1、实验案例探究（六）实验过程分析类实验【案例分析】(2010北京高考)科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子代B的子代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)1/2轻带(14N/14N)1/2中带(15N/14N)请分析并回答:(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过代培养,且培养液中的是唯一氮源。
2、(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第组和第组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是。(3)分析讨论:若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于代,据此可判断DNA分子的复制方式不是复制。若将子代DNA双链分开后再离心,其结果(选填“能”或“不能”)判断DNA分子的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置,放射性强度发生变化的是带。若某次实验的结果中,子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为。关键信息推断结论信息
3、1表中第2组只提供15NH4Cl,多代培养得到B，最后得到重带(15N/15N)15NH4Cl为唯一氮源,将大肠杆菌B进行多代培养,其DNA中N会全部被放射性标记信息2表中第3组只提供14NH4Cl，B的子代仅为中带(15N/14N),与第1、2组离心结果不同第3组结果对得到结论起到了关键作用,DNA为半保留复制【审题抓准信息快速推断】关键信息推断结论信息3第(3)问中若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带重带DNA(15N/15N)来自于B信息4表中第4组只提供14NH4Cl，B子代1/2轻带(14N/14N)、1/2中带(15N/14N)B的两条15N链分别形成两个15N/14N
4、,新合成两个14N/14N。复制n代只有“轻带”和“中带”,且“中带”因15N不再增加,放射性不变,而“轻带”放射性强度增大(1)多 15NH4Cl错答:第一空错答为具体的数字,如3、4等;第二空错答为14N或14NH4Cl。错因:不能正确分析表格第2组的数据,也就不能直接从表中获取答案。【答题规范答案警示失误】(2)312 半保留复制错答:第一空错答为“4”。错因:忽视了表中第3组为B的子代,第4组为B的子代。B的子代为“中带”,应和“轻带”和“重带”相对比才可得出结论。(3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N得分要点:应严格按照“半保留复制”来分析复制n代后,各“带”位置、数量和放射性
5、的变化。【类题试做】1.(2013郑州模拟)为了探究DNA的复制、转录等过程,科学家做了一系列的实验,图示如下:实验一:将大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加到具有足量的四种脱氧核苷酸的试管中,培养在适宜温度条件下,一段时间后,测定其中的DNA含量。实验二:在上述试管中加入少量DNA和ATP,培养在适宜温度条件下,一段时间后,测定其中的DNA含量。实验三:取四支试管,分别放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶,再在各试管中分别放入等量的四种DNA分子,它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。在适宜温度条件下培养一段时间,测定各试管中残留的脱氧核苷酸中每一
6、种的含量。分析以上实验,回答下列问题:(1)实验一中(填“能”或“不能”)测定出DNA,原因是。(2)实验二中(填“能”或“不能”)测定出DNA,加入ATP的作用是。(3)实验三要探究的是,若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明。(4)列举两种脱氧核苷酸的名称:。(5)如果要模拟DNA的转录过程,试管中应加入等。信息1实验一和实验二相比较,实验二试管中加入少量DNA和ATP。推论:实验一中缺少DNA模板和ATP,不能测定出DNA,实验二能测定出DNA,其中ATP可以提供能量。【审题抓准信息快速推断】信息2 实验三中模板DNA不同,提供相同的DNA聚合酶、脱氧核苷酸和ATP。推论:实验三
7、目的是探究不同生物的DNA分子的脱氧核苷酸组成是否相同。信息3 模拟DNA的转录过程。推论:DNA的转录需要一定的条件:DNA为模板、四种核糖核苷酸为原料、ATP提供能量、RNA聚合酶等。【规范答案】(1)不能缺少DNA模板和ATP(2)能提供能量(3)不同生物的DNA分子的脱氧核苷酸组成是否相同不同生物的DNA分子脱氧核苷酸组成不同(4)腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸(其他正确答案也可)(5)DNA、足量的四种核糖核苷酸、RNA聚合酶、ATP2.(2013安徽师大附中模拟)(1)某生物兴趣小组针对“肺炎双球菌转化实验”做了一系列实验,步骤如下。请分析以下实验并回答问题:A.将一部分S型细
8、菌加热杀死;B.制备符合要求的培养基,并分为若干组,将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示。注:为S型菌落,为R型菌落);C.将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况(如图)。制备符合实验要求的培养基时,除加入适当比例的水和琼脂外,还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等,并调整pH。本实验中的对照组是。本实验能得出的结论是。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中,起转化作用的是DNA。如果你是实验小组的一员,并且你怀疑这一结论,请你利用DNA酶(可降解DNA)做试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,探究“促进R型细菌转化成S型细
9、菌的物质是不是S型细菌的DNA”,并预测实验结果。实验设计方案:第一步:从S型细菌中提取DNA。第二步:制备符合要求的培养基,均分为三份,标号为A、B、C,分别作如下处理:编号ABC处理不加任何提取物加入提取出的S型细菌DNA第三步:。第四步:将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况。预测实验结果:a.。b.。信息1 (1)中“肺炎双球菌转化实验”及接种后菌落生长情况图解。推论:图中1、2、3组为对照组,4组为实验组,S型细菌中含有某种物质(转化因子),能使R型细菌发生转化。【审题抓准信息快速推断】信息2 (2)中怀疑起转化作用的是DNA这一结论,又提供DNA酶,还有A、
10、B处理情况。推论:C组应为加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶,以便分别与A、B组对照。信息3 (2)中第二步“制备符合要求的培养基”与第四步“将接种后的培养装置放在适宜温度下培养”。推论:第三步必然为“将R型细菌分别接种到三组培养基上”。信息4 (2)中探究促进R型细菌转化成S型细菌的物质是不是DNA。推论:如果A、C组中未出现S型细菌,而B组培养基中出现S型细菌,则促进R型细菌转化成S型细菌的物质是S型细菌的DNA;如果A、B、C组中均未出现S型细菌,则促进R型细菌转化成S型细菌的物质不是S型细菌的DNA。【规范答案】(1)1、2、3组S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌(2)第二步:加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶第三步:将R型细菌分别接种到三组培养基上a.如果A、C组中未出现S型细菌,而B组培养基中出现S型细菌,则促进R型细菌转化成S型细菌的物质是S型细菌的DNAb.如果A、B、C组中均未出现S型细菌,则促进R型细菌转化成S型细菌的物质不是S型细菌的DNA
