高考生物复习课件2.2.1遗传物质的经典探究实验

①ab段R型细菌数量减少的原因是_小_鼠__体__内_形__成__大__量_的__对__抗_R__型_细__菌__的_抗__ _体__，__致_使__R_型__细__菌_数__量__减_少________________________________________。 ②bc段R型细菌数量增多的原因是：b_之__前__，_已__有__少_量__R_型__细__菌_转__化__为__S_型_ _细__菌__，_S_型__细__菌_能__降__低_小__鼠__的__免_疫__力__，_造__成__R_型__细_菌__大__量__繁_殖_______________。 ③后期出现的大量S型细菌是由_R_型__细__菌_转__化__成__的_S_型__细__菌_繁__殖__而来的。
(4)肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是什么？
提示：直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R型细菌 混合培养，研究它们各自的功能。
2．[必修2 P45]为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和 DNA进行标记，而不用14C和18O标记？
提示：S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素。若用14C和18O进行标记， 由于蛋白质和DNA都含有C和O，因此无法确认被标记的是何种物质。
(4)在艾弗里的体外转化实验中，DNA、蛋白质、多糖等物质之间形 成相互对照，而DNA与DNA酶处理产物之间也形成条件对照。
任务2 S型细菌和R型细菌转化的实质 (1)加热杀死的S型细菌，其_蛋__白_质__变性失活，DNA在加热过程中，
双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，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
(×) (2)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，
因此不能使R型细菌发生转化。( √ ) (3)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。( √ ) (4)艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的结论，没有得到
科学家的一致公认。( √ )
3．判断下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述 (1)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。( × ) (2)噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌的转化实验更具有说服力。 (√) (3)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂的方式增殖，使该细菌裂解。
3．为什么说DNA是主要的遗传物质？
提示：有细胞结构生物的遗传物质是DNA，无细胞结构的生物(即病毒)的遗传 物质是DNA或RNA。生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是 主要的遗传物质。
高效课堂
任务1
考点一 肺炎双球菌的转化实验(国考5年1考)
(国考卷：2021全国乙卷) 任务驱动·探究突破
考向分类·对点落实
考向一 对生命科学史的认知与判断
1.[经典高考]在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验
是( )
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球
菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
A．①② B．②③
C．③④
D．④⑤
答案：C
解析：孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律；摩尔根通过 果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；DNA的X光衍射实验说明了DNA分子 呈螺旋结构；证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵 染大肠杆菌实验。
③自身对照。实验组、对照组在同一实验对象上进行，即实验处理前 的为对照组，处理后的为实验组，自变量为实验变量的处理与否，如 “植物细胞的吸水和失水”实验。④条件对照。增设了与实验变量无 关的一组实验。常结合空白对照进行，具有反证或加强作用。
(3)在格里菲思的实验中，分别用活的S型细菌和R型细菌注射小鼠形 成对照，加热杀死的S型细菌单独注射和加热杀死的S型细菌与R型活 细菌混合注射形成对照。
考向二 肺炎双球菌体内转化实验分析 2.[2022·上饶模拟]如图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部 分实验过程，S型菌有荚膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败 血症，R型菌无荚膜也无毒性。下列说法错误的是( )
答案：D
A．与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却 B．无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组 C.该转化实验不能证明DNA是遗传物质 D．S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病
提示：四组实验应选用年龄、体重相同且健康的小鼠；所用R型活菌液、S型活 菌液的浓度及注射量应该相同。
(3)肺炎双球菌体外转化实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶” 实验组的作用是什么？
提示：起对照作用。用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，结果不能使R 型细菌发生转化，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。
变量原则
[实验拓展] 生物实验中对照实验的类型
(1)对照组与实验组 对照组通常指在自然状态下或已知影响因素所造成的结果的一组实 验；而实验组通常指某种自变量的改变对实验结果的影响未知，需要 人为探索的一组实验。对照组能帮助人们排除无关变量所造成的实验 误差，与实验组对照，有助于得出真实可信的结果或结论。 (2)对照类型：①空白对照。设置两组实验，其中施加实验变量(要研 究的因素)处理的为实验组，常态或未施加实验变量(要研究的因素)处 理的为对照组。自变量为实验变量的有无。一般验证性实验采用空白 对照。②相互对照。设置三组以上的实验，每一组既作为实验组，同 时又是其他组的对照。自变量为实验变量的不同量度(或类别)。一般 探究“××最适(佳)条件”的实验采用相互对照。
肺炎双球菌体内和体外转化实验比较
项目
体内转化实验
体外转化实验
培养细菌
__小_鼠___体内培养
_培__养_基__体外培养
实验原则
R型细菌与S型细菌的毒性 对照
S型细菌体内各成分的相互 对照
实验结果
已经被加热杀死的S型细菌 能使R型细菌转化为_S_型_细__菌_
__S_型__细_菌__的__D_N_A___ 能 使 R 型 细菌转化为S型细菌
基能过关——问题化 一、判一判
1．判断下列关于格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的相关叙述 (1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是“转化因子”。
(×) (2)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律。( × ) (3)S型细菌表面光滑，有毒性。( √ ) (4)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
(3)分析：S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化，S型细菌的其他物质不 能使R型细菌发生转化。
(4)实验结论：__D_N_A__是_使__R_型__细__菌__产__生__稳__定_遗__传__变__化__的__物_质___。
知识点二 噬菌体侵染细菌的实验 1．实验材料和方法 (1)实验材料：__T_2_噬__菌_体___和大肠杆菌。 (2)实验方法：_同__位__素__标_记___法，该实验中用35S、32P分别标记_蛋__白__质__和_D__N_A_ 。 2．实验过程
35S 32P
蛋白质含35S
DNA含32P
高
低
低
高
没有35S
存在32P
3．实验结论 子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的__D_N__A___遗传的。___D_N_A___ 才是真正的传物质。
知识点三 生物的遗传物质
蛋白质外壳 RNA
RNA 蛋白质
不出现病斑
DNA
DNA、 RNA DNA
DNA RNA
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 ___D_N_A___是遗传物质。
任务3 研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养 科学思维 体内转化实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图 所示，则：
4．判断下列关于遗传物质的叙述 (1)RNA或DNA是T2噬菌体的遗传物质。( × ) (2)真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病 毒的遗传物质是RNA。( √ ) (3)生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。
(√) (4)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。( × )
项目
体内转化实验
体外转化实验
已经被加热杀死的S型细 __D_N_A__是S型细菌的遗传物质，
实验结论 菌 体 内 含 有 某 种 而蛋白质等其他物质不是遗传
“_转__化__因_子__”
物质
联系
①所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌；②体内转 化实验是基础，仅说明加热后杀死的S型细菌体内含有 _某__种_“__转__化__因_子__”_ ， 而 体 外 转 化 实 验 则 进 一 步 说 明 _“_转__化__因_子__”__就__是_D__N_A_；③实验设计都遵循对照原则、单一
死细菌转化而来的。( × ) (5)从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S
型细菌而无R型细菌。( × ) (6)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。( × )
2．判断下列关于艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验的相关叙述 (1)艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的)S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症 ，具有毒性 。(P43—正 文)( √ ) (2)格里菲思证明了将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型细菌的物质 是DNA。(P43—正文)( × ) (3)艾弗里及其同事对S型细菌中的物质进行提纯和鉴定，将提纯的DNA、 蛋白质和多糖等物质分别与R型菌混合培养。(P43—正文)( √ ) (4)艾弗里证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。(P44—正 文)( √ ) (5)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。(P44—正文)( √ ) (6)T2噬菌体的化学组成中60%是蛋白质，40%是DNA，仅蛋白质分子中 含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。(P45—相关信息)( √ ) (7)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让 上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒。(P45—正文)( √ )
遗传物质的经典探究实验
课前自主预习案 课堂总结
高效课堂 历届真题
课前自主预习案
素能目标★考向导航
基础梳理——系统化 知识点一 肺炎双球菌的转化实验 1．格里菲思的体内转化实验
光滑
有毒
粗糙 无
S型活细菌 不死亡 死亡
转化因子
2．艾弗里的体外转化实验 (1)设计思路：__设__法_将__D__N_A_和__蛋__白__质__分_开__，__单__独__观__察__它_们__各__自__的__作__用___。 (2)实验过程及结果
考向三 肺炎双球菌的体外转化实验分析
3.[经典高考]为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物 质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程 如图所示：
下列叙述正确的是( ) A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性 B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质 C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
(×) (4)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、
蛋白质不是遗传物质。( × )
(5)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注 入大肠杆菌细胞中。( √ )
(6)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬 菌体。( × )
(7)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。( √ ) (8)用1个含35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬 菌体中只有2个含35S。( × ) (9)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下 列被标记的部位组合为①②。( √ )
二、连一连 生物类型与遗传物质的种类(连线)
三、议一议 【教材易漏拾遗】
1．分析肺炎双球菌的转化实验 (1)在体内转化实验中，如果没有第三组实验，能否得出格里菲思的 结论？为什么？
提示：不能。因为无对照实验，不能说明加热后杀死的S型细菌中含有促成R型 活细菌转化成S型活细菌的转化因子。
(2)如果由你设计完成体内转化实验，应该注意哪些无关变量对实验 的影响？