- DNA复制过程和特点及相关计算
- 共403题
概念填空:
(1)DNA复制的模板是______,场所主要是______.
(2)RNA的基本单位是______,以DNA为模板合成RNA的过程称为______.
(3)有遗传效应的DNA片段称为______.
正确答案
解:(1)DNA复制的模板是亲代DNA分子的两条链,其复制场所主要是细胞核.
(2)RNA的基本单位是核糖核苷酸,以DNA为模板合成RNA的过程称为转录.
(3)有遗传效应的DNA片段称为基因,是遗传物质的功能单位和结构单位.
故答案为:
(1)亲代DNA 细胞核
(2)核糖核苷酸 转录
(3)基因
解析
解:(1)DNA复制的模板是亲代DNA分子的两条链,其复制场所主要是细胞核.
(2)RNA的基本单位是核糖核苷酸,以DNA为模板合成RNA的过程称为转录.
(3)有遗传效应的DNA片段称为基因,是遗传物质的功能单位和结构单位.
故答案为:
(1)亲代DNA 细胞核
(2)核糖核苷酸 转录
(3)基因
如图一表示真核生物细胞中染色体(DNA)在细胞核中进行的一些生理活动,图二表示在细胞质中进行的重要生理活动,据图回答下列问题:
(1)图一中过程③发生的时期是______.
(2)图一中②表示了遗传信息的______过程,图二表示了遗传信息的______过程.
(3)分析图二可知缬氨酸的密码子是______,连接甲硫氨酸和赖氨酸、赖氨酸和缬氨酸之间的化学键的结构式是______.
(4)现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里,再加入下列几种有机物:
①NH2-CH2-COOH
②NH2-CH2-CH2OH
③
④
⑤
其中的氮原子已被15N标记,模拟图二所示的过程,假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件.其中实验所用的培养液相当于细胞内的______.上述五种化合物中能作为图二过程原料的是______(填序号).若实验中检测到某一多肽含20个15N,则该多肽最少有______个肽键.
正确答案
解:(1)①表示解螺旋过程,该过程发生在分裂末期
(2)图一中②过程完成DNA分子复制和有关蛋白质合成的过程,图二表示翻译.
(3)由图可知缬氨酸的反密码子是CAG,故密码子是GUC;连接甲硫氨酸和赖氨酸、赖氨酸和缬氨酸之间化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-.
(4)培养液中含有核糖体和完成核糖体功能的一切物质和条件,培养液相当于细胞内的细胞质基质;合成蛋白质,原料是氨基酸,在①②③④⑤的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,且一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,①④⑤符合该特点,②没有羧基,③氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上.由于⑤中含有2个氨基,因此若某一多肽含20个15N,该多肽链至少氨基酸的个数是含有10个⑤氨基酸,氨基酸在脱水缩合反应的过程中至少形成9个肽键.
故答案为:
(1)末期
(2)DNA复制 翻译
(3)GUC-CO-NH-
(4)细胞质基质 ①④⑤9
解析
解:(1)①表示解螺旋过程,该过程发生在分裂末期
(2)图一中②过程完成DNA分子复制和有关蛋白质合成的过程,图二表示翻译.
(3)由图可知缬氨酸的反密码子是CAG,故密码子是GUC;连接甲硫氨酸和赖氨酸、赖氨酸和缬氨酸之间化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-.
(4)培养液中含有核糖体和完成核糖体功能的一切物质和条件,培养液相当于细胞内的细胞质基质;合成蛋白质,原料是氨基酸,在①②③④⑤的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,且一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,①④⑤符合该特点,②没有羧基,③氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上.由于⑤中含有2个氨基,因此若某一多肽含20个15N,该多肽链至少氨基酸的个数是含有10个⑤氨基酸,氨基酸在脱水缩合反应的过程中至少形成9个肽键.
故答案为:
(1)末期
(2)DNA复制 翻译
(3)GUC-CO-NH-
(4)细胞质基质 ①④⑤9
(2015秋•宜昌期末)如图是DNA的复制图解,请据图回答下列问题
(1)DNA分子的复制发生在细胞分裂的______期.
(2)②过程称为______,需要相应酶的催化.
(3)指出③中的子链为______(填标号).子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA分子复制具有的特点是______.
(4)③过程必须遵循______原则.如母链上的碱基是胞嘧啶,则子链中与此相配对的碱基一定是______.
(5)分析DNA分子复制过程所需要的条件是______、______、能量和酶等.
(6)如果一个DNA分子连续复制三次,则形成的新DNA分子中,有______条新合成的脱氧核糖核苷酸链.
(7)已知亲代DNA分子中有100个碱基对,其中A有40个,则连续复制3次,将需要游离的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸的数目为______个.
正确答案
解:(1)以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程称为DNA复制,这一过程发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期.
(2)复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,此过程称为解旋.
(3)以母链为模板,以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子代DNA,即图中的Ⅱ、Ⅲ.子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,还有一条链是新合成的子链,由此说明DNA的复制具有半保留复制的特点.
(4)③表示复制过程,该过程必须遵循碱基互补配对原则.如母链上的碱基是胞嘧啶,则子链中与此相配对的碱基一定是鸟嘌呤(或G).
(5)分析DNA分子复制过程所需要的条件是模板、原料、能量和酶等.
(6)如果一个DNA分子连续复制三次,则形成的新DNA分子有23=8个,脱氧核糖核苷酸链共8×2=16条,其中新合成的脱氧核糖核苷酸链有14条.
(7)已知亲代DNA分子中有100个碱基对,其中A有40个,而A+G=100,故G=60个.该DNA连续复制3次,将需要游离的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸的数目为(23-1)×60=420个.
故答案为:
(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间
(2)解旋
(3)Ⅱ、Ⅲ(答不全不得分) 半保留复制
(4)碱基互补配对 鸟嘌呤(或G)
(5)模板 原料(无顺序要求)
(6)14
(7)420
解析
解:(1)以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程称为DNA复制,这一过程发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期.
(2)复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,此过程称为解旋.
(3)以母链为模板,以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子代DNA,即图中的Ⅱ、Ⅲ.子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,还有一条链是新合成的子链,由此说明DNA的复制具有半保留复制的特点.
(4)③表示复制过程,该过程必须遵循碱基互补配对原则.如母链上的碱基是胞嘧啶,则子链中与此相配对的碱基一定是鸟嘌呤(或G).
(5)分析DNA分子复制过程所需要的条件是模板、原料、能量和酶等.
(6)如果一个DNA分子连续复制三次,则形成的新DNA分子有23=8个,脱氧核糖核苷酸链共8×2=16条,其中新合成的脱氧核糖核苷酸链有14条.
(7)已知亲代DNA分子中有100个碱基对,其中A有40个,而A+G=100,故G=60个.该DNA连续复制3次,将需要游离的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸的数目为(23-1)×60=420个.
故答案为:
(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间
(2)解旋
(3)Ⅱ、Ⅲ(答不全不得分) 半保留复制
(4)碱基互补配对 鸟嘌呤(或G)
(5)模板 原料(无顺序要求)
(6)14
(7)420
为验证DNA的半保留复制,科学家设计了如下实验:用含3H标记物的培养基处理蚕豆根尖细胞(2n=12),待其完成一次分裂后移入含有秋水仙素的普通培养液中,再让细胞连续分裂两次,通过放射自显影技术检验分裂期细胞染色体的放射性.据此实验分析回答:(秋水仙素作用不影响复制,但可抑制纺锤体的形成)
(1)实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的______区,处理根尖细胞的3H标记物最可能是______.
(2)带上3H标记的根尖细胞移入含有秋水仙素的普通培养基中,连续分裂两次,则第二次分裂前期细胞中有______条染色体.如果DNA的半保留复制假设成立,实验结果应为:第一次分裂中期染色体全部都显示放射性,其中每个染色体的两条染色单体______;第二次分裂中期染色体和染色单体的放射性显示情况是:______.
(3)提取处于第二次分裂后期细胞中的染色体DNA进行离心,请参照右图①②③,在④中标出DNA分子可能出现在试管中的位置,并在括号中写出各自的比例.
正确答案
解:(1)蚕豆根尖包括根冠、分生区、伸长区和成熟区,但只有分生区细胞具有分裂能力.由于细胞中的DNA和RNA都含有碱基A、G、C,T是DNA特有的,U是RNA特有的,所以处理根尖细胞的3H标记物最可能是T胸腺嘧啶.
(2)由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍;又正常蚕豆根尖细胞中含12条染色体,所以根尖细胞第二次分裂前期细胞中有24条染色体.根据DNA的半保留复制特点,第一次分裂中期染色体全部都显示放射性,其中每个染色体的两条染色单体一条显示放射性,另一条没有放射性;第二次分裂中期染色体和染色单体的放射性显示情况是染色体只有一半显示放射性,而显示放射性的每条染色体只有一条染色单体显示放射性.
(3)由于DNA分子的复制是半保留复制,所以复制两次后,含3H标记的DNA占=
,不含3H标记的DNA占
.因此,处于第二次分裂后期细胞中的染色体DNA进行离心,DNA分子可能出现在试管中的位置为:
故答案为:
(1)分生区 胸腺嘧啶(或胸腺嘧啶脱氧核苷酸)
(2)24条 一条显示放射性,另一条没有放射性 染色体只有一半显示放射性,而显示放射性的每条染色体只有一条染色单体显示放射性
(3)处于第二次分裂后期细胞中的染色体DNA进行离心,DNA分子可能出现在试管中的位置为:
解析
解:(1)蚕豆根尖包括根冠、分生区、伸长区和成熟区,但只有分生区细胞具有分裂能力.由于细胞中的DNA和RNA都含有碱基A、G、C,T是DNA特有的,U是RNA特有的,所以处理根尖细胞的3H标记物最可能是T胸腺嘧啶.
(2)由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍;又正常蚕豆根尖细胞中含12条染色体,所以根尖细胞第二次分裂前期细胞中有24条染色体.根据DNA的半保留复制特点,第一次分裂中期染色体全部都显示放射性,其中每个染色体的两条染色单体一条显示放射性,另一条没有放射性;第二次分裂中期染色体和染色单体的放射性显示情况是染色体只有一半显示放射性,而显示放射性的每条染色体只有一条染色单体显示放射性.
(3)由于DNA分子的复制是半保留复制,所以复制两次后,含3H标记的DNA占=
,不含3H标记的DNA占
.因此,处于第二次分裂后期细胞中的染色体DNA进行离心,DNA分子可能出现在试管中的位置为:
故答案为:
(1)分生区 胸腺嘧啶(或胸腺嘧啶脱氧核苷酸)
(2)24条 一条显示放射性,另一条没有放射性 染色体只有一半显示放射性,而显示放射性的每条染色体只有一条染色单体显示放射性
(3)处于第二次分裂后期细胞中的染色体DNA进行离心,DNA分子可能出现在试管中的位置为:
含有32P和31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但32P比31P的相对原子质量大.现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞.然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到G1、G2代细胞.再分别从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA,经密度梯度离心后得到结果如图所示.由于DNA分子的相对分子质量不同,因此在离心管内的分布不同,若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置,请回答下列问题.
(1)图中能表示G0、G1、G2三代细胞中的DNA离心后的分布情况的试管分别是______、______、______.
(2)G2代细胞中的DNA离心后位于①、②、③三条带中的DNA分子数的比例是______.
(3)写出图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷:条带①______,条带②______.
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是______.DNA的自我复制能使生物的______保持相对稳定.
正确答案
解:(1)G0是由题意可知,哺乳动物的细胞放在含有31p磷酸的培养基中,连续培养数代后得到,G0的2个DNA分子的两条DNA链中都是31P,应位于试管的上方“轻”的位置;G1是将G0代细胞移至含有32p磷酸的培养基中培养,细胞分裂一次获得的,2个DNA分子中都是一条链是31P、另一条链是32P,分布在试管的“中”的位置;G2是将G0代细胞移至含有32p磷酸的培养基中培养,经过第2次细胞分裂后获得的,两个DNA分子中,一个DNA分子一条链是31P、另一条链是32P,分布在试管的“中”的位置,另一个DNA分子两条链都是32P,分布在试管的下方“重”的位置.
(2)由(1)分析可知,G2DNA分子分布在试管的“中”的位置和“重”的位置,且比例是1:1,试管的上方“轻”的位置无DNA分子的条带分布.
(3)分析题图可知,图中①是试管的“轻”的位置,该条带中DNA分子所含的同位素磷是31P,图中①是试管的“轻”的位置.
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是半保留复制.DNA的自我复制能使生物的遗传特性保持相对稳定.
故答案为:
(1)A B D
(2)0:1:1
(3)31P 31P、32P
(4)半保留复制 遗传特性
解析
解:(1)G0是由题意可知,哺乳动物的细胞放在含有31p磷酸的培养基中,连续培养数代后得到,G0的2个DNA分子的两条DNA链中都是31P,应位于试管的上方“轻”的位置;G1是将G0代细胞移至含有32p磷酸的培养基中培养,细胞分裂一次获得的,2个DNA分子中都是一条链是31P、另一条链是32P,分布在试管的“中”的位置;G2是将G0代细胞移至含有32p磷酸的培养基中培养,经过第2次细胞分裂后获得的,两个DNA分子中,一个DNA分子一条链是31P、另一条链是32P,分布在试管的“中”的位置,另一个DNA分子两条链都是32P,分布在试管的下方“重”的位置.
(2)由(1)分析可知,G2DNA分子分布在试管的“中”的位置和“重”的位置,且比例是1:1,试管的上方“轻”的位置无DNA分子的条带分布.
(3)分析题图可知,图中①是试管的“轻”的位置,该条带中DNA分子所含的同位素磷是31P,图中①是试管的“轻”的位置.
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是半保留复制.DNA的自我复制能使生物的遗传特性保持相对稳定.
故答案为:
(1)A B D
(2)0:1:1
(3)31P 31P、32P
(4)半保留复制 遗传特性
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