高中生物DNA的粗提取和鉴定综合题

蚕豆体细胞染色体数目²N＝12，科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA，可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。实验的基本过程如下：
Ⅰ．将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
Ⅱ．当 DNA分子双链都被3H标记后，再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中，培养一段时间后，观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
请回答相关问题：
（1）蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是__________；秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是_______________。
（2）Ⅰ中，在根尖细胞进行第一次分裂时，每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条，每个DNA分子中，有________条链带有放射性。
Ⅱ中，若观察到一个细胞具有24条染色体，且二分之一的染色单体具有放射性，则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次，该细胞含有________个染色体组。
（3）上述实验表明，DNA分子的复制方式是________。

近20年来，PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规实验手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图)，在短时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，从而使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。

(1)加热使DNA双链间的__________键完全打开，称为________；而在细胞中是在________酶的作用下进行的。
(2)如果只需要大量克隆模板DNA中间的某个特定区段，应该加入________种特定的引物。当温度降低至55 ℃时，引物与两条“舒展”的模板的特定位置结合，在DNA聚合酶的作用下，只能在引物的________端连接脱氧核苷酸，两条子链的延伸方向都是____________。
(3)PCR技术的必需条件，除了模板、原料、酶之外，至少还有三个条件，即液体环境、适宜的________和________，前者由________自动调控，后者则靠____来维持。
(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制，如果将一个用¹⁵N标记的DNA分子放入试管中，以¹⁴N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制四次之后，则¹⁵N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例是________。

（每空1分，共8分）下图为某同学绘制的DNA片段示意图，请结合DNA分子结构特点，据图回答：

（1）请指出该图中一处明显的错误：                                 。
（2）DNA是由许多[   ]                聚合而成的生物大分子。
（3）如果将细胞培养在含¹⁵N的同位素培养液中，此图中所示的      处可以测到¹⁵N。（填标号）
（4）如果将细胞培养在含³²P的同位素培养液中，此图中所示的     处可以测到³²P。（填标号）
（5）DNA分子的复制需要                    等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，能够为复制提供了           ，通过_________________，保证了复制准确无误地进行。DNA分子的这种复制方式称为             。

我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。

⑴图乙是该目的基因表达过程中的一个阶段，图中3和4的核苷酸相同否？
   （相同或不同）说明理由      
⑵获取目的基因后，一般应先在细胞外形成重组DNA分子再导入受体细胞，为检测目的基因是否导入受体细胞，一般是通过检测           是否表达予以确定。
⑶为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的       做DNA探针进行       检测，又要从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性

下图是DNA的分子结构模式图，请据图回答：
 
（1）图中①④名称分别是            、          。
（2）图中的碱基对是通过            相连接的。
（3）图中的⑥是                      。

下图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图片段。请据图回答问题：

（1）图中2表示          ，1、2、3结合在一起的结构叫                   。
（2）图中3有         种，中文名字分别是                           。
（3）假定大肠杆菌只含¹⁴N的DNA的相对分子质量为a；只含¹⁵N的DNA的相对分子质量为b。现将只含¹⁵N的DNA培养到含¹⁴N的培养基中，子一代DNA的平均相对分子质量为               ，子二代DNA的平均相对分子质量为             。

下列图甲为DNA分子的结构示意图，图乙为某动物细胞DNA分子复制过程模式图，请根据图示过程，回答问题：

（1）在图甲中，DNA的基本骨架由      和      （填序号）交替排列构成，④表        ，⑨代表           。
（2）由图乙得知，1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子，其复制方式是           。复制的场所有                   。
（3）使DNA的双链解开，除需解旋酶外，还需细胞提供        ，其产生的场所是       。    
（4）DNA分子被彻底水解后形成       种水解产物。
（5）5－BrU（5－溴尿嘧啶）既可以与A配对，又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5－BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过    次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到C—G的替换。

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。

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__________没有进入到大肠杆菌内部。
（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__________。