科学家以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心法进行了DNA复制方式具体过程的探索实验。
(1)从结构上看(图1),DNA两条链的方向______ 。DNA的半保留复制过程是边______ 边复制。DNA复制时,催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上的酶是_______ 。该酶只能使新合成的DNA链从5′向3′方向延伸,依据该酶催化DNA子链延伸的方向推断,图1中的DNA复制模型______ (填写“是”或“不是”)完全正确。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/10/2459721959112704/2460236014313473/STEM/3eb82e0b8a5b4d18ae2757b5636b88a3.png?resizew=448)
(2)为探索DNA复制的具体过程,科学家做了如下实验。20℃条件下,用T4噬菌体侵染大肠杆菌,进入T4噬菌体DNA活跃复制期时,在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷,培养不同时间后,阻断DNA复制,将DNA变性处理为单链后,离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片段,检测离心管不同位置的放射性强度,结果如下图所示(DNA片段越短,与离心管顶部距离越近)。
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①根据上述实验结果推测,DNA复制时子链合成的过程及依据____________ 。
②若抑制DNA连接酶的功能,再重复上述实验,则可能的实验结果是_____________ 。
(3)请根据以上信息,补充下图,表示可能的DNA复制过程。
(1)从结构上看(图1),DNA两条链的方向
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(2)为探索DNA复制的具体过程,科学家做了如下实验。20℃条件下,用T4噬菌体侵染大肠杆菌,进入T4噬菌体DNA活跃复制期时,在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷,培养不同时间后,阻断DNA复制,将DNA变性处理为单链后,离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片段,检测离心管不同位置的放射性强度,结果如下图所示(DNA片段越短,与离心管顶部距离越近)。
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①根据上述实验结果推测,DNA复制时子链合成的过程及依据
②若抑制DNA连接酶的功能,再重复上述实验,则可能的实验结果是
(3)请根据以上信息,补充下图,表示可能的DNA复制过程。
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更新时间:2020-05-11 08:25:53
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【知识点】 探究DNA的复制过程解读
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名校
【推荐1】科学家推测DNA可能有如图A所示的三种复制方式。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:
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(1)DNA精确复制的原因是________ ,DNA复制过程中用到了________ 种RNA,DNA复制有________ 意义。
(2)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________ ,则可以确定DNA传递遗传信息的方式是半保留复制。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________ 的可能。
他们观测的实验数据如下:梯度离心DNA浮力密度(g/ml)表
(3)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。
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(1)DNA精确复制的原因是
(2)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
他们观测的实验数据如下:梯度离心DNA浮力密度(g/ml)表
世代 | 实 验 | 对照 |
亲代 | 1.724 | 1.710 |
子Ⅰ代 | 1.717 | 1.710 |
子Ⅱ代 | (1/2)1.717,(1/2)1.710 | 1.710 |
子Ⅲ代 | (1/4)1.713,(3/4)1.710 | 1.710 |
(3)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
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(0.4)
【推荐2】关于 DNA分子的复制方式主要有两种假说,如图1所示。科学家运用密度梯度离心、DNA 紫外光吸收光谱等方法对此进行研究,实验基本操作及结果如下,请回答下列有关 DNA 复制的问题:______________ ,作为DNA 复制的原料。此外,DNA复制还需要模板、能量、__________ 酶、__________ 酶(及引物酶、DNA连接酶)等条件。
(2)从上述培养液中取部分菌液,提取大肠杆菌 DNA(图2A)。经密度梯度离心后,测定紫外光吸收光谱,结果如图3a所示,峰值出现在离心管的P处。该步骤的目的是将提取的DNA分子作为__________ 代DNA分子,以此作为验证DNA复制方式的______________ 组。
(注:紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置,峰值越大,表明该位置的DNA 数量越多。 )
①现有实验结果_____________ (选填“可以”或“不可以” )否定全保留复制假说。
②若全保留复制这一假说成立,则 20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置为____________ 。
a. 峰值个数为1,峰值出现在 Q 点的位置
b. 峰值个数为1,峰值出现在 P点的位置
c. 峰值个数为2,一个峰值出现在P点的位置,另一个峰值出现在Q点上方
d. 峰值个数为2,一个峰值出现在P点的位置,另一个峰值出现在Q点的位置
(4)一个含500个碱基对的DNA 分子片段,其中一条链中T+A占40%。该 DNA分子第3次复制时需要消耗____________ 个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
(5)用¹⁵N分别标记某种二倍体哺乳动物精原细胞中的1个核DNA 分子双链和卵原细胞中的1个核DNA分子双链,再将标记后的两个细胞放置在14N的培养基上培养,若它们正常完成减数分裂和受精作用,则形成含¹⁵N的受精卵概率为____________ 。
(2)从上述培养液中取部分菌液,提取大肠杆菌 DNA(图2A)。经密度梯度离心后,测定紫外光吸收光谱,结果如图3a所示,峰值出现在离心管的P处。该步骤的目的是将提取的DNA分子作为
(注:紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置,峰值越大,表明该位置的DNA 数量越多。 )
①现有实验结果
②若全保留复制这一假说成立,则 20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置为
a. 峰值个数为1,峰值出现在 Q 点的位置
b. 峰值个数为1,峰值出现在 P点的位置
c. 峰值个数为2,一个峰值出现在P点的位置,另一个峰值出现在Q点上方
d. 峰值个数为2,一个峰值出现在P点的位置,另一个峰值出现在Q点的位置
(4)一个含500个碱基对的DNA 分子片段,其中一条链中T+A占40%。该 DNA分子第3次复制时需要消耗
(5)用¹⁵N分别标记某种二倍体哺乳动物精原细胞中的1个核DNA 分子双链和卵原细胞中的1个核DNA分子双链,再将标记后的两个细胞放置在14N的培养基上培养,若它们正常完成减数分裂和受精作用,则形成含¹⁵N的受精卵概率为
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【推荐3】DNA复制的过程也是染色体形成染色单体的过程,研究者将植物的根尖分生组织放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷(5-BrdU)的培养液中培养,在第一个、第二个细胞周期取样,并用姬姆萨染料对根尖染色,观察中期细胞染色体的颜色并绘图,如下图1所示。通过对色差染色体的观察,又一次证明了“DNA的半保留复制”。图2表示5-BrdU参与DNA合成后可能出现的3种情况。请分析并回答下列问题。_________ (碱基的中文名称)配对。图1中用姬姆萨染料对根尖染色,DNA两条链均不含5-BrdU的染色单体着色为深蓝、两条链均含5-BrdU的染色单体着色为浅蓝、两条链中一条链含有5-BrdU,另一条链不含5-BrdU,染色单体着色为__________ 。
(2)通过分析图1、图2,推断DNA分子的复制方式。
①有研究者认为,第一次分裂中期的染色体颜色能够否认“全保留复制”假说,你_________ (同意、不同意)此观点,理由是:DNA若是“全保留复制”,两条染色单体上的DNA分子链的组成如图2中的_________ 所示,这两条染色单体的颜色应是_________ 。
②研究者一致认为,第二次分裂中期出现色差染色体的原因只有可能是“DNA半保留复制”。请结合图2进行分析:若DNA进行半保留复制,则两条染色单体上的DNA分子链的组成如图2中的_________ ,所示,这两条染色单体的颜色应是__________ ,其他复制方式均不会出现这种结果。
(3)若继续将植物的根尖分生组织放在含有5-BrdU的培养液中培养到第三个周期,请按照图1中染色体的表示方法绘制第三个周期的中期染色体__________ 。
(2)通过分析图1、图2,推断DNA分子的复制方式。
①有研究者认为,第一次分裂中期的染色体颜色能够否认“全保留复制”假说,你
②研究者一致认为,第二次分裂中期出现色差染色体的原因只有可能是“DNA半保留复制”。请结合图2进行分析:若DNA进行半保留复制,则两条染色单体上的DNA分子链的组成如图2中的
(3)若继续将植物的根尖分生组织放在含有5-BrdU的培养液中培养到第三个周期,请按照图1中染色体的表示方法绘制第三个周期的中期染色体
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