对下列材料进行分析,并回答问题。
材料一:通过对生物在传宗接代中细胞的分析,染色体的含量在生物的生殖与发育过程中的变化如下图所示(N为生殖细胞中染色体的个数)。
材料二:通过对染色体化学成分的分析发现,染色体主要由DNA和蛋白质组成,其中DNA的含量稳定而蛋白质的含量不稳定。
材料三:病毒只有核酸(核心)和蛋白质(外壳)两种物质组成,用病毒侵染相应的生物细胞发现,病毒的蛋白质外壳都没有进入相应的被侵染的细胞,只有核酸被注入到受侵染的细胞内,被侵染的细胞最后裂解能释放出很多新的病毒。
材料四:研究发现,人类、动物、植物、原核生物的遗传物质是DNA。病毒中有的种类的遗传物质是DNA,有的种类遗传物质是RNA。
(1)从遗传学的角度分析“材料一”,可以看出染色体在生物的传宗接代中保持着
性和 性。
(2)从遗传物质应该具备的特点看,通过“材料二”,你认为 应该是遗传物质。
(3)通过分析“材料三”,你认为在病毒中起遗传作用的物质应该是 ,“材料三”也证明 是遗传物质的 证据。
(4)从“材料四”中,你可以归纳出的结论是: 是主要的遗传物质。
某科学研究小组做“噬菌体侵染细菌实验”时,分别用同位素32P和35S标记噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸。如下表所示:
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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 |
此实验所得子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同。请分析回答下列问题:
⑴子代噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 。
⑵子代噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 。
⑶此实验证明了 。
如下图,烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶,但病斑情况不同。图中(a)和(b)分别示意TMV和HRV结构及其感染烟草叶引起的症状。试分析:
(1)图3—5中(c)、(d)、(e)、(f)的实验结果各说明什么?
(2)图3—5中的整个实验证明了什么?
在研究生物的遗传物质的过程中,人们做了很多的实验进行探究,包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。
(1)某人曾重复了该实验,步骤如下。请分析以下实验并回答问题:
A.将一部分S型细菌加热杀死。
B.制备符合要求的培养基,并分为若干组,将菌种分别接种到各组培养基上。(接种菌种见下图中文字所示)
注:,●为R型菌落。
C.将接种后的培养基放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况(见上图)。
本实验的对照组有______________。本实验得出的结论是______________。
(2)请利用DNA酶作试剂,选择适当的材料用具设计实验方案,验证“促进R型菌转化成S型菌的物质是DNA”,并预测实验结果,得出实验结论。
①设计方案
第一步:从S型菌中提取DNA;
第二步:__________________________________________,然后分别处理:
培养基编号 |
A |
B |
C |
处理 |
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第三步:______________________________________________________________________。
②预测实验结果并得出结论:__________________________________________。
③通过你设计的实验,还能得出什么新的结论?____________________________。
肺炎双球菌有许多类型,有荚膜的有毒性,能引起人或动物患肺炎或败血症,无荚膜的无毒性。下图表示1944年美国学者艾弗里和他的同事所做的细菌转化实验。请回答:
(1)实验A,鼠患败血症死亡。以后各实验中,老鼠的情况分别为:
B. ______________,C. ______________,D. ______________,E. ______________。
(2)不致病的肺炎双球菌接受了,使它的遗传特性发生了改变。
(3)肺炎双球菌的毒性由荚膜引起,荚膜是一种毒蛋白,这说明蛋白质的合成由______________控制。
(4)这个实验说明__________________________________________。
请结合“噬菌体侵染细菌的实验”完成下列实验设计,证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA(乙、丙步骤用甲的方式绘出,如图所示)。
乙:
丙:
结论:
甲组实验的目的:
某科研小组对禽流感病毒遗传物质进行了如下实验:
实验原理:略。
实验目的:探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
材料用具:显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶等。
实验步骤:
第一步:取等量活鸡胚二组,用显微注射技术,分别向二组活鸡胚细胞中注射有关物质。
第二步:在适宜条件下培养。
第三步:分别从培养后的鸡胚中抽取样品,检测是否产生禽流感病毒。请将与实验相关的内容填入下表:
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注射的物质 |
实验现象预测(在无禽流感病毒产生) |
相关判断(禽流感病毒的遗传物质) |
第一组 |
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如果 如果 |
则 是遗传物质 则 是遗传物质 |
第二组 |
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如果 如果 |
则 是遗传物质 则 是遗传物质 |
如图是1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程,请据图回答有关问题:
(1)由实验结果可知,用于标记噬菌体的同位素是 。
(2)请完成标记T2噬菌体的操作步骤:
①配制适合细菌的培养基,在培养基中加入 ,作为合成DNA的原料。
②
③提取所需要的T2噬菌体。
(3)被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌后,经离心处理,理论上上清液的放射性极低,若上清液的放射性较高,请分析可能的原因是 。
下图为肺炎双球菌转化实验的图解。请回答:
(1)分析图A可以看出,加热杀死有毒的S型细菌与活的R型无毒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B可以看出,该实验获得成功的最关键设计是 。
某科学家做“噬菌体浸染细菌的实验”,分别用同位素32P、35S做了如下表所示的标记:
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噬菌体成分 |
细菌成分 |
DNA或核苷酸 |
标记32P |
标记31P |
蛋白质或氨基酸 |
标记32S |
标记35S |
此实验所得的结论是:子噬菌体与母噬菌体的外形和浸染特性均相同,请分析回答:
(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)此实验证明了____________________________________________________。
某科学家做“杂种”病毒侵染实验。车前草病毒(HRV)和烟草花叶病毒(TMV)都是以RNA为遗传物质的病毒,由于所含RNA不同,因而侵染后导致的植物症状不同(如图a、b所示),将病毒的RNA和蛋白质分离,使其单独感染植物;或使不同病毒的RNA和蛋白质之间重新组合形成“杂种”病毒,然后使其感染植物(感染图示如c所示)。
(1)图a、图b的表现症状不同,其根本原因是:________________________________。
(2)写出叶片①、叶片②、叶片③表现出的感染症状。_________、_________、_____。
(3)从以上感染实验可知,起感染作用的是______________________________________。
(4)画出叶片③中繁殖产生的子代病毒的图示。
(5)以上实验证明__________________________________________________________。
(6)该实验的设计思路是_____________________________________________________。