高中生物科学探究的过程和方法综合题

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。

1 ．在“ DNA 的粗提取和鉴定实验”中有五次用玻璃棒搅拌。
（1）第一次搅拌加蒸馏水的鸡血细胞液是为了___________________________________;
（2）第二次搅拌加 2mol / L 的 NaCl 溶液的滤液是为了使其与 DNA ______________;
（3）第三次搅拌加蒸馏水至 0 . 14mol / L 的 NaCl 溶液是为了__________________
（4）第四次搅拌放入 2mol / L NaCl 溶液中纱布上的黏稠物是为_________．
（5）第五次搅拌体积分数为 95 ％的酒精为了_________________________________.
2．下面为格里菲斯用肺炎双球菌在小鼠身上进行的转化实验：
①将无毒性的R型活细菌注射入小鼠体内，小鼠不死亡；②将有毒性的S型活细菌注射入小鼠体内，小鼠死亡；③将加热杀死的S型细菌注射入小鼠体内，小鼠不死亡；④将无毒性的R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在小鼠体内发现活的S型细菌，分析回答：
（1）实验③说明         对小鼠无毒害作用；实验④说明在小鼠体内          在加热杀死的S型细菌的作用下可以转化为            。
（2）该实验可以得出这样一个结论：在加热杀死的S型细菌型中，必然含有促成这一转化
的        。
（3）这一实验并不能证明DNA是遗传物质，若想证明DNA是遗传物质这一结论，应怎样设计实验：      。

下图为科学家研究噬菌体侵染大肠杆菌实验过程的示意图。请根据示意图回答下列问题：

（1）被³⁵S标记的化学成分是噬菌体的__________。
（2）①放射性强的部分是___________________，说明________________________。
（3）在进行图中所示实验的同时，科学家还做了用________________标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，结果在③和④或沉淀物和释放的子代噬菌体中都检测到放射性，此实验结果证明______________是遗传物质。

回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：
Ⅰ. （共8分）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，下面是实验的部分步骤：
(1)写出以下实验的部分操作步骤：

第二步： ____________________________________________________。
(2)以上实验结果说明： _______________________________________________。
(3)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                         。
Ⅱ.（共7分）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，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的实验中，采用的实验方法___________。
（2）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，会使上清液出现放射性，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_______________________________________
______________________________________________________________________。
（3）噬菌体侵染细菌实验证明了__________________________________________。
（4）上述实验中，__________ (填“能”或“不能”)用¹⁵N来标记噬菌体的DNA？理由是_________________________________________________________________。

R型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌，S型肺炎双球菌菌体有多   糖荚膜，是有毒性细菌，可使人患肺炎或小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌探究什么是遗传物质的问题。
实验材料和用具：S型细菌、R型细菌、DNA水解酶、培养基、培养皿等。
艾弗里等人先做以下3组实验：
①S型细菌的蛋白质＋R型活细菌→R型菌落
②S型细菌荚膜的多糖＋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）艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第4组实验，请按照①②③中表达式写出第四组的实验方法和结果：④_________    _________________________。
（2）从上述实验可以得出的结论是__________________________。
（3）从③④组实验可知，S型细菌的DNA或基因能否通过R型细菌的细胞膜？________。
（4）有人认为，上述4组实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质，理由是_____  ___        
______________________________。

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________________。

科学家进行“噬菌体侵染细菌的实验”时，首先用放射性同位素³⁵S标记A噬菌体的蛋白质，并用放射性同位素³²P标记B噬菌体的双链DNA。然后用被标记的噬菌体分别去侵染细菌，产生大量子代噬菌体。请分析回答下列问题：
（1）经检测发现：被A噬菌体侵染的细菌内没有放射性，说明噬菌体的           没
有进入细菌体内；被B噬菌体侵染的细菌内有放射性，说明噬菌体的         进入到细菌体内；
（2）上述实验中科学家采用             方法证明           是噬菌体的遗传物质。请再举出一个采用这种方法追踪物质变化过程的科学研究实例，如                   
                                                                     。

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：                                         。

阅读下面材料，并填写文中空白：

Ⅰ．1928年，英国微生物学家F．Griffith做了著名的肺炎双球菌转化实验：①S型：注射小白鼠，小白鼠死亡；②R型：注射小白鼠，小白鼠存活；③S型：65℃加热灭活，注射小白鼠，小白鼠存活；④R型+S型（65℃加热灭活）：注射小白鼠。小白鼠死亡。
那么综合上述系列实验，分析造成实验（4）结果的原因，可以作出几种假设：假设①：R型细菌使S型细菌复活；假设②：是   （填“R／S”）型细菌转变为另一类细菌。
Ⅱ．1944年，美国洛克菲勒研究所的O．Avery等改进了F．Gfiffith的实验：
（1）R型+适量S型细菌无细胞提取物：注射小白鼠。小白鼠死亡。由此可以否定上面的假设     （①／②）；同时表明被杀死的S型细菌中存在某种活性物质（即转化因子），它能使R型细菌转化为S型细菌，这种活性物质可能是                  。
若不考虑多糖，继续做下面的实验：
（2）R型+适量核酸酶降解S型细菌无细胞提取物：注射小白鼠。小白鼠存活。
Ⅲ．如果实验Ⅱ就此终止，我们认为还不能得出合理结论，必须补充一个实验。请你补充该实验并预测实验的结果：                       、                    。

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___                                  _。

(6分)1952年，科学家赫尔希和蔡斯利用大肠杆菌T₂噬菌体为实验材料，证明了T₂噬菌体的遗传物质为DNA。他们首先用含有³⁵S和³²P的培养基来培养大肠杆菌，然后用该大肠杆菌来培养T₂ 噬菌体，再用上述T₂ 噬菌体去感染未标记的大肠杆菌(如右图)，并经过保温、搅拌器搅拌、离心等步骤进一步开展实验。请据图回答

：
(1)与格里菲斯肺炎双球菌转化实验相比，本实验更具有说服力。原因是                                        
                                                          。
(2)用培养过的大肠杆菌来培养T₂ 噬菌体的目的是                         。
(3)实验过程中，保温的时间不宜过长，原因是                                  。 
(4)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
(5)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                                    
                                                            。
(6)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            。

(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           。

下面介绍的是DNA研究的科学实验：
（1）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：                                                               。
第二步：用被³⁵S标记的噬菌体与没有标记的细菌混合。
第三步：一定时间后，在搅拌器中搅拌，后进行离心。
②以上实验结果能否说明遗传物质是DNA？          为什么？                  
③噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要 （      ）

A．细菌的DNA及其氨基酸

B．噬菌体的DNA及其氨基酸

C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸

D．细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸

（2）用紫外线处理大肠杆菌可诱导产生对T₂噬菌体有抗性的大肠杆菌，这种抗性的产生与其细胞膜上蛋白质发生变化有关。下图简要示意处理的方法：

①在紫外线作用下，细菌的膜蛋白质发生改变的根本原因是                。
②如何将图中的抗T2噬菌体的菌株从混合菌株中筛选出来？                     。

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                 。

肺炎双球菌能引起人的肺炎和小鼠的败血症，已知有许多不同菌株，但只有光滑型（S）菌株能引起疾病，这些有毒菌株在每一细胞外面有多糖类的胶状荚膜，保护它们，使它
们不被宿主正常的防御机构破坏。请就下面肺炎双球菌的转化实验回答下列问题：
A．R型(无荚膜无毒菌) 　  　小鼠→健康
B．S型(有荚膜有毒菌) 　 　 小鼠→败血症(死亡)
C．高温杀死S型菌　　　　小鼠→健康
D．活R型菌+高温杀死S型菌　　 　小鼠→败血症(死亡)
（1）从D组实验中的小鼠体内可以分离出＿＿＿＿型菌。肺炎双球菌具有的细胞器是＿＿＿＿，单个细菌用肉眼是看不见的，通常要用＿＿＿＿（仪器）观察。
（2）从上述实验可以看出：在第四组实验中，已经被加热杀死的的S型细菌中，含有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿物质。
（3）1944年艾弗里等科学家从S型菌中提取DNA、蛋白质和多糖荚膜等成分，分别与R型菌一起培养，结果发现：
①S型细菌的DNA与R型活菌混合，将混合物注入小鼠体内，可使小鼠致死，这说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②S型细菌的蛋白质或多糖荚膜与R型活菌混合并注入小鼠体内，小鼠将＿＿＿＿＿＿,从小鼠体内只能分离出＿＿＿＿菌。
③如果将DNA酶注入活的S型细菌中，再将这样的S型菌与R型活菌混合，混合物不使小鼠致死，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
④艾弗里进行的肺炎双球菌的转化实验中，所谓的“转化”是指从S细菌中提取转化因素处理R细菌，使R细菌获得S细菌的某些遗传特性。这里的转化因素是＿＿＿＿＿＿＿＿。