生物学在读研究生带你一头做高考题

2017高考已于前一周落下帷幕,考生们从这周起头可以放宽一夏。

本年的高考理综全国I卷的生物大题的实验设计题挺有意思,于是便起了想法,想大家共同享用下我的答题思路。先来看望原题:


29.(10分)
遵照遗传物质的赛璐珞构成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒三种档次。有些病毒对全人类健康会导致很大有害。平日,一种新病毒出现后需要确定该病毒的门类。

如若在宿主细胞内不暴发碱基之间的竞相转换。请利用放射性同位素标记的情势,以体外作育的宿主细胞等为资料,设计实验以确定一种新病毒的门类。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可(要求:实验包括可相互验证的甲、乙多少个组)。


二〇一九年的实验设计题没有在遗传里面出,而且是在第一题就应运而生了,很多考生可能一看到就懵了。

奥门美高梅手机版,相见这种题的时候,一定要先沉住气,第一步要先审题,划定多少个关键:「RNA」、「DNA」、「病毒」、「放射性同位素标记」,以及「一个假如」和「一个渴求」。看到此间,其实应该立刻想到课本上就有一个有关放射性同位素标记的经典实验,可以在心里面快捷复习一下:

即便这个实验与主旨实验的目的不同,然则一旦考生清楚记得这多少个试验的底细的话,可以从它的主意中收获几点启发:

①一起先,病毒(噬菌体)之所以能被标记,是因为实验人士先用同位素标记的物质加到大肠杆菌的塑造基中,使得大肠杆菌含有该标记物质随后,再用那个被标记的大肠杆菌去塑造病毒(噬菌体),才取得的有标志的病毒(噬菌体)。所以,要想用同位素标记上病毒(噬菌体),必须要先通过含有同位素标记物的宿主细胞培养

②就此选中P和S,就是因为P和S在DNA和纤维素中的独特性(即P几乎只存在于DNA中,而S只设有于胱氨酸中),由此得以用标记的P和S对DNA和血红蛋白举行区分(有P的就是DNA,有S的就是血红蛋白)。

③最终的结果是通过检测子代病毒(噬菌体)中的DNA和果胶有无放射性来规定的。


重临大家的题材。既然是要确定RNA病毒和DNA病毒,想想这三种病毒有什么两样:①遗传物质(DNA或RNA)的原形不均等(最根本的区分);②片段RNA病毒(逆袭录病毒)需要有逆转录酶,而DNA病毒不需要(其实某些DNA病毒也急需反转录酶,比如说乙肝病毒);③病毒增殖复制上各有不同……

(单链、双链不是分别这两种病毒的特性,不论RNA病毒仍然DNA病毒,都有单链类型和双链类型,详见文后)

事实上第一时间想到的当然是DNA与RNA本身的不比。结合大家从书上实验中赢得的启示,比较一下DNA和RNA,有什么样事物是只在DNA中有而RNA没有的,又有怎么着是RNA中有而DNA没有的。没错,这就是胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)

要专注到题目标一个假使性前提条件「假若在宿主细胞内不发出碱基之间的竞相转换」,这句话绝对不是剩下的,这就指示了考生只好在碱基上边下功夫(意味着不变的只有碱基)。

有同学会问标记核糖和脱氧核糖是否行得通?我觉着是不可行的,一个关键的原因是,在体内的理化代谢中,核糖核苷是足以由此核苷酸还原酶转变为脱氧核糖核苷的,而相比较大家刚刚提到的,题目除了碱基之外,并未限制其他物质不会相互转化,所以实际到本题目,标记核糖和脱氧核糖是没用的。

所以T和U就是我们用放射性同位素标记的对象,以此来分别DNA和RNA。有T的就是DNA,有U的就是RNA。

这会儿,我们注意到题干中的限定「要求:实验包括可相互印证的甲、乙四个组」,什么叫互相验证?就是从两个不等的下边得出的结果,可以互为补充,得出同一个定论。

诸如课本上提到的充足同位素标记噬菌体侵染实验,通过32P标记的噬菌体和35S标记的噬菌体分别展开平行的两条线的尝试,得出了膳食纤维不是遗传物质,而DNA才是遗传物质的结论。

由此在这道题中的甲、乙五个组就可以用同位素标记的T和同位素标记的U来分别展开尝试

要么基于我们事先的诱导大家可以领略,要终极标记上病毒,必须要先经过宿主细胞举行标记。所以我们就可以先把这一个同位素标记的T或者U分别加到宿主细胞的培育基里,让宿主细胞内各自包含被同位素标记T或者U。然后再用该病毒去侵染那个细胞,通过检测子代病毒有没有被标记上T或者U,就知晓这多少个病毒是DNA病毒,仍旧RNA病毒了。

小心,第(1)问只需要写思路,把步子省略描述即可。第(2)问必须要含有预期的结果,以及相应的定论。

现实答案是:

(1)思路:

甲组:将宿主细胞培育在富含放射性标记尿嘧啶(或U)的栽培基中,之后接种新病毒,作育一段时间后采访病毒检测其放射性;

乙组:将宿主细胞作育在富含放射性标记胸腺嘧啶(或T)的培训基中,之后接种新病毒,作育一段时间后采访病毒检测其放射性。

(2)若甲组收集的病毒有放射性,而乙组收集的病毒无放射性,则该病毒为RNA病毒;反之,则该病毒为DNA病毒。

小心得分点:放射性标记的尿嘧啶、放射性标记的胸腺嘧啶、检测病毒有无放射性,以及相应下定论的准确性等。(时间够的话,思路写多点也没提到,宁愿写多点也绝不什么都不写,只要出现重大词就能得分。当然,下边的根本词只是基于过去经历举行的预计,并非专业)

(参考答案写的是放射性标记的尿嘧啶/胸腺嘧啶,但事实上遵照经验来说,放射性标记(氚标)的尿嘧啶核苷(3H-UdR)/胸腺嘧啶核苷(3H-TdR)会更常用一些,所以应该也是可以的)


RNA病毒与DNA病毒

遵照病毒核酸的成分,可以分成DNA和RNA病毒两大类。这两大类病毒的核酸有多样性,能够为线性的也可以为环状的,可以为单链的也得以为双链的(当然,大多数的DNA病毒是双链的,大部分的RNA病毒是单链的,然则两类都各自有不同)。

病毒的复制依照它们核酸类型的不同过程也并行不悖。

双链DNA病毒(dsDNA病毒)

重在包括了痘病毒科(天花病毒等)、疱疹病毒科(单纯疱疹病毒等)、腺病毒科、嗜肝病毒科(乙肝病毒等)、乳头多瘤空泡病毒科(乳头瘤病毒等)等大部分的人和动物DNA病毒。它首先利用细胞核内的倚重DNA的RNA聚合酶,来转录出mRNA,再在细胞质中翻译出早期蛋白。这么些中期蛋白紧要用于病毒DNA的复制等。dsDNA病毒以半封存复制的款型大量复制子代DNA,那些子代DNA再以自身为模板,大量转录晚期mRNA,翻译出大量的衣壳蛋白。

天花病毒(图片源于:wikipedia.org)

单链DNA病毒(ssDNA病毒)

重中之重包括小DNA病毒科(腺病毒相关病毒等)。先以细胞中的DNA聚合酶复制出与自家互补的另一条DNA链,两条链形成一个双链DNA作为复制的中间型。然后再解链,以新合成的这条互补链为模板复制出大量的后生ssDNA,并转录出mRNA来翻译病毒蛋白。

腺病毒(图片源于:wikipedia.org)

单正链RNA病毒(+ssRNA病毒)

重中之重概括小RNA病毒、冠状病毒等。什么叫正链?就是直接可以用来转录翻译的链,所以这一个+ssRNA你也得以把它知道为就是mRNA。它一贯就足以依附在宿主细胞的核糖体中合成蛋白质——依赖RNA的RNA聚合酶。在这么些酶的效能下,就可以通过转录出与这些亲代+ssRNA互补的-ssRNA。这两条+ssRNA、-ssRNA形成一个双链的中间型,再分别开展子代+ssRNA的复制和病毒蛋白的翻译。

冠状病毒(图片来自:wikipedia.org)

单负链RNA病毒(-ssRNA病毒)

紧要包括正粘病毒科(流感病毒)、副粘病毒科(副流感病毒)、狂犬病毒、埃博拉病毒等。这种病毒本身就带有RNA聚合酶,进入细胞后先转录出与自我-ssRNA互补的+ssRNA,随后与地点异常+ssRNA病毒差不多,也是形成一个双链中间型,再各自举办子代+ssRNA的复制和病毒蛋白的翻译。

H1N1流感病毒(图片源于:wikipedia.org)

双链RNA病毒(dsRNA病毒)

紧要概括轮状病毒等。这多少个病毒的复制有一个特性,它跟双链DNA病毒的半保存复制不同等,它的子代病毒的RNA两条链都是新合成的。怎么回事呢?dsRNA病毒先以自己的负链,转录出新的正链RNA,再以这多少个新的正链RNA作为模板,转录出新的负链RNA,这两条新的正负链RNA就是新病毒的RNA。

逆袭录病毒

梅毒的复制格局应该多几人都具备精通了。生殖器疱疹在自我的逆转录酶的效果下,以友好的RNA为模板,逆转录成负链DNA,形成RNA、DNA互补的中间体。那些中间体中的RNA会被酶水解,只剩余的负链DNA通过DNA聚合酶合成互补的正链DNA,形成双链,并结合到宿主细胞基因组当中。随后就似乎正常的转录翻译一样,转录出子代RNA和mRNA,翻译出病毒蛋白。

写在最终的末梢:即使我也曾有幸出席过高考生物的阅卷工作,但终归不是规范高中生物老师,而且高校之后所学的学问结构与高中如故有很大的不比。尽管某些解答与正统有着出入,仍旧希望大家以题标为准。祝我们都拿高分!名列三甲哈!


本文为特邀科普作者Mr-HH的原创小说,希望您能欢喜!

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