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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)?
(08银川一中三模)(14分)调查统计法被广泛应用于生物科研中。
(1)在人群中有耳垂和无耳垂是一对相对性状,已知无耳垂是隐性性状,有耳垂是显性性状。某小组计划调查该市50个家庭的父母与子女间这对相对性状的遗传(假设一对夫妻只生一个孩子),作为一次研究性学习活动。
①如果你是该小组中的一员,请设计一张本市部分家庭耳垂性状遗传的调查统计表(统计表画在下面),用于调查时统计数据。
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②该实验的不足之处是 。
(2)某生物兴趣小组同学研究一农田生态系统时发现:
①当地农民将秸秆做饲料喂牲畜,让牲畜粪便进入沼气池,将发酵产生的沼气做燃料,将沼气池中的沼渣做肥料,实现了对能量的 ,从而大大提高能量的利用率。
②氮元素与碳元素都能在生物群落与无机环境之间不断循环,为什么还要往农田中不断施加氮肥呢? 。
(3)为了探究培养液中酵母菌种群的动态变化,某同学按下表完成了有关实验。
试管编号 | 培养液(mL) | 无菌水(mL) | 酵母菌母液(mL) | 温度(℃) |
A | 10 | ―― | 0.1 | 28 |
B | 10 | ―― | 0.1 | 5 |
C | ―― | 10 | 0.1 | 28 |
①请写出该同学研究的课题名称:探究 对酵母菌种群动态变化的影响。
②用显微镜定期测定酵母菌数目,结果仅A管中第3天开始个数目迅速增长,第5天开始A管中个体数目达到最大,第6天结束实验。请在右图中画出A组结果的走势。(纵坐标表示培养液中定期测定的酵母菌数)
查看习题详情和答案>>人们研究发现,DNA在不同的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指蚊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。
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PGR),模拟DNA复制过程,在体外进特异性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。根据上述材料,回答下列问题:
(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)文中所指DNA"核心序列”或“核心谱带”是指
A.DNA中重要的基因序列
B.DNA中重要基因的核苷酸序列
(3)“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
(4)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
(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)?
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