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1、第5單元遺傳的分子基礎(chǔ),第15講DNA是主要的遺傳物質(zhì),說明DNA分子是主要的遺傳物質(zhì)。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)材料:S型和R型肺炎雙球菌。,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果:,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(3)分析: 實(shí)驗(yàn)a、b說明R型活細(xì)菌無毒性,S型活細(xì)菌有毒性。 實(shí)驗(yàn)c說明加熱殺死的S型細(xì)菌無毒性。 實(shí)驗(yàn)d說明無毒性的R型活細(xì)菌在與加熱殺死的S型細(xì)菌混合后,轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌,并且這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以遺傳的。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:加熱殺死的S型細(xì)菌中有轉(zhuǎn)化因子。,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能

2、力突破,2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)實(shí)驗(yàn)分別說明莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用。 (2)實(shí)驗(yàn)說明DNA有轉(zhuǎn)化作用。 (3)實(shí)驗(yàn)在整組實(shí)驗(yàn)中起的作用是對(duì)照,說明DNA降解物沒有轉(zhuǎn)化作用,與實(shí)驗(yàn)對(duì)比除說明DNA是遺傳物質(zhì)外,還能說明DNA只有保持分子結(jié)構(gòu)的完整性才有轉(zhuǎn)化作用。,,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,3.比較肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過科學(xué)家對(duì)肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程的分析,形成DNA是遺傳物質(zhì)的觀念。 2.科學(xué)思維運(yùn)用歸納與概

3、括、批判性思維等方法,理解肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和方法,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。 3.科學(xué)探究分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想以及實(shí)驗(yàn)方法,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及對(duì)結(jié)構(gòu)分析的能力。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(生命觀念、科學(xué)思維)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示,據(jù)圖分析回答下列問題。,(1)AB段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是小鼠體內(nèi)形成大量的對(duì)抗R型細(xì)菌的抗體,致使R型細(xì)菌數(shù)量減少。 (2)BC段R型細(xì)菌數(shù)量增多的原因是B點(diǎn)之前,已有少量R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,S型細(xì)菌能降低小鼠的免疫力,造成R型細(xì)菌大量繁殖。 (3)后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成

4、的S型細(xì)菌繁殖而來的。,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1格里菲思實(shí)驗(yàn)分析 1.(2018浙江寧波十校期末聯(lián)考)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌后的DNA中,嘌呤與嘧啶堿基比例不變 B.整合到R型細(xì)菌內(nèi)的DNA分子片段,可以直接表達(dá)出產(chǎn)物莢膜多糖 C.進(jìn)入R型細(xì)菌的DNA片段上,可能有多個(gè)RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn) D.S型細(xì)菌DNA整合到R型細(xì)菌內(nèi)屬于基因重組,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2艾弗里實(shí)驗(yàn)分析 2.(2018江西上高二中月考)科學(xué)家為探究轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì),進(jìn)行了如圖所示的一組實(shí)驗(yàn)。該組實(shí)驗(yàn)不能得到的結(jié)

5、果或結(jié)論是( ),必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,A.實(shí)驗(yàn)2只出現(xiàn)R型細(xì)菌菌落 B.實(shí)驗(yàn)1、3均出現(xiàn)R型細(xì)菌和S型細(xì)菌菌落 C.DNA是轉(zhuǎn)化因子 D.DNA純度越高轉(zhuǎn)化效率就越高,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)一)與艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)二)的三個(gè)“不同”,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1.實(shí)驗(yàn)材料 T2噬菌體和大腸桿菌。 (1)噬菌體的結(jié)構(gòu)及生活方式,,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)噬菌體的復(fù)制式增殖,2.實(shí)驗(yàn)方法 同位素標(biāo)記法。該實(shí)驗(yàn)中用35S、32P分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,3.

6、實(shí)驗(yàn)過程,,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 5.結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)。,,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,教材拾遺(必修2第46頁“思考與討論”改編)(1)以細(xì)菌或病毒作為遺傳物質(zhì)探索實(shí)驗(yàn)的材料有何優(yōu)點(diǎn)? 答案細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料,具有的優(yōu)點(diǎn)是:個(gè)體很小,結(jié)構(gòu)簡單,容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物;病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。繁殖快。細(xì)菌2030 min就可繁殖一代,病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。 (2)盡管艾弗里、赫爾希等人的實(shí)驗(yàn)方法不同,但其最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路卻有共同之處,你能否具體指出? 答案最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是

7、設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)地、直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過對(duì)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程的分析,形成DNA是遺傳物質(zhì)的觀念。 2.科學(xué)思維運(yùn)用歸納與概括、批判性思維等方法,理解噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和方法,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。 3.科學(xué)探究分析噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想以及同位素標(biāo)記法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及對(duì)結(jié)構(gòu)分析的能力。 4.社會(huì)責(zé)任領(lǐng)悟到人類對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是不斷深化和不斷完善的過程。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(科學(xué)思維)圖1、圖2為噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)圖解及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),據(jù)圖回答下列問題。,,必備知識(shí)

8、梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)選擇35S和32P這兩種同位素分別對(duì)蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記,而不選擇14C和18O進(jìn)行標(biāo)記的原因是S是蛋白質(zhì)的特征元素,P是DNA的特征元素。若用14C和18O進(jìn)行標(biāo)記,由于蛋白質(zhì)和DNA都含有C和O,無法確認(rèn)被標(biāo)記的是何種物質(zhì)。 (2)攪拌、離心的目的在于把蛋白質(zhì)外殼和細(xì)菌分開,再分別檢測其放射性。圖2中被侵染的細(xì)菌的存活率基本保持在100%,本組數(shù)據(jù)的意義是作為對(duì)照組,以證明細(xì)菌未裂解,細(xì)胞外的32P含量有30%,原因是有部分標(biāo)記的噬菌體還沒有侵染細(xì)菌。,,,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(3)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上沉淀物中不含放射性,但

9、實(shí)驗(yàn)中含有少量放射性的原因是可能由于攪拌不充分,離心時(shí)間過短、轉(zhuǎn)速過低等原因,有少量含35S的噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。 (4)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含有較高放射性的原因是保溫時(shí)間過短,有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌體內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。保溫時(shí)間過長,噬菌體在大腸桿菌體內(nèi)增殖后釋放出的子代經(jīng)離心后分布于上清液中,也會(huì)使上清液的放射性升高。,,,,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析 1.(2018江西景德鎮(zhèn)月考)有關(guān)赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的說法,正確

10、的是( ) A.選用T2噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其僅由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成 B.標(biāo)記噬菌體的方法是分別用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 C.噬菌體DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制利用的原料是自身的脫氧核苷酸 D.若噬菌體DNA復(fù)制了三次,則含有35S的子代噬菌體占總數(shù)的1/2,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中上清液和沉淀物放射性分析 (1)32P噬菌體侵染大腸桿菌,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)35S噬菌體侵染大腸桿菌,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的分析 2.圖甲所示是肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),圖乙所示是噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),圖丙所示是兩小

11、分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式。下列相關(guān)分析正確的是( ),必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,A.圖甲中將R型活細(xì)菌和S型死細(xì)菌的混合物注射到小鼠體內(nèi),R型細(xì)菌向S型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的原理是基因重組 B.圖乙中攪拌的目的是給大腸桿菌提供更多的氧氣,離心的目的是促進(jìn)大腸桿菌和噬菌體分離 C.用32P、35S標(biāo)記噬菌體,被標(biāo)記的部位分別是圖丙中的 D.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)都證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,比較肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),1,2,3,1.關(guān)于“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”,下列敘述正確的是() A.R型菌與S型菌DNA

12、混合后,轉(zhuǎn)化是基因突變的結(jié)果 B.用S型菌DNA與活R型菌混合后,可能培養(yǎng)出S型菌和R型菌 C.用DNA酶處理S型菌DNA后與活R型菌混合,可培養(yǎng)出S型菌和R型菌 D.格里菲思用活R型菌與加熱殺死的S型菌混合后注射到小鼠體內(nèi),可導(dǎo)致小鼠死亡,這就證明了DNA是遺傳物質(zhì),4,5,答案,解析,1,2,3,2.將R型細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合后,注射到小鼠體內(nèi),小鼠死亡。該小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況以及對(duì)此相關(guān)的敘述,正確的是() A.最可能是圖1,小鼠的免疫調(diào)節(jié)致使R型細(xì)菌數(shù)量逐漸下降 B.最可能是圖2,小鼠體內(nèi)的S型細(xì)菌最初來自R型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化 C.最可能是圖1,死亡小鼠體內(nèi)只能分離出

13、活的S型細(xì)菌 D.最可能是圖2,小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌與R型細(xì)菌為共生關(guān)系,4,5,答案,解析,1,2,3,3.噬藻體是侵染藍(lán)藻的DNA病毒,其增殖過程與噬菌體類似。某生物興趣小組進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn):標(biāo)記噬藻體噬藻體與藍(lán)藻混合培養(yǎng)攪拌、離心檢測放射性。下列敘述錯(cuò)誤的是() A.完整的實(shí)驗(yàn)過程需要利用分別含有35S或32P的藍(lán)藻,以及既不含35S也不含32P的藍(lán)藻 B.標(biāo)記噬藻體時(shí)先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)藍(lán)藻,再用此藍(lán)藻培養(yǎng)噬藻體 C.步驟可讓噬藻體(外殼)和藍(lán)藻分開,使噬藻體(外殼)和藍(lán)藻分別存在于上清液和沉淀中 D.侵染藍(lán)藻的噬藻體利用自身的脫氧核苷酸和氨基酸為原料,合成子代噬藻體,4,5,答案,解

14、析,1,2,3,4.艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是() A.二者都應(yīng)用了同位素示蹤技術(shù) B.二者的設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng) C.艾弗里的實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對(duì)照,赫爾希與蔡斯的實(shí)驗(yàn)沒有對(duì)照 D.二者都誘發(fā)了DNA突變,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,5.將加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi),小鼠死亡,檢查死鼠血樣,發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)存在S型活菌。 (1)肺炎雙球菌初次進(jìn)入小鼠體內(nèi)后,一般先要經(jīng)過的攝取和處理,將其內(nèi)部隱蔽的抗原暴露出來,并呈遞給T細(xì)胞。T細(xì)胞分泌作用于B細(xì)胞

15、。 (2)小鼠體內(nèi)能產(chǎn)生抗肺炎雙球菌抗體的細(xì)胞是。與抗體合成、加工和分泌有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、和線粒體。 (3)某生物興趣小組計(jì)劃驗(yàn)證格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),但是原來準(zhǔn)備的4組小鼠因故逃走2組,經(jīng)過思考,該小組決定先向A組注射R型活菌,B組注射加熱殺死的S型細(xì)菌,A、B兩組小鼠存活,再向A組注射S型活菌,向B組注射加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活菌混合液。按照格里菲思的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該小組預(yù)測A組小鼠,B組小鼠。但結(jié)果卻是A、B兩組均成活了。請(qǐng)嘗試用免疫學(xué)的知識(shí)解釋該結(jié)果:。,1,2,3,4,5,答案 (1)吞噬細(xì)胞淋巴因子 (2)漿細(xì)胞 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 (3)死亡死亡抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌(

16、R型細(xì)菌可以作為S型細(xì)菌的疫苗或R型細(xì)菌的記憶細(xì)胞也能識(shí)別S型細(xì)菌或兩種細(xì)菌有相同的抗原),1,2,3,4,5,解析 (1)肺炎雙球菌初次進(jìn)入小鼠體內(nèi)后,一般先要經(jīng)過吞噬細(xì)胞的攝取和處理,將其抗原暴露出來并呈遞給T細(xì)胞,T細(xì)胞分泌淋巴因子作用于B細(xì)胞,促進(jìn)B細(xì)胞增殖、分化為漿細(xì)胞,進(jìn)而產(chǎn)生抗體。(2)抗體是由漿細(xì)胞產(chǎn)生的分泌蛋白。分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成后經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工后最終由細(xì)胞膜以胞吐的方式分泌到細(xì)胞外,這一過程需要消耗能量,因此與產(chǎn)生抗體有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體。(3)先向A組注射R型活菌,B組注射加熱殺死的S型細(xì)菌,A、B兩組小鼠均可存活,由于S型活菌的莢膜有毒,所以再向A組注射S型活菌,可推測小鼠會(huì)死亡;向B組注射加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活菌混合液,由于S型細(xì)菌中存在一種轉(zhuǎn)化因子能使R型活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌,可以預(yù)測B組小鼠死亡。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻是A、B兩組小鼠均成活,推測可能是由于第一次注射后A組小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了抗R型細(xì)菌的抗體,B組小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了抗S型細(xì)菌的抗體,且抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌。,