1、单元综合提升一、用图解法解决DNA复制的有关问题1用含32P的DNA分子作亲代,放在31P的原料中,复制n次产生的子代DNA分子中,各类DNA分子所占比例:复制n次,产生DNA分子数2n个,含32P的有2个,所占比例为 22n;含31P的有2n个,所占比例为2n/2n1;只含32P的为0,所占比例为0;只含31P的有(2n2)个,所占比例为2n22n。2同理,复制n次产生的DNA分子有关链数的计算:产生总链数为2n22n1,含32P的链有2条,所占比例为2/2n112n,含31P的链有(2n12)条,所占比例为2n122n2 2n12n。3离心后的分布情况较轻、较重、重分为3层,只含32P的为
2、重带在最下面,既含31P又含32P的分布在中间为中带,只含31P的为轻带在最上面。故G0代:全为只含32P的,在最下面为重带;G1代:全为既含31P又含32P的DNA分子,为中带;G2代:产生224个DNA分子,既含32P又含31P的有2个,其余全为只含31P的,即1/2中带,1/2轻带。同理G3代:22314中带,11434轻带;Gn代:22n为中带,122n为轻带。含有32P或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32P的培养基中培养,经过第1、
3、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DNA,经密度梯度离心后得到的结果如图所示。由于DNA分子质量不同,因此在离心管内的分布不同。若分别表示轻、中、重三种DNA的位置,请回答:(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的:_,_,_。(2)G2代在、三条带中DNA分子数的比例是_。(3)图中、两条带中的DNA分子所含的同位素分别是:_,_。(4)上述实验结果证明DNA的复制方式为_。解析:本题是用同位素标记法测定DNA的半保留复制方式。(1)G0代细胞的1个DNA分子在含32P磷酸的培养基上连续复制两次,G1代DNA分子数为21,G2代DNA分
4、子数为22,根据半保留复制特点,始终只有2个DNA分子半保留了G0代含31P的母链,因此G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的A、B、D。(2)虽然G0代的DNA分子可以不只一个,但按比例计算,G2代在三条带中DNA数的比例是011。(3)条带为轻带,其中DNA分子所含的同位素磷为31P;条带为中带,所含的同位素磷为31P和32P。(4)以上推测与实验结果一致,证实了DNA的复制方式是半保留复制。DNA的自我复制能使生物的遗传特性保持相对稳定。答案:(1)A B D(2)011(3)31P 31P和32P(4)半保留复制二、基因表达与个体发育之间的关系1个体发育是从受精卵的有丝分裂
5、开始到性成熟个体形成的过程,在这一过程中,生物个体的各种性状(或表现型)得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的,发育过程是细胞内基因选择性表达的结果。2个体发育过程中由于体细胞均来自同一受精卵,因而所有体细胞含有相同的遗传物质或基因;但生物体不同部位的细胞表现出的性状不同,而且不同性状是在不同时期表现的。这是由于不同细胞内选择表达的基因不同,生物体内基因的表达有如下特点:(1)基因的选择性表达:虽然不同的细胞含有相同的基因,但不同的细胞表达不同的基因,即DNA相同,mRNA不同,如胰岛细胞能表达胰岛素基因,但不表达血红蛋白基因。(2)基因的顺序表达:个体发育的不同时期表达不同基因。鸡的输
6、卵管细胞能合成卵清蛋白,红细胞能合成珠蛋白,胰岛B细胞能合成胰岛素。用编码上述蛋白质的基因分别做探针,对三种细胞中提取的所有DNA进行杂交实验;用同样的三种基因片段做探针,对上述三种细胞中提取的所有RNA进行杂交实验,实验结果如下表。下列是关于该实验的叙述,正确的是()基因探针提取物 卵清蛋白基因珠蛋白基因胰岛素基因DNA输卵管细胞红细胞胰岛B细胞RNA输卵管细胞红细胞胰岛B细胞注:“”表示杂交过程中有杂合双链“”表示杂交过程中没有杂合双链A胰岛细胞中只有胰岛素基因B上述三种细胞的分化是由于细胞在发育过程中某些基因被丢失所致C在红细胞成熟过程中有选择性地表达了珠蛋白基因D在输卵管细胞中无珠蛋白基因和胰岛素基因解析:由表中信息可知,3种细胞中所含基因相同,所含RNA有所不同,这是基因在功能细胞中选择性表达的结果。答案:C