- DNA复制过程和特点及相关计算
- 共403题
PCR技术是分子生物实验的一种常规手段,其原理是利用DNA半保留复制的特性,在试管中进行DNA的人工复制,请回答:
(1)PCR新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同的原因是______和______.
(2)通过PCR技术使DNA分子大量复制时,若将一个用15N标记的模板DNA分子(第一代)放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制到第五代时,含15N标记的DNA分子单链数占全部DNA总单链数的比例为______.
(3)PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利,而且改进了检测细菌和病毒的方法.若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒,你认为可以用PCR扩增血液中的______
A.白细胞DNA B.病毒蛋白质 C.血浆抗体 D.病毒核酸
(4)若PCR过程中使用了两个引物A和B,从理论上推测,第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为______.
正确答案
解:(1)DNA分子能准确复制的原因是:DNA分子中独特的双螺旋结构(或以模板DNA分子的一条链为模板进行半保留复制);复制过程中严格遵循碱基互补配对原则.
(2)将一个用15N标记的模板DNA分子(第一代)放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制到第五代时,共复制了4次,形成24=16个DNA分子,即32条链,根据DNA半保留复制特点,含15N标记的DNA分子单链数为2,占全部DNA总单链数的比例为=
.
(3)要检测一个人是否感染了艾滋病病毒,可以用PCR扩增血液中的病毒核酸.
(4)根据DNA半保留复制特点,第四轮循环共形成24=16个DNA分子,其中只有一个DNA分子不含引物A,因此含有引物A的DNA片段所占的比例为
.
故答案为:
(1)DNA分子中独特的双螺旋结构(或以模板DNA分子的一条链为模板进行半保留复制) 复制过程中严格遵循碱基互补配对原则
(2)
(3)D
(4)
解析
解:(1)DNA分子能准确复制的原因是:DNA分子中独特的双螺旋结构(或以模板DNA分子的一条链为模板进行半保留复制);复制过程中严格遵循碱基互补配对原则.
(2)将一个用15N标记的模板DNA分子(第一代)放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制到第五代时,共复制了4次,形成24=16个DNA分子,即32条链,根据DNA半保留复制特点,含15N标记的DNA分子单链数为2,占全部DNA总单链数的比例为=
.
(3)要检测一个人是否感染了艾滋病病毒,可以用PCR扩增血液中的病毒核酸.
(4)根据DNA半保留复制特点,第四轮循环共形成24=16个DNA分子,其中只有一个DNA分子不含引物A,因此含有引物A的DNA片段所占的比例为
.
故答案为:
(1)DNA分子中独特的双螺旋结构(或以模板DNA分子的一条链为模板进行半保留复制) 复制过程中严格遵循碱基互补配对原则
(2)
(3)D
(4)
如图是DNA复制图解,请据图回答问题
(1)DNA复制的时期是______.
(2)实验室内模拟DNA复制所需的一组条件是______.
①DNA模板 ②酶 ③四种脱氧核苷酸 ④能量
A.①②③B.①③④C.①②③④D.①④
(3)15N标记的DNA分子,放在没有标记的培养基上培养,复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的______.
(4)DNA分子复制完毕后,新形成的DNA分子子链是______.
A、是DNA母链的片段 B、和DNA母链之一完全相同
C、和DNA母链相同,但T被U所取代 D、和DNA母链稍有不同
(5)DNA分子分子独特的______结构,为复制提供精确的模板,通过______保证了复制能准确地进行.
(6)由第(4)题可见,DNA分子复制又称为______ 复制.
正确答案
解:(1)DNA分子的复制发生在细胞分裂的间期,包括有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂之前的间期.
(2)DNA分子复制的条件是DNA两条链为模板,脱氧核糖核苷酸作为原料,ATP为DNA分子复制提供能量,解旋酶、DNA聚合酶的催化作用,反应应在适宜的温度和PH条件下进行.故选:C.
(3)分析题意可知,被标记的是模板,原料没有被标记,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此该标记DNA分子复制3此以后,形成的8个DNA分子中,有2个DNA分子被标记,占DNA分子总数的.
(4)由于新形成的DNA分子包括一条模板链和一条子链,子链的碱基序列与DNA的DNA的另一条母链完全相同.故选:B.
(5)DNA分子分子独特的双螺旋结构,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准确地进行.
(6)DNA分子的复制方式是半保留复制.
故答案为:
(1)有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂之前的间期
(2)C
(3)
(4)B
(5)双螺旋 碱基互补配对原则
(6)半保留
解析
解:(1)DNA分子的复制发生在细胞分裂的间期,包括有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂之前的间期.
(2)DNA分子复制的条件是DNA两条链为模板,脱氧核糖核苷酸作为原料,ATP为DNA分子复制提供能量,解旋酶、DNA聚合酶的催化作用,反应应在适宜的温度和PH条件下进行.故选:C.
(3)分析题意可知,被标记的是模板,原料没有被标记,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此该标记DNA分子复制3此以后,形成的8个DNA分子中,有2个DNA分子被标记,占DNA分子总数的.
(4)由于新形成的DNA分子包括一条模板链和一条子链,子链的碱基序列与DNA的DNA的另一条母链完全相同.故选:B.
(5)DNA分子分子独特的双螺旋结构,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准确地进行.
(6)DNA分子的复制方式是半保留复制.
故答案为:
(1)有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂之前的间期
(2)C
(3)
(4)B
(5)双螺旋 碱基互补配对原则
(6)半保留
为了探究DNA的复制、转录等过程,有人做了一系列的实验:
实验一:将大肠杆菌中提取出的DNA聚合酶加到具有足量的四种脱氧核苷酸的试管中.在适宜温度条件下培养,一段时间后,测定其中的DNA含量.
实验二:取四支试管,分别放入等物质的量的四种脱氧核苷酸、等物质的量的ATP和等物质的量的DNA聚合酶,再在各试管中分别放入等物质的量的四种DNA分子,它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA.在适宜温度条件下培养一段时间,测定各试管中残留的脱氧核苷酸中每一种的含量.
分析以上实验,回答下列问题:
(1)实验一能否测定出DNA?______,原因是:______.
(2)实验二要探究的是______,若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明______.
(3)如果要模拟DNA的转录过程,试管中应至少加入足量的四种______、______、______、______等物质.
正确答案
解:(1)由于在实验一中只有DNA聚合酶和四种脱氧核苷酸,没有DNA模板和ATP等,所以在适宜温度条件下培养一段时间后,不能测定出DNA.
(2)由于枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA具有不同的遗传信息,脱氧核苷酸的含量和种类不同,所以可探究各种不同生物的DNA分子的脱氧核苷酸组成是否相同,如果结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明不同生物的DNA分子脱氧核苷酸组成不同.
(3)由于转录后产生的是RNA,其基本单位是核糖核苷酸,所以如果要模拟DNA的转录过程,试管中应至少加入足量的四种DNA、ATP、核糖核苷酸和RNA聚合酶等物质.
故答案为:
(1)不能 缺乏DNA模板和ATP(能量)
(2)各种不同生物的DNA分子的脱氧核苷酸组成是否相同 不同生物的DNA分子脱氧核苷酸组成不同
(3)DNA ATP 核糖核苷酸 RNA聚合酶
解析
解:(1)由于在实验一中只有DNA聚合酶和四种脱氧核苷酸,没有DNA模板和ATP等,所以在适宜温度条件下培养一段时间后,不能测定出DNA.
(2)由于枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA具有不同的遗传信息,脱氧核苷酸的含量和种类不同,所以可探究各种不同生物的DNA分子的脱氧核苷酸组成是否相同,如果结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明不同生物的DNA分子脱氧核苷酸组成不同.
(3)由于转录后产生的是RNA,其基本单位是核糖核苷酸,所以如果要模拟DNA的转录过程,试管中应至少加入足量的四种DNA、ATP、核糖核苷酸和RNA聚合酶等物质.
故答案为:
(1)不能 缺乏DNA模板和ATP(能量)
(2)各种不同生物的DNA分子的脱氧核苷酸组成是否相同 不同生物的DNA分子脱氧核苷酸组成不同
(3)DNA ATP 核糖核苷酸 RNA聚合酶
如图为真核细胞中发生的一项生理过程示意图,请据图回答:
(1)图中表示的生理过程发生的主要场所是______.
(2)该过程首先需要在______酶作下把两条链解开;若图虚线框内的碱基对“A-T”替换为“T-A”会引起生物性状的改变,则这种变异属于______.
(3)已知一个亲代DNA分子有P个碱基,其中腺嘌呤Q个,连续进行此生理过程n次,共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸______
(4)若亲代DNA分子过诱变,某位点上一个正常碱基(设为X)变成5-溴尿嘧啶(BU).诱变后的DNA分子变后的分子连续进行图示过程2次,得到4个子DNA分子,相应位点上的碱基对分别为BU-A、A-T、G-C、C-G,推测碱基X可能是______.
正确答案
解:(1)分析题图可知图示表示DNA分子的复制过程,主要发生在细胞核.
(2)DNA分子复制过程首先需要在解旋酶作下把两条链解开;DNA中碱基对的替换导致基因突变.
(3)已知一个亲代DNA分子有P个碱基,其中腺嘌呤Q个,则胞嘧啶有个-Q,所以连续进行此项生理过程n次,共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸(2n-1)×(
-Q)个.
(4)根据DNA半保留复制的特点,DNA分子经过两次复制后,以突变链为模板复制形成的两个DNA分子相应位点上的碱基对为U-A,A-T,而另一条正常,以正常链为模板复制形成的两个DNA分子相应位点上的碱基对为G-C、C-G,因此被替换的可能是G或C.
故答案为:
(1)细胞核
(2)解旋 基因突变
(3)(-Q)(2n-1)
(4)G或C
解析
解:(1)分析题图可知图示表示DNA分子的复制过程,主要发生在细胞核.
(2)DNA分子复制过程首先需要在解旋酶作下把两条链解开;DNA中碱基对的替换导致基因突变.
(3)已知一个亲代DNA分子有P个碱基,其中腺嘌呤Q个,则胞嘧啶有个-Q,所以连续进行此项生理过程n次,共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸(2n-1)×(
-Q)个.
(4)根据DNA半保留复制的特点,DNA分子经过两次复制后,以突变链为模板复制形成的两个DNA分子相应位点上的碱基对为U-A,A-T,而另一条正常,以正常链为模板复制形成的两个DNA分子相应位点上的碱基对为G-C、C-G,因此被替换的可能是G或C.
故答案为:
(1)细胞核
(2)解旋 基因突变
(3)(-Q)(2n-1)
(4)G或C
如图是DNA分子复制的图解,请据图回答:
(1)图中的[1]表示______过程,需要______酶的作用.
(2)图中的[2]过程表示以母链为模板进行的碱基的______,参与配对的物质是游离在周围的______.
(3)图中的[3]过程表示形成两个新的DNA分子,这一过程包括子链中脱氧核苷酸的______与______交互连接以及子链与母链在空间结构上的______化.参与此过程的酶有______等.
(4)分析DNA复制过程所需条件应是:模板是______,原料是______;酶需要______、______等;能量由______提供.
正确答案
解:(1)图中的[1]表示在解旋酶的作用下,DNA分子解旋的过程.
(2)图中的[2]过程表示以母链为模板进行的碱基的互补配对,参与配对的物质是游离在周围的4种脱氧核苷酸.
(3)图中的[3]过程表示形成两个新的DNA分子,这一过程包括子链中脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸交互连接以及子链与母链在空间结构上的螺旋化.参与此过程的酶有DNA聚合酶等.
(4)DNA复制过程所需条件应是:模板是DNA的双链,原料是游离的脱氧核苷酸;需要解旋酶和DNA聚合酶等;能量由ATP水解提供.
故答案为:
(1)解旋 解旋
(2)互补配对 脱氧核苷酸
(3)脱氧核糖 磷酸 螺旋 DNA聚合酶
(4)DNA的双链 游离的脱氧核苷酸 解旋酶 DNA聚合酶 ATP水解
解析
解:(1)图中的[1]表示在解旋酶的作用下,DNA分子解旋的过程.
(2)图中的[2]过程表示以母链为模板进行的碱基的互补配对,参与配对的物质是游离在周围的4种脱氧核苷酸.
(3)图中的[3]过程表示形成两个新的DNA分子,这一过程包括子链中脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸交互连接以及子链与母链在空间结构上的螺旋化.参与此过程的酶有DNA聚合酶等.
(4)DNA复制过程所需条件应是:模板是DNA的双链,原料是游离的脱氧核苷酸;需要解旋酶和DNA聚合酶等;能量由ATP水解提供.
故答案为:
(1)解旋 解旋
(2)互补配对 脱氧核苷酸
(3)脱氧核糖 磷酸 螺旋 DNA聚合酶
(4)DNA的双链 游离的脱氧核苷酸 解旋酶 DNA聚合酶 ATP水解
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