Question

下列是以玉米为材料的系列实验，请回答有关问题：

（1）已知染料TTC在氧化态时为无色，接受氢后为红色。将煮熟的玉米籽粒（A组）和未煮籽粒（B组）纵切后放入TTC溶液，35℃保温一段时间后，取出后置于滤纸上观察胚的颜色。预期___________组的胚为红色。取出的胚一段时间后颜色会逐渐褪去，其原因是______________________。

（2）为探究DNA复制方式，用处于同步分裂的玉米分生区细胞（2N=20）进行实验：

步骤1：将细胞置于含放射性³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养1个周期时间。

步骤2：取出细胞冲洗后养移至不含放射性物质的培养液中，继续培养2个周期时间。

步骤3：对每个培养周期的细胞进行取样，检测中期细胞的染色体放射性分布。图

甲表示DNA可能存在的三种复制模式，图乙表示中期染色体的放射性分布情况。

分析讨论：

①用³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸在___________酶的作用下，与其它脱氧核苷酸连接成子代DNA链。

②若第1个周期的中期染色体情况为图乙中的A，则该结果___________（能、不能）确的定复制方式为图甲中的a。

③若DNA复制符合图甲中的a模式，则可推测第2个周期产生的子细胞中含有放射性标记的染色质数目为___________条。第3个周期的中期染色体情况为图乙中的___________（选填字母）。

（3）为验证Mg²⁺是玉米生长的必需元素，某小组利用生长状况一致的玉米幼苗，设计缺了如下两组实验：甲组培养在全营养培养液，乙组培养在缺Mg²⁺的培养液中，在相同且适宜的环境中培养并观察两组幼苗的长势。

①为进一步验证Mg²⁺一定是玉米生长必需的，还应增加的实验步骤是___________。

②培养过程需要保持培养液中的氧气充足，其目的是___________，实验结束后发现，某些必需无机盐离子的浓度比实验开始时高，产生这种现象的原因是___________。

Answer

B 有氧呼吸速率减慢，TTC被氧化 DNA聚合 不能 0~20 BC 幼苗出现缺镁症状后，补充镁元素 防止氧气不足影响幼苗的代谢，从而对实验结果产生影响 植物吸水量比吸收离子的含量多

【解析】

1、DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA。

2、阅读题干可知，该实验的目的是验证Mg是植物生长的必需无机盐，实验的自变量是培养液中是否含有Mg，因变量的植物的生长状况，实验的原理是：Mg是叶绿素的组成成分，植物缺Mg会影响叶绿素的合成，叶绿素缺少影响光合作用，导致植物不能正常生长；实验设计过程中应该遵循对照原则和单一变量原则，因此要按照对照原则和单一变量原则完善实验步骤，预期实验结果并获取结论。

（1）A组经过煮熟后细胞死亡，不进行细胞呼吸，而B组细胞呼吸产生还原氢，使B组的胚在TTC溶液中变成红色。取出胚一段时间后，由于有氧呼吸速率减慢，TTC被氧化

（2）①DNA聚合酶是将单个的脱氧核苷酸连接而成，形成新的子链。

②图乙中的A两条姐妹染色单体都含有放射性，图甲中的a和c的复制方式都会使第一个周期中的每条染色体上的姐妹染色单体都含有放射性，因此不能确定复制方式为图甲中的a。

③图甲中的a为半保留复制方式，第一个细胞周期形成的子细胞中的每条染色体都含有放射性，接着在不含放射性物质的培养液中，继续培养第2个周期，在第二个周期的中期，每条染色体的姐妹染色单体有一条含有放射性，有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体随机移向细胞的一极，因此形成的子细胞含有放射性的染色体有0~20等可能。继续培养第三个周期，依据半保留复制的特点，绝大多数的染色体没有放射性，只有少数染色体上的其中一条姐妹染色单体含有放射性，对应图乙中的B、C情况。

（3）①按照对照原则，应再增加一组自身前后对照，即幼苗出现缺镁症状后，补充镁元素。

②为了遵循单一变量的原则，培养过程中应保持氧气充足，防止氧气不足影响幼苗的代谢，从而对实验结果产生影响。在培养过程中，植物吸水量比吸收离子的含量多，会导致某些必需无机盐离子的浓度比实验开始时高。