(共10分)
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。实验原理:(略)。
(1)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)、若干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。
(2)实验步骤:
①选取两株生长状况相似的菠菜植株,编号为a、b。
②__________________________________________________,并设法将其蛋白质和核酸分离,以获得其核酸。
③在适当条件下,_______________________________________________________。
④一段时间后,用____________________喷洒植株a,用_________________喷洒植株b。
⑤再过一段时间后,观察两株菠菜的生长情况。
(3)实验结果及结论:
①__________ __________________。②___________________________________。
下图所示为烟草花叶病毒侵染烟草实验的示意图。请分析回答:
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科学家艾弗里用肺炎双球菌来探究遗传物质的问题。实验的材料:S型细菌、R型细菌、DNA水解酶、培养基、培养皿等,艾弗里等人先做了以下三组实验:
(1)S型细菌的蛋白质+R型活细菌®R型菌落
(2)S型细菌荚膜中的多糖+R型活细菌®R型菌落
(3)S型细菌的DNA+R型活细菌®R型菌落+S型菌落
艾弗里等人发现实验步骤并不严密,于是又做了第四组实验,请按照(1)(2)(3)中的表达格式,写出第四组实验方法和结果:
(4) +R型活细菌→R型菌落
上述实验可以得出的结论是
(一) 该实验最关键的设计思路是 , 单独地、直接地观察它们的作用
(三)肺炎双球菌具有的唯一细胞器是 ,控制肺炎双球菌性状的物质是
(6分)肺炎双球菌有多种株系,但只有光滑型(S)菌株可致病(有毒),因为在这些菌株的细胞外有多糖类荚膜起保护作用,不致被宿主破坏。下图表示肺炎双球菌的转化实验,请据图回答:
(1)从D组实验中的老鼠体内可分离出____________________________________。
(2)A.B.C.D四组实验中,可作为对照组的是____________________________。
(3)把S型细菌的DNA、蛋白质和多糖荚膜分离出来,分别与R型细菌混合,结果发现:
①S型细菌的DNA与R型活菌混合后,注入老鼠体内,可致死。说明_____________。
②把S型的蛋白质或多糖荚膜与R型活菌混合后,注入老鼠体内,老鼠___________。从老鼠体内只能分离出___________________。
(4)将DNA酶注入活的S型细菌中,再将这样的S型细菌与R型活菌混合,混合物不使老鼠致死的原因最可能是__________。
请根据噬菌体侵染细菌的实验过程,回答下列问题:
(1)该实验采用了同位素标记方法,具体是用32P标记 ,用35S标记 。
(2)噬菌体DNA复制时,由细菌提供的条件是: 。
(3)合成噬菌体的蛋白质是在 中的 上进行的。
(4) 35S标记的噬菌体侵染细菌时,离心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是 不充分,少量35S 的噬菌体蛋白质外壳 没有分离。
(5)该实验在设计思路上的关键点是 .
做噬菌体侵染细菌实验时,用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表。产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。试回答:
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噬菌体 |
细菌 |
核苷酸 |
32P标记 |
31P |
氨基酸 |
32S |
35S标记 |
(1)子代噬菌体中,只含有32P的有________个,只含有31P的有________个,同时含有32P 和31P的有_________个。
(2)子代噬菌体的蛋白质分子中,都没有______元素,由此说明__________________;子代噬菌体的蛋白质分子都含有_____元素,这是因为____________________________;子代噬菌体的蛋白质合成的场所是___________________。
(3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取35S和32P,这两种同位素分别标记蛋白质和DNA,能否用14C和18O标记?说明理由:__________________________________
___________________________________________________________________________。
科学家艾弗里用肺炎双球菌来探究遗传物质的问题。实验的材料:S型细菌、R型细菌、DNA水解酶、培养基、培养皿等。艾弗里等人先做了以下三组实验:
①S型细菌的蛋白质+R型活细菌→R型菌落
②S型细菌荚膜中的多糖+R型活细菌→R型菌落
③S型细菌的DNA+R型活细菌→R型菌落+S型菌落。
(1)艾弗里等人发现实验步骤并不严密,于是又做了第四组实验,请按照①②③中的表达格式,写出第四组实验方法和结果:
④_____________________________________________________。
(2)上述实验可以得出的结论是______________________________。
(3)该实验最关键的设计思路是______________________________。
(4)肺炎双球菌具有的细胞器是________________。
(5)通过上述实验能否证明DNA是主要的遗传物质,为什么
在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;而实验的实际最终结果显示:在离心上层液体中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是 。
(2)在理论上,上层液放射性应该为0,其原因是 。
(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析:
a.在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是 。
b.在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将 (填“是”或“不是”)误差的来源,理由是 。
(4)噬菌体侵染细菌实验证明了 。
(5)上述实验中, (填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA理由是 。
在生命科学研究中,“放射性同位素标记法”是经常使用的研究手段。请仔细阅读分析并回答有关问题:
(1)若要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用35S的培养基培养_____________,再用噬菌体去感染_____________。
(2)某科学家做“噬菌体侵染细菌”实验时,分别亲代噬菌体用同位素32P和35S作了标记。
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噬菌体成分 |
细菌成分 |
核苷酸 |
标记32P |
31P |
氨基酸 |
32S |
标记35S |
请分析上表并回答下面的问题。
①子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 。
②子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 。
(3)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;而实验的实际最终结果显示:在离心上层液体中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。
①在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量_____(“升高”或“下降”)。
②在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,也将_____(“是”或“不是”)误差的来源。
③上述实验中,_____(“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA。
(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了_____________。
下表为噬菌体侵染大肠杆菌的实验。请根据实验,回答下列问题。
编号 |
实验过程—操作 |
结果 |
A组 |
培养一段时间 35S噬菌体+大肠杆菌搅拌、离心检测放射性 |
上清液中的放射性很高,下层沉淀中的放射性很低 |
B组 |
培养一段时间 32P噬菌体+大肠杆菌 搅拌、离心 检测放射性 |
上清液中的放射性很低,下层沉淀中的放射性很高 |
(1) 在理论上分析,A组的下层沉淀和B组的上清液中的放射性应该为零,原因是 。
(2) 由于实验数据和理论数据之间存在着较大差异,请对实验过程进行分析。
① 在A组实验的沉淀中检测到放射性,可能的原因是
。
② 在B组实验中,32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长,会使上清液中放射性含量 ,其可能的原因是 。
③ 实验中32P标记的噬菌体会全部侵染到大肠杆菌的体内吗? 。这是否是误差的来源? 。理由是 。
教材基础知识填空
(1)把鸡蛋煮熟后,蛋白质发生 ,不能恢复原状了,原因是高温使蛋白质分子的 变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解。
(2)硝化细菌能将土壤中的氨气氧化为亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝酸,利用这两个化学反应中释放出的化学能,将 合成为糖类。
(3)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在 。
(4)人类的色盲、血友病的遗传表现与果蝇眼色的遗传非常相似,它们的基因位于性染色体上,所以遗传上总是 ,这种现象叫做伴性遗传。
(5)分别用35S、32P标记的噬菌体侵染普通的大肠杆菌,经过一段时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心。搅拌的目的是 ;离心的目的是 。
(6)兴奋在神经元之间的传递是_________向的。
(7)森林中的植物有垂直分层现象,这主要与________有关。森林中的鸟类有垂直分层现象,这主要与________有关。
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,R型细菌能转化为S型细菌。促成这一转化的活性物质是S型细菌的
A.DNA | B.RNA | C.蛋白质 | D.多糖 |
据图回答问题:
(1)过程①和②表明,将S型细菌的________和________与R型活细菌混合培养,其后代为________型细菌。
(2)过程③表明,将S型细菌的________与R型活细菌混合培养,_______型细菌转化成_______型细菌。
(3)过程④表明,转化成的_____型细菌的后代也是_____(有或无)毒性的_____型细菌。
(4)实验最关键的设计思路是_____________________________________________。
1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,实验包括4个步骤:①标记的噬菌体侵染未被标记大肠杆菌 ②35S和32P分别标记噬菌体 ③放射性检测 ④离心分离。
(1)该实验步骤的正确顺序是 (正确填写出顺序编号)。
(2)下图中锥形瓶内的培养液是用来培养 ,其内的营养成分中能否含有32P? 。
(3)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中,则获得该实验中的噬菌体的培养方法是( )。
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体 |
B.用含32P培养基直接培养噬菌体 |
C.用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体 |
D.用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体 |
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现上清液中有放射性物质存在,这些放射性物质的来源可能是:
① 。
② 。
(5)连续培养噬菌体n代,则含亲代噬菌体DNA的个体应占总数的 。
下列关于生物的遗传物质的叙述中,正确的是
A.一切生物的遗传物质都是DNA | B.病毒的遗传物质是RNA |
C.细菌的遗传物质是DNA | D.人的遗传物质是DNA和RNA |