组卷网 > 高中生物综合库 > 遗传与进化 > 遗传的分子基础 > DNA分子的结构和复制 > DNA分子的复制 > 探究DNA的复制过程
题型:非选择题-实验题 难度:0.4 引用次数:509 题号:9044320
在生命传承中,DNA的合成和复制必须高度精确,才能最大程度地保证遗传性状的稳定性。
(一)在研究DNA复制机制中,研究者用大豆根尖进行了如下实验:
主要步骤如下:
步骤①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②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①,若DNA复制产物为________(填字母),说明复制方式是半保留复制。若第一个细胞周期检测到所有姐妹染色单体都具有放射性,则_______(能、不能)确定假说成立。
(2)若第二个细胞周期的放射性检测结果符合图乙_____(填字母),且第三个细胞周期检测结果符合______(填字母),则假说成立。正常蚕豆细胞有24条染色体,则第二个细胞周期的后期,被标记的染色体数为_______,第三个细胞周期的中期被标记的染色体数的范围是_______
(二)DNA聚合酶缺乏“从头合成”的能力,即不能从模板链的3′端从头合成新链。所以细胞内的DNA合成与PCR一样,也需要一段引物,不同的是细胞内的引物是一段单链RNA。DNA聚合酶只能从RNA引物的末端以5′→3′方向合成新链。新链合成后RNA引物随后被降解。由于DNA聚合酶的特点,DNA末端空缺处无法合成新链,所以DNA每复制一次,染色体便缩短一段,真核生物染色体末端的一段特殊序列称为“端粒”,对于维持染色体稳定具有重要作用。端粒长短和稳定性决定了细胞寿命,与个体衰老和细胞癌变密切相关。在部分细胞中存在一种含有RNA模板的端粒酶,可通过延伸模板链的3′端增加端粒的长度,过程如右下图:

根据题干信息,回答下列问题
(1)请简要描述端粒酶的作用过程:____________
(2)人类体细胞缺乏端粒酶活性,而生殖系统的性原细胞具有较高端粒酶活性,这种差异具有什么意义:________________________
(3)癌细胞同样具有较高端粒酶活性,请根据题意提出抗击癌症的途径:________________________
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名校
【推荐1】同位素标记技术被广泛用于生物学研究,图甲为赫尔希和蔡斯用同位素标记技术,进行的遗传物质的研究过程示意图;图乙为探究DNA复制方式示意图。据图回答下列问题:

(1)图甲用32P标记DNA,图乙中用15N标记DNA,则DNA被标记的基团依次是__________
(2)图甲所示的实验中,离心后噬菌体的遗传物质主要存在于试管的_____中。该实验不能以3H为示踪元素,原因是_____
(3)若用32P标记的噬菌体进行赫尔希和蔡斯的实验,结果发现上清液的放射性异常的高,其原因可能是_____
(4)图乙中,若将子一代DNA完全解旋后再离心,其结果应是_____
(5)图丙所示的遗传信息的传递规律中心法则。它体现了生命是_____的统一体。
(6)人体不同组织细胞的相同DNA进行图丙过程③时,启动的起始点_____(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是_____
2022-12-15更新 | 249次组卷
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【推荐2】DNA分子的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况有全保留复制、半保留复制、分散复制。
(1)根据下图中的示例对三种复制作出可能的假设:

①如果是全保留复制,则1个DNA分子形成的2个DNA分子中,一个是亲代的,而另一个是新形成的。
②如果是半保留复制,则新形成的两个DNA分子,各有_____________________________________
③如果是分散复制,则新形成的DNA分子中_______________________________________
(2)下列为探究DNA的复制方式的实验设计。
实验步骤:
①在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其双链DNA分子均被14N标记,用14N/14N表示(对照);
②在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其双链DNA分子均被15N标记,用15N/15N表示(亲代);
③将含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中,连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离提取的子代大肠杆菌的DNA,记录离心后试管中DNA的位置。
实验预测:
①如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条DNA带:一条__________带和一条__________带,则可以排除_________和分散复制。
②如果子代1只有一条中密度带,则可以排除_____,但不能肯定是__________
③如果实验结果符合DNA是半保留复制的假设和预期,请用图示表示实验结果_____
2019-07-12更新 | 331次组卷
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名校
【推荐3】为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,科学家们做了如下研究。
I.依据真核细胞中DNA位于细胞核内,而蛋白质合成在核糖体上这一事实,科学家推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
II.对于“信使”有两种不同假说。假说一:核糖体RNA可能就是信息的载体;假说二:另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立,则细胞内应该有许多不同的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,并指导蛋白质合成。
III.研究发现噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转而合成噬菌体的蛋白质,在此过程中,细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA。为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”,科学家们进一步实验。
15NH4Cl和13C-葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌,细菌利用它们合成蛋白质和核酸等生物大分子。经过若干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C-葡萄糖的培养基上培养,用噬菌体侵染这些细菌,该培养基中加入32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸为作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。
(1)将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心(主要取决于14N和15N),结果如下图所示。由图可知,大肠杆菌被侵染后没有合成新的核糖体,这一结果否定假说一。32P标记仅出现在离心管的底部。

通过改变离子浓度将核糖体和mRNA分离继续做密度梯度离心,若结果是________说明__________________与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
(2)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验,请选择下列序号填入表格。
①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合     
②新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合       
③出现DNA-RNA杂交现象       
④不出现DNA-RNA杂交现象

组别

实验处理

预期结果

1

_____

_____

2

_____

_____


2022-08-20更新 | 374次组卷
共计 平均难度:一般