高中生物DNA的粗提取和鉴定综合题

(12分)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1、2、6的名称依次为1_________；2　_________；6_________。
（3）图中8示意的是________________。在双链DNA分子中嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为_________。
（4）由于解旋酶的作用使［　　］_________断裂，两条扭成螺旋的双链解开，若4是胞嘧啶，则3是___________________。
（5）上述DNA分子彻底水解得到的产物是（　　）
A．脱氧核糖、核糖和磷酸        B．脱氧核糖、碱基和磷酸
C．核糖、碱基和磷酸            D．核糖核苷酸、碱基和磷酸
（6）基因D与d的根本区别是（　　）
A．基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状
B．基因D、基因d所含的脱氧核苷酸种类不同
C．4种脱氧核苷酸的排列顺序不同
D．在染色体上的位置不同
（7）如下图，两个脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是（　　）

（8）从生物“适应的相对性”、“基因突变的低频性”可见DNA作为遗传物质其分子结构具有___________性。

如图1为大肠杆菌的DNA分子结构示意图（片段），图2为DNA分子复制图解。请据图回答问题。

（1）图1中1、2、3结合在一起的结构叫__________。
（2）若图1中的3是鸟嘌呤，4的中文名字应该是__________。
（3）若图1片段含有200个碱基，碱基间的氢键共有260个，该DNA片段中共有腺嘌呤__________个，C和G共有__________对。
（4）图2中的复制过程完成后，A’链、B’链分别与__________链相同，因此该过程形成的两个子代DNA分子均保留了其亲代DNA分子的一条单链，所以完全相同，这种复制方式称为__________。

由¹⁵N标记的DNA分子放在含有¹⁴N的培养基中培养，复制n次。请完成下列问题。
（1）该DNA分子在复制过程中需要________________________________等条件。DNA分子的__________结构能够为复制提供精确的模板，通过__________保证了复制能够正确的进行。
（2）复制后只含¹⁴N的DNA分子有  个，含¹⁵N的DNA分子占全部DNA分子的比例为 。
（3）已知该DNA分子共有p个脱氧核糖，腺嘌呤有q个。那么复制n次需要的胞嘧啶数为_____________________。
（4）已知该DNA分子的一条链中A+G/T+C的值为m，那么另一条链中A+G/T+C的值为__________,整个DNA分子中A+G/T+C的值为_________。

现有果蝇的一个精原细胞，将其中的全部核DNA双链用¹⁵N标记，再将该细胞放入不含¹⁵N标记的普通培养基中培养，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂形成8个精子。下图为减数分裂过程单个细胞中DNA的数量变化示意图，不考虑细胞质中的DNA，也不考虑交叉互换，则：

（1）若将有丝分裂得到的两个子细胞DNA提取出来，经密度梯度离心，在试管中的位置应为           ，若有丝分裂两次，则离心后在试管中的位置为              ，这表明DNA复制方式是               。
（2）图中           （填字母）时期的每个细胞中肯定有一半的染色体含¹⁵N。
（3）图中           （填字母）时期的每个细胞中肯定有一半的DNA含¹⁵N。
（4）h时期的所有细胞中，含¹⁵N的细胞占总数比例为X，e时期一个细胞中，含¹⁵N的脱氧核苷酸链占总数比例为Y，则X、Y大小关系为：X         Y(填“＞”、“＜”或“＝”)
（5）一个精子中含¹⁵N的染色体所占的比例大小范围为          。

DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。当时推测可能有如图A所示的三种方式。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—DNA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）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离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是              。
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             。（以上内容选择图A中的复制方式）
（2）他们观测的实验数据如下：梯度离心DNA浮力密度（g/ml）表

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。
（3）无论是有丝分裂还是减数分裂，都需要有遗传物质的复制，都遵循半保留复制原则。请依据此原则回答以下问题：
①用¹⁵N标记了一个精原细胞的一对同源染色体的DNA分子双链，然后放在不含¹⁵N标记的培养基中，经过正常的减数分裂产生的四个精子中，含有¹⁵N的精子有           个。
②用³²P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含³²P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后，每个细胞中被³²P标记的染色体条数是          。
③某生物细胞内有一对同源染色体，在300个该生物的体细胞内，用¹⁵N标记了这对同源染色体上的DNA分子双链，然后放入不含¹⁵N标记的培养液中培养（假设各细胞分裂同步进行）。某时刻测定细胞的总数目为2400个，则在这些细胞中，含¹⁵N标记的细胞数约为
             个。

(10分)如图表示生物体内三个重要的生理活动。根据所学知识结合图形，回答下列问题：

（1）对于人的生发层细胞来说，能发生甲过程的场所有_______________。对于甲图来说在正常情况下，碱基的排列顺序相同的单链是__________________。
（2）图中①是一种酶分子，它能促进④的合成，其名称为______________。丙图所示过程为         。
（3）图乙中的④形成后，需通过        （填结构）才能进入细胞质。
（4）丙图所示的生理过程中，如果分子④由381个基本单位构成，则对应合成完整的一条链⑥，需要_________个分子的基本单位。（需考虑终止密码）

将大肠杆菌放在含有同位素¹⁵N培养基中培育若干代后，细菌DNA所有氮均为¹⁵N，它比¹⁴N分子密度大。然后将DNA全被¹⁵N标记的大肠杆菌再移到¹⁴N培养基中培养，每隔4小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果：DNA复制的密度梯度离心试验如下图所示。

（1）各试管的中带DNA中含有的氮元素是                        。
（2）如果测定第四代DNA分子的密度，轻带和中带的比例分别表示为___________ 、___________。
（3）上述实验表明，子代DNA合成的方式是_______________________。

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__________。