¿Por qué estudiar libros de texto de biología en la escuela secundaria?

Análisis de experimentos y ejemplos clásicos de biología en la escuela secundaria

La historia del desarrollo de las ciencias biológicas es una historia de exploración e innovación continuas de las leyes de las actividades de la vida. Innumerables científicos han realizado exploraciones y dejado atrás una gran cantidad de experimentos biológicos clásicos. Estos experimentos clásicos no solo constituyen el rico contenido principal de la biología de la escuela secundaria, sino que también brindan demostraciones de pensamiento exitosas para que los estudiantes exploren e innoven. Al observar las preguntas de los experimentos de biología en el examen de ingreso a la universidad de los últimos años, ya sean análisis e interpretación, razonamiento y predicción, verificación del diseño y exploración innovadora, la base de sus ideas son todos experimentos clásicos.

Para responder a tales preguntas, no solo debemos prestar atención a la exploración y el estudio en profundidad de los experimentos clásicos, sino también analizar, inferir, ampliar e innovar los experimentos clásicos. Hacer pleno uso de la información proporcionada por las preguntas del examen y emitir juicios y expresiones científicas de acuerdo con los requisitos de las preguntas del examen.

Los experimentos clásicos son algunos de los experimentos más representativos que los científicos pensaron cuidadosamente, diseñaron inteligentemente y practicaron repetidamente, y las generaciones futuras han demostrado que son correctos muchas veces. Los experimentos clásicos suelen estar estrechamente relacionados con la historia del desarrollo biológico y son una forma importante para que los estudiantes adquieran métodos experimentales biológicos. El análisis de experimentos clásicos permite a los estudiantes realizar análisis en profundidad de la selección de materiales experimentales, el control de las condiciones experimentales, el establecimiento de controles experimentales y el análisis de resultados experimentales basados ​​en la comprensión de las ideas de diseño experimental, lo que ayuda a los estudiantes a establecer métodos de pensamiento científico experimental. Y apreciamos el espíritu de búsqueda incansable y la actitud académica rigurosa de los científicos.

Los experimentos clásicos son una fuente importante de materiales para las propuestas experimentales de los exámenes de acceso a la universidad. Las preguntas sobre experimentos de biología en el examen de ingreso a la universidad generalmente provienen de uno o varios experimentos del libro de texto; también pueden provenir de la exploración experimental de cuestiones teóricas del libro de texto o de problemas sociales prácticos; El proceso experimental clásico de la biología. Por ejemplo, el volumen de Ciencia y Tecnología de Tianjin de 2005 "La gravedad afecta la redistribución de las auxinas" es esencialmente una expansión y profundización de los experimentos clásicos en el proceso de descubrimiento de las auxinas. Otro ejemplo es el Volumen Nacional II de Ciencia y Tecnología de 2004 "El papel de las auxinas". Glucagón", el Volumen I Nacional de Ciencia y Tecnología de 2005 "La acción de la insulina" son reproducciones de experimentos clásicos en la investigación de hormonas animales.

1. Contenidos de los experimentos clásicos

Capítulo 2: 1. Características estructurales y características funcionales de las membranas

2 Métodos de transporte de sustancias

3. El proceso de la mitosis

Capítulo 3: 4. Características enzimáticas y condiciones de reacción

5. Metabolismo del agua: absorción osmótica del agua, transpiración

6. . Fotosíntesis: proceso de descubrimiento, reacción de luz, condiciones de reacción de oscuridad y experimentos de verificación de productos.

7. Respiración: experimentos de verificación de materias primas y productos en diferentes etapas.

8. , condiciones y productos en el proceso

Capítulo 4: 9. Experimentos relacionados con el descubrimiento de la biotina; experimentos relacionados con el fototropismo y el geotropismo; experimentos relevantes para verificar los efectos fisiológicos de las hormonas animales

Capítulo 6: 11. Experimentos clásicos relevantes para probar material genético, experimentos de hibridación y diseño de procesos de reproducción

Capítulo 8: 12. Ecosistema El diseño de La estructura y los componentes de las membranas celulares. Si eres miembro del equipo de investigación, diseña un experimento sencillo para obtener una membrana celular más pura e identificar sus componentes.

(1) ¿Qué células humanas deberían seleccionarse para los experimentos? (　)

A. Glóbulos rojos maduros B. Células nerviosas C. Glóbulos blancos D. Células epiteliales orales

(2) Coloque los materiales seleccionados anteriormente en _____. Debido a la ósmosis, las células se romperán después de un período de tiempo.

(3) Después de los pasos experimentales en (2), utilice el método ______ para obtener membrana celular pura. Después de separar y purificar los componentes de la membrana, se agrega reactivo de biuret. Si se produce una reacción, se puede demostrar que los componentes de la membrana celular contienen _______.

(4) Si se extraen los fosfolípidos de la membrana celular y se ponen en un recipiente lleno de agua, la siguiente imagen que puede reflejar correctamente su distribución es (　)

2. Explore la relación entre temperatura y temperatura La influencia de la fluidez de la membrana celular en el paso de sustancias a través de la membrana celular está estrechamente relacionada con la fluidez de la membrana. Para explorar el efecto de la temperatura sobre la fluidez de la membrana, se realizaron los siguientes experimentos: Se usaron agentes fluorescentes rojo y verde para marcar proteínas en membranas de células humanas y de ratón respectivamente, y luego se dejaron fusionar las dos células a 37°C. Después de 40 minutos, se encontró que los colores rojo y verde en la membrana celular después de la fusión eran. distribuido uniformemente.

Algunas personas piensan que el experimento no se completó, continúe completando el experimento exploratorio:

①Complemente los pasos inacabados:_________________________________________________________.

②Por favor indique dos aspectos desde los cuales se pueden observar los resultados experimentales:

a _______________________________________________________

b _______________________________________________________;

③Por favor prediga la conclusión más probable de este experimento: _______________________________________________________.

Análisis Ⅰ Es adecuado utilizar glóbulos rojos de mamíferos maduros para preparar las membranas celulares, porque no contienen mitocondrias, membranas nucleares y otras estructuras de membrana, lo que evita la interferencia con la membrana celular. Cuando los glóbulos rojos se colocan en agua limpia, absorberán agua y se romperán, obteniendo así la membrana celular. Utilice la característica de que "la proteína se vuelve violeta cuando se expone al reactivo de biuret" para identificar la presencia de proteína en la membrana celular. Dado que los fosfolípidos que forman la membrana celular tienen partes polares hidrofílicas y partes no polares hidrofóbicas, exhiben la distribución que se muestra en la Figura A en solución acuosa.

II La membrana celular es fluida porque la mayoría de las moléculas de proteínas y de fosfolípidos que forman la membrana celular pueden moverse. Este movimiento es esencialmente un movimiento térmico, por lo que cuando aumenta la temperatura, aumenta la fluidez de la membrana celular. De acuerdo con el propósito de investigación de este experimento: explorar el efecto de la temperatura sobre la fluidez de la membrana, se puede determinar que la variable independiente del experimento es la temperatura. Por lo tanto, el experimento debe configurar al menos tres grupos (temperatura inferior, igual). a 37°C o más) para realizar experimentos mutuos.

Respuesta

I (1) A (2) Agua clara (3) Proteína morada centrífuga (4) A

II ① Colocar las células a temperatura baja. temperatura Repita el experimento anterior a 37 ℃ (como 0 ℃) y por encima de 37 ℃ (como 60 ℃)

②Después del mismo tiempo, observe la distribución de sustancias fluorescentes rojas y verdes en la celda. membrana

b. Compare el tiempo necesario para que las sustancias fluorescentes rojas y verdes se distribuyan uniformemente en la membrana celular

③ Dentro de un cierto rango de temperatura, a medida que aumenta la temperatura, la fluidez de la membrana celular aumenta.

Enlace de Conocimiento Esta pregunta reproduce de manera integral el método de preparación de las membranas celulares y explora sus componentes. Tiene como objetivo comprender la importancia de la correcta selección de materiales experimentales para la investigación científica para experimentar los principios biológicos y la ciencia involucrada; El proceso de preparación de membranas celulares.

(1) Componentes de la membrana celular: fosfolípidos, proteínas y una pequeña cantidad de azúcares.

① Los carbohidratos rara vez se distribuyen en la membrana celular, y se combinan con proteínas o lípidos para formar glicoproteínas o glicolípidos, que se distribuyen en la superficie exterior de la membrana. Por tanto, basándose en la distribución de las glicoproteínas, se pueden determinar los lados interior y exterior de la membrana celular.

② La distribución de las proteínas en la membrana es asimétrica y las hay de muchos tipos, como proteínas transportadoras y canalizadoras para transportar sustancias, glicoproteínas para el reconocimiento, receptores para recibir señales y antígenos que reflejan la especificidad antigénica. y enzimas catalíticas, etc.

(2) Características estructurales de la membrana celular: fluidez. Los hechos que reflejan la fluidez de las membranas celulares incluyen la fagocitosis de los glóbulos blancos, la formación de procesos neuronales, la división del citoplasma animal, la formación de "vesículas" y la fusión celular.

(3) Características fisiológicas de la membrana celular: permeabilidad selectiva (relacionada con el tipo y cantidad de portadores de la membrana celular).

(4) Comprender los métodos de análisis de los componentes de la membrana celular (como el método de hidrólisis enzimática)

① Si las células se tratan con disolventes lipídicos y se descubre que la membrana celular está disuelta, significa que la membrana contiene moléculas de lípidos.

② Si ​​las células se tratan con proteasa, la estructura de la membrana también puede destruirse, lo que indica que hay proteínas en la composición química de la membrana celular.

Punto de prueba 2: El descubrimiento de la fotosíntesis

3 En 1864, el científico alemán Sachs colocó hojas verdes en la oscuridad durante unas horas y luego bloqueó la mitad de las hojas. luz y expuso la mitad de ellos. Después de un tiempo, las hojas fueron tratadas con vapor de yodo y demostraron con éxito que las hojas verdes producían almidón durante la fotosíntesis.

Responda preguntas relacionadas basadas en este experimento:

(1) En este experimento, lo que Sacks vio fue (　)

A. Todas las hojas se volvieron azules B. La mitad de la luz se vuelve azul C. Se vuelve azul después de la mitad de la exposición D. Las hojas no cambian de azul en absoluto

(2) El propósito de Sachs de dejar las hojas verdes en la oscuridad durante unas horas es (　)

A. Consumir el agua de las hojas B. Consumir el almidón original de las hojas

C. Incrementar la intensidad de la respiración de las hojas D. Mejorar la sensibilidad de las hojas a la luz

(3) El diseño de Sachs para este experimento tiene un fuerte rigor lógico, que se refleja específicamente en (　)

A. Ningún experimento controlado B. Este experimento no requiere un experimento controlado

C. El área expuesta sirve como experimento de control D. El lugar sombreado se utilizó como experimento de control.

(4) En este experimento, la clorofila y otros pigmentos contenidos en las hojas interferirán con el color azul que se muestra después del tratamiento con solución de yodo y afectarán la observación del experimento. Fenómenos Para mejorar el efecto experimental, ¿qué se debe hacer con las hojas? ____________________________.

(5) Además de demostrar que "la fotosíntesis produce almidón", este experimento también demostró con éxito ____________________________.

Análisis

(1) Este experimento muestra si la planta ha realizado la fotosíntesis detectando la presencia o ausencia de almidón que se produce en la zona expuesta, y se mostrará de color azul. Color después de ser tratado con vapor de yodo. Color, sin decoloración en las áreas sombreadas.

(2) En este experimento, el propósito de colocar las hojas en la oscuridad con varias horas de antelación era permitir que la materia orgánica (como el almidón) se consumiera por completo y evitar la interferencia del almidón original en las hojas con los resultados experimentales.

(3) Este experimento se configura como un control en blanco, en el que el grupo de control se refiere al grupo de sujetos que no se somete a ningún tratamiento experimental. En el experimento, las hojas estaban en la oscuridad de antemano. Para el grupo sombreado, todavía estaban en la oscuridad, lo que equivale a ningún tratamiento, por lo que son el grupo de control mientras que el grupo de exposición pasó del estado oscuro al estado; luz, lo que equivale a recibir un tratamiento de luz y debe ser tratado para el grupo experimental. Por supuesto, también se puede juzgar de esta manera: el factor estudiado en este experimento es la iluminación, por lo que el grupo de sujetos (grupo de exposición) tratado con iluminación es el grupo experimental.

(4) La materia orgánica se puede transferir en las plantas. Si el tiempo de exposición en el experimento es demasiado largo, el almidón del área expuesta se puede transportar al área de sombra. Se puede ver que la duración del tiempo experimental afectará los resultados experimentales. Si se observa que la zona de sombra también es azul durante el experimento, la razón puede ser que las hojas se han colocado en la oscuridad por un tiempo demasiado corto (la materia orgánica no se agota) o el tiempo de exposición es demasiado largo (la se ha transferido materia orgánica).

(5) Los pigmentos de los cloroplastos se disuelven en alcohol, por lo que se pueden decolorar calentándolos en un baño de agua con alcohol.

(6) Según el principio de variable única, se determina que la diferencia en los resultados experimentales se debe a la diferencia en los factores de las variables independientes. La variable independiente de este experimento es la presencia o ausencia de luz, por lo que la conclusión es que la fotosíntesis requiere luz.

Respuesta (1) C (2) B (3) D (4) Antes del tratamiento con solución de yodo, coloque las hojas en un vaso pequeño que contenga alcohol y caliéntelas sobre agua para eliminar los pigmentos de las hojas. Disolver en alcohol y enjuagar las hojas con agua. (5) La fotosíntesis requiere luz

Analogía divergente La mayoría de los experimentos clásicos relacionados con la fotosíntesis se llevan a cabo en función de las materias primas, productos, lugares y condiciones de la fotosíntesis. Al responder dichos ejercicios, es necesario determinar las variables independientes del experimento según el propósito del experimento. Por ejemplo, en el experimento de "verificar que la fotosíntesis requiere CO2", la variable independiente es la presencia o ausencia de CO2. , es necesario configurar un grupo con CO2 y otro sin CO2. En cuanto a la fotosíntesis de las plantas y su intensidad, los objetos de observación se determinan en función de diferentes materiales experimentales y otros factores: si ① las plantas acuáticas pueden basarse en la cantidad o tasa de producción de burbujas ② si las hojas desprendidas se hunden en el fondo del agua; Por adelantado, se pueden basar en la cantidad de veces que flotan por unidad de tiempo. La cantidad de hojas de la planta se puede medir de acuerdo con el cambio de color de las hojas después del tratamiento con un indicador (como una solución de yodo); ); ④ Spirogyra es el material experimental y la distribución de bacterias aeróbicas se puede medir con la ayuda de un microscopio.

4. El siguiente experimento pretende estudiar el movimiento del agua en las plantas. Coloque los tallos de Perilla purpurea en un vaso lleno de tinte rojo. Después de 3 horas, lave las ramas y corte rodajas en diferentes posiciones desde la parte inferior de las ramas. La zona que contiene la solución colorante muestra el paso de la humedad. La configuración experimental y los resultados se muestran en la figura.

(1) La principal fuerza impulsora para el ascenso del agua proviene de _____, y la estructura roja en la sección transversal del tallo es _____.

(2) Bajo diferentes condiciones externas, la velocidad de transporte ascendente del agua será diferente. Intente cambiar las dos condiciones para acelerar el movimiento del agua _____.

(3) Proporcionarle varias ramas de Perilla frutescens e intentar utilizar experimentos similares al anterior para estudiar la relación entre la superficie foliar y la tasa de transporte de agua.

Pasos experimentales:

Paso uno: ____________________________.

Paso 2: Coloca los tallos de perilla en un vaso que contenga tinte rojo.

Paso 3: Después de 2 horas, lava las ramas y corta rodajas en diferentes posiciones desde la parte inferior de las ramas.

Expectativas del experimento: ____________________________.

Conclusión experimental: ____________________________.

Explicación de las conclusiones experimentales:

Respuesta (1) Transpiración, conducto.

(2) Mejora la luz, aumenta la temperatura y aumenta la velocidad del viento.

(3) Paso 1: Coge dos ramas de Perilla frutescens, dejando 6 hojas en una rama y 3 hojas en la otra.

Expectativas experimentales: En el mismo período de tiempo, la duración de la solución de tinte ascendente en los tallos de Perilla spp. con 6 hojas es aproximadamente el doble que la de 3 hojas.

Conclusión experimental: La velocidad a la que las plantas transportan agua es directamente proporcional al área foliar.

Explicación de la conclusión experimental: cuanto mayor es el área foliar, más estomas y más fuerte es la transpiración.

Punto de prueba 4: El descubrimiento de la auxina

5. Para verificar la relación entre el fototropismo de las plantas y las auxinas de las plantas, alguien diseñó el siguiente plan experimental:

(1) Pasos del método

Tome 6 macetas pequeñas y plante una en cada una Plántulas de maíz con la misma cepa y estado de crecimiento (las hojas verdaderas de las plántulas no deben atravesar el coleoptilo). Realice el procesamiento experimental como se muestra en la siguiente figura. Después de encender la lámpara del escritorio durante 24 horas, abra la caja de papel y observe y registre el crecimiento de las seis plántulas de maíz.

(2) Predicción de resultados experimentales

En el dispositivo anterior, las plántulas de maíz que siguen creciendo erguidas son _____ mientras que las plántulas de maíz que básicamente dejan de crecer son _____;

(3) Análisis e inferencia de algunos resultados experimentales

(1) Según el análisis comparativo de los registros experimentales entre los dispositivos _____ y ​​_____, se puede explicar que el maíz plántulas El fototropismo es causado por la exposición unilateral a la luz.

(2) De acuerdo al análisis comparativo de los registros experimentales de los dispositivos No. _____ y ​​No. _____, se puede explicar que el crecimiento fototrópico de las plántulas de maíz está relacionado con la presencia o ausencia de las puntas. de plántulas de maíz, entre ellas, las pertenecientes al grupo experimental El número es _____.

(3) Según el análisis comparativo de los registros experimentales de los dispositivos _____ y ​​_____, se puede demostrar que la parte fotosensible de las plántulas de maíz se encuentra en la punta.

(4) Con base en el análisis comparativo de los registros experimentales entre los dispositivos No. 5 y No. 6, solo se puede explicar que __________.

(5) Si todo el dispositivo No. 1 se gira a una velocidad constante (la lámpara no se mueve), el crecimiento y la flexión de las plántulas de maíz es _____ si solo las plántulas de maíz giran a una velocidad constante; velocidad constante (la caja y la lámpara de escritorio no se mueven), entonces el crecimiento y la curvatura de las plántulas es _____.

6. Alguien diseñó el siguiente experimento en un intento de demostrar que "las auxinas sólo pueden transportarse desde el extremo superior morfológico a hasta el extremo inferior b del cuerpo de la planta, y no pueden transportarse a la inversa".

(1) Materiales y utensilios: coleoptilo, agar, cuchilla, etc.

(2) Métodos, pasos y resultados (Figura 1-2-3):

(3) Conclusión: Los experimentos anteriores demuestran que "las auxinas sólo pueden transportarse desde el extremo superior a hasta el extremo inferior b de la morfología del cuerpo de la planta y no pueden transportarse a la inversa". Creemos que este procedimiento experimental por sí solo no es suficiente para demostrar rigurosamente la conclusión anterior. Complemente los métodos, pasos y resultados experimentales correspondientes basados ​​en los experimentos anteriores (use imágenes para expresar el proceso experimental y los posibles resultados).

Análisis Ⅰ. Esta pregunta es una pregunta de análisis experimental y es una reproducción variante del experimento clásico en el proceso de descubrimiento de auxinas. La base de conocimientos necesaria para responder a esta pregunta: (1) La punta puede producir auxina. (2) La punta recibe la estimulación de la luz de un lado, lo que hace que la auxina se distribuya de manera desigual (menos en el lado de la luz, más en el lado de la retroiluminación). (3) La sección donde crece la planta y se dobla debajo de la punta. Requisitos de capacidad experimental: utilice el principio de variable única para analizar resultados experimentales.

II. La pregunta requiere demostrar que la dirección de transporte de las auxinas solo puede transportarse desde el extremo superior a hasta el extremo inferior b de la morfología de la planta, y no puede revertirse. Esto requiere dos aspectos de evidencia: uno es que el transporte de arriba a abajo. está establecido, y el otro es que el transporte de abajo hacia abajo está establecido. El transporte no está establecido, y los resultados experimentales dados en la pregunta solo pueden mostrar que existe evidencia para el primer aspecto (a → b), por lo que. El diseño del experimento complementario debe comenzar a partir de la evidencia del segundo aspecto (b→a), es decir, las plantas. Si se intercambian los lados superior e inferior del tallo y las demás condiciones son las mismas, el resultado del experimento será ser que el coleoptilo no crezca ni se doble.

Respuesta Ⅰ. (2) 3, 4, 5;

(3) (1) 1; 3 (2) 2 (3) 1; Está relacionado con la distribución desigual de hormonas a ambos lados del coleoptilo de las plántulas de maíz. (5) Crecer e inclinarse hacia el pequeño agujero, crecer erguido

Analogía divergente

1. Descubrimiento de auxinas: comprender el proceso de descubrimiento de auxinas y comprender las ideas y métodos científicos de estos experimentos clásicos ayudará a comprender los efectos fisiológicos de las auxinas y mejorará el análisis experimental y las capacidades de diseño experimental. Se pueden utilizar diversos métodos de tratamiento diferentes para estudiar los efectos fisiológicos de las auxinas, como cobertura, bloqueo, resección y rotación.

2. Transporte de auxinas

(1) Transporte horizontal (transporte lateral): modo de transporte provocado por estimulación unidireccional, que se realiza a través del floema, y ​​no tiene relación evidente con la dirección morfológica de la planta. Por ejemplo, bajo luz unilateral, la auxina se mueve desde el lado luminoso del coleoptilo hacia el lado iluminado; bajo la acción de la gravedad, la auxina se mueve desde el lado dorsal del tallo hacia el lado cercano al suelo.

(2) Transporte longitudinal (transporte polar): Las auxinas sólo pueden transportarse desde el extremo superior al extremo inferior de la morfología de la planta. Por ejemplo, la auxina sintetizada en el meristemo apical del brote se transporta hacia abajo; la auxina sintetizada en el meristemo apical de la raíz se transporta hacia arriba. El transporte polar de auxina no se ve afectado por la gravedad y puede verificarse mediante los experimentos que se muestran en las dos figuras anteriores.

(3) Transporte activo: el transporte de auxina se verá afectado en condiciones hipóxicas. Al mismo tiempo, la auxina producida por la yema terminal puede transportarse hacia abajo contra el gradiente de concentración y acumularse en grandes cantidades. las yemas laterales, lo que indica que el crecimiento El modo de transporte de los elementos es el transporte activo.

3． Factores que afectan la acción de las auxinas

(1) Concentración: el factor más crítico que afecta la acción de las auxinas es la concentración de las auxinas en sí. La auxina tiene un doble efecto sobre el crecimiento de las plantas: las concentraciones bajas promueven el crecimiento y las concentraciones altas lo inhiben.

(2) Diferentes órganos y diferentes plantas: Diferentes órganos de una misma planta responden de manera diferente a la misma concentración de auxina. Las raíces son las más sensibles, seguidas de las yemas y los tallos son los más débiles. Diferentes plantas tienen diferentes sensibilidades a la misma concentración de auxina.

Punto de prueba 5: Evidencia de que el ADN es material genético

7. En el experimento de transformación neumocócica, se mezclaron e inyectaron bacterias de tipo S muertas por calor y bacterias vivas de tipo R. Después de ingresar al cuerpo del ratón, los cambios en el contenido de bacterias tipo S y tipo R en el cuerpo del ratón se muestran en la figura de la derecha. Las siguientes afirmaciones son incorrectas (　)

A. Hay dos tipos de tipos S y R en los ratones muertos

B. La razón de la disminución en el segmento ab de la curva es que las bacterias de tipo R fueron eliminadas por el sistema inmunológico del ratón.

C. El ascenso en la sección bc de la curva está relacionado con la disminución de la inmunidad de los ratones provocada por la proliferación de bacterias tipo S en ratones

D. El número de bacterias tipo S comenzó desde 0 debido a la mutación de las bacterias tipo R

8 II El siguiente es un experimento científico relacionado con la investigación del ADN:

(1) En 1952, He Ershi y Chase utilizaron el marcaje de isótopos para completar el famoso experimento de bacterias que infectan con fagos. La siguiente figura es parte del proceso del experimento:

(1) Escriba parte del proceso de operación del experimento anterior. :

Paso uno: etiquetar la cubierta proteica del fago con 35S. ¿Cómo etiquetar los fagos? Describa brevemente cómo se diseñó el experimento y las razones de este diseño. ____________________________.

Paso 2: ____________________________.

(2) Los resultados experimentales anteriores indican: ____________________________.

(3) El proceso mediante el cual el patógeno del SARS (coronavirus) infecta células humanas es similar al proceso de los bacteriófagos que infectan bacterias.

Con base en el proceso y el fenómeno experimentales anteriores, sugiera una nueva forma de obtener la vacuna contra el SARS (cáscara de proteína). ____________________________.

(4) Después de que el fago infecta a las bacterias, la síntesis de una nueva cubierta proteica del fago requiere (　)

A. ADN bacteriano y sus aminoácidos B. ADN del fago y sus aminoácidos

C. ADN de fagos y aminoácidos bacterianos D. ADN bacteriano y aminoácidos de fagos

(2) El tratamiento de E. coli con luz ultravioleta puede inducir la producción de E. coli resistente al fago T2. Esta resistencia está relacionada con cambios en las proteínas de su fago. membrana celular. La siguiente figura ilustra brevemente el método de tratamiento:

(1) Bajo la acción de la luz ultravioleta, la razón fundamental del cambio de las proteínas de la membrana bacteriana es ____________________________.

(2) ¿Cómo detectar la cepa del fago anti-T2 en la imagen de las cepas mixtas ____________________________?

Análisis Ⅰ. En los ratones muertos hay bacterias tanto de tipo S como de tipo R. Las bacterias tipo R primero disminuyeron y luego aumentaron, lo que se relacionó con la inmunidad de los ratones. Las bacterias de tipo R recién inyectadas murieron en grandes cantidades debido a la fuerte inmunidad de los ratones, ya que algunas bacterias de tipo R se transformaron en tipo S, el tipo S tenía el efecto protector de la cápsula y podía proliferar en los ratones; , lo que hace que los ratones La inmunidad se reduzca y el poder letal de las bacterias de tipo R se debilite, lo que resulta en la proliferación acelerada de las bacterias de tipo R. La generación de bacterias tipo S es el resultado de la transformación de bacterias tipo R, más que de una mutación genética.

II.(1) Dado que los fagos viven una vida parásita y no pueden sobrevivir en medios de cultivo ordinarios, primero es necesario marcar las bacterias con isótopos y luego dejar que los fagos los infecten para que los fagos puedan hacerlo. obtener las etiquetas. En las células bacterianas, el ADN del fago utiliza aminoácidos bacterianos para sintetizar la cubierta proteica del fago. (2) La generación de cepas de fagos anti-T2 es causada por cambios en las proteínas de la membrana y la síntesis de proteínas está controlada en última instancia por el ADN (gen), por lo que es causada por mutaciones genéticas. Para detectar bacterias que son resistentes al fago T2, debes infectarlas con el fago T2. Sólo las bacterias resistentes pueden sobrevivir.

Respuesta

II (1) (1) Primero cultive las bacterias en un medio que contenga 35S; luego use fagos para infectar las bacterias marcadas con 35S. Porque el segundo paso de la vida parasitaria de los fagos es mezclar fagos marcados con 35S con bacterias

(2) La cubierta proteica del fago no ingresa a las bacterias

(3) Cultivo de células animales → Infección por coronavirus → Agitar y centrifugar para extraer la cubierta proteica del sobrenadante.

(4) C

(2) (1) Mutación genética

(2) Utilice el fago T2 para infectar la cepa mixta y cultivarla en condiciones adecuadas Después de un período de tiempo, las que pueden formar colonias son las cepas de fagos resistentes a T2

Comentarios: esta pregunta toma el ADN como propuesta central y examina experimentos científicos en la investigación del ADN. Las preguntas del examen proporcionan ilustraciones del proceso experimental de bacterias que infectan con fagos y la mutagénesis de Escherichia coli, y requieren escribir los pasos operativos relevantes o analizar los motivos.

Clasificación de los conocimientos relacionados con "virus" por analogía divergente

1. Estructura del virus

(1) Estructura básica: cápside y ácido nucleico, entre los que se encuentran la cápside El componente principal es la proteína, y la cápside protege el ácido nucleico del interior y refleja la especificidad antigénica del virus. el ácido nucleico del virus es ADN o ARN;

(2) Estructuras especiales: cápsula y púas, etc.

2. Fisiología de los virus

(1) Todos los virus viven una vida parasitaria, por lo que su tipo metabólico es heterótrofo y anaeróbico; son consumidores en el ecosistema, generalmente se cultivan con tejido vivo o células embrionarias; (2) Los virus se multiplican por replicación.

3． Tipos de virus

(1) Según el huésped: virus vegetales, virus animales y virus bacterianos

(2) Según el material genético: virus ADN (como los fagos), Virus de ARN (como el VIH) y virus proteicos (como los priones)

4. Ejemplos de la aplicación de virus en bioingeniería

(1) Experimento para demostrar que el ADN es material genético: bacteriófago que infecta bacterias (2) En ingeniería genética: portador (3) En ingeniería celular Medio: agente de fusión; .

5． Enfermedades comunes relacionadas con virus

SIDA - VIH; síndrome respiratorio agudo severo (SARS) - coronavirus; enfermedad de las vacas locas - priones; influenza aviar - Virus de la influenza.

Experimento genético del punto de prueba 6

8. El maíz es una planta monoica, con flores masculinas en la parte superior y flores femeninas en la parte inferior. Los granos de maíz amarillos y blancos son un par de opuestos. (controlados por los genes Y e y), el maíz amarillo puro y el maíz blanco se siembran en hileras (como se muestra en la Figura 1-2-8. Los granos de maíz obtenidos en la cosecha son los siguientes:

Los granos de maíz resultantes

Granos blancos

Granos amarillos

(1) En el maíz, los granos amarillos son _____ a los granos blancos En las mazorcas de los granos amarillos. El mesoembrión del maíz amarillo es _____; los genotipos del embrión amarillo y del endospermo de la mazorca del maíz blanco son _____ y ​​_____ respectivamente.

(2) Para obtener el híbrido F1 y verificar las reglas de segregación de genes mendelianos, un estudiante debe elegir _____ granos de maíz de las _____ mazorcas de maíz anteriores para sembrar con precisión. En los experimentos de hibridación, el tratamiento de la madre es __________.

(3) El método de polinización a largo plazo del tipo _____ (llene el número) en la imagen es beneficioso para la planta y el motivo es _______________.

(4) El genotipo de la cubierta de la semilla en la mazorca del maíz amarillo es. Tanto la herencia de la cubierta de la semilla como la herencia del citoplasma del maíz muestran los mismos rasgos que los del progenitor materno. Enumere al menos dos diferencias.

(5) ¿Cuáles son las ventajas del maíz como material genético experimental? (Responda al menos dos puntos)

(6) Si el maíz de raza pura con granos regordetes coloreados se cruza con maíz con granos encogidos incoloros (las condiciones experimentales cumplen con los requisitos experimentales), toda la F1 aparecerá coloreada y rechoncha. Después del autocruzamiento F1, los rasgos y proporciones de la generación F2 son: 73% coloreados y regordetes, 2% coloreados y encogidos, 2% incoloros y regordetes, y 23% incoloros y encogidos. Por favor responda:

①¿La herencia de cada par de rasgos anteriores cumple con la ley de segregación genética? ¿Por qué?

______________________________________________________________.

② ¿Por favor diseñar un plan experimental para verificar si la herencia de estos dos pares de rasgos cumple con la ley de la libre combinación de genes?

Pasos del método:

(1)____________________________________________________________;

(2)__________________________________________________________;

(3)____________________________________________________________.

Predicción de resultados y conclusión:

Análisis 1. Comprender el método de hibridación de dos tipos de maíz en la siembra entre hileras es un gran avance en la solución del problema basado en las características del. Descendencia, se puede determinar que el grano amarillo es dominante. 2. La procedencia del embrión, el endospermo y la testa es la base para determinar su genotipo. 3. Para verificar la ley mendeliana de la herencia, es esencialmente inferir los tipos y proporciones de gametos producidos por F1. El método más simple es cruzar dos individuos homocigotos y tomar la generación F1 para cruces de prueba, o tomar el polen F1 para aislarlo. Cultivar in vivo y observar la proporción de segregación de rasgos en la descendencia.

Respuesta

(1) Mostrar YY o YyYyy

(2) Granos blancos y granos amarillos para polinización y embolsado

(3) III y IV; polinización cruzada, la descendencia tiene mayor variabilidad y vitalidad

(4) YY ①La herencia de la cubierta de la semilla está controlada por genes nucleares ②Las características de la cubierta de la semilla están relacionadas con; los de la madre Los dos genes son iguales y lo que muestran es el padre mismo ③ Existe una cierta proporción de segregación de los rasgos de la cubierta de la semilla.

(5) Las flores unisexuales monoicas evitan operaciones complicadas como la emasculación artificial; el número de descendientes es grande, lo que facilita el procesamiento estadístico; el período de crecimiento del maíz es corto y la velocidad de reproducción es rápida y estable; rasgos relativos distinguibles.

(6) ① Es consistente porque la relación de separación del color del grano de maíz y la forma del grano F2 es 3:1

②Pasos del método:

Esquema; 1: (1) Cruzar dos maíces parentales de raza pura para obtener F1;

(2) Tomar polen de la planta F1 para cultivar tejido vegetal para obtener plántulas de plantas haploides y luego tratarlo con colchicina.

(3) Cosechar semillas y contar las proporciones de los diferentes fenotipos.

Opción 2: (1) Cruzar dos maíces parentales de raza pura para obtener F1

(2) Cruzar plantas F1 con maíz encogido incoloro

(3) Cosechar híbrido semillas de descendencia y contar la proporción de diferentes fenotipos.

(Solo responde cualquiera de las opciones)

Predicción del resultado y conclusión: Si hay cuatro fenotipos y la proporción es 1:1:1:1, es consistente con libre ley de combinación. De lo contrario, no es consistente.

La evaluación y exploración de la "herencia" han sido el foco del examen de ingreso a la universidad a lo largo de los años. El juicio sobre los genotipos dominantes y recesivos y el método para encontrar los genotipos embrionarios son conocimientos básicos de la testa, el endospermo y los genotipos. la comparación de la herencia de testa y citoplasma refleja el tema La síntesis interna penetra la prueba de la capacidad de analizar y resumir el conocimiento utilizando múltiples métodos para verificar las leyes de Mendel refleja la aplicación del conocimiento y es una prueba de capacidad de nivel superior;

Resumen de métodos para verificar la ley de segregación genética por analogía de divergencia

(1) Método de cruce de prueba: cruzar F1 con individuos con rasgos recesivos, y revertir según el tipo y proporción de fenotipos de la descendencia Determinar los tipos y proporciones de gametos producidos por F1.

(2) Método de autocruzamiento: Deje que F2 se autocruce, observe y cuente la proporción de cada rasgo en F3.

(3) Método de identificación del polen: el polen es el gameto masculino producido por el padre. Después de un tratamiento especial (como la tinción con yodo), el polen F1 se observa y se cuenta bajo un microscopio para verificar directamente la ley de separación de genes. .

(4) Método de cultivo de anteras in vitro: las anteras contienen gametos masculinos, se cultivan in vitro y se observa la relación de separación de caracteres para inferir los tipos y proporciones de gametos producidos por F1.

(5) Otros métodos: los zánganos en las abejas se desarrollan a partir de óvulos. Por lo tanto, en función del fenotipo y la proporción de los zánganos, se puede inferir el tipo y la proporción de gametos producidos por la abeja madre. verificar la ley de separación de genes.

10. (Preguntas del examen de ingreso a la Universidad de Guangdong en 2001) Alguien investigó varios factores ecológicos en un ecosistema lacustre de abril a julio durante varios años consecutivos. Los resultados de la encuesta de varios años fueron básicamente consistentes. organizado como se muestra a continuación (la curva solo muestra la tendencia cambiante).

Por favor responda analizando los cambios e interrelaciones de cada factor ecológico que se muestra en la figura: (E es el contenido orgánico total de las plantas existentes)