题目列表(包括答案和解析)
科学家为了探究影响细胞衰老的因素,进行了如下实验。
一、实验Ⅰ:分别在相同的条件下,体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下表:
细胞来源 | 胎儿 | 中年人 | 老年人 |
增殖代数 | 50 | 20 | 2~4 |
实验Ⅱ:分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养,结果如下图:
实验Ⅲ:将年轻人体细胞去核后与老年人细胞核融合;将老年人体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,分别在体外培养,结果前者不分裂,后者旺盛分裂。
(1)每个实验可以得出的结论是:
实验Ⅰ: ;
实验Ⅱ: ;
实验Ⅲ: 。
二、2009年10月5日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,将2009年诺贝尔生理学或医学
奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡罗尔·格雷德和杰克·绍斯塔克,以表彰其发
现“端粒酶是如何保护染色体的”。细胞衰老可能与端粒截短有关,每条染色体的两
端都有一段特殊序列的DNA即端粒。人体细胞分裂的次数与特异性染色体端粒的长
短有关。随着每一次分裂,端粒的长度都要缩短一些,一旦达到“关键长度”,细
胞增殖就结束。然而,人的骨髓细胞和癌细胞,在端粒酶的作用下,会伸长已缩短
的染色体末端。因此,这些染色体就能快速地进行细胞分裂而不会达到“关键长
度”,细胞就持续增殖。细胞衰老可能是在端粒DNA序列“截短”后,端粒内侧正
常基因的DNA序列受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
(2)请指出端粒酶、端粒长度和细胞分裂次数的关系: 。
(3)请结合端粒的有关知识,指出癌细胞无限增殖的可能途径: 。
(4)请利用上述材料描述两种延缓细胞衰老的方法: ;
。
(8分)DNA分子双螺旋结构模型提出之后,人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。当时推测可能有如图A所示的三种方式。1958年,Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法,追踪由15N标记的DNA亲本链的去向,实验过程是:在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照),在氮源为15N—DNA的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA均为15N—DNA(亲代),将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(子代I和子代Ⅱ)后离心得到如图B所示的结果。请依据上述材料回答问题:
(1)如果与对照相比,子代I离心后能分辨出轻和重两条密度带,则说明DNA传递遗传信息的方式是 。如果子代I离心后只有1条中等密度带,则可以排除DNA传递遗传信息的方式是 。
如果子代I离心后只有1条中等密度带,再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定:
①若子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带,则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 。
②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带,则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 。(以上内容选择图A中的复制方式)
(2)他们观测的实验数据如下:梯度离心DNA浮力密度(g/ml)表
分析实验数据可知:实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的 方式相吻合。
(3)无论是有丝分裂还是减数分裂,都需要有遗传物质的复制,都遵循半保留复制原则。请依据此原则回答以下问题:
①用15N标记了一个精原细胞的一对同源染色体的DNA分子双链,然后放在不含15N标记的培养基中,经过正常的减数分裂产生的四个精子中,含有15N的精子有 个。
②用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂完成后,每个细胞中被32P标记的染色体条数是 。
③某生物细胞内有一对同源染色体,在300个该生物的体细胞内,用15N标记了这对同源染色体上的DNA分子双链,然后放入不含15N标记的培养液中培养(假设各细胞分裂同步进行)。某时刻测定细胞的总数目为2400个,则在这些细胞中,含15N标记的细胞数约为
个。
(共22分) 本题共包括两小题,请按要求作答:
【小题1】(10分) DNA分子双螺旋结构模型提出之后,人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。当时推测可能有如图A所示的三种方式。1958年,Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法,追踪由15N标记的DNA亲本链的去向,实验过程是:在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照),在氮源为15N—DNA的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA均为15N—DNA(亲代),将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(子代I和子代Ⅱ)后离心得到如图B所示的结果。请依据上述材料回答问题:
(1)如果与对照相比,子代I离心后能分辨出轻和重两条密度带,则说明DNA传递遗传信息的方式是 。
如果子代I离心后只有1条中等密度带,则可以排除DNA传递遗传信息的方式是 。
如果子代I离心后只有1条中等密度带,再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定:
①若子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带,则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 。
②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带,则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 的可能。
(2)他们观测的实验数据如下:梯度离心DNA浮力密度(g/ml)表
世代 | 实 验 | 对照 |
亲代 | 1.724 | 1.710 |
子Ⅰ代 | 1.717 | 1.710 |
子Ⅱ代 | (1/2)1.717,(1/2)1.710 | 1.710 |
子Ⅲ代 | (1/4)1.713,(3/4)1.710 | 1.710 |
(10分)实验是人们认识事物的基本手段,在实验过程中,不仅需要相应的知识、精密的仪器,还要注意运用科学的方法。
(1)为了探究种子萌发时进行的呼吸类型,某研究性学习小组设计了下列实验。请根据要求填空。
①实验目的: 。
②实验原理:种子萌发过程如果只进行有氧呼吸,则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等;如果只进行无氧呼吸,则不吸收氧气,能放出二氧化碳;如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸,则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。
③实验材料和用具:萌发的豌豆种子、带橡皮塞的玻璃钟罩两只、100mL烧杯4个、两根弯曲的其中带有红色液珠的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林
④实验方法:将实验材料和用具按上图配置好实验装置,如想得到实验结论还必须同时设计另一个实验,请指出另一个实验应如何设计(绘装置图表示,并用简短的文字说明)
⑤实验结果及结论预测:
Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
(10分)实验是人们认识事物的基本手段,在实验过程中,不仅需要相应的知识、精密的仪器,还要注意运用科学的方法。
(1)为了探究种子萌发时进行的呼吸类型,某研究性学习小组设计了下列实验。请根据要求填空。
①实验目的: 。
②实验原理:种子萌发过程如果只进行有氧呼吸,则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等;如果只进行无氧呼吸,则不吸收氧气,能放出二氧化碳;如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸,则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。
③实验材料和用具:萌发的豌豆种子、带橡皮塞的玻璃钟罩两只、100mL烧杯4个、两根弯曲的其中带有红色液珠的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林
④实验方法:将实验材料和用具按上图配置好实验装置,如想得到实验结论还必须同时设计另一个实验,请指出另一个实验应如何设计(绘装置图表示,并用简短的文字说明)
⑤实验结果及结论预测:
Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
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