人們通過對青霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素等抗生素研究發(fā)現(xiàn),抗生素之所以能夠殺死細(xì)菌等病原體而對人體無害,是因為抗生素能夠有效地阻斷細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)合成,而不影響人體細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成。于是人們對此現(xiàn)象提出了許多假設(shè),其中有如下兩點:

(1)抗生素能阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程,而不影響人體DNA的轉(zhuǎn)錄過程;

(2)抗生素能阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運RNA的功能,而不影響人體轉(zhuǎn)運RNA的功能;
接下來需要對這些假設(shè)逐一進行實驗驗證。請寫出你的驗證性實驗的基本思路,并對實驗結(jié)果和結(jié)論進行預(yù)測。(不要求寫具體的實驗步驟)
(1)驗證抗生素是否阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)錄過程的實驗
①基本實驗思路:設(shè)置甲、乙兩組實驗進行體外模擬____過程,甲組滴加適量的一定濃度的____,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件____。最后檢測兩組實驗中的____生成量。
②實驗結(jié)果、結(jié)論:若甲、乙兩組中RNA的生成量相等,則____;若甲組中RNA生成量少于乙組中的RNA生成量,則____。
(2)驗證抗生素是否阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運RNA功能的實驗
①實驗基本思路:設(shè)置甲、乙兩組實驗,進行體外模擬細(xì)菌的翻譯過程。甲組加入用抗生素處理后的各種轉(zhuǎn)運RNA,乙組____
_______________________________________________________________________。
②實驗結(jié)果、結(jié)論:若甲、乙兩組中蛋白質(zhì)的生成量相等,則____
_____________________________________________________________________。

(1)①細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄 抗生素的水溶液 相同且適宜 RNA
②抗生素不阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄 抗生素能阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄

(2)①加入未用抗生素處理的各種轉(zhuǎn)運RNA等量,其余條件相同且適宜。最后檢測兩組實驗中蛋白質(zhì)的生成量。
②抗生素不阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運RNA的功能;若甲組中蛋白質(zhì)生成量少于乙組中蛋白質(zhì)的生成量,則抗生素能阻斷轉(zhuǎn)運RNA的功能。


本實驗為探究實驗,采用對照法,實驗中注意遵守單一變量原則和等量原則。實驗的結(jié)果及結(jié)論不是唯一的。由題干知抗生素能阻斷蛋白質(zhì)的合成過程,可能發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、翻譯、tRNA的運輸?shù)冗^程中,只要答案合理即可。設(shè)置甲、乙兩組實驗,進行體外模擬細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程。甲組滴加適量的、一定濃度的抗生素水溶液,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件相同且適宜。最后檢測兩組實驗中RNA的生成量。?預(yù)測:若甲、乙兩組中RNA的生成量相等,則抗生素不阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程;若甲組中RNA的生成量少于乙組RNA的生成量,則抗生素能阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程?設(shè)置甲、乙兩組實驗,進行體外模擬細(xì)菌的翻譯過程。甲組加入各種轉(zhuǎn)運RNA和適量的、一定濃度的抗生素水溶液,乙組加入等量的各種轉(zhuǎn)運RNA和等量的蒸餾水。最后檢測兩組實驗中蛋預(yù)測:若甲、乙兩組中蛋白質(zhì)的生成量相等,則抗生素不阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運RNA功能;若甲組蛋白質(zhì)的生成量少于乙組蛋白質(zhì)的生成量,則抗生素能阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運RNA功能?設(shè)置甲、乙兩組實驗,進行體外模擬細(xì)菌的翻譯過程。甲組加入用抗生素處理后的細(xì)菌核糖體,乙組加入等量未用抗生素處理的細(xì)菌核糖體,其余條件相同且適宜。最后檢測兩組實驗中蛋白質(zhì)的生成量。預(yù)測:若甲、乙兩組中蛋白質(zhì)的生成量相等,則抗生素不阻斷細(xì)菌核糖體的功能;若甲組蛋白質(zhì)的生成量少于乙組蛋白質(zhì)的生成量,則抗生素能阻斷細(xì)菌核糖體的功能處。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源:佛山市2007年普通高校招生第二次模擬考試生物試題 題型:071

圓褐固氮菌是自生固氮菌,為經(jīng)濟有效地提高農(nóng)作物產(chǎn)量,人們一直在努力研究、尋找固氮基因。對基因的研究常常因研究樣品中DNA含量太低而難以進行,PCR技術(shù)有效地解決了這個問題。如今對基因的深入研究使人類跨入了蛋白組研究時代,從復(fù)雜的細(xì)胞混合物中提取、分離高純度的蛋白質(zhì)是該研究要做的基本工作之一。

(1)某同學(xué)在做微生物實驗時,不小心把圓褐固氮菌樣品和酵母菌樣品混在一起,已知青霉素會影響固氮菌的生長繁殖,但不影響真菌的生長繁殖。請?zhí)羁胀瓿煞蛛x這兩種菌的主要實驗步驟:

①分別配置________的培養(yǎng)基和________的培養(yǎng)基,分別分成兩份,依次標(biāo)上A、a、B、b備用;

②分別向A、B培養(yǎng)基接種________;

③把接種后的培養(yǎng)基放在恒溫箱中3d-4d;

④從A、B培養(yǎng)基上生長的________中挑取生長良好的菌株,分別接種到________中;

⑤________。

(2)用基因工程技術(shù)從經(jīng)過分離、提純的圓褐固氮菌中獲取固氮基因,然后進行PCR擴增。下列表1和表2分別表示用PCR擴增固氮基因的反應(yīng)體系及反應(yīng)條件。

①從上表中可得出,PCR技術(shù)與DNA復(fù)制相比較,主要區(qū)別之一是________。

此外,從反應(yīng)條件看,所使用的DNA聚合酶應(yīng)具有________的特點。每次循環(huán)都需要2種引物的主要原因是________。

②下圖為第1輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物。請繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴增的產(chǎn)物。

(3)在對固氮基因產(chǎn)物的生產(chǎn)研究中,需要從復(fù)雜的細(xì)胞混合物中提取、分離高純度的蛋白質(zhì)。下圖表示蛋白質(zhì)提取和分離實驗涉及的相關(guān)原理。

①圖甲表示相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠色譜法分離的過程。試管中收集到的液體最先出現(xiàn)的是相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì),原因是________。

②圖乙所示實驗?zāi)M電泳現(xiàn)象,U型管左側(cè)的顏色逐漸變深,原因是________。

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科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解

圓褐固氮菌是自生固氮菌,為經(jīng)濟有效地提高農(nóng)作物產(chǎn)量,人們一直在努力研究、尋找固氮基因。對基因的研究常常因研究樣品中DNA含量太低而難以進行,PCR技術(shù)有效地解決了這個問題。如今對基因的深入研究使人類跨入了蛋白組研究時代,從復(fù)雜的細(xì)胞混合物中提取、分離高純度的蛋白質(zhì)是該研究要做的基本工作之一。

(1)某同學(xué)在做微生物實驗時,不小心把圓褐固氮菌樣品和酵母菌樣品混在一起,已知青霉素會影響固氮菌的生長繁殖,但不影響真菌的生長繁殖。請?zhí)羁胀瓿煞蛛x這兩種菌的主要實驗步驟:

①分別配置                的培養(yǎng)基和             的培養(yǎng)基,分別分成兩份,依次標(biāo)上A、a、B、b備用;

②分別向A、B培養(yǎng)基接種             ;

③把接種后的培養(yǎng)基放在恒溫箱中3d—4d;

④從A、B培養(yǎng)基上生長的       中挑取生長良好的菌株,分別接種到        中;

                                  。

(2)用基因工程技術(shù)從經(jīng)過分離、提純的圓褐固氮菌中獲取固氮基因,然后進行PCR擴增。下列表1和表2分別表示用PCR擴增固氮基因的反應(yīng)體系及反應(yīng)條件。

PCR反應(yīng)體系

50ul

緩沖液

5ul

脫氧核苷酸

1ul

引物A      

0.5ul

引物B      

0.5ul

DNA聚合酶   

0.5U

模板DNA     

1-2ul

加去離子水補足至50 ul

反應(yīng)條件

溫度

時間

變  性

95℃

30s

復(fù)  性

55℃

30s

延  伸

72℃

1min

30個循環(huán)后

適宜

5-10min

保  溫

4℃

2h

①從上表中可得出,PCR技術(shù)與DNA復(fù)制相比較,主要區(qū)別之一是              

此外,從反應(yīng)條件看,所使用的DNA聚合酶應(yīng)具有__________的特點。每次循環(huán)都需要2種引物的主要原因是_______________           ________________。

②下圖為第1輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物。請繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴增的產(chǎn)物。

(3)在對固氮基因產(chǎn)物的生產(chǎn)研究中,需要從復(fù)雜的細(xì)胞混合物中提取、分離高純度的蛋白質(zhì)。下圖表示蛋白質(zhì)提取和分離實驗涉及的相關(guān)原理。

①圖甲表示相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠色譜法分離的過程。試管中收集到的液體最先出現(xiàn)的是相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì),原因是                            。

②圖乙所示實驗?zāi)M電泳現(xiàn)象,U型管左側(cè)的顏色逐漸變深,原因是            。

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