高中生物科学探究的过程和方法综合题

人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占         。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现       。
试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是              。
（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为1：1：1：1，说明F1中雌果蝇产生了        种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“      ”这一基本条件。
（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，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型型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为       ，否定了这种说法。
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用       解释DNA分子的多样性，此外，     高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。

(10分)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。

标记项目	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，各有________个和________个。
(2)子代噬菌体中，只含³²P的有________个；只含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______                       ；子代噬菌体蛋白质都含有________元素，这是因为_______________________                                    ___。

人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F₂中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为仍为黄色皱粒的个体占         。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现       。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F₁中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是           。
（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F₁中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1：1：1：1，说明F₁中雌果蝇产生了        种配子。若实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“      ”这一基本条件。
（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有S_Ⅰ、S_Ⅱ、S_Ⅲ等多种类型，R型菌是由S_Ⅱ型突变产生。利用加热杀死的S_Ⅲ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型型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为        ，否定了这种说法。
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用       解释DNA分子的多样性，此外，              的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。

R型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌；S型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，使人患肺炎或使小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。
实验材料、用具：S型细菌、DNA水解酶、培养基、培养器等。艾弗里等人先做了三组实验：
①S型细菌的蛋白质＋R型活细菌R型菌落
②S型细菌荚膜的多糖＋R型活细菌R型菌落
③S型细菌的DNA＋R型活细菌R＋S型菌落
(1)艾里弗等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照
①②③中表达式写出第四组实验方法和结果：
④_____________________________________________________。
(2)从上述实验可以得出结论__________________________________________。
(3)从③④组实验可知，S型细菌的DNA或基因能否通过R型细菌的细胞膜？____。
(4)有人认为，上述四组实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质，理由是什么？
_______________________________________________________________。
(5)肺炎双球菌具有的细胞器是________。

仔细观察下列各种结构模式图，据图回答问题。

（1）上述A、B、C、D各图结构中共有的物质是_______。A、B、C共有的细胞器是_______。
（2）A图是刚刚发生质壁分离的细胞，据图判断一定能进行的生命活动有__________。
①光合作用   ②细胞呼吸    ③细胞增殖    ④信息交流   ⑤细胞分化
（3）若用纤维素酶处理A、B、C三种细胞，则图中_________细胞外层会发生明显变化。
（4）B图所对应的时期可以对应图E中的__________________。
（5）上述A、B、C、D 4个结构图所代表的生物体中，哪些基因肯定不遵守盂德尔的遗传规律?_________________________________________________________。

（10分，每空1分）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100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。

（1）噬菌体在增殖过程中利用的模板和酶的提供者分别是          、        。
（2）子代噬菌体的DNA应含有表中的      和      元素，各     个和     个。
（3）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有     元素，由此说明                     ；子代噬菌体蛋白质都含有  元素，这是因为                                  。

在研究生物遗传物质的过程中，人们做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“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）；
将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况（见下图）。

①实验中的对照组有                   。
②本实验得出的结论是：                                                        。
（2）艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。
①实验设计方案：
第一步：从S型细菌中提取DNA，制备符合要求的培养基。
第二步：

组合编号	A	B	C
处理	不加任何提取物	加入提取出的S型细菌DNA	加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶

 
第三步：将            分别接种到三组培养基上。
第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。
②请你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：                                。

回答下面有关肺炎双球菌转化实验的问题。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
④R型活细菌， 加热杀死的S型细菌，混合后注射实验鼠
⑤S型细菌DNA培养， R型细菌培养基，  注射实验鼠
⑥S型细菌蛋白质培养， R型细菌培养，    注射实验鼠
⑦DNA 酶+S型细菌DNA， 培养R型细菌培养基，  注射实验鼠

 

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，据图回答下列问题：

（1）A～E组中，能导致小鼠死亡的是           组。
（2）B组煮沸的目的是                                     。
（3）D、E两组对照，能说明                                     。
（4）发生转化的肺炎双球菌         （填“能”或“不能”）将有荚膜的性状遗传给后代。

十九世纪末，花叶病在俄国迅速蔓延，使农民的烟草收入大幅减少。这件事引起俄国彼得堡科学院德米特里·伊凡诺夫斯基的注意，他做了一系列的实验：

(1)伊凡诺夫斯基由实验①得出结论是：传染花叶病的元凶藏在患病植株的__________（器官）里。
(2)实验②可以说明这种病原体很小，能通过_________。实验③说明引起花叶病的病原体有两种情况：一种情况是________________             ，另一种情况是病原体能分泌致病毒素。
(3)实验④可得到的结论是：烟草花叶病的病原体是一种___________     ，因为只有活着的生命体才能在烟草中继续____________，并使浆液的致病性逐渐增强。
(4)这些元凶到底是哪种类型的微生物呢？伊凡诺夫斯基决定把上述浆液接种在几十种营养物质丰富的__________上，结果没有获得任何菌落，这说明花叶病病原体只能_________       才能繁殖。现在，我们知道烟草花叶病的病原体是_________    ，其化学成分主要是_______________。

教材基础知识填空
（1）把鸡蛋煮熟后，蛋白质发生      ，不能恢复原状了，原因是高温使蛋白质分子的          变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
（2）硝化细菌能将土壤中的氨气氧化为亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸，利用这两个化学反应中释放出的化学能，将                合成为糖类。
（3）减数分裂过程中染色体数目的减半发生在                 。
（4）人类的色盲、血友病的遗传表现与果蝇眼色的遗传非常相似，它们的基因位于性染色体上，所以遗传上总是                   ，这种现象叫做伴性遗传。
（5）分别用³⁵S、³²P标记的噬菌体侵染普通的大肠杆菌，经过一段时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。搅拌的目的是               ；离心的目的是                   。
（6）兴奋在神经元之间的传递是_________向的。
（7）森林中的植物有垂直分层现象，这主要与________有关。森林中的鸟类有垂直分层现象，这主要与________有关。

如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        所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。
（2）该实验是在         实验的基础上进行的，目的是证明                        。
（3）在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是                           。
（4）依据上图所示实验，可以作出的假设是                             。
（5）为验证上面的假设，他们又设计了下面的实验。

实验中加入DNA酶的目的是                          ，他们观察到的实验现象                      。
（6）通过上面两步实验，仍然不能说明                ，为此他们设计了下面的实验：

他们观察到的实验现象是                       ，该实验能够说明                          。

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         。

（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。

人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（）与绿色皱粒（）的豌豆杂交，若将中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占。进一步研究发现基因的碱基序列比基因多了800个碱基对，但基因编码的蛋白质（无酶活性）比基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测基因转录的提前出现。
试从基因表达的角度，解释在孟德尔"一对相对性状的杂交实验"中，所观察的7种性状的中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是。
（2）摩尔根用灰身长翅（）与黑身残翅（）的果蝇杂交，将中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1：1：1：1，说明中雌果蝇产生了种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律""这一基本条件。
（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，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与型菌混合培养，出现了型菌。有人认为型菌出现是由于型型菌突变产生，但该实验中出现的型菌全为，否定了这种说法。
（4）沃森和克里克构建了双螺旋结构模型，该模型用解释分子的多样性，此外，高度精确性保证了遗传信息稳定传递。

美国科学家艾弗里等人为了弄清“转化因子”为何物质，进行了肺炎双球菌转化作用实验。他们从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将其分别加入培养R型细菌的培养基中培养，主要过程如图所示。思考并回答下列问题：

(1)将A、C过程的预测结果参照图解填在图中空格内。
(2)写出A、B、C的实验结果表明的问题：
A. _______________________________________________________________。
B. _______________________________________________________________。
C. _______________________________________________________________。
(3)综上所述转化因子就是   ，___________________________________ 
    才有转化作用，从而证明 ____________________________________
 _________________________________________________________________。
(4)某同学通过学习肺炎双球菌的体内和体外转化实验认识到，R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌体内的转化因子在发挥作用，那么反过来R型细菌能使S型细菌转化为R型细菌吗？他模仿格里菲思等科学家的实验来探究这个问题，即探究R型细菌是否有转化因子。
①将R型细菌注入小鼠体内，小鼠正常。
②将S型细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
③将加热杀死后的R型细菌注入小鼠体内，小鼠正常。
④将S型细菌和加热杀死的R型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
实验结论：R型细菌体内没有“转化因子”。
该同学的实验有不足之处，请尝试说明理由。