人教版教学素材肺炎双球菌的转化实验.docVIP

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）实验过程 （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RNA ②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。 ③实验处理 A B C 用 完整TMV 感染 用 TMV的蛋白质 感染 用TMV的RNA感染 ④正常培养烟草植株，并注意观察 相应叶片的表现症状 （4）结果预测与结论 ①A、B叶出现病斑，C叶正常，并且用B叶病斑组织感染正常叶片，仍出现相同病斑， 说明 TMV中蛋白质是遗传物质 。 ②A、C叶出现病斑，B叶正常，并且用C叶病斑组织感染正常叶片，仍出现相同病斑， 说明TMV中RNA是遗传物质。 三、拓展应用： 例题2、在肺炎双球菌转化实验中，将活的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列有关叙述不正确的是 A、cd段上升的原因是S型菌降低了小鼠 的免疫能力 B、曲线ab段上升，是因为小鼠体内还没 形成大量的免疫R型菌的抗体 C、曲线bc段下降的原因是绝大多数的R 型菌转化成了S型菌 D、R型细菌转化为S型细菌，是因为R 型细菌内DNA发生了基因重组。 注：试分析上图中两条曲线各个阶段变化的原因。 eb上升的原因是小鼠体内免疫作用还不强，R型细菌大量繁殖，bc下降是因为小鼠体内产生的抗体与R型细菌结合，将R型细菌大量清除；c点以后上升是因为S型细菌破坏了小鼠的免疫功能，导致R型细菌大量繁殖。从f点开始产生S型细菌，由于S型细菌有毒性，对小鼠的生理功能可以造成一定程度的破坏，使小鼠的免疫功能下降，而导致S型细菌的大量增殖（呈S型曲线增长） 高中生物必修二 1 生物必修 注射 小鼠活 说明R型细菌无毒性 ②S型活细菌 注射 小鼠死 说明S型细菌有毒性 ③加热杀死 的S型细菌 注射 小鼠活 说明加热杀死的 S型细菌已失活 ④R型活细菌+ 加热杀死 的S型细菌 注射 小鼠死 分离 S型活细菌 培养 S型活细菌 说明R型细胞已转化为S型细菌 体内转化 此步是很重要的，这一步说明产生的S型细菌的性状是可以稳定遗传的。从而说明该物质是是物质。 多糖 脂质 蛋白质 DNA DNA+DNA水解物 分别与R型细菌混合培养 S型细菌 R R R R R S R S 提取、分离 实验结果：S型细菌的DNA使R型细菌发生转化，而其它物质不能使R型细菌发生转化 ① ② ③（此步是实验的关键，依据③） 探究某病毒的遗传物质的实验设计思路（如上图体内转化实验中标记的①②③）： ①设法将DNA与其他物质分开。 ②将分开的各种物质分别感染，观察各自引起的不同的生理作用。 ③将被感