高中生物科学探究的过程和方法综合题

分，每空下列甲、乙示意图为真核细胞内两种物质的合成过程，丙图表示遗传信息流的中心法则图解，请析图回答下列问题：

（1）甲过程进行的时期是细胞                                        ，该过程的特点是
                    ，进行的场所主要在             。
（2）因DNA分子具有独特的              结构和碱基互补配对原则作保障，甲过程一般能准确进行，但也可能受内外因素的影响而发生差错，导致                   ，产生新基因。
（3）乙图过程中所需的原料是                              。
（4）真核生物体内能进行丙图中的           过程（填图中序号）。发生d、e过程的生物的遗传物质是           。
（5）d过程需要            酶。c过程在                     中进行，生成多肽过程中单体的结合方式叫             ，参与的tRNA最多有      种。

某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质（如下表）。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。

（1）子代噬菌体中，只含³²P的有     个；同时含有³¹P、 ³²P的有       个。
（2）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有   元素，由此说明                ；子代噬菌体蛋白质含有(    )元素，这是因为                              。

回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，采用的实验方法是        。采用该实验方法可判断进入细菌体内的是_____________________。具体是用³²P标记__________________，用³⁵S标记__________________。（每空1分）
(2)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                。
(3)上述实验中，    (填“能”或“不能”)用¹⁵N来标记噬菌体的DNA理由是                                。
（4）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__________________。
（5）由细菌提供的复制噬菌体自身DNA必需具备的条件是：__________________。
（6）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。
（7）噬菌体侵染细菌实验证明了                                      。

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。

(11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？       ，                                             。

(8分)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：
(1)材料用具：该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等渗生理盐水、注射器等。
(2)实验步骤：
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。
②补充完整下表，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。

组别	A	B	C	D
注射 溶液	该病毒核酸 提取物和 RNA酶	该病毒核酸 提取物和	该病毒核酸 提取物

③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。
(3)结果预测及结论：
①A、C组发病，___________，说明DNA是该病毒的遗传物质；
②                       ，说明_______________________。
(4)从注射的物质看，该探究实验所依据的生物学原理是                 ；从实验现象预测和相关判断看，该实验依据的生物学原理是                       。
(5)若该病毒的遗物物质为DNA，则其彻底水解产物有          种。

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略低。（除特殊说明外每空1分，共7分）
(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，如果混合培养时间过短，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。________________________

下图表示科学家研究蛋白质合成过程中的相关实验，请回答：


（1）①→②过程中利用³H-尿嘧啶合成放射性物质的过程称为________，________酶参与此过程。
（2）放射性RNA与DNA杂交依据________原则。检测各组放射性强度经计算后绘制出右图，曲线________（填右图字母）最可能表示放射性RNA与大肠杆菌DNA杂交的结果，出现该趋势的原因可能是________。

下图表示病毒侵入宿主体内的复制过程示意图，请回答：

（1）病毒核酸进入宿主细胞后，此时用血清学方法和电镜检查无病毒颗粒，称为“隐蔽期”，这是因为_______________________。
（2）物质D、H分别可能是_________________、_________________。
（3）B、F的区别是_____________________。过程f称为________。
（4）假如A为RNA，经实验分析确定其碱基总数为X，其中鸟嘌呤G的数量为Y，你能否推断出构成A的几种碱基数量分别是多少，    为什么？_______________________。根据中心法则分析，RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有__________________、__________________。

( 6 分）经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解，请回答下列相关问题。

（1）1928年，格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠，过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知：只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡，在本实验中若第四组为实验组，则对照组是第一组和第      组。
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了         和提纯，通过一系列严密的科学实验，证明        是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
（3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构， DNA 分子中        和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。
（4）DNA复制的方式是        复制。若一个 DNA 分子有 100 个碱基对，腺嘌呤占碱基总数的 20 %，如果连续复制 2 次，则需要游离的胞嘧啶是      个。

20世纪70年代，科学家利用小鼠进行了一系列体内转化实验，如图1所示。感受态R型细菌与S型细菌之间的转化过程如图2所示，请回答下列有关问题：

（1）青霉素是一种常用的广谱抗菌素，通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用，无青霉素抗性的细菌与青霉素接触，易导致细菌死亡的原因最可能是___________。
（2）在实验4死亡的小鼠中能够分离出___________型细菌。
（3）除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养，以观察菌落特征外，据图1可知，你还可以通过怎样的方法来区分R型和S型细菌? _______________。
（4）图2中步骤___________是将S型细菌加热杀死的过程；S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链在___________酶的作用下分解，另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内；C细胞经DNA复制和细胞分裂后，产生大量的S型细菌导致小鼠患败血症死亡，S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的________________（一种结构）有关，细菌此结构的有无受___________控制。
（5）科学家证实生物界基因表达基本机制是相同的。性状的表达需经过___________和___________过程。

人类对遗传物质作用机理的探索经历了漫长的过程。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对这个观点进行探究，实验过程如图。请回答下列问题：

（1）Brenner实验的目的是              。
（2）步骤①中含¹⁵N的重核糖体被标记的物质是    ，若步骤④核糖体上出现放射性，说明该核糖体正在            。
（3）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。若核糖体RNA是“信使”，则实验结果是：轻核糖体有放射性，重核糖体无放射性。若核糖体RNA不是“信使”，则实验结果是                    。最终实验结果证明核糖体RNA不是“信使”。
（4）除核糖体RNA外，细胞中RNA种类还有        。 合成RNA的过程需要的条件有           (至少写3个)。

完成关于基因的部分探索历程的填空。
（1）在肺炎双球菌转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为        型，否定了这种说法。
（2）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用            排列顺序的多样性来解释DNA分子的多样性。进而科学家们发现基因是DNA上                  的片段。
（3）以下是基因控制生物体性状的实例,乙醇进入人体后的代谢途径如下图。

①以上实例体现了基因通过控制                         ，进而控制生物体的性状。
②有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”。 经研究发现“红脸人”体内只有ADH，则“红脸人”的基因型有       种。此外还有一种人既有ADH，又有ALDH，号称“千杯不醉”，他们的基因型为________________________。

下列是遗传学方面的相关问题，请回答。
（1）在格里菲斯的肺炎双球菌实验中，将S型细菌加热杀死的过程中，其蛋白质变性失活，用双缩脲试剂检验               （能/不能）呈现紫色；但是S型细菌加热杀死的过程中，其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性，这体现了DNA分子结构的              性。
（2）视网膜色素变性病是一种单基因遗传病，是影响人类健康的重要因素之一。
①为确定其遗传方式，请用小鼠进行杂交实验，根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料：选择亲本为                                          小鼠杂交；杂交方法：                       。
实验结果：子一代表现型均正常；结论：遗传方式为常染色体上隐性遗传。
②现有一遗传病家庭，女儿患病，其父母和弟弟的表现型均正常。母亲的基因型是        （用A、a表示）；若弟弟与人群中表现型正常的女性结婚，其子女患病的概率是           （假设人群中携带者的概率约2/65。结果用分数表示）。在人群中男女患该病的概率相等，原因是男性在形成生殖细胞时                自由组合。
③视网膜色素变性病也有发生在X染色体上的隐性遗传，若用荧光分子标记法检测，女性患者体细胞在有丝分裂中期有      个荧光点。
Ⅱ．试管婴儿技术是指采用人工方法将卵子与精子从人体内取出并在体外受精，发育成胚胎后，再移植回母体子宫内，以达到受孕目的的一种技术。
（1）顺利受精必须满足的两个条件：一是来自父方的精子要进行获能处理，二是来自母方的卵母细胞要                才能受精。
（2）                   （填生物技术）是培育试管婴儿的最后一道工序。一般来说，该技术操作比较适合的时期是                         ，若在该时期用胚胎分割技术是获得双胞胎时，必须注意要将                   均等分割。

回答下列Ⅰ、Ⅱ题。
Ⅰ、仔细观察下列各种结构模式图，据图回答问题：

（1）上述各图结构中共有的有机物是              。A、B、C共有的细胞器                      。
（2）A图为置于0.3g/mL的蔗糖溶液中出现质壁分离现象的细胞，这是由于细胞壁与[     ]        发生分离所致，此时标号⑤中的物质是             。（[   ]内填图中标号）
（3）从B图的染色体行为上可以断定，该细胞正处于             时期，该细胞称为         。
（4）A图所示的细胞发生质壁分离复原后，若在离体条件下脱分化、再分化，其增殖过程中会周期性消失和重现的结构有            。（写结构名称）
Ⅱ、下图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。

实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。
（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：

装置	方法步骤一	方法步骤二	方法步骤三
A	加入240mL的葡萄糖溶液	加入10g活性干酵母	①
B	加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液	②	加入石蜡油，铺满液面

（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是                              。
（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：

装置	方法步骤一	方法步骤二	方法步骤三
C	③	④	加入石蜡油，铺满液面

（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：                   （用“<、=、>”表示），则假设成立。