高中生物DNA的粗提取和鉴定综合题

1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤，据图回答下列问题：

（1）若图中C有大量的放射性，则进入大肠杆菌体内的是用_______（填“32P”或“35S”）标记的______________。
（2）在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是______________没有进入大肠杆菌内部。
（3）噬菌体侵染细菌实验证明了______________。
（4）在氮源为¹⁴N和¹⁵N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为¹⁴N—DNA（相对分子质量为a）和¹⁵N—DNA（相对分子质量为b）。将只含¹⁵N—DNA的亲代大肠杆菌转移到含¹⁴N的培养基上，连续繁殖两代（I和II），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。

预计第Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为______________。
（5）DNA复制的方式为______________，其复制过程遵循严格的_______原则。

下面甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：

（1）从甲图可看出DNA复制的方式是______．
（2）甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链；则A是______酶，B是______酶．
（3）图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有______．
（4）乙图中，7是______．DNA分子的基本骨架由______交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过______连接成碱基对，并且遵循______原则．

某科学家做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌有关结构或物质（如下表所示）。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。

	噬菌体	细菌
DNA或核苷酸	^32P标记	^31P标记
蛋白质或氨基酸	^35S标记	^32S标记

（1）子代噬菌体的DNA应含有表中的       元素。
（2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有³⁵S元素，由此说明                 ；
子代噬菌体的蛋白质分子都含³²S元素，这是因为             。
（3）实验中选取³⁵S和³²P这两种同位素分别标记噬菌体蛋白质和DNA的原因是                 。

中国科学家屠哟哟获20l5年诺贝尔生理学或医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。研究人员发现了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（实线方框所示）和酵母细胞产生合成青蒿酸的中间产物FPP的途径（虑线方框所示）如图，请据图分析回答：

（l）过程①需要______识别DNA中特定的碱基序列，该过程在细胞的分裂期很难进行的原因是______
（2）在青蒿的不同组织细胞中，相同DNA转录起点不完全相同的原因是______。青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是______。
（3）研究表明，相关基因导入酵母细胞后虽能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素却很少，据图分析原因可能是＿＿＿。为提高酵母菌合成青蒿素的产量，请你提出科学的解决方案。__________________
（4）若FPP合成酶基因含4300个碱基对，其中一条单链中A：C： T：G二1：2： 3：4，则该基因连续复制3次至少需要______个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸。

下图为大肠杆菌DNA分子结构图示（片段）。请根据图示分析并回答：

（1）图中1表示            ，2表示            ，1、2、3结合在一起的结构叫做           。
（2）3有         种，中文名称分别是                 。
（3）DNA分子中3与4是通过           连接起来的。
（4）DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是（用序号表示）      与        。
（5）图中DNA分子片段中，游离的磷酸基团有        个，若大肠杆菌的DNA分子的碱基G为x个，占其碱基总量的比例是y,则该DNA分子的碱基之间的氢键数目是          。

如图为DNA分子复制图解，请据图回答．

（1）该过程正常进行所需的条件是_________ ．
（2）图中A′链与_________ 链相同，B′链与_________ 链相同，因此该过程形成的两个DNA分子完全相同，每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链，这种复制方式称为_________ ．
（3）假如经过科学家的测定，A链上的一段（M）中的A：T：C：G为2：1：1：3，能不能说明该科学家的测定是错误的？_________ ，原因是_________ ．

回答下列遗传学问题。
（1）1952年，赫尔希和蔡斯进行了著名的噬菌体侵染细菌实验。一个被³²P标记的T₂噬菌体感染正常细菌，复制出n个子代噬菌体，其中含有³¹P的噬菌体有________个。该实验最终有力证明了________________是遗传物质。
（2）某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，进行了如下两个实验： ①用未标记的噬菌体侵染³⁵S标记的细菌；②用15N标记的噬菌体侵染正常细菌。以上实验，经过短时间保温后，用搅拌器搅拌、离心，最终检测到放射性物质存在的主要部位分别是________________、________________。
（3）细菌在¹⁵N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有¹⁵N，然后再移入到¹⁴N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，下图①～⑤为可能的结果。根据DNA半保留复制特点，第一次分裂的子代DNA应为图________，第二次分裂的子代DNA应为图_________，第三次分裂的子代DNA应为图_________。

下图为大肠杆菌DNA分子结构图示（片段）。请根据图示分析并回答：

（1）图中1表示_______________， 2表示_____________，1、2、3结合在一起的结构叫做_____________。
（2）3有_________种，中文名称分别是________________。
（3）DNA分子中3与4是通过________________连接起来的。
（4）DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是（用序号表示） _____与________。
（5）图中DNA分子片段中，游离的磷酸基团有________个，若大肠杆菌的DNA分子的碱基G x个，占其碱基总量的比例是y,则该DNA分子的碱基之间的氢键数目是________。

端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构，由DNA重复序列和结合蛋白组成。研究发现，随细胞不断增殖，端粒逐渐缩短。当细胞端粒缩至一定程度时，细胞停止分裂。端粒酶由RNA和蛋白质组成，其中RNA是一段模板序列，可指导合成端粒DNA的重复序列。人体内大多数癌细胞都表现出较高的端粒酶活性。请分析回答：
（1）端粒酶的作用相当于HIV病毒中的        酶。结合端粒酶的作用推测，癌细胞表现出恶性增殖而不衰老死亡的特点可能是由于             。
（2）和端粒酶的化学成分最接近的细胞器是_______。
A、线粒体
B、核糖体
C、中心体
D、内质网
E、高尔基体 
F、溶酶体
（3）双歧杆菌是人体肠道内的自然菌群，具有抗肿瘤作用。研究人员从双歧杆菌中提取出双歧杆菌脂磷壁酸（LTA），加入细胞培养液中培养人白血病细胞株HL-60，检测LTA对细胞增殖的影响。LTA浓度和实验结果如图1所示。

①此实验中还有一组对照实验，其处理是____________________________。
②选用LTA浓度为40μg/ml的培养液中培养的细胞，测定端粒酶活性，结果如图2所示。综合两个实验结果，可以得出的结论有：
结论一：LTA能通过_______________来抑制_____________________。
结论二：__________________________。
结论三：__________________________。

中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的青蒿素挽救了数百万人的生命。
青蒿素是治疗疟疾的重要药物，利用雌雄同株的野生型青蒿（2n=18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿关于杆的颜色和叶形最多有        种基因型；若F₁代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为           或            ，该F₁代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为          。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是       。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为         ，该后代不育的原因是在           时同源染色体联会紊乱。
（3）从青蒿中分离了cyp基因，其编码的cyp酶参与青蒿素合成。
①该事例说明基因通过控制           ，进而控制生物的性状。
②若该基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）=             。
③若cyp基因的一个碱基对被替换，使cyp酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，则该变异称为          。

下图为大肠杆菌DNA分子结构图示（片段）。请根据图示分析并回答：

（1）图中1表示              ，2表示          ，1、2、3结合在一起的结构叫做              。
（2）3有         种，中文名称分别是             。
（3）DNA分子中3与4是通过           连接起来的。
（4）DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是（用序号表示）      与        。
（5）图中DNA分子片段中，游离的磷酸基团有        个，若大肠杆菌的DNA分子的碱基G为x个，占其碱基总量的比例是y,则该DNA分子的碱基之间的氢键数目是          。

下图①②③分别表示细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。

请回答下列问题：
（1）在人体内，图①过程发生的主要场所是________，图②过程是在__________酶的作用下，将核糖核苷酸连接在一起形成α链。
（2）细胞内酶的合成____________（填“一定”或“不一定”）需要经过图③过程。
（3）假若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了替换，导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少，其原因可能是基因中碱基对的替换导致_____________。
（4）细胞中控制某种酶合成的基因发生了突变，导致该酶所催化的化学反应速率变慢，可能是突变导致该酶的活性降低，还可能是突变导致该酶_______________。基因除了通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，还能通过__________直接控制生物体的性状。

如图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律。A～C为物质，①～⑤为过程。

（1）①～⑤过程中，在造血干细胞和神经细胞中都能发生的是_____（填序号）。
（2）在洋葱根尖分生区细胞中进行①过程的场所有____         _______。
（3）在化学成分上物质B与物质A的主要区别是物质B含有______        ___。
（4）囊性纤维病是由于碱基对            造成基因突变导致的。该病体现了基因通过控制           控制生物体性状。

下图是人体皮肤细胞重新编程为多功能的干细胞示意图。请据图回答以下问题：

（1）上述实验得到的表皮细胞与提供实验材料的人的表皮细胞基因组成        （不同/相同）。神经细胞和肌肉细胞内，             （DNA、RNA种类或蛋白质种类）不同。
（2）①过程的主要增殖方式是           ，其重要意义是亲代细胞的_____________之后，平均分配到两子细胞中，从而保持遗传的稳定性。
（3）②过程称为               ，其实质是               。
（4）甲状腺细胞吸收碘的方式是               ，某些淋巴细胞能够合成和分泌抗体，抗体的加工在细胞的             进行，抗体的分泌依赖细胞膜的                  。

人类对遗传的认知逐步深入：
（1）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了________种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“______________”这一基本条件。
（2）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为________，否定了这种说法
（3）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用________解释DNA分子的多样性，此外，__________的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递。