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分子神探——“DNA指纹”的应用
DNA即脱氧核糖核酸，主要存在于细胞核中，是复制和传递遗传信息的主要物质基础。研究发现，它在各人身上会出现细微的差异。两个人具有相同的DNA的可能性仅为3000亿分之一，即使是同胞兄弟姐妹，其DNA完全一致的可能性也只有200万分之一，就像人的指纹一样，因此法医学界又有“DNA指纹”的说法。
然而，在同一家族中DNA的“核心序列”却完全一致，子女的DNA指纹图完全可以从父母的“核心谱带”中找到，故可据此做亲子或亲缘关系的鉴定。由于DNA指纹具有高度的个体特异性，故被认为是识别个体的最可靠的证据之一。现在科学家已能利用“DNA指纹”来确定或者否定犯罪嫌疑人的犯罪事实，查清沉积多年的悬案，鉴别遗骸的来源等，下面一例便是“DNA指纹”应用的实例。
1991年夏，前苏联考古学家在某地发现了5具尸体，其中有3具是孩子的。他们认为这5具尸体是1918年被处决的沙皇二世夫妇及其孩子的，考虑到沙皇妻子的兄弟姐妹及其后代都还健在，故科学家决定采用成年女性遗骸细胞质中的线粒体DNA作鉴定。线粒体DNA和细胞核DNA的最大区别之一在于前者的遗传物质只来自母方而与父方无关，这样就可以与其亲属的线粒体DNA进行对照。后来，科学家用先进的聚合酶链式反应(即PCR)模拟DNA复制过程，在体外进行特异性DNA扩增，在试管中经过近40次循环，将DNA放大上万倍，再将放大的DNA输入计算机并最后仔细解读密码(碱基对)，比较两处样品的DNA是否一致。经科学家近半年的艰苦工作，证明成年女性遗骸线粒体DNA与其亲属的线粒体DNA一致，用同样方法得到成年男性遗骸与3个孩子遗骸的DNA一致，从而验明是沙皇家族的正身。
(1)文中所称“DNA指纹”是指________。
A．DNA中基因控制的“指纹”性状 B．指纹细胞中的DNA
C．DNA中核糖核苷酸序列 D．DNA中碱基对序列
(2)“DNA指纹”的应用是利用DNA结构的_______。
A．稳定性 B．可变性 C．多样性 D．特异性
(3)线粒体中DNA控制的遗传叫做_______。
A．细胞质遗传 B．细胞核遗传 C．伴性遗传 D．隐性遗传
(4)文中所指DNA“核心序列”或“核心谱带”可能是指什么？
(5)为什么人体细胞中线粒体DNA“只来自母方而与父方无关”(请根据精子和卵细胞的形态特点分析)?
（12分）PCR是聚合酶链式反应简称，可以完成特定基因的体外复制，标准的PCR过程如下图，一次循环，DNA含量就增加一倍，下图为一次循环
（1）PCR中使双链DNA模板的形成单链DNA，需要加热，相当于在细胞内完成此过程中 的作用。
（2）在合成互补子链过程中，一般不使用DNA聚合酶，而使用Taq酶，请你根据图解中有关信息确定最可能原因是Taq酶 。
（3）合成与模板互补的DNA链是以dNTP（三磷酸脱氧核糖核苷酸）为原料，若用脱氧核糖核苷酸则不能形成互补的子链，dNTP可用简略用下图解表示。
推测：最终单个dNTP连接形成子代DNA链时，要断裂 个磷酸键，并同时为DNA链的形成提供 。
（4）若要用PCR技术特异性地拷贝DNA分子上“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物，两种引物及其与模板链的结合位置如下图1所示。经过一次循环后，产物如下图2所示。则经 轮循环后，产物中出现如下图3所示DNA分子；此DNA分子共有 个。
（12分 ）PCR是聚合酶链式反应简称，可以完成特定基因的体外复制，标准的PCR过程如下图，一次循环，DNA含量就增加一倍，下图为一次循环
（1）PCR中使双链DNA模板的形成单链DNA，需要加热，相当于在细胞内完成此过程中 的作用。
（2）在合成互补子链过程中，一般不使用DNA聚合酶， 而使用Taq酶，请你根据图解中有关信息确定最可能原因是Taq酶 。
（3）合成与模板互补的DNA链是以dNTP（三磷酸脱氧核糖核苷酸）为原料，若用脱氧核糖核苷酸则不能形成互补的子链，dNTP可用简略用下图解表示。
推测：最终单个dNTP连接形成子代DNA链时，要断裂 个磷酸键，并同时为DNA链的形成提供 。
（4）若要用PCR技术特异性地拷贝DNA分子上“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物，两种引物及其与模板链的结合位置如下图1所示。经过一次循环后，产物如下图2所示。则经 轮循环后，产物中出现如下图3所示DNA分子；此DNA分子共有 个。
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同位素示踪技术在生物学的研究中已被广泛应用。请回答∶
（1）将一个DNA分子的一条链用3H标记，让其在不含3H的环境中连续复制a次，在形成的DNA分子中，含有3H的DNA分子占 ，不含3H的DNA链占全部DNA链的 。
（2）将数目相等的两组小鼠肝细胞，用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养，A组加入某种物质，B组不加，经过一段时间培养后，洗去培养液，分别取出两组的全部细胞，测定每组的总放射性强度，结果A组显著大于B组，可见A组加入的物质的作用是 ，3H标记的化合物用于细胞中 的合成，它在细胞中的主要分布部位是 。
（3）将放射性同位素标记的某物质注入金丝雀体内后，经检测，新产生的细胞核中具有较高的放射性，注入的物质可能是（ ）
A．脱氧核糖核苷酸 B．DNA
C．核糖核苷酸 D．RNA
（4）某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸，研究细胞分裂，已知相应的细胞周期为20h，两种核苷酸被利用的情况如右图所示，下列相关叙述不正确的是（ ）
A．15N和32P的利用量可分别表示细胞中DNA复制和转录的强度
B．15N主要用于蛋白质的合成，32P则主要作为复制和转录的原料
C．间期细胞中的细胞核、核糖体、线粒体代谢活跃，7～12 h可能发生突变
D．DNA复制速率最快时间在10 h左右，分裂期时间不足8 h
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（12分 ）PCR是聚合酶链式反应简称，可以完成特定基因的体外复制，标准的PCR过程如下图，一次循环，DNA含量就增加一倍，下图为一次循环
（1）PCR中使双链DNA模板的形成单链DNA，需要加热，相当于在细胞内完成此过程中 的作用。
（2）在合成互补子链过程中，一般不使用DNA聚合酶， 而使用Taq酶，请你根据图解中有关信息确定最可能原因是Taq酶 。
（3）合成与模板互补的DNA链是以dNTP（三磷酸脱氧核糖核苷酸）为原料，若用脱氧核糖核苷酸则不能形成互补的子链，dNTP可用简略用下图解表示。
推测：最终单个dNTP连接形成子代DNA链时，要断裂 个磷酸键，并同时为DNA链的形成提供 。
（4）若要用PCR技术特异性地拷贝DNA分子上“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物，两种引物及其与模板链的结合位置如下图1所示。经过一次循环后，产物如下图2所示。则经 轮循环后，产物中出现如下图3所示DNA分子；此DNA分子共有 个。
