材料分析题。
材料3
请回答:
(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)根据材料3(图中甲表示甲硫氨酸,丙表示丙氨酸),回答问题:
①图中组成②的名称是__________,组成它的单体是_____。
②丙氨酸的密码子是________。
③图中④表示甲和丙的结构通式是_____,甲和丙之间的化学键是___________。
④已知某基因片段碱基排列如图。由它控制合成的多肽链中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG;甘氨酸的密码子是GGU,GGC,GGA,GGG。)
翻译上述多肽的mRNA是由该基因的______链转录的(以图中的甲或乙表示)。此mRNA的碱基排列顺序是_________。
( 6 分)经过许多科学家的不懈努力,遗传物质之谜终于被破解,请回答下列相关问题。
(1)1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的,他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠,过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知:只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡,在本实验中若第四组为实验组,则对照组是第一组和第 组。
(2)1944年,艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了 和提纯,通过一系列严密的科学实验,证明 是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
(3)1953年,沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构, DNA 分子中 和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧。
(4)DNA复制的方式是 复制。若一个 DNA 分子有 100 个碱基对,腺嘌呤占碱基总数的 20 %,如果连续复制 2 次,则需要游离的胞嘧啶是 个。
(10分)下图为肺炎双球菌转化实验的图解。据图回答下列问题:
(1) 分析图中A可以看出,加热杀死有毒的S型细菌与活的R型无毒的细菌混合注入小鼠体内,小鼠将_________,原因是___________________________________________。
(2)若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记,可选用下列哪一组__________。
A.14C和18O | B.35S和32P | C.14C和32P | D.35S和18O |
(3)分析图中B可以看出,如果事先用DNA酶处理S型细菌,则转化作用 (能或不能)发生,该实验获得成功的最关键设计是_______ ________。
某生物兴趣小组在学习了 “肺炎双球菌转化实验”后也重复了相关实验,并提出了新的问题进行探究。
(1)配制培养基:通常加入 以便形成固体培养基。
(2)重复实验:A组实验接种正常R型细菌;B组接种正常S型菌;C组接种加热杀死的S型菌;D组接种加热杀死的S型菌和正常的R型菌的混合液。培养结果如下。
(3)实验结论及分析:
①本实验中设置的对照组是 ,D组出现的S型菌是R型菌变异的结果,该变异类型属于 ,转化形成的S型菌和野生型S型菌的遗传物质 (相同、不相同)。
②观察D组实验结果后,有同学提出D组实验的结果出现可能是实验时对S型细菌加热杀死不彻底造成的?根据 组实验结果即可否定此假设。
③根据实验结果可推测出S型菌中存在着某种 。
④艾弗里等人研究发现S型菌中能促使R型菌转化的物质是DNA。兴趣小组同学分析S型菌加热杀死后, S型菌的DNA之所以能进入R型菌,是因为R型菌应处于 态。
(4)兴趣小组又进行了以下4个实验,则小鼠存活的情况依次是_____________
①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡
C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活
(9分) 人类基因组计划的实施为人类了解自身的奥秘、增进健康具有无可估量的意义,而其基础是对DNA分子和基因结构和功能的认识。下图表示细胞内与基因有关的物质或结构,请仔细阅读并回答问题:
(1) 细胞内的遗传物质是[ ]___________,基因和g的关系是_______________。
(2) 遗传物质的主要载体是[ ]___________,基因和i的关系是______________。
(3) 基因指导h的合成包括 和 两个阶段,第一阶段的模板来自___________,mRNA从合成部位到被利用部位需要穿过_________层磷脂分子层,mRNA上最多可有 种密码子。
英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验:
|
第1组 |
第2组 |
第3组 |
第4组 |
实验处理 |
注射活的R型菌 |
注射活的S型菌 |
注射加热杀死 的S型菌 |
注射活的R型菌与加热杀死的S型菌 |
实验现象 |
小鼠不死亡 |
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 |
小鼠不死亡 |
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 |
(1)将第4组实验结果与第1、2、3组实验结果对比分析可知,这些S型活细菌是在的作用下由 转化而成的。
(2)为证实哪种物质促进了这一转化过程,艾弗里设计了肺炎双球菌的体外转化实验:首先从 型菌中提取分离出DNA、蛋白质、多糖等物质,然后将它们分别与 混合,进行培养,观察哪一组能分离出活的S型菌。实验结果只有加入DNA的一组实验中出现了活的S型菌,说明 。
实验分析得出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA,不含DNA。在探究禽流感病毒的遗传物质时最关键的实验设计思路是将 去感染活鸡胚。请预测实验结果及结论:
①若蛋白质与RNA都有遗传效应,说明蛋白质和RNA都是遗传物质;
② ,说明 ;
③ ,说明 ;
④ ,说明 。
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。
第二步:用被35S标记的噬菌体去侵染没有被放射性标记的______________。
第三步:一定时间后,在搅拌器中搅拌,后进行离心。
(2)以上实验结果不能说明遗传物质是DNA,为什么?
____________________________________________________________。
(3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体的DNA和蛋白质外壳原料来自( )
A.细菌的脱氧核苷酸及其氨基酸 |
B.噬菌体的脱氧核苷酸及其氨基酸 |
C.噬菌体的脱氧核苷酸和细菌的氨基酸 |
D.细菌的脱氧核苷酸及其噬菌体的氨基酸 |
(4)用35S标记噬菌体侵染细菌,理论上离心之后沉淀中不含放射性,实际上沉淀中会含有少量的放射性,产生一定的误差,产生此结果可能的原因是____________________。
(5)若用一个32P标记的噬菌体去侵染未被放射性标记的大肠杆菌,此噬菌体复制3代后,子代噬菌体中含有32P的噬菌体的个数是________。
人类对遗传物质作用机理的探索经历了漫长的过程。1958年,Crick提出如下观点:核糖体RNA是“信使”——不同核糖体RNA编码不同的蛋白质,简称“一个核糖体一种蛋白质”。1961年,Jacob和Brenner对这个观点进行探究,实验过程如图。请回答下列问题:
(1)Brenner实验的目的是 。
(2)步骤①中含15N的重核糖体被标记的物质是 ,若步骤④核糖体上出现放射性,说明该核糖体正在 。
(3)已知噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转而合成噬菌体的蛋白质。若核糖体RNA是“信使”,则实验结果是:轻核糖体有放射性,重核糖体无放射性。若核糖体RNA不是“信使”,则实验结果是 。最终实验结果证明核糖体RNA不是“信使”。
(4)除核糖体RNA外,细胞中RNA种类还有 。 合成RNA的过程需要的条件有 (至少写3个)。
据下图回答问题:
(1)过程②表明,将S型细菌的 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,最后会发现:有少数 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毒性的 型细菌。
(4)通过上述实验能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗? 。
烟草是一种经济作物,也是生物学实验的常用材料。请回答下列有关问题:
(1)烟草的遗传物质中能储存足够量的遗传信息,遗传信息蕴藏在_______________之中。DNA分子上分布着多个基因,基因是_______________。
(2)将烟草的一个具有活性的根尖分生区细胞放入含32P标记的脱氧核苷酸培养液中,在第二次细胞分裂的中期,发现有一条染色单体中只有一条脱氧核苷酸链有放射性,则其姐妹染色单体有______条链含有放射性。在根尖分生区细胞的DNA中碱基A有3000个,占全部碱基数的3/8,则碱基G的个数为 。
(3)烟草花叶病毒会感染烟草的叶片,使之出现相应的病斑,试写出证明烟草花叶病毒的遗传物质为RNA的实验思路: 。
(4)如果用15N、32P、35S同时标记烟草花叶病毒后让其侵染未做标记的烟草细胞,在产生的子代烟草花叶病毒中,能够找到的放射性元素是_____,其存在的部位是 。
烟草是一种经济作物,也是生物学实验的常用材料。请回答下列有关问题:
(1)烟草性状遗传的实质是 。烟草的遗传物质中能储存足够量的遗传信息,遗传信息蕴藏在_____________之中。
(2)将烟草的一个具有活性的根尖分生区细胞放入含32P标记的脱氧核苷酸培养液中,在第二次细胞分裂的中期,发现有一条染色单体中只有一条脱氧核苷酸链有放射性,则其姐妹染色单体有______条链含有放射性。在根尖分生区细胞的DNA中碱基A有3000个,占全部碱基数的3/8,则碱基G的个数为 。
(3)如果用15N、32P、35S同时标记烟草花叶病毒后让其侵染未做标记的烟草细胞,在产生的子代烟草花叶病毒中,能够找到的放射性元素及其存在的部位是 。
某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时,用同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表)。产生的n 个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
(1)子代噬菌体中,只含32P的有 个;同时含有31P、 32P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 ;子代噬菌体蛋白质含有( )元素,这是因为 。
人类对遗传的认知逐步深入:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为仍为黄色皱粒的个体占 。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现 。试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是 。
(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,比例为1:1:1:1,说明F1中雌果蝇产生了 种配子。若实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。
(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为 ,否定了这种说法。
(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用 解释DNA分子的多样性,此外, 的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。
下图为某同学重复了探究生物遗传物质的“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”(甲、乙)和“肺炎双球菌转化实验”。
据图回答下列问题:
(1)图甲中T2噬菌体DNA复制的场所是 。
(2)图乙中若用含32P的噬菌体侵染大肠杆菌,经过离心,上清液也有很低的放射性,原因可能是 。若改用14C、3H、15N等标记噬菌体而细菌未标记,在子代噬菌体中, 中能找到标记元素。
(3)研究发现T2噬菌体属于噬菌体中的一类,除此之外还有λ噬菌体等,λ噬菌体的性质较“温和”感染细菌后并不使细菌死亡而是将自身的DNA插入进细菌的DNA,随细菌DNA一起复制,所以常用于基因工程中做为 (工具)。假定原宿主细胞中某一DNA片段含有3000个碱基对,其中G+C占碱基总数的30%,插入后的DNA整段转录形成的mRNA含有4000个碱基,其中A和U占60%,则插入进来的噬菌体DNA片段中A+T占该插入片段碱基总数的比例为 。
(4)上图的“肺炎双球菌转化实验”得出的结论是 。加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性的原因可能是 。