题目内容

【题目】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,抗生素之所以能够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,而不影响人体细胞内蛋白质的合成。于是人们对此现象提出了以下两点假设:

Ⅰ.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;

Ⅱ.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。

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。(不要求写具体的实验步骤)

1)验证抗生素是否阻断细菌转录过程的实验。

①基本实验思路:设置甲、乙两组实验进行体外模拟______过程,甲组滴加一定浓度的______适量,乙组滴加等量的蒸馏水,其余条件______。最后检测两组实验中______的生成量。

②实验结果、结论:若甲、乙两组中RNA的生成量相等,则____________;若甲组中RNA生成量少于乙组中的RNA生成量,则____________

2)验证抗生素是否阻断细菌转运RNA功能的实验。

①实验基本思路:____________________________________

②实验结果、结论:__________________________

【答案】细菌DNA的转录??? 抗生素的水溶液??? 相同且适宜??? RNA??? 抗生素不阻断细菌DNA的转录??? 抗生素能阻断细菌DNA的转录??? 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,乙组加入等量的未用抗生素处理的各种转运RNA。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??? 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???

【解析】

基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个重要的步骤,其中转录主要在细胞核中进行,而翻译在核糖体上进行,该过程需要tRNA来转运氨基酸。根据题意,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,可能是因为抗生素能阻断细菌DNA的转录过程、或阻断细菌体内tRNA的功能、或阻断细菌核糖体的功能等,据此答题。

1)验证抗生素是否阻断细菌转录过程,则该实验中自变量是是否滴加抗生素,因变量是转录的产物,即RNA的生成量,故:

①设置甲、乙两组实验,进行体外模拟细菌DNA的转录过程,甲组滴加适量的、一定浓度的抗生素水溶液,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。

②实验结果、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的转录过程;若甲组中RNA的生成量少于乙组RNA的生成量,则抗生素能阻断细菌DNA的转录过程。

2)若要验证抗生素是否阻断细菌转运RNA功能,则实验自变量是tRNA是否经过抗生素处理,因变量是蛋白质的生成量,故:

①基本思路: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,乙组加入等量的未用抗生素处理的各种转运RNA,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。

②实验结果、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;若甲组蛋白质的生成量少于乙组蛋白质的生成量,则抗生素能阻断细菌转运RNA的功能。

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