高中生物科学探究的过程和方法综合题

材料分析题：请回答：
材料1 用同位素³¹P、³²P和³²S、³⁵S分别作如下标记：

	噬菌体	大肠杆菌
脱氧核苷酸	^32P	^31P
氨基酸	^32S	^35S

（1）用³²P标记噬菌体的大致操作过程：①__________________；②________    _____。
（2）若材料1中的噬菌体和大肠杆菌分别换成烟草花叶病毒和烟叶细胞，则能说明________。
（3）分析材料2，A～D的结果中，哪项不正确？说明理由：______________________________。
（4）材料1、材料2共同说明的问题是________________。

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
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 ___________________________________________。
（1）上述实验可以得出的结论是____________________________。
（2）该实验最关键的设计思路是__________________。

下面介绍的是DNA研究的科学实验：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，下图是实验的部分过程：

（1）写出以上实验的部分操作过程：第一步：用³⁵S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法。                                
                                       。
（2）以上实验结果说明                                                     。
（3）如用含³²P的 T₂噬菌体侵染大肠杆菌，实验测定，发现在搅拌后的上清夜中含有
0．8%的放射性，其最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体                         
                ；或者培养时间过长                            。
（4）噬菌体侵染细菌实验证明了：                                         。

(8分)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：
(1)材料用具：该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等渗生理盐水、注射器等。
(2)实验步骤：
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。
②补充完整下表，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。

组别	A	B	C	D
注射 溶液	该病毒核酸 提取物和 RNA酶	该病毒核酸 提取物和	该病毒核酸 提取物

③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。
(3)结果预测及结论：
①A、C组发病，___________，说明DNA是该病毒的遗传物质；
②                       ，说明_______________________。
(4)从注射的物质看，该探究实验所依据的生物学原理是                 ；从实验现象预测和相关判断看，该实验依据的生物学原理是                       。
(5)若该病毒的遗物物质为DNA，则其彻底水解产物有          种。

下列是科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的部分过程。
实验材料、用具：S型细菌、R型细菌、DNA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型细菌的荚膜多糖+R型活细菌→R型菌落；
③S型细菌的DNA+R型活细菌→S型菌落。
（1）肺炎双球菌属于           （原核／真核）生物。
（2）艾弗里等人后来发现上述实验过程并不严密，于是又做了第四组实验。请参考实验材料并按照①②③中表达式写出第四组实验方法和结果：
④                                                          。
（3）从上述实验可以得出的结论是___                                    _。
（4）艾弗里等人北实验的设计思路是___                                  _。

1952年，赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验，是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。下图为用含³²P的T₂噬菌体侵染大肠杆菌(T₂噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图回答下列问题：

(1)T₂噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。如果仅凭猜想，控制其性状的遗传物质有可能是_______________________________________________________________________。
(2)你认为怎样才能得到被³²P标记的T₂噬菌体？请简述你的实验方案。
(3)当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中有放射性，其最可能的原因是________________________________________________________________________。
(4)一个噬菌体含有一个DNA分子。理论上分析，一个被³²P标记的T₂噬菌体侵染细菌后，复制出n个子代噬菌体，其中携带³²P的噬菌体有________个。复制用的原料来自于___________________________________________。

(10分）赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了噬菌体侵染细菌的实验，请回答：
（1）请简要说明如何对噬菌体进行标记？                              。
（2）他们设计了两组实验，一组实验是用³⁵S标记的T₂噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过保温、搅拌、离心等步骤后，发现离心管的上清液中放射性很     ，而沉淀物中的放射性很        ，该实验结果说明                                   。
（3）他们设计的另一组实验是                 ，经过保温、搅拌、离心等步骤后，发现离心管的上清液中放射性很       ，而沉淀物中的放射性很         ，该实验结果说明                                                  。
（4）与艾弗里的实验相比，本实验能充分证明DNA是遗传物质的原因是           。

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，而实验的实际结果显示：在离心的上清液中也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值偏低。
（1）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是：_____________________________________________。
（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，请你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   _ ，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，是否是误差的来源呢？请简述理由：                                                            。
（3）请设计一个方法，来大量制备用³²P标记的噬菌体,简述过程                                      

潼南菜花节全国闻名，但是令人困扰的是油菜幼苗期容易患花叶病。已知芜菁花叶病毒（TuMV）是导致油菜花叶病最主要的病毒，可经蚜虫传毒。但不清楚该病毒的核酸是DNA还是RNA，试设计实验探究之。
实验原理：（略）
实验材料：芜菁花叶病毒（TuMV）、苯酚的水溶液（可以将TuMV的蛋白质外壳和核酸分离开）、油菜幼苗若干、DNA水解酶、喷洒器。
（提示：用TuMV的核酸稀释液喷洒油菜幼苗可使其出现花叶症状）
实验步骤：⑴选取                                           ，分别编号为A、B。
（2）用苯酚水溶液处理TuMV，并设法将其蛋白质和核酸分离，以获得其核酸，制成核酸稀释液备用。
（3）将核酸稀释液分成两等份，一份用                    处理，记为甲液；另一份不做处理，记为乙液。
（4）用甲液喷洒植株A，用乙液喷洒植株B。
（5）一段时间后，观察油菜A、B的生长情况并且记录。
实验结果及结论：
（1）若植株              出现花叶症状，则TuMV的核酸是RNA。
( 2 ) 若只是植株B出现花叶症状，则TuMV的核酸是DNA。
问题讨论：
（1）在TuMV中                    (选填：“有”/“无”/“不一定有”)核糖体。
（2）对TuMV的培养应该直接培养在                 。
（3）若将³⁵S的亲代病毒放在不含³⁵S的适宜条件下培养增殖两代后，子代病毒中含有³⁵S的百分比为               ℅。
(4)对油菜花药离体培养得到的幼苗用              处理能尽快得到染色体数正常的纯合子。
（5）蚜虫与油菜不属于同一个物种，因为他们之间具有                 。

回答下列有关肺炎双球菌转化实验的问题，写出如下实验处理的实验结果。

实验处理	实验结果
①R型细菌注射实验鼠	实验鼠不死亡
②S型细菌注射实验鼠	实验鼠死亡
③将加热杀死的S型细菌注射实验鼠	实验鼠不死亡
④R型细菌与杀死后的S型细菌混合后注射实验鼠	实验鼠死亡
⑤S型细菌的DNA＋含R型细菌的培养基	实验鼠死亡
⑥S型细菌的蛋白质＋含R型细菌的培养基	实验鼠不死亡
⑦（DNA酶＋S型细菌DNA）＋含R型细菌的培养基	实验鼠不死亡

（1）哪一项实验可证明S型细菌含有使R型细菌转化的转化因子？　　　　　
（2）由实验⑤得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）如果用⑤来证明实验假设“S型细菌DNA是使R型细菌DNA转化的转化因子”，那么与⑤构成对照实验的是　　　　　　　　。

结合遗传物质的相关实验，回答下列问题：
（1）艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解，该实验成功的最关键的实验设计思路是_______________。

（2）上述实验证明了___________。
（3）后来，赫尔希和蔡斯用________方法，进一步表明________才是真正的遗传物质。实验包括4个步骤：①噬菌体与大肠杆菌混合培养；②³⁵S和³²P分别标记噬菌体；③放射性检测；④离心分离。
该实验步骤的正确顺序是________（用数字表示）。
（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，发现放射性物质存在________（上清液或沉淀物）中。
（5）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，是否能导致实验误差？________。简述理由：____________。

回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，采用的实验方法是        。采用该实验方法可判断进入细菌体内的是_____________________。具体是用³²P标记__________________，用³⁵S标记__________________。（每空1分）
(2)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                。
(3)上述实验中，    (填“能”或“不能”)用¹⁵N来标记噬菌体的DNA理由是                                。
（4）用³²P标记一噬菌体，让此噬菌体去侵染含³¹P的细菌，待细菌解体后，检测到有128个噬菌体放出，则所释放出的噬菌体中，含³²P的噬菌体与含³¹P的噬菌体的比例为__________________。
（5）由细菌提供的复制噬菌体自身DNA必需具备的条件是：__________________。
（6）新合成的噬菌体的DNA与蛋白质外壳，组装出很多与亲代一模一样的子代噬菌体，其遗传情况__________________(填是或不)符合孟德尔的遗传规律。
（7）噬菌体侵染细菌实验证明了                                      。

(7分)根据格里菲思的肺炎双球菌的转化实验,回答下列问题:
(1)实验中涉及的S型细菌和R型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分,区分的依据是            
(2)该实验     (能/不能)证明DNA是转化因子，因为 　         。 
(3)转化形成的S型细菌的转录是在　　　　中进行的,转录的模板是　　　　。R型细菌被转化的这种现象属于可遗传变异的　　　　。
（4）如下图所示，在翻译过程中，少量的信使RNA分子可以合成大量的蛋白质，原因是             。

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
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，（1）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____________；其控制性状的物质是______________.。

右面是某雌性动物体内的三幅细胞分裂模式图，请据图分析。
（1）处于减数第二次分裂中期的是图       ，属于有丝分裂的是     。
（2）具有同源染色体的是图           。
（3）这三个细胞中有四分体的是图            。
（4）图A细胞内染色体、染色单体和DNA分子数依次为           个，该分裂过程发生在此动物的    中。