高中生物DNA的粗提取和鉴定综合题

生物体中的基因可分为管家基因和奢侈基因。管家基因为多细胞生物体的细胞中均表达的基因，奢侈基因只在生物体中某些特定种类的细胞中表达。不同种类的生物，其基因的表达可能存在一定的差异。
（1）以下属于管家基因的是          （多选）
A．呼吸酶基因       B．胰岛素基因
C．ATP合成酶基因      D．胃蛋白酶基因
（2）现有甲乙两个DNA分子，其中：
甲DNA某链上的碱基序列为： ATGGGCAGCGGTCTAAATGGCCCCTAG；
乙DNA某链上的碱基序列为： ATGCCCTTTAAGAACACTGCAATCTAA。
则在DNA解旋过程中，   （填“甲”或“乙”）消耗的ATP较多，原因可能是                                                      。
（3）若第（2）问中，甲DNA在复制过程中出现错误，导致第8号位的G-C对缺失，则突变后的甲DNA转录出的mRNA指导合成的多肽上最可能含有      个肽键。（已知起始密码子为：AUG和GUG；终止密码子为：UAA、UAG和UGA）
（4）幽门螺旋杆菌为胃溃疡的主要致病菌，其细胞中的遗传信息的传递与流感病毒存在差异，试写出幽门螺旋杆菌中遗传信息的传递过程                                         。为防御流感病毒，科学家们曾花了大量的时间用于流感病毒疫苗的制备，但最终却收益甚微，你觉得最可能的原因是                                                         。

2004年12月26日，印度洋发生海啸，遇难者达20多万人，中国科学家参与了尸体的辨认工作，主要是从尸体细胞与家属提供的死者生前生活用品中分别提取DNA，然后进行比较确认，请回答：
（1）人体DNA的主要载体是______________。
（2）为了保证实验的准确性，需要先用______________技术克隆出较多的DNA样品，操作时DNA分子受热解旋为单链，然后在______________酶催化下合成与原单链__________________的新链，如此循环扩增。
（3）下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体上同一区段DNA单链的碱基序列，据此可判断，三组DNA中不是同一人的是_________。

	A组	B组	C组
尸体中的DNA单链碱基序列	ACTGACGGTT	GGCTTATCGA	GCAATCGTGC
家属提供的DNA单链碱基序列	TGACTGCCAA	CCGAATAGCT	CGGTAAGACG

  （4）此方法还可用于判断不同物种之间亲缘关系的远近，科学家分别提取了甲、乙、丙三种生物的DNA分子做鉴定，结果如下图，请问其中亲缘关系最近是________，这种方法就是____________。该方法还可以用于______________和____________。

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，请回答：

（1）请指出该图中一处明显的错误：                   。
（2）DNA是由许多[   ]（填标号）                 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       （填标号）处可以测到¹⁵N；如果将细胞培养在含³²P的同位素培养液中，此图中所示的      （填标号）处可以测到³²P。
（4）若该DNA中A/G=0．4，则C/T=____________。
（5）基因是指______________，其         ___     代表了遗传信息。

下图表示某大肠杆菌DNA分子结构的片段：

(1)图中1表示________2表示________。1、2、3结合在一起的结构叫________。
(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N废物的是______________。
(5)假定该大肠杆菌含¹⁴N的DNA相对分子质量为a，若将其长期培养在含¹⁵N的培养基中，便得到含¹⁵N的DNA分子，相对分子质量为b。现将含¹⁵N的DNA分子的大肠杆菌再培养在含¹⁴N的培养基中，子一代的相对分子质量平均为________，子二代的相对分子质量平均为________。

科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。

组别	1组	2组	3组	4组
培养液中 唯一氮源	^14NH4Cl	^15NH4Cl	^14NH4Cl	^14NH4Cl
繁殖代数	多代	多代	一代	两代
培养产物	A	B	B的子Ⅰ代	B的子Ⅱ代
操作	提取DNA并离心
离心结果	仅为轻带 (^14N/^14N)	仅为重带 (^15N/^15N)	仅为中带 (^15N/^14N)	1/2轻带 (^14N/^14N) 1/2中带 (^15N/^14N)

请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过   代培养,且培养液中的是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第   组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第     组和第   组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是                       。
(3)分析讨论:
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于   ,据此可判断DNA分子的复制方式不是   复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果   (选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置   ,放射性强度发生变化的是   带。
④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为                                                            。

分析以下材料，回答有关问题。
材料一：在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。
材料二：在1949年到1951年期间，科学家 Chargaff 研究不同生物的DNA时发现，DNA分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数；即A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(A＋T)与(G＋C)的比值是不固定的。
材料三：根据R.Franklin 等人对DNA晶体的X射线衍射分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，而且每一层的间距为3.4埃，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。
以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型奠定了基础。请分析回答：
(1)材料一表明DNA分子是由两条____________组成的，其基本单位是____________。
(2)嘧啶脱氧核苷酸的总数始终等于嘌呤脱氧核苷酸的总数，说明
________________________________________________________________________。
(3)A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明
________________________________________________________________________。
(4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)R.Franklin 等人提出的DNA分子中的“亚单位”事实上是________；“亚单位”的间距都为3.4埃，而且DNA分子的直径是恒定的，这些特征表明______________。
(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是________，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。

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20min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示）：

（1）实验一、实验二的作用是_____________。
（2）从结果C、D看DNA复制具有________________的特点。
（3）若发现该细菌细胞中有一个含4000个碱基对的DNA，其中A有1350个，则：该DNA的杂合链DNA的相对分子质量比重链DNA小___________，该DNA连续复制三次需要_________个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制过程除需要模板DNA．脱氧核苷酸外，还需要________________等（至少写两个）。

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__________。