【題目】分析下列關(guān)于探究DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),回答問題。

Ⅰ.研究表明,S型肺炎雙球菌的DNA在進(jìn)入R型肺炎雙球菌之前,會被酶①降解為具有黏性末端的片段,然后酶②使S型菌DNA的雙鏈打開,此后DNA的一條鏈被降解,DNA的另一條鏈進(jìn)入R型菌體內(nèi)部。在現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)中,可以通過加入“某化學(xué)物質(zhì)”,誘導(dǎo)R型菌進(jìn)入感受態(tài),以增大R型菌細(xì)胞壁的通透性,利于S型菌DNA片段通過體內(nèi)同源重組被整合到R型菌的基因組中,實(shí)現(xiàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化。

1)上述材料中,酶①是_____,酶②是________某化學(xué)物質(zhì)可能是________。

2)下列關(guān)于艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是__________。

A.本實(shí)驗(yàn)需要制備固體培養(yǎng)基

BS型菌的DNA不能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化

CR型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的實(shí)質(zhì)是染色體變異

D.轉(zhuǎn)化形成的S型菌后代僅一半是S型菌

Ⅱ.1952年,赫爾希和蔡斯完成了著名的T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),有力地證明了DNA是遺傳物質(zhì)。

3)該實(shí)驗(yàn)分別用32p35S標(biāo)記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),圖中標(biāo)記元素所在部位依次是 __________________________。

4)若測定放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中,則獲得該實(shí)驗(yàn)中標(biāo)記的噬菌體的培養(yǎng)方法是________。

5)在“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”中,噬菌體與大腸桿菌保溫時間長短與放射性高低的關(guān)系圖可能如下,下列關(guān)聯(lián)中最合理的是(35S標(biāo)記的噬菌體記為甲組,32P標(biāo)記的噬菌體記為乙組)__________。

A.甲組上清液b B.乙組上清液a

C.甲組沉淀物c D.乙組沉淀物d

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶 解旋酶 CaCl2 A ①④ 用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用此大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體 D

【解析】

①限制性核酸內(nèi)切酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂,結(jié)果形成黏性末端或平末端。②DNA分子復(fù)制開始時,DNA分子首先利用細(xì)胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把兩條螺旋的雙鏈解開,這個過程叫解旋。③將目的基因?qū)氪竽c桿菌等微生物細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是:用CaCl2Ca2+處理,增大細(xì)胞壁的通透性,使其成為感受態(tài)細(xì)胞。④T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)操作程序是:用32P35S標(biāo)記的T2噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,經(jīng)過短時間的保溫后,攪拌、離心,檢查上清液和沉淀物中的放射性。實(shí)驗(yàn)原理是:噬菌體侵染細(xì)菌時,DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中,而蛋白質(zhì)外殼仍留在細(xì)菌細(xì)胞外;在噬菌體的DNA的指導(dǎo)下,利用細(xì)菌細(xì)胞中的物質(zhì)來合成噬菌體的組成成分。

(1) 酶①能夠使S型肺炎雙球菌的DNA降解為具有黏性末端的片段,說明酶①是限制性核酸內(nèi)切酶。酶②可以使S型菌DNA的雙鏈打開,說明酶②是解旋酶。用CaCl2處理細(xì)菌,可增大其細(xì)胞壁的通透性,使其成為感受態(tài)細(xì)胞,因此上述材料中的“某化學(xué)物質(zhì)”可能是CaCl2

(2) 艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程是:將S型菌中的物質(zhì)進(jìn)行提純和鑒定,然后將提純的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)分別加入到培養(yǎng)了R型菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng),因此本實(shí)驗(yàn)需要制備固體培養(yǎng)基,A正確;該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是:只有加入S型菌的DNAR型菌才能轉(zhuǎn)化為S型菌,即S型菌能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,B錯誤;R型菌與S型菌都沒有染色體,均不能發(fā)生染色體變異,R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的實(shí)質(zhì)是基因重組,C錯誤;轉(zhuǎn)化形成的S型菌的后代都是S型菌,D錯誤。

(3) 圖中①②③分別表示組成DNA的磷酸、脫氧核糖與含氮的堿基,表示組成蛋白質(zhì)的氨基酸的R基,⑤表示肽鍵,其中①④分別含有P元素、S元素?梢姡搶(shí)驗(yàn)分別用32p35S標(biāo)記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),圖中標(biāo)記元素所在部位依次是。

(4) T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),分別用32p35S標(biāo)記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)。T2噬菌體侵染細(xì)菌時,DNA分子進(jìn)入到大腸桿菌的細(xì)胞中,蛋白質(zhì)外殼留在外面,因?yàn)槭删w較輕,攪拌離心后,大腸桿菌主要集中在沉淀物中,噬菌體及其蛋白質(zhì)外殼存在于上清液中。若測定放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中,則獲得該實(shí)驗(yàn)中標(biāo)記的噬菌體的培養(yǎng)方法是:用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用此大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。

(5)甲組用35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,甲組的噬菌體在侵染大腸桿菌時,蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入大腸桿菌內(nèi),經(jīng)過攪拌離心后,蛋白質(zhì)外殼分布在上清液中,且放射性強(qiáng)度與保溫時間長短沒有關(guān)系,對應(yīng)于曲線c,而大腸桿菌主要集中在沉淀物中,因此理論上沉淀物中沒有放射性,A、C錯誤;乙組用32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA,而DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制,乙組的噬菌體侵染大腸桿菌后混合保溫培養(yǎng),在最初的一段時間內(nèi),注入到大腸桿菌細(xì)胞中的親代噬菌體的DNA分子數(shù)目隨著時間的推移而逐漸增多,因而離心后沉淀物中放射性逐漸增強(qiáng),上清液中沒有放射性,但超過一定時間,隨著大腸桿菌裂解,釋放出的子代噬菌體逐漸增多,會使離心后的上清液的放射性含量升高,而沉淀物中的放射性強(qiáng)度則會隨著時間的推移而逐漸降低,B錯誤,D正確。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】鹽藻是一種單細(xì)胞真核藻類,其鞭毛是由微管蛋白聚合而成的。為研究泛素和蛋白酶體是否參與鹽藻鞭毛的解聚過程,科研人員進(jìn)行了相關(guān)研究。

(1)借助熒光顯微鏡,觀察到鹽藻鞭毛上存在泛素,它是由76個________組成的多肽,可與微管蛋白形成泛素化蛋白。

(2)科研人員檢測了不同處理下鹽藻鞭毛中泛素化蛋白的含量,其電泳結(jié)果如圖1。(對照組:正常生長狀態(tài)的鹽藻細(xì)胞;組裝組:鞭毛組裝狀態(tài)的鹽藻細(xì)胞;解聚組:鞭毛解聚狀態(tài)的鹽藻細(xì)胞)

據(jù)圖1分析,與對照組相比,鞭毛解聚組細(xì)胞內(nèi)泛素化蛋白含量________,由此推測,泛素參與了________過程。

(3)進(jìn)一步用帶有熒光的物質(zhì)檢測鹽藻蛋白酶體的活性,結(jié)果如圖2。據(jù)圖分析,鞭毛解聚組蛋白酶體的活性________對照組。

(4)綜合圖1和圖2說明________________________________________________。

(5)圖3為泛素(Ub)作用機(jī)理示意圖

據(jù)圖3分析,在多種酶的________作用及ATP供能條件下,微管蛋白的________斷裂,導(dǎo)致鞭毛解聚。

(6)人體組織細(xì)胞中存在多種蛋白質(zhì)降解途徑,請你再舉一例:______________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】閱讀下面的材料,完成(1)~(3)題。

達(dá)農(nóng)病患者的新希望——基因治療

達(dá)農(nóng)病是一種極其罕見的伴X顯性遺傳病,1981年國際上首次報(bào)道該病,2012年我國發(fā)現(xiàn)首個病例。達(dá)農(nóng)病因是由于溶酶體相關(guān)膜蛋白2(LAMP2)的基因突變,使細(xì)胞中負(fù)責(zé)清除與回收蛋白質(zhì)的系統(tǒng)喪失功能,進(jìn)一步導(dǎo)致心臟、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)等功能障礙,最終因心力衰竭而死亡。該病一般幼年起病,20歲以前發(fā)病,一般會在30歲之前死亡。

達(dá)農(nóng)病至今尚無有效治療方法,國外有報(bào)道通過心臟移植維持生命的治療手段。然而,達(dá)農(nóng)病危及器官并非只有心臟,且心臟移植難度大,對于大多數(shù)患者來說并不現(xiàn)實(shí)。20203月發(fā)表于《Science Translational Medicine》雜志上的一項(xiàng)新研究中,加利福尼亞大學(xué)的研究人員嘗試用基因療法治療達(dá)農(nóng)病。

基因治療利用腺相關(guān)病毒(DNA病毒)做為基因載體。重組腺相關(guān)病毒載體源于非致病的野生型腺相關(guān)病毒,具有安全性好、宿主細(xì)胞范圍廣和在體內(nèi)表達(dá)時間長等特點(diǎn)。

研究人員首先構(gòu)建了敲除LAMP2基因的小鼠模型,然后通過腺相關(guān)病毒將治療性基因(LAMP2)輸送到特定的組織和器官中。研究發(fā)現(xiàn)攜帶人LAMP2基因的重組腺相關(guān)病毒在達(dá)農(nóng)病模型小鼠的心臟、肝臟和骨骼肌組織均得到表達(dá),從而改善代謝異常和心臟功能,并提高存活率,而在接受基因治療的小鼠中并未檢測到抗LAMP2抗體的存在。

該研究團(tuán)隊(duì)已開始進(jìn)行針對達(dá)農(nóng)病的人類臨床試驗(yàn),這也是首次使用基因療法來治療遺傳性心臟疾病的試驗(yàn),這項(xiàng)研究對于達(dá)農(nóng)病患者而言是重要的一項(xiàng)進(jìn)步。

1)達(dá)農(nóng)病屬于顯性遺傳病,但群體發(fā)病率極低。一是基因突變具有_______的特點(diǎn),還可能的原因是________。

2)寫出人的LAMP2基因在達(dá)農(nóng)病模型小鼠的心臟、肝臟和骨骼肌組織中表達(dá)的過程(文字或圖示):_____________________。

3)請結(jié)合已有知識,評價基因治療與心臟移植相比的優(yōu)勢是:__________ ;可能的風(fēng)險有:_____________________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖表示人體中甲、乙、丙、丁4種體液之間的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )

A.抗原、抗體特異性結(jié)合可發(fā)生在甲中

B.乙表示組織液,丙表示淋巴

C.丁中O2濃度不可能比甲中的高

D.當(dāng)甲中的蛋白質(zhì)含量過低時可引起水腫

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點(diǎn),圖甲、圖乙中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn),其中切割位點(diǎn)相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,最宜選用哪兩種限制酶切割

A.BamHⅠ和HindB.BclⅠ和Hind

C.BamHⅠ和Sau3AD.BclⅠ和Sau3A

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖為真核細(xì)胞某基因的結(jié)構(gòu)簡圖,共含有2000個堿基對,其中堿基A20%。下列有關(guān)敘述正確的是(

A.該基因復(fù)制兩次,共需要3600個堿基G

B.該基因復(fù)制時解旋酶作用于①③兩處

C.若②替換為GC,則該基因控制的性狀一定發(fā)生改變

D.在該基因片段中,每個磷酸基團(tuán)連接1個脫氧核糖

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖甲是真核細(xì)胞中能夠進(jìn)行的某些代謝過程簡圖,圖乙是在濃度一定、環(huán)境溫度為25 ℃、不同光照強(qiáng)度下測得的小麥葉片的光合作用強(qiáng)度。請據(jù)圖分析回答問題:

(1)圖甲中①③生理過程在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的場所分別是______________、____________。

(2)圖甲中過程④__________(填“能”或“不能”)發(fā)生在人體細(xì)胞中。

(3)在圖乙中B點(diǎn)時,葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有__________。C點(diǎn)時,該植物的總光合速率為_______mg·dm2葉·h1(CO2吸收量表示)。

(4)當(dāng)植物缺鎂時(其他外界條件不變),圖乙中的B點(diǎn)將_________ (填“左移”或“右移”)。

(5)此實(shí)驗(yàn)中小麥植株進(jìn)行光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25 ℃和30 ℃,如果將實(shí)驗(yàn)中的溫度25 ℃改為30 ℃,圖乙中的B點(diǎn)將___(填“左移”或“右移”)。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】圖①表示生物b基因正常轉(zhuǎn)錄過程中的局部圖解;圖②表示該生物正常個體的體細(xì)胞部分基因和染色體的關(guān)系;該生物的黑色素合成需要如圖③所示的3類基因參與控制,三類基因的控制均表現(xiàn)為完全顯性。下列說法正確的是

A.圖①中,若b2RNA鏈,則b1鏈的(A+T+C/b2鏈的(A+U+G=1

B.由圖②所示的基因型可以推知:該生物體不能合成黑色素

C.若發(fā)育成該生物的受精卵中一個b基因突變?yōu)?/span>B,則該生物體仍可合成出物質(zhì)乙

D.圖②所示的生物體中可能存在含有4b基因的某細(xì)胞

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中干重及脂肪含量的變化,某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng),定期檢測萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪含量和干重。結(jié)果表明:脂肪含量逐漸減少,到第11 d時減少了90%,干重變化如圖所示。

回答下列問題。

1)為了觀察胚乳中的脂肪,常用__________染液對種子胚乳切片染色,然后在顯微鏡下觀察,可見________色的脂肪顆粒。

2)實(shí)驗(yàn)過程中,導(dǎo)致萌發(fā)種子干重增加的主要元素是________(“C”、“N”“O”)。

3)實(shí)驗(yàn)第11 d后,如果要使萌發(fā)種子(含幼苗)的干重增加,必須提供的條件是______________________

4 幼苗光合作用后,CO2進(jìn)入葉綠體與五碳化合物結(jié)合而被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供的物資有_________(多選)。

A.NADPH B.NADP+ C.ATP  D.ADP+Pi E.O2 F.NADH G.NAD+

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同步練習(xí)冊答案