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科學家運用同位素標記、密度梯度離心等方法研究DNA復制的機制。請回答問題:
(1)研究者用蠶豆根尖進行實驗,主要步驟如下:
步驟A 將蠶豆根尖置于含放射性3H標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中,培養(yǎng)大約一個細胞周期的時間。 在第一個、第二個和第三個細胞周期取樣,檢測中期細胞染色體上的放射性分布。
步驟B 取出根尖,洗凈后轉移至不含放射性物質的培養(yǎng)液中,繼續(xù)培養(yǎng)大約兩個細胞周期的時間
①步驟A目的是標記細胞中的
DNA
DNA
分子。若依據(jù)“DNA半保留復制”假說推測,DNA分子復制的產(chǎn)物應符合甲圖中的
a
a
(選甲圖中字母填寫)。

②若第二個細胞周期的放射性檢測結果符合乙圖中的
e
e
(選乙圖中字母填寫),且第三個細胞周期的放射性檢測結果符合乙圖中的
e和f
e和f
(選乙圖中字母填寫),則假說成立。
(2)研究者為進一步確定“DNA半保留復制”的假說,將兩組大腸桿菌分別在15NH4Cl培養(yǎng)液和14NH4Cl培養(yǎng)液中繁殖多代,培養(yǎng)液中的氮可被大腸桿菌用于合成
脫氧核苷酸
脫氧核苷酸
分子,作為DNA復制的原料,最終得到含15N的大腸桿菌和含14N的大腸桿菌。
(3)實驗一:從含15N的大腸桿菌和含14N的大腸桿菌中分別提取親代DNA,混合后放在100℃條件下進行熱變性處理,然后進行密度梯度離心,再測定離心管中混合的DNA單鏈含量,結果如圖a所示。熱變性處理導致DNA分子中堿基對之間的
氫鍵
氫鍵
發(fā)生斷裂,形成兩條DNA單鏈,因此圖a中出現(xiàn)兩個峰。
(4)實驗二:研究人員將含15N的大腸桿菌轉移到14NH4Cl培養(yǎng)液中,繁殖一代后提取子代大腸桿菌的DNA(F1DNA),將F1DNA熱變性處理后進行密度梯度離心,離心管中出現(xiàn)的兩個條帶對應圖b中的兩個峰。若將未進行熱變性處理的F1DNA進行密度梯度離心,則離心管中只出現(xiàn)一個條帶。據(jù)此分析,F(xiàn)1DNA是由
(選填①~④中的序號)組成,作出此判斷的依據(jù)是
⑤⑥⑦
⑤⑥⑦
(選填⑤~⑦中的序號,多選)。
①兩條15N-DNA單鏈
②兩條14N-DNA單鏈
③兩條既含15N又含有14N的DNA單鏈
④一條15N-DNA單鏈、一條14N-DNA單鏈
⑤雙鏈的F1DNA密度梯度離心結果只有一個條帶,排除“全保留復制”
⑥單鏈的F1DNA密度梯度離心結果有兩個條帶,排除“彌散復制”
⑦圖b與圖a中兩個峰的位置相同,支持“半保留復制”
(5)半不連續(xù)復制是1966年日本科學家岡崎提出的。為驗證假說,他進行了如下實驗:讓T4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后,將同位素3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中,在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后,分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA分子全部變性后,再進行密度梯度離心,以DNA單鏈片段分布位置確定片段大?。ǚ肿釉叫‰x試管口距離越近),并檢測相應位置DNA單鏈片段的放射性,結果圖3所示。
①研究表明,富含G-C堿基對的DNA分子加熱變性時需要的溫度較高,推測其原因是
DNA分子中堿基對G/C的比例高,氫鍵相對較多,分子結構更加穩(wěn)定
DNA分子中堿基對G/C的比例高,氫鍵相對較多,分子結構更加穩(wěn)定
。
②圖中,與60秒結果相比,120秒結果中短鏈片段的量
減少
減少
,原因是
短鏈片段連接成長鏈片段
短鏈片段連接成長鏈片段

【答案】DNA;a;e;e和f;脫氧核苷酸;氫鍵;④;⑤⑥⑦;DNA分子中堿基對G/C的比例高,氫鍵相對較多,分子結構更加穩(wěn)定;減少;短鏈片段連接成長鏈片段
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:31引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.科學家在研究DNA分子復制方式時,進行了如下的實驗研究(已知培養(yǎng)用的細菌大約每20min分裂一次,實驗結果見相關圖1示):
    (1)復制過程除需要模板DNA、脫氧核苷酸外,還需要
     
    等(至少答兩點)。
    (2)為了證明DNA復制的特點為半保留復制,請設計實驗三(用圖示和有關文字補充在圖中),并畫出結果C。
    (3)該過程中,實驗一、實驗二起
     
    作用。若用15N標記的DNA作為模板,用含有14N標記的培養(yǎng)基培養(yǎng),在坐標圖2中畫出連續(xù)培養(yǎng)細菌60min過程中,15N標記DNA分子含量變化的曲線圖。

    發(fā)布:2025/1/21 8:0:1組卷:9引用:4難度:0.5
  • 2.圖1表示細胞生物遺傳信息傳遞某過程,圖2表示DNA結構片段.請回答下列問題:
    (1)在遺傳物質的探索歷程中,艾弗里在格里菲思實驗的基礎上,通過實驗找出了導致細菌轉化的轉化因子,赫爾希則完成了“噬菌體侵染細菌的實驗”,他們的實驗中共同核心的設計思路是
     

    (2)圖1所示的遺傳信息傳遞過程是
     
    ,其中不同于圖2的堿基互補配對方式是
     

    (3)科學家在探究DNA復制特點時運用的主要技術是
     
    .若把圖2所示DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復制3代,子代中含14N的DNA所占比例為
     
    .在DNA復制過程中作用于b點的酶是
     

    (4)若通過“PCR”技術共得到32個圖2中的DNA片段,則至少要向試管中加入
     
    個腺嘌呤脫氧核苷酸.

    發(fā)布:2025/1/21 8:0:1組卷:14引用:3難度:0.5
  • 3.同位素標記法在DNA是主要遺傳物質的認知歷程和DNA的復制特點的探索方面都有所運用.回答下列問題:
    (1)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗,不用14C和3H同位素標記的原因是
     
    ,T2噬菌體不能侵染結核桿菌的原因是
     

    (2)若一個核DNA均為15N標記的果蠅(2n=8)精原細胞,增殖過程中消耗的原料均不含15N,則:
    ①該精原細胞通過有絲分裂進行增殖時,第一次有絲分裂產(chǎn)生的每個子細胞內(nèi)有
     
    條染色體含有15N;第二次有絲分裂產(chǎn)生的每個子細胞內(nèi)有
     
    條染色體含有15N.
    ②該精原細胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時,配子中有
     
    條染色體含有15N.
    ③綜上分析,細胞增殖過程中著絲點第
     
    次斷裂時,即將產(chǎn)生的每個子細胞內(nèi)所有染色體都含有15N.

    發(fā)布:2025/1/21 8:0:1組卷:13引用:1難度:0.5
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