高中生物DNA的粗提取和鉴定综合题

根据提供的资料，回答有关问题。
（1）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用         的多样性来解释DNA分子的多样性。进而科学家们发现基因是有        的DNA片段。
（2）以下是基因控制生物体性状的实例。乙醇进入人体后的代谢途径如下图。

① 以上实例体现了基因通过控制       来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
② 有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”。经研究发现“红脸人”体内只有ADH。则“红脸人”的基因型有    种，饮酒后会因血液中乙醛含量相对较高，毛细血管扩张而引起脸红。
③ 对某地区调查统计，发现人群中缺少ADH的概率是81%。有一对夫妻体内都含有ADH，但妻子的父亲体内缺少ADH，这对夫妻生下一个不能合成ADH孩子的概率是    。

下列甲、乙、丙图表示发生在真核生物体内的生理过程示意图。

（1）甲图表示的生理过程是主要发生在细胞的         部位，参与该过程所需的有              ；图中A' 链与       链相同。
（2）图乙中①表示的有机物是              。
（3）图丙中“甲”表示甲硫氨酸，由此可以推知甲硫氨酸的密码子是        。

在A、B二支试管内加入一定量的水和ATP，都加入若干种酶。在A管中加入DNA、脱氧核苷酸；在B管中加入DNA、核糖核苷酸。请分析回答：
（1）A管内产物是   。
（2）B管内产物是             ，此过程称为     。
（3）加入B管内的DNA有60对碱基，那么，产物中最多含有      个碱基，相当于遗传密码子      个。

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）。

下图一是某同学所画的某种哺乳动物在不同分裂过程中某些时期的部分染色体分布示意图，下图二表示另一同学观察同种种哺乳动物某组织切片时，记录的两个处于分裂期细胞内的染色体、DNA、染色单体数量，请据图回答以下问题：

（1）图一所示细胞均处于对应分裂过程中的       期，其中       细胞的下一个时期可对应图二中的B细胞，图二中的A细胞可能与图一中       细胞染色体分布规律相同。
（2）若将某个细胞的所有DNA全用³²P标记，培养在不含任何放射性物质的培养液中，让其进行连续分裂，检测时发现一个处于图一甲时期的细胞中没有任何放射性，则在产生该细胞前至少经历了   次有丝分裂。
（3）图二中的①②③分别代表                      的数量，综合AB分析两个细胞的染色体、DNA、染色单体数量，可知该组织切片取材于动物的           （填组织器官）。

下图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子，图中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。请回答下列问题：
请回答：

(1)P的基本元素组成为________。及其结构通式____________________
(2)控制细胞遗传性状的物质是________(填字母)，构成它的单体是________。
(3) 图中X是____________，Ⅰ在小麦种子中主要是指____________。。

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          。

根据所学知识回答以下问题:
(1)观察下列蛋白质合成示意图，回答问题：

图中①是       ，②是       ，③是       。其中丙氨酸的密码子是       。
(2)右图为某基因型为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体和基因示意图（1表示的染色体是X染色体），据图回答：

该图细胞名称为       ，该细胞中含同源染色体        对，1表示X染色体，则2和3叫做       。试写出该生物可以产生的配子的基因组成       。如果该生物进行测交，另一亲本体细胞中的染色体和有关基因的组成应是下图中的哪一幅？       。

(3)达尔文在环球考察时，在南美洲的加拉帕戈斯群岛上观察13种地雀，它们的大小和喙形各不相同，栖息地和食性也不相同，其种间杂交一般是不育的。根据研究，它们是由一种祖先地雀进化来的。这些鸟的祖先由于偶然的原因从南美洲大陆迁来，它们逐渐分布到各个岛上去，各个岛上的地雀被海洋隔开不能交配，这就造成了地理隔离,阻止了种群间的      ，但此时并没有形成新的物种，后来，产生了       ，这便形成了不同品种的地雀。

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）。

如图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律。A～C为物质，①～⑤为过程。

（1）①～⑤过程中，在造血干细胞和神经细胞中都能发生的是________(填序号)。
（2）在洋葱根尖分生区细胞中进行①过程的场所有___________。
（3）在化学成分上物质B与物质A的主要区别是物质B含有____________，决定物质C多样性的根本原因是___________。
（4）用图中字母、数字和箭头写出中心法则的表达式：________________。

（每空2分，共10分）下图为DNA分子结构的模式图，据图作答：

（1）依次写出1－4的碱基____                。（用字母表示）
（2）图中5表示一个____   分子。6表示一个____    。
（3）碱基通过_______________连接成碱基对。
（4）若该DNA分子中，其中的一条链的A+G/T+C为0.4，那么在它的互补链中，A+G/T+C应为_________。

λ噬菌体有极强的侵染能力，并能在细菌中快速地进行DNA的复制，最终导致细菌破裂（称为溶菌状态），或者整合到细菌基因组中潜伏起来，不产生子代噬菌体（称为溶原状态）。在转基因技术中常用λ噬菌体构建基因克隆载体，使其在受体细菌中大量扩增外源DNA，进而构建基因文库。相关操作如下图，请分析回答相关问题：

(1)组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为36～51 kb，则λgtl0载体可插入的外源DNA的长度范围为                      。
(2) λ噬菌体的溶菌状态、溶原状态各有用途。现有一种imm434基因，该基因编码一种阻止λ噬菌体进入溶菌状态的阻遏物。但如果直接插入该基因，会使载体过大而超过噬菌体蛋白质的包装能力，又需要删除λ噬菌体原有的一些序列。根据上图分析：
A、如果需要获得大量含目的基因的噬菌体，应当使入噬菌体处于                 状态，相应的改造措施是删除λ噬菌体DNA中的                   （填“左臂”、“中臂”或填“右臂”）；
B、如果需要目的基因在细菌中大量克隆，应当使λ噬菌体处于                状态，相应的改造措施是可以删除λ噬菌体DNA中的           （填“左臂”、“中臂”或填“右臂”），并插入            。
(3)包装用的蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是          ，若对其进行标记并做侵染实验，可获得的结论是             。
(4)分离纯化噬菌体重组DNA时，将经培养10 h左右的大肠杆菌——噬菌体的培养液超速离心后，从离心试管内的             中获得噬菌体。

某雌雄同株的二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。
(1)植物出现窄叶是宽叶基因突变导致的，M基因突变前的部分序列(含起始密码信息)如图所示(注：起始密码子为AUG)。

图中所示的M基因片段在转录时，________链作为模板链；转录时________酶与DNA分子的       结合；正常情况下基因M在细胞中最多有________个。
(2)现有一个宽叶红花变异个体，基因型为MR，请你用竖线(|)表示相关染色体，用点(·)表示相关基因位置，该植株的体细胞中的基因M、R与染色体关系示意图为________(写出一种情况)，该变异属于可遗传变异中的____________。该植株与基因型为mmrr的个体杂交获得F₁，请用遗传图解表示该过程。(说明：①各种配子的活力相同；②不要求写出配子；③只要求写出一种情况。)
(3)用某植株(MmHh)的花药进行离体培养，用秋水仙素处理________(填“幼苗”“休眠的种子”“萌发的种子”或“幼苗或萌发的种子”)，使染色体数目加倍，形成可育纯合子。

科学家们发现果蝇的眼形存在正常眼、棒眼、重棒眼。下表是科学家们对此进行研究得到的结果。左图表示 16A 区段中的部分 DNA 片段自我复制及控制多肽合成的过程。请回答问题：

正常眼  棒眼 棒眼  重棒眼  正常眼  棒眼  重棒眼

（1）DNA 的同一脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由                    连接。与③过程相比，②过程中特有的碱基配对方式是                            。
（2）若要改造此多肽分子，将图中丙氨酸变成脯氨酸(密码子为 CCA、CCG、CCU、CCC)，
可以通过改变 DNA 模板链上的一个碱基来实现，即由                         。
（3）由上表可知，果蝇眼形由正常眼转变成棒眼、重棒眼是发生了                  的结果。（填“基因突变”、“基因重组”或“染色体变异”）
（4）实验室现有一批正常眼和棒眼的雌、雄果蝇，欲鉴定一棒眼雌果蝇是b类型还是c类型，请你设计一个简单的杂交实验，并预测可能的结果及相应的结论：
杂交实验方案：让该棒眼雌果蝇                                     。
预测结果及相应的结论：若                                               ，
则说明该棒眼雌果蝇是b类型。
若                                               ，
则说明该棒眼雌果蝇是c类型。

人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F₂中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占            。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现                   。
试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F₁中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是                                 。
（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F₁中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例不为1∶1∶1∶1，说明F₁中雌果蝇产生了       种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“                       ”这一基本条件。
（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为          ，否定了这种说法。
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用                           解释DNA分子的多样性，此外，                           的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递。