下图为噬菌体侵染细菌实验过程的示意图,请据图分析回答:
(1)第一步是获得被放射性同位素标记的噬菌体。根据实验结果判断,所选用的放射性标记物是 。
(2)第二步中锥形瓶内的培养液最初培养的是 (填“含”或“不含”)放射性标记的 。
(3)第三步实验操作的目的是 。
(4)离心后检测发现放射性主要存在于沉淀物中,原因是 。
1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,请回答下列有关问题:
(1)如何获得被32P和35S标记的噬菌体 。
(2)用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物。检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。
搅拌的目的是 ,所以搅拌时间应至少大于 min,否则上清液中的放射性较低。当搅拌时间足够长时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,说明 ;但上清液中32P的放射性仍达到30%,其原因可能是 。图中“被侵染细菌”的存活率曲线的意义是作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会 。
(3)32P标记的某一个噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,最后产生100个子代噬菌体。子代噬菌体的DNA含有的P元素为 ,其形成的噬菌体的比例为 。
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 。
(16分)细胞生物都以DNA作为遗传物质,这是细胞具有统一性的证据之一。请回答:
(1)19世纪,人们发现了染色体在细胞遗传中的重要作用,在研究染色体主要组成成分的遗传功能时,科学家实验设计的关键思路是 最终证明了DNA是遗传物质。
(2)DNA的特殊结构适合做遗传物质。DNA双螺旋结构内部碱基排列顺序代表着 ,碱基排列顺序千变万化构成了DNA分子的 。
(3)DNA是一种生物大分子,由许多单体连接而成。请在方框中画出DNA单体的模式图并标注各部分名称。
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(4)为研究DNA的结构和功能,科学家做了如下实验:
实验一:取四支试管,分别放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶,在各试管中分别放入等量的四种DNA分子,它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。在适宜温度条件下培养一段时间,测定各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量。该实验要探究的是 ,若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明 。
实验二:将大肠杆菌中提取的DNA分子加到具有足量的四种核糖核苷酸的试管中,在适宜的温度条件下培养,一段时间后测定产物的含量。该实验模拟的是 过程。能否检测到产物? ,原因是 。
禽流感是由禽流感病毒(一种非逆转录RNA病毒)引起的急性传染病,能感染人类。研究者针对禽流感病毒进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)禽流感病毒遗传物质的基本组成单位有 种。对禽流感病毒的基因测序时,主要工作目标是测定禽流感病毒 。
(2)病毒除感染家禽外,还能感染其他哺乳动物,说明不同种类的被感染细胞表面具有相似的 ,体现了细胞膜具有 的功能。在被感染的细胞中,通过RNA复制与翻译过程合成病毒蛋白,从而产生子代病毒,机体被感染细胞的清除可通过 免疫实现。
(3)某男子感染了禽流感病毒并已产生相应抗体,无明显病症,但这并不能保证他短期内再次感染时不会成为禽流感患者,理由是 。
(7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大肠杆菌的实验,实验包括4个步骤:
①培养噬菌体 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 。
A.①②④③ B.②①④③ C.②①③④ D.④②①③
(2)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
(3)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? 。
(4)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 。
(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 。(2分)
禽流感是由禽流感病毒(一种非逆转录RNA病毒)引起的急性传染病,能感染人类。研究者针对禽流感病毒进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)禽流感病毒遗传物质的基本组成单位有 种。对禽流感病毒的基因测序时,主要工作目标是测定禽流感病毒 。
(2)病毒除感染家禽外,还能感染其他哺乳动物,说明不同种类的被感染细胞表面具有相似的 ,体现了细胞膜具有 的功能。在被感染的细胞中,通过RNA复制与 过程合成病毒蛋白,从而产生子代病毒,机体被感染细胞的清除可通过 免疫实现。
(3)某男子感染了禽流感病毒并已产生相应抗体,无明显病症,但这并不能保证他短期内再次感染时不会成为禽流感患者,理由是 。
仔细观察下列各种结构模式图,据图回答:
(1)上述C图与A图所代表的生物最大的区别是 ,故C图代表的生物属于 生物。A、B、C共有的细胞器是 。
(2)在做D生物侵染细菌的实验中,首先在 培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养 ,即可获得含32P标记的D图中的生物。
(3)A图置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,此时标号⑤中充满的是 。
噬菌体有极强的侵染能力,能在细菌中快速进行DNA复制,产生子代噬菌体,最终导致细菌破裂(称为溶菌状态);或者整合到细菌基因组中潜伏起来,不产生子代噬菌体(称为溶原状态)。在转基因技术中常用噬菌体构建基因克隆载体,使其在受体细菌中大量扩增外源DNA,以备研究使用。相关操作如下图所示,请回答。
(1)组装噬菌体时,可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36~51 kb,则经人工改造的gtl0载体可插入的外源DNA的最大长度为 kb。人工改造载体时,为获得较大的插入能力,可删除噬菌体DNA组成中的 序列以缩短其长度。
(2)噬菌体DNA上通常没有适合的标记基因,因此人工改造时需加装适合的标记基因,如上图gtl0载体中的imm434基因。该基因编码一种阻止噬菌体进入溶菌状态的阻遏物。构建基囚克隆载体需用到的酶是 ,外源DNA的插入位置应位于imm434基因 (之中/之外),使经侵染培养后的受体菌处于 状态。
(3)蛋白质与DNA相比,特有的化学元素是 ,若用放射性同位素标记该元素,再用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌,短时保温后搅拌、离心,可检测到放射性物质主要分布在试管 部分。
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_____________________________________________。
分析下列遗传学资料回答问题
资料1.1928年,英国科学家Griffith将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后,注射到小鼠体内,结果发现小鼠死亡,并在死亡小鼠体内分离到S型细菌;后来科研工作者重复上述实验,并测定了小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况,如图1所示。
(1)Griffith认为S型细菌“复活”的原因是____________
(2)曲线ab段下降的原因是________________________
(3)曲线bc段上升,与S型细菌是否有关______(是或否),你的理由是______________
资料2.人类对遗传物质作用机理的探索经历了漫长的过程,请根据下列科学史实回答问题:科学家发现细胞中有三类RNA,一类是核糖体的组成成分,一类能与特定的氨基酸结合,还有一类合成后几小时就会降解,其中哪一类是将DNA的遗传信息传递给蛋白质的“信使”呢?
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对这个假说进行了检验,实验过程如图2所示。
(1)该实验中,若核糖体上出现放射性,说明该核糖体正在
(2)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。因此如果核糖体RNA是信使,那么实验结果将会是 ; 如果核糖体RNA不是信使,那么实验结果将会是 。最终Brenner的实验结果证明核糖体RNA不是“信使”。
(3)RNA合成的过程中,DNA (全部/部分)解螺旋,由 酶催化完成RNA合成过程。
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,据图回答下列问题:
(1)若图中C有大量的放射性,则进入大肠杆菌体内的是用__________(填“32P”或“35S”)标记的__________。
(2)在理论上,上层液放射性应该为0,其原因是__________没有进入到大肠杆菌内部。
(3)噬菌体侵染细菌实验证明了__________。
(4)在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14N—DNA(相对分子质量为a)和15N—DNA(相对分子质量为b)。将只含15N—DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,连续繁殖两代(I和II),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。
预计第III代细菌DNA分子的平均相对分子质量为__________。
下图中,烟草花叶病毒(TMV)与车前草病毒(HRV)的结构如 A、B,侵染作物叶片的症状如C、D。回答:
(1)用E去侵染叶片F时,在叶片F上所患病的症状与______________相同。
(2)F上的病毒,蛋白质外壳是以___________________________为场所合成的。所需的氨基酸、酶和ATP均来自______________________。
(3)子代病毒的各项特性都是由 ______________________决定的。
(4)本实验证明_ __
下列是关于32P标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述,其中正确的是( )
A.与细菌转化实验相同,都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的 |
B.在沉淀物中放射性很高,说明DNA是遗传物质而蛋白质不是 |
C.采用搅拌和离心等手段,是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性 |
D.所使用的噬菌体,必须是接种在含32P的培养基中培养出来的 |
所有细胞生物都以DNA作为遗传物质,这是细胞具有统一性的证据之一。请回答:
(1)19世纪,人们发现了染色体在细胞遗传中的重要作用,在研究染色体主要组成成分的遗传功能时,科学家实验设计的关键思路是 最终证明了DNA是遗传物质。
(2)DNA分子的复制方式为半保留复制,其双螺旋结构为复制提供了 ,通过 保证了复制的准确性,因而DNA分子能比较准确的在亲子代间传递信息。(3)为研究DNA的结构和功能,科学家做了如下实验:
实验一:取四支试管,分别放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶,在各试管中分别放入等量的四种DNA分子,它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。在适宜温度条件下培养一段时间,测定各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量。该实验要探究的是 ,若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明 。
实验二:将大肠杆菌中提取的DNA分子加到具有足量的四种核糖核苷酸的试管中,在适宜的温度条件下培养,一段时间后测定产物的含量。该实验模拟的是 过程,不能检测到产物的原因是 。