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人们通过对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素等抗生素研究发现,抗生素之所以能杀死细菌等病原体而对人体无害,其原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成,而不影响人体内蛋白质的合成。于是人们对此现象提出了许多假设,其中有如下三点:

①抗生素能阻断细菌DNA的转录过程,而不影响人体DNA的转录过程。

②抗生素能阻断细菌转运RNA的功能,而不影响人体转运RNA的功能。

③抗生素能阻断细菌内核糖体的功能,而不影响人体内核糖体的功能。

接下来需要对这些假设逐一进行实验验证。请写出你的验证性实验的基本思路,并对实验结果和结论进行预测。(不要求写出具体的实验步骤)

(1)验证抗生素是否阻断细菌DNA转录过程的实验。

(2)验证抗生素是否阻断细菌转运RNA功能的实验。

(3)验证抗生素是否阻断细菌核糖体功能的实验。

 

(1)验证抗生素是否阻断细菌DNA转录过程的实验:

基本实验思路:设置甲、乙两组实验,进行体外模拟细菌DNA的转录过程。甲组滴加一定浓度的抗生素的水溶液适量,乙组滴加等量的蒸馏水,其余条件相同且适宜。最后检测两组实验中RNA的生成量。

实验结果及结论:若甲、乙两组中RNA的生成量相等,则抗生素不阻断细菌DNA的转录;若甲组中RNA生成量少于乙组中RNA的生成量,则抗生素能阻断细菌DNA的转录。

(2)验证抗生素是否阻断细菌转运RNA功能的实验:

基本实验思路:设置甲、乙两组实验,进行体外模拟细菌的翻译过程。甲组加入用抗生素处理后的各种转运RNA,乙组加入未用抗生素处理的各种转运RNA等量,其余条件相同且适宜。最后检测两组实验中蛋白质的生成量。

实验结果及结论:若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等,则抗生素不阻断细菌转运RNA的功能;若甲组中蛋白质生成量少于乙组中蛋白质的生成量,则抗生素能阻断细菌转运RNA的功能。

(3)验证抗生素是否阻断细菌核糖体功能的实验:

基本实验思路:设置甲、乙两组实验,进行体外模拟细菌的翻译过程。甲组加入用抗生素处理后的细菌核糖体,乙组加入未用抗生素处理的细菌核糖体等量。其余条件相同且适宜。最后检测两组实验中蛋白质的生成量。

实验结果及结论:若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等,则抗生素不阻断细菌核糖体的功能,若甲组中蛋白质生成量少于乙组中蛋白质的生成量,则抗生素能阻断细菌核糖体的功能。

 

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相关习题

科目:高中生物 来源:佛山市2007年普通高校招生第二次模拟考试生物试题 题型:071

圆褐固氮菌是自生固氮菌,为经济有效地提高农作物产量,人们一直在努力研究、寻找固氮基因。对基因的研究常常因研究样品中DNA含量太低而难以进行,PCR技术有效地解决了这个问题。如今对基因的深入研究使人类跨入了蛋白组研究时代,从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是该研究要做的基本工作之一。

(1)某同学在做微生物实验时,不小心把圆褐固氮菌样品和酵母菌样品混在一起,已知青霉素会影响固氮菌的生长繁殖,但不影响真菌的生长繁殖。请填空完成分离这两种菌的主要实验步骤:

①分别配置________的培养基和________的培养基,分别分成两份,依次标上A、a、B、b备用;

②分别向A、B培养基接种________;

③把接种后的培养基放在恒温箱中3d-4d;

④从A、B培养基上生长的________中挑取生长良好的菌株,分别接种到________中;

⑤________。

(2)用基因工程技术从经过分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因,然后进行PCR扩增。下列表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。

①从上表中可得出,PCR技术与DNA复制相比较,主要区别之一是________。

此外,从反应条件看,所使用的DNA聚合酶应具有________的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是________。

②下图为第1轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。

(3)在对固氮基因产物的生产研究中,需要从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质。下图表示蛋白质提取和分离实验涉及的相关原理。

①图甲表示相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶色谱法分离的过程。试管中收集到的液体最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质,原因是________。

②图乙所示实验模拟电泳现象,U型管左侧的颜色逐渐变深,原因是________。

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科目:高中生物 来源: 题型:阅读理解

圆褐固氮菌是自生固氮菌,为经济有效地提高农作物产量,人们一直在努力研究、寻找固氮基因。对基因的研究常常因研究样品中DNA含量太低而难以进行,PCR技术有效地解决了这个问题。如今对基因的深入研究使人类跨入了蛋白组研究时代,从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是该研究要做的基本工作之一。

(1)某同学在做微生物实验时,不小心把圆褐固氮菌样品和酵母菌样品混在一起,已知青霉素会影响固氮菌的生长繁殖,但不影响真菌的生长繁殖。请填空完成分离这两种菌的主要实验步骤:

①分别配置                的培养基和             的培养基,分别分成两份,依次标上A、a、B、b备用;

②分别向A、B培养基接种            

③把接种后的培养基放在恒温箱中3d—4d;

④从A、B培养基上生长的       中挑取生长良好的菌株,分别接种到        中;

                                 

(2)用基因工程技术从经过分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因,然后进行PCR扩增。下列表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。

PCR反应体系

50ul

缓冲液

5ul

脱氧核苷酸

1ul

引物A      

0.5ul

引物B      

0.5ul

DNA聚合酶   

0.5U

模板DNA     

1-2ul

加去离子水补足至50 ul

反应条件

温度

时间

变  性

95℃

30s

复  性

55℃

30s

延  伸

72℃

1min

30个循环后

适宜

5-10min

保  温

4℃

2h

①从上表中可得出,PCR技术与DNA复制相比较,主要区别之一是              

此外,从反应条件看,所使用的DNA聚合酶应具有__________的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是_______________           ________________。

②下图为第1轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。

(3)在对固氮基因产物的生产研究中,需要从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质。下图表示蛋白质提取和分离实验涉及的相关原理。

①图甲表示相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶色谱法分离的过程。试管中收集到的液体最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质,原因是                           

②图乙所示实验模拟电泳现象,U型管左侧的颜色逐渐变深,原因是           

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