高中生物DNA的粗提取和鉴定综合题

下图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)细胞中过程②发生的主要场所是________。
(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29%、19%，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)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是______________________。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点__________________(在“都相同”“都不同”“不完全相同”中选择)，其原因是________________________。

细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等物质积累的过程。
⑴在DNA的复制过程中，DNA在    的作用下，    键断裂，使双螺旋解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用      复制方式合成子代DNA分子。新合成的DNA与模板DNA完全相同的原因是： ①__________________________________，②_______________________________________。
⑵某基因中的一段序列为……TAT GAG CTC GAG TAT……，据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列：                       。该编码过程

密码子	CAC	UAU	AUA	CUC	GUG	UCC	GAG
氨基酸	组氨酸	酪氨酸	异亮氨酸	亮氨酸	缬氨酸	丝氨酸	谷氨酸

发生的场所为___________。它与DNA的复制过程的不同之处有：________________________________________________________________--(任意说出二点)。

图甲表示豌豆种子圆粒性状的产生机制，图乙表示细胞中发生的某些生理变化，请据图分析回答有关问题。

（1）若图甲中的基因R所在的DNA进行复制，其中的氢键会发生断裂，该断型过程需要的条件是    ，通过复制形成的子代DNA有两条链，一条来自亲代，一条是新形成的子链，这种复制方式称为    。
（2）写出图乙下列代号所表示的物质或结构的名称：②    ；④    。
（3）图乙中从①到④的过程即是图甲中的过程[  ]     ([  ]填图中字母,横线上填文字)。
（4）图乙中合成产物⑤的过程即是图甲中的过程[  ]    ([  ]填图中字母,横线上填文字)，其原料是[  ]   ([  ]填图中序号,横线上填文字)，该过程的产物除了⑤外，还有    。
（5）当基因R中插入了一段外来DNA序列后，豌豆不能合成淀粉分支酶，而使    增多，导致种子较甜，其发生的变异类型是    。

如下图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：

（1）组成DNA的基本单位是［　　］_____       ____。  
（2）图中8示意的是_____________    ___。
（3）从主链上看，两条单链________平行；从碱基关系看，碱基之间靠________连接形成碱基对，严格遵循　__            __ 原则。
（4）                   相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。
（5）图为结构模式图，实际存在时，DNA分子通常呈现的空间结构是_         结构。
（6）含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：
该DNA片段中共有腺嘌呤________个，C和G构成的碱基对共_       对。
（7）在DNA分子稳定性的比较中，_        碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高。

科学家推测DNA可能有如图A所示的三种复制方式。1958年，Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法，追踪由¹⁵N标记的DNA亲本链的去向，实验过程是：在氮源为¹⁴N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为¹⁴N－DNA（对照），在氮源为¹⁵N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为¹⁵N—DNA（亲代），将亲代大肠杆菌转移到含¹⁴N的培养基上，再连续繁殖两代（子代I和子代Ⅱ）后离心得到如图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：

（1）DNA精确复制的原因是________________________，DNA复制过程中用到了________种RNA，DNA复制有________________________意义。
（2）如果与对照相比，子代I离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA传递遗传信息的方式是_____________。如果子代I离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA传递遗传信息的方式是_________。如果子代I离心后只有1条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：①若子代Ⅱ离心后_____________，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是全保留复制。②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是______________的可能。
他们观测的实验数据如下：梯度离心DNA浮力密度（g/ml）表

世代	实 验	对照
亲代	1．724	1．710
子Ⅰ代	1．717	1．710
子Ⅱ代	（1/2）1．717，（1/2）1．710	1．710
子Ⅲ代	（1/4）1．713，（3/4）1．710	1．710

（3）分析实验数据可知：实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的__________方式相吻合。

回答下列问题：
（1）如果将果蝇的一个具有分裂能力的体细胞放在含³²P标记的脱氧核苷酸培养液中，在第二次细胞分裂的中期，发现一条染色单体中只有一条脱氧核苷酸链具有放射性，则其姐妹染色单体有        条脱氧核苷酸链具有放射性。
（2）果蝇的某一对相对性状由等位基因（R，r）控制，其中一个基因在纯合时能使合子致死（注：RR，X^rX^r，X^rY等均视为纯合子）。有人用一对果蝇杂交，得到F₁代果蝇共185只，其中雄蝇63只。若F₁代雌蝇仅有一种表现型，则致死基因是__________，F₁代雌蝇基因型为              。
（3）登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。

①科学研究发现：将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的         细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出      、        和           。
②科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F₂群体中A基因频率是            。
③将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置（如右图），
将该纯合的转基因雄蚊释到野生群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代         ，原因是                。

临床上常常利用血液中DNA进行身份鉴定、基因诊断等,但血液中DNA含量少、不易提取。为了从血液中获取更多的DNA,科研人员以大鼠血液为材料,尝试比较两种提取DNA的方法,主要操作如下:

实验结果（表中OD₂₆₀反映溶液中核酸的浓度,OD₂₈₀反映溶液中蛋白质或氨基酸的浓度。理论上,纯DNA溶液的OD₂₆₀/OD₂₈₀为1．8）:

提取方法	OD260	OD280	OD260/OD280	DNA含量（μg·mL^-1血液）
方法A	0．304	0．188	1．62	38
方法B	0．612	0．420	1．46	76．5

请回答下列问题:
（1）补全相关实验步骤:①      ,②      。
（2）实验中利用异丙醇溶液纯化DNA的原理是               。
（3）与用鸡血作实验材料相比,从哺乳动物的血液中提取的DNA总是很少,这是因为        。
（4）两种方法中OD₂₆₀/OD₂₈₀均低于1．8,主要原因是          ;其中方法A的OD₂₆₀/OD₂₈₀更接近1．8,原因是              。
（5） 根据实验结果,从人血液中提取DNA时应优先选择方法    （选填“A”或“B”）。

如图是真核生物信使RNA合成过程图，请根据图回答：

（1）R所示的节段①处于      状态；形成这种状态需要的条件是         。
（2）图中②是以     为原料，按照      原则合成的。合成后的去向是              。
（3）图中③表示酶分子，它的作用是           。
（4）图中④称为          链。

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。