高中生物科学探究的过程和方法综合题

概念图是一种能够比较直观体现概念之间关系的图示方法，请根据所学知识，完成与“生物的遗传物质”相关的概念：

(1)填写有关内容：③　　 　　、　④　　    　　、⑥　　     　。
(2)由A、T、C参与构成的①和⑥的基本组成单位有多少种？　　   　。
(3)②发生的场所主要为　　 　 　；③发生的场所为　   　 　　。

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
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 ___________________________________________。
（1）上述实验可以得出的结论是____________________________。
（2）该实验最关键的设计思路是__________________。

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
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，（1）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____________；其控制性状的物质是______________.。

(11分，每空1分)请根据噬菌体侵染细菌的实验过程，回答下列问题：
（1）该实验采用同位素标记方法可判断进入细菌体内的是        而不是        。具体是用³²P标记         ，用³⁵S标记          。
（2）用³²P标记一噬菌体，让此噬菌体去侵染含³¹P的细菌，待细菌解体后，检测到有128个噬菌体放出，则所释放出的噬菌体中，含³²P的噬菌体与含³¹P的噬菌体的比例为                           。在进行此实验之前，你怎样才能使噬菌体标记上³²P？                                                。
（3）由细菌提供的复制噬菌体自身DNA必需具备的条件是：               。
（4）合成噬菌体的蛋白质是在       生物体中的           上进行的。
（5）新合成的噬菌体的DNA与蛋白质外壳，组装出很多与亲代一模一样的子代噬菌体，其遗传情况是否符合孟德尔的遗传规律？为什么？
           ，                                                    。

（7分，每空1分）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：

	注射的物质	实验现象预测 (有无禽流感病毒产生)	相关判断 (禽流感病毒的遗传物质)
第一组	核酸提取物+DNA酶	如果有禽流感病毒产生， 如果               ，	则      是遗传物质； 则     是遗传物质
第二组	核酸提取物+RNA酶	如果             ， 如果             ，	则      是遗传物质； 则      是遗传物质。

(10分，每空1分)请根据T₂噬菌体侵染细菌的实验过程，回答下列问题：
（1）该实验采用同位素标记方法可判断进入细菌体内的是        而不是        。具体是用³²P标记         ，用³⁵S标记          。
（2）用³²P标记一噬菌体，让此噬菌体去侵染含³¹P的细菌，待细菌解体后，检测到有128个噬菌体放出，则所释放出的噬菌体中，含³²P的噬菌体与含³¹P的噬菌体的比例为                           。在进行此实验之前，你怎样才能使噬菌体标记上³²P？                                                。
（3）由细菌提供的复制噬菌体自身DNA必需具备的条件是：                  。
（4）合成噬菌体的蛋白质是在            生物体中的             上进行的。
（5）新合成的噬菌体的DNA与蛋白质外壳，组装出很多与亲代一模一样的子代噬菌体，其遗传情况         (填是或不)符合孟德尔的遗传规律。

回答下列有关肺炎双球菌转化实验的问题，写出如下实验处理的实验结果。

实验处理	实验结果
①R型细菌注射实验鼠	实验鼠不死亡
②S型细菌注射实验鼠	实验鼠死亡
③将加热杀死的S型细菌注射实验鼠	实验鼠不死亡
④R型细菌与杀死后的S型细菌混合后注射实验鼠	实验鼠死亡
⑤S型细菌的DNA＋含R型细菌的培养基	实验鼠死亡
⑥S型细菌的蛋白质＋含R型细菌的培养基	实验鼠不死亡
⑦（DNA酶＋S型细菌DNA）＋含R型细菌的培养基	实验鼠不死亡

（1）哪一项实验可证明S型细菌含有使R型细菌转化的转化因子？　　　　　
（2）由实验⑤得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）如果用⑤来证明实验假设“S型细菌DNA是使R型细菌DNA转化的转化因子”，那么与⑤构成对照实验的是　　　　　　　　。

回答下列有关肺炎双球菌转化实验的问题：
（1）写出如下实验处理的实验结果：(填死亡或不死亡)

实验处理	实验结果
①R型细菌注射实验鼠
②S型细菌注射实验鼠
③将加热杀死的S型细菌注射实验鼠
④R型细菌与杀死后的S型细菌混合后注射实验鼠
⑤S型细菌的DNA＋含R型细菌的培养基
⑥S型细菌的蛋白质＋含R型细菌的培养基
⑦（DNA酶＋S型细菌DNA）＋含R型细菌的培养基

（2）哪一项实验可证明S型细菌含有使R型细菌转化的转化因子？　　　　　
（3）由实验⑤得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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，而实验的实际结果显示：在离心的上清液中也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值偏低。
（1）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是：_____________________________________________。
（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，请你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，会使上清液的放射性含量   _ ，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，是否是误差的来源呢？请简述理由：                                                            。
（3）请设计一个方法，来大量制备用³²P标记的噬菌体,简述过程                                      

回答下面有关肺炎双球菌转化实验的问题。
(1)写出如下处理的实验结果：

实验处理	实验结果
① R型活细菌注射实验鼠	不死亡
②S型活细菌注射实验鼠	死亡
③用加热杀死的S型细菌注射实验鼠
④
⑤
⑥
⑦

(2)哪一实验可证明S型细菌含有使R型细菌转化的转化因子？
___________________________________________________________。
(3)由实验⑤得出的实验结论是__________________________。

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)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是              。
(2)在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是                            。
(3)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，会使上清液的放射性含量升高，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                                         。
(4)噬菌体侵染细菌实验证明了                                          。 
(5)上述实验中，    (填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DN理由是                        。

下图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，请据图回答

（1）该实验是            （填人名）所做的肺炎双球菌转化实验的图解。
（2）在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是                      。
（3）依据上面实验的图解，可以作出____________________的假设。
(4)为验证上面的假设，设计了下图所示的实验在该实验中加DNA酶，观察到的实验现象是________________________。

（5）通过上面两步实验，仍不能说明                    ，为此设计了右图实验，据此观察到的实验现象是______，该实验能够说明                   。

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，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大肠杆菌混合。
第三步：一定时间后，在搅拌器中搅拌后再进行离心。
（2）以上实验结果能否说明遗传物质是DNA？为什么？___________________。
（3）离心后，沉淀物中仍检测到有少量的放射性，可能的原因是                             。

(7分)根据格里菲思的肺炎双球菌的转化实验,回答下列问题:
(1)实验中涉及的S型细菌和R型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分,区分的依据是            
(2)该实验     (能/不能)证明DNA是转化因子，因为 　         。 
(3)转化形成的S型细菌的转录是在　　　　中进行的,转录的模板是　　　　。R型细菌被转化的这种现象属于可遗传变异的　　　　。
（4）如下图所示，在翻译过程中，少量的信使RNA分子可以合成大量的蛋白质，原因是             。

请根据“噬菌体侵染细菌”的实验回答下列问题。
（1）赫尔希和蔡斯利用_____________________________技术成功的将蛋白质和DNA区分开。离心以后，用³⁵S标记的一组实验放射性同位素主要分布在________________中，用³²P标记的一组实验放射性同位素主要分布在____________中。实验表明_____________________________。
（2）实验过程中搅拌的目的是_________________________,离心管中的沉淀物是_______________________。
（3）合成子代噬菌体的蛋白质外壳的场所是____________，能量、酶和氨基酸来自于____________________。