阅读下列材料。
材料一:T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的,在头部内含有一个DNA分子。科学家用不同放射性的同位素分别标记噬菌体的蛋白质分子和DNA分子并开展相关实验,证明噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌内部,蛋白质没有进入。
材料二:根据同位素示踪的结果,新合成的双链DNA分子中,有一条链是来自亲代的DNA,另一条链是新合成的。5-溴尿嘧啶(BrdU)与胸腺嘧啶脱氧核苷类似,能够替代后者与腺嘌呤(A)配对,掺入新合成的一条DNA链中。用Giemsa染料染色,含BrdU的脱氧核苷酸链着色很浅(浅蓝色),与母链的着色(深蓝色)明显不同,会出现色差染色体。
回答下列问题:
(1)在噬菌体侵染细菌的实验中,用放射性同位素32P标记噬菌体的______ 分子,与细菌混合培养适当时间后,经______ 、离心,对标记物质进行检测,放射性主要出现在______ (填“悬浮液”或“沉淀物”)中。
(2)材料二说明,DNA复制的方式为______ (填“全保留”“半保留”或“弥散”)复制。
(3)依据材料二,将洋葱根尖分生组织放在含BrdU的培养液中进行培养,跟踪观察其中一个细胞(2n=16)处于第1、2、3个细胞周期时姐妹染色单体的着色情况,完善下表。
(4)在真核细胞中,染色体复制与DNA复制的关系是什么?__________________ 。
材料一:T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的,在头部内含有一个DNA分子。科学家用不同放射性的同位素分别标记噬菌体的蛋白质分子和DNA分子并开展相关实验,证明噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌内部,蛋白质没有进入。
材料二:根据同位素示踪的结果,新合成的双链DNA分子中,有一条链是来自亲代的DNA,另一条链是新合成的。5-溴尿嘧啶(BrdU)与胸腺嘧啶脱氧核苷类似,能够替代后者与腺嘌呤(A)配对,掺入新合成的一条DNA链中。用Giemsa染料染色,含BrdU的脱氧核苷酸链着色很浅(浅蓝色),与母链的着色(深蓝色)明显不同,会出现色差染色体。
回答下列问题:
(1)在噬菌体侵染细菌的实验中,用放射性同位素32P标记噬菌体的
(2)材料二说明,DNA复制的方式为
(3)依据材料二,将洋葱根尖分生组织放在含BrdU的培养液中进行培养,跟踪观察其中一个细胞(2n=16)处于第1、2、3个细胞周期时姐妹染色单体的着色情况,完善下表。
第1次分裂中期 | 第2次分裂中期 | 第3次分裂中期 | |
每个细胞中浅蓝色染色单体数 | 0条 | ① | ② |
所有细胞中浅蓝色染色单体总数 | 0条 | ③ | 96条 |
(4)在真核细胞中,染色体复制与DNA复制的关系是什么?
更新时间:2023-05-03 17:17:05
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【推荐1】在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上,上清液中不应含放射性物质,下层沉淀物中应具有很高的放射性;而实验的最终结果显示:离心后,上清液具有一定的放射性,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大肠杆菌实验中,用32P标记噬菌体的DNA所体现的实验方法是________________________________ 。
(2)在理论上,上清液放射性应该为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:
①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物质含量______________ ,其原因是___________________________ 。
②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,是否属于误差的来源呢?________________ ,理由是_______________________________ 。
(4)在实验中,赫尔希和蔡斯同时用被35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,结果发现沉淀物中也出现少量放射性物质,为排除噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的可能,应进一步采取的措施是_________________________________________________________________ 。
(5)请设计一个方法,来大量制备用35S标记的噬菌体(简要说明)____________ 。
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中,用32P标记噬菌体的DNA所体现的实验方法是
(2)在理论上,上清液放射性应该为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:
①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物质含量
②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,是否属于误差的来源呢?
(4)在实验中,赫尔希和蔡斯同时用被35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,结果发现沉淀物中也出现少量放射性物质,为排除噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的可能,应进一步采取的措施是
(5)请设计一个方法,来大量制备用35S标记的噬菌体(简要说明)
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名校
【推荐2】1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,请回答下列有关问题:
(1)与肺炎双球菌相比,在赫尔希和蔡斯实验中,以噬菌体作为实验材料,该实验材料的优点是________________________ 。
(2)实验中首先通过用含_______ 或________ 的培养基分别培养大肠杆菌,再用未标记的噬菌体侵染上述细菌,可以获得__________ 的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。
(3)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,离心得到上清液和沉淀物,然后检测“被侵染的细菌”的存活率,以及上清液中的放射性,实验结果如下图所示。_______________________ 。
②当搅拌时间少于1分钟时,上清液中35S和32P的放射性较低,而搅拌时间足够长以后,上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,由此证明了____________________ 。
③图中表明“被侵染的细菌”存活率保持在___________ ,通过该数据可以判断出,被侵染的细菌__________ (“未”或“已”)裂解,否则胞外____________ 放射性会增高。
(4)本实验证明病毒复制和传递遗传信息的过程中__________________ 起着作用。
(1)与肺炎双球菌相比,在赫尔希和蔡斯实验中,以噬菌体作为实验材料,该实验材料的优点是
(2)实验中首先通过用含
(3)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,离心得到上清液和沉淀物,然后检测“被侵染的细菌”的存活率,以及上清液中的放射性,实验结果如下图所示。
②当搅拌时间少于1分钟时,上清液中35S和32P的放射性较低,而搅拌时间足够长以后,上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,由此证明了
③图中表明“被侵染的细菌”存活率保持在
(4)本实验证明病毒复制和传递遗传信息的过程中
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【推荐3】下面是肺炎双球菌的体内转化实验和噬菌体侵染细菌实验,请回答相关问题:
(一)肺炎双球菌的体内转化实验:
实验1:R型活细菌+小鼠→小鼠存活;
实验2:S型活细菌+小鼠→小鼠死亡→分离出S型活细菌;
实验3:加热后杀死的S型细菌十小鼠→小鼠存活;
实验4:加热后杀死的S型细菌+R型活细菌+小鼠→小鼠死亡。
请回答下列相关问题:
(1)实验中感染小鼠的肺炎双球菌有两种类型:R型和S型,其中有荚膜的是____________ (选填“R型”或“S型”)细菌。
(2)实验4中,从死亡的小鼠体内能够分离出______________ 细菌。
(3)如图为实验4小鼠体内R型细菌的增长曲线,请在图中绘出S型细菌的增长情况。
_______
(4)本实验得出的结论:_______ 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。
(二)噬菌体侵染细菌实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/7/1703891995402240/1707480629649408/STEM/e740aa82827347dcac7ad8cbe388a7ac.png?resizew=601)
(5)图2中用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,标记元素所在部位是图1中的___________ 。(填序号)
(6)赫尔希和蔡斯设计的另一组实验是用_______ 标记噬菌体的DNA,侵染未标记的细菌,经过保温、搅拌、离心等步骤后,发现离心管的上清液中放射性很低,而沉淀物中的放射性很高,结合图2,两组实验的结果说明亲代噬菌体的______________ 进入了细菌。
(一)肺炎双球菌的体内转化实验:
实验1:R型活细菌+小鼠→小鼠存活;
实验2:S型活细菌+小鼠→小鼠死亡→分离出S型活细菌;
实验3:加热后杀死的S型细菌十小鼠→小鼠存活;
实验4:加热后杀死的S型细菌+R型活细菌+小鼠→小鼠死亡。
请回答下列相关问题:
(1)实验中感染小鼠的肺炎双球菌有两种类型:R型和S型,其中有荚膜的是
(2)实验4中,从死亡的小鼠体内能够分离出
(3)如图为实验4小鼠体内R型细菌的增长曲线,请在图中绘出S型细菌的增长情况。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/7/1703891995402240/1707480629649408/STEM/8d8e15fdd4b348749ee584b687bcad3c.png?resizew=218)
(4)本实验得出的结论:
(二)噬菌体侵染细菌实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/7/1703891995402240/1707480629649408/STEM/e740aa82827347dcac7ad8cbe388a7ac.png?resizew=601)
(5)图2中用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,标记元素所在部位是图1中的
(6)赫尔希和蔡斯设计的另一组实验是用
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解题方法
【推荐1】DNA复制时,子链的合成与延伸需要RNA引物引导,引物的3'羟基端作为新合成子链的起始。图1、图2分别为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图,每条链5'→3'的方向由箭头指示,粗线代表母链(a链和b链),细线代表新生链(滞后链和前导链)。______ (相同/相反);前导链的合成需要_______ (一个/多个)RNA引物。
(2)DNA复制结束阶段,需去除引物并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5'→3'方向进行,导致图2中___ (编号选填)处的引物去除后,缺口无法填补,造成DNA缩短。
端粒位于真核生物染色体两端,是由若干串联的DNA重复序列(四膜虫: 5'-TTGGGG-3';哺乳动物:5'-TTAGGG-3')和蛋白质形成的复合体。端粒重复序列随着细胞分裂次数的增加而不断减少,导致端粒缩短;当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂并开始凋亡。而细胞中存在的端粒酶则可以合成并延伸端粒。图7为真核生物四膜虫端粒合成延伸过程。____ (大于/等于/小于)人类的一个端粒重复序列所含氢键数。正常情况下,人类有丝分裂中期的一个细胞中,含有____ 个端粒。
(4)端粒重复序列修复使用的原料是(1)__ ,端粒酶的作用与(2)______ 类似。(编号选填)
①脱氧核苷三磷酸 ②核糖核苷三磷酸 ③逆转录酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶
(5)下列有关端粒的叙述中,正确的是______。
(2)DNA复制结束阶段,需去除引物并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5'→3'方向进行,导致图2中
端粒位于真核生物染色体两端,是由若干串联的DNA重复序列(四膜虫: 5'-TTGGGG-3';哺乳动物:5'-TTAGGG-3')和蛋白质形成的复合体。端粒重复序列随着细胞分裂次数的增加而不断减少,导致端粒缩短;当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂并开始凋亡。而细胞中存在的端粒酶则可以合成并延伸端粒。图7为真核生物四膜虫端粒合成延伸过程。
(4)端粒重复序列修复使用的原料是(1)
①脱氧核苷三磷酸 ②核糖核苷三磷酸 ③逆转录酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶
(5)下列有关端粒的叙述中,正确的是______。
A.端粒酶对维持染色体DNA的完整性起重要作用 |
B.人类的少数细胞如造血干细胞,端粒酶活性较高 |
C.人体大部分细胞因缺乏端粒酶基因,故不能延伸端粒 |
D.癌细胞内可能存在延伸端粒的机制,使其能够无限增殖 |
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解题方法
【推荐2】如图1表示细胞中DNA分子复制的部分示意图。图中虚线表示DNA复制原点(启动DNA复制的特定序列)所在位置;泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。回答下列问题:____ (按5'→3'的顺序写)。DNA分子中____ 碱基对比例越高,DNA分子越稳定。
(2)据图1分析,模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中,表示5'端的是____ ,判断依据是____ 。
(3)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始,有单向复制和双向复制(如图2)。放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷)在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷,设计实验探究大肠杆菌DNA复制的方向,实验思路:复制开始时,首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌、一段时间后转移到____ 的培养基中继续培养,用放射自显影技术观察____ 。
预测实验结果和得出结论;①若____ ,则DNA分子复制为单向复制;②若____ 则DNA分子复制为双向复制。
(2)据图1分析,模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中,表示5'端的是
(3)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始,有单向复制和双向复制(如图2)。放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷)在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷,设计实验探究大肠杆菌DNA复制的方向,实验思路:复制开始时,首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌、一段时间后转移到
预测实验结果和得出结论;①若
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名校
【推荐3】果蝇体细胞中有4对染色体,易饲养,繁殖快,突变型多,个体小,是一种很好的遗传学实验材料。果蝇的长翅和残翅、刚毛和截毛各为一对相对性状,分别由等位基因A/a和B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上。某生物兴趣小组为探究两对相对性状的遗传规律,进行了如下杂交实验。
(1)果蝇的一个卵原细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂(不考虑突变和交叉互换),那么减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有_____ 条;减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有______ 条;其产生含有15N标记的卵细胞的概率为______ 。
(2)若实验一为正交,则实验二为____________ 。由此可以判断长翅和残翅是由____________ 上的基因控制的,截毛的遗传方式是________________________ 。
(3)实验一F2中长翅刚毛雌性个体的基因型有____ 种,实验二F2中长翅刚毛雄性个体的基因型为______________ 。若让实验一F2中的长翅刚毛雌性个体和实验二F2中的长翅刚毛雄性个体自由交配,则后代为长翅刚毛的概率是____________ 。
(4)为进一步验证两对相对性状是否遵循自由组合定律,可选用实验一F1雄性个体与另一雌性个体作为亲本进行测交实验,请写出该测交实验的分析图解。
亲本组合 | F1表型 | F2表型及比例 | |
实验一 | 长翅刚毛(♀)×残翅截毛(♂) | 长翅刚毛(♀):长翅刚毛(♂)=1:1 | ♀长翅刚毛:残翅刚毛=3:1 |
♂:长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=3:1: 3:1 | |||
实验二 | 长翅刚毛(♂) ×残翅截毛(♀) | 长翅刚毛(♀):长翅截毛(♂)=1:1 | ♀:长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=3:1: 3:1 |
♂:长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=3:1: 3:1 |
(1)果蝇的一个卵原细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂(不考虑突变和交叉互换),那么减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有
(2)若实验一为正交,则实验二为
(3)实验一F2中长翅刚毛雌性个体的基因型有
(4)为进一步验证两对相对性状是否遵循自由组合定律,可选用实验一F1雄性个体与另一雌性个体作为亲本进行测交实验,请写出该测交实验的分析图解。
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【推荐1】将含14N-DNA的酵母菌转移到15NH4C1培养液中,培养24 h后提取子代酵母菌的DNA。将DNA热变性处理(解开双螺旋,变成单链),然后进行密度梯度离心,管中出现两种条带,且分别对应两个峰,如图所示。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/23/1930281282904064/1930877279395840/STEM/ba333cfd5af44838bfe915fec63f5db5.png?resizew=448)
(1)酵母菌细胞中进行DNA复制的场所有__________ ,复制方式为_________________ 。在DNA复制过程中,___________ 为复制提供了精确的模板,通过___________ ,保证了复制能够准确地进行。
(2)根据图中信息可知酵母菌的细胞周期为___________ h。根据条带的数目和位置___________ (填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/23/1930281282904064/1930877279395840/STEM/ba333cfd5af44838bfe915fec63f5db5.png?resizew=448)
(1)酵母菌细胞中进行DNA复制的场所有
(2)根据图中信息可知酵母菌的细胞周期为
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【推荐2】下图甲表示某基因型为AaBB的雄性动物细胞处于有丝分裂某个时期的细胞图像,图乙是该动物产生的一个精细胞,图丙表示该动物细胞分裂过程中相关物质的变化。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/17/2745079300038656/2747077351530496/STEM/085d126e-4fbb-4db1-b0a5-58794e393a9a.png)
(1)该动物初级精母细胞中四分体的数目是_________ 个;图甲细胞对应图丙的_____________ 段。
(2)图甲细胞中,已知基因A位于染色体1上,则染色体3上所含的基因是_____________ 。图乙所示的精子在其产生过程中染色单体间可能发生了__________________ ﹔根据染色体的类型,绘出来自同一个次级精母细胞的精子染色体组成图__________________________ 。
(3)图丙中,bc段形成的原因是_____________ ;若是雌性动物,在减数分裂过程中对应de段的细胞名称是_____________ 。
(4)若将该生物一个精原细胞放在含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中进行一次有丝分裂,然后在不含放射性标记的培养基中完成减数分裂(不考虑交叉互换),则产生的一个子细胞中被3H标记的脱氧核苷酸单链可能有_____________ 条。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/17/2745079300038656/2747077351530496/STEM/085d126e-4fbb-4db1-b0a5-58794e393a9a.png)
(1)该动物初级精母细胞中四分体的数目是
(2)图甲细胞中,已知基因A位于染色体1上,则染色体3上所含的基因是
(3)图丙中,bc段形成的原因是
(4)若将该生物一个精原细胞放在含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中进行一次有丝分裂,然后在不含放射性标记的培养基中完成减数分裂(不考虑交叉互换),则产生的一个子细胞中被3H标记的脱氧核苷酸单链可能有
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【推荐3】microRNA(miRNA)是存在于动植物体内的大约由22个核苷酸组成的短RNA,其虽然在细胞内不参与蛋白质的编码,但作为基因调控因子,却影响了从发育到生理机能再到应激反应的大部分生物学过程。如图表示线虫细胞中miRNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制。请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/25/2427267110764544/2427790948917248/STEM/88e45e79-15d9-4d79-bf08-20951794ac3d.png)
(1)图中A过程需要的酶是____________ ;在B过程中发生碱基互补配对的两个生物大分子是____________ 。
(2)基因lin-14的部分碱基发生了变化,但其编码的lin-14蛋白质可能不变,其原因是____________ ;图中①上同时结合多个核糖体的意义是________________________ 。
(3)由图可知,miRNA调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制____________ 过程。
(4)在图中,如果物质①中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%,则可得出与其对应的DNA片段中胞嘧啶占____________ 。
(5)将全部DNA分子双链经32P标记的线虫体细胞(染色体数为2n=12)置于不含32P的培养基中培养,经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞,检测子细胞中的情况。一个细胞中含32P的染色体最多为____________ 条,含有标记染色体的细胞数可能为____________ 个。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/25/2427267110764544/2427790948917248/STEM/88e45e79-15d9-4d79-bf08-20951794ac3d.png)
(1)图中A过程需要的酶是
(2)基因lin-14的部分碱基发生了变化,但其编码的lin-14蛋白质可能不变,其原因是
(3)由图可知,miRNA调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制
(4)在图中,如果物质①中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%,则可得出与其对应的DNA片段中胞嘧啶占
(5)将全部DNA分子双链经32P标记的线虫体细胞(染色体数为2n=12)置于不含32P的培养基中培养,经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞,检测子细胞中的情况。一个细胞中含32P的染色体最多为
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