科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示):
实验一:
实验二:
实验三:
(1)实验一、实验二的作用是_____ 。
(2)从结果C、D看,DNA复制具有_____ 的特点。根据这一特点,理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为_____ 。
(3)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理,然后再离心,结果为F,请在图中表示出。_____
(4)如果结果C、D、E都与结果G相同,据此可判断DNA分子的复制方式_____ (填“是”或“不是”)半保留复制。
(5)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要_____ 等条件。洋葱根尖细胞能发生DNA复制的场所有_____ 。DNA复制的意义是_____ 。
实验一:
实验二:
实验三:
(1)实验一、实验二的作用是
(2)从结果C、D看,DNA复制具有
(3)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理,然后再离心,结果为F,请在图中表示出。
(4)如果结果C、D、E都与结果G相同,据此可判断DNA分子的复制方式
(5)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要
更新时间:2023-06-11 11:26:02
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【推荐1】科学家运用同位素标记、密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答问题:
(1)研究者用蚕豆根尖进行实验,主要步骤如下:
①步骤A目的是标记细胞中的_____ 分子。若依据“DNA半保留复制”假说推测,DNA分子复制的产物应符合甲图中的_____ (选甲图中字母填写)。
②若第二个细胞周期的放射性检测结果符合乙图中的_____ (选乙图中字母填写),且第三个细胞周期的放射性检测结果符合乙图中的_____ (选乙图中字母填写),则假说成立。
(2)研究者为进一步确定“DNA半保留复制”的假说﹐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_____ 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。
(3)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。
(4)实验二:研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心,则离心管中只出现一个条带。据此分析,F1DNA是由_____ (选填①~④中的序号)组成,作出此判断的依据是_____ (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“分散复制”
⑦图b与图a中两个峰的位置相同,支持“半保留复制”
(5)DNA复制时,一条子链是连续合成达,另一条子链是不连续合成达(即先形成短链片段再相互连接),这种复制方式称为半不连续复制,如图1.半不连续复制是1966年日本科学家冈崎提出的。为验证假说,他进行了如下实验: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分子全部变性后,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所示。
①研究表明,富含G—C碱基对的DNA分子加热变性时需要的温度较高,推测其原因是_____ 。
②图2中,与60秒结果相比,120秒结果中短链片段的量_____ (填“减少”“增多”或“不变”),原因是_____ 。
(1)研究者用蚕豆根尖进行实验,主要步骤如下:
步骤A: | 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间。 | 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,检测中期细胞染色体上的放射性分布。 |
步骤B: | 取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养大约两个细胞周期的时间。 |
①步骤A目的是标记细胞中的
②若第二个细胞周期的放射性检测结果符合乙图中的
(2)研究者为进一步确定“DNA半保留复制”的假说﹐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
(3)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
(4)实验二:研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心,则离心管中只出现一个条带。据此分析,F1DNA是由
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“分散复制”
⑦图b与图a中两个峰的位置相同,支持“半保留复制”
(5)DNA复制时,一条子链是连续合成达,另一条子链是不连续合成达(即先形成短链片段再相互连接),这种复制方式称为半不连续复制,如图1.半不连续复制是1966年日本科学家冈崎提出的。为验证假说,他进行了如下实验: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分子全部变性后,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所示。
①研究表明,富含G—C碱基对的DNA分子加热变性时需要的温度较高,推测其原因是
②图2中,与60秒结果相比,120秒结果中短链片段的量
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【推荐2】DNA双螺旋结构模型的提出在遗传学中具有里程碑式的意义,科学地解释了遗传信息的传递过程。下图甲是DNA分子复制的过程示意图,将甲图中DNA分子某一片段放大后如乙图所示,请回答下列问题:
(1)图甲中A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B是______ ,其作用为________________________________________ 。
(2)图乙中7全称为_______ ,DNA复制的特点_________________ 。
(3)DNA分子具有一定的热稳定性,加热能破坏氢键而打开双链,现在两条等长的双链DNA分子甲和乙,经测定甲的热稳定性较高,可能的原因是_____________________ 。
(4)某实验小组为验证DNA的半保留复制,将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,继续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离得到结果如下图所示;如果再做一次实验,将子一代细菌(Ⅰ)转移到含15N的培养基上繁殖一代,将所得到细菌的DNA用同样方法分离,请参照图,将DNA分子可能出现在试管中的位置在方框中画出,并注明比例。______________
(1)图甲中A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B是
(2)图乙中7全称为
(3)DNA分子具有一定的热稳定性,加热能破坏氢键而打开双链,现在两条等长的双链DNA分子甲和乙,经测定甲的热稳定性较高,可能的原因是
(4)某实验小组为验证DNA的半保留复制,将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,继续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离得到结果如下图所示;如果再做一次实验,将子一代细菌(Ⅰ)转移到含15N的培养基上繁殖一代,将所得到细菌的DNA用同样方法分离,请参照图,将DNA分子可能出现在试管中的位置在方框中画出,并注明比例。
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【推荐3】DNA双螺旋结构模型的提出在遗传学中具有里程碑式的意义,科学地解释了遗传信息的传递过程。下图甲是DNA分子复制的过程示意图,将甲图中DNA分子某一片段放大后如乙图所示。请回答下列问题:
(1)在人体细胞中, DNA复制主要发生的场所是_________________ ,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B是_________________ 酶,其作用是_________________ ,据甲图可知DNA复制的特点是_________________ 。
(2)由乙图可知, DNA分子的基本骨架是_________________ ,DNA分子具有一定的热稳定性,加热能破坏图乙中9处氢键而打开双链,现在两条等长的DNA分子甲和乙。经测定发现甲DNA分子热稳定性较高,你认为可能的原因是_________________ 。
(3)在氮源为14N的培养基生长的大肠杆菌,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分子均为15N-DNA(亲代),某实验小组为验证DNA的半保留复制,将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再继续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到结果如甲图所示。请分析:
①将第一代(1)细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代,将所得到细菌的DNA用同样方法分离,请参照甲图,将DNA分子可能出现在乙图中标出,并注明比例_________ 。
②若将15N-DNA(亲代)的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次,则所产生的子代DNA中含14N与只含15N的比例为_________ 。
(1)在人体细胞中, DNA复制主要发生的场所是
(2)由乙图可知, DNA分子的基本骨架是
(3)在氮源为14N的培养基生长的大肠杆菌,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分子均为15N-DNA(亲代),某实验小组为验证DNA的半保留复制,将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再继续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到结果如甲图所示。请分析:
①将第一代(1)细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代,将所得到细菌的DNA用同样方法分离,请参照甲图,将DNA分子可能出现在乙图中标出,并注明比例
②若将15N-DNA(亲代)的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次,则所产生的子代DNA中含14N与只含15N的比例为
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【推荐1】下列甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)甲图中两条DNA单链按_____________ 方式盘旋成双螺旋结构。
(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则A是_____________ 酶,B是_____________ 酶。
(3)若甲图表示的一个DNA分子中,G和C之和占全部碱基数的46%,又知在该DNA分子的一条链中,A和C分别占碱基数的28%和22%,则该DNA分子的另一条链中,A和C分别占碱基数的_____________ 、_____________ 。
(4)某DNA分子共有碱基1400个,其中一条链上的(A+T)/(C+G)=2∶5。该DNA分子连续复制两次,共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数和第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数依次是_____________ 、_____________ 。
(5)乙图中,7的名称是__________________________ 。与ATP相比,DNA分子中特有的化学成分是_____________ ;图中的9是指_____________ ,DNA分子两条链上的碱基遵循_____________ 原则形成碱基对,乙图中的DNA片段中有_____________ 种碱基对。
(6)基因中的遗传信息是指乙图中的__________________________ 。
(7)对RNA病毒而言,基因就是_______________________________________ 。
(1)甲图中两条DNA单链按
(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则A是
(3)若甲图表示的一个DNA分子中,G和C之和占全部碱基数的46%,又知在该DNA分子的一条链中,A和C分别占碱基数的28%和22%,则该DNA分子的另一条链中,A和C分别占碱基数的
(4)某DNA分子共有碱基1400个,其中一条链上的(A+T)/(C+G)=2∶5。该DNA分子连续复制两次,共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数和第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数依次是
(5)乙图中,7的名称是
(6)基因中的遗传信息是指乙图中的
(7)对RNA病毒而言,基因就是
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【推荐2】下图为真核生物DNA复制的过程示意图,真核生物DNA复制有多个复制起点。据图回答下列问题:
(1)图中过程需要的原料是______ ,该过程需要的酶除解旋酶外,还有______ 。
(2)图中DNA每个复制起点在一次细胞分裂过程中使用______ 次,多复制起点的意义是______ 。
(3)通过图示过程能够得到两个相同的DNA分子,其原因是______ 为DNA复制提供了精确模板,______ 保证了DNA复制能够准确进行。
(4)若DNA分子中G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在它的互补链中T和C分别占该链碱基总数的______ 。
(1)图中过程需要的原料是
(2)图中DNA每个复制起点在一次细胞分裂过程中使用
(3)通过图示过程能够得到两个相同的DNA分子,其原因是
(4)若DNA分子中G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在它的互补链中T和C分别占该链碱基总数的
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【推荐3】下图表示某DNA片段遗传信息的传递过程:①~⑤表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题。(可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸,GCU—丙氨酸,AAG—赖氨酸,UUC—苯丙氨酸,UCU—丝氨酸,UAC—酪氨酸)
(1)a过程所需的酶是_______ ,b过程所需的酶是_______ 。
(2)由②指导合成的多肽链中的氨基酸序列是_______ 。
(3)若①DNA片段上的某个基因片段含有600个碱基对,那么由它控制合成的蛋白质分子的氨基酸数最多为_______ 个。
(4)若②上的某一个碱基发生了改变,不一定引起相应的氨基酸种类的改变,原因是______ 。
(1)a过程所需的酶是
(2)由②指导合成的多肽链中的氨基酸序列是
(3)若①DNA片段上的某个基因片段含有600个碱基对,那么由它控制合成的蛋白质分子的氨基酸数最多为
(4)若②上的某一个碱基发生了改变,不一定引起相应的氨基酸种类的改变,原因是
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【推荐1】下图为用32P 标记的 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,据图回答下列问题:(1)锥形瓶中的培养液是用来培养_____ ,其内的营养成分中是否含有32P?_____ 。实验过程中搅拌的目的是_____ 。
(2)对可能出现的实验误差进行分析:
测定发现在搅拌离心后的上清液中含有 0.8%的放射性,最可能的原因是_____ 。
(3)在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14N-DNA(相对分子质量为a)和15N-DNA(相对分子质量为b)。将只含15N-DNA 的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。①Ⅱ代细菌含15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的_____ 。
②预计Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量为_____ 。
(2)对可能出现的实验误差进行分析:
测定发现在搅拌离心后的上清液中含有 0.8%的放射性,最可能的原因是
(3)在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14N-DNA(相对分子质量为a)和15N-DNA(相对分子质量为b)。将只含15N-DNA 的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。①Ⅱ代细菌含15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的
②预计Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量为
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解题方法
【推荐2】图甲是关于DNA的两种复制方式。1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,设计了一个巧妙的实验(图乙)来验证DNA的复制方式。回答下列有关问题:(1)要分析DNA的复制方式,首先需要通过同位素标记技术来区分亲代DNA与子代DNA。已知14N、15N是氮元素的两种稳定同位素,稳定同位素不具有放射性,因此还需借助_______________ 技术将大肠杆菌不同的DNA分子分离开,推测该技术能分离出不同标记情况的DNA分子依据的原理是不同标记情况的DNA分子________________ 不同。
(2)请写出获得含15N大肠杆菌的过程:_______________ 。
(3)分析图乙,最早可根据__________ (填“b”或“c”)的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。
(4)若离心结果是轻带和中带DNA含量为3:1.则亲代大肠杆菌的DNA进行了_______________ 次复制。
(5)若某段DNA分子含有100个碱基对,其中G与C之和占全部碱基总数46%,其中一条链所含的碱基中28%是腺嘌呤,则在它的互补链中腺嘌呤占该链碱基总数的比例是_______________ ,该DNA分子第3次复制时,需消耗_______________ 个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(2)请写出获得含15N大肠杆菌的过程:
(3)分析图乙,最早可根据
(4)若离心结果是轻带和中带DNA含量为3:1.则亲代大肠杆菌的DNA进行了
(5)若某段DNA分子含有100个碱基对,其中G与C之和占全部碱基总数46%,其中一条链所含的碱基中28%是腺嘌呤,则在它的互补链中腺嘌呤占该链碱基总数的比例是
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【推荐3】克里克最早预见了遗传信息传递的一般规律,并于1957年提出了中心法则,经过不断探索,科学家对中心法则进行了补充。回答下列问题:
(1)在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是
___________ 的统一体。请用箭头表达出中心法则的信息流动的方向:
__________ 。
(2)某同学将15N标记的大肠杆菌转移到14NH₄Cl培养液中增殖5代后,收集大肠杆菌并提取DNA,再将DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。该同学的实验结果显示,会出现
_________ 条DNA带,下面的DNA条带包含的DNA数占总DNA数的
______ 。
(3)新冠病毒是单股+RNA病毒,+RNA进入细胞核,其遗传物质的传递途径如图所示。若病毒的+RNA中胞嘧啶与鸟嘌呤之和为a,则以病毒+RNA为模板最终合成一条子代+RNA,共需要含碱基C和G的核糖核苷酸
______ 个。由图可知,病毒的+RNA具有的功能有
______ (填序号)。
①参与构成病毒 ②作为RNA复制的模板 ③具有催化作用 ④作为翻译的模板 ⑤提供能量 ⑥作为逆转录的模板
(1)在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是
(2)某同学将15N标记的大肠杆菌转移到14NH₄Cl培养液中增殖5代后,收集大肠杆菌并提取DNA,再将DNA进行离心,记录离心后试管中DNA的位置。该同学的实验结果显示,会出现
(3)新冠病毒是单股+RNA病毒,+RNA进入细胞核,其遗传物质的传递途径如图所示。若病毒的+RNA中胞嘧啶与鸟嘌呤之和为a,则以病毒+RNA为模板最终合成一条子代+RNA,共需要含碱基C和G的核糖核苷酸
①参与构成病毒 ②作为RNA复制的模板 ③具有催化作用 ④作为翻译的模板 ⑤提供能量 ⑥作为逆转录的模板
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