高中生物 第四章 遗传的分子基础 第13课时 探索遗传物质的过程(Ⅰ) 苏教版必修2

归纳提炼
格里菲思和艾弗里的实验的比较
两个实验的联系： (1)所用材料相同，都是肺炎双球菌：R型和S型。 (2)体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因 子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。 (3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则。
活学活用
1.某研究人员模拟肺炎双球菌的转化实验，进行了以下4 个实验： ①S型细菌的DNA＋DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠 ②R型细菌的DNA＋DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠 ③R 型 细 菌 ＋ DNA 酶 → 高 温 加 热 后 冷 却 → 加 入 S 型 细 菌 的 DNA→注射入小鼠
光滑 有
有
粗糙 无
无
2.格里菲思的体内转化实验
(1)a组和b组对比能说明什么？b和c对比呢？
答案 a组中小鼠不死亡，b组中小鼠死亡，这两组对比 可以说明S型细菌具有毒性。b组和c组对比说明，加热后 杀死的S型细菌失去毒性。
(2)四组实验中哪一组细菌发生了转化？该组与哪一组对比 可以说明S型细菌提供了遗传物质？ 答案 d组实验中细菌发生了转化，从小鼠体内分离出S型 活细菌，说明R型活细菌转化成了S型活细菌。与a组实验对 比，该组实验加入了加热后杀死的S型细菌，说明S型细菌 提供了遗传物质。
问题导析 (1)①中加入了DNA酶，S型细菌的DNA
被
水解，加入R型活细菌后不能转化出S型活细菌，小鼠存活；
②中直接加入了S型活细菌，小鼠死亡；没③有中
(有、
没有)活不细会菌，
(会、不会)转化出S型活细菌；④
与③相同，没有活细菌。
(2)一开始，小鼠的免疫系统会杀死大多数的R型细菌，
有 一 部 分 R 型 细 菌 转 化S为型细菌
二 噬菌体侵染细菌的实验
为了进一步研究生物的遗传物质，赫尔希和蔡斯做了利用 放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验。阅读教材， 结合材料完成下面的思考。
1.实验材料
(1)T2噬菌体 ①结构(如图1)：由头部和尾部组成，
头部和尾部的外壳都是由蛋白质 构
成的，头部内DN含A 有
。
②特点：一种专门寄生在大肠杆菌体内
S型细菌， 随 着
的出现，小鼠的免疫系统逐渐被破坏，R型细菌、S型细
菌数量都增加。
解析 将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到 小鼠体内，随着R型细菌转化成S型细菌，S型细菌的数量 增加。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消 灭，随着S型细菌增多，小鼠的免疫系统被破坏，R型细菌 数量又开始增加。 答案 (1)存活 死亡 存活 存活 (2)B
遗传的分子基础
目标导读 1.结合教材P59～61，总结肺炎双球菌转化实验的探索过程及 结论。 2.结合教材P62，总结噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及 结论。
重难点击 1.肺炎双球菌转化实验的过程及结论。 2.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程及误差分析。
第
13 课
探索遗传物质的过程(Ⅰ)
时
一 肺炎双球菌的转化实验 二 噬菌体侵染细菌的实验
性 ，沉淀物很放高射性_____
4.实验分析 (1)实验中能否直接用含有放射性同位素的培养基来培养 噬菌体呢？ 答案 不能。噬菌体是营寄生生活的，不能直接用普通 培养基培养，因此必须先用含有放射性物质的培养基培 养细菌，再让噬菌体去侵染细菌。
(2)实验中离心前搅拌的目的是使吸__附__在__细__菌__上__的__噬__菌__体___
④S型 细 菌 ＋ DNA酶 → 高 温加 热 后 冷却 → 加 入R型 细 菌的
DNA→注射入小鼠
(1) 以 上 四 个 实 验 小 鼠 的 存 活 情 况 依 次
是
、
、
、
。
(2)将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠
体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况
最可能是下图中的( )
当堂检测
一 肺炎双球菌的转化实验
人们发现生物的遗传与染色体密切相关，染色体是由DNA 和蛋白质组成的，究竟哪种成分最可能是遗传物质呢？ 为了证明DNA和蛋白质在遗传中的作用，格里菲思和艾弗 里以肺炎双球菌为实验对象，分别做了体内和体外转化实 验，请分析实验过程，归纳实验结论。
1.肺炎双球菌的特点
(1)甲、乙、丙三组实验对照说明：D_N_A_是__遗__传__物__质__，__蛋____ _白__质__等__其__他__物__质__不__是__遗__传__物__质_。 (2)丁组实验的目的是什么？ 答案 DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸，水解后的产物不能 使R型细菌转化为S型细菌，说明DNA必须保持完整性才能 完成其功能。同时，也从反面证明了DNA是遗传物质。
的病毒，在宿主细胞外 没有 (有、没
有)独立代能力。
③生活史(如图2)：T2噬菌体侵染 大肠杆菌后，会在_自__身__遗__传__物__质__
的 作 用 下大肠杆，菌 利 用
体内的物质来合成自身的组成成
分，进行大量增殖。当噬菌体增
殖 到 一 定 数 量 后 裂，解大 肠 杆
菌
，释放出子代的噬菌体。
(3)R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合注射到小鼠体内 后，从死亡小鼠中是否只分离出S型活细菌？ 答案 不是，还有R型活细菌。
已知在80～100 ℃温度范围内，蛋白质将失去活性，DNA 的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA 的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。
3.艾弗里的体外转化实验
(2)大肠杆菌：单细胞 原 核生物。
2.实验方法：放射性同位素标记法 35S
用
标记一部32P分噬菌体的蛋白质，用
部分噬菌体的DNA。
， 标记另一
3.实验过程和结果 35S 32P
35S 32P
含35S的噬菌体＋细菌――→ 上清液放射高 第三步：
性 ，沉淀物很放低射性_____ 噬菌体侵染 含32P的噬菌体＋细菌――→ 上清液放射低 细菌
(3)分析比较格里菲思的肺炎双球菌转化实验和艾弗里转 化实验的关系。 答案 格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种遗传 物质，但遗传物质是什么并没有说明；而艾弗里体外转化 实验证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
现代研究表明，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，即实现了基因的重新组合，使R型细 菌表达出荚膜的性状，变成了S型细菌。