高中生物复习(互动探究教案)：1 遗传物质的经典探究实验

课堂互动探究案1 遗传物质的经典探究实验

考点突破素养达成

考点一肺炎双球菌转化实验(国考5年1考)

(全国卷：2015全国卷Ⅰ；地方卷：2018浙江、江苏卷；2017江苏卷；2014福建卷)

【师说考问】

(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。

考问3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：

(1)ab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。

(2)bc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。

【题组跟进】

高考题组——研考向

考向一对生命科学史的认知与判断

1．[2013·全国卷Ⅱ，5]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．①②B．②③

C．③④D．④⑤

解析：孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；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。

答案：C

考向二肺炎双球菌转化实验分析及变式应用

2．高考重组，判断正误。

(1)肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。[2018·浙江卷，T23](×)

(2)肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果。[2018·浙江卷，T23](×)

(3)肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。[2018·江苏卷，T3](×)

(4)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。[2017·江苏卷，T2](×)

(5)艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。[2017·江苏卷，T2](×)

(6)朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。[2015·全国卷Ⅰ，T5B](×)

(7)肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。[2013·全国卷Ⅱ，T5改编](×)

(8)R型肺炎双球菌与S型肺炎双球菌DNA混合后，R型细菌发生转化是基因突变的结果。(×)

(9)用DNA酶处理后的S型细菌DNA与活R型细菌混合，可培养出S型细菌菌落和R 型细菌菌落。(×)

3．[高考改编]肺炎双球菌的转化实验是科学家研究、确定遗传物质的经典实验。请回答下列问题。

(1)体内转化实验中涉及的S型细菌和R型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分，区分的依据是_______________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)艾弗里实验中设置DNA＋DNA酶这一组实验的目的是什么？

__________________________________________。

(3)转化的实质是基因突变，还是基因重组？_____________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)S型细菌和R型细菌的菌落不同，S型细菌有荚膜，菌落表面光滑，R型细菌无荚膜。菌落表面粗糙，可通过观察菌落来区分这两种肺炎双球菌。(2)(3)可联系教材实验作答。

答案：(1)S型细菌形成的菌落表面光滑，R型细菌形成的菌落表面粗糙

(2)一是对照说明只加DNA组的结论，二是说明构成DNA的基本成分不能实现细菌转化

(3)转化的实质并不是基因发生突变，而是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

[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。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“植物细胞质壁分离与复原”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。

模拟题组——预趋势

预测一肺炎双球菌体内转化实验分析

1．[2019·宁夏银川一中模拟]S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是()

A．加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因突变

B．S型菌与R型菌在结构上最大的不同是S型菌的菌体有多糖类的荚膜

C．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质

D．高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应

解析：加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因重组，A项错误；S型菌与R型菌在结构上最大的不同是S型菌的菌体有多糖类的荚膜，可以形成光滑的菌落，B项正确；肺炎双球菌利用自身的核糖体合成蛋白质，C项错误；高温处理过的S型菌蛋白质变性时肽键不断裂，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D项错误。

答案：B

2．[2019·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()

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

解析：与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却，以防止高温杀死R型菌，A正确；S 型菌的DNA进入R型菌，使R型菌有毒性，实际上就是外源基因进入受体，整合到受体DNA上并得以表达，属于基因重组，B正确；该转化实验不能证明DNA是遗传物质，C正确；由于S型菌有荚膜(荚膜属于多糖，不是DNA)，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病，D错误。

答案：D

预测二肺炎双球菌的体外转化实验分析

3．[2019·潍坊模拟]下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述，错误的是()

A．需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定

B．R型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组

C．S型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌

D．该实验的思路是将DNA和蛋白质分开，单独观察DNA的作用