理科综合生物部分.docx

理科综合生物部分.docx

《理科综合生物部分.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理科综合生物部分.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

理科综合生物部分

【生物专题】噬菌体侵染大肠杆菌实验的相关探究与拓展

T1：

某科研小组对“噬菌体侵染细菌实验”过程中搅拌时间与放射性强弱关系进行了研究，结果如图所示。

下列有关分析不正确的是（D）

A．实验过程中被侵染的细菌基本未发生裂解  

B．实验结果表明，做“噬菌体侵染细菌实验”的适宜搅拌时间为2min左右 

C．即使充分搅拌也不可能使所有的噬菌体与细菌脱离   

D．若搅拌4min时被侵染的细菌下降为90%，则上清液中35S的放射性会增强

【分析】

首先明确经过离心后重量较轻的噬菌体位于上清液中；重量较重的细菌则在沉淀物中。

由图可知细菌的感染率为100%，上清液中的35S先增加后保持在80%左右；说明有20%左右的噬菌体没有与细胞分离，仍附着在细菌的表面随细菌进入沉淀物中；上清液中的32P先增加至20%后保持不变；说明20%的噬菌体没有侵染细菌，离心后位于上清液，若细菌发生裂解，上清液中32P会增加，不会保持不变，所以被侵染的细菌基本上没有被裂解，A正确。

搅拌2min时放射性达到最大，后基本不变，所以适宜搅拌的时间为2min，B正确。

由上清液中35S先增大后保持在80%左右，说明即使充分搅拌也不能使所有的噬菌体与细菌发生分离，C正确。

若搅拌4min时被侵染的细菌下降为90%，说明部分细菌释放出了子代噬菌体，子代噬菌体会进入上清液中，使上清液中32P的放射性会增强，D不正确。

【变式1】（北京四中2013届高三上学期期中测试）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在侵染细菌过程中的功能，实验数据如图所示，下列说法不正确的是（A）

A．细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌（正确）或由于侵染时间过长，部分子代噬菌体从细菌中释放出来（划线处为错误之处）

B．实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%

C．图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解

D．噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高

【变式2】（2012年北京海淀区质检）

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）他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位一样”。

这句话指出了噬菌体作实验材料具有结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸）的特点。

（2）通过用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中DNA和蛋白质的位置变化。

（3）侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示（图见【变式1】）的实验结果。

搅拌的目的是将噬菌体和细菌分离，所以搅拌时间少于1min时，上清液中的放射性较低。

实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。

图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来，否则细胞外32P放射性会增高。

（4）本实验证明病毒传递和复制遗传特性中DNA起着作用。

T2：

（湖南省衡阳市八中2013届高三月考）课堂上某小组用模型模拟了噬菌体侵染细菌实验的过程，如图所示。

请据图回答：

（1）正确的侵染过程是（用a～f序号）（a→）d→e→b→f→c→a

d表示“吸附”，e表示“注入”，b表示“合成”，f表示“组装”，c表示“释放”。

（2）DNA复制发生在图中e→b过程之间，原料是4中游离的脱氧核苷酸，由细菌提供。

（3）以32P标记组为例，搅拌离心发生在图中e→f过程之间，如果在之前或之后搅拌离心，可能发生的不正常现象是上清液中具有较强的放射性,原因是如果在之前搅拌，部分噬菌体还未侵染细菌（1分）；如果在之后搅拌，则部分子代噬菌体被释放进入上清液中（1分），这均会导致上清液中32P的放射性增强（1分，答清楚32P）。

（4）以35S标记组为例，如果搅拌不充分，可能造成的结果是上清液和沉淀物都出现较强的放射性，原因是部分未与细菌分离的噬菌体蛋白质外壳催细菌沉入底部（1分），这会导致沉淀物中35S的放射性增强。

（1分，答清楚35S）。

T3：

北京四中2013届高三上学期期中测试分析下列遗传学资料回答问题。

【资料1】1928年，英国科学家Griffith将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，结果发现小鼠死亡，并在死亡小鼠体内分离到S型细菌；后来科研工作者重复上述实验，并测定了小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况，如图1所示。

（1）Griffith认为S型细菌“复活”的原因是加热杀死的S型细菌中必然

含有某种“转化因子”，这种转化因子将无毒性的R型活细菌转化成有

毒性的S型活细菌。

（2）曲线ab段下降的原因是部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭。

（3）曲线bc段上升，与S型细菌是否有关是（是或

否），你的判断依据是S型细菌将小鼠免疫系统破坏后，

R型细菌数量上升。

【资料2】人类对遗传物质作用机理的探索经历了漫长的过程。

科学家发现细胞中有三类RNA，一类是核糖体的组成成分，一类能与特定的氨基酸结合，还有一类合成后几小时就会降解，其中哪一类是将DNA的遗传信息传递给蛋白质的“信使”呢？

1958年，Crick提出如下观点：

核糖体RNA是“信使”——不同核糖体RNA编码不同的蛋白质，简称“一个核糖体一种蛋白质”。

1961年，Jacob和Brenner对这个假说进行了检验，实验过程如图所示。

（1）该实验中，若核糖体上出现放射性，说明该核糖体正在合成蛋白质；

（2）已知噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成

噬菌体的蛋白质。

因此如果核糖体RNA是信使，那么实验结果

将会是轻核糖体有放射性，重核糖体没有；

如果核糖体RNA不是信使，那么实验结果

将会是重核糖体有放射性（轻、重核糖体

均有放射性）。

最终Brenner的实验结果证明

核糖体RNA不是“信使”。

【专题总结】噬菌体侵染细菌的实验误差分析

35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的误差来源：

1、在实验中，35S标记的T2噬菌体与大肠杆

菌混合培养后，在搅拌器中搅拌不充分，使吸附在

大肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开，所以离心后下层沉淀物中存在放射性，而上清液中的放射性比理论值略低。

2、在实验中，被35S标记的一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后少量存在于沉淀物中，使沉淀物中出现放射性，而上清液中的放射性比理论值略低。

32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的误差来源：

1、在实验中，32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液，使上清液出现放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。

2、在实验中，仍然有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后少量分布于上清液中，使上清液出现放射性，而下层沉淀物中的放射性比理论值略低。

【生物专题】DNA的复制方向

T1：

下图表示大肠杆菌的DNA复制示意图。

如果是单起点单向复制，按正常的子链延伸速度，此DNA分子复制约需30s，而实际上复制从开始到结束只需约16s。

据图分析，下列说法不正确的是（B）

A．“甲→乙”的场所与真核生物的DNA分子复制场所不同

B．实际复制的时间之所以减半，是由于该DNA分子是从两个起点同时进行复制的

C．把甲放在含15N的培养液中复制三代，子代中含15N的DNA占100%

D．如果甲中碱基A占20%，那么其子代DNA中碱基G的比例为30%

【解析】本题主要考查DNA的结构与复制方面的知识。

原核生物DNA的复制是在拟核处进行的，真核生物DNA的复制则主要在细胞核内进行的，在线粒体和叶绿体中也进行DNA的复制。

不含15N的亲代DNA放在含15N的培养液中复制，无论复制多少代，形成的所有子代DNA中，至少有一条链含15N。

如果双链DNA中碱基A占20%，那么碱基G则占30%，子代DNA中的碱基比例与亲代的相同。

从图示分析可知，该DNA的复制是单起点双向复制的，这样就比单起点单向复制的速度快约一倍，所需的时间也就比原来少一半。

如果是双起点单向同时复制，则在大环内应有两个小环。

（浙江大学农学院供图）

T2：

（2009年江苏高考）下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（A）

A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率

【解析】A错，错在“同时”上。

B项正确，真核生物DNA分子复制是边解旋边复制的，且是双向复制的。

这种复制方式是指真核生物的复制是图上所示的在多个复制起点进行双向复制，这样能提高复制速率。

【拓展】

DNA的复制方向

1、原核生物：

绝大多数生物和病毒都是只有一个起点复制，控制整个染色体的复制，且为双向复制。

2、真核生物：

每条染色体的DNA复制都是多起点，多个复制起点共同控制整个染色体的复制。

每条染色体有多个复制子，且为双向复制。

（中山大学遗传学网络教程供图）

T1：

果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。

下图甲、乙表示某果蝇的体细胞染色体及基因组成，下表显示有关基因与性状的关系，请据图表分析回答：

（1）摩尔根的果蝇实验验证了萨顿提出的 基因在染色体上 假说。

【评卷说明】答①“基因和染色体行为存在着平行关系”，给1分，因为这只是萨顿提出假说的依据或假说的内容之一。

答“基因和染色体存在着平行关系”，回答不准确，不给分。

②基因在染色体上呈线性排列；

③基因在性染色体上（不准确）；控制果蝇眼色的基因在性染色体上（伴性遗传）。

④“染色体是基因的主要载体”。

②③④和遗传学发展的历史不相符，在遗传学史上②是摩尔根所提出，④明显超越了萨顿时代遗传学发展的水平。

（2）如果以该果蝇为亲本之一，若要只通过一次杂交就得到子代雄果蝇全部为白眼，则另一亲本的基因型是

。

（3）若只考虑表中的体色与眼形，让该果蝇与基因型相同的异性果蝇交配，理论上F1中不同于亲本表现型的个体中纯合子占

。

（4）图乙是该果蝇某染色体上基因序列，假设该染色体上的所有隐性基因都表达，可能的原因是（不考虑突变和环境因素）要么在Y染色体上没有这些隐性基因的等位基因，要么在Y染色体上对应的基因也为隐性基因。

（4分）。

【解题关键】图乙所示的染色体上有红眼基因，说明该染色体是这个雄果蝇的X染色体。

（5）果蝇中的截翅突变引起细胞核糖体含量降低，使突变体幼虫发育缓慢甚至死亡，原因是没有足够的核糖体合成蛋白质，导致幼虫体内蛋白质不足。

T2．（北京四中2013届高三上学期期中测试改编，16分）阅读资料回答问题：

（1）如图1所示，ATP合成酶广泛分布于真核细胞线粒体内膜、类囊体膜（1个1分）上，参与氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子动力势的推动下合成ATP。

ATP合成酶的分子结构由突出于膜外的F1亲水头部和嵌入膜内的Fo疏水尾部组成。

（2）如图2所示，此膜的名称为类囊体膜，该场所反应的产物为ATP、NADPH、O2（3分，各1分）

图2

如图2所示，叶绿素a（P680和P700）接受光的照射后被激发，释放势能高的电子，P680释放的电子沿电子传递链传递的过程中将H+由叶绿体基质泵到类囊体腔构建跨膜质子动力势，质子动力势的另一个来源是水的光解，ATP合成酶在跨膜质子动力势的推动下合成ATP。

P700释放的势能高的电子参与NADPH的形成，NADPH的作用是还原和供能_（1个1分，考查NADPH的作用。

光合作用的光反应的产物有三种：

O2、NADPH、ATP。

O2释放到大气中，用以满足各种需氧生物的呼吸作用。

NADPH和ATP被暗反应利用。

其中ATP只能为暗反应提供能量；而NADPH既能为暗反应提供能量，又能为暗反应提供还原剂。

）

提取P680和P700所用试剂为无水乙醇或丙酮，P680和P700不能（填“能”或“不能”）用层析法分离。

（同为叶绿素a，在层析液中溶解度相同，最终处在一条色素带上。

）

 T3：

（2012·北京东城）（易错题）白化病是常染色上隐性基因（a）控制的遗传病，人的红绿色盲是X染色体上隐性基因（b）控制的遗传病。

某家系遗传系谱图如下。

则Ⅲ－1的基因型是AaXBXb的概率是（D）

A．1/4　　　　　　　　　　B．11/72

C．3/32　　　　　　　　D．3/20

T4：

下图是大白鼠细胞内某生理过程示意图，下表是其曲细精管细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。

请分析回答下列问题：

比较项目

AQP7

AQP8

多肽链数

1

1

氨基酸数

269

263

mRNA

1500

1500

对汞的敏感性

对汞不敏感

对汞敏感

睾丸中表达情况

成熟的精细胞中表达

初级精母细胞到精细胞中表达

（1）图示的生理过程是转录，在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有细胞核、线粒体，在图中方框内用“→”或“←”标出该过程进行的方向。

（RNA聚合酶甲位于该多肽链的左端，故转录的方向应为自右向左）。

该过程在下列哪种细胞中不能完成C。

A、胰腺细胞B、肠黏膜细胞C、成熟红细胞D、白细胞

（2）图中甲的名称为RNA聚合酶，其基本单位是氨基酸。

（3）控制AQP7的基因中碱基的数目至少为3000个（不考虑终止密码子）。

（4）在AQP7和AQP8合成过程中，与核糖体结合的信使RNA碱基数目相同，但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同，原因是翻译后的肽链进行了不同的加工，分别切除了不同数量的氨基酸（不考虑起始密码子和终止密码子所引起的差异）

T5：

（2011·江苏）右图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：

（1）曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是细胞质基质和线粒体；曲线BC段酵母菌呼吸的方式是有氧呼吸和无氧呼吸。

BC段，乙醇开始产生，酵母菌数量仍在继续增加，因此这一区间内的细胞既进行无氧呼吸，也同时进行有氧呼吸。

（2）酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有乙醇含量过高、培养液的pH下降。

（3）在T1—T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少、酵母菌种群数量增多。

（4）某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有取样时培养液未摇匀，从底部取样、未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体和用血球计算板计数时出现错误等。