肺炎双球菌的转化实质
肺炎双球菌的转化实质
转化基础：
1、肺炎双球菌的两种类型
一种是R型细菌，无多糖类的荚膜，是无毒性的；另一种是S型细菌，具有多糖类的荚膜，是有毒性的。R型实际上是S型肺炎双球菌的突变类型，二者属于同一个物种。亲缘关系越近，转化越容易。
2、加热杀“死”后的S型细菌，其细胞中的DNA没有变性
这里加热的温度一般为60℃左右，目的使蛋白质变性，细菌的感染力和致病性降低，但抗原的特性仍然存在。由于DNA具有相对稳定性，当DNA溶液加热到沸点时，其氢键断裂，双螺旋解体，但若将其缓慢冷却，分离的单链就可部分得以重聚，恢复双螺旋结构。
转化实质：
将R型活菌与S型DNA分子片段混合后，当R型菌群数量增长达到高峰时，细菌会出现失去局部细胞壁的现象，此时的细菌称为感受态细菌。这种感受态细菌的细胞膜表面约有30—80个能结合S型DNA分子片段的结合点，使具有转化功能的DNA分子片段即转化因子结合在R型细菌细胞表面。然后，DNA分子片段的一条链被R型菌体细胞膜上的核酸酶分解，另一条链则进入R型菌体细胞，以同源重组的置换方式，整合进入R型细菌的基因组中，使得R型细菌原有同源区段被S型DNA分子片段所替换，从而使接受S型DNA分子片段的R型细菌转化成S型细菌。可见，转化的实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。因此，转化作用可以看成广义上的基因重组。
“肺炎双球菌及其转化”的几个疑难问题
“肺炎双球菌及其转化”的几个疑难问题问题一。：肺炎双球菌的知识在经典转化实验中有呈现，在科学史中也起到了重要的作用。由于是微生物，所以也会有许多疑问在学生中产生，如光滑和粗糙是指菌落，不是细菌，R菌能不能转化为S菌？ 肺炎双球菌又称肺炎链球菌，属于原核生物，有R型和S型，它们是肺炎双球菌两个稳定的品系。是一种人畜共患的病原菌，其中S型在人体内引起肺炎，在小白鼠体内导致败血症，使小白鼠死亡。 一、菌种分类 荚膜多糖抗原与致病力有密切关系，且成分复杂。根据荚膜多糖抗原的不同，可将其分为若干血清型，其中～型致病力较强，型最强，且具有厚的荚膜，可作为鉴别此菌的依据。 二、形态特点 肺炎双球菌直径0.5～1.5微米。革兰氏染色阳性，但老龄菌常呈阴性反应。在机体内形成荚膜，经人工培养后荚膜逐渐消失，菌落由光滑型变为粗糙型，肺炎双球菌属双球杆菌属，为化脓性革兰氏阳性菌，呈圆形或披针形、无芽孢，无鞭毛。
三、R菌转化为S菌的机理 被加热杀死的S型肺炎双球菌（供体菌）自溶，释放出自身的DNA 片段，当DNA片段遇到感受态的R型活肺炎双球菌（受体菌）时，R 型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜上的结合位点相结合，随后其中一条链被细胞膜上的核酸酶降解，降解产生的能量协助把另一条单链推进受体细胞（该过程称为DNA的结合和摄取）。 当单链进入受体菌细胞后，便与受体菌DNA上的同源区段发生交换重组。再通过受体菌DNA复制、细胞分裂，而表现出转化的性状，于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。 四、S菌不能转化为R菌的原因 S型肺炎双球菌有荚膜，无感受态，不能作为受体菌，所以在S菌的培养基中加入R菌的DNA，S菌不能被转化为R型。当然S型菌在自然状态下或人工的诱变下发生基因突变，S型菌可能突变为R型，但不是转化。 问题二. 肺炎双球菌S型细菌转化为R型细菌，转化因子是拟核中的DNA还是质粒DNA？ 要搞清楚这个问题，首先要搞清楚细菌的变异类型和变异的机制。 一、菌落变异 细菌的菌落主要有光滑（smooth，S）型和粗糙（rough，R）型两种。刚从标本中分离的细菌菌落多为光滑型（S型），长期人工培养后菌落可逐渐变为粗糙型（R型）。S型菌落表面光滑、湿润，边缘整
肺炎双球菌转化实验
肺炎双球菌转化实验 1转化是指受体细胞直接摄取供体细胞的遗传物质（DNA片段），将其同源部分进行碱基配对，组合到自己的基因中，从而获得供体细胞的某些遗传性状，这种变异现象，称为转化。主要问题:转化的实质是什么，DNA是不是主要遗传物质？ 2 假设：转化是DNA遗传的结果。DNA是主要遗传物质。 3 证据：通过肺炎双球菌实验，验证DNA是遗传物质。研究转化的实质。 过程：肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)是一种病原菌，存在着光滑型(Smooth简称S型)和粗糙型(Rough简称R型) 两种不同类型。其中光滑型的菌株产生荚膜，有毒，在人体内它导致肺炎，在小鼠体中它导致败血症，并使小鼠患病死亡，其菌落是光滑的；粗糙型的菌株不产生荚膜，无毒，在人或动物体内不会导致病害，其菌落是粗糙的。 实验过程及现象 格里菲斯以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，他将活的、无毒的RⅡ型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的SⅢ型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的SⅢ型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的SⅢ型肺炎双球菌和少量无毒、活的RⅡ型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的SⅢ型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用，实验表明，SⅢ型死菌体内有一种物质能引起RⅡ型活菌转化产生SⅢ型菌，这种转化的物质（转化因子）是什么?格里菲斯对此并未做出回答。 1944年美国的埃弗雷(O．Avery)、麦克利奥特(C. Macleod)及麦克卡蒂(M．Mccarty)等人在格里菲斯工作的基础上，对转化的本质进行了深入的研究（体外转化实验）。他们从SⅢ型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和RⅡ型活菌混合均匀后注射人小白鼠体内，结果只有注射SⅢ型菌DNA和RⅡ型活菌的混合液的小白鼠才死亡，这是一部分RⅡ型菌转化产生有毒的、有荚膜的SⅢ型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。 实验结论 由此说明RNA、蛋白质和荚膜多糖均不引起转化，而DNA却能引起转化。如果用DNA酶处理DNA后，则转化作用丧失。 加热温度是60度 实质是S型的DNA或基因与R型活细菌DNA之间重组,使后者获得了新的遗传信息。 外源DNA分子一旦找到它的内源同源体，这两个分子就可进行遗传交换了。交换的结果是使外源DNA被整合，而使同源的内源DNA分子从R型细菌的DNA中排斥出去，从而产生由R型细菌变为S型细菌的遗传转化。 4 评价：本实验证明了S型细菌是致病菌，转化的实质是DNA遗传的结果，是一种变异现象。虽然证明了DNA能引起转化，但是未能从分子角度对DNA 进行细致分析，转化处理的DNA纯度尚未确定，所以确定DNA是主要遗传物质还有待考证。
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 Word版含答案
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”。同时代的生物学家哈赤基斯从S型肺炎双球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型(记为抗—S),提取出它的DNA,将DNA与对青霉素敏感的R型菌(记为非抗—R)共同培养。结果发现,某些非抗—R型菌已被转化为抗—S型菌并能稳定遗传。下列关于哈赤基斯实验的分析中,错误的是( ) A.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"。同时代的生物学家哈赤基斯从S型肺炎双球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型(记为抗-S),提取出它的DNA,将DNA与对青霉素敏感的R型菌(记为非抗-R)共同培养。结果发现,某些非抗-R型菌已被转化为抗-S型菌并能稳定遗传。下列关于哈赤基斯实验的分析中,错误的是A.实验证明:细菌中一些与荚膜形成无关的性状(如抗药性)也会发生转化 B.抗-S型菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因 C.实验结果表明:上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的 D.非抗-R型菌转化为抗-S型菌是基因突变的结果 7、如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤,下列有关说法正确的是( ) A.①要加热处理、②要将各提取物分别与R菌混合培养 B.培养基上的一个肺炎双球菌的菌落是一个群落
专题五 遗传的分子基础(精讲)-备战高考生物二轮复习专题精讲精练(通用版)
专题五：遗传的分子基础 第一篇：回归教材 【基础回扣】 1.遗传物质的特点：遗传物质必须稳定，要能储存________，可以准确地________，传递 给下一代等。 2.S型细菌的________能使活的R型细菌转化为S型细菌。噬菌体由________和 ________组成，在侵染细菌时只有________注入细菌内。 3.肺炎双球菌转化的实质是________。 4.艾弗里和赫尔希等人证明DNA是遗传物质的实验共同的思路：________。 5.在噬菌体侵染细菌的实验中选择35S和32P这两种同位素分别对________标记而不用14C 和3H同位素标记的原因：________。 6.对噬菌体进行同位素标记的大致过程：先用含相应同位素的培养基培养________，再用 得到的________培养________，就能得到含相应同位素标记的噬菌体。 7.选用细菌或病毒作为实验材料研究遗传物质的优点：________。 8.DNA分子双螺旋结构的特点：(1)两条长链按________方式盘旋成双螺旋结构。 (2)________和________交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，________ 排列在内侧。(3)DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循____________原则。 9.8．DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。两种生物的DNA分子 杂交________，说明这两种生物亲缘关系越近。 10.DNA分子具有________、________和稳定性等特点。 11.DNA分子复制的时期是________。DNA复制的特点是边解旋边复制和________复制。 12.将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有 32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是________。已知某亲代DNA 中含某碱基m个。试分析：“复制n次”和“第n次复制”消耗的该碱基数分别是：________。 13.在DNA半保留复制的实验中区分亲代与子代的DNA分子的方法：因本实验是根据 ________来设计的，所以在本实验中根据________就可以区分亲代与子代的DNA分子。 14.DNA分子复制的意义是________。 15.基因的本质是________。基因的遗传效应是指________。 16.中心法则可表示为________。其体现了DNA的两大基本功能：(1)通过________完成了 对遗传信息的传递功能； (2)通过________完成了对遗传信息的表达功能。 17.复制、转录和翻译都需要________、原料、能量和酶等条件，除此之外，翻译还需要运 输工具________。 18.一种氨基酸可对应________种密码子，可由________种tRNA来运输，但一种密码子只 对应________种氨基酸，一种tRNA也只能运输________种氨基酸。 19.地球上几乎所有的生物体都共用一套密码子，根据这一事实，你能想到：________。 20.遗传密码子具有简并性，你认为这对生物的生存有何意义？试分析：________。 21.tRNA中含有碱基对并有________键，另外—OH部位是结合________的部位，与氨基酸 的羧基结合。 22.一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是 ________。 23.某些RNA病毒里的________酶能对RNA进行复制；某些致癌的RNA病毒中含有________ 酶，它能以RNA为模板合成DNA。 24.线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行________，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的 合成。线粒体DNA缺陷导致的遗传病，都只能通过母亲遗传给后代(主要原因是________)。 25.抗生素可用于治疗细菌感染引起的疾病的原因：________、tRNA和________的结合都 是蛋白质的合成所不可缺少的。抗生素通过干扰细菌________的形成，或阻止________
肺炎双球菌转化实验
肺炎双球菌转化实验 引言 肺炎双球菌（Streptococcus pneumoniae），又称肺炎链球菌，是一种常见的致病菌，广泛存在于自然环境中，是耐药性和致病性高的细菌之一。肺炎双球菌通过在持有的DNA或基因片段的转移中起到重要的作用，这种过程称为转化（transformation）。转化实验是研究细菌的基因传递和遗传变异机制的重要方法之一。本文将介绍肺炎双球菌转化实验的步骤和操作要点。 实验步骤 1. 制备转化液 1.1 准备肺炎双球菌培养基：将肺炎双球菌培养基倒入培养皿中，按照规定的浓度加入琼脂，在121摄氏度高压灭菌20分钟。 1.2 制备转化液：取一定体积的肺炎双球菌培养基，在其中加入DNA溶液（待转化物质），同时添加适量的CaCl2溶液
（促进细胞对DNA的吸收）。将转化液在4摄氏度保存至少30分钟以使细菌细胞发生变化。 2. 处理接收细胞 2.1 培养肺炎双球菌：将肺炎双球菌接种于含有适宜培养基的培养瓶中，在37摄氏度的恒温振荡培养箱中培养12-24小时，使细菌达到指定生长阶段。 2.2 分装并洗涤细胞：将培养好的肺炎双球菌培养液在离心机中进行离心，去除上清液，保留菌体沉淀。用适量的无菌生理盐水或PBS溶液悬浮菌体，然后再次离心。重复此步骤3-4次以去除培养基中的残留物。 2.3 加入转化液进行处理：将适量的转化液加入洗涤后的菌体沉淀中，轻轻摇晃培养管，使DNA与细菌细胞充分接触。 3. 分装和培养转化菌落 3.1 分装：将含有转化处理的细菌培养液分装于含琼脂的培养皿或试管中，均匀涂抹于培养基表面。
3.2 培养：将分装好的培养皿或试管在37摄氏度的恒温培养箱中培养，通常需要12-24小时才能观察到转化菌落的产生。 4. 分离和筛选转化菌落 4.1 分离转化菌落：将转化菌落分离至含有适宜抗生素的选择性培养基中，通过对细菌菌落培养的选择压力，筛选出具有目标基因的转化菌落。 4.2 鉴定转化菌落：可以通过PCR扩增或其他分子生物学方法对转化菌落进行确认和鉴定。 结论 肺炎双球菌转化实验是一种研究基因传递和遗传变异机制的重要方法。通过将外源DNA引入肺炎双球菌细胞中，并通过选择压力进行筛选，可以获得具有目标基因的转化菌落。本文简要介绍了肺炎双球菌转化实验的步骤和操作要点，可供有关研究人员参考。
2023高考生物通用版提分大二轮复习讲义专题三遗传变异与进化第1讲Word版含答案
2023高考生物通用版提分大二轮复习讲义专题三遗传变异与进化第1讲Word版含答案 第1讲遗传的分子基础 [考纲要求]1.人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)。2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。3.基因的概念(Ⅱ)。4.DNA分子的复制(Ⅱ)。5.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。6.基因与性状的关系(Ⅱ)。 1．比较肺炎双球菌和T2噬菌体 (1)相同点：都营寄生生活，遗传物质均为DNA。(2)不同点 ①肺炎双球菌：为原核生物，具有独立的物质和能量供应系统。 ②T2噬菌体：为非细胞结构的病毒，必须寄生在活细胞中，利用宿主细胞的物质和能量进行增殖。 2．关于肺炎双球菌转化的实验 (1)转化的实质是基因重组而非基因突变；转化的只是少部分R型细菌。 (2)体内转化实验证明了“转化因子”的存在，体外转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。 3．关于噬菌体侵染细菌的实验 (1)不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。 (2)35S(标记蛋白质)和 32
P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。4．遗传信息的传递和表达 (1)DNA分子独特的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对原则，保证了DNA复制能够准确地进行。 (2)密码子具有简并性既有利于提高翻译速度，又可增强容错性，减少蛋白质或性状差错。5．基因对性状的控制 (1)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。有的性状是由一对基因控制的，有的性状是由多对基因共同控制的(如人的身高)，有的基因可决定或影响多种性状。 (2)性状并非完全取决于基因。生物体的性状从根本上是由基因决定的，同时还受环境条件的影响，因此性状是基因和环境共同作用的结果，即表现型＝基因型＋环境条件。 1．T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解() 2．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状() 3．培养基中的32P经宿主细胞摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中() 4．赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制() 5．使DNA双链不能解开的物质可导致细胞中DNA的复制和转录发生障碍()6．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制()7．正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA()8．一个tRNA分子中只有一个反密码子()
2020年高考生物选择题专项训练 第02题 遗传的分子基础(解析版)
第02题遗传的分子基础 1．（2019全国卷Ⅰ·2）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是 ①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液 A．①②④ B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤ 【答案】C 【解析】分析题干信息可知，合成多肽链的过程即翻译过程。翻译过程以mRNA为模板（mRNA上的密码子决定了氨基酸的种类），以氨基酸为原料，产物是多肽链，场所是核糖体。翻译的原料是氨基酸，要想让多肽链带上放射性标记，应该用同位素标记的氨基酸（苯丙氨酸）作为原料，而不是同位素标记的tRNA，①错误、③正确；合成蛋白质需要模板，由题知苯丙氨酸的密码子是UUU，因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板，同时要除去细胞中原有核酸的干扰，④、⑤正确；除去了DNA和mRNA 的细胞裂解液模拟了细胞中的真实环境，其中含有核糖体、催化多肽链合成的酶等，因此不需要再加入蛋白质合成所需的酶，故②错误。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 2．（2019天津卷·1）用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究A．DNA复制的场所 B．mRNA与核糖体的结合 C．分泌蛋白的运输 D．细胞膜脂质的流动 【答案】A
【解析】DNA复制需要DNA模板、原料脱氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶，A正确；mRNA与核糖体的结合，开始翻译mRNA上的密码子，需要tRNA运输氨基酸，不需要脱氧核苷酸，B错误；分泌蛋白的需要内质网的加工，形成囊泡运到高尔基体，加工、分类和包装，形成分泌小泡，运到细胞膜，胞吐出去，与脱氧核苷酸无关，C错误；细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关，无需脱氧核苷酸，D 错误。因此，本题答案选A。 3．（2019江苏卷·3）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是 A．实验中可用15N代替32P标记DNA B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌 D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 【答案】C 【解析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；结论：DNA是遗传物质。N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，A错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA在大肠杆菌体内编码的，B错误；噬菌体的DNA合成的模板来自于噬菌体自身的DNA，而原料来自于大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。 许多基因的启动子内富含CG重复序列，若其中的部分胞嘧啶（C)被甲基化成为5-甲基胞嘧啶，就会抑制基因的转录。下列与之相关的叙述中，正确的是 A．在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接 B．胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变 C．胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合 D．基因的表达水平与基因的甲基化程度无关 【答案】C 【解析】在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，A错误；胞嘧啶甲基化导致表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响，B错误；根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，胞嘧啶甲基化阻碍RNA聚合酶与启动子
高中生物肺炎双球菌实验说明素材新人教版
高中生物肺炎双球菌实验说明素材新人教版 《肺炎双球菌转化实验》疑难四问解析 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
肺炎双球菌转化实验
《肺炎双球菌的转化实验》教案 【情境创设】前面我们已经学习了孟德尔遗传规律、细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用，在学习过程中，我们知道生物的遗传和变异与细胞中的染色体有关，也逐渐认识到染色体在生物的遗传中具有重要作用。同时也知道了染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。那么，这两种物质究竟哪一种是遗传物质呢？ 授课：目前，DNA是遗传物质早就众所周知，比如DNA指纹法、亲子鉴定利用的都是DNA是主要的遗传物质。可是在早期，是不是一开始人们都认为DNA是主要的遗传物质？如果不是那之前人们认为的遗传物质是什么呢？ 问；20世纪二三十年代，人们当时认为哪种物质是遗传物质？为何会有这样的观点？ 答：人们当时对的DNA了解很少，而且构成DNA脱氧核苷酸只有4种，把它和生物多样性很难联系在一起，反而是构成蛋白质的氨基酸种类众多，和生物多样性联系在一起看似容易理解。所以人们就认为遗传物质是蛋白质。 那人们什么时候开始认识到DNA才是遗传物质？当然，这还要从肺炎双球菌转化实验说起。 肺炎双球菌转化实验 （1）1928 体内转化实验（格里菲思） 看着这个题目，我们先来看一下什么肺炎双球菌？肺炎双球菌是一种什么样的生物? 答：肺炎双球菌称肺炎链球菌,属于原核微生物。根据菌落的特征分为两种类型:光滑型(S型)和粗糙型(R型) ,S和R分别是英语单词smooth(光滑)和rough(粗糙)的第一个字母。S型细菌的菌体有多糖构成的荚膜,菌落光滑,当侵染人和动物时能使其患病死亡;R型细菌的菌体无多糖构成的荚膜,菌落粗糙,不会使人和动物机体产生病变。 通过以上讲解，我们知道肺炎双球菌分为S型和R型，那为何S型细菌会致病，而R型细菌不能致病？ 答：当细菌进入人或动物体后，由于免疫效应，都要被吞噬细胞吞噬消化，加以消灭。由于S型细菌有荚膜，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，从而能迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病。而R型细菌无荚膜，则能被吞噬细胞吞噬、消化，所以不能使机体患病。 了解了肺炎双球菌，让我们来看一下格里菲思是怎样用小鼠来进行实验的？ 过程： ①无毒性R型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠存活 ②有毒性S型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠死亡
【课堂新坐标】2021届高考生物大一轮温习 DNA是要紧的遗传物质课后限时自测卷（含解析）(1)
【课堂新坐标】2021届高考生物大一轮温习 DNA是要紧的遗传物质课后限时自 测卷（含解析） (时刻：45分钟总分值：100分) 一、选择题(每题6分，共60分) 1．(2021·漳州市高三模拟)以下哪一项表达不能说明核酸是遗传物质( ) A．肺炎双球菌的转化实验中，加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的S型细菌 B．抗虫基因导入棉花细胞后并整合到染色体上，使棉花表现出相应性状并稳固遗传给后代 C．T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞后能操纵合成出T2噬菌体的外壳蛋白 D．烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒 【解析】A项说明加热杀死的S型细菌中存在转化因子，但不能说明是核酸；B项说明基因操纵生物性状，基因的化学本质是核酸；C项说明DNA操纵蛋白质的合成；D项说明操纵生物性状的不是蛋白质，而是RNA，RNA是核酸。 【答案】A 2．(2021·云南省玉溪一中高三月考)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，通过一段时刻的保温、搅拌、离心后发觉放射性要紧散布在上清液中，沉淀物的放射性很低，关于沉淀物中还含有少量的放射性的正确说明是( ) A．经搅拌与离心后还有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上 B．离心速度太快，较重的T2噬菌体有部份留在沉淀物中 C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S D．少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内 【解析】在该实验中，搅拌离心的目的是将吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分开，可是，由于技术等缘故，经上述处置以后，仍是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上，没有与细菌分开。T2噬菌体没有轻、重之别，故B项错误；在噬菌体的DNA分子上没有35S，C项错误；侵染细菌时，只有噬菌体的DNA 进入细菌内，D项也是错误的。 【答案】A 3．(2020·广东高考)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。从表可知( )
肺炎双球菌转化实验的实质
肺炎双球菌转化实验的实质 遗传转化是指同源或异源的游离DNA分子（质粒或染色体DNA）被细菌的细胞摄取，并得以表达的基因转移过程。遗传转化可以分为自然转化和人工转化，前者是细胞在一定生长阶段出现容易接受外源DNA的生理特性；后者则是通过人为诱导的方法，使细胞具有摄取DNA的能力，或人为地将DNA导入细胞内。 自然转化现象首先是在肺炎双球菌中发现的。近几十年来，已经发现许多细菌属中的某些种类或某些特殊的菌株有自然转化能力。在肺炎双球菌中，自然转化的第一步是R型受体细胞处于感受态，即能从周围环境中吸取DNA的一种生理状态，然后是DNA在细胞表面的结合和进入。进入细胞的DNA分子一般以单链形式整合进宿主的染色体DNA，并获得遗传特性的表达。这一系列的过程涉及细菌染色体上10多个基因编码的功能。 R型细菌在生长到一定阶段时，就会分泌一种小分子的蛋白质，称为感受态因子。这种因子又与细胞表面受体相互作用，诱导感受态特异蛋白质（如自溶素）的表达，它的表达使细胞表面的DNA结合蛋白及核酸酶裸露出来，使其具有与DNA结合的活性。加热灭活的S型细菌遗留下了完整的细菌染色体DNA的各个片段，其中包括控制荚膜形成的基因，即S基因（smooth gene）。这一片段从S细菌中释放出来，并且在后继的培养中被一些R型细菌所摄取，S基因的DNA以双链的形式在R型细菌细胞的几个位点上结合并被切割。核酸内切酶首先切断DNA双链中的一条链，被切割的链在核酸酶的作用下降解，成为寡核苷酸释放到培养基中，另一条链与R感受态细菌的特异蛋白质结合，以这种形式进入细胞，并通过同源的重组以置换的方式整合进入R细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。
高考生物一轮复习课时作业18 DNA是主要的遗传物质
课时作业(十八)DNA是主要的遗传物质 一、选择题 1．放射性同位素示踪法在生物学研究中具有广泛的用途，下列是生物学发展史上的几个重要实验，其中没有应用放射性同位素示踪技术的是( ) A．DNA半保留复制的实验证据 B．噬菌体侵染细菌的实验 C．艾弗里所做的肺炎双球菌的转化实验 D．研究分泌蛋白的合成及分泌途径 【解析】艾弗里所做的肺炎双球菌的转化实验是把其组成成分蛋白质、DNA和糖类分开，然后分别与R型活细菌混合注射入小鼠体内，观察各自的作用。 【答案】 C 2．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，在图中标记元素所在部位依次是 ( ) A．①、④B．②、④ C．①、⑤D．③、⑤ 【解析】DNA的基本单位是脱氧核苷酸，32P标记的部位是①磷酸基，脱氧核糖和含氮碱基不含P；35S标记的是蛋白质的R基团，其他部位不含S。 【答案】 A 3．(2012·延吉检测)对某一噬菌体的DNA用32P标记，对细菌的氨基酸用15N标记，让已标记的噬菌体去侵染已标记的细菌，最后释放出200个噬菌体，则下列说法正确的是( ) A．全部噬菌体都有标记的32P B．2个噬菌体含32P C．全部噬菌体都不含15N D．2个噬菌体含15N 【解析】构成子代噬菌体DNA和蛋白质的原料都来自细菌，噬菌体在侵染细菌的时候把蛋白质外壳留在细菌的外面，进入细菌体内的是DNA，然后以自己的DNA为模板利用细菌的脱氧核苷酸合成子代噬菌体的DNA，而DNA复制是半保留复制，原来标记的DNA两条链最多形成两个DNA并分到2个子代噬菌体内。子代噬菌体蛋白质是在噬菌体DNA指导下以细菌的氨基酸为原料合成的，因此所有噬菌体均含15N。 【答案】 B 4．在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型细菌混合培养，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．证明R型菌的生长并不需要S型活细菌的DNA B．用以补充R型菌生长过程中所需要的营养物质
2021届高考生物考前单元测试：基因的本质【含答案】
2021届高考生物考前单元测试：基因的本质 (90分钟100分) 第Ⅰ卷(选择题共50分) 一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。) 1.艾弗里将DNA酶处理的S型细菌的DNA加入到有R型细菌的培养基中,下列关于这一实验 的叙述,不正确 ．．．的是 A.该实验的培养基中只有R型细菌 B.该实验的目的是证明DNA酶不是遗传物质 C.该实验证明DNA的分解产物不是“转化因子” D.该实验从反面证明了DNA是遗传物质 解析:该实验的目的是从反面证明DNA是遗传物质,同时也证明了DNA的分解产物不是遗传物质。 答案:B 2.将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠体内S型、R型细菌含量 的变化情况如右图所示。下列有关叙述不正确 ．．．的是 A.实验过程中,R型细菌内DNA发生了重组 B.曲线ab段小鼠体内还没形成大量的相应抗体 C.曲线bc段绝大多数的R型细菌转化成了S型细菌 D.cd段上升的原因可能是S型细菌降低了小鼠的免疫能力 解析:将加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内后,小鼠的免疫系统会产生抗体将R型细菌杀死,与此同时,已死亡的S型细菌的DNA会进入某些R型细菌体内,导致R型细菌转化为S型细菌,S型细菌能降低小鼠的免疫力,因此,一些未转化且未被杀死的R 型细菌也会大量繁殖;肺炎双球菌转化的实质是发生基因重组,这种转化的效率比较低,只有少数R型细菌能转化成S型细菌;小鼠免疫产生抗体需要一定时间。 答案:C 3.用32P标记的一个噬菌体去侵染未标记的细菌,最后释放出100个子代噬菌体。下列说法正确的是 A.标记噬菌体的方法是用含32P的培养基培养噬菌体 B.该实验可以证明DNA是主要的遗传物质 C.在子代噬菌体中,含32P的有98个 D.每个子代噬菌体中均有未被32P标记的脱氧核苷酸链
人教版生物必修二同步讲义：第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质含答案
第1节DNA是主要的遗传物质 1．掌握肺炎双球菌体内和体外转化实验的过程和结论。(重、难点) 2.掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。(重、难点) 3.理解DNA是主要遗传物质的结论。 知识点一肺炎双球菌的转化实验[学生用书P41] 阅读教材P43～P44 1．肺炎双球菌的特点 种类 S型细菌R型细菌 项目 菌落表面光滑表面粗糙 菌体 毒性有毒性无毒性 2.体内转化实验——格里菲思的实验 (1)原理：S型细菌可使小鼠患败血症死亡。 (2)实验过程及现象 (3)结论：加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌。 3．体外转化实验——艾弗里的实验 (1)原理：只有加入DNA时，R型细菌才能够转化为S型细菌。
(2)过程 (3)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 1．肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的比较 项目体内转化实验体外转化实验 培养细菌在小鼠体内体外培养基 实验对照R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各组成成分的作用进行对照 巧妙构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体 内作为对照实验来说明确实发生了转 化 将物质提纯分离后，直接、单独地观察 某种物质在实验中所起的作用 实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质 联系(1)所用材料相同； (2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸； (3)两个实验都遵循对照原则、单一变量原则 2.实验拓展分析 (1)在加热杀死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降低又逐渐恢复活性。 (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。 (3)在转化实验中，使小鼠致死的是S型细菌，不是S型细菌的DNA。 1．(2019·菏泽高一检测)在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有() ①有毒的R型活细菌②无毒的R型活细菌 ③有毒的S型活细菌④无毒的S型活细菌 A．①④B．②③ C．③D．①③ [答案]B