高中生物DNA的粗提取和鉴定综合题

某校生物活动小组要借助某大学的实验设备进行研究性学习，对 DNA 分子复制的方式进行探索，有人认为 DNA 分子是全保留复制，也有人认为 DNA 分子是半保留复制。该小组设计了下列实验程序，请完成实验步骤并对结果进行预测。

（1）实验步骤
第一步：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 ；在氮源为¹⁵N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为¹⁵N -DNA 。用某种离心方法分离得到的结果如图所示，其 DNA 分别分布在轻带和重带位置上。
第二步：将亲代大肠杆菌（含¹⁵N）转移到含¹⁴N的培养基上繁殖一代（Ⅰ），请分析：
如果DNA 一半在轻带位置，一半在重带位置，则是全保留复制，
如果 DNA                              ，则是半保留复制。
第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌（含¹⁵N）转移到含¹⁴N的培养基上连续繁殖二代（Ⅱ），请分析：
如果DNA1/4在重带位置3/4在轻带位置，则是                  ；
如果DNA1/2在中带位置1/2在轻带位置，则是                   。
（2）有人提出：第一代（Ⅰ）的 DNA 用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果轻带和重带各占1/2 , 则一定为半保留复制。你认为这种说法是否正确？   。原因是                                                                      。

下图是DNA分子结构模式图，请写出有关的名称，并按要求回答下面的问题。

（1）填写名称：
①_____________；②_____________；③_____________；
④_____________；⑤_____________；
（2）有人形象的将DNA的平面结构比喻为一架“梯子”，那么组成这个“梯子”“扶手”的物质是_________和___________，它形成了DNA分子的基本骨架；相当于两个“扶手”间“阶梯”的物质是____________，它的形成靠_________相连，并严格遵循___________________原则。

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分子均为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(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示：

(1)由实验结果可推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链含　　　　；另一条链含　　　。
(2)将第一代(Ⅰ)细菌转移到含¹⁵N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照甲图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。
(3)若一个DNA分子的一条单链中A占32%，且＝1.5，此比例在其互补链中的比值是　　　　；在整个DNA分子中的比值是　　　　。以该单链为模板合成的子代DNA分子中，A＋G的总含量占双链DNA的比例为　　　　　　。

萨顿运用了      的方法得出基因是由       携带着从亲代传递给下一代的

右下图为DNA片段示意图，请据图回答：
 
(1)请纠正该图的错误：                      。
(2)4的名称叫               。
(3)DNA解旋酶的作用部位是(    )
A、1和2之间     B、2和3之间 
C、3和4之间     D、5和6之间
(4)DNA分子的特异性是指特定的DNA分子具有                                   。
(5)DNA复制的原料是                  。
(6)该示意图中含有    种核苷酸。
(7)有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构有1个腺嘌呤，则它的其他组成应是(    )
A、3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶 
B、2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶
C、2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶　
D、2个磷酸、2个脱氧核糖和一个尿嘧啶

下列甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：

（1）从甲图可看出DNA复制的方式是__________，复制时遵循___________原则。
（2）甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是________酶，B是________酶。
（3）甲图过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有_______________。
（4）乙图中，7是________________。

基因可以通过控制酶来控制生物体的性状，请回答下列关于基因控制性状的两个问题：(一) 以酒待客是我国的传统习谷，有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”，有人喝了很多酒，脸色却没有多少改变，我们称为“白脸人”。乙醇进行人体后的代谢途径如下，回答：

(1)“红脸人”体内只有乙醇脱氢酶，饮酒后血液中__________含量较高，毛细血管扩张而引起脸红。
(2)“白脸人”两种酶都没有，其基因型是____     ___   _
(3)若A对a、B对b基因完全显性，“红脸人”的基因型有________种。若“红脸人”各种基因型出现的比例相等，“白脸人”各种基因型出现的比例也相等，则“红脸人”与“白脸人”婚配产生的后代中不产乙醇脱氢酶，产乙醛脱氢酶的个体的比例是___  _____。
(4)由上述材料推知，酒量大小与性别无关，理由是____________     ______
(二)兔子皮下脂肪的颜色受一对等位基因(A和a)的控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验，请分析回答：

(5) 控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于________染色体上，________是显性性状。F2性状表现说明_____________________________________________________。
(6) 兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解，说明这一基因是通过控制________来控制生物性状的。

如图所示为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）若3为胞嘧啶，则4应是_____。两者之间通过_____键相连。
（3）图中8示意的是一条__________的片段。与另一条片段的位置关系是_______。
（4）构成DNA分子的碱基有__________种，但由于______的排列顺序的千变万化，因此构成了DNA分子的多样性。
（5）DNA分子的结构具有稳定性的原因是什么？

请根据以下有关概念的相互关系图作答：

（1）图中数字所表示的物质和所代表的过程分别是：
①________________；②________________；
③________________；④________________。
a表示____________过程；b表示___________过程。
（2）若将从A细胞中提取的核酸，通过某种方法，转移到另一种细胞B中，当转入________时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能复制传给下一代；当转入________时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。
（3）已知某基因片段碱基排列如图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。）

翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________链转录的（以图中的①或②表示）。此mRNA的碱基排列顺序是：_____________。

已知多数生物的DNA是双链的，但也有个别生物的DNA是单链的。有人从两种生物中提取出DNA，分析它们的碱基比例如下，请据表分析下列问题：

(1)从生物______的碱基比例来看，它的DNA分子的结构应为_______链，是极少数病毒具有的。
(2)从生物________的碱基比例来看，它代表着大多数生物种类DNA分子的结构，其碱基构成特点为__________。
(3)现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是(  )

A．含胸腺嘧啶32%的样品

B．含腺嘌呤17%的样品

C．含腺嘌呤30%的样品

D．含胞嘧啶15%的样品

(8分)根据DNA分子结构模式图回答下列问题：

（1）写出①～⑥中的部分名称：
①             ； ③             ；
④             ； ⑤             ；
（2）分析这种结构的主要特点：
① 构成DNA分子的两条链按        方式盘旋成双螺旋结构。
② DNA分子的基本骨架由              构成。
③ DNA分子两条链上的碱基通过       连接成碱基对，并且遵循       原则。

下图为生物体内遗传信息的传递与表达过程。据图回答：

(1)图一表示的生理过程是                ，图二表示               。图一过程所需要的酶来自图        。图一、图二和图三过程可发生在细胞核中的有            。
（2）图三中的B对应图一中的    。与图一中A链相比，该物质特有的化学组成是                       。
（3）图三中的③是        ，其上三个与B配对的碱基称为           。⑦部位的碱基为AUG，则决定其顺序的基因碱基排列顺序为           。

(14分)如图是DNA片段的结构图，请据图回答：

(1)图甲是DNA片段的______结构，图乙是DNA片段的_________结构。
(2)填出图中部分结构的名称：［2］_______、［5］______。
(3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由_______和_____交替连接的。
(4)连接碱基对的化学键是_________，碱基配对的方式为：___与_____配对；_____与________配对。
(5)从图甲可以看出组成DNA分子的两条链的方向是______的，从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成________的_________结构。

如图是DNA分子结构模式图，请据图回答问题：

（1）写出4、5、6的名称：
4.________；5.__________；6._____________。
（2）DNA分子两条链上的碱基通过［］______连接起来。
（3）［］_________属于DNA的基本组成单位。
（4）由于［］______具有多种不同的排列顺序，因而构成了DNA分子的多样性。
（5）DNA在细胞内的空间构型为__________，它最初是由_____________提出的。

含有³²P和³¹P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但³²P比³¹P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有³¹P的磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G₀代细胞。然后将G₀代细胞移至含有³²P磷酸的培养基中培养，经过第l、第2次细胞分裂后，分别得到G₁、G₂代细胞。再从G₀、G₁、G₂代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：

(1)G₀、G₁、G₂三代离心后的试管分别是图中的：              
(2)G₂代在①、②、③三条带中DNA数的比例           
(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是条带①           、条带②           
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是              ，DNA的自我复制能使生物的遗传特性保持相对稳定。