二、非选择题
13.1928年,英国科学家利用小鼠做了如下的实验:
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+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)在实验4中从死亡的小鼠体内能够分离出________细菌。
(2)除了用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分R型和S型细菌外,你还可以利用怎样的方法来区别R型和S型细菌? _______________________________________
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(3)下图为实验4中小鼠体内R型细菌的增长曲线,请在图中绘出S型细菌的增长情况。(用虚线绘制)
(4)通过该实验获得的结论是_______________________________________________
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(5)一段时间后,给实验3中的小鼠注射S型活细菌,请预测该小鼠的生活情况:________;并分析其原因:____________________________________________
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解析:(1)在实验4中,小鼠的死亡是部分R型细菌转化成S型细菌的结果,故从死亡的小鼠体内能够分离出R型和S型两种细菌。(2)除了运用注射法,通过观察小鼠是否死亡来区分R型和S型细菌外,也可以通过培养细菌,直接观察细菌的菌落特征进行判断,以及借助显微镜观察细菌有无荚膜来判断。(3)绘图时需要注意:①S型细菌种群将呈现“S”型增长曲线;②S型细菌的初始数量应为0,体现转化从无到有的过程;③S型细菌应先于R型细菌开始增长,且最后数量要多于R型细菌。(4)该实验证明了S型细菌中存在着转化因子,但不能证明DNA就是遗传物质。(5)一段时间后,给实验3中的小鼠注射S型活细菌,小鼠不会死亡,因为先前注射的加热后杀死的S型细菌相当于抗原,引起小鼠体内免疫应答,产生相应的抗体和记忆细胞,杀死注射的S型活细菌。
答案:(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,若菌落表面光滑,则为S型;若菌落表面粗糙,则为R型)
(3)如下图
(4)S型细菌中存在着转化因子 (5)存活 加热后杀死的S型细菌相当于抗原,能刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞
14.1952年,赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验,是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验,据图回答下列问题:
(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。如果仅凭猜想,控制其性状的遗传物质有可能是__________________________________________________________________
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(2)你认为怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体?请简述你的实验方案。
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(3)当接种噬菌体后培养时间过长,发现在搅拌后的上清液中有放射性,其最可能的原因是_____________________________________________________________________
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(4)一个噬菌体含有一个DNA分子。理论上分析,一个被32P标记的T2噬菌体侵染细菌后,复制出n个子代噬菌体,其中携带32P的噬菌体有________个。复制用的原料来自于________。
解析:(1)单凭猜想,遗传物质可能会有三种情况:蛋白质和DNA都是遗传物质;DNA是遗传物质;蛋白质是遗传物质。(2)解答这一问题要考虑到病毒本身不能增殖,必须借助于宿主细胞,因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞,然后再培养出有标记的噬菌体,(3)若接种噬菌体后的培养时间过长,复制增殖后噬菌体会从细菌体内释放出来,导致上清液中有放射性。(4)一个被标记的噬菌体含有两条被标记的链,不管复制多少次,最多有两个子代噬菌体含有放射性物质,复制的场所和原料由细菌提供。
答案:(1)①蛋白质和DNA都是遗传物质;②其遗传物质是蛋白质,不是DNA;③其遗传物质是DNA,不是蛋白质 (2)将宿主细菌培养在含32P的培养基中培养,获得含有32P的细菌;用T2噬菌体去侵染被32P标记的细菌,待细菌细胞裂解后,释放出的噬菌体会被32P标记
(3)培养时间过长,复制增殖后的噬菌体从细菌体内释放出来
(4)2 细菌细胞内游离的脱氧核苷酸