混合√
C.上清液中較高的放射性來自新形成的子代噬菌體
D.赫爾希和蔡斯的實驗能證明DNA是細菌的遺傳物質(zhì)
參考答案:原題C 變式訓練1.B 變式訓練2.C 變式訓練3.B