肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

(20151)PrP基因編碼一種蛋白(PrPc),該蛋白無致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc()，就具有了致病性。PrPsc可以有到更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實(shí)現(xiàn)阮粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是

A.阮粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中

B.阮粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同

C.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化

D.PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程必修2遺傳與進(jìn)化第3章基因的本質(zhì)考綱展示考頻考綱解讀人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ)☆☆理解探索遺傳物質(zhì)的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路、方法、原理及問題分析DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(Ⅱ)☆☆識(shí)記DNA分子的元素組成、結(jié)構(gòu)單位及雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，概述DNA分子的穩(wěn)定性、多樣性和特異性基因的概念(Ⅱ)☆理解基因的本質(zhì)，說明基因與DNA、染色體的關(guān)系DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)☆☆☆概述DNA分子復(fù)制的場(chǎng)所、時(shí)間和過程，理解DNA復(fù)制的條件、特點(diǎn)及意義第5講DNA是主要的遺傳物質(zhì)【按圖索驥】肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化噬菌體侵染細(xì)菌煙草花葉病毒侵染煙草DNA是遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)【術(shù)語必背】1.格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：加熱殺死的S型細(xì)菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”。2.艾弗里實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定性變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)。3.在T2噬菌體的化學(xué)組成中，僅蛋白質(zhì)分子中含有S，P幾乎都存在于DNA分子中。4.證明DNA是遺傳物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思路是：設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分離開，單獨(dú)地、直接地觀察它們的生理作用。5.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA；細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA?！鹃喿x教材】P42-441.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路將組成________的各種物質(zhì)分離提純，并使其分別與________混合培養(yǎng)，單獨(dú)觀察各種物質(zhì)的作用。S型細(xì)菌R型細(xì)菌項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)時(shí)間人物1928年英國(guó)科學(xué)家①______1944年美國(guó)科學(xué)家⑨_________和他的同事實(shí)驗(yàn)材料R型細(xì)菌②_____________R型活菌S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖莢膜S型細(xì)菌③_____________2.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)比較表格里菲思艾弗里菌體無多糖莢膜、菌落表面粗糙、無毒性菌體有多糖莢膜、菌落表面光滑、有毒性實(shí)驗(yàn)過程Ⅰ將R型活菌注射到小鼠體內(nèi)→④________R型活菌+SDNA混合培養(yǎng)→________Ⅱ?qū)型活菌注射到小鼠體內(nèi)→⑤________R型活菌+S蛋白質(zhì)混合培養(yǎng)→?________________實(shí)驗(yàn)過程Ⅲ將加熱殺死的S型菌注射到小鼠體內(nèi)→⑥________R型活菌和S多糖莢膜混合培養(yǎng)→?_________________Ⅳ將R型活菌和S型死菌混合注射到小鼠體內(nèi)→⑦_(dá)____R型活菌與用DNA酶處理的SDNA混合培養(yǎng)→?________結(jié)論加熱殺死的S型細(xì)菌內(nèi)含有使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的⑧_______________SDNA是促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)，即?_______________________體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)死亡不死亡不死亡死亡“轉(zhuǎn)化因子”有R菌、S菌只有R型菌只有R型菌只有R型菌DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)(2011廣東)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。從表可知實(shí)驗(yàn)組號(hào)接種菌型加入S型菌物質(zhì)培養(yǎng)皿長(zhǎng)菌情況①R蛋白質(zhì)R型②R莢膜多糖R型③RDNAR型、S型④RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型A.①不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B.②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C.③和④說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D.①~④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)【知識(shí)排查】(

)(1)將S型菌的DNA和DNA酶混合加入含R型菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基中將產(chǎn)生S型菌。(

)(2)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是游離DNA片段的轉(zhuǎn)移和重組。(

)(3)S型菌表面多糖類莢膜的形成受DNA(基因)控制。(

)(4)艾弗里等肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、赫爾希與蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的技術(shù)相同。缺乏“轉(zhuǎn)化因子”S菌的游離DNA片段與R菌的DNA重新組合用培養(yǎng)基轉(zhuǎn)化培養(yǎng)同位素標(biāo)記【核心講透】1．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者格里菲思艾弗里及其同事

培養(yǎng)細(xì)菌在小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基

實(shí)驗(yàn)原則R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對(duì)照S型細(xì)菌各成分的作用進(jìn)行對(duì)照

項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌【核心講透】1．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)巧妙構(gòu)思用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)來說明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化將物質(zhì)提純分離后，直接地、單獨(dú)地觀察某種物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)中所起的作用聯(lián)系①巧妙選用R型和S型兩種肺炎雙球菌②實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩际翘骄窟z傳物質(zhì)的本質(zhì)③體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，后者則是前者的延伸④實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都遵循對(duì)照原則和單一變量原則2．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照分析(1)格里菲思的實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照①用活的S型細(xì)菌、R型細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌分別注射小鼠形成對(duì)照，結(jié)果說明S型細(xì)菌有毒性，R型細(xì)菌和加熱殺死的S型細(xì)菌無毒性。②加熱殺死的S型細(xì)菌單獨(dú)注射和加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合注射小鼠形成對(duì)照，結(jié)果說明S型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。(2)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)之間形成相互對(duì)照，而DNA和DNA酶處理產(chǎn)物之間也形成對(duì)照，結(jié)果說明DNA是遺傳物質(zhì)，其他物質(zhì)和DNA的水解產(chǎn)物不是遺傳物質(zhì)。3.S型菌和R型菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)和影響因素

(1)加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞。

DNA在加熱過程中，雙螺旋解開、氫鍵被打斷，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可以得到恢復(fù)。

(2)S型細(xì)菌遺留下的DNA片段中，包含有控制莢膜形成的基因，這些片段從S型細(xì)菌中釋放出來，被一些R型細(xì)菌所攝取，進(jìn)入R型細(xì)菌中，整合進(jìn)入R型細(xì)菌的基因組中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。

(3)轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：外源DNA與受體細(xì)胞DNA之間的重組，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息。因此，轉(zhuǎn)化作用可以看成廣義上的基因重組。

(4)一般情況下，轉(zhuǎn)化的效率很低，只有少部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，原因是轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素影響。例：S型肺炎雙球菌的莢膜表面具有多種抗原類型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原類型之間不能通過突變而發(fā)生轉(zhuǎn)換。在特殊條件下離體培養(yǎng)S-Ⅱ型肺炎雙球菌可從中分離出R-Ⅱ型菌。Griffith將加熱殺死的S-Ⅲ型菌與R-Ⅱ型菌混合后同時(shí)注入小鼠體內(nèi)，小鼠患肺炎大量死亡，并從患病死亡小鼠體內(nèi)獲得了具有活性的S-Ⅲ型菌；而單獨(dú)注射加熱殺死的S-Ⅲ型菌小鼠未死亡。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果能支持的假設(shè)是

A.S-Ⅲ型菌經(jīng)突變形成了耐高溫型菌

B.S-Ⅲ型菌是由R-Ⅱ型菌突變形成的

C.R-Ⅱ型菌經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S-Ⅲ型菌

D.加熱后S-Ⅲ型菌可能未被完全殺死(2014福建)在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型，R型菌是由SⅡ型突變產(chǎn)生。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養(yǎng)，出現(xiàn)了S型菌，有人認(rèn)為S型菌出現(xiàn)是由于R型菌突變產(chǎn)生，但該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的S型菌全為______型，否定了這種說法。SⅢ例：“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。得出這一結(jié)論的關(guān)鍵是

A.用S型活菌和熱殺死后的S型菌分別對(duì)小白鼠進(jìn)行人工自動(dòng)免疫，并形成對(duì)照

B.用熱殺死的S型菌與無毒R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，測(cè)定小鼠體液中抗體含量

C.從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型菌，且這種變異是能遺傳的，后代還全是S型菌

D.S菌可能的各種因子分離并分別加入R型菌培養(yǎng)基中，觀察是否發(fā)生轉(zhuǎn)化【好題練熟】(2015·云南三校聯(lián)考一)下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法，錯(cuò)誤的是①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA②原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA③細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)是DNA④細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA⑥噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNAA.②④⑤B.②③④C.②④⑥D(zhuǎn).①②⑤2.(2015·洛陽統(tǒng)考一)S型肺炎雙球菌可使人患肺炎，而R型肺炎雙球菌卻無致病性，下列有關(guān)敘述正確的是

A.肺炎雙球菌利用人體細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì)

B.S型菌再次進(jìn)入人體后可刺激記憶細(xì)胞中某些基因的表達(dá)

C.S型菌與R型菌致病性的差異是細(xì)胞分化的結(jié)果

D.R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，說明這種變異是定向的3.(2014·湖南十三校一聯(lián)