- DNA复制过程和特点及相关计算
- 共403题
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．请回答下列问题：
（1）细胞中过程①②③______（选填“能”或“不能”）发生在同一个场所中．
（2）参与③过程的RNA有______
A：tRNA B：rRNA C：mRNA D：以上三项都有
（3）已知过程②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29%、19%，与α链对应的DNA区段共有500个碱基对，则该DNA分子连续三次复制后产生的子代DNA分子中相应区段增加了______个腺嘌呤脱氧核苷酸．
（4）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由甘氨酸（密码子有GGU、GGC、GGA、GGG）变成缬氨酸（密码子有GUU、GUC、GUA、GUG），则该基因的这个碱基对替换情况是______．
（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点______（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是______．
正确答案
解：（1）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；但由于线粒体中也有少量的DNA，也能进行复制、转录和翻译．因而细胞中过程①②③能发生在同一个场所--线粒体中．
（2）③过程是翻译过程，需要mRNA为模板、tRNA为工具，在核糖体（由rRNA和蛋白质组成）中进行．
（3）α链是mRNA，其中G占29%，U占25%，则其模板链中C占29%、A占25%，再者模板链中G占19%，则T占27%，则α链对应的DNA区段中A占（25%+27%）÷2=26%．因此该DNA分子中A为500×2×26%=260个．连续三次复制后产生的子代DNA分子中相应区段增加了260×（23-1）=1820个．
（4）甘氨酸对应的密码子与缬氨酸对应的密码子中一个不同碱基是第2个碱基，由G变为U，则模板基因中碱基替换情况是G∥C替换成T∥A．
（5）由于基因的选择性表达，人体不同细胞中相同DNA转录的起始点不完全相同．
故答案为：
（1）能
（2）D
（3）1820
（4）G∥C替换成T∥A（或C∥G替换成A∥T）
（5）不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
解析
解：（1）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；但由于线粒体中也有少量的DNA，也能进行复制、转录和翻译．因而细胞中过程①②③能发生在同一个场所--线粒体中．
（2）③过程是翻译过程，需要mRNA为模板、tRNA为工具，在核糖体（由rRNA和蛋白质组成）中进行．
（3）α链是mRNA，其中G占29%，U占25%，则其模板链中C占29%、A占25%，再者模板链中G占19%，则T占27%，则α链对应的DNA区段中A占（25%+27%）÷2=26%．因此该DNA分子中A为500×2×26%=260个．连续三次复制后产生的子代DNA分子中相应区段增加了260×（23-1）=1820个．
（4）甘氨酸对应的密码子与缬氨酸对应的密码子中一个不同碱基是第2个碱基，由G变为U，则模板基因中碱基替换情况是G∥C替换成T∥A．
（5）由于基因的选择性表达，人体不同细胞中相同DNA转录的起始点不完全相同．
故答案为：
（1）能
（2）D
（3）1820
（4）G∥C替换成T∥A（或C∥G替换成A∥T）
（5）不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
DNA复制方式，可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制．
根据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，则一个DNA分子形成两个DNA分子，其中一个是______，而另一个是______；
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______．
正确答案
解：①如果是全保留复制，则一个DNA分子形成两个DNA分子，其中一个是亲代的DNA，而另一个是复制后产生的新DNA．
②如果是半保留复制，则以亲代DNA的两条链分别为模板，新形成的两个DNA分子，各有一条链来自亲代DNA分子，另一条链是新形成的．
③如果是分散复制，根据题意和图示分析，新形成的DNA分子中每条链中一些片段是母链而另一些则是子链片断．
故答案为：
①亲代的 新形成的
②一条链来自亲代DNA分子，另一条链是新形成的
③每条链中一些片段是母链而另一些则是子链片断
解析
解：①如果是全保留复制，则一个DNA分子形成两个DNA分子，其中一个是亲代的DNA，而另一个是复制后产生的新DNA．
②如果是半保留复制，则以亲代DNA的两条链分别为模板，新形成的两个DNA分子，各有一条链来自亲代DNA分子，另一条链是新形成的．
③如果是分散复制，根据题意和图示分析，新形成的DNA分子中每条链中一些片段是母链而另一些则是子链片断．
故答案为：
①亲代的 新形成的
②一条链来自亲代DNA分子，另一条链是新形成的
③每条链中一些片段是母链而另一些则是子链片断
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，实验结果见相关图示）：
（1）为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请按实验三画出结果C 并用有关文字说明．
______
（2）该过程中，实验一、实验二起______作用．若用15N标记DNA的细菌，在含14N标记的培养基中培养，在坐标图中画出连续培养细菌60min过程中，15N标记的DNA分子含量变化的曲线图．
______．
正确答案
解：（1）实验一、二为对照实验；实验一和实验二说明14N和15N标记的DNA密度不同，所以进行密度梯度离心后，会在离心管不同位置出现轻（14N/14N）、重（15N/15N）链，若要证明DNA为半保留复制，实验三中的DNA必须出现中间链（14N/15N），一条来自模板DNA链，另一条为新合成的，离心后应位于轻、重两链之间，所以可用14N标记DNA的细菌，放在15N的培养基上培养，或是15N标记DNA的细菌放在14N标记的培养基上培养，经过一次分裂，破碎细菌细胞提取DNA经离心后，只有中链出现，即可证明DNA复制为半保留复制．
（2）已知细菌繁殖一个世代需20min，则60 min繁殖了三代，即DNA复制了三次，根据半保留复制的特点，15N标记DNA分子第一次为1，第二次为
故答案为：
（1）对照
（2）
解析
解：（1）实验一、二为对照实验；实验一和实验二说明14N和15N标记的DNA密度不同，所以进行密度梯度离心后，会在离心管不同位置出现轻（14N/14N）、重（15N/15N）链，若要证明DNA为半保留复制，实验三中的DNA必须出现中间链（14N/15N），一条来自模板DNA链，另一条为新合成的，离心后应位于轻、重两链之间，所以可用14N标记DNA的细菌，放在15N的培养基上培养，或是15N标记DNA的细菌放在14N标记的培养基上培养，经过一次分裂，破碎细菌细胞提取DNA经离心后，只有中链出现，即可证明DNA复制为半保留复制．
（2）已知细菌繁殖一个世代需20min，则60 min繁殖了三代，即DNA复制了三次，根据半保留复制的特点，15N标记DNA分子第一次为1，第二次为
故答案为：
（1）对照
（2）
将大肠杆菌放在含有同位素
（1）中带含有氮元素是______．
（2）如果测定第四代DNA分子密度，15N标记的比例表示为______．
（3）如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为______．
（4）上述实验表明，子代DNA合成的方式是______．
正确答案
解：（1）由以上分析可知，中带（DNA）含有氮元素是：14N和15N．
（2）第四代中由一个亲代DNA分子产生的子代DNA数为24=16个，其中一条链为14N，另一条链为15N的DNA分子有2个，占总数的
（3）将第一代DNA链（一条链含14N，另一条链含15N）的氢键断裂后，两条链将会分开，测定密度时，应一半链在轻带，一半链在重带．
（4）该实验证明DNA复制方式为半保留复制．
故答案为：
（1）14N、15N
（2）1：8
（3）轻带、重带
（4）半保留复制
解析
解：（1）由以上分析可知，中带（DNA）含有氮元素是：14N和15N．
（2）第四代中由一个亲代DNA分子产生的子代DNA数为24=16个，其中一条链为14N，另一条链为15N的DNA分子有2个，占总数的
（3）将第一代DNA链（一条链含14N，另一条链含15N）的氢键断裂后，两条链将会分开，测定密度时，应一半链在轻带，一半链在重带．
（4）该实验证明DNA复制方式为半保留复制．
故答案为：
（1）14N、15N
（2）1：8
（3）轻带、重带
（4）半保留复制
（1）一个双链DNA分子中，若一条链上
（2）动植物、真菌等细胞中碱基A的数目与碱基T的数目是否一定相等？______（填“是”或“否”）．原因是______
（3）某校一个生物活动小组要进行研究性学习，对生物学史上的经典实验进行验证，也是研究性学习的内容之一．这个小组借助某大学的实验设备，对有关DNA复制的方式进行探索，有人认为DNA是全保留复制，也有人认为DNA是半保留复制．为了证明这两种假设，这个小组设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测．实验步骤如下：
第一步：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为
14 N-DNA；在氮源15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA．用某种离心方法分离得到的结果如图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上．
第二步：将亲代大肠杆菌（含15N）转移到含14 N的培养基上繁殖一代（Ⅰ）．请分析：如果其DNA离心后在试管中分布的情况是______，则是全保留复制；如果其DNA分布的情况是______，则是半保留复制．
第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌（含15N）转移到含14N的培养基上连续繁殖两代（Ⅱ），请分析：如果其DNA分布的位置是______，则是全保留复制；如果其DNA分布的位置是______，则是半保留复制．
有人提出第一代（I） 的 DNA用解旋酶处理后再离心就能直接判断DNA的复制方式，如果轻带和重带各占
正确答案
解：（1）由于双DNA分子的两条链上的碱基遵A与T配对、G与C配对的循碱基互补配对原则，因此一条链上
（2）动植物、真菌等细胞中既有DNA，也有RNA，其中RNA是单链结构，RNA中的碱基A不与T配对而与U配对，所以这些细胞中碱基A的数目与碱基T的数目是不相等的．
（3）第二步：如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N-15N的DNA分子，子代两个DNA分子是：一个15N-15N，一个14N-14N，其在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代15N-15N的DNA分子，子代两个DNA分子都是15N-14N，其在离心管中分布的位置全部在中带．
第三步：如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N-15N的DNA分子，子二代四个DNA分子是：一个15N-15N，三个14N-14N，其在离心管中分布的位置是
第一代（I）的DNA用解旋酶处理后，无论半保留复制还是全保留复制，如果研究DNA链的情况，结果是一致的，都是轻带与重带各占一半，无法区分是哪一种复制方式．
故答案为：
（1）
（2）否 这些细胞既有DNA，也有RNA，RNA是单链结构，RNA中的碱基A不与T配对
（3）
解析
解：（1）由于双DNA分子的两条链上的碱基遵A与T配对、G与C配对的循碱基互补配对原则，因此一条链上
（2）动植物、真菌等细胞中既有DNA，也有RNA，其中RNA是单链结构，RNA中的碱基A不与T配对而与U配对，所以这些细胞中碱基A的数目与碱基T的数目是不相等的．
（3）第二步：如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N-15N的DNA分子，子代两个DNA分子是：一个15N-15N，一个14N-14N，其在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代15N-15N的DNA分子，子代两个DNA分子都是15N-14N，其在离心管中分布的位置全部在中带．
第三步：如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N-15N的DNA分子，子二代四个DNA分子是：一个15N-15N，三个14N-14N，其在离心管中分布的位置是
第一代（I）的DNA用解旋酶处理后，无论半保留复制还是全保留复制，如果研究DNA链的情况，结果是一致的，都是轻带与重带各占一半，无法区分是哪一种复制方式．
故答案为：
（1）
（2）否 这些细胞既有DNA，也有RNA，RNA是单链结构，RNA中的碱基A不与T配对
（3）
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