高中生物科学探究的过程和方法综合题

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。
（1）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_____________________________________________________。
（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________________。
（5）通过上述实验能否证明DNA是主要的遗传物质，为什么

下图所示为烟草花叶病毒侵染烟草实验的示意图。请分析回答：

丙

（1）在丙组实验中观察到现象是                                                      　　　　　　　　　     ，
结论是                                 　　　　　　　　　　　　　　　　                                                。
（2）在乙组实验中观察到现象是                                   　　　　　　　　　　　　　     ，
结论是                       　　　　　　　　　　　                                 　　  　　　                       。
（3）甲组实验的目的是                                             。

在生命科学研究中，“放射性同位素标记法”是经常使用的研究手段。请仔细阅读分析并回答有关问题：
(1)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_____________。
(2)某科学家做“噬菌体侵染细菌”实验时，分别亲代噬菌体用同位素³²P和³⁵S作了标记。

	噬菌体成分	细菌成分
核苷酸	标记^32P	^31P
氨基酸	^32S	标记^35S

请分析上表并回答下面的问题。
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）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，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_____（“升高”或“下降”）。
②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，也将_____（“是”或“不是”）误差的来源。
③上述实验中，_____（“能”或“不能”）用¹⁵N来标记噬菌体的DNA。
（4）噬菌体侵染细菌的实验证明了_____________。

回答下列问题：
（1）大多数病毒进入人体内经过细胞的摄取和处理，使暴露于抗原表面，并将抗原呈递给细胞，刺激细胞分泌。
（2）人体接种甲型流感疫苗后，一段时间内当甲型流感病毒侵染机体时，不易患病，其主要原因是。
（3）一种病毒含有（填"1种"或"2种"）核酸。
（4）灭活的仙台病毒在动物细胞工程中可用于诱导。

(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_______            ________。

将大肠杆菌的核糖体用¹⁵N标记，并使该菌被噬菌体感染，然后将大肠杆菌转移到含³²P和³⁵S的培养基中培养，请回答：
（1）由实验得知，一旦噬菌体侵染细菌，细菌细胞内迅速合成一种RNA，这种RNA含有³²P，而且其碱基能反映出噬菌体DNA的碱基比例，而不是大肠杆菌的碱基比例，此实验表明__________________________________________________________________。
（2）一部分³²P标记的RNA和稍后合成的带³⁵S的蛋白质与¹⁵N标记的核糖体结合在一起，这种连接关系表明______________________________________________________。
（3）³⁵S标记的蛋白质来自于_________________过程，可用于_____________________。
（4）整个实验能够证明：噬菌体的遗传物质是________________，可用于___________。

如图为用³²P标记的T₂噬菌体侵染大肠杆菌(T₂噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)的实验，据图回答下列问题：

(1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液是用来培养_______________，其内的营养成分中是否含有³²P?________________________。
(2)对下列可能出现的实验误差进行分析：
①测定发现在搅拌后的上清液中含有0.8％的放射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体__________________________，仍存在于__________________________。
②当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体___________________________。
(3)请你设计一个给T₂噬菌体标记上³²P的实验：
①配制适合培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入_____________________________，作为合成DNA的原料；
②________________________________________________________________________；（2分 ）
③在培养液中提取出所需要的T₂噬菌体，其体内的____________被标记上³²P。

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）他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位一样”。这句话指出了噬菌体作实验材料在结构和成分上具有_____________的特点。
（2）通过_________________________________________的方法分别获得被³²P和³⁵S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中____________________变化。
（3）侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如右图所示的实验结果。搅拌的目的是____________________，所以搅拌时间少于1分钟时，上清液中的放射性_____________。实验结果表明当搅拌时间足够长以后，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％，证明___________________________
___________。图中“被浸染细菌”的存活率曲线基本保持在100％，本组数据的意义是作为对照组，以证明___________________________________________，否则细胞外_____________放射性会增高。
（4）本实验证明病毒传递和复制遗传特性中______________起着作用。

请根据噬菌体侵染细菌的实验过程，回答下列问题：
(1)该实验采用了同位素标记方法，具体是用³²P标记           ，用³⁵S标记          。
(2)噬菌体DNA复制时，由细菌提供的条件是：                 。
(3)合成噬菌体的蛋白质是在       中的           上进行的。
(4) ³⁵S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是　　   不充分，少量³⁵S 的噬菌体蛋白质外壳             没有分离。
(5)该实验在设计思路上的关键点是　　　　　　　　　　　　　　．

(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。

以下图所示两只果蝇为亲本进行实验，A、a，B、b，D、d是控制不同性状的基因，彼此之间互不影响，不考虑交叉互换等情况的发生，则

图甲                        图乙
（1）图甲所示果蝇的基因型可表示为__________。
（2）果蝇的一个细胞中最多含有__________个染色体组。
（3）如果要研究果蝇基因组，则需测定______条染色体上的DNA的碱基序列。
（4）两只果蝇杂交子一代表现型共有______种，其中性状重组类型占子代的__________。

将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，R型细菌能转化为S型细菌。促成这一转化的活性物质是S型细菌的

A．DNA

B．RNA

C．蛋白质

D．多糖

噬菌体侵染细菌的实验能证明DNA是遗传物质的原因是

A．实验中噬菌体的DNA进入细菌，蛋白质留在外面

B．实验中利用了放射性同位素标记技术

C．实验中得到了大量的形态和结构相同的噬菌体

D．实验中噬菌体利用了细菌的物质和结构

下列关于生物的遗传物质的叙述中，正确的是

A．一切生物的遗传物质都是DNA	B．病毒的遗传物质是RNA
C．细菌的遗传物质是DNA	D．人的遗传物质是DNA和RNA

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                             。