Question

回答下列关于科学探究的问题．
（1）细胞膜的结构探索历程中，50年代罗伯特森在电子显微镜下观察到细胞膜的“暗一亮一暗”结构，据此他提出了细胞膜的静态统一结构，该结构主要的不足是不能解释

 

等现象．70年代桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型，请用图示方式表示细胞膜的流动镶嵌模型．

 

（2）假说一演绎法是现代科学研究中常用的一种方法．孟德尔在对一对性状杂交实验作出合理假设的基础上，又巧妙设计了

 

的方法，对假说进行了演绎，最后提出了基因分离定律．
（3）摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体．他将白眼与红眼杂交，P₁全部表现为红眼．再让F₁红眼果蝇相互交配，F₂性别比为1：1，红眼占

3

4

，但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性．请用遗传图解解释该现象（果蝇的红眼基因以W表示，白眼基因以w表示）．

 

（4）在遗传物质的探索历程中，艾弗里在格里菲斯实验的基础上，通过实验找出了导致细菌转化的转化因子，赫尔希则完成了“噬菌体侵染细菌的实验”，他们的实验中共同、核心的设计思路是

 

．

Answer 1

考点：细胞膜的流动镶嵌模型,肺炎双球菌转化实验,噬菌体侵染细菌实验,孟德尔遗传实验,伴性遗传

专题：

分析：（1）伯特森提出细胞膜的三层结构模型，他把三层结构模型描述为细胞膜是静态统一的整体，不具有流动性，该模型不能解释细胞膜控制物质进出、细胞生长、分裂、受精作用、变形虫吞噬食物等细胞的复杂功能，流动镶嵌模型认为，细胞膜的磷脂分子是可以运动的，蛋白质分子大都是可以运动的，因此细胞膜具有运动的流动性，流动镶嵌模型能很好的解释细胞膜控制物质进出、细胞生长、分裂、受精作用、变形虫吞噬食物等细胞的复杂功能．
（2）孟德尔在观察豌杂交实验基础上提出问题，子二代为什么会出现性状分离？子二代的性状分离比是偶然吗？，通过推理和想象提出假说对问题进行解释，认为子一代
在产生配子时，等位基因发生了分离，分别进入不同的配子中，不同基因型的配子的比例是1：1，在受精做作用的过程中，雌雄配子的结合的随机的，因此子二代出现了4种组合方式、三种基因型、两种表现型，如果假说成立，子一代杂合子与隐性纯合子交配，后代的选择分离比应该为1：1．
（3）摩尔根根据实验观察，白眼果蝇的杂交实验，认为果蝇的白眼基因位于X染色体上，则有白眼雄果蝇的基因型是X^wY，红眼此果蝇的基因型是X^WX^W，二者杂交产生的子一代的基因型为X^WX^w和 X^WY，全部表现为红眼；F₁红眼雌果蝇产生两种类型的配子，红眼雄果蝇产生两种类型的配子，由于雌雄配子的结合是随机的，因此F₂性别比为1：1，红眼占

3

4

，但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性．
（4）艾弗里通过化学分析的方法将肺炎双球菌的化学成分进行分离，单独地观察每一种物质在肺炎双球菌的转化实验中的作用，通过实验证明了肺炎双球菌的转化实验中的转化因子是DNA；赫尔希则采用放射性同位素标记法，单独地观察组成噬菌体的DNA和蛋白质的作用，证明了噬菌体的遗传物质是DNA．

解答： 解：（1）50年代罗伯特森提出细胞膜的三层结构模型，认为细胞膜是静态统一的整体，该模型不能解释细胞膜控制物质进出、细胞生长、分裂、受精作用、变形虫吞噬食物等细胞的复杂功能，70年代桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型，流动镶嵌模型认为，细胞膜的磷脂分子是可以运动的，蛋白质分子大都是可以运动的，因此细胞膜具有运动的流动性，流动镶嵌模型能很好的解释细胞膜控制物质进出、细胞生长、分裂、受精作用、变形虫吞噬食物等细胞的复杂功能．
（2）孟德尔在观察豌杂交实验基础上提出问题，子二代为什么会出现性状分离？子二代的性状分离比是偶然吗？，通过推理和想象提出假说对问题进行解释，认为子一代在产生配子时，等位基因发生了分离，分别进入不同的配子中，根据假说进行演绎推理，因为如果假说成立，用子一代进行测交实验，测交后代的性状分离比应该是1：1，
对假说进行了演绎，最后提出了基因分离定律．
（3）由题意知，白眼雄果蝇的基因型是X^wY，红眼此果蝇的基因型是X^WX^W，二者杂交产生的子一代的基因型为X^WX^w和 X^WY，全部表现为红眼；F₁红眼雌果蝇产生两种类型的配子，红眼雄果蝇产生两种类型的配子，由于雌雄配子的结合是随机的，因此F₂性别比为1：1，红眼占

3

4

，但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性．

（4）艾弗里通过化学分析的方法将肺炎双球菌的化学成分进行分离，单独地观察每一种物质在肺炎双球菌的转化实验中的作用，通过实验证明了肺炎双球菌的转化实验中的转化因子是DNA；赫尔希则采用放射性同位素标记法，单独地观察组成噬菌体的DNA和蛋白质的作用，证明了噬菌体的遗传物质是DNA，二者的共同设计思路是将DNA和蛋白质分离开来，单独、直接地观察其作用．
故答案应为：
（1）控制物质进出、细胞生长、分裂、受精作用、变形虫吞噬食物等细胞的复杂功能；  细胞膜流动镶嵌模型内容是磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，蛋白质分子覆盖、部分或全部镶在磷脂双分子层中，或者横跨整个磷脂双分子层．如图：


（2）若F₁进行测交实验，则后代会出现两种性状，分离比接近1：1
（3）（如图）写出F_l基因型，F₂基因型、表现型
（4）将DNA和蛋白质分离开来，单独、直接地观察其作用

点评：本题的知识点是细胞膜的探索历程，基因的分离定律的发现方法，伴性遗传，肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验过程的共同的设计思路，对于相关知识点的综合应用是解题的关键．