Question

【題目】人們通過對青霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素等抗生素研究發(fā)現(xiàn)，抗生素之所以能夠殺死細菌等病原體而對人體無害，其原因是抗生素能夠有效地阻斷細菌細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)合成，而不影響人體細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。于是人們對此現(xiàn)象提出了以下兩點假設(shè)：

Ⅰ．抗生素能阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程，而不影響人體DNA的轉(zhuǎn)錄過程；

Ⅱ．抗生素能阻斷細菌轉(zhuǎn)運RNA的功能，而不影響人體轉(zhuǎn)運RNA的功能。

接下來需要對這些假設(shè)逐一進行實驗驗證。請寫出你的驗證性實驗的基本思路，并對實驗結(jié)果和結(jié)論進行預測。（不要求寫具體的實驗步驟）

（1）驗證抗生素是否阻斷細菌轉(zhuǎn)錄過程的實驗。

①基本實驗思路：設(shè)置甲、乙兩組實驗進行體外模擬______過程，甲組滴加一定濃度的______適量，乙組滴加等量的蒸餾水，其余條件______。最后檢測兩組實驗中______的生成量。

②實驗結(jié)果、結(jié)論：若甲、乙兩組中RNA的生成量相等，則____________；若甲組中RNA生成量少于乙組中的RNA生成量，則____________。

（2）驗證抗生素是否阻斷細菌轉(zhuǎn)運RNA功能的實驗。

①實驗基本思路：____________________________________。

②實驗結(jié)果、結(jié)論：__________________________。

Answer 1

【答案】細菌DNA的轉(zhuǎn)錄??? 抗生素的水溶液??? 相同且適宜??? RNA??? 抗生素不阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄??? 抗生素能阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄??? 設(shè)置甲、乙兩組實驗，進行體外模擬細菌的翻譯過程。甲組加入用抗生素處理后的各種轉(zhuǎn)運RNA，乙組加入等量的未用抗生素處理的各種轉(zhuǎn)運RNA。其余條件相同且適宜。最后檢測兩組實驗中蛋白質(zhì)的生成量??? 若甲、乙兩組中蛋白質(zhì)的生成量相等，則抗生素不阻斷細菌轉(zhuǎn)運RNA的功能；若甲組中蛋白質(zhì)生成量少于乙組中蛋白質(zhì)的生成量，則抗生素能阻斷細菌轉(zhuǎn)運RNA的功能???

【解析】

基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個重要的步驟，其中轉(zhuǎn)錄主要在細胞核中進行，而翻譯在核糖體上進行，該過程需要tRNA來轉(zhuǎn)運氨基酸。根據(jù)題意，抗生素能夠有效地阻斷細菌細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)合成，而不影響人體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，可能是因為抗生素能阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程、或阻斷細菌體內(nèi)tRNA的功能、或阻斷細菌核糖體的功能等，據(jù)此答題。

（1）驗證抗生素是否阻斷細菌轉(zhuǎn)錄過程，則該實驗中自變量是是否滴加抗生素，因變量是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，即RNA的生成量，故：

①設(shè)置甲、乙兩組實驗，進行體外模擬細菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程，甲組滴加適量的、一定濃度的抗生素水溶液，乙組滴加等量的蒸餾水，其余條件相同且適宜。最后檢測兩組實驗中RNA的生成量。

②實驗結(jié)果、結(jié)論：若甲、乙兩組中RNA的生成量相等，則抗生素不阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程；若甲組中RNA的生成量少于乙組RNA的生成量，則抗生素能阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程。

（2）若要驗證抗生素是否阻斷細菌轉(zhuǎn)運RNA功能，則實驗自變量是tRNA是否經(jīng)過抗生素處理，因變量是蛋白質(zhì)的生成量，故：

①基本思路：設(shè)置甲、乙兩組實驗，進行體外模擬細菌的翻譯過程。甲組加入用抗生素處理后的各種轉(zhuǎn)運RNA，乙組加入等量的未用抗生素處理的各種轉(zhuǎn)運RNA，其余條件相同且適宜，最后檢測兩組實驗中蛋白質(zhì)的生成量。

②實驗結(jié)果、結(jié)論：若甲、乙兩組中蛋白質(zhì)的生成量相等，則抗生素不阻斷細菌轉(zhuǎn)運RNA的功能；若甲組蛋白質(zhì)的生成量少于乙組蛋白質(zhì)的生成量，則抗生素能阻斷細菌轉(zhuǎn)運RNA的功能。