- DNA复制过程和特点及相关计算
- 共403题
如图表示与果蝇遗传物质相关结构的示意图，请据图回答：
（1）请按照自上而下的顺序写出⑤中碱基序列的中文名称______．
（2）DNA分子复制时，图中④处发生断裂，此过程需要的条件是和ATP．通过复制，形成的子代DNA的两条链，一条来自亲代，一条是新形成的，这种复制方式称为______．
（3）请写出图示果蝇细胞的基因型______．
正确答案
解：（1）已知图中⑤表示碱基，根据碱基互不配对原则，碱基自上而下依次胸腺嘧啶、腺嘌呤、胞嘧啶．
（2）DNA分子复制时，在酶和ATP的作用下，图中④氢键处发生断裂．复制的结果是每个DNA形成两个子代DNA，且子代DNA的两条链中，一条来自亲代，一条是新形成的，具有半保留复制的特点．
（3）图中Aa位于常染色体上，W位于X染色体上，所以该果蝇细胞的基因型是AaXWY．
故答案是：
（1）胸腺嘧啶、腺嘌呤、胞嘧啶
（2）氢键 解旋酶 半保留复制
（3）AaXWY
解析
解：（1）已知图中⑤表示碱基，根据碱基互不配对原则，碱基自上而下依次胸腺嘧啶、腺嘌呤、胞嘧啶．
（2）DNA分子复制时，在酶和ATP的作用下，图中④氢键处发生断裂．复制的结果是每个DNA形成两个子代DNA，且子代DNA的两条链中，一条来自亲代，一条是新形成的，具有半保留复制的特点．
（3）图中Aa位于常染色体上，W位于X染色体上，所以该果蝇细胞的基因型是AaXWY．
故答案是：
（1）胸腺嘧啶、腺嘌呤、胞嘧啶
（2）氢键 解旋酶 半保留复制
（3）AaXWY
DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的．当时推测可能有如图A所示的三种方式．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-DNA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：
（1）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离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是______．
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______．（以上内容选择图A中的复制方式）
（2）他们观测的实验数据如下：梯度离心DNA浮力密度（g/ml）表
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．
（3）无论是有丝分裂还是减数分裂，都需要有遗传物质的复制，都遵循半保留复制原则．请依据此原则回答以下问题：
①用15N标记了一个精原细胞的一对同源染色体的DNA分子双链，然后放在不含15N标记的培养基中，经过正常的减数分裂产生的四个精子中，含有15N的精子有______个．
②用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后，每个细胞中被32P标记的染色体条数是______．
正确答案
解：（1）与对照相比，子代Ⅰ离心后能分辨出轻（位于试管下方）和重（位于试管上方）两条密度带，则说明DNA复制后形成的2个DNA分子是1个只含14N，另一个只含15N，DNA分子的复制方式是全保留复制；如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，DNA分子的复制可能是半保留复制，也可能是分散复制，但可以排除DNA传递遗传信息的全保留复制．
①子代Ⅱ离心后可以分出中、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分散复制．
（2）分析表格数据可知：子Ⅰ代有一条带，密度介于亲代与对照组之间，子Ⅱ代有2条带，中带与轻带，比例是1：1；子Ⅲ代有2条带，中带与轻带，比例是1：3，因此可以推出DNA分子的复制方式是半保留复制．
（3）①根据DNA分子复制的过程可知，模板链含15N，原料含14N，复制一次后，每个DNA分子的两条链，一条含有15N，另一条含有14N，因此减数分裂产生的四个精子中，每一个精子中的所有DNA都是一条链含15N，另一条链含14N，即所有的精子都含15N．
②根据题意分析可知：玉米体细胞含20条染色体，第一次有丝分裂完成后，每个细胞中被32P标记的染色体条数为20条；第二次有丝分裂前期玉米细胞中有20条染色体，40条染色单体，而其中的一半，即20条染色单体具有32P标记．当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，而某个细胞分到具有32P标记的染色体的数目为0-20．
故答案为：
（1）全保留复制 全保留复制 ①半保留复制 ②分散复制
（2）半保留复制
（3）①4 ②0-20之间，包括0和20
解析
解：（1）与对照相比，子代Ⅰ离心后能分辨出轻（位于试管下方）和重（位于试管上方）两条密度带，则说明DNA复制后形成的2个DNA分子是1个只含14N，另一个只含15N，DNA分子的复制方式是全保留复制；如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，DNA分子的复制可能是半保留复制，也可能是分散复制，但可以排除DNA传递遗传信息的全保留复制．
①子代Ⅱ离心后可以分出中、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分散复制．
（2）分析表格数据可知：子Ⅰ代有一条带，密度介于亲代与对照组之间，子Ⅱ代有2条带，中带与轻带，比例是1：1；子Ⅲ代有2条带，中带与轻带，比例是1：3，因此可以推出DNA分子的复制方式是半保留复制．
（3）①根据DNA分子复制的过程可知，模板链含15N，原料含14N，复制一次后，每个DNA分子的两条链，一条含有15N，另一条含有14N，因此减数分裂产生的四个精子中，每一个精子中的所有DNA都是一条链含15N，另一条链含14N，即所有的精子都含15N．
②根据题意分析可知：玉米体细胞含20条染色体，第一次有丝分裂完成后，每个细胞中被32P标记的染色体条数为20条；第二次有丝分裂前期玉米细胞中有20条染色体，40条染色单体，而其中的一半，即20条染色单体具有32P标记．当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，而某个细胞分到具有32P标记的染色体的数目为0-20．
故答案为：
（1）全保留复制 全保留复制 ①半保留复制 ②分散复制
（2）半保留复制
（3）①4 ②0-20之间，包括0和20
（2015秋•淮安期末）如图①〜③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程．回答有关问题：
（1）①过程发生的时期是______．发生在细胞核中的过程有______（填序号）．
（2）若②过程的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为______．
（3）③过程中Y是某种tRNA，它是由______（填“三个”“多个”）核糖核苷酸组成的，其中CAA称为______，一种Y可以转运______种氨基酸．若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由______个氨基酸组成．
（4）人体内成熟红细胞、胚胎干细胞、效应T 细胞中，能同时发生上述三个过程的细胞是______．
正确答案
解：（1）图①②③表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译．DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期；在人体细胞中，对于进行细胞分裂的细胞而言，过程①②一般发生在细胞核中，过程③发生在核糖体中．
（2）α链为mRNA，已知mRNA中G+U=54%，其中G=30%，则U=24%，模板链中C=mRNA中的G=30%，A=mRNA中U=24%，已知模板链中G=20%，则模板链中T=1-30%-24%-20%=26%，即模板链中A+T占该链碱基的50%，根据碱基互补配对原则，双链中A+T占双链碱基的比例也是50%，所以A=T=25%．
（3）tRNA是由多个核糖核苷酸组成，其上的三个碱基称为一个反密码子．一种tRNA只能转运一种氨基酸．翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是信使RNA碱基数目的
（4）人成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，不能发生转录和翻译过程，效应T细胞不再分裂，不能发生DNA复制，但能合成蛋白质，进行转录与翻译，胚胎干细胞能分裂和分化形成各种血细胞，因此能发生DNA复制、转录和翻译过程．
故答案为：
（1）有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期 ①②
（2）25%
（3）多个 反密码子 一 200
（4）胚胎干细胞
解析
解：（1）图①②③表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译．DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期；在人体细胞中，对于进行细胞分裂的细胞而言，过程①②一般发生在细胞核中，过程③发生在核糖体中．
（2）α链为mRNA，已知mRNA中G+U=54%，其中G=30%，则U=24%，模板链中C=mRNA中的G=30%，A=mRNA中U=24%，已知模板链中G=20%，则模板链中T=1-30%-24%-20%=26%，即模板链中A+T占该链碱基的50%，根据碱基互补配对原则，双链中A+T占双链碱基的比例也是50%，所以A=T=25%．
（3）tRNA是由多个核糖核苷酸组成，其上的三个碱基称为一个反密码子．一种tRNA只能转运一种氨基酸．翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是信使RNA碱基数目的
（4）人成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，不能发生转录和翻译过程，效应T细胞不再分裂，不能发生DNA复制，但能合成蛋白质，进行转录与翻译，胚胎干细胞能分裂和分化形成各种血细胞，因此能发生DNA复制、转录和翻译过程．
故答案为：
（1）有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期 ①②
（2）25%
（3）多个 反密码子 一 200
（4）胚胎干细胞
根据图回答下列问题：
（1）从图1可以看出，DNA分子复制是______
（2）真核生物DNA分子复制过程需要的条件是______等，DNA解旋酶的作用是______
（3）图1中生物的DNA复制方式的意义是______
（4）将不含放射性的拟核放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养，如果第一次复制时，图2中1、2处的放射性强度相同，证明DNA复制方式很可能是______
（5）若图2中DNA在复制开始前的碱基总数是100，其中T为20个，则复制一次需要游离的C为______个
正确答案
解：（1）分析题图可知，DNA分子的复制过程是边解旋边复制的过程；DNA复制从多个起点开始的，并且均是以亲代DNA分子的一条链为模板进行的半保留复制．
（2）真核生物DNA复制条件有：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；其中解旋酶能够打开DNA分子碱基对之间的氢键，形成两条单链．
（3）分析题图可知，真核细胞的DNA分子的复制具有多个复制点，这种复制方式不仅保持前后代的稳定性，同时也提高了复制效率．
（4）如果第一次复制时图2中1、2处的放射性强度相同，则表明新合成的DNA的两条链中含放射性的链都是一条，也说明了DNA复制属于半保留复制．
（5）若图2中DNA在复制开始前的碱基总数是100，其中T为20个，则A=T=20个，G=C=30个，所以复制一次需要游离的C为30个．
故答案为：
（1）多起点、双向复制、边解旋边复制
（2）模板、能量、酶、原料 打开DNA分子碱基对之间的氢键，形成两条单链
（3）提高了复制效率
（4）半保留复制
（5）30
解析
解：（1）分析题图可知，DNA分子的复制过程是边解旋边复制的过程；DNA复制从多个起点开始的，并且均是以亲代DNA分子的一条链为模板进行的半保留复制．
（2）真核生物DNA复制条件有：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；其中解旋酶能够打开DNA分子碱基对之间的氢键，形成两条单链．
（3）分析题图可知，真核细胞的DNA分子的复制具有多个复制点，这种复制方式不仅保持前后代的稳定性，同时也提高了复制效率．
（4）如果第一次复制时图2中1、2处的放射性强度相同，则表明新合成的DNA的两条链中含放射性的链都是一条，也说明了DNA复制属于半保留复制．
（5）若图2中DNA在复制开始前的碱基总数是100，其中T为20个，则A=T=20个，G=C=30个，所以复制一次需要游离的C为30个．
故答案为：
（1）多起点、双向复制、边解旋边复制
（2）模板、能量、酶、原料 打开DNA分子碱基对之间的氢键，形成两条单链
（3）提高了复制效率
（4）半保留复制
（5）30
（1）若以同位素15N标记该DNA，则标记物质位于______（填标号）中．
（2）若水解该DNA获得其组成单体，则断裂的化学键位于______和______之间．
（3）从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子复制除了需要______酶和______酶外，还需要ATP、模板和______等条件．DNA分子的______结构能够为复制提供精确的模板，通过______保证了复制能够正确地进行．
（4）DNA是______的携带者，而每个个体DNA的______序列各有特点，决定了生物个体的特异性．
正确答案
解：（1）若以放射性同位素15N标记该DNA，则放射性物质位于含氮碱基（3、5、6和7）中．
（1）DNA水解时断裂的是磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键．
（3）DNA分子复制的条件：酶（DNA解旋酶和DNA聚合酶）、能量（ATP）、模板（DNA的两条链）、原料（4种游离的脱氧核苷酸）．DNA分子的双螺旋结构能够为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对原则保证了复制能够正确地进行．
（4）DNA是遗传信息的携带者，而每个个体DNA的脱氧核苷酸序列各有特点，决定了生物个体的特异性．
故答案为：
（1）3、5、6、7
（2）磷酸 脱氧核糖
（3）DNA解旋 DNA聚合 4种游离的脱氧核苷酸 双螺旋 碱基互补配对原则
（4）遗传信息 脱氧核苷酸
解析
解：（1）若以放射性同位素15N标记该DNA，则放射性物质位于含氮碱基（3、5、6和7）中．
（1）DNA水解时断裂的是磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键．
（3）DNA分子复制的条件：酶（DNA解旋酶和DNA聚合酶）、能量（ATP）、模板（DNA的两条链）、原料（4种游离的脱氧核苷酸）．DNA分子的双螺旋结构能够为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对原则保证了复制能够正确地进行．
（4）DNA是遗传信息的携带者，而每个个体DNA的脱氧核苷酸序列各有特点，决定了生物个体的特异性．
故答案为：
（1）3、5、6、7
（2）磷酸 脱氧核糖
（3）DNA解旋 DNA聚合 4种游离的脱氧核苷酸 双螺旋 碱基互补配对原则
（4）遗传信息 脱氧核苷酸
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