- 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②发生的主要场所是______.
(2)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%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为______.
(3)在人体内成熟红细胞中是否能发生过程①②③?______.
(4)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)①是以DNA的两条链为模板,进行的是DNA复制过程,主要发生在细胞核中;②是以DNA的一条链为模板,进行的是转录过程,主要发生在细胞核中.
(2)α链是mRNA,其中G占29%,U占54%-29%=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%.
(3)在人体内成熟红细胞中,没有细胞核和细胞器,所以不能发生过程①②③.
(4)由于不同组织细胞中基因进行选择性表达,所以人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点不完全相同.
故答案为:
(1)细胞核
(2)26%
(3)不能
(4)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)①是以DNA的两条链为模板,进行的是DNA复制过程,主要发生在细胞核中;②是以DNA的一条链为模板,进行的是转录过程,主要发生在细胞核中.
(2)α链是mRNA,其中G占29%,U占54%-29%=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%.
(3)在人体内成熟红细胞中,没有细胞核和细胞器,所以不能发生过程①②③.
(4)由于不同组织细胞中基因进行选择性表达,所以人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点不完全相同.
故答案为:
(1)细胞核
(2)26%
(3)不能
(4)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
某校一个生物兴趣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,也是研究学习内容之一.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,也有人认为是半保留复制.为了证明这假设,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:
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14NDNA分子;在氮源为15N的培养基生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N DNA分子.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.
(1)第二步:将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代轻(Ⅰ),请分析:如果其DNA分布的位置是______,则DNA的复制方式为全保留复制;如果DNA分布的位置是______,则是半保留复制.
(2)第三步:为了进一步验证第二步的推测结果,将子一代大肠杆菌转移到含14N的培养 基上再繁殖一代(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.
(3)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,则一定为半保留复制.你认为这位同学的说法是否正确?______.原因是______.
正确答案
解:(1)亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ)后,全保留复制的话,2个DNA分子中1个DNA是14N-DNA、另外1个DNA是15N-DNA,故一半在轻带位置,一半在重带位置;半保留复制的话,2个DNA分子中都是各一条链含14N、一条链含15N,故全部位于中带位置.
(2)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)后,全保留复制的话,4个DNA分子中1个DNA是15N-DNA、另外3个DNA是14N-DNA,故在轻带位置,
在重带位置;半保留复制的话,2个DNA分子中都是各一条链含14N、一条链含15N,另2个DNA分子全是14N-DNA,故一半在中带位置,一半在轻带位置.
(3)第一代(Ⅰ)的DNA用解螺旋酶处理后再离心,半保留复制和全复制形成的DNA链中2条14N,2条15N,则一半在轻带位置,一半在重带位置.
故答案为:
(1)一半在轻带,一半在重带 全部在中带
(2)在轻带、
在重带 一半在轻带、一半在中带
(3)不正确 因为不论是全保留复制还是半保留复制,其第一代DNA分子用解旋酶处理后,都有一半的单链含15N,一半的单链含14N,离心后,都有一半单链在重带上,一半单链在轻带上
解析
解:(1)亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N的培养基上繁殖一代(Ⅰ)后,全保留复制的话,2个DNA分子中1个DNA是14N-DNA、另外1个DNA是15N-DNA,故一半在轻带位置,一半在重带位置;半保留复制的话,2个DNA分子中都是各一条链含14N、一条链含15N,故全部位于中带位置.
(2)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)后,全保留复制的话,4个DNA分子中1个DNA是15N-DNA、另外3个DNA是14N-DNA,故在轻带位置,
在重带位置;半保留复制的话,2个DNA分子中都是各一条链含14N、一条链含15N,另2个DNA分子全是14N-DNA,故一半在中带位置,一半在轻带位置.
(3)第一代(Ⅰ)的DNA用解螺旋酶处理后再离心,半保留复制和全复制形成的DNA链中2条14N,2条15N,则一半在轻带位置,一半在重带位置.
故答案为:
(1)一半在轻带,一半在重带 全部在中带
(2)在轻带、
在重带 一半在轻带、一半在中带
(3)不正确 因为不论是全保留复制还是半保留复制,其第一代DNA分子用解旋酶处理后,都有一半的单链含15N,一半的单链含14N,离心后,都有一半单链在重带上,一半单链在轻带上
如图1为科学家应用放射自显影技术绘制的真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,图2和图3为应用同一技术显示的该DNA片段单链的碱基排列顺序图片.据图分析回答:
(1)______的存在,说明DNA分子复制是边解旋边复制的过程,根据其______推测复制具有多个起点,这样的复制方式______了复制速率;根据其______推测这些起点并不同步.
(2)由图还可以看出DNA分子复制的方向是______向的,两条子链的延伸方向是______的.比较②段与③段可知,DNA分子复制还具有连续复制与______复制相结合的特点.
(3)应用该技术,研究人员显示出该DNA片段单链的碱基序列自显影图片.其中图2显示的是图1中①片段的碱基排列顺序,解读为:GGTTATGCGT,与此序列相同的片段是图1中的______片段.请根据图1DNA复制特点推出图3所显示的片段模板碱基排列顺序______.
正确答案
解:(1)图1中复制换的存在,说明DNA分子复制是边解旋边复制的过程;根据复制环的数量可推测复制具有多个起点,这样提高了复制速率;根据复制环的大小可推测这些起点并不同步.
(2)由图可知,DNA分子是双向进行复制的,且两条子链的延伸方向相反.比较②段与③段可知,DNA分子复制还具有连续复制与分段复制相结合的特点.
(3)根据碱基互补配对原则,图1中①片段的碱基排列顺序与③片段相同;图2显示的是图1中①片段的碱基排列顺序,解读为:GGTTATGCGT,可见其解读的顺序是从下向上,且从左向右依次表示碱基A、C、G、T,则图3所显示片段的碱基序列为:GATGCGTTCG,根据碱基互补配对原则,其模板的碱基排列顺序为:CTACGCAAGC.
故答案为:
(1)复制环 数量 提高 大小
(2)双 反向 分段
(3)③CTACGCAAGC
解析
解:(1)图1中复制换的存在,说明DNA分子复制是边解旋边复制的过程;根据复制环的数量可推测复制具有多个起点,这样提高了复制速率;根据复制环的大小可推测这些起点并不同步.
(2)由图可知,DNA分子是双向进行复制的,且两条子链的延伸方向相反.比较②段与③段可知,DNA分子复制还具有连续复制与分段复制相结合的特点.
(3)根据碱基互补配对原则,图1中①片段的碱基排列顺序与③片段相同;图2显示的是图1中①片段的碱基排列顺序,解读为:GGTTATGCGT,可见其解读的顺序是从下向上,且从左向右依次表示碱基A、C、G、T,则图3所显示片段的碱基序列为:GATGCGTTCG,根据碱基互补配对原则,其模板的碱基排列顺序为:CTACGCAAGC.
故答案为:
(1)复制环 数量 提高 大小
(2)双 反向 分段
(3)③CTACGCAAGC
如图是DNA复制图解,请据图回答问题:
(1)DNA复制的时期是______.
(2)DNA复制的结构基础是______和______.
(3)实验室内模拟DNA复制所需的一组条件是______
①DNA模板 ②解旋酶和聚合酶 ③ATP和四种脱
氧核苷酸 ④RNA引物 ⑤适宜的温度和酸碱度
A.①②③B.①②③④C.①②③④⑤D.①③④⑤
(4)图中长方形A表示______,图中的箭头B表示______,C表示______
(5)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______,标记的链占全部DNA单链的______.
(6)NA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
(7)由第(6)题可见,DNA分子复制又称为______复制.
(8)亲代DNA分子复制后,其中一份传给子代细胞.由于DNA分子中脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息,这样子代细胞就获得了亲代细胞的遗传信息.细胞中的遗传信息是我们眼睛看不到的,但由于遗传信息能决定生物的性状,从而使子代像亲代,这样从子代的性状就能间接了解子代遗传信息与亲代是否相同.请你举一个动物或人体的例子来说明.______.
正确答案
解:(1)DNA复制的时期是有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂之前的间期.
(2)DNA复制的结构基础是:独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;碱基互补配对原则保证复制能准确无误的进行.
(3)DNA复制所需的条件有:①DNA模板(DNA的两条链);②解旋酶和DNA聚合酶;③ATP(提供能量)和四种脱氧核苷酸(作为原料);④一对RNA引物;⑤适宜的温度和酸碱度.
(4)图中长方形A能催化脱氧核苷酸合成DNA链,表示DNA聚合酶;图中的箭头B表示DNA延伸方向;图中C能将DNA片段连接起来,表示DNA连接酶.
(5)15N标记的DNA分子,放在没有标记的培养基上培养,根据DNA半保留复制特点可知,复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的;标记的链占全部DNA单链的
.
(6)DNA分子复制方式为半保留复制,因此DNA分子复制完毕后,新形成的DNA分子子链是和DNA母链之一完全相同.
(7)由第(6)题可见,DNA分子复制又称为半保留复制.
(8)克隆羊的培育成功,子代的性状与亲代相同,是因为子代细胞核中的DNA与亲代完全相同(或人类的同卵双胞).
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)独特的双螺旋结构 碱基互补配对原则
(3)C
(4)DNA聚合酶 DNA延伸方向 DNA连接酶
(5)
(6)B
(7)半保留
(8)克隆羊的培育成功,子代的性状与亲代相同,是因为子代细胞核中的DNA与亲代完全相同(或人类的同卵双胞)
解析
解:(1)DNA复制的时期是有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂之前的间期.
(2)DNA复制的结构基础是:独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;碱基互补配对原则保证复制能准确无误的进行.
(3)DNA复制所需的条件有:①DNA模板(DNA的两条链);②解旋酶和DNA聚合酶;③ATP(提供能量)和四种脱氧核苷酸(作为原料);④一对RNA引物;⑤适宜的温度和酸碱度.
(4)图中长方形A能催化脱氧核苷酸合成DNA链,表示DNA聚合酶;图中的箭头B表示DNA延伸方向;图中C能将DNA片段连接起来,表示DNA连接酶.
(5)15N标记的DNA分子,放在没有标记的培养基上培养,根据DNA半保留复制特点可知,复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的;标记的链占全部DNA单链的
.
(6)DNA分子复制方式为半保留复制,因此DNA分子复制完毕后,新形成的DNA分子子链是和DNA母链之一完全相同.
(7)由第(6)题可见,DNA分子复制又称为半保留复制.
(8)克隆羊的培育成功,子代的性状与亲代相同,是因为子代细胞核中的DNA与亲代完全相同(或人类的同卵双胞).
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)独特的双螺旋结构 碱基互补配对原则
(3)C
(4)DNA聚合酶 DNA延伸方向 DNA连接酶
(5)
(6)B
(7)半保留
(8)克隆羊的培育成功,子代的性状与亲代相同,是因为子代细胞核中的DNA与亲代完全相同(或人类的同卵双胞)
如图表示部分DNA片段自我复制及控制多肽合成的过程.请回答问题:
(1)图中①过程的主要场所为______,此过程中可能发生的可遗传变异的类型为______.
(2)图中②过程为______,需要的酶主要有______.
(3)在过程③中,少量的mRNA就可合成大量蛋白质,原因是______.
(4)与①相比,②过程中特有的碱基配对方式是______,DNA的同一脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由______连接.
(5)若要改造此多肽分子,将图中丙氨酸变成脯氨酸(密码子为 CCA、CCG、CCU、CCC),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基实现,即由______.
(6)在RNA病毒的遗传信息传递过程中,可能发生的图中没有的过程为______或______.
正确答案
解:(1)由于DNA分子主要分布在细胞核中,所以图中①复制过程的主要场所为细胞核.此过程中,由于DNA分子解螺旋进行复制,所以可能发生的可遗传变异的类型为基因突变.
(2)图中②过程以DNA为模板,合成了mRNA,所以为转录过程,此过程中需要的酶主要有RNA聚合酶,原料是核糖核苷酸.
(3)在③翻译过程中,由于一条mRNA分子可以相继结合多个核糖体,同时进行多肽链的合成,所以少量的mRNA就可合成大量蛋白质.
(4)由于RNA分子中没有T,有U,所以与①相比,②过程中特有的碱基配对方式是A-U;DNA的同一脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由脱氧核糖--磷酸--脱氧核糖连接.
(5)由于图中丙氨酸的密码子是GCU,而脯氨酸的密码子为 CCA、CCG、CCU、CCC,说明mRNA上的G变成了C,根据碱基互补配对原则,可以通过改变DNA模板链上的一个碱基即C变成G来实现.
(6)在RNA病毒的遗传信息传递过程中,可能发生的图中没有的过程为逆转录和RNA复制.
故答案为:
(1)细胞核 基因突变
(2)转录 RNA聚合酶
(3)一条mRNA分子可以相继结合多个核糖体,同时进行多肽链的合成
(4)A-U 脱氧核糖--磷酸--脱氧核糖
(5)C变成G
(6)逆转录 RNA复制
解析
解:(1)由于DNA分子主要分布在细胞核中,所以图中①复制过程的主要场所为细胞核.此过程中,由于DNA分子解螺旋进行复制,所以可能发生的可遗传变异的类型为基因突变.
(2)图中②过程以DNA为模板,合成了mRNA,所以为转录过程,此过程中需要的酶主要有RNA聚合酶,原料是核糖核苷酸.
(3)在③翻译过程中,由于一条mRNA分子可以相继结合多个核糖体,同时进行多肽链的合成,所以少量的mRNA就可合成大量蛋白质.
(4)由于RNA分子中没有T,有U,所以与①相比,②过程中特有的碱基配对方式是A-U;DNA的同一脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由脱氧核糖--磷酸--脱氧核糖连接.
(5)由于图中丙氨酸的密码子是GCU,而脯氨酸的密码子为 CCA、CCG、CCU、CCC,说明mRNA上的G变成了C,根据碱基互补配对原则,可以通过改变DNA模板链上的一个碱基即C变成G来实现.
(6)在RNA病毒的遗传信息传递过程中,可能发生的图中没有的过程为逆转录和RNA复制.
故答案为:
(1)细胞核 基因突变
(2)转录 RNA聚合酶
(3)一条mRNA分子可以相继结合多个核糖体,同时进行多肽链的合成
(4)A-U 脱氧核糖--磷酸--脱氧核糖
(5)C变成G
(6)逆转录 RNA复制
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