肺炎双球菌转化实验习题.doc
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6.在肺炎双球菌转化实验中,R转化为S型菌.下列叙述不正确的是()
A.属于不可遗传的变异B.属于基因重组
C.被杀死的S型菌DNA仍保持了活性D.R型菌的遗传物质发生了改变
分析肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质.
肺炎双球菌体内转化实验:R型细菌→小鼠→存活;S型细菌→小鼠→死亡;加热杀死的S型细菌→小鼠→存活;加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡.
解答解:A、R转化为S型菌原理是基因重组,属于可遗传的变异,A错误;
B、R转化为S型菌原理属于基因重组,B正确;
C、被杀死的S型菌DNA仍保持了活性,C正确;
D、由于发生了基因重组,R型菌的遗传物质发生了改变,D正确.
故选:A.
点评本题知识点简单,考查肺炎双球菌转化实验,要求考生识记格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验的设计思路、实验过程、实验现象及实验结论,能根据题干要求作出准确的判断,属于考纲识记层次的考查.。
《肺炎双球菌转化实验》疑难四问解析曾小军(江西省泰和县第二中学343700)证明DNA是遗传物质的证据的经典实验,由概念考查向分析说明转移是高考命题的趋势。
本文针对一些疑难或误区作进一步的探讨。
疑难1:有荚膜的S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症,而无荚膜的R型细菌不能够引起上述症状,这样说来是荚膜本身有毒性造成的吗?答:很多学生误认为是荚膜本身有毒性造成的,其实不然。
荚膜是某些细菌的细胞壁外的一层较松厚而且较固定的粘液性物质,主要由水、多糖或多肽组成。
在防止噬菌体侵袭及吞噬细胞的吞噬和消化起着重要作用。
当有荚膜的S型细菌就是被吞噬细胞吞噬后,由于受荚膜的保护,能抵抗吞噬和消化作用,从而迅速繁殖、扩散,能引起肌体发生疾病,严重时引起死亡,这才是S型细菌有毒性的真正原因。
疑难2:在格里菲思的实验中,既然S型细菌被加热杀死了,为什么无毒性的仍能转化为有毒性的S型活细菌?而在艾弗里的实验中,从S型活细菌提取的DNA用DNA酶处理后,就不能使R型细菌发生转化呢?答:加热到60 ℃,S型细菌解体而死亡,此时S型细菌中的DNA链断裂为100个左右的仍具有活性的游离片断,每个片段至少有20个基因,在某一片段上仍含有控制荚膜形成的基因(即转化因子)。
因此加热杀死后的S型细菌尽管已经死亡,但加热杀死后的S 型细菌中的DNA却具有能使R型细菌转化S型细菌的遗传效应。
这也就是转化实验中,将无毒性R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡的原因。
如果用DNA酶处理从S型细菌提取的DNA,使DNA分解为游离的脱氧核苷酸,因而不存在控制荚膜形成的基因,当然就不能使R型细菌发生转化。
疑难3:加热杀死后的S型细菌直接注射到小鼠体内后,能使小鼠的体细胞发生转化吗?答:从一个细胞分离得到的包括某些基因的DNA片段被另一细胞所吸收,从而使后者具有相应于这些基因的性状,这种基因转移的方式称为转化。
转化是细菌中较为普遍的现象。
1肺炎双球菌的转化实验注:作为遗传物质必须具备的四个特点:(证明某一物质是遗传物质的依据)①分子结构具有相对的稳定性 ②能够进行自我复制,前后代保持一定的连续性 ③能够指导蛋白质的合成,以表现生物的性状 ④产生可遗传的变异 一、肺炎双球菌转化实验 1格里菲思实验(体内转化) (1)实验过程(2)实验结论:加热杀死的S 型细菌体内含有“转化因子”,促使R 型细菌转化为S 型细菌。
(3)用现有的知识对实验的解释:①加热杀死S 型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。
②R 型细菌转化成S 型细菌的过程可以下的五步来反应:(了解) a 、双链DNA 片段与受体菌细胞表面特定位点结合; b 、位点上DNA 分解,形成DNA 片段;c 、双链DNA 的一条单链逐渐降解,同时另一条单链逐步进入细胞内;d 、进入细菌体的DNA 单链与受体菌DNA 同源区段配对,接着受体DNA 相应单链片段切除,并被外来DNA 取代,形成杂种DNA 区段(实质就是基因重组);e 、受体菌DNA 通过复制杂合区段分离成两个;其中有的类似供体菌,细胞分裂后,就成为转化因子。
③实验证明转化率与供体菌细胞的DNA 纯度有关,DNA 越纯,转化率也就越高。
如果事先用DNA 酶降解供体菌细胞中的DNA ,那么转化作用就不复存在。
2艾弗里实验(体外转化)(1(2)实验结论:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
二、实验探究规律归纳:例题1:研究发现少数病毒(如烟草花叶病毒,简称TMV )体内仅有蛋白质和RNA 两种化学成分,这类生物的性状(如TMV 能感染正常烟草的叶片,使之出现相应的病斑)的遗传是受RNA 还是蛋白质控制?请设计实验探究TMV 的遗传物质。
(1)实验原理:①利用水—苯酚溶液可以将TMV 分离,获得TMV 的蛋白质和RNA 。
②TMV 能感染正常烟草使之出现相应的病斑 ③遗传物质能使生物性状保持相对稳定(2)实验材料:烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验器材 (3)主要实验步骤:①获得TMV 的RNA 和蛋白质:水—苯酚溶液分离TMV ,获得纯净的TMV 蛋白质和RNA②选择材料并分组:取正常生长烟草植物,选取生长状态基本相同的三张叶片,分别编号A 、B 、C 。
2020届高中生物人教版必修2实验专练:(5)肺炎双球菌的转化实验1、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验。
4个实验中小鼠存活的情况依次是( )①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠A.存活、存活、存活、死亡B.存活、死亡、存活、死亡C.死亡、死亡、存活、存活D.存活、死亡、存活、存活2、细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA 片段,从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象,如肺炎双球菌转化实验。
S型肺炎双球菌有荚膜,菌落光滑,可致病,对青霉素敏感。
在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型:R型,无荚膜,菌落粗糙,不致病;抗青霉素的S型(记为PenrS型)。
现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验,对其结果的分析最合理的是( )A.甲组中部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗后均可康复B.乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后仍有两种菌落继续生长C.丙组培养基中含有青霉素,所以生长的菌落是PenrS型细菌D.丁组培养基中无菌落生长3、下列关于肺炎双球菌转化实验的分析,错误的是( )A.在体外转化实验中,DNA纯度越高转化越有效B.体内转化实验证明了DNA是遗传物质C.S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌D.肺炎双球菌转化的实质是基因重组4、肺炎双球菌的转化实验证明了( )A.基因位于染色体上B.染色体是遗传物质的主要载体C. DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质D.在不含DNA的生物体内, RNA就是该生物的遗传物质5、艾弗里及其同事为了探究S型肺炎双球菌中何种物质是“转化因子”,进行了肺炎双球菌体外转化实验。
下列叙述中有误的是( )A.肺炎双球菌的细胞结构中没有核膜(无成形的细胞核)B.该实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质,而蛋白质不是C.该实验的设计思路是单独观察S型细菌的DNA和蛋白质等成分的作用D.在培养R型菌的培养基中添加S型菌的DNA后,观察发现只有S型菌落6、艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后,一些科学家认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用,形成荚膜,而不是起遗传作用”。
一 .格里菲思的 肺炎双球菌体内 转化实验
能够使人患肺炎或 使小鼠患败血病。
有毒性两种肺炎双球菌
实验材料:小鼠 体 菌落 S 型
菌
R 型菌 有多糖类的荚膜 无多糖类 的荚膜 表面光滑 表面粗糙
肺炎双球 的转化实验
毒性 无毒性 R 梨*
1.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内,不死亡。
员
2.将有毒性S型活细菌注射到小鼠体内,患败血症死亡。
4.将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细
将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内
菌混合后注射到小鼠体内, 小鼠患败血症死亡。
i
n
思考?
1.对比分析第一、二组说明什么?第二、三组说明什么?第三、四组又说明什么?
2.该实验能否证明DNA是遗传物质?该实验的结论是什么?。
肺炎双球菌的转化实验课后练习(1)1.格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了()A.DNA是遗传物质B.RNA是遗传物质C.蛋白质不是遗传物质D.加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”2.艾弗里在证明DNA是遗传物质的实验中,在R型细菌培养基中加入S型细菌的DNA后,培养一段时间,结果发现培养基中()A.既有R型细菌,也有S型细菌B.只有R型细菌C.只有S型细菌D.既无R型细菌,也没有S型细菌3.将分离后的s型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质与R型无荚膜的肺炎双球菌混合注入到小白鼠体内,小白鼠不死亡,从其体内分离出来的仍是R型肺炎双球菌。
将分离后的S型肺炎双球菌的DNA与R型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内,则小白鼠死亡,并从其体内分离出了S型有荚膜的肺炎双球菌。
以上实验说明( )A.R型和S型肺炎双球菌可以互相转化B.R型细菌转变为S型细菌是基因突变的结果C.S型细菌的DNA可诱导R型细菌转化为S型细菌D.S型细菌的DNA可使小白鼠致死4.下列有关35S标记的噬菌体侵染细菌实验的叙述中,正确的是()A.与肺炎双球菌的转化实验的原理相同,都是根据遗传物质具有控制性状表达的特性设计的B.所使用的噬菌体必须是从接种在含35S的培养基培养的大肠杆菌中释放出来的C.采用搅拌和离心等方法是为了把蛋白质和DNA 分子分开,以便检测各自的放射性D.新形成的噬菌体中没有检测到35S,说明DNA是遗传物质而蛋白质不是5.下列有关肺炎双球菌的叙述,正确的是()A.细胞中基因的编码区不连续,有内含子B.将加热杀死的S型菌与活R型菌混合注射到小白鼠体内,小白鼠死亡C.S型菌荚膜中多糖类物质属于初级代谢产物D.R型菌没有荚膜的原因是无核糖体不能合成6.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验:①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;②用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌;一段时间后分别进行离心,检测到放射性存在的主要部位依次是()A.沉淀物、沉淀物 B.上清液、上清液.C.上清液、沉淀物 D.沉淀物、上清液7.噬菌体是一类细菌病毒。
专题肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。
下列叙述正确的是A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的,R型肺炎双球菌的菌落是光滑的B.S型菌的DNA经加热后失活,因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的【参考答案】D细菌体内转化实验的2点提醒(1)并非所有的R型细菌都能被转化由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此转化过程中并不是所有的R型细菌都能被转化成S型细菌,而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。
(2)肺炎双球菌的体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠死亡S型细菌与R型细菌混合培养时,S型细菌的DNA进入R型细菌体内。
结果在S型细菌DNA的控制下,利用R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA和蛋白质,从而组装成了具有毒性的S 型细菌。
1.格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验,下列关于此实验的分析,错误的是第一组第二组第三组第四组实验处理注射R型活细菌注射S型活细菌注射加热后杀死的S型细菌注射R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合液实验结果小鼠不死亡小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌小鼠不死亡小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌A.对实验结果的分析,四组实验必须相互对照B.实验说明活的R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化C.该实验结论为“DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子”D. 获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型活细菌2.在艾弗里及其同事利用肺炎双球菌证明遗传物质是DNA的实验中,用DNA酶处理从S 型菌中提取的DNA之后与R型活菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型菌生长。
设置本实验步骤的目的是A.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照B.补充R细菌生长所需要的营养物质C.直接证明S型菌的DNA不是促进R型菌转化的因素D.证明R型菌生长不需要DNA3.某人在琼脂固体培养基上利用肺炎双球菌做了一系列实验,实验结果如下图所示。
1肺炎双球菌的转化实验注:作为遗传物质必须具备的四个特点:(证明某一物质是遗传物质的依据)①分子结构具有相对的稳定性 ②能够进行自我复制,前后代保持一定的连续性 ③能够指导蛋白质的合成,以表现生物的性状 ④产生可遗传的变异 一、肺炎双球菌转化实验 1格里菲思实验(体内转化) (1)实验过程(2)实验结论:加热杀死的S 型细菌体内含有“转化因子”,促使R 型细菌转化为S 型细菌。
(3)用现有的知识对实验的解释:①加热杀死S 型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。
②R 型细菌转化成S 型细菌的过程可以下的五步来反应:(了解) a 、双链DNA 片段与受体菌细胞表面特定位点结合; b 、位点上DNA 分解,形成DNA 片段;c 、双链DNA 的一条单链逐渐降解,同时另一条单链逐步进入细胞内;d 、进入细菌体的DNA 单链与受体菌DNA 同源区段配对,接着受体DNA 相应单链片段切除,并被外来DNA 取代,形成杂种DNA 区段(实质就是基因重组);e 、受体菌DNA 通过复制杂合区段分离成两个;其中有的类似供体菌,细胞分裂后,就成为转化因子。
③实验证明转化率与供体菌细胞的DNA 纯度有关,DNA 越纯,转化率也就越高。
如果事先用DNA 酶降解供体菌细胞中的DNA ,那么转化作用就不复存在。
2艾弗里实验(体外转化)(1(2)实验结论:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
二、实验探究规律归纳:例题1:研究发现少数病毒(如烟草花叶病毒,简称TMV)体内仅有蛋白质和RNA 两种化学成分,这类生物的性状(如TMV 能感染正常烟草的叶片,使之出现相应的病斑)的遗传是受RNA 还是蛋白质控制?请设计实验探究TMV 的遗传物质。
(1)实验原理:①利用水—苯酚溶液可以将TMV 分离,获得TMV 的蛋白质和RNA 。
②TMV 能感染正常烟草使之出现相应的病斑 ③遗传物质能使生物性状保持相对稳定(2)实验材料:烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验器材 (3)主要实验步骤:①获得TMV 的RNA 和蛋白质:水—苯酚溶液分离TMV ,获得纯净的TMV 蛋白质和RNA②选择材料并分组:取正常生长烟草植物,选取生长状态基本相同的三张叶片,分别编号A 、B 、C 。
★★首先,DNA分子有变性和复性的特点.变性通俗点说就是性质改变,跟蛋白质的变性意思差不多.但是DNA不同,它又可以复性,就是恢复原本性质.而变性复性主要通过加热,使双链解开,再温度恢复,使原本解开的双链又重新聚合.所以,你看书上说," 加热杀死的S型细菌".当然细菌的其他成分比如蛋白质就不可逆地变性了.但是DNA也通过将双链解开变性.再将其和R型细菌混合,那么,在细菌进行裂殖时,R型细菌的DNA也会解开,那么,再降温的时候,就有可能R型细菌和S型细菌的DNA聚合,这样的话,形成的新的子代细菌就会表示出双链DNA就会有一条链是S型的,另一条链是R型的.因此新的子代细菌就会表达出致病基因.是的,可以发生。
如S型菌是获得了R型菌的DNA,并且整合到了自己的DNA 上,这就是一个重组的过程啊。
不要以为重组就只是减数分裂时发生的。
无荚膜的R型细菌有非常重要的“感受态因子”位点,保证了S型细菌的DNA 可以进入。
S型细菌有荚膜,无“感受态因子”位点,不能作为受体菌直接培养而发生转化。
那么S型细菌有可能变成R型细菌吗?当然有!转化之所以会发生:一、因为R型与S型的DNA可以同源区段配对,形成杂合细菌,通过分裂生殖形成R型和S型两种后代,不象许多人认为的(R型直接变成S型);二、无荚膜的R型有非常重要的感受态,保证了S型的DNA可以进入。
反之则不会发生:S型有荚膜,无感受态,不能作为受体菌,若人为除去荚膜,培养出无荚膜的后代,它就同时丧失了毒性,变成R型,当然就会有了感受态。
三、真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同,不会发生转化(转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间)。
我们可以放心去吃想吃的东西,包括被加热杀死的S型肺炎双球菌。
四、S型可以变成R型吗?当然可以!产荚膜细菌由于有黏液物质,菌落表面湿润、有光泽、黏液状,称光滑型—S型(smooth);无荚膜细菌由于无黏液物质,菌落表面干燥、粗糙,称粗糙型—R型(rough)。
【题⽬】下图关于肺炎双球菌转化实验,分析错误的是()
A. 肺炎双球菌转化实质是⼀种基因重组
B. 结果1中S型肺炎双球菌占绝⼤多数
C. 该实验证明DNA是遗传物质
D. 结果2中全部为R型肺炎双球菌
【答案】B
【解析】
R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑);艾弗⾥的肺炎双球菌转化实验分析:只有S型细菌的DNA能使R型细菌发⽣转化,DNA被⽔解后不能使R型细菌发⽣转化。
因此图中结果1同时出现了S菌和R菌,结果2只有R菌。
肺炎双球菌转化的实质是⼀种基因重组,A正确;结果1中少数R型细菌转化为S型细菌,S型肺炎双球菌占少数,B错误;该实验证明DNA是“转化因⼦”,即DNA是遗传物质,C正确;DNA的⽔解产物不能将R菌转化为S菌,因此结果2中全部为R型肺炎双球菌,D正确。
8.在肺炎双球菌的转化实验中,可知“转化因⼦”是( )
A.核糖核酸B.脱氧核糖核酸C.蛋⽩质D.多糖
分析格⾥菲斯通过肺炎双球菌体内转化实验证明“S”型细菌中含有某种“转化因⼦”,能将⽆毒性的R型活细菌转化为有毒性S菌活细菌.艾弗⾥及其同事的实验的巧妙之处是把S型菌的DNA、蛋⽩质和多糖等物质提纯,分别加⼊到培养R菌的培养基中,单独观察它们的作⽤,证明了DNA是遗传物质.
解答解:在肺炎双球菌的转化实验中,艾弗⾥及其同事的实验的巧妙之处是把S型菌的DNA、RNA、蛋⽩质和多糖等物质提纯,分别加⼊到培养R菌的培养基中,单独观察它们的作⽤,实验结果是:只有加⼊R型菌的DNA实验中出现了R型菌转化为S型菌,从⽽证明了DNA是遗传物质.因此,“转化因⼦”是脱氧核糖核酸.
故选:B.
点评本题考查肺炎双球菌转化实验,要求考⽣识记格⾥菲斯体内转化实验和艾弗⾥体外转化实验的过程;明确其转化实验的设计思路;能运⽤所学的知识准确判断各选项.。
肺炎双球菌的转化实验课后练习(2)1. 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型菌的结构不同是由于遗传物质有差异的缘故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2.“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
得出这一结论的关键是()A.用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射,并形成对照B.用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内,测定小鼠体液中抗体的含量C.从死亡小鼠体内分离获得了S型菌D.将S型菌的各种因子分离并分别加入各培养基中,培养R型菌,观察是否发生转化3.在肺炎双球菌感染老鼠的实验中,下列实验结果不正确的是( )A.注射R型菌后,老鼠不死亡B.注射S型菌后,老鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的S型细菌C.注射R型菌及热处理的S型菌后,老鼠死亡,从小鼠体内只能分离出活的S型细菌D.注射S型菌及热处理的R型菌后,老鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的S型菌4. S型肺炎双球菌是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌却无致病性。
下列有关叙述正确的是()A.S型肺炎双球菌再次进入人体后,可刺激记忆细胞中某些基因的表达B.S型菌与R型菌的致病性差异是由于细胞分化造成的C.肺炎双球菌利用人体或小鼠细胞的核糖体合成蛋白质D.高温处理过的S型菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应5.一百多年前,人们就开始了对遗传物质的探索历程。
对此有关叙述错误的是()A.最初认为遗传物质是蛋白质,是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息B.在含R型菌的培养基中加入S型菌的DNA和DNA酶,培养基中有S型菌出现C.噬菌体侵染细菌实验的成功,是因为采用同位素标记法将蛋白质与DNA分开研究D.赫尔希、蔡斯用32P标记的T2噬菌体来侵染细菌,离心后的上清液中可能检测到放射性6.用正常噬菌体(31P、32S)去感染大肠杆菌(含32P、35S),得到的子代噬菌体所含的元素是()A.31P、32P、32S B、31P、32P、35SC.31P、32S、35S D、32P、32S、35S7.下列哪项是艾弗里及其同事研究肺炎双球菌转化实验的设计的思路()A.杂交实验法 B、放射性同位素标记法C.病毒侵染法 D、单独直接观察不同成分作用8. 1928年,英国细菌学家格里菲思研制出能抗肺炎双球菌的疫苗。
闪堕市安歇阳光实验学校考点1 肺炎双球菌转化实验(5年7考)(2013课标Ⅱ、江苏,2012重庆,2011广东,2010江苏,2009广东、江苏……) 1.体内转化实验——格里菲思[动漫演示更形象见课件光盘](1)实验过程及结果(2)结论:加热杀死的S 型细菌中含有转化因子,将无毒的R型活细菌转化为有毒的S型活细菌。
2.体外转化实验——艾弗里(1)实验过程及结果(2)结论:S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。
思维激活两个转化实验在生命科学史上堪称经典,你能归纳出各自的巧妙构思吗?提示格里菲思的体内转化实验,不仅选用两种材料(S型菌、R型菌)作对照,还创造性地“用加热杀死的S型菌与R型活菌混合培养后进行实验”;艾弗里的巧妙构思是“将物质分离提纯并各自观察它们能否将R型活菌转化”。
对生命科学史的认知与判断1.(2013·新课标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.①② B.②③ C.③④ D.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肺炎双球菌转化实验分析及变式应用2.(重组题)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?_______________。
肺炎双球菌转化问题释疑问题一、肺炎双球菌R菌转化为S菌的实质过程如何?为什么R菌能转化?典型试题解析试题1:(浙江选考试题)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。
下列叙述正确的是()A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的,R型肺炎双球菌的菌落是光滑的B.S型菌的DNA经加热后失活,因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DN A 引起的解析:本题主要考查肺炎双球菌转化实验。
S型肺炎双球菌的菌落为光滑的,R型肺炎双球菌的菌落是粗糙的,故A错误;S型菌的蛋白质经过加热后已经失活,但其DNA经加热后没有失去活性,故B错误;S 型细菌中的DN A能将部分R型细菌转化为S型细菌,因此从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌有S型菌和R型菌,故C错误;该实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,但不能证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DN A引起的,故D正确。
故正确答案为D。
试题2:(2019年4月选考试题)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DNAD.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA解析:本题主要考查人类对遗传物质的探索过程。
甲组中,培养一段时间后可发现有极少的R型菌转化成了S 型菌,因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落,故A错误;乙组培养皿中加入了蛋白质酶,故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰,应当推测转化物质是DNA,故B错误;丙组培养皿中加入了DNA酶,DNA被水解后R型菌便不发生转化,因此可推测是DNA参与了R 型菌的转化,故C正确;该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,而不是主要遗传物质是DNA,故D项错误。
第3章基因的本质肺炎双球菌的转化实验[基础再现]1.作为遗传物质,DNA与蛋白质相比的优势不包括()A.分子量大B.能精确地复制自己C.结构稳定,一定条件下可变D.对生物体的性状和新陈代谢过程有决定作用2.下列哪一组物质的基本组成单位是相同的()A.动物和植物的遗传物质B.动物的肝糖原和抗原C.人的胰岛素和性激素D.植物的纤维素和维生素3.在肺炎双球菌转化实验中,发现无毒R型和被加热杀死的有毒S型细菌混合后,在小鼠体内找到了下列哪些类型的细菌()①有毒R型②无毒R型③有毒S型④无毒S型A.①②B.③④C.②③D.②④4.加热杀死的S型细菌能促成R型细菌发生转化。
这个事实能证明()A.S型细菌的蛋白质和DNA的结构都很稳定B.S型细菌的蛋白质的结构特别稳定C.S型细菌的DNA结构比蛋白质的结构稳定D.任何条件都不能破坏S型细菌DNA的结构5.艾弗里等人为了弄清转化因子的本质,进行了一系列的实验,如图是他们所做的一组实验,则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为()A.实验一B.实验二C.实验三D.实验一和三[能力提升]6.下列哪项是艾弗里及其同事研究肺炎双球菌的方法或实验设计思路()A.杂交实验法B.放射性同位素标记法C.病毒侵染法D.单独直接地观察不同成分的作用7.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。
由表可得出()A.①不能证明B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子D.①~④说明DNA是主要的遗传物质8.在肺炎双球菌感染小鼠的实验中,下列实验结果不正确的是()A.注射R型细菌后,小鼠不死亡B.注射S型细菌后,小鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的S型细菌C.注射R型细菌及热处理的S型细菌后,小鼠死亡,从小鼠体内只能分离出活的S型细菌D.注射S型细菌及热处理的R型细菌后,小鼠死亡,从小鼠体内只能分离出活的S型细菌9.证明DNA是遗传物质的第一个实验证据是肺炎双球菌的转化实验,肺炎双球菌有两种类型,无荚膜(R型)细菌不能使小鼠发病;有荚膜(S型)细菌能使小鼠得败血症而死亡。
(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题5分,共55分)1.(2010·江苏生物,4)探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。
当时人们作出判断的理由不包括()A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息解析早期人们认为:不同生物的蛋白质在结构上存在一定的差异,这是不同生物差异的直接原因;蛋白质是生命活动的体现者和承担者,与生物性状密切相关;蛋白质的差异性主要体现在氨基酸的种类、数目、排列顺序不同引起了结构的不同,因此不同氨基酸的排列组合可以贮存大量遗传信息。
后来发现,蛋白质的热稳定性差,易变性失活,并且不能自我复制,而DNA比蛋白质具有更高的热稳定性,并且能够自我复制。
答案 C2.(2012·福州质检)格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下:①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡;③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。
根据上述实验,下列说法正确的是()。
A.整个实验证明了DNA是转化因子B.实验①、实验③可作为实验④的对照C.实验④中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗传D.重复做实验①与④,得到同样的结果,说明S型活细菌由R型活细菌突变而来解析格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验说明加热杀死的S型细菌可以使R 型细菌发生转化,但不能证明DNA是转化因子,A错误;在体内转化实验中,每一组既是实验组,又是其他组别的对照组,B正确;R型细菌转变成S型细菌是因为其接受了S型细菌的DNA,属可遗传变异,C错误;该实验所涉及的变异为基因重组,D错误。
答案 B3.(2012·广东六校联考Ⅱ)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。
这两个实验在设计思路上的共同点是()。
A.重组DNA片段,研究其表型效应B.诱发DNA突变,研究其表型效应C.设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应D.应用同位素示踪技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递解析噬菌体侵染细菌实验没有重组DNA片段,A错;两实验均没有诱发DNA 突变,B错;肺炎双球菌体外转化实验没有用到同位素示踪技术,D错;两个实验均设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应,C对。
答案 C4.(2012·陕西咸阳模考)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后,注射到小鼠体内,在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示。
下列有关叙述中错误的是()。
A.在死亡的小鼠体内可分离出S型和R型两种活细菌B.曲线ab段下降是因为部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭C.曲线bc段上升,与S型细菌使小鼠发病后免疫力降低有关D.S型细菌数量从0开始增多是由于R型细菌基因突变的结果解析S型细菌的数量从0开始增多,是因为S型细菌中的转化因子促使R型细菌转化为S型细菌的结果,属于基因重组。
答案 D5.下列关于遗传物质的说法,错误的是()。
①真核生物的遗传物质是DNA②原核生物的遗传物质是RNA③细胞核的遗传物质是DNA④细胞质的遗传物质是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAA.①②③B.②③④C.②④⑤D.③④⑤解析凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。
甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。
答案 C6.如图,病毒甲、乙为两种不同的植物病毒,经重建后形成“杂种病毒丙”,用病毒丙侵染植物细胞,在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是()。
解析杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的。
其在侵染植物细胞时注入的是病毒乙的核酸,并由病毒乙的核酸指导合成病毒乙的蛋白质外壳,因而病毒丙在植物细胞内增殖产生的新一代病毒就是病毒乙。
答案 D7.赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,实验包括4个步骤:①培养噬菌体(侵染细菌),②35S和32P标记噬菌体,③放射性检测,④离心分离。
实验步骤的先后顺序为()。
A.①②④③B.④②①③C.②①④③D.②①③④解析T2噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成,用放射性同位素35S和32P分别对其进行标记,然后让其感染细菌(培养噬菌体),再进行离心分离,最后进行放射性检测,发现进入细菌体内的只有DNA,从而得出DNA是遗传物质的结论。
答案 C8.(2012·北京东城区练习)如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染大肠杆菌,在产生的子代噬菌体的组成结构中,能够找到的标记元素为()。
A.在外壳中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外壳中找到15ND.在DNA中找到15N、32P和35S解析用15N、32P、35S共同标记噬菌体,15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳,32P标记了噬菌体的核酸,35S标记了噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面,核酸进入细菌内部,在细菌中以噬菌体DNA 为模板,利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸,又由于DNA复制具有半保留复制的特点,故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA,不能找到35S标记的蛋白质。
答案 B9.(2012·潍坊抽样监测)在证明DNA是生物遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,以下对于沉淀物中含有少量放射性现象的解释,正确的是()。
A.经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上B.离心速度太快,含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中C.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35SD.少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌解析35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,DNA分子中不含有35S,噬菌体的蛋白质外壳不能进入大肠杆菌内,但能吸附在大肠杆菌表面,造成一定的实验误差;是否留在沉淀物中,与物质的相对分子质量有关,与转速太快无关。
答案 A10.(2012·杭州一模)在“噬菌体侵染细菌”的实验中,如果对35S标记的噬菌体实验组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体实验组(乙组)保温时间过长,则会出现的异常结果是()。
A.甲组沉淀物中也会出现较强放射性,乙组上清液中也会出现较强放射性B.甲组上清液中也会出现较强放射性,乙组上清液中也会出现较强放射性C.甲组沉淀物中也会出现较强放射性,乙组沉淀物中也会出现较强放射性D.甲组上清液中也会出现较强放射性,乙组沉淀物中也会出现较强放射性解析依据题干中提供的信息,35S标记的是噬菌体的外壳,侵染细菌时不进入细菌体内;32P标记的是噬菌体的DNA,侵染细菌时进入细菌体内;正常情况下,离心后噬菌体的蛋白质外壳存在于上清液中,而子代噬菌体留在沉淀物中。
若甲组不搅拌,则有部分35S还留在沉淀物中,故沉淀物中的放射性会较强;乙组保温时间过长,会使部分子代噬菌体释放到上清液中,故上清液中会有较强的放射性。
答案 A11.(2012·广东六校联考Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,在下图中标记元素所在部位依次是()。
A.①④B.②④C.①⑤D.③⑤解析32P存在于DNA的磷酸基团上,35S存在于组成蛋白质的氨基酸的R基中。
答案 A二、非选择题(共45分)12.(15分)(2010·宝鸡质检)“肺炎双球菌转化实验”是科学家在对生物遗传物质的探究过程中所做的一个实验。
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”,步骤如下:①将一部分S型细菌加热杀死;②制备符合要求的培养基,并分为若干组,将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所述);③将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况,发现在第4组培养装置中有S型菌落。
本实验得出的结论是___________________________________________。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中,起转化作用的是DNA。
请利用DNA酶作试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”,并预测实验结果,得出实验结论。
材料用具:R型菌、S型菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。
①实验设计方案:第一步:从S型细菌中提取DNA;第二步:制备符合要求的培养基,将其均分为三组,标为A、B、C,请将处理方法填写在表格中;编号 A B C处理方法不加任何提取物第三步:将R第四步:将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况。
②预测实验结果:_____________________________________________。
③得出结论:_________________________________________________。
(3)回答下列问题。
①“肺炎双球菌转化实验”以细菌为实验材料主要是由于细菌具有________________________________________________________________等优点。
(写出两点)②艾弗里实验最为关键的设计思路是:_______________________________。
③写出艾弗里实验采用的主要技术手段:______________________。
(写出两种) 答案(1)S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌(2)①B组:加入提取的S型细菌DNA C组:加入提取的S型细菌DNA和DNA 酶②A、C两组培养装置中未出现S型菌落,B组培养装置中出现S型菌落③使R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA(3)①结构简单、繁殖快②设法把DNA与蛋白质等物质分开单独地、直接地观察它们的作用③细菌的培养技术;物质的提取技术13.(12分)(2010·杭州四中教育集团月考)已知菠菜的干叶病是干叶病毒导致的,但不清楚干叶病毒的核酸种类,试设计实验探究之。
实验原理:(略)实验材料:苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、其他必需器材。
(1)实验步骤:①选取生长状况相似的若干菠菜植株平分为两组,编号为甲、乙;②用苯酚的水溶液处理干叶病毒样本,并设法将其蛋白质和核酸分离,以获得其核酸;③_________________________________________________________________;④_________________________________________________________________。