二、非選擇題(共3小題)
13.據(jù)圖回答問題:
(1)過程①和②表明,將S型細菌的________和________與R型活細菌混合培養(yǎng),其后代為________型細菌。
(2)過程③表明,將S型細菌的________與R型活細菌混合培養(yǎng),________型細菌轉化為________型細菌。
(3)過程④表明,轉化成的________型細菌的后代也是________性的________型細菌。
(4)實驗最關鍵的設計思想是______________________________。
(5)艾弗里等人發(fā)現(xiàn)通過以上的實驗步驟并不嚴密,仍不足以完全說明DNA是轉化因子即遺傳物質,又做了一組實驗,這組實驗應如何設計?_____________________________________________。
(6)通過上述實驗能證明DNA是主要的遺傳物質而蛋白質不是遺傳物質嗎?____________________________________________。
答案:(1)多糖 蛋白質 R (2)DNA 少數(shù)R S (3)S 有毒 S (4)把S型細菌的DNA和蛋白質分開,單獨觀察它們在細菌轉化過程中的作用 (5)S型細菌的DNA+DNA水解酶+R型活菌→在培養(yǎng)基上培養(yǎng),最后得到R型菌的菌落 (6)通過上述實驗證明了DNA在細菌轉化中起到了關鍵作用,DNA是遺傳物質,蛋白質不是遺傳物質;但不能從該實驗得出DNA是主要的遺傳物質
14.λ噬菌體有極強的侵染能力,能在細菌中快速進行DNA復制,產生子代噬菌體,最終導致細菌破裂(稱為溶菌狀態(tài));或者整合到細菌基因組中潛伏起來,不產生子代噬菌體(稱為溶原狀態(tài))。在轉基因技術中常用λ噬菌體構建基因克隆載體,使其在受體細菌中大量擴增外源DNA,以備研究使用。相關操作如下圖所示,請回答:
(1)組裝噬菌體時,可被噬菌體蛋白質包裝的DNA長度約為36~51 kb,則λgt10載體可插入的外源DNA的最大長度為________kb,為獲得較大的插入能力,在改造載體時可刪除λ噬菌體DNA組成中的________序列以縮短其長度。
(2)λ噬菌體DNA上通常沒有適合的標記基因,因此人工改造時需加裝適合的標記基因,如上圖λgt10載體中的imm434基因,該基因編碼一種阻止λ噬菌體進入溶菌狀態(tài)的阻遏物。在構建基因克隆載體時,需用到的酶是______________,外源DNA的插入位置應位于imm434基因________(填“之中”或“之外”),使經侵染培養(yǎng)后的受體菌處于________狀態(tài),表明已成功導入目的基因。
(3)包裝用的蛋白質與DNA相比,特有的化學元素是________,若對其進行標記并做侵染實驗,則實驗結論是____________。
(4)合成噬菌體所需的小分子原料主要是________。分離純化噬菌體重組DNA時,將經培養(yǎng)10小時左右的大腸桿菌—噬菌體的培養(yǎng)液超速離心,從________(填“上清液”或“沉淀物”)獲得噬菌體。
解析:(1)據(jù)題意分析可知,λgt10載體的長度為43.4 kb,能被噬菌體蛋白質外殼包裝的DNA的最大長度為51 kb,故載體可插入的外源DNA的最大長度為51-42.4=7.6 kb。如欲獲得較大的DNA插入能力,可將載體中部的控制溶原生長的序列刪除,以縮短載體的原有序列。(2)一般被用作載體的DNA均經過人工改造,構建基因表達載體需要用到的酶包含限制酶和DNA連接酶,應將外源DNA插入imm434基因(控制合成阻止λ噬菌體進入溶菌狀態(tài)的阻遏物)之中,經侵染培養(yǎng)后受體菌處于溶菌狀態(tài),表明已經成功導入目的基因。(3)包裝用的蛋白質與DNA相比,特有的元素是S,若對蛋白質進行標記并進行侵染實驗,則可以發(fā)現(xiàn)蛋白質外殼不進入細菌中。(4)合成噬菌體所需要的小分子原料主要是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。噬菌體合成后經長時間培養(yǎng)會裂解大腸桿菌,經離心由于其個體較輕,會處于上清液中。
答案:(1)7.6 kb 中部(含控制溶原生長)
(2)限制酶和DNA連接酶 之中 溶菌
(3)S 蛋白質外殼不進入細菌中
(4)氨基酸和脫氧核苷酸 上清液
15.“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質和DNA在侵染過程中的功能,請回答下列有關問題:
(1)他們指出“噬菌體在分子生物學的地位就相當于氫原子在玻爾量子力學模型中的地位一樣”。這句話指出了噬菌體作實驗材料具有________________的特點。
(2)通過________________的方法分別獲得被32P和35S標記的噬菌體,用標記的噬菌體侵染細菌,從而追蹤在侵染過程中________變化。
(3)侵染一段時間后,用攪拌機攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,檢測上清液中的放射性,得到如圖所示的實驗結果。攪拌的目的是________,所以攪拌時間少于1 min時,上清液中的放射性________。實驗結果表明當攪拌時間足夠長以后,上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%,證明________。圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%,本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組,以證明________________,否則細胞外____________放射性會增高。
(4)本實驗證明病毒傳遞和復制遺傳特性中________________起著作用。
答案:(1)結構簡單,只含有蛋白質和DNA(核酸)
(2)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌,再用噬菌體分別侵染被32P和35S標記的大腸桿菌 DNA和蛋白質的位置
(3)將噬菌體和細菌振脫 較低 DNA進入細菌,蛋白質沒有進入細菌 細菌沒有裂解,沒有子代噬菌體釋放出來 32P
(4)DNA