高中生物DNA的粗提取和鉴定综合题

如下图表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①～⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题：（可能用到的密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸）

（1）完成遗传信息表达的是________（填字母）过程，a过程所需的破坏氢键的酶是____________________。
（2）图中含有核糖的是________（填数字）；由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是____________________。
（3）该DNA片段第二次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为________个。
（4）苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的，这说明基因和性状的关系是________

番木瓜（2n=18）原产美洲，引入我国并在南方热带和亚热带地区广泛种植的果树，有雄株、雌株和两性株。利用雌雄同株的番木瓜研究，请回答以下问题：
（1）假设番木瓜红肉型（A）对黄肉型（a）为显性，抗花叶病（B）对易感花叶病（ｂ）为显性，两对相对性状独立遗传，则番木瓜最多有_________种基因型；若F₁代红肉型抗花叶病植株所占比例为３／８，则其杂交亲本的基因型组合为              ，该F₁代中黄肉型易感花叶病植株占比为_________。
（2）从番木瓜中分离出木瓜蛋白酶基因，若木瓜蛋白酶基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）=_____。
（3）有研究认为，番木瓜的性别是由3个等位基因控制的，它们是M1、M2和m，分别控制雄性、两性和雌性性状，其中M1、M2为显性，m为隐性，基因表现为雌株（mm）、雄株（mM1）、两性株（mM2），M1M1、M1M2、M2M2为致死基因组合，其杂交后代性别分布如下表。请用遗传图解对下表组合③作出解释               。番木瓜不同杂交组合F₁代的性别分布情况

杂交组合	雄性株比例	雌性株比例	两性株比例	无生活力合子比例
①S×P	1	1	0	0
②H×P	0	1	1	0
③S×H	1	1	1	1
④H×H	0	1	2	1
⑤S×S	2	1	0	1

 
注：（1）S为雄花、P为雌花、H为两性花；（2）S×S组合在雄花发生性别转换后进行杂交。

某实验室意外获得一种不能自主合成核苷酸的真核突变细胞，必须从培养基中获取。为了验证DNA复制的原料到底是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸，现提供如下实验方案请补充。
（1）原理：DNA主要分布在________   ，其基本组成单位是            ；RNA主要分布在             ，其基本组成单位是________               。
材料：突变细胞，基本培养基，核糖核苷酸，¹⁴C－核糖核苷酸，脱氧核苷酸，¹⁴C－脱氧核苷酸，放射性探测仪。
（2）步骤：第一步：配置等量基本培养基，分为A组、B组。
第二步：                                                                        。
第三步：分别接种等量的突变细胞，相同且适宜条件培养，一段时间后，分别选取其子代细胞检测放射性。
第四步：A组放射性主要出现在细胞核，B组放射性主要出现在细胞质。
（3）实验分析并回答，A组和B组子代细胞实验结果出现差异的原因：           。

科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)：
实验一：

实验二：

实验三：

(1)实验一、实验二的作用是_______________________________________________________________。
(2)从实验三结果C、D看DNA复制________(是/不是)半保留复制。
(3)如果实验三的结果都为E，据此可判断DNA分子的复制方式________(是/不是)半保留复制。
(4)如果DNA的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置________，宽度不同的是________带。

如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解（1~5），请据图探讨相关问题。

（1）物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是_________;__________。
（2）催化形成图2中的磷酸二酯键的酶有           （供选酶：RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶）。
（3）图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则      （填“G-C”或“A-T”）碱基对的比例越高。
（4）RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因：__________。

下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且五支试管中都有产物生成，回答：

（1）B试管模拟的是________过程，D试管模拟的是________过程。
（2）假如B试管中加入的DNA含有306个碱基，那么产物最多含有________个碱基，有________个密码子。
（3）生物遗传信息传递的全过程如下图所示：

图解中的c过程必须有________酶参与，烟草花叶病毒、噬菌体、艾滋病病毒中可进行c过程的是________。

完成关于基因的部分探索历程的填空。
（1）在肺炎双球菌转化实验中，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        型，否定了这种说法。
（2）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用            排列顺序的多样性来解释DNA分子的多样性。进而科学家们发现基因是DNA上                  的片段。
（3）以下是基因控制生物体性状的实例,乙醇进入人体后的代谢途径如下图。

①以上实例体现了基因通过控制                         ，进而控制生物体的性状。
②有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”。 经研究发现“红脸人”体内只有ADH，则“红脸人”的基因型有       种。此外还有一种人既有ADH，又有ALDH，号称“千杯不醉”，他们的基因型为________________________。

下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：

（1）图中涉及的遗传信息传递方向为              （以流程图的形式表示）。
（2）翻译过程中，以             为模板，通过              发挥作用使该过程停止。
（3）mRNA是以图中的③为模板，在           的催化作用下，由4种游离的          依次连接形成的。
（4）能特异性识别mRNA上密码子的分子是       ，它所携带的小分子有机物可用于合成图中          。
（5）由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个G—C对被A—T对替换，导致由此转录形成的mRNA上      个密码子发生改变，经翻译形成的④中          发生相应改变。

请回答下列有关遗传的问题
Ⅰ．图①—③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：

（1）过程①发生的时期是              和             
（2）细胞中过程②发生的主要场所是             ，该过程是在             酶的作用下，将核糖核苷酸连接在一起形成α链。
（3）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为                。
（4）图中y是某种tRNA，它由         （三个或多个）个核糖核苷酸组成的，其中CAA称为            ，一种y可以转运         种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由      种氨基酸组成。
Ⅱ．下图表示乙醇进入猕猴（2n=42）机体内的代谢途径，若猕猴体内缺乏酶1，喝酒脸色基本不变但易醉，称为“白脸猕猴”；缺乏酶2，喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红，称为“红脸猕猴”；若上述两种酶都有，则乙醇能彻底氧化分解，号称“不醉猕猴”。请据图回答下列问题：

（1）乙醇进入机体的代谢途径，说明基因控制性状是通过__________________：从以上资料可判断猕猴的乙醇代谢与性别关系不大，判断的理由是___________。
（2）基因b由基因B突变形成，基因B也可以突变成其他多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有__________的特点。若对猕猴进行基因组测序，需要检测______________条染色体。
（3）“红脸猕猴”的基因型有_____________种；一对“红脸猕猴”所生的子代中，有表现为“不醉猕猴”和“白脸猕猴”的个体，则再生一个“不醉猕猴”雄性个体的概率是_____________。
（4）请你补充完成设计实验，判断某“白脸猕猴”雄猴的基因型。
实验步骤：
①让该“白脸猕猴”与多只纯合的“不醉猕猴”交配，并产生多只后代：
②观察、统计后代的表现型及比例。
结果预测：
I．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBB。
II．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBb。
Ⅲ．若子代_____________________，则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aabb。

如图为DNA分子（片段）的结构示意图，请据图回答：

（1）DNA的基本单位是       ，它是由        、        、        三个部分组成的．DNA的空间结构是       ，两条链是通过       方式联系在一起的，DNA分子的基本骨架由        构成．
（2）请用文字写出以下编号的名称．
7        8        9        10       
（3）若该DNA分子的一条链中=0.5，那么在它的互补链中，应为        ．

现有从生物体内提取的ATP分子和DNA分子，还有标记了放射性同位素³H的四种脱氧核苷酸。拟在实验室中合成多个DNA。请回答：
（1）除上述物质外，还需要________         。
（2）一段时间后，测得容器内共有8个DNA分子，在此时间内共复制了________   次。
（3）第四代DNA分子中，不含³H的DNA，一条链中含³H的DNA和两条链中均含有³H的DNA，其数目分别是________   、            、            。

如图所示，在a、d试管内加入的DNA都含有30对碱基。四支试管内都有产物生成，请回答：

（1）a、d两试管内的产物是相同的，但a试管内模拟的是____________过程，d试管内模拟的是_______过程。
（2）b、c两试管内的产物都是_______，但b试管内模拟的是_______过程，c试管内模拟的是_______过程；b试管的产物中最多含有_______个碱基，有_______个密码子。
（3）d试管中加入的酶比a试管中加入的酶多了______________。
（4）若要在b试管中继续获得多肽，则至少还应加入______________。

下图是DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→F表示哺乳动物的DNA分子复制片段，图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“”表示时间顺序。

（1）若A中含有48502个碱基对，子链延伸速度是105个碱基对/分，则此DNA分子复制约需30s，而实际上只需约16s，根据A～C图分析，这是因为__________________。
（2）哺乳动物的DNA分子展开可达2m之长，若按A～C图的方式复制，至少8h，而实际上约6h左右，根据D～F图分析，这是因为_________________________。
（3）A～F图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________。
（4）C图与A图，F图与D图相同，C图、F图能被如此准确地复制出来，是因为__________、___________（至少写两点）。

（10分，第1小题每空1分，其余每空2分）图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：

（1）在人体皮肤生发层细胞内，①过程发生的场所是细胞核和__________，②发生的主要场所是__________，③过程中的碱基配对方式是A—U、__________、C—G－、G—C。①②③过程3种生物大分子的合成过程需要原料、__________、酶、能量等条件。
（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占26%、16%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为__________。
（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是__________。
（4）请用一个图解表达人体内包含①②③过程中遗传信息的传递途径__________。

如图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键个数。请据图回答。

(1)从主链上看，两条单链   平行；从碱基关系看，两条单链    。
(2)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。
①该DNA片段中共有腺嘌呤______个，C和G共______对。
②该片段复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸________个。