早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2.请分析回答:
(1)双链DNA复制时,子链延伸的方向为_____ (填“5′→3′”或“3′→5′”),这一过程需要 _____ 酶催化。大肠杆菌DNA呈环状,环状DNA分子中每个磷酸基连接 _____ 个脱氧核糖,其上基因的特异性是由 _____ 决定。
(2)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量,但能_____ 。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是 _____ 。
(3)从图1中可以看出,除了半不连续复制之外,DNA复制还有_____ 的特点。(填2点)
(4)图2中,与30秒结果相比,120秒结果中短链片段减少的原因是_____ 。
(5)该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是_____ 。(填标号)
①每个时间内,细胞中均能检测到较多的短链片段
②每个时间对应曲线峰值随着时间的增加离试管口的距离偏大
③每个时间放射性强度随时间的增加而变大
(6)为证明DNA复制的方式为半保留复制而不是全保留复制,科学家利用大肠杆菌进行了相关实验:将大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养若干代,再将其转移到14NH4Cl培养液中培养,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心,记录离心后试管中DNA带的位置。如图3表示几种可能的离心结果,则:
①大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,如果DNA为全保留复制,则DNA带的分布应如图中试管_____ 所示;如果为半保留复制,DNA带的分布应如图中试管 _____ 所示。
②在整个实验中出现了甲、乙、丙三条带,证明DNA是半保留复制,则大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代后,含15N的DNA分子占_____ %。
(1)双链DNA复制时,子链延伸的方向为
(2)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量,但能
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(4)图2中,与30秒结果相比,120秒结果中短链片段减少的原因是
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①每个时间内,细胞中均能检测到较多的短链片段
②每个时间对应曲线峰值随着时间的增加离试管口的距离偏大
③每个时间放射性强度随时间的增加而变大
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①大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,如果DNA为全保留复制,则DNA带的分布应如图中试管
②在整个实验中出现了甲、乙、丙三条带,证明DNA是半保留复制,则大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代后,含15N的DNA分子占
更新时间:2022-08-09 19:27:35
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【知识点】 DNA分子的复制过程、特点及意义解读
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(2)第二代每个DNA分子中有______ 条含3H的脱氧核苷酸链,由此说明DNA的复制具有 ___________________ 特点。每个DNA两条链的碱基排列顺序_________ (填“相同”或“不相同”或“不一定相同”)。
(3)将一个细胞的一个DNA双链用N15标记,放入含N14的四种脱氧核苷酸培养液中,连续分裂4次,问:含N14的DNA细胞占总细胞数的_________ ,含N15的DNA细胞占总细胞数的__________ 。
(4)DNA分子复制时要解旋,应在何处分开( )
A.1和2 B.2和3 C.3和4 D.5和6
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(1)图1中④的名称为___ ,DNA分子在加热的条件下可以解开双链,研究表明对于相同长度的DNA分子,G—C的含量越高,需要的解链温度也会越高,原因是___ 。
(2)若图1中该段DNA分子控制合成一段含有120个氨基酸的多肽链,则该DNA分子上至少有___ 个碱基对。若α链中(A+G)/(T+C)=0.4,则在B链中(A+G)/(T+C))的比例为___ 。
(3)根据图2分析,DNA不连续复制的原因是___ 。在复制过程中,引物最终会被酶切除,引物切除后的部分“空白”区域,可以通过新链合成修复。但子链最末端引物被切除后的“空白”区域无法修复,根据以上信息推测,端粒缩短的原因可能是___ 。
(1)图1中④的名称为
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