实验专题9 肺炎链球菌转化实验——高考生物一轮复习
一、选择题
1.(2024高三上·云南月考)20世纪40年代,艾弗里和他的同事进行了肺炎链球菌的转化实验,下表为实验的部分过程。
组别 处理步骤
1 S型细菌的细胞提取物,不作处理加 入含有R型活菌的培养基中,混合后培养
2 S型细菌的细胞提取物+蛋白酶
3 S型细菌的细胞提取物+RNA酶
4 S型细菌的细胞提取物+酯酶
5 S型细菌的细胞提取物+DNA酶
下列关于该实验的叙述,错误的是( )
A.该实验中的细胞提取物已去除了绝大部分糖类、蛋白质和脂质
B.第1~4组的实验结果相同,培养基上都只有S型细菌生长
C.R型细菌转化成S型细菌属于基因重组
D.艾弗里等人还进一步分析了细胞提取物的理化特性,发现这些特性都与DNA的极为相似
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
2.(2024高二上·射洪开学考)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的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,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中不合理的是( )
A.从小鼠体内分离出有毒性的S型可形成光滑的菌落
B.S型菌的DNA能够进入R型菌并指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌中转化因子的功能可能没有受影响
D.R型菌转化成S型活菌的现象属于不可遗传的变异
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
3.(2024高三上·益阳模拟)为验证 DNA 是遗传物质,某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.本实验思路是将 DNA.和蛋白质分开,单独观察它们的作用
B.乙组和丙组是该实验的实验组
C.该实验用到了“加法原理”来控制变量
D.实验结束后,甲、乙组将出现两种菌落
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
4.(2024高二上·玉林开学考)某同学对格里菲思的实验进行了改良,将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上,在适宜无菌的条件下进行培养,一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中正确的是( )
A.若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,得到的菌落类型与丁不同
B.甲、乙两组作为丁组的对照组,丙组培养基无菌落产生,可以不必设置
C.丁组的实验结果说明了R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA
D.丁组中观察到S型菌落比R型菌落少
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
5.(2024高一下·新疆维吾尔自治区期中)在肺炎链球菌的转化实验中,使 R 型菌转化为 S 型菌的物质是( )
A.S 型菌的 RNA B.S 型菌的 DNA
C.R 型菌的多糖 D.R 型菌的 DNA
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里的体外转化实验证明DNA是“转化因子”。
【解答】
S型菌的DNA分子是转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,S型细菌的DNA是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质,B正确,ACD错误。
故选B。
6.(2024高一下·天山期末)下列关于艾弗里及其同事所做的肺炎链球菌体外转化实验的叙述,错误的是( )
A.该实验利用了微生物培养技术
B.该实验采用了自变量控制中的“加法原理”
C.该实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA
D.该实验中R型细菌转化为S型细菌发生了基因的重新组合
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
7.(2024高一下·重庆市期末)型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使型菌转化为型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B.步骤②中,甲或乙的加入量不同不影响实验结果
C.步骤④中,R型菌转化为S型菌的实质是发生了基因突变
D.步骤⑤中,通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
8.(2024高一下·定州期中)理论上,下列四组实验的小鼠体内可以同时提取分离到R型细菌、S型细菌的是( )
①注射R型活菌的小鼠
②注射S型活菌的小鼠
③注射加热致死的S型细菌的小鼠
④注射R型活菌和加热致死的S型细菌混合菌液的小鼠
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
9.(2024高一下·江油月考)艾弗里细菌转化实验中,为了弄明白什么是遗传物质,他设计了有关实验,下列选项所列的实验过程中,培养基中没有光滑菌落产生的是( )
A.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+RNA酶
B.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+蛋白酶
C.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+酯酶
D.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+DNA酶
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
10.(2024高一下·北京市期末)艾弗里将加热致死的S型细菌提取物分别用蛋白质酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理,再与R型细菌混合,只有DNA酶处理后的细胞提取物失去转化活性,关于此实验的分析错误的是( )
A.本实验的对照组不用酶处理S型细菌提取物,能够发生转化
B.实验设计依据的是减法原理,可检测每组去除物质的作用
C.发生转化的组中,只有部分R型菌转化为S型菌
D.此实验不能排除蛋白质、RNA等在细菌转化中的作用
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
11.(2024高一下·乌鲁木齐期末)如图表示艾弗里的肺炎链球菌转化实验的示意图,下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B.该实验设计遵循了对照原则和单一变量原则
C.①②③④中既含有R型细菌,也含有S型细菌,⑤中只含有R型细菌
D.该实验过程中,在控制自变量时应用了加法原理
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
12.(2024高一下·雁塔期末)如图为格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的处理方法及结果。下列叙述错误的是( )
A.第1组和第2组对照能说明S型活细菌具有致病性而R型活细菌无致病性
B.第2组和第3组对照能说明加热能使S型细菌的转化因子失去功能
C.只有第4组发生了细菌转化,但并非所有的R型细菌都转化为S型细菌
D.该实验能证明S型细菌中含有“转化因子”,但不能证明该“转化因子”的化学本质是DNA
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
13.(2024高一下·濮阳期末)在探究遗传物质的道路上,格里菲思和艾弗里利用肺炎链球菌进行的实验十分关键。下列有关叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌依赖宿主细胞的核糖体合成蛋白质
B.S型肺炎链球菌的致病性可能与其荚膜有关
C.R型肺炎链球菌发生基因突变后一定转变为S型肺炎链球菌
D.S型肺炎链球菌的DNA进入小鼠体内会导致小鼠死亡
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
14.(2024高一下·射洪期末)1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,S型细菌的菌体有多糖类荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑;R型细菌的菌体没有多糖类荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙。某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了下列相关实验,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程③中加热致死的S型细菌的遗传物质已经不具有活性
B.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡
C.图示实验过程证明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质
D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养,只会产生粗糙菌落
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
15.(2024高一下·武强期末)在肺炎链球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的①②③④四个试管中,依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,如图所示。经过培养,检查结果,发现试管内出现S型细菌的是( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
16.(2024高一下·东莞月考) 肺炎链球菌有R型和S型,S型菌有荚膜,R型菌无荚膜。下图是肺炎链球菌的转化实验,有关叙述错误的是( )
A.甲组培养基出现的R型菌落比例远大于S型菌落
B.若乙组培养基中出现R型和S型菌落,与甲对照说明蛋白质不是转化因子
C.若丙组不出现S型菌落,与甲对照说明DNA是主要的遗传物质
D.该实验过程中利用了酶的专一性
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、R型菌转化为S型菌的数量较少,因此甲组培养基出现的R型菌落比例远大于S型菌落,A正确;
B、乙组用蛋白酶去除蛋白质,若乙组培养基中仍出现S型菌落,以甲组为对照,能说明蛋白质不是转化因子,B正确;
C、丙组用DNA酶去除DNA,以甲组为对照,若丙组不出现S型菌落,说明作为转化因子的是S型菌的
DNA,说明DNA是遗传物质,但不能说明DNA是主要的遗传物质,C错误;
D、该实验过程中利用酶的专一性,通过用各类酶分别除去某种物质来研究其作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】肺炎链球菌转化实验:将加热杀死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活性菌的培养基中,结果出现了S型活细菌。然后,他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验,结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后,细胞提取物仍具有转化活性;用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性。
17.(2024高一下·湛江期中) 在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,与对照组相比,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质。该实验所用的科学方法是( )
A.自变量控制中的“加法原理” B.差速离心法
C.自变量控制中的“减法原理” D.假说—演绎法
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】在肺炎链球菌的转化实验中,艾弗里将每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质, 利用了自变量控制中的“减法原理”,分析得知ABD错误,C正确。
故答案为:C
【分析】①肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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。
②差速离心法在T2噬菌体侵染细菌实验中使用过:在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。
③孟德尔运用假说—演绎法总结出了分离定律,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
18.(2024高一下·浙江期中)肺炎链球菌的R型和S型均存在1和2两类,其中R1只能自然突变成S1,R2只能自然突变成S2,而1类和2类之间不能相互突变,且S型可引起小鼠患败血症死亡。科学家做了以下实验:将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合,注入小鼠体内,小鼠死亡,体内检出的S型菌全为S2型菌;单独将加热杀死的S1型菌注入小鼠体内,小鼠正常。下列叙述正确的是( )
A.该实验表明S2型菌的出现是S1型菌突变的结果
B.该实验表明S2型菌的出现是S1型菌转化的结果
C.该实验表明S2型菌的出现是R2型菌突变的结果
D.该实验表明S2型菌的出现是R2型菌转化的结果
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
19.(2024高一下·广西月考) 某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验,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
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
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )
A.存活、存活、存活、存活 B.存活、死亡、死亡、存活
C.存活、死亡、存活、存活 D.死亡、死亡、存活、存活
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】①S型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,失去了转化作用,对后面加入的R型菌没有转化作用,R型菌无毒,注射入小鼠体内,小鼠存活;②R型细菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,但后面加入的S型细菌有毒,注射入小鼠体内,小鼠死亡;③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却,R型菌已经死亡,后面再加入S型菌的DNA也不会发生转化作用,因此注射入小鼠体内,小鼠存活;④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却,S型菌已经死亡,后面再加入R型菌的DNA也不会发生转化作用,因此注射入小鼠体内,小鼠存活;C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】1、格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验:
R型细菌一小鼠→存活;
S型细菌一小鼠→死亡;
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活;
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能使R型细菌转化成S型细菌。
2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎链球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎链球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
20.(2024高一下·唐山期中)格里菲思在小鼠体内注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌的混合物,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列对于曲线的分析,错误的是( )
A.S型细菌是由R型细菌转化而来
B.ab段曲线下降是小鼠免疫力作用的结果
C.bc段曲线上升是S型细菌破坏了小鼠的免疫力
D.该实验可证明加热杀死的S型细菌中DNA为转化因子
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
21.(2024高一下·仁寿期中) 某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验,如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.活菌1是有荚膜的R型细菌,活菌2是无荚膜的S型细菌
B.由实验结果可知,活菌2或死菌2都能使小鼠死亡
C.从鼠Y血液中分离出的活菌2可能是由活菌1转化而来的
D.在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、活菌1是无荚膜的R型细菌,活菌2是有荚膜的S型细菌,A错误;
B、由实验结果可知,活菌2能使小鼠死亡,而死菌2不能使小鼠死亡,B错误;
C、从鼠Y血液中分离出的活菌2,一部分是由活菌1转化而来的,另一部分是由活菌2分裂形成的,C正确;
D、在鼠W的血液中只能分离出活菌2,D错误。
故答案为:C。
【分析】格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验:
R型细菌一小鼠→存活;
S型细菌一小鼠→死亡;
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活;
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能使R型细菌转化成S型细菌。
22.(2024高一下·灵山期中)已知R型、S型肺炎链球菌均对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型:R型、抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型菌与R型菌进行如图实验。下列相关分析不合理的是( )
A.甲实验中部分小鼠患败血症,患病小鼠注射青霉素治疗一定能恢复健康
B.乙可观察到两种菌落且整合了相关DNA片段的R型菌可能有荚膜多糖
C.丙培养基上可能没有菌落出现,原因是青霉素导致R型细菌不能正常繁殖
D.若丁组R型菌、DNA酶经高温加热后冷却再加入PenrS型菌的DNA,则无菌落生长
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
23.(2024高三上·湖南期末) 科研人员利用从S2型大肠杆菌提取的DNA,成功地转化了R3型大肠杆菌,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.实验设计遵循了“减法原理”
B.1、2、3号培养皿中只有R3型细菌
C.4号培养皿中只出现S2型菌落
D.4号培养皿中S2型细菌比R3型细菌多
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、实验并没有去除某种物质来研究它的功能,没有遵循"减法原理",A错误。
B、1、2、3号培养皿中没有加入DNA,不会出现S2型细菌,只有R3型细菌,B正确。
CD、由于转化的频率较低,4号培养皿中绝大多数为R3型菌落,C、D错误。
故答案为:B
【分析】根据组培养皿中有无S2型菌落,可判断S2型细菌的提取物中是否存在某种转化因子,将R3型细菌转化为S2型细菌。减法原理是指通过去除或减少某个因素来观察其对实验结果的影响,从而推断该因素的作用。
24.(2024高三上·雁峰期末)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示(实验②和⑤分别为两种菌混合后注射到小鼠体内)。下列有关叙述正确的是( )
A.活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑
B.通过实验② , 鼠2的血液中只能分离出活菌乙
C.加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
D.鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成 活菌乙
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、由鼠1活可知活菌甲为R型细菌,活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙;由鼠4死可知活菌乙为S型细菌,活菌乙在培养基上形成的菌落表面光滑,A不符合题意;
B、实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,还有部分活菌甲没有被转化,因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和乙, B不符合题意;
C、由于实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,活菌甲不具有致死效应,因此可推知加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,从而导致鼠2死亡,C符合题意;
D、鼠5死亡的原因是活菌乙本身就具有致死效应,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)格里菲斯的转化实验,在格里菲思第四组实验中,已经加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质一“转化因子”,而这种转化因子的产物有着与有活性的S型细菌相同的作用。
(2)由实验①可知,活菌甲不会导致小鼠死亡;由实验④可知,活菌乙会导致小鼠死亡;由实验②可知,加热致死菌乙可以将活菌甲转化成活菌乙,从而导致小鼠死亡;由实验③可知,加热致死菌乙自身不会导致小鼠死亡;由实验⑤可知,活菌乙和死菌甲可以导致小鼠死亡。
二、非选择题
25.如图为肺炎链球菌转化实验的部分图解,请据图回答:
(1)该实验是 所做的肺炎链球菌转化实验的部分图解。
(2)该实验是在 实验的基础上进行的。
(3)S型细菌的细胞提取物中,使R型细菌发生转化的物质最可能是 。
(4)为进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化物质的化学成分,他们又设计了下面的实验。
实验中加入DNA酶的目的是 ,当细胞提取物中加入DNA酶时,他们观察到的实验现象是 。
(5)该实验能够说明 。
【答案】(1)艾弗里及其同事
(2)格里菲思
(3)DNA
(4)催化细胞提取物中DNA的水解;培养基中只出现R型细菌
(5)蛋白质、RNA和脂质不是遗传物质,DNA是遗传物质
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)据图可知该肺炎链球菌转化实验是体外进行的,可判断该实验是艾弗里及其同事所做的肺炎链球菌转化实验转化实验。
故答案为:艾弗里及其同事 。
(2)艾弗里及其同事所做的肺炎链球菌转化实验就是在格里菲思所做的肺炎链球菌体内转化实验的基础上进一步验证转化因子是什么。
故答案为:格里菲思。
(3)根据题图可知细胞提取物是去除S型细菌的大部分蛋白质、脂质、糖类后剩下的物质,所以可推断细胞提取物中主要是核酸。
故答案为:核酸。
(4)DNA酶能够催化DNA的水解。由于细胞提取物中加入DNA酶,而DNA酶会使S型细菌的DNA被水解,所以R型细菌无法转化为S型细菌,故只能在培养基中观察到R型细菌。
故答案为:催化细胞提取物中DNA的水解;培养基中只出现R型细菌。
(5)艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质、多糖、脂质等物质不是遗传物质。
故答案为:蛋白质、RNA、脂质和糖类不是遗传物质,DNA是遗传物质。
【分析】1、由肺炎链球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。
2、在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
3、噬菌体侵染大肠杆菌的过程:用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。噬菌体的繁殖过程为:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
26.(2024高一下·龙马潭期末)1928年,英国科学家格里菲思做了著名的肺炎链球菌感染小白鼠的实验,过程及结果如下:
① R型活细菌感染小鼠→健康
② S型活细菌感染小鼠→死亡
③ 加热致死的S型细菌感染小鼠→健康
④ R型活细菌+加热致死的S型细菌感染小鼠→死亡
(1)分析造成实验④结果的原因,存在以下几种假设:
假设1:R型细菌使S型细菌复活。
假设2: (R型/S型)细菌转变为另一类型细菌。
(2)1944年,美国艾弗里等人继续进行下列实验:
① 用R型活细菌+适量S型细菌提取物注射小鼠,小鼠死亡。
② 用R型活细菌+适量DNA酶处理后的S型细菌提取物注射小鼠,小鼠存活。
由此可以否定上面的假设 (选填“1”或“2”);同时表明被杀死的S型细菌中有某种物质的存在,它能使R型细菌转化为S型细菌。
(3)S型肺炎链球菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等不同类型,它们是通过基因突变形成的,对小鼠均有致死效应,其区别主要是荚膜多糖抗原的不同。SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型的存在表明基因突变具有 的特点,基因突变的方向和生物生存的温度、水分等环境条件 (有或没有)明确的因果关系。
(4)研究人员用加热杀死的SⅢ型菌与R型菌混合后注射到正常小鼠体内,小鼠死亡。小鼠死亡的原因可能是R型菌突变成S型菌,也可能是加热杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌。研究人员通过检测死亡小鼠体内S型菌的类型,探究小鼠死亡是由上述那种原因所致,请预期结果和结论:
若 ,则小鼠的死因可能是加热杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌;
若 ,则小鼠的死因是R型菌突变为S型菌。
【答案】(1)R型
(2)1
(3)不定向性;没有
(4)只检测到SⅢ型菌;检测到其他类型的S型菌
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)将R型的活细菌与加热杀死的S型细菌混合注入小鼠,小鼠死亡,说明小鼠体内存在S型细菌,对于S型细菌的来源,可能原因之一是R型细菌使S型细菌复活,也可能是R型细菌转变为S型细菌。
(2)将R型+适量的S型细菌提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡,说明造成小白鼠死亡的原因不是R型细菌使S型细菌复活,而是被杀死的S型菌中有某些活性物质存在,它能使R型菌转化为S型菌,否定假设1。这种活性物质可能是:核酸或蛋白质或多糖。
(3)基因突变具有普遍性、随机性、不定向、自然状态下发生频率低等特点,SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型的存在表明基因突变具有不定向的特点,基因突变的方向和生物生存的温度、水分等环境条件没有明确的因果关系。
(4) 用加热杀死的SⅢ型菌与R型菌混合后注射到正常小鼠体内,小鼠死亡。检测死亡小鼠体内S型菌的类型,若只检测到SⅢ型菌,则小鼠死因可能是杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌,也可能是R型菌突变成S型菌;若检测到其他类型的S型菌,则小鼠死因是R型菌突变为S型菌。
【分析】肺炎链球菌(也称肺炎球菌或肺炎链球菌)转化实验是遗传学领域的一个重要实验,它揭示了DNA作为遗传物质的特性。以下是该实验的详细介绍:
实验背景
肺炎链球菌有两种主要类型:S型(光滑型)和R型(粗糙型)。S型细菌具有多糖类的荚膜保护层,这使它们能够逃避宿主的防御机制并引起疾病(如肺炎和败血症)。相比之下,R型细菌没有荚膜,不会引起疾病。
实验过程
1.格里菲斯的实验:
他发现,将加热杀死的S型细菌和活的R型细菌一起注入小鼠体内,会导致小鼠患败血症并死亡。从小鼠体内分离出的细菌是S型的。
这表明,加热杀死的S型细菌中存在某种转化物质,能够使R型细菌转化为S型细菌。
2.艾弗里等人的实验:
艾弗里等人从S型细菌中分别抽提出DNA、蛋白质和荚膜物质,并将这些成分分别与活的R型细菌混合。
结果发现,只有DNA组分能够把R型细菌转变成S型细菌,且DNA的纯度越高,转化效率也越高。
这进一步证实了DNA是遗传物质,能够引起稳定的遗传变异。
实验的进一步验证
在随后的研究中,DNA纯化技术使得实验中残留的蛋白质减少到极低的水平(如0.02%),但即便如此,高纯度的DNA仍然能够引起转化,且转化效率更高。
艾弗里等人的实验采用了“减法原理”,即通过去除S型细菌提取物中的蛋白质、多糖等成分,仅保留DNA,从而确定DNA是引起转化的关键因素。
实验的意义
肺炎链球菌转化实验不仅证明了DNA是遗传物质,还推动了遗传学领域的发展。它揭示了基因可以在细菌之间通过DNA的转移而发生遗传变异,为后来的基因工程和分子生物学研究奠定了基础。
(1)将R型的活细菌与加热杀死的S型细菌混合注入小鼠,小鼠死亡,说明小鼠体内存在S型细菌,对于S型细菌的来源,可能原因之一是R型细菌使S型细菌复活,也可能是R型细菌转变为S型细菌。
(2)将R型+适量的S型细菌提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡,说明造成小白鼠死亡的原因不是R型细菌使S型细菌复活,而是被杀死的S型菌中有某些活性物质存在,它能使R型菌转化为S型菌,否定假设1。这种活性物质可能是:核酸或蛋白质或多糖。
(3)基因突变具有普遍性、随机性、不定向、自然状态下发生频率低等特点,SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型的存在表明基因突变具有不定向的特点,基因突变的方向和生物生存的温度、水分等环境条件没有明确的因果关系。
(4)用加热杀死的SⅢ型菌与R型菌混合后注射到正常小鼠体内,小鼠死亡。检测死亡小鼠体内S型菌的类型,若只检测到SⅢ型菌,则小鼠死因可能是杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌,也可能是R型菌突变成S型菌;若检测到其他类型的S型菌,则小鼠死因是R型菌突变为S型菌。
27.(2024高一下·潮阳月考)下图为肺炎链球菌体内转化实验图示,请据图回答下列有关问题:
(1)真正的转化实验是第 组,该组与第 组对照可排除该组小鼠死亡是由于R型细菌。格里菲思实验的结论是: 。
(2)从各组小鼠体内分离细菌,预期可以分离出S型活菌的是 组。若将第④组分离出来的细菌接种到合适的培养基培养,可观察到的菌落形态 。
【答案】(1)④;①;加热致死的S型细菌中存在转化因子
(2)②、④;既有光滑菌落也有粗糙型菌落
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)第④组加热杀死的S型细菌与R型细菌一同注射到小鼠体内,结果小鼠死亡,从而可推测出小鼠体内有S型细菌,说明R型细菌转化为S型细菌,故真正的转化实验是第④组。第①组将R型细菌直接注射到小鼠体内,小鼠不死亡,故该组(第④组)与第①组对照可排除该组(第④组)老鼠死亡是由于R型细菌引起。格里菲思实验的结论是加热杀死的S型细菌中存在转化因子, 能使R型细菌转化为S型细菌。
(2)S型菌是有毒的,会导致小鼠死亡,第②、④组小鼠是死亡的,推测可以分离出S型活菌的是②、④组。第④组分离出来的细菌有S型细菌和R型细菌,因此,可观察到的菌落形态是既有光滑菌落也有粗糙型菌落。
【分析】格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验:
R型细菌一小鼠→存活;
S型细菌一小鼠→死亡;
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活;
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能使R型细菌转化成S型细菌。
28.(2024高一下·河源期中)图1和图2分别是格里菲思所做的肺炎链球菌的体内转化实验和艾弗里等所做的体外转化实验,其中图2中的细胞提取物是将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质而制成。回答下列问题:
(1)图1中的a表示 ,图1中④的结果与②相同,与③和①的结果不同,由此可以推测出 ,从小鼠体内能分离出有致病性的S型活细菌,并且这些S型细菌的后代 可证实该推测。
(2)图2中第1组的培养基中除了R型细菌外,还出现了S型细菌,说明细胞提取物中含有体内转化实验结论中所述的 。第5组的实验现象为 ,2~5组实验利用了自变量控制中的“ 原理”。
(3)区分培养基中生长的细菌是R型细菌还是S型细菌的依据是 。
【答案】(1)将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合;已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质(转化因子);仍为有致病性的S型细菌
(2)转化因子;培养基中只有R型细菌(形成的菌落);减法
(3)菌落表面粗糙的是R型细菌,菌落表面光滑的是S型细菌(菌落表面是粗糙还是光滑)
【知识点】肺炎链球菌转化实验
29.(2023高一下·西安期中)在人类探索遗传物质的历史进程中,关于蛋白质和DNA到底哪一种才是遗传物质的争论持续了很长时间,经过多位科学家的努力探索,人们终于确定了DNA才是遗传物质。艾弗里等人进行的离体转化实验过程如图所示。回答下列问题:
(1)第①组为对照组,实验中甲是 ,培养基中除了有R型细菌菌落,还有S型细菌菌落,这说明了 。第⑤组的实验结果是 ,该实验控制自变量采用的是 原理。
(2)第②至第①组用蛋白酶(或RNA酶、酯酶)处理的目的是 。由第①至第⑤组得出的实验结论是 。
【答案】(1)S型细菌的细胞提取物;细胞提取物中含有某种物质,可以使R型细菌转化为S 型细菌;只有R型细菌;减法
(2)去除S型细菌的细胞提取物中的蛋白质(或RNA、脂质);细胞提取物中的转化因子很可能是 DNA
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)第①组为对照组,其实验处理是将R型细菌和S型细菌的细胞提取物混合培养,因此甲是S型细菌的细胞提取物。培养基中除了有R型细菌菌落外,还有S型细菌菌落,这说明了细胞提取物中含有某种物质可以使R型细菌转化为S型细菌。S型细菌的提取物用DNA酶处理后失去转化活性,因此第⑤组的实验结果为只有R型细菌。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理",在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种影响物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,自变量的处理就利用了"减法原理。
故填:S型细菌的细胞提取物;细胞提取物中含有某种物质,可以使R型细菌转化为S 型细菌;只有R型细菌;减法。
(2)第②至第④组用蛋白酶或RNA酶、酯酶处理,目的是去除S型细菌细胞提取物中的蛋白质或RNA、脂质等物质,第①组培养基中除了有R型细菌菌落,还有S型细菌菌落,第②至第④组除了有R型细菌菌落,还有S型细菌菌落,第⑤组培养基中只有R型细菌菌落,说明S型细菌中的DNA是使R型细菌转化为S型细菌的物质。
故填:去除S型细菌的细胞提取物中的蛋白质或RNA、脂质;细胞提取物中的转化因子很可能是 DNA。
【分析】艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类,蛋白质和脂质,制成细胞提取物。将细胞提取物与R型活细菌混合培养,结果出现了S型活细菌。随后,他们对细胞提取物分别进行不同的处理后,再进行转化实验;结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后,细胞提取物仍然具有转化活性;用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性,该实验证明DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。
30.(2024高一下·衡阳期中)DNA和蛋白质都是生物体内重要的大分子物质,究竟哪种物质是遗传物质的问题曾引起生物学界激烈的争论。1928年,格里菲思提出转化因子,转化因子究竟是什么物质呢?1944年艾弗里和他的同事完成了以下实验。他们将去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌提取物分别进行不同的处理后,加入到含有R型活菌的培养基中,处理方法及实验结果如下表所示:
处理条件 菌落生长情况
第一组 未处理 ——
第二组 加蛋白酶
第三组 加RNA酶
第四组 加酯酶
第五组 加DNA酶
注:○代表R型菌落,●代表S型菌落。
(1)推测第一组培养基中活菌类型为 ,设置第一组实验的目的是 ;推测第五组菌落生长情况,并将结果绘制在上表第五组的培养皿中 。
(2)实验表明细胞提取物中含有转化因子,而转化因子很可能就是DNA。艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性,发现这些特性都与DNA的极为相似。请你推测艾弗里最终提出的结论是: 。
(3)从控制自变量的角度分析,艾弗里等人实验的基本思路是 。
【答案】(1)R型和S型;对照;
(2)DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质(DNA是遗传物质)
(3)在每个实验组S型细菌提取物中特异性地去除了一种物质
【知识点】肺炎链球菌转化实验
1 / 1实验专题9 肺炎链球菌转化实验——高考生物一轮复习
一、选择题
1.(2024高三上·云南月考)20世纪40年代,艾弗里和他的同事进行了肺炎链球菌的转化实验,下表为实验的部分过程。
组别 处理步骤
1 S型细菌的细胞提取物,不作处理加 入含有R型活菌的培养基中,混合后培养
2 S型细菌的细胞提取物+蛋白酶
3 S型细菌的细胞提取物+RNA酶
4 S型细菌的细胞提取物+酯酶
5 S型细菌的细胞提取物+DNA酶
下列关于该实验的叙述,错误的是( )
A.该实验中的细胞提取物已去除了绝大部分糖类、蛋白质和脂质
B.第1~4组的实验结果相同,培养基上都只有S型细菌生长
C.R型细菌转化成S型细菌属于基因重组
D.艾弗里等人还进一步分析了细胞提取物的理化特性,发现这些特性都与DNA的极为相似
2.(2024高二上·射洪开学考)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的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,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中不合理的是( )
A.从小鼠体内分离出有毒性的S型可形成光滑的菌落
B.S型菌的DNA能够进入R型菌并指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌中转化因子的功能可能没有受影响
D.R型菌转化成S型活菌的现象属于不可遗传的变异
3.(2024高三上·益阳模拟)为验证 DNA 是遗传物质,某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.本实验思路是将 DNA.和蛋白质分开,单独观察它们的作用
B.乙组和丙组是该实验的实验组
C.该实验用到了“加法原理”来控制变量
D.实验结束后,甲、乙组将出现两种菌落
4.(2024高二上·玉林开学考)某同学对格里菲思的实验进行了改良,将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上,在适宜无菌的条件下进行培养,一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中正确的是( )
A.若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,得到的菌落类型与丁不同
B.甲、乙两组作为丁组的对照组,丙组培养基无菌落产生,可以不必设置
C.丁组的实验结果说明了R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA
D.丁组中观察到S型菌落比R型菌落少
5.(2024高一下·新疆维吾尔自治区期中)在肺炎链球菌的转化实验中,使 R 型菌转化为 S 型菌的物质是( )
A.S 型菌的 RNA B.S 型菌的 DNA
C.R 型菌的多糖 D.R 型菌的 DNA
6.(2024高一下·天山期末)下列关于艾弗里及其同事所做的肺炎链球菌体外转化实验的叙述,错误的是( )
A.该实验利用了微生物培养技术
B.该实验采用了自变量控制中的“加法原理”
C.该实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA
D.该实验中R型细菌转化为S型细菌发生了基因的重新组合
7.(2024高一下·重庆市期末)型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使型菌转化为型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B.步骤②中,甲或乙的加入量不同不影响实验结果
C.步骤④中,R型菌转化为S型菌的实质是发生了基因突变
D.步骤⑤中,通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果
8.(2024高一下·定州期中)理论上,下列四组实验的小鼠体内可以同时提取分离到R型细菌、S型细菌的是( )
①注射R型活菌的小鼠
②注射S型活菌的小鼠
③注射加热致死的S型细菌的小鼠
④注射R型活菌和加热致死的S型细菌混合菌液的小鼠
A.① B.② C.③ D.④
9.(2024高一下·江油月考)艾弗里细菌转化实验中,为了弄明白什么是遗传物质,他设计了有关实验,下列选项所列的实验过程中,培养基中没有光滑菌落产生的是( )
A.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+RNA酶
B.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+蛋白酶
C.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+酯酶
D.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+DNA酶
10.(2024高一下·北京市期末)艾弗里将加热致死的S型细菌提取物分别用蛋白质酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理,再与R型细菌混合,只有DNA酶处理后的细胞提取物失去转化活性,关于此实验的分析错误的是( )
A.本实验的对照组不用酶处理S型细菌提取物,能够发生转化
B.实验设计依据的是减法原理,可检测每组去除物质的作用
C.发生转化的组中,只有部分R型菌转化为S型菌
D.此实验不能排除蛋白质、RNA等在细菌转化中的作用
11.(2024高一下·乌鲁木齐期末)如图表示艾弗里的肺炎链球菌转化实验的示意图,下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B.该实验设计遵循了对照原则和单一变量原则
C.①②③④中既含有R型细菌,也含有S型细菌,⑤中只含有R型细菌
D.该实验过程中,在控制自变量时应用了加法原理
12.(2024高一下·雁塔期末)如图为格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的处理方法及结果。下列叙述错误的是( )
A.第1组和第2组对照能说明S型活细菌具有致病性而R型活细菌无致病性
B.第2组和第3组对照能说明加热能使S型细菌的转化因子失去功能
C.只有第4组发生了细菌转化,但并非所有的R型细菌都转化为S型细菌
D.该实验能证明S型细菌中含有“转化因子”,但不能证明该“转化因子”的化学本质是DNA
13.(2024高一下·濮阳期末)在探究遗传物质的道路上,格里菲思和艾弗里利用肺炎链球菌进行的实验十分关键。下列有关叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌依赖宿主细胞的核糖体合成蛋白质
B.S型肺炎链球菌的致病性可能与其荚膜有关
C.R型肺炎链球菌发生基因突变后一定转变为S型肺炎链球菌
D.S型肺炎链球菌的DNA进入小鼠体内会导致小鼠死亡
14.(2024高一下·射洪期末)1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,S型细菌的菌体有多糖类荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑;R型细菌的菌体没有多糖类荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙。某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了下列相关实验,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程③中加热致死的S型细菌的遗传物质已经不具有活性
B.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡
C.图示实验过程证明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质
D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养,只会产生粗糙菌落
15.(2024高一下·武强期末)在肺炎链球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的①②③④四个试管中,依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,如图所示。经过培养,检查结果,发现试管内出现S型细菌的是( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
16.(2024高一下·东莞月考) 肺炎链球菌有R型和S型,S型菌有荚膜,R型菌无荚膜。下图是肺炎链球菌的转化实验,有关叙述错误的是( )
A.甲组培养基出现的R型菌落比例远大于S型菌落
B.若乙组培养基中出现R型和S型菌落,与甲对照说明蛋白质不是转化因子
C.若丙组不出现S型菌落,与甲对照说明DNA是主要的遗传物质
D.该实验过程中利用了酶的专一性
17.(2024高一下·湛江期中) 在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,与对照组相比,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质。该实验所用的科学方法是( )
A.自变量控制中的“加法原理” B.差速离心法
C.自变量控制中的“减法原理” D.假说—演绎法
18.(2024高一下·浙江期中)肺炎链球菌的R型和S型均存在1和2两类,其中R1只能自然突变成S1,R2只能自然突变成S2,而1类和2类之间不能相互突变,且S型可引起小鼠患败血症死亡。科学家做了以下实验:将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合,注入小鼠体内,小鼠死亡,体内检出的S型菌全为S2型菌;单独将加热杀死的S1型菌注入小鼠体内,小鼠正常。下列叙述正确的是( )
A.该实验表明S2型菌的出现是S1型菌突变的结果
B.该实验表明S2型菌的出现是S1型菌转化的结果
C.该实验表明S2型菌的出现是R2型菌突变的结果
D.该实验表明S2型菌的出现是R2型菌转化的结果
19.(2024高一下·广西月考) 某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验,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
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
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )
A.存活、存活、存活、存活 B.存活、死亡、死亡、存活
C.存活、死亡、存活、存活 D.死亡、死亡、存活、存活
20.(2024高一下·唐山期中)格里菲思在小鼠体内注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌的混合物,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列对于曲线的分析,错误的是( )
A.S型细菌是由R型细菌转化而来
B.ab段曲线下降是小鼠免疫力作用的结果
C.bc段曲线上升是S型细菌破坏了小鼠的免疫力
D.该实验可证明加热杀死的S型细菌中DNA为转化因子
21.(2024高一下·仁寿期中) 某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验,如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.活菌1是有荚膜的R型细菌,活菌2是无荚膜的S型细菌
B.由实验结果可知,活菌2或死菌2都能使小鼠死亡
C.从鼠Y血液中分离出的活菌2可能是由活菌1转化而来的
D.在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2
22.(2024高一下·灵山期中)已知R型、S型肺炎链球菌均对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型:R型、抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型菌与R型菌进行如图实验。下列相关分析不合理的是( )
A.甲实验中部分小鼠患败血症,患病小鼠注射青霉素治疗一定能恢复健康
B.乙可观察到两种菌落且整合了相关DNA片段的R型菌可能有荚膜多糖
C.丙培养基上可能没有菌落出现,原因是青霉素导致R型细菌不能正常繁殖
D.若丁组R型菌、DNA酶经高温加热后冷却再加入PenrS型菌的DNA,则无菌落生长
23.(2024高三上·湖南期末) 科研人员利用从S2型大肠杆菌提取的DNA,成功地转化了R3型大肠杆菌,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.实验设计遵循了“减法原理”
B.1、2、3号培养皿中只有R3型细菌
C.4号培养皿中只出现S2型菌落
D.4号培养皿中S2型细菌比R3型细菌多
24.(2024高三上·雁峰期末)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示(实验②和⑤分别为两种菌混合后注射到小鼠体内)。下列有关叙述正确的是( )
A.活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑
B.通过实验② , 鼠2的血液中只能分离出活菌乙
C.加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
D.鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成 活菌乙
二、非选择题
25.如图为肺炎链球菌转化实验的部分图解,请据图回答:
(1)该实验是 所做的肺炎链球菌转化实验的部分图解。
(2)该实验是在 实验的基础上进行的。
(3)S型细菌的细胞提取物中,使R型细菌发生转化的物质最可能是 。
(4)为进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化物质的化学成分,他们又设计了下面的实验。
实验中加入DNA酶的目的是 ,当细胞提取物中加入DNA酶时,他们观察到的实验现象是 。
(5)该实验能够说明 。
26.(2024高一下·龙马潭期末)1928年,英国科学家格里菲思做了著名的肺炎链球菌感染小白鼠的实验,过程及结果如下:
① R型活细菌感染小鼠→健康
② S型活细菌感染小鼠→死亡
③ 加热致死的S型细菌感染小鼠→健康
④ R型活细菌+加热致死的S型细菌感染小鼠→死亡
(1)分析造成实验④结果的原因,存在以下几种假设:
假设1:R型细菌使S型细菌复活。
假设2: (R型/S型)细菌转变为另一类型细菌。
(2)1944年,美国艾弗里等人继续进行下列实验:
① 用R型活细菌+适量S型细菌提取物注射小鼠,小鼠死亡。
② 用R型活细菌+适量DNA酶处理后的S型细菌提取物注射小鼠,小鼠存活。
由此可以否定上面的假设 (选填“1”或“2”);同时表明被杀死的S型细菌中有某种物质的存在,它能使R型细菌转化为S型细菌。
(3)S型肺炎链球菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等不同类型,它们是通过基因突变形成的,对小鼠均有致死效应,其区别主要是荚膜多糖抗原的不同。SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型的存在表明基因突变具有 的特点,基因突变的方向和生物生存的温度、水分等环境条件 (有或没有)明确的因果关系。
(4)研究人员用加热杀死的SⅢ型菌与R型菌混合后注射到正常小鼠体内,小鼠死亡。小鼠死亡的原因可能是R型菌突变成S型菌,也可能是加热杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌。研究人员通过检测死亡小鼠体内S型菌的类型,探究小鼠死亡是由上述那种原因所致,请预期结果和结论:
若 ,则小鼠的死因可能是加热杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌;
若 ,则小鼠的死因是R型菌突变为S型菌。
27.(2024高一下·潮阳月考)下图为肺炎链球菌体内转化实验图示,请据图回答下列有关问题:
(1)真正的转化实验是第 组,该组与第 组对照可排除该组小鼠死亡是由于R型细菌。格里菲思实验的结论是: 。
(2)从各组小鼠体内分离细菌,预期可以分离出S型活菌的是 组。若将第④组分离出来的细菌接种到合适的培养基培养,可观察到的菌落形态 。
28.(2024高一下·河源期中)图1和图2分别是格里菲思所做的肺炎链球菌的体内转化实验和艾弗里等所做的体外转化实验,其中图2中的细胞提取物是将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质而制成。回答下列问题:
(1)图1中的a表示 ,图1中④的结果与②相同,与③和①的结果不同,由此可以推测出 ,从小鼠体内能分离出有致病性的S型活细菌,并且这些S型细菌的后代 可证实该推测。
(2)图2中第1组的培养基中除了R型细菌外,还出现了S型细菌,说明细胞提取物中含有体内转化实验结论中所述的 。第5组的实验现象为 ,2~5组实验利用了自变量控制中的“ 原理”。
(3)区分培养基中生长的细菌是R型细菌还是S型细菌的依据是 。
29.(2023高一下·西安期中)在人类探索遗传物质的历史进程中,关于蛋白质和DNA到底哪一种才是遗传物质的争论持续了很长时间,经过多位科学家的努力探索,人们终于确定了DNA才是遗传物质。艾弗里等人进行的离体转化实验过程如图所示。回答下列问题:
(1)第①组为对照组,实验中甲是 ,培养基中除了有R型细菌菌落,还有S型细菌菌落,这说明了 。第⑤组的实验结果是 ,该实验控制自变量采用的是 原理。
(2)第②至第①组用蛋白酶(或RNA酶、酯酶)处理的目的是 。由第①至第⑤组得出的实验结论是 。
30.(2024高一下·衡阳期中)DNA和蛋白质都是生物体内重要的大分子物质,究竟哪种物质是遗传物质的问题曾引起生物学界激烈的争论。1928年,格里菲思提出转化因子,转化因子究竟是什么物质呢?1944年艾弗里和他的同事完成了以下实验。他们将去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌提取物分别进行不同的处理后,加入到含有R型活菌的培养基中,处理方法及实验结果如下表所示:
处理条件 菌落生长情况
第一组 未处理 ——
第二组 加蛋白酶
第三组 加RNA酶
第四组 加酯酶
第五组 加DNA酶
注:○代表R型菌落,●代表S型菌落。
(1)推测第一组培养基中活菌类型为 ,设置第一组实验的目的是 ;推测第五组菌落生长情况,并将结果绘制在上表第五组的培养皿中 。
(2)实验表明细胞提取物中含有转化因子,而转化因子很可能就是DNA。艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性,发现这些特性都与DNA的极为相似。请你推测艾弗里最终提出的结论是: 。
(3)从控制自变量的角度分析,艾弗里等人实验的基本思路是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
2.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
3.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
4.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
5.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里的体外转化实验证明DNA是“转化因子”。
【解答】
S型菌的DNA分子是转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,S型细菌的DNA是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质,B正确,ACD错误。
故选B。
6.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
7.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
8.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
9.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
10.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
11.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
12.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
13.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
14.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
15.【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
16.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、R型菌转化为S型菌的数量较少,因此甲组培养基出现的R型菌落比例远大于S型菌落,A正确;
B、乙组用蛋白酶去除蛋白质,若乙组培养基中仍出现S型菌落,以甲组为对照,能说明蛋白质不是转化因子,B正确;
C、丙组用DNA酶去除DNA,以甲组为对照,若丙组不出现S型菌落,说明作为转化因子的是S型菌的
DNA,说明DNA是遗传物质,但不能说明DNA是主要的遗传物质,C错误;
D、该实验过程中利用酶的专一性,通过用各类酶分别除去某种物质来研究其作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】肺炎链球菌转化实验:将加热杀死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活性菌的培养基中,结果出现了S型活细菌。然后,他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验,结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后,细胞提取物仍具有转化活性;用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性。
17.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】在肺炎链球菌的转化实验中,艾弗里将每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质, 利用了自变量控制中的“减法原理”,分析得知ABD错误,C正确。
故答案为:C
【分析】①肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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。
②差速离心法在T2噬菌体侵染细菌实验中使用过:在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。
③孟德尔运用假说—演绎法总结出了分离定律,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
18.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
19.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】①S型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,失去了转化作用,对后面加入的R型菌没有转化作用,R型菌无毒,注射入小鼠体内,小鼠存活;②R型细菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,但后面加入的S型细菌有毒,注射入小鼠体内,小鼠死亡;③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却,R型菌已经死亡,后面再加入S型菌的DNA也不会发生转化作用,因此注射入小鼠体内,小鼠存活;④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却,S型菌已经死亡,后面再加入R型菌的DNA也不会发生转化作用,因此注射入小鼠体内,小鼠存活;C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】1、格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验:
R型细菌一小鼠→存活;
S型细菌一小鼠→死亡;
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活;
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能使R型细菌转化成S型细菌。
2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎链球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎链球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
20.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
21.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、活菌1是无荚膜的R型细菌,活菌2是有荚膜的S型细菌,A错误;
B、由实验结果可知,活菌2能使小鼠死亡,而死菌2不能使小鼠死亡,B错误;
C、从鼠Y血液中分离出的活菌2,一部分是由活菌1转化而来的,另一部分是由活菌2分裂形成的,C正确;
D、在鼠W的血液中只能分离出活菌2,D错误。
故答案为:C。
【分析】格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验:
R型细菌一小鼠→存活;
S型细菌一小鼠→死亡;
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活;
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能使R型细菌转化成S型细菌。
22.【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
23.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、实验并没有去除某种物质来研究它的功能,没有遵循"减法原理",A错误。
B、1、2、3号培养皿中没有加入DNA,不会出现S2型细菌,只有R3型细菌,B正确。
CD、由于转化的频率较低,4号培养皿中绝大多数为R3型菌落,C、D错误。
故答案为:B
【分析】根据组培养皿中有无S2型菌落,可判断S2型细菌的提取物中是否存在某种转化因子,将R3型细菌转化为S2型细菌。减法原理是指通过去除或减少某个因素来观察其对实验结果的影响,从而推断该因素的作用。
24.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、由鼠1活可知活菌甲为R型细菌,活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙;由鼠4死可知活菌乙为S型细菌,活菌乙在培养基上形成的菌落表面光滑,A不符合题意;
B、实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,还有部分活菌甲没有被转化,因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和乙, B不符合题意;
C、由于实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,活菌甲不具有致死效应,因此可推知加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,从而导致鼠2死亡,C符合题意;
D、鼠5死亡的原因是活菌乙本身就具有致死效应,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)格里菲斯的转化实验,在格里菲思第四组实验中,已经加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质一“转化因子”,而这种转化因子的产物有着与有活性的S型细菌相同的作用。
(2)由实验①可知,活菌甲不会导致小鼠死亡;由实验④可知,活菌乙会导致小鼠死亡;由实验②可知,加热致死菌乙可以将活菌甲转化成活菌乙,从而导致小鼠死亡;由实验③可知,加热致死菌乙自身不会导致小鼠死亡;由实验⑤可知,活菌乙和死菌甲可以导致小鼠死亡。
25.【答案】(1)艾弗里及其同事
(2)格里菲思
(3)DNA
(4)催化细胞提取物中DNA的水解;培养基中只出现R型细菌
(5)蛋白质、RNA和脂质不是遗传物质,DNA是遗传物质
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)据图可知该肺炎链球菌转化实验是体外进行的,可判断该实验是艾弗里及其同事所做的肺炎链球菌转化实验转化实验。
故答案为:艾弗里及其同事 。
(2)艾弗里及其同事所做的肺炎链球菌转化实验就是在格里菲思所做的肺炎链球菌体内转化实验的基础上进一步验证转化因子是什么。
故答案为:格里菲思。
(3)根据题图可知细胞提取物是去除S型细菌的大部分蛋白质、脂质、糖类后剩下的物质,所以可推断细胞提取物中主要是核酸。
故答案为:核酸。
(4)DNA酶能够催化DNA的水解。由于细胞提取物中加入DNA酶,而DNA酶会使S型细菌的DNA被水解,所以R型细菌无法转化为S型细菌,故只能在培养基中观察到R型细菌。
故答案为:催化细胞提取物中DNA的水解;培养基中只出现R型细菌。
(5)艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质、多糖、脂质等物质不是遗传物质。
故答案为:蛋白质、RNA、脂质和糖类不是遗传物质,DNA是遗传物质。
【分析】1、由肺炎链球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。
2、在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
3、噬菌体侵染大肠杆菌的过程:用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。噬菌体的繁殖过程为:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
26.【答案】(1)R型
(2)1
(3)不定向性;没有
(4)只检测到SⅢ型菌;检测到其他类型的S型菌
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)将R型的活细菌与加热杀死的S型细菌混合注入小鼠,小鼠死亡,说明小鼠体内存在S型细菌,对于S型细菌的来源,可能原因之一是R型细菌使S型细菌复活,也可能是R型细菌转变为S型细菌。
(2)将R型+适量的S型细菌提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡,说明造成小白鼠死亡的原因不是R型细菌使S型细菌复活,而是被杀死的S型菌中有某些活性物质存在,它能使R型菌转化为S型菌,否定假设1。这种活性物质可能是:核酸或蛋白质或多糖。
(3)基因突变具有普遍性、随机性、不定向、自然状态下发生频率低等特点,SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型的存在表明基因突变具有不定向的特点,基因突变的方向和生物生存的温度、水分等环境条件没有明确的因果关系。
(4) 用加热杀死的SⅢ型菌与R型菌混合后注射到正常小鼠体内,小鼠死亡。检测死亡小鼠体内S型菌的类型,若只检测到SⅢ型菌,则小鼠死因可能是杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌,也可能是R型菌突变成S型菌;若检测到其他类型的S型菌,则小鼠死因是R型菌突变为S型菌。
【分析】肺炎链球菌(也称肺炎球菌或肺炎链球菌)转化实验是遗传学领域的一个重要实验,它揭示了DNA作为遗传物质的特性。以下是该实验的详细介绍:
实验背景
肺炎链球菌有两种主要类型:S型(光滑型)和R型(粗糙型)。S型细菌具有多糖类的荚膜保护层,这使它们能够逃避宿主的防御机制并引起疾病(如肺炎和败血症)。相比之下,R型细菌没有荚膜,不会引起疾病。
实验过程
1.格里菲斯的实验:
他发现,将加热杀死的S型细菌和活的R型细菌一起注入小鼠体内,会导致小鼠患败血症并死亡。从小鼠体内分离出的细菌是S型的。
这表明,加热杀死的S型细菌中存在某种转化物质,能够使R型细菌转化为S型细菌。
2.艾弗里等人的实验:
艾弗里等人从S型细菌中分别抽提出DNA、蛋白质和荚膜物质,并将这些成分分别与活的R型细菌混合。
结果发现,只有DNA组分能够把R型细菌转变成S型细菌,且DNA的纯度越高,转化效率也越高。
这进一步证实了DNA是遗传物质,能够引起稳定的遗传变异。
实验的进一步验证
在随后的研究中,DNA纯化技术使得实验中残留的蛋白质减少到极低的水平(如0.02%),但即便如此,高纯度的DNA仍然能够引起转化,且转化效率更高。
艾弗里等人的实验采用了“减法原理”,即通过去除S型细菌提取物中的蛋白质、多糖等成分,仅保留DNA,从而确定DNA是引起转化的关键因素。
实验的意义
肺炎链球菌转化实验不仅证明了DNA是遗传物质,还推动了遗传学领域的发展。它揭示了基因可以在细菌之间通过DNA的转移而发生遗传变异,为后来的基因工程和分子生物学研究奠定了基础。
(1)将R型的活细菌与加热杀死的S型细菌混合注入小鼠,小鼠死亡,说明小鼠体内存在S型细菌,对于S型细菌的来源,可能原因之一是R型细菌使S型细菌复活,也可能是R型细菌转变为S型细菌。
(2)将R型+适量的S型细菌提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡,说明造成小白鼠死亡的原因不是R型细菌使S型细菌复活,而是被杀死的S型菌中有某些活性物质存在,它能使R型菌转化为S型菌,否定假设1。这种活性物质可能是:核酸或蛋白质或多糖。
(3)基因突变具有普遍性、随机性、不定向、自然状态下发生频率低等特点,SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型的存在表明基因突变具有不定向的特点,基因突变的方向和生物生存的温度、水分等环境条件没有明确的因果关系。
(4)用加热杀死的SⅢ型菌与R型菌混合后注射到正常小鼠体内,小鼠死亡。检测死亡小鼠体内S型菌的类型,若只检测到SⅢ型菌,则小鼠死因可能是杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌,也可能是R型菌突变成S型菌;若检测到其他类型的S型菌,则小鼠死因是R型菌突变为S型菌。
27.【答案】(1)④;①;加热致死的S型细菌中存在转化因子
(2)②、④;既有光滑菌落也有粗糙型菌落
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)第④组加热杀死的S型细菌与R型细菌一同注射到小鼠体内,结果小鼠死亡,从而可推测出小鼠体内有S型细菌,说明R型细菌转化为S型细菌,故真正的转化实验是第④组。第①组将R型细菌直接注射到小鼠体内,小鼠不死亡,故该组(第④组)与第①组对照可排除该组(第④组)老鼠死亡是由于R型细菌引起。格里菲思实验的结论是加热杀死的S型细菌中存在转化因子, 能使R型细菌转化为S型细菌。
(2)S型菌是有毒的,会导致小鼠死亡,第②、④组小鼠是死亡的,推测可以分离出S型活菌的是②、④组。第④组分离出来的细菌有S型细菌和R型细菌,因此,可观察到的菌落形态是既有光滑菌落也有粗糙型菌落。
【分析】格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验:
R型细菌一小鼠→存活;
S型细菌一小鼠→死亡;
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活;
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能使R型细菌转化成S型细菌。
28.【答案】(1)将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合;已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质(转化因子);仍为有致病性的S型细菌
(2)转化因子;培养基中只有R型细菌(形成的菌落);减法
(3)菌落表面粗糙的是R型细菌,菌落表面光滑的是S型细菌(菌落表面是粗糙还是光滑)
【知识点】肺炎链球菌转化实验
29.【答案】(1)S型细菌的细胞提取物;细胞提取物中含有某种物质,可以使R型细菌转化为S 型细菌;只有R型细菌;减法
(2)去除S型细菌的细胞提取物中的蛋白质(或RNA、脂质);细胞提取物中的转化因子很可能是 DNA
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)第①组为对照组,其实验处理是将R型细菌和S型细菌的细胞提取物混合培养,因此甲是S型细菌的细胞提取物。培养基中除了有R型细菌菌落外,还有S型细菌菌落,这说明了细胞提取物中含有某种物质可以使R型细菌转化为S型细菌。S型细菌的提取物用DNA酶处理后失去转化活性,因此第⑤组的实验结果为只有R型细菌。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理",在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种影响物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,自变量的处理就利用了"减法原理。
故填:S型细菌的细胞提取物;细胞提取物中含有某种物质,可以使R型细菌转化为S 型细菌;只有R型细菌;减法。
(2)第②至第④组用蛋白酶或RNA酶、酯酶处理,目的是去除S型细菌细胞提取物中的蛋白质或RNA、脂质等物质,第①组培养基中除了有R型细菌菌落,还有S型细菌菌落,第②至第④组除了有R型细菌菌落,还有S型细菌菌落,第⑤组培养基中只有R型细菌菌落,说明S型细菌中的DNA是使R型细菌转化为S型细菌的物质。
故填:去除S型细菌的细胞提取物中的蛋白质或RNA、脂质;细胞提取物中的转化因子很可能是 DNA。
【分析】艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类,蛋白质和脂质,制成细胞提取物。将细胞提取物与R型活细菌混合培养,结果出现了S型活细菌。随后,他们对细胞提取物分别进行不同的处理后,再进行转化实验;结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后,细胞提取物仍然具有转化活性;用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性,该实验证明DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。
30.【答案】(1)R型和S型;对照;
(2)DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质(DNA是遗传物质)
(3)在每个实验组S型细菌提取物中特异性地去除了一种物质
【知识点】肺炎链球菌转化实验
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