在氮源分别为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14N-DNA和15N-DNA.将DNA均为15N-DNA的大肠杆菌作为亲代,转移到含14N的培养基中培养,每隔1小时(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次,测定其不同世代细菌DNA的密度,分离得到的结果如图A所示。科学家推测DNA可能有如图B所示的三种复制方式。
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(1)子代1离心后只有一条中等密度带,则可以排除DNA复制的方式是______ 。继续做子代2的DNA密度鉴定,若子代2离心后不能分出中、轻两条密度带,则可以确定DNA复制的方式是______ 。
(2)若试管内的DNA分子继续复制下去,则预计子代3的DNA分子在试管中的分布位置及比例应为_____ 。在子代n的DNA单链中,轻链(14N)所占比例为_____ 。
(3)DNA精确复制的原因有______ 。
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(1)子代1离心后只有一条中等密度带,则可以排除DNA复制的方式是
(2)若试管内的DNA分子继续复制下去,则预计子代3的DNA分子在试管中的分布位置及比例应为
(3)DNA精确复制的原因有
更新时间:2022-09-09 12:18:52
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解题方法
【推荐1】如图1表示细胞中DNA分子复制的部分示意图。图中虚线表示DNA复制原点(启动DNA复制的特定序列)所在位置;泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。回答下列问题:____ (按5'→3'的顺序写)。DNA分子中____ 碱基对比例越高,DNA分子越稳定。
(2)据图1分析,模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中,表示5'端的是____ ,判断依据是____ 。
(3)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始,有单向复制和双向复制(如图2)。放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷)在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷,设计实验探究大肠杆菌DNA复制的方向,实验思路:复制开始时,首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌、一段时间后转移到____ 的培养基中继续培养,用放射自显影技术观察____ 。
预测实验结果和得出结论;①若____ ,则DNA分子复制为单向复制;②若____ 则DNA分子复制为双向复制。
(2)据图1分析,模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中,表示5'端的是
(3)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始,有单向复制和双向复制(如图2)。放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷)在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷,设计实验探究大肠杆菌DNA复制的方向,实验思路:复制开始时,首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌、一段时间后转移到
预测实验结果和得出结论;①若
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【推荐2】科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答问题:
(1)将两组大肠杆菌分别在15NH4Cl培养液和14NH4Cl 培养液中繁殖多代,培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种__________ 分子,作为DNA复制的原料,最终得到含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌。
(2)实验一:从含 15N 的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代 DNA,混合后放在100 ℃条件下进行热变性处理,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示。热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的_______ 发生断裂,形成两条DNA单链,因此图a中出现两个峰。________ (选填①~④中的序号)组成,做出此判断的依据是_______ (选填⑤~⑦中的序号)。
①两条15N-DNA 单链 ②两条14N-DNA 单链
③两条既含 15N、又含有14N 的DNA单链
④一条15N-DNA单链、一条14N-DNA单链
⑤双链的F1DNA 密度梯度离心结果只有一个条带,排除“全保留复制”
⑥单链的F1DNA 密度梯度离心结果有两个条带,排除“弥散复制”
⑦图b与图a中两个峰的位置相同,支持“半保留复制”
(1)将两组大肠杆菌分别在15NH4Cl培养液和14NH4Cl 培养液中繁殖多代,培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种
(2)实验一:从含 15N 的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代 DNA,混合后放在100 ℃条件下进行热变性处理,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示。热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的
①两条15N-DNA 单链 ②两条14N-DNA 单链
③两条既含 15N、又含有14N 的DNA单链
④一条15N-DNA单链、一条14N-DNA单链
⑤双链的F1DNA 密度梯度离心结果只有一个条带,排除“全保留复制”
⑥单链的F1DNA 密度梯度离心结果有两个条带,排除“弥散复制”
⑦图b与图a中两个峰的位置相同,支持“半保留复制”
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【推荐3】科学家以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方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果如表所示。
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被15N标记的大肠杆菌B,必须经过_________ 代培养,且培养液中的_________ 是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,说明DNA分子的复制方式是______________ 。
(3)分析讨论:
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两种密度带,则“重带”DNA来自_____________ ,据此可判断DNA分子的复制方式不是_____________ 复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果___________ (填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置__________ ,标记强度发生变化的是_________ 带。
组别 | 1组 | 2组 | 3组 | 4组 |
培养液中唯一氮源 | 14NH4C1 | I5NH4C1 | 14NH4C1 | 14NH4C1 |
繁殖代数 | 多代 | 多代 | 一代 | 两代 |
培养产物 | A | B | B的子Ⅰ代 | B的子Ⅱ代 |
操作 | 提取DNA并离心 | |||
离心结果 | 仅为轻带 (14N/14N) | 仅为重带 (15N/15N) | 仅为中带 (15N/14N) | 1/2轻带 (14N/14N)1/2中带 (15N/14N) |
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被15N标记的大肠杆菌B,必须经过
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,说明DNA分子的复制方式是
(3)分析讨论:
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两种密度带,则“重带”DNA来自
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置
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解题方法
【推荐1】如图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),请据图回答下列问题:______ (填序号)交替连接构成,DNA与RNA在化学组成上的差异是_________________________ 。
(2)从图乙可看出,该过程是从多个起点开始复制的,图中所示的酶为______ 酶,作用于图甲中的______ (填序号),细胞中DNA在复制完成后,两个子代DNA分子彼此分离的时期为______ 。
(3)若一个双链DNA分子中,C+G之和占全部碱基的比例为54%,其中一条链中A占该链碱基总数的22%,则另一条互补链中A占DNA分子碱基总数的比例是_________
(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次,则每个子代DNA分子的相对分子质量比原来增加______ 。
(5)若一个卵原细胞的一条染色体上的β—珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T,则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是_________ 。
(2)从图乙可看出,该过程是从多个起点开始复制的,图中所示的酶为
(3)若一个双链DNA分子中,C+G之和占全部碱基的比例为54%,其中一条链中A占该链碱基总数的22%,则另一条互补链中A占DNA分子碱基总数的比例是
(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次,则每个子代DNA分子的相对分子质量比原来增加
(5)若一个卵原细胞的一条染色体上的β—珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T,则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是
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【推荐2】I.图为XY性别决定生物的性染色体简图,X和Y有一部分是同源的(甲图中I片段),该部分基因互为等位,另一部分是非同源的(图中II-1、 II-2片段),该部分基因不互为等位,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/c92500bf-7ff0-478e-a397-1b120d7494d3.png?resizew=190)
(1)若图表示人类部分基因,则人类的红绿色盲基因位于图中的_______ 片段,基因D、d控制的相对性状遗传与性别有关吗?____________ 。在减数分裂形成配子过程中,理论上X和Y染色体能通过交叉互换发生基因重组的是图中的 _______ 片段。
(2)一个如甲图所示的精原细胞,在减数分裂中,由于染色体分配紊乱,产生了一个基因型为EEeXbD的精子,则其余三个精子的基因型是__________________________ 。
(3)假设一个甲图所示的精原细胞中的两个DNA,用15N进行标记,正常情况下该细胞分裂形成的精细胞中,含15N的精细胞所占的比例是___________ 。
II.下图是表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对数量变化的曲线图。据此回答下面的问题。(注:图中横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期,区域的大小和各个时期所需的时间不成比例。)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/be4824c8-2828-4c8b-86ac-05710c3cfed6.png?resizew=319)
(4)图中代表DNA相对数量变化的曲线_________________ 。
(5)图中0~8时期表示细胞的________________ 分裂过程。8处发生的生理过程是________________ ,8~13表示细胞的_______________ 分裂过程。
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(1)若图表示人类部分基因,则人类的红绿色盲基因位于图中的
(2)一个如甲图所示的精原细胞,在减数分裂中,由于染色体分配紊乱,产生了一个基因型为EEeXbD的精子,则其余三个精子的基因型是
(3)假设一个甲图所示的精原细胞中的两个DNA,用15N进行标记,正常情况下该细胞分裂形成的精细胞中,含15N的精细胞所占的比例是
II.下图是表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对数量变化的曲线图。据此回答下面的问题。(注:图中横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期,区域的大小和各个时期所需的时间不成比例。)
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(4)图中代表DNA相对数量变化的曲线
(5)图中0~8时期表示细胞的
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真题
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【推荐3】变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂(途径I),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与___________ 互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从___________ 点到___________ 点。
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;②Ce酶基因:源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。请完善制备小鼠IK的技术路线:______________________ →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→____________ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径I的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是_________________________ 。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;②Ce酶基因:源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。请完善制备小鼠IK的技术路线:
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径I的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是
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【推荐1】某种两性花植物的花色有白色、黄色和红色三种,花色受三对独立遗传的等位基因控制,花色与基因型之间的部分对应关系如下表所示:
现选择甲、乙、丙三种植株进行如下杂交实验,其中植株乙开黄花。请回答下列问题:
实验一:P 甲×乙→F1 红花:白花:黄花=6:1:1。
实验二:P 甲×丙→F1 红花:白花:黄花=12:3:1。
(1)甲、丙植株的花色分别为______________ 。丙植株的基因型为_______________ 。
(2)实验一和实验二子代中纯合子所占的比例分别为_______________ 。DNA复制时,若某植株的基因A在解旋后,其中一条母链上的碱基G被碱基T所替代(记为基因A1),另一条链不变,则该基因再连续复制n次后,基因A的数量:基因A1的数量=______________ 。
(3)现有一株红花植株Q(已知该植株同时含有a、b、c基因),该植株的基因型可能有______________ 种。若要进一步确定该红花植株Q的基因型范围(即含一个显性基因还是两个不同的显性基因),请简要说明实验思路,并预测实验结果和结论。
①实验思路:____________________________________________________ 。
②预测实验结果和结论:__________________________________________ 。
表型 | 基因型 |
白花 | A_B_C_ |
黄花 | aabbcc |
红花 | 除上述基因型外 |
现选择甲、乙、丙三种植株进行如下杂交实验,其中植株乙开黄花。请回答下列问题:
实验一:P 甲×乙→F1 红花:白花:黄花=6:1:1。
实验二:P 甲×丙→F1 红花:白花:黄花=12:3:1。
(1)甲、丙植株的花色分别为
(2)实验一和实验二子代中纯合子所占的比例分别为
(3)现有一株红花植株Q(已知该植株同时含有a、b、c基因),该植株的基因型可能有
①实验思路:
②预测实验结果和结论:
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【推荐2】如图是某DNA分子的局部结构示意图,请据图回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/16/1775068990922752/1776143265341440/STEM/47f91da5f157492aa34a63dc2e3242ca.png?resizew=369)
(1)写出图中序号⑦所代表的结构的中文名称:___________ 。
(2)从主链上看,两条单链方向___________ 。
(3)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的_____ (填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次,该DNA分子也复制四次,则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为_____ 。
(4)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子第4次复制,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为_____ 个。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/16/1775068990922752/1776143265341440/STEM/47f91da5f157492aa34a63dc2e3242ca.png?resizew=369)
(1)写出图中序号⑦所代表的结构的中文名称:
(2)从主链上看,两条单链方向
(3)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的
(4)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子第4次复制,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为
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【推荐3】沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构在生物学的发展中具有里程碑式的意义,他们提出了DNA半保留复制的假说。图1是DNA分子的部分结构模式图。14N和15N是元素N的两种稳定的同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA密度大,因此,利用离心技术可以在试管中区分含有不同N的DNA.回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/b97e5784-b442-4022-877e-c1bbc32d856a.png?resizew=258)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/06b97f5a-7bf0-485d-b18b-b3619f3a6455.png?resizew=196)
(1)图1中的⑤表示_______ ,④表示_______ (用文字表示)。
(2)已知该DNA片段共有4×108个碱基对,其中碱基C的数量占全部碱基的30%,则该DNA分子中碱基A是_____ 。该DNA分子第3次复制,需要周围环境提供_____ 个胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(3)科学家将被同位素标记的DNA分子(14N/15N-DNA)放到只含15N的培养液中培养,让其复制两次。将亲代DNA和每次复制的产物分别置于离心管中进行离心,结果分别对应图2中的a、b、c。三个结果中密度为中的DNA分子的数量比为______ ,c结果中含15N标记的DNA单链与含14N标记的DNA单链的比例为______ 。
(4)将根尖分生区细胞(其核DNA分子为14N/15N-DNA)置于只含有14N的培养液中培养,在图2中的d处画出第一次有丝分裂中期一条染色体中两条姐妹染色单体的DNA分子的相对位置______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/b97e5784-b442-4022-877e-c1bbc32d856a.png?resizew=258)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/06b97f5a-7bf0-485d-b18b-b3619f3a6455.png?resizew=196)
(1)图1中的⑤表示
(2)已知该DNA片段共有4×108个碱基对,其中碱基C的数量占全部碱基的30%,则该DNA分子中碱基A是
(3)科学家将被同位素标记的DNA分子(14N/15N-DNA)放到只含15N的培养液中培养,让其复制两次。将亲代DNA和每次复制的产物分别置于离心管中进行离心,结果分别对应图2中的a、b、c。三个结果中密度为中的DNA分子的数量比为
(4)将根尖分生区细胞(其核DNA分子为14N/15N-DNA)置于只含有14N的培养液中培养,在图2中的d处画出第一次有丝分裂中期一条染色体中两条姐妹染色单体的DNA分子的相对位置
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