- DNA是主要的遗传物质
- 共369题
为了探寻生物体的遗传物质,科学家做了以下实验:
Ⅰ.肺炎双球菌的转化实验.
实验材料:S型细菌、R型细菌、DNA酶等.
艾弗里等人先做了以下三组实验:
①S型细菌的蛋白质+R型活菌→R型菌落
②S型细菌的多糖+R型活菌→R型菌落
③S型细菌的DNA+R型活菌→R型菌落+S型菌落
(1)艾弗里等人发现上述三组实验并不严密,于是又做了第四组实验,请按照①②③的表达格式,写出第四组实验方法和结果:______.
(2)蛋白质和多糖在该转化实验中,起______作用.
(3)根据实验结果,艾弗里提出了不同于当时大多数科学家观点的.
结论:______才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质.
Ⅱ.如图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验.请回答:
(1)使噬菌体标记上32P的方法是______.
(2)若用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经过离心后,放射性同位素主要分布在离心管的______中.
(3)噬菌体侵染大肠杆菌实验与肺炎双球菌转化实验都证明了______;这两个实验最关键的实验设计思路都是______.
正确答案
解:Ⅰ(1)由于DNA分子在结构完整时才能使R型细菌发生转化,所以可用DNA水解酶将DNA分子水解,使其失去转化功能,再观察实验现象.因此,第四步实验的操作方法是:S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌,观察到的实验结果是只有R型菌落.
(2)蛋白质和多糖在该转化实验中,起对照作用.
(3)根据实验结果,艾弗里提出的观点是:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,蛋白质和多糖不是.
Ⅱ(1)由于噬菌体是病毒,不能在培养基上独立生存,只有在活细胞中才能进行正常的生命活动.因此要给T2噬菌体标记上32P,需要先用含有32P的培养基培养标记大肠杆菌,再用T2噬菌体去感染被32P标记大肠杆菌,一段时间后在培养液中提取出所需要的T2噬菌体,其体内的DNA被标记上32P.
(2)若用35S标记的噬菌体,则被标记的是蛋白质,在侵染大肠杆菌过程中,蛋白质外壳不进入细菌,所以经过离心后,放射性同位素主要分布在离心管的上清液中.
(3)噬菌体侵染大肠杆菌实验与肺炎双球菌转化实验都证明了DNA是遗传物质;这两个实验最关键的实验设计思路都是设法将DNA与蛋白质等物质分开,单独研究各自的作用.
故答案为:
Ⅰ(1)S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌→R型菌落
(2)对照
(3)DNA
Ⅱ(1)先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用此大肠杆菌培养噬菌体
(2)上清液
(3)DNA是遗传物质 设法将DNA与蛋白质等物质分开,单独研究各自的作用
解析
解:Ⅰ(1)由于DNA分子在结构完整时才能使R型细菌发生转化,所以可用DNA水解酶将DNA分子水解,使其失去转化功能,再观察实验现象.因此,第四步实验的操作方法是:S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌,观察到的实验结果是只有R型菌落.
(2)蛋白质和多糖在该转化实验中,起对照作用.
(3)根据实验结果,艾弗里提出的观点是:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,蛋白质和多糖不是.
Ⅱ(1)由于噬菌体是病毒,不能在培养基上独立生存,只有在活细胞中才能进行正常的生命活动.因此要给T2噬菌体标记上32P,需要先用含有32P的培养基培养标记大肠杆菌,再用T2噬菌体去感染被32P标记大肠杆菌,一段时间后在培养液中提取出所需要的T2噬菌体,其体内的DNA被标记上32P.
(2)若用35S标记的噬菌体,则被标记的是蛋白质,在侵染大肠杆菌过程中,蛋白质外壳不进入细菌,所以经过离心后,放射性同位素主要分布在离心管的上清液中.
(3)噬菌体侵染大肠杆菌实验与肺炎双球菌转化实验都证明了DNA是遗传物质;这两个实验最关键的实验设计思路都是设法将DNA与蛋白质等物质分开,单独研究各自的作用.
故答案为:
Ⅰ(1)S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌→R型菌落
(2)对照
(3)DNA
Ⅱ(1)先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用此大肠杆菌培养噬菌体
(2)上清液
(3)DNA是遗传物质 设法将DNA与蛋白质等物质分开,单独研究各自的作用
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”.
(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.注:○为S型菌落,●为R型菌落);
C.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(如图).
①制备符合实验要求的培养基时,除加入适当比例的水和琼脂外,还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等,并调整pH.
②本实验中的对照组是______.
③本实验能得出的结论是______.
④从你现有的知识分析,“R型菌变成S型菌”这一变异属于______,加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性的原因可能是______.
(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(可降解DNA)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.
第二步:制备符合要求的培养基,均分为三份,标号为A、B、C,分别作如表处理.
第三步:______.
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预测实验结果:______,
③得出实验结论:DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持______才能完成此转化过程.
正确答案
解:(1)②本实验中的对照组是1、2、3组,第4组是实验组培养皿中出现S型菌落和S型菌落.
③本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌.
④从你现有的知识分析,“R型菌变成S型菌”这一变异属于基因重组,因为加热杀死的S型菌中DNA使得R型细菌转化成S型细菌.加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性的原因可能是DNA对热稳定性较高,蛋白质变性60-80℃,而DNA是80℃以上才会变性.
(2)①第二步:在C组中加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶;第三步:将R型细菌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预测实验结果:由于A中没有加任何提取物,C中的DNA分子被水解,所以A、C组中未出现S型细菌;由于B组中加入了提取出的S型细菌DNA,所以B组培养基中出现S型细菌.
③得出实验结论:由于基因是遗传物质的结构单位,所以DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持完整才能完成此转化过程.
故答案为:
(1)②1、2、3组
③S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌
④基因重组 DNA对热稳定性较高
(2)①第二步:加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶
第三步:将R型细菌分别接种到三组培养基上
②A、C组中未出现S型细菌;只有B组培养基中出现S型细菌
③完整
解析
解:(1)②本实验中的对照组是1、2、3组,第4组是实验组培养皿中出现S型菌落和S型菌落.
③本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌.
④从你现有的知识分析,“R型菌变成S型菌”这一变异属于基因重组,因为加热杀死的S型菌中DNA使得R型细菌转化成S型细菌.加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性的原因可能是DNA对热稳定性较高,蛋白质变性60-80℃,而DNA是80℃以上才会变性.
(2)①第二步:在C组中加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶;第三步:将R型细菌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预测实验结果:由于A中没有加任何提取物,C中的DNA分子被水解,所以A、C组中未出现S型细菌;由于B组中加入了提取出的S型细菌DNA,所以B组培养基中出现S型细菌.
③得出实验结论:由于基因是遗传物质的结构单位,所以DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持完整才能完成此转化过程.
故答案为:
(1)②1、2、3组
③S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌
④基因重组 DNA对热稳定性较高
(2)①第二步:加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶
第三步:将R型细菌分别接种到三组培养基上
②A、C组中未出现S型细菌;只有B组培养基中出现S型细菌
③完整
结合遗传物质的相关实验,回答下列问题:
(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解,该实验成功的最关键的实验设计思路是______.
(2)上述实验证明了______.
(3)后来,赫尔希和蔡斯用______方法,进一步表明______才是真正的遗传物质.实验包括4个步骤:①噬菌体与大肠杆菌混合培养;②35S和32P分别标记噬菌体;③放射性检测;④离心分离.
该实验步骤的正确顺序是______(用数字表示).
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现放射性物质存在______(上清液或沉淀物)中.
(5)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,是否能导致实验误差?______.简述理由:______.
正确答案
解:(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解,该实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质.
(2)上述实验证明了肺炎双球菌的“转化因子”是DNA.
(3)后来,赫尔希和蔡斯用同位素标记方法,进一步表明DNA才是真正的遗传物质.实验包括4个步骤,该实验步骤的正确顺序是:②35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测.
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,由于标记的是DNA,DNA进入细菌内,所以离心后,发现放射性物质存在沉淀物菌体中.
(5)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,那么没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体,离心后分布于上清液,使上清液出现放射性,导致实验误差.
故答案为:
(1)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(2)肺炎双球菌的“转化因子”是DNA
(3)同位素标记 DNA ②①④③
(4)沉淀物
(5)是 没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体,离心后分布于上清液,使上清液出现放射性
解析
解:(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解,该实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质.
(2)上述实验证明了肺炎双球菌的“转化因子”是DNA.
(3)后来,赫尔希和蔡斯用同位素标记方法,进一步表明DNA才是真正的遗传物质.实验包括4个步骤,该实验步骤的正确顺序是:②35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测.
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,由于标记的是DNA,DNA进入细菌内,所以离心后,发现放射性物质存在沉淀物菌体中.
(5)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,那么没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体,离心后分布于上清液,使上清液出现放射性,导致实验误差.
故答案为:
(1)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(2)肺炎双球菌的“转化因子”是DNA
(3)同位素标记 DNA ②①④③
(4)沉淀物
(5)是 没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体,离心后分布于上清液,使上清液出现放射性
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中的小鼠注射S型细菌,请预测该小鼠的生活情况?______;并分析其原因:
正确答案
解:(1)S型细菌中存在某种“转化因子”,能将部分R型细菌转化成S型细菌,因此,在实验4中死亡的小鼠中能够分离出S型和R型细菌.
(2)S型细菌的特点:含有多糖类的荚膜、有毒性、菌落光滑,而R型细菌的特点:无多糖类的荚膜、无毒性、菌落粗糙.因此,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,你还可以通过显微镜下观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养,观察菌落特征,若表面光滑,则为S型;若菌落表面粗糙,则为R型细菌.
(3)绘图时需要注意:①曲线的初始数量应为0,体现转化从无到有的过程;②S型细菌种群将呈现“S”型增长;③S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长,且最后数量要高于R型细菌.如图:
(4)该实验的结论是:S型细菌中存在着某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌.
(5)实验3小鼠注射过程加热杀死的S型细菌,而加热杀死的S型细菌相当于疫苗,刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞,因此一段时间后,给实验3中的小鼠再次注射S型细菌,该小鼠存活.
故答案为:
(1)S型和R型
(2)显微镜下观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养,观察菌落特征,若表面光滑,则为S型;若菌落表面粗糙,则为R型
(3)如图
绘图时需要注意:①S型细菌种群将呈现“S”型增长;②曲线的初始数量应为0,体现转化从无到有的过程;③S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长,且最后数量要高于R型细菌.
(4)S型细菌中存在着转化因子
(5)存活 加热杀死的S型细菌相当于疫苗,刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞
解析
解:(1)S型细菌中存在某种“转化因子”,能将部分R型细菌转化成S型细菌,因此,在实验4中死亡的小鼠中能够分离出S型和R型细菌.
(2)S型细菌的特点:含有多糖类的荚膜、有毒性、菌落光滑,而R型细菌的特点:无多糖类的荚膜、无毒性、菌落粗糙.因此,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,你还可以通过显微镜下观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养,观察菌落特征,若表面光滑,则为S型;若菌落表面粗糙,则为R型细菌.
(3)绘图时需要注意:①曲线的初始数量应为0,体现转化从无到有的过程;②S型细菌种群将呈现“S”型增长;③S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长,且最后数量要高于R型细菌.如图:
(4)该实验的结论是:S型细菌中存在着某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌.
(5)实验3小鼠注射过程加热杀死的S型细菌,而加热杀死的S型细菌相当于疫苗,刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞,因此一段时间后,给实验3中的小鼠再次注射S型细菌,该小鼠存活.
故答案为:
(1)S型和R型
(2)显微镜下观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养,观察菌落特征,若表面光滑,则为S型;若菌落表面粗糙,则为R型
(3)如图
绘图时需要注意:①S型细菌种群将呈现“S”型增长;②曲线的初始数量应为0,体现转化从无到有的过程;③S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长,且最后数量要高于R型细菌.
(4)S型细菌中存在着转化因子
(5)存活 加热杀死的S型细菌相当于疫苗,刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞
结合遗传物质的相关实验,回答下列问题:
(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解,该实验成功的最关键的实验设计思路是______.
(2)上述实验证明了______.
(3)后来,赫尔希和蔡斯用______方法,进一步表明DNA才是真正的遗传物质.实验包括4个步骤:
①噬菌体与大肠杆菌混合培养;②35S和32P分别标记噬菌体;③放射性检测;④离心分离.
该实验步骤的正确顺序是______(用数字表示).
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现放射性物质存在______(上清液或沉淀物)中.
(5)噬菌体的DNA连续复制n次后,含亲代噬菌体的DNA链的子代噬菌体个体应占总数的______.
(6)在蛋白质合成过程中,遗传信息的流动途径表达式是______.
正确答案
解:(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解,该实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质.
(2)上述实验证明了肺炎双球菌的“转化因子”是DNA.
(3)后来,赫尔希和蔡斯用同位素标记方法,进一步表明DNA才是真正的遗传物质.实验包括4个步骤,该实验步骤的正确顺序是:②35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测.
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,由于标记的是DNA,DNA进入细菌内,所以离心后,发现放射性物质存在沉淀物菌体中.
(5)噬菌体的DNA连续复制n次后,得到2n条DNA,含亲代噬菌体的DNA链的有2条,所以含亲代噬菌体的DNA链的子代噬菌体个体应占总数的.
(6)在蛋白质合成过程中,遗传信息的流动途径表达式是.
故答案为:
(1)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(2)肺炎双球菌的“转化因子”是DNA
(3)同位素标记 ②①④③
(4)沉淀物
(5)
(6)
解析
解:(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解,该实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质.
(2)上述实验证明了肺炎双球菌的“转化因子”是DNA.
(3)后来,赫尔希和蔡斯用同位素标记方法,进一步表明DNA才是真正的遗传物质.实验包括4个步骤,该实验步骤的正确顺序是:②35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测.
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,由于标记的是DNA,DNA进入细菌内,所以离心后,发现放射性物质存在沉淀物菌体中.
(5)噬菌体的DNA连续复制n次后,得到2n条DNA,含亲代噬菌体的DNA链的有2条,所以含亲代噬菌体的DNA链的子代噬菌体个体应占总数的.
(6)在蛋白质合成过程中,遗传信息的流动途径表达式是.
故答案为:
(1)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(2)肺炎双球菌的“转化因子”是DNA
(3)同位素标记 ②①④③
(4)沉淀物
(5)
(6)
为验证“遗传物质是DNA,而不是蛋白质”.一位同学设计了以下实验步骤:
第一步:从有荚膜肺炎双球菌中提取DNA
第二步:用提取的DAN培养无荚膜肺炎双球菌
预期结果:无荚膜的肺炎双球菌转化成有荚膜的肺炎双球菌
实验结论:遗传物质是DNA,而不是蛋白质
我们认为,上述实验步骤的设计欠严谨,不能达到实验目的.请回答:
(1)上述实验步骤设计的不严谨之处是:
①______、②______、③______
(2)为达到该实验的目的,你对上述实验步骤的补充是:
①______
②______.
正确答案
解:(1)上述实验步骤设计的不严谨之处是:①该实验没有证明蛋白质不是遗传物质、②没有设置对照(或没有排除R型菌自已会变成S型菌)、③没有证明DNA引起的变异是可遗传的.
(2)为达到该实验的目的,对上述实验步骤的补充是:
①第一步:从有荚膜肺炎双球菌中提取蛋白质,用提取的蛋白质培养无荚膜肺炎双球菌.预测结果:无荚膜肺炎双球菌并没有转化成有荚膜肺炎双球菌.
②第二步:让转化成的有荚膜肺炎双球菌继续繁殖.预测结果:发现有荚膜的性状代代相传(单独培养R型菌,结果没有发生变化).
故答案为:
(1)①该实验没有证明蛋白质不是遗传物质 ②没有设置对照(或没有排除R型菌自已会变成S型菌) ③没有证明DNA引起的变异是可遗传的
(2)①第一步:从有荚膜肺炎双球菌中提取蛋白质,用提取的蛋白质培养无荚膜肺炎双球菌.预测结果:无荚膜肺炎双球菌并没有转化成有荚膜肺炎双球菌
②第二步:让转化成的有荚膜肺炎双球菌继续繁殖.预测结果:发现有荚膜的性状代代相传(单独培养R型菌,结果没有发生变化)
解析
解:(1)上述实验步骤设计的不严谨之处是:①该实验没有证明蛋白质不是遗传物质、②没有设置对照(或没有排除R型菌自已会变成S型菌)、③没有证明DNA引起的变异是可遗传的.
(2)为达到该实验的目的,对上述实验步骤的补充是:
①第一步:从有荚膜肺炎双球菌中提取蛋白质,用提取的蛋白质培养无荚膜肺炎双球菌.预测结果:无荚膜肺炎双球菌并没有转化成有荚膜肺炎双球菌.
②第二步:让转化成的有荚膜肺炎双球菌继续繁殖.预测结果:发现有荚膜的性状代代相传(单独培养R型菌,结果没有发生变化).
故答案为:
(1)①该实验没有证明蛋白质不是遗传物质 ②没有设置对照(或没有排除R型菌自已会变成S型菌) ③没有证明DNA引起的变异是可遗传的
(2)①第一步:从有荚膜肺炎双球菌中提取蛋白质,用提取的蛋白质培养无荚膜肺炎双球菌.预测结果:无荚膜肺炎双球菌并没有转化成有荚膜肺炎双球菌
②第二步:让转化成的有荚膜肺炎双球菌继续繁殖.预测结果:发现有荚膜的性状代代相传(单独培养R型菌,结果没有发生变化)
阅读材料,回答下列问题:
Ⅰ.1928年,英国格里菲思做了肺炎双球菌感染小白鼠的实验:
(1)S型:注射小白鼠,小白鼠死亡.
(2)R型:注射小白鼠,小白鼠存活.
(3)S型:65℃加热灭活,注射小白鼠,小白鼠存活.
(4)R型+S型(65℃加热灭活):注射小白鼠,小白鼠死亡.
分析造成实验(4)结果的原因,可以作出几种假设:
假设①:R型细菌使S型细菌复活;
假设②:______[R或S]型细菌转变为另一种细菌.
Ⅱ.1944年,美国艾弗里等人改进了格里菲思的实验:
(1)R型+适量的S型细菌提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡.由此否定了上面的假设______[①或②];同时表明被杀死的S型菌中有某些活性物质存在,它能使______,这种活性物质可能是:______.
(2)R型+适量核酸酶降解S型细菌细胞提取物:注射小白鼠,小白鼠存活.
Ⅲ.我们认为只有实验还不能得出合理的结论,必须补充一个实验,请你补充并预测实验结果:______.
上述实验令人信服地证明了:______.
正确答案
解:Ⅰ.将R型+S型(65℃加热灭活)注射小白鼠后,造成小白鼠死亡的原因可能是①R型细菌使S型细菌复活;②R型细菌转变为另一种细菌.
Ⅱ.(1)将R型+适量的S型细菌提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡.说明造成小白鼠死亡的原因不是R型细菌使S型细菌复活,而是被杀死的S型菌中有某些活性物质存在,它能使R型菌转化为S型菌,这种活性物质可能是:核酸或蛋白质或多糖.
Ⅲ.将R型+适量核酸酶降解S型细菌细胞提取物:注射小白鼠,小白鼠存活;将R型+适量蛋白质酶降解S型菌细胞提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡.这组实验充分说明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质.
故答案为:
Ⅰ.R
Ⅱ.(1)①R型菌转化为S型菌 核酸(或蛋白质、多糖)
Ⅲ.R型+适量蛋白质酶降解S型菌细胞提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡 DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
解析
解:Ⅰ.将R型+S型(65℃加热灭活)注射小白鼠后,造成小白鼠死亡的原因可能是①R型细菌使S型细菌复活;②R型细菌转变为另一种细菌.
Ⅱ.(1)将R型+适量的S型细菌提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡.说明造成小白鼠死亡的原因不是R型细菌使S型细菌复活,而是被杀死的S型菌中有某些活性物质存在,它能使R型菌转化为S型菌,这种活性物质可能是:核酸或蛋白质或多糖.
Ⅲ.将R型+适量核酸酶降解S型细菌细胞提取物:注射小白鼠,小白鼠存活;将R型+适量蛋白质酶降解S型菌细胞提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡.这组实验充分说明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质.
故答案为:
Ⅰ.R
Ⅱ.(1)①R型菌转化为S型菌 核酸(或蛋白质、多糖)
Ⅲ.R型+适量蛋白质酶降解S型菌细胞提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡 DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
在研究生物的遗传物质的过程中,人们做了很多实验包括著名的“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”.请分析以下实验并回答问题:
(1)科学家格里菲斯利用两种类型的肺炎双球进行转化实验.各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内.①存在有荚膜的肺炎双球菌的是______组,能导致小鼠死亡的是______组.
②通过E、F对照,能说明转化因子是______而不是______.
③F组可以分离出S和R两种肺炎双球菌,F组产生的S型肺炎双球菌可能是______的结果.
(2)科学家赫尔希和蔡斯通过放射性同位素追踪在浸染过程中噬菌体DNA和蛋白质外壳的位置变化.浸染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到悬浮物和沉淀物,检测悬浮物种的放射性,得到如图所示的实验结果.
①通过______的方法分别获得被P和
S标记的噬菌体,用标记的噬菌体浸染细菌,从而追踪在侵染过程中______变化.
②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______.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.
③本实验证明病毒传递和复制遗传特性中______起着作用.
正确答案
解:(1)①由分析可知,存在有加膜的肺炎双球菌的是ABCF组,能导致小鼠死亡的是BCF组.
②通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质.
③F组可以分离出S和R两种肺炎双球菌,F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果.
(2)①赫尔希和蔡斯在实验时,由于噬菌体不能直接生活在培养基中,因此用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体.其中32P表示噬菌体的DNA,35S标记的噬菌体的蛋白质,从而追踪在侵染过程中DNA和蛋白质的位置变化.
②搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,所以搅拌时间过短时,含有放射性的蛋白质外壳就会留在细菌表面留在沉淀物中,从而使得上清液中的放射性较低.由于32P表示噬菌体的DNA,35S标记的噬菌体的蛋白质,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 DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌.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,以证明细菌没有裂解,没有子代噬菌体释放出来,否则细胞外32P放射性会增高.
③由于DNA进入细菌中并且产生子代噬菌体,因此本实验证明病毒传递和复制遗传特性中DNA起着作用.
故答案为:
(1)①ABCF BCF ②DNA 蛋白质 ③基因重组
(2)①用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌 DNA和蛋白质的位置
②使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 较低 细菌没有裂解 32P
③DNA
解析
解:(1)①由分析可知,存在有加膜的肺炎双球菌的是ABCF组,能导致小鼠死亡的是BCF组.
②通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质.
③F组可以分离出S和R两种肺炎双球菌,F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果.
(2)①赫尔希和蔡斯在实验时,由于噬菌体不能直接生活在培养基中,因此用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体.其中32P表示噬菌体的DNA,35S标记的噬菌体的蛋白质,从而追踪在侵染过程中DNA和蛋白质的位置变化.
②搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,所以搅拌时间过短时,含有放射性的蛋白质外壳就会留在细菌表面留在沉淀物中,从而使得上清液中的放射性较低.由于32P表示噬菌体的DNA,35S标记的噬菌体的蛋白质,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 DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌.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,以证明细菌没有裂解,没有子代噬菌体释放出来,否则细胞外32P放射性会增高.
③由于DNA进入细菌中并且产生子代噬菌体,因此本实验证明病毒传递和复制遗传特性中DNA起着作用.
故答案为:
(1)①ABCF BCF ②DNA 蛋白质 ③基因重组
(2)①用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌 DNA和蛋白质的位置
②使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 较低 细菌没有裂解 32P
③DNA
关于遗传物质的探索:
(一) 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)肺炎双球菌具有的细胞器是______;
(4)肺炎双球菌与酵母菌在结构上的主要区别是______;
(二)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物质如表.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.试回答:
(1)子代噬菌体中,只含有32P的有______个,只含有31P的有______个,同时含有32P和31P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______;子代噬菌体的蛋白质分子都含有______元素,这是因为______;
(3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取35S和32P这两种同位素分别标记蛋白质和DNA,能否用14C和18O标记?______(能或不能)说明理由:______.
正确答案
解:(一)(1)由于DNA分子在结构完整时才能使R型细菌发生转化,所以可用DNA水解酶将DNA分子水解,使其失去转化功能,再观察实验现象.因此,第五步实验的操作方法是S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌,观察到的实验结果是只有R型菌落.
(2)通过①②③④对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质.
(3)肺炎双球菌具有的细胞器是核糖体;
(4)肺炎双球菌与酵母菌在结构上的主要区别是肺炎双球菌无核膜包被的细胞核.
(二)(1)子代噬菌体中,只含有32P的有0个,只含有31P的有98个,同时含有32P 和31P的有2个.
(2)子代噬菌体的蛋白质分子中,都没有32S元素,由此说明噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入;子代噬菌体的蛋白质分子都含有35S 元素,这是因为子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用35S标记的氨基酸为原料合成的;子代噬菌体的蛋白质合成的场所是细菌的核糖体.
(3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取35S和32P,这两种同位素分别标记蛋白质和DNA,不能用14C和18O标记,因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素,侵染细菌后无法确认放射性物质的来源.
故答案为:
(一)(1)S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌R型菌落
(2)DNA是遗传物质(转化因子)
(3)核糖体
(4)肺炎双球菌无核膜包被的细胞核
(二)(1)0 98 2
(2)32S 噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入
35S 子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用35S标记的氨基酸为原料合成的
(3)不能 S仅存在于蛋白质外壳中,而P则存在于DNA中,不能用14C和18O标记,噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素,侵染细菌后无法确认放射性物质的来源
解析
解:(一)(1)由于DNA分子在结构完整时才能使R型细菌发生转化,所以可用DNA水解酶将DNA分子水解,使其失去转化功能,再观察实验现象.因此,第五步实验的操作方法是S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌,观察到的实验结果是只有R型菌落.
(2)通过①②③④对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质.
(3)肺炎双球菌具有的细胞器是核糖体;
(4)肺炎双球菌与酵母菌在结构上的主要区别是肺炎双球菌无核膜包被的细胞核.
(二)(1)子代噬菌体中,只含有32P的有0个,只含有31P的有98个,同时含有32P 和31P的有2个.
(2)子代噬菌体的蛋白质分子中,都没有32S元素,由此说明噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入;子代噬菌体的蛋白质分子都含有35S 元素,这是因为子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用35S标记的氨基酸为原料合成的;子代噬菌体的蛋白质合成的场所是细菌的核糖体.
(3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取35S和32P,这两种同位素分别标记蛋白质和DNA,不能用14C和18O标记,因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素,侵染细菌后无法确认放射性物质的来源.
故答案为:
(一)(1)S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌R型菌落
(2)DNA是遗传物质(转化因子)
(3)核糖体
(4)肺炎双球菌无核膜包被的细胞核
(二)(1)0 98 2
(2)32S 噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入
35S 子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用35S标记的氨基酸为原料合成的
(3)不能 S仅存在于蛋白质外壳中,而P则存在于DNA中,不能用14C和18O标记,噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素,侵染细菌后无法确认放射性物质的来源
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型细菌之间的转论过程如图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人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.
正确答案
解:(1)由于青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,所以无青霉素抗性的细菌与青霉素接触,不能合成细胞壁,细菌细胞吸水过多,细胞膜因没有细胞壁的保护而过度膨胀发生破裂,导致细菌死亡.
(2)S型细菌中存在某种“转化因子”,能将部分R型细菌转化成S型细菌,因此,在实验4中死亡的小鼠中能够分离出S型和R型细菌.
(3)根据题意和图1分析可知:可以用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分R型和S型细菌.
(4)图2中步骤①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DNA水解酶的作用下分解,另一条链与感受态特异蛋白结合进人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荚膜有关,细菌此结构的有无受DNA控制.
(5)性状的表达都需经过转录和翻译两个过程.
故答案为:
(1)细菌细胞吸水过多,细胞膜过度膨胀发生破裂
(2)S型和R
(3)用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分
(4)①DNA水解 荚膜 DNA(或控制荚膜合成的基因)
(5)转录 翻译
解析
解:(1)由于青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,所以无青霉素抗性的细菌与青霉素接触,不能合成细胞壁,细菌细胞吸水过多,细胞膜因没有细胞壁的保护而过度膨胀发生破裂,导致细菌死亡.
(2)S型细菌中存在某种“转化因子”,能将部分R型细菌转化成S型细菌,因此,在实验4中死亡的小鼠中能够分离出S型和R型细菌.
(3)根据题意和图1分析可知:可以用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分R型和S型细菌.
(4)图2中步骤①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DNA水解酶的作用下分解,另一条链与感受态特异蛋白结合进人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荚膜有关,细菌此结构的有无受DNA控制.
(5)性状的表达都需经过转录和翻译两个过程.
故答案为:
(1)细菌细胞吸水过多,细胞膜过度膨胀发生破裂
(2)S型和R
(3)用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分
(4)①DNA水解 荚膜 DNA(或控制荚膜合成的基因)
(5)转录 翻译
扫码查看完整答案与解析