Question

8．在生命科學(xué)研究領(lǐng)域，正確的思路和研究方法往往是科學(xué)家們成功的關(guān)鍵．請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）孟德?tīng)栠\(yùn)用假說(shuō)演繹法法，用純種的黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆做親本，分別設(shè)計(jì)了純合親本的雜交、F₁的自交、F₁的測(cè)交三組實(shí)驗(yàn)，最后得出了基因的自由組合定律．其中，在現(xiàn)象分析階段完成的實(shí)驗(yàn)是雜交和自交，在檢驗(yàn)假設(shè)階段完成的實(shí)驗(yàn)是測(cè)交．孟德?tīng)栐诨�因的自由組合定律中提出的解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的假說(shuō)是F₁形成配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，不同對(duì)的遺傳因子自由組合；F₁產(chǎn)生4種比例相等的配子．
（2）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是一種物理模型，包含有n個(gè)脫氧核苷酸的DNA分子片段，理論上最多可排列出${4}^{\frac{n}{2}}$種脫氧核苷酸序列．
（3）利用類比推理，薩頓提出基因位于染色體上的假說(shuō)，理由是基因與染色體行為存在明顯的平行關(guān)系．請(qǐng)你運(yùn)用類比推理的方法，推斷基因與DNA長(zhǎng)鏈的關(guān)系是不同的基因也許是DNA長(zhǎng)鏈上不同的片段．
（4）艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中共同的、核心的設(shè)計(jì)思路是將蛋白質(zhì)與DNA分開(kāi)單獨(dú)觀察．

Answer 1

分析 1、假說(shuō)-演繹法是在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題，通過(guò)推理和想象提出解釋問(wèn)題的假說(shuō)，根據(jù)假說(shuō)演繹推理，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論．
2、“基因在染色體上”的發(fā)現(xiàn)歷程：薩頓通過(guò)類比基因和染色體的行為，提出基因在染色體上的假說(shuō)；之后，摩爾根以果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，采用假說(shuō)-演繹法證明基因在染色體上．
3、艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：首先將S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提純，然后將提純的DNA、蛋白質(zhì)和多糖分別加入到培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：只有加入DNA，R型細(xì)菌才能夠轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，并且DNA的純度越高，轉(zhuǎn)化就越有效；
 4、赫爾希和蔡司首先在分別含有放射性同位素³⁵S和放射性同位素³²P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，得到DNA含有³²P標(biāo)記或蛋白質(zhì)含有³⁵S標(biāo)記的噬菌體，然后用這兩種噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌．

解答 解：（1）孟德?tīng)栠\(yùn)用假說(shuō)演繹法，用純種的黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆做親本，分別設(shè)計(jì)了純合親本的雜交、F₁的自交、F₁的測(cè)交三組實(shí)驗(yàn)，最后得出了基因的自由組合定律．其中，在現(xiàn)象分析階段完成的實(shí)驗(yàn)是 雜交和自交，在檢驗(yàn)假設(shè)階段完成的實(shí)驗(yàn)是 測(cè)交．孟德?tīng)栐诨�因的自由組合定律中提出的解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“假說(shuō)”是F₁形成配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，不同對(duì)的遺傳因子自由組合，并且F₁產(chǎn)生4種比例相等的配子．
（2）沃森和克里克所建立的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是物理模型．由于構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸有4種，且有n個(gè)脫氧核苷酸即$\frac{n}{2}$對(duì)，所以包含有n個(gè)脫氧核苷酸的DNA分子片段，理論上最多可排列出${4}^{\frac{n}{2}}$種脫氧核苷酸序列．
（3）通過(guò)觀察減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為，運(yùn)用類比推理法，薩頓推斷染色體與基因有明顯的平行關(guān)系．同樣可以推斷基因是DNA上的片段，即不同的基因是DNA長(zhǎng)鏈上不同的片段．
（4）艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：首先將S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提純，然后將提純的DNA、蛋白質(zhì)和多糖分別加入到培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：只有加入DNA，R型細(xì)菌才能夠轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，并且DNA的純度越高，轉(zhuǎn)化就越有效；赫爾希和蔡司首先在分別含有放射性同位素³⁵S和放射性同位素³²P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，得到DNA含有³²P標(biāo)記或蛋白質(zhì)含有³⁵S標(biāo)記的噬菌體，然后用這兩種噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌． 故艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，其共同的、核心的設(shè)計(jì)思路是：將蛋白質(zhì)與DNA分開(kāi)單獨(dú)觀察．
故答案為：
（1）假說(shuō)演繹法  雜交和自交  測(cè)交     F₁形成配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，不同對(duì)的遺傳因子自由組合；F₁產(chǎn)生4種比例相等的配子   
（2）物理  　　${4}^{\frac{n}{2}}$
（3）基因與染色體行為存在明顯的平行關(guān)系    不同的基因也許是DNA長(zhǎng)鏈上不同的片段
（4）將蛋白質(zhì)與DNA分開(kāi)單獨(dú)觀察

點(diǎn)評(píng) 本題考查人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力．