放射性同位素标记技术在生物学的研究中已被广泛应用。
(1)利用14C标记的CO2研究植物光合作用中暗反应,14C的转移途径是 ;若用18O标记H218O研究动物有氧呼吸的过程,则其最终出现在 (物质)中。
(2)在噬菌体侵染细菌实验中,获得35S标记的噬菌体的方法是 。
(3)利用15N标记的氨基酸研究唾液腺细胞的唾液淀粉酶的合成和分泌,则15N首先出现在的具膜细胞器为 ,最终含15N唾液淀粉酶以 方式从细胞中分泌出去。
(4)a、b、c为三种DNA分子:a只含15N ,b同时含14N和15N,c只含14N。将15N标记的DNA分子,放入含14N的培养基上连续扩增了4代,则c这种DNA分子所占的比例是 。
(5)用32P标记的胰岛素基因探针,对小鼠胚胎干细胞和胰岛B细胞进行检测。
用探针探测细胞的DNA |
用探针探测细胞的RNA |
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胚胎干细胞 |
胰岛B细胞 |
胚胎干细胞 |
胰岛B细胞 |
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表格的空格中应填写的检测结果依次是 。(用“+”表示能检测到,用“-”表示不能检测到)。从实验结果分析可知,胚胎干细胞分化为胰岛B细胞的根本原因是 。
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 |
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,用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。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。
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噬菌体 |
细菌 |
DNA或脱氧核苷酸 |
32P标记 |
31P标记 |
蛋白质或氨基酸 |
32S标记 |
35S标记 |
(1)子代噬菌体的DNA应含有表中的________和________元素,分别有________个和________个。
(2)子代噬菌体中,只含32P的有_____个;只含31P的有_____个;同时含有32P、31P的有__ _个。
(3)子代噬菌体的蛋白质分子中都没有________元素,由此说明__________ ___ ___ _ 。
请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验,证明DNA是遗传物质。
实验过程:
步骤一:分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中,并编号为甲、乙。
步骤二:在两个培养皿中接入________________,在适宜条件下培养一段时间。
步骤三:放入________,培养一段时间,分别获得________和________的噬菌体。
步骤四:用上述噬菌体分别侵染________的大肠杆菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌、放入离心管内离心。
步骤五:检测放射性同位素存在的主要位置。
预测实验结果:
(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如________图。
(2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如________图。
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_ __
格里菲思肺炎双球菌的转化实验是科学家研究确定遗传物质的经典实验。请回答下列问题。
(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)格里菲思根据实验得出的结论是_______________________________。
(3)该实验能否证明DNA是转化因子?为什么?
(4)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后,注射到小鼠体内,两种细菌含量变化如下图所示。从免疫学角度解释:曲线ab段下降的原因是__________________;曲线bc段上升的原因是_______________________________________________________。
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__________________________________________________________________
在研究生物遗传物质的过程中,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”。某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”,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(接种的菌种见图中文字所示);
C.将接种后的培养皿放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况(见图)。
(1)本实验中的对照组有:_______________________________________________。
(2)本实验得出的结论是:_______________________________________________。
(3)如图表示在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行的实验部分图解,其目的是证明“转化因子”的化学成分。请据图回答:
①在对R型细菌进行培养之前,必须首先进行的工作是
________________________________________________________________________。
②依据上面实验的图解,可以作出________的假设。
③为验证上面的假设,又设计了下面的实验:
该实验中加DNA酶的目的是__________________________________________________,
观察到的实验现象是____________________________________________________。
④通过上面两步实验,仍然不能说明________________________________________,
为此还需设计下面的实验:
观察到的实验现象是____________________________________________________,
该实验能够说明___________________________________________________。
(4)由此可见,________是遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质。
回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题:
Ⅰ.1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记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:
(1)写出以上实验的部分操作步骤:
第一步:______________________________________________________________________。
第二步:______________________________________________________________________。
(2)以上实验结果说明:_____________________________________________________。
(3)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________________________________________________________________________。
Ⅱ.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DNA,理由是________________________________________________________________________。
科学家进行“噬菌体侵染细菌”实验时,用放射性同位素标记1个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。这个噬菌体侵染细胞后所产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
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噬菌体 |
细菌 |
DNA或核苷酸 |
32P标记 |
31P标记 |
蛋白质或氨基酸 |
34S标记 |
35S标记 |
(l)子代噬菌体的DNA应含有表中的_______、_______元素,各占______个和_______个。
(2)子代噬菌体的蛋白质分子都没有__________元素而都含有___________元素,这是因为__________。
(3)该实验能得出的结论是_______________。
20世纪70年代,科学家利用小鼠进行了体内转化实验,探究遗传物质。
请回答下列相关问题。
(1)在实验4中死亡的小鼠中能够分离出_________型细菌。
(2)除了用上述注射法,通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外,你还可以通过怎样的方法区别R型和S型细菌? 。
(3)图示为实验4中小鼠体内R型细菌增长曲线,请在图中绘出S型细菌的增长情况。
(4)该实验获得的结论是 。
(5)一段时间后,给实验3中的小鼠再次注射S型细菌,请预测该小鼠的生活情况? ;并分析其原因:__________________________________
(6分,每空1分)某科研小组对禽流感病毒遗传物质进行如下实验:
实验原理:(略)
实验目的:探究禽流感病毒遗传物质是DNA还是RNA?
材料用具:显微注射器,禽流感病毒核酸提取物,活鸡胚,DNA酶,RNA酶,蛋白酶。
实验步骤:
第一步:取等量活鸡胚两组,用显微注射技术分别向两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。
实验相关内容如下表:
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注射的物质 |
实验现象预测(有无禽流感病毒) |
相关判断(禽流感病毒的遗传物质) |
第一组 |
核酸提取物+ ________________ |
1.如果有 |
1.则RNA是遗传物质 |
2.如果无 |
2.则DNA是遗传物质 |
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第二组 |
核酸提取物+ ________________ |
3.如果有 |
3.则DNA是遗传物质 |
4.如果无 |
4.则RNA是遗传物质 |
(1)完成表格中有关内容的填空。
(2)该科学探究过程所依据的生物学理论基础是a._______ ___;b. _____ ________。
(3)若禽流感病毒的遗物物质为RNA,水解后生成的最终产物是_____________________,禽流感病毒的遗传信息储存在________上。
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 。
1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验,有力地证明了DNA是遗传物质,该实验包括4个步骤:①噬菌体侵染细菌 ②35S和32P分别标记T2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.④②①③ C.②①④③ D.②①③④
(2)该实验分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,在图甲中标记元素所在部位依次是 ,_______________(填序号)。。
(3)若测定放射性同位素主要分布在图乙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
(4)图乙中锥形瓶内的营养成分是用来培养 。若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,则适宜时间离心后试管中的放射性主要存在于 中;若用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,则适宜时间离心后,试管中的放射性主要存在于 中。