高中生物DNA的粗提取和鉴定综合题

以下是沃森和克里克构建DNA模型的过程，参考下列材料作答。
材料一：当时已有的认识是：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，呈双螺旋结构，碱基位于螺旋的内部，数量巨大，于是他们设想：A与A、T与T、G与G、C与C配对。
材料二：1952年他们得到了一个重要信息：A的量总是等于T的量，G的量总是等于C的量。
材料三：后来进一步分析得知：碱基A和G是双环化合物（分子直径大），而碱基C和T是单环化合物（分子直径小）。于是他们改变配对方式，让A与T配对，G与C配对，最终构建出正确的DNA模型。该模型两条链之间的距离相等，分子结构稳定。
（1）“碱基之间以相同碱基进行配对”的设想为什么不合理？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（2）用一句话阐明基因与DNA的关系：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（3）DNA为什么能够作为遗传物质？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

下图为大肠杆菌DNA分子结构图示（片段）。请根据图示分析并回答：

(1)3有______种，中文名称分别是_______，__________。
(2)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是（用序号表示）______与______。
(3)假定该大肠杆菌含14N的 DNA的相对分子质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中，便得到含15N的DNA，相对分子质量为b。现将含15N的 DNA大肠杆菌再培养在含14N的培养基中，子一代 DNA的相对分子质量平均为 ________________，子二代DNA的相对分子质量平均为________________。

请根据下图分析回答：

（1）在图中的Y链上各碱基的顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）Z链从细胞核中移到细胞质中的＿＿＿＿。
（3）DNA分子复制是在哪个位置解旋？（   ）     

A．①

B．②

C．③

D．④

（4）若X链是合成Z链的模板，则Z链的碱基顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）这一DNA分子中碱基顺序的改变称为＿＿＿＿＿＿＿＿。

根据下列关于染色体的概念图，回答下列问题

（1）补充概念图中的部分内容
A：       ；B：       ；C：       ；D：        。
（2）细胞中两条A彼此发生分离的时期是               。有丝分裂过程中，过程①发生的时期是       。
（3）组成C特有的碱基名称是      ，B中碱基配对方式为              。
（4）过程③需要     携带E的组成单位，人的白化病体现的是基因通过          （填编号）控制性状。

菲尔和梅洛因发现了RNA干扰现象（RNAi），获得了2006年诺贝尔生理学或医学奖。DNA干扰的机制如下：双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成21-23个核苷酸长的小分子干涉RNA（SiRNA）。Dicer酶能特异识别双链RNA，以ATP依赖方式切割由外源导入或者由转基因．病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割产生的SiRNA片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体（RISC）。激活的RISC通过碱基配对结合到与Si RNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成（如下图所示）。请回答下列问题：

（1）组成双链RNA的基本单位是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）根据RNAi机理，RNAi能使相关基因”沉默”，其实质是遗传信息传递中的＿＿＿过程受阻。
（3）根据上图信息，诱导沉默复合体（RISC）要使基因“沉默”，条件是RISC上有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）有科学家将能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA干扰现象，请据图分析最可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）研究发现，某基因上碱基的改变可能会导致生物性状的变异。若有一亲代DNA上某个碱基对发生改变，而其子代的性状并未发生改变，可能的原因是（至少三种）？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

下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)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是         。对于小麦的叶肉细胞来说，能发生乙过程的场所有         。
(2)在正常情况下，碱基的排列顺序相同的单链是                        
      。
(3)对于乙图来说，RNA聚合酶结合位点位于     分子上，起始密码子和终止密码子位于       分子上。(填字母)
(4)分子l彻底水解得到的化合物有   种。
(5)丙图所示的生理过程是从分子l链的   端开始的。如果该链由351个基本单位构成，则对应合成完整的n链，最多需要脱掉   分子的水。

詹姆斯-沃森因与他人共同提出DNA分子双螺旋结构模型而获得诺贝尔奖。近日网上报导说沃森将拍卖他的诺贝尔奖章，有人称这是歧视言论的沃森想改变公众形像的一个做法。
⑴伟大的DNA之父却是个可耻的种族主义者。其实，人类的种族在生命系统的层次上属于        ，不同种族由于长期的地理隔离，基因库有了一些差异，但种族之间并没有出现              。
⑵可恶的沃森有不少性别歧视言论。其实，人类的男、女只存在   条染色体的差异。男性的X染色体只能来自他的母亲并传递给他的女儿，因此只位于X染色体上的基因控制的疾病具有         的特点。
⑶糟糕的沃森还歧视胖子。肥胖是多基因遗传病，已研究发现的与肥胖相关的基因或染色体区域已达200多个，遗传对肥胖的影响作用占40%-60%。人的OB基因只在脂肪组织中表达，其编码产物瘦素是一种由167个氨基酸残基组成的分泌性蛋白。瘦素在脂肪组织合成后，分泌到血液中，在血液中与其受体结合发挥作用。分析这段文字中可知，①生物的表现型与基因型和环境的关系可简单表述为：          ；②人OB基因只在脂肪组织中表达，体现了                       ；③动物激素调节的途径是：                                                                   。
⑷已知人OB基因位于常染色体上。一位俄罗斯胖小伙迎娶了一位南非瘦姑娘，婚后生有一瘦男孩和一胖女孩，他们再生一位瘦男孩的机率是            （只考虑OB及其等位基因对性状的影响）。
⑸沃森带有歧视性的不良言行给人们传递了           （信息种类）。

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__________。