Question

在研究生物遺傳物質(zhì)的過程中，人們做了很多實驗進行研究，包括著名的“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”。請分析以下實驗并回答問題：

(1)某人曾重復(fù)了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”，步驟如下：

a．將一部分S型細菌加熱殺死；

b．制備符合要求的培養(yǎng)基并均分為若干組，將菌種分別接種到各組培養(yǎng)基上(如圖中文字說明部分)；

c．將接種后的培養(yǎng)基置于適宜溫度下培養(yǎng)一段時間，并觀察菌落生長情況，結(jié)果如圖所示。

注：○為S型菌落，●為R型菌落

①制備符合要求的培養(yǎng)基時，除加入適當(dāng)比例的水和瓊脂外，還必須加入一定量的無機鹽、氮源、有機碳源、________，并調(diào)整pH。

②本實驗可得出的結(jié)論是：___________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)艾弗里等人通過實驗證實了在上述細菌轉(zhuǎn)化過程中起作用的是DNA。請利用DNA酶做試劑，選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁�，設(shè)計實驗方案，驗證“促使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的物質(zhì)是DNA”，并預(yù)測實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。

①實驗設(shè)計方案：

第一步：從S型細菌中提取DNA，制備符合要求的培養(yǎng)基，并將盛有等量培養(yǎng)基的裝置分別標(biāo)號A、B、C；

第二步：__________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

第三步：_______________________________________________________________

________________________________________________________________________；

第四步：________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②請預(yù)測實驗結(jié)果并得出合理結(jié)論：

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________________________________________________________________________。

③通過你設(shè)計的實驗，還能得出的新的結(jié)論：

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________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)①生長因子�、赟型細菌中的“某種物質(zhì)”(轉(zhuǎn)化因子)能使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，而且這種轉(zhuǎn)化是可遺傳的

(2)①第二步：A中不加任何提取物，B中加入提取出的S型細菌DNA，C中加入提取的S型細菌DNA和DNA酶(順序可變)

第三步：在三組培養(yǎng)基上分別接種等量的R型細菌

第四步：將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間，觀察菌落生長情況

②A中只有R型細菌菌落；B中出現(xiàn)R型和S型細菌兩種菌落；C中只有R型細菌菌落。本實驗結(jié)果可證明S型細菌DNA分子可使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌

③DNA只有在結(jié)構(gòu)保持完整、未被破壞的條件下才具有促進R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的功能

解析:

第(1)題微生物生長需要五大營養(yǎng)要素，即水、無機鹽、碳源、氮源及生長因子；由于R型細菌和S型細菌都屬于異養(yǎng)型細菌，所以培養(yǎng)基中的碳源應(yīng)為有機碳源。

第(2)題是驗證實驗。欲證明促進R型菌轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是DNA，可用DNA酶將S型菌DNA破壞后，看是否還能實現(xiàn)R型菌向S型菌的轉(zhuǎn)化。解答可考慮以下幾個方面：①設(shè)置對照實驗：實驗組中加入提取的S型細菌的DNA；在對照組中，一組不加任何提取物，另一組中加入提取出的S型細菌的DNA和DNA酶。②單一變量的控制，即培養(yǎng)細菌的培養(yǎng)基中只有是否加入S型細菌DNA這一實驗變量不同，其余的變量(如接種的細菌種類、數(shù)量以及培養(yǎng)條件等)應(yīng)基本相同。