- DNA复制过程和特点及相关计算
- 共403题
如图是DNA分子结构模式图.请回答:
(1)图中5的名称是______:
(2)2的名称是______;7代表______.
(3)DNA分子复制时,首先要进行______,复制产生的每个子代DNA分子中保留了亲代DNA的一条链,这种复制方式叫______.
正确答案
解:(1)图中5是脱氧核苷酸,是组成DNA的基本单位.
(2)2是脱氧核糖,7是氢键.
(3)DNA分子复制时,首先要进行解旋,该过程需要解旋酶;复制产生的每个子代DNA分子中保留了亲代DNA的一条链,这种复制方式叫半保留复制.
故答案为:
(1)脱氧核苷酸(脱氧核糖核苷酸)
(2)脱氧核糖 氢键
(3)解旋 半保留复制
解析
解:(1)图中5是脱氧核苷酸,是组成DNA的基本单位.
(2)2是脱氧核糖,7是氢键.
(3)DNA分子复制时,首先要进行解旋,该过程需要解旋酶;复制产生的每个子代DNA分子中保留了亲代DNA的一条链,这种复制方式叫半保留复制.
故答案为:
(1)脱氧核苷酸(脱氧核糖核苷酸)
(2)脱氧核糖 氢键
(3)解旋 半保留复制
科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素失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,实验内容及结果见下表.
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌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,第______组结果对得到的结论起到了关键作用,但需把它与第______组和第______组的结果进行比较,才能说明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”两条密度带,则“重带”DNA来自于______
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,其结果是______(选填“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是______,放射性强度发生变化的是______带.
若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为______.
正确答案
解:(1)培养液中以15NH4Cl为唯一氮源,需经过多代培养,才能要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B.
(2)若证明DNA的复制为半保留复制,则需证明后代DNA的两条链,一条链是母链,另一条链是新合成的子链,第3组结果与第1组、第2组的结果对比可以证实.
(3)①“轻”DNA为14N/14NDNA,“重”DNA为15N/15NDNA,据表,“重带”DNA来自于B代.①的结果是:后代DNA的两条链全是原来的或全是新合成的,说明DNA分子的复制方式不是半保留复制.
②将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,无法判断后代DNA的两条链的来源,不能判断DNA的复制方式.
③将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA的情况是有两个为14N/15NDNA,其余全部为14N/14NDNA,所以子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置没有变化,放射性强度发生变化的是轻带.
④“中带”为14N/15NDNA,“中带”略宽,说明新合成的DNA单链中N尚含有部分15N(在含15N培养基上培养得到的细菌细胞里还含有游离的15N脱氧核苷酸,在换到的14N培养基环境中培养时,DNA进行半保留复制,新合成的互补子链上不全是14N的脱氧核苷酸构建,还含有少量15N的脱氧核苷酸参与.在离心后,由于这些互补链上含少量15N的DNA的密度只是比中型DNA略大,不会形成新的带,而是沉降在中型DNA的下缘,结果看上去还是一条带,所以比以往实验结果的“中带“略宽了).
故答案为:
(1)多 15NH4Cl
(2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留
②不能
③没有变化 轻
④15N
解析
解:(1)培养液中以15NH4Cl为唯一氮源,需经过多代培养,才能要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B.
(2)若证明DNA的复制为半保留复制,则需证明后代DNA的两条链,一条链是母链,另一条链是新合成的子链,第3组结果与第1组、第2组的结果对比可以证实.
(3)①“轻”DNA为14N/14NDNA,“重”DNA为15N/15NDNA,据表,“重带”DNA来自于B代.①的结果是:后代DNA的两条链全是原来的或全是新合成的,说明DNA分子的复制方式不是半保留复制.
②将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,无法判断后代DNA的两条链的来源,不能判断DNA的复制方式.
③将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA的情况是有两个为14N/15NDNA,其余全部为14N/14NDNA,所以子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置没有变化,放射性强度发生变化的是轻带.
④“中带”为14N/15NDNA,“中带”略宽,说明新合成的DNA单链中N尚含有部分15N(在含15N培养基上培养得到的细菌细胞里还含有游离的15N脱氧核苷酸,在换到的14N培养基环境中培养时,DNA进行半保留复制,新合成的互补子链上不全是14N的脱氧核苷酸构建,还含有少量15N的脱氧核苷酸参与.在离心后,由于这些互补链上含少量15N的DNA的密度只是比中型DNA略大,不会形成新的带,而是沉降在中型DNA的下缘,结果看上去还是一条带,所以比以往实验结果的“中带“略宽了).
故答案为:
(1)多 15NH4Cl
(2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留
②不能
③没有变化 轻
④15N
蚕豆体细胞染色体数目2N=12,科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA,可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式.实验的基本过程如下:
Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况.
Ⅱ.当 DNA分子双链都被3H标记后,再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况.
请回答相关问题:
(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是______;秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍,其作用的机理是______.
(2)Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时,每一条染色体上带有放射性的染色单体有______条,每个DNA分子中,有______条链带有放射性.
Ⅱ中,若观察到一个细胞具有24条染色体,且二分之一的染色单体具有放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制______次,该细胞含有______个染色体组.
(3)上述实验表明,DNA分子的复制方式是______.
正确答案
解:(1)根尖细胞进行有丝分裂,用秋水仙素处理细胞时会抑制纺锤体的形成,从而使分开的染色体不能移向两极形成两个子细胞,使细胞中染色体数目加倍.
(2)由于DNA分子的半保留复制,Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时,以没有标记的DNA母链为模板,利用3H的胸腺嘧啶核苷作为原料,因此复制形成的每个DNA分子中有1条链带有放射性,并且每条染色体上两条染色单体都带有放射性.Ⅱ中,开始亲代DNA分子双链都被3H标记,而后来一个细胞具有24条染色体,并且每条染色体上只有一条染色单体又放射性,说明已完成一次有丝分裂且染色体数目加倍,该细胞可能处于第二次有丝分裂的前期或中期,因此细胞染色体已复制2次,并且含有4个染色体组.
(3)该实验表明DNA分子的复制方式是半保留复制.
故答案为:
(1)有丝分裂 抑制纺锤体的形成
(2)2 1 2 4
(3)半保留复制
解析
解:(1)根尖细胞进行有丝分裂,用秋水仙素处理细胞时会抑制纺锤体的形成,从而使分开的染色体不能移向两极形成两个子细胞,使细胞中染色体数目加倍.
(2)由于DNA分子的半保留复制,Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时,以没有标记的DNA母链为模板,利用3H的胸腺嘧啶核苷作为原料,因此复制形成的每个DNA分子中有1条链带有放射性,并且每条染色体上两条染色单体都带有放射性.Ⅱ中,开始亲代DNA分子双链都被3H标记,而后来一个细胞具有24条染色体,并且每条染色体上只有一条染色单体又放射性,说明已完成一次有丝分裂且染色体数目加倍,该细胞可能处于第二次有丝分裂的前期或中期,因此细胞染色体已复制2次,并且含有4个染色体组.
(3)该实验表明DNA分子的复制方式是半保留复制.
故答案为:
(1)有丝分裂 抑制纺锤体的形成
(2)2 1 2 4
(3)半保留复制
如图表示某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)该DNA片段遗传信息的传递过程遵循“中心法则”,简写出表达过程:______.
(2)b过程所需的酶主要有______;将氨基酸运输到核糖体的“工具”是______(填序号).
(3)由 ②指导合成的多肽链中氨基酸序列是______.
(4)该DNA片段第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为______个.
(5)假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a;只含15N的DNA的相对分子质量为b.现将只含14N的DNA培养到含15N的培养基中,子二代DNA的平均相对分子质量为______.
正确答案
解:(1)该DNA片段遗传信息的传递过程遵循“中心法则”,其表达过程为:.
(2)b为转录过程,需要RNA聚合酶;⑤是tRNA,能将氨基酸运输到核糖体上.
(3)②是mRNA,其上3个相邻的碱基为一个密码子,决定一个氨基酸,②上的密码子依次是AUG、GCU、UCU、UUC,编码的氨基酸依次是甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸.
(4)根据②中的A和U的数目可知该DNA片段中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸7个,因此该DNA片段第3次复制至少需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为23-1×7=28个.
(5)假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a;只含15N的DNA的相对分子质量为b.现将只含14N的DNA培养到含15N的培养基中,根据DNA分子半保留复制特点,子二代DNA分子中有两个只含15N,还有两个一条链15N,另一条链含有14N,因此子二代DNA分子的平均相对分子质量为.
故答案为:
(1)
(2)RNA聚合酶 ⑤
(3)甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸
(4)28
(5)
解析
解:(1)该DNA片段遗传信息的传递过程遵循“中心法则”,其表达过程为:.
(2)b为转录过程,需要RNA聚合酶;⑤是tRNA,能将氨基酸运输到核糖体上.
(3)②是mRNA,其上3个相邻的碱基为一个密码子,决定一个氨基酸,②上的密码子依次是AUG、GCU、UCU、UUC,编码的氨基酸依次是甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸.
(4)根据②中的A和U的数目可知该DNA片段中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸7个,因此该DNA片段第3次复制至少需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为23-1×7=28个.
(5)假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a;只含15N的DNA的相对分子质量为b.现将只含14N的DNA培养到含15N的培养基中,根据DNA分子半保留复制特点,子二代DNA分子中有两个只含15N,还有两个一条链15N,另一条链含有14N,因此子二代DNA分子的平均相对分子质量为.
故答案为:
(1)
(2)RNA聚合酶 ⑤
(3)甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸
(4)28
(5)
根据如图回答相关问题.
(1)图中所示正在进行的过程是______,进行该过程的主要部位是______.
(2)若a链上形成e链的功能段中有这样的碱基比例关系:A:T:G:C=1:2:3:4,则形成的e链的碱基比是______.
(3)图中3和4构成的核苷酸是否相同,并说明理由:______.
正确答案
解:(1)图中所示过程以DNA的一条链为模板,所以正在进行的是转录,进行该过程的主要部位是细胞核.
(2)转录过程中的碱基互补配对原则是A与U配对、T与A配对、G与C配对、C与G配对,因此如果模板链上碱基比例为:A:T:G:C=1:2:3:4,则转录形成RNA链的碱基比是U:A:C:G=1:2:3:4,.
(3)虽然3和4的碱基都是C,但构成DNA和RNA的五碳糖分别是脱氧核糖和核糖,所以图中3和4构成的核苷酸不同.
故答案为:
(1)转录 细胞核
(2)U:A:C:G=1:2:3:4
(3)不同,虽然3和4的碱基都是C,但构成DNA和RNA的五碳糖分别是脱氧核糖和核糖
解析
解:(1)图中所示过程以DNA的一条链为模板,所以正在进行的是转录,进行该过程的主要部位是细胞核.
(2)转录过程中的碱基互补配对原则是A与U配对、T与A配对、G与C配对、C与G配对,因此如果模板链上碱基比例为:A:T:G:C=1:2:3:4,则转录形成RNA链的碱基比是U:A:C:G=1:2:3:4,.
(3)虽然3和4的碱基都是C,但构成DNA和RNA的五碳糖分别是脱氧核糖和核糖,所以图中3和4构成的核苷酸不同.
故答案为:
(1)转录 细胞核
(2)U:A:C:G=1:2:3:4
(3)不同,虽然3和4的碱基都是C,但构成DNA和RNA的五碳糖分别是脱氧核糖和核糖
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