研究人員以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)、密度梯度離心等方法研究DNA復(fù)制的機(jī)制。關(guān)于DNA復(fù)制,科學(xué)家曾提出三種假說,如圖1所示。請(qǐng)回答下列問題:
(1)研究人員先用含有15NH4Cl培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌,讓大腸桿菌繁殖多代,培養(yǎng)液中的氮可被大腸桿菌用于合成四種脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸分子,作為DNA復(fù)制的原料,最終得到含15N的大腸桿菌,DNA單鏈中兩個(gè)堿基之間通過脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖相連。
(2)將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14NH4Cl培養(yǎng)液中,繁殖一代后提取子代大腸桿菌的DNA(F1DNA),進(jìn)行密度梯度離心,得到如圖2離心管A中的條帶分布,將F1DNA用解旋酶處理后進(jìn)行密度梯度離心,得到如圖離心管B中的條帶分布。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,某同學(xué)排除了“彌散復(fù)制”假說,依據(jù)是離心管B中條帶分布有輕帶和重帶,說明DNA單鏈一種是含15N,另一種是含14N,排除了“彌散復(fù)制”的假說離心管B中條帶分布有輕帶和重帶,說明DNA單鏈一種是含15N,另一種是含14N,排除了“彌散復(fù)制”的假說。但該同學(xué)錯(cuò)誤地認(rèn)為僅根據(jù)離心管B中的條帶分布就能說明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制,你反駁他的理由是用解旋酶處理后會(huì)使DNA兩條鏈解開,無論是全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制,都會(huì)出現(xiàn)一樣的結(jié)果用解旋酶處理后會(huì)使DNA兩條鏈解開,無論是全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制,都會(huì)出現(xiàn)一樣的結(jié)果。
(3)為了進(jìn)一步驗(yàn)證假說,研究人員將上述F1代大腸桿菌繼續(xù)在含14N的培養(yǎng)基上再繁殖一代,進(jìn)行密度梯度離心,請(qǐng)預(yù)測支持“半保留復(fù)制”假說的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:離心后DNA分子在離心管中的條帶分布是12在輕帶,12在中帶12在輕帶,12在中帶。
(4)如圖3表示細(xì)胞中某DNA分子復(fù)制的過程,已知該DNA分子含有48502個(gè)堿基對(duì),而子鏈延伸的速度為105個(gè)堿基對(duì)/min,則此DNA復(fù)制約需要30s,而實(shí)際時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于30s,據(jù)圖分析其原因是DNA分子有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)DNA分子有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。
1
2
1
2
1
2
1
2
【考點(diǎn)】證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn).
【答案】脫氧核糖核苷酸;脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖;離心管B中條帶分布有輕帶和重帶,說明DNA單鏈一種是含15N,另一種是含14N,排除了“彌散復(fù)制”的假說;用解旋酶處理后會(huì)使DNA兩條鏈解開,無論是全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制,都會(huì)出現(xiàn)一樣的結(jié)果;在輕帶,在中帶;DNA分子有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)
1
2
1
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:15引用:4難度:0.6
相似題
-
1.科學(xué)家運(yùn)用密度梯度離心等方法研究DNA復(fù)制的機(jī)制。請(qǐng)回答下列問題:
(1)讓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四種
(2)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行熱變性處理,然后進(jìn)行密度梯度離心,再測定離心管中混合的DNA單鏈含量,結(jié)果如圖a所示。
熱變性處理導(dǎo)致DNA分子中堿基對(duì)之間的
(3)實(shí)驗(yàn)二:研究人員將含15N的大腸桿菌轉(zhuǎn)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(jìn)行密度梯度離心,離心管中出現(xiàn)的兩個(gè)條帶對(duì)應(yīng)圖b中的兩個(gè)峰。若將未進(jìn)行熱變性處理的F1DNA進(jìn)行密度梯度離心,則離心管中只出現(xiàn)一個(gè)條帶。據(jù)此分析,F(xiàn)1DNA由
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(jié)果只有一個(gè)條帶,排除“全保留復(fù)制”
⑥單鏈的F1DNA密度梯度離心結(jié)果有兩個(gè)條帶,排除“彌散復(fù)制”
⑦圖b與圖a中兩個(gè)峰的位置相同,支持“半保留復(fù)制”發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.4 -
2.20世紀(jì),有科學(xué)家提出DNA分子半不連續(xù)復(fù)制假說:DNA分子復(fù)制時(shí),一條子鏈?zhǔn)沁B續(xù)形成的,另一條子鏈不連續(xù)即先形成短鏈片段(如圖1所示)后再連接成長鏈片段。為驗(yàn)證該假說,科學(xué)家岡崎進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):讓T4噬菌體在20℃時(shí)侵染大腸桿菌70min后,將3H標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中,在15 s、30 s、60s、120 s時(shí),分離T4噬菌體 DNA并通過加熱使 DNA全部解旋,再進(jìn)行密度梯度離心,根據(jù) DNA 單鏈片段分布位置確定片段大小,發(fā)現(xiàn)DNA單鏈片段越小,離試管口距離越近。檢測相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性強(qiáng)度,結(jié)果如圖2 所示。下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.7 -
3.某實(shí)驗(yàn)小組將大腸桿菌放在含有同位素15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代后,大腸桿菌DNA中的所有氮均為15N,然后將被標(biāo)記的大腸桿菌再轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng),經(jīng)密度梯度離心后,測定其不同世代大腸桿菌DNA的密度,結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:
(1)培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基中應(yīng)加入
(2)若繼續(xù)測定第4代DNA分子的密度,則第4代DNA分子中含15N標(biāo)記的DNA分子所占的比例為
(3)科學(xué)家在研究DNA的復(fù)制方式時(shí)還提出了全保留復(fù)制和彌散復(fù)制模型。全保留復(fù)制模型認(rèn)為DNA復(fù)制后兩條母鏈DNA彼此結(jié)合,恢復(fù)原狀,新合成的兩條子鏈彼此互補(bǔ)結(jié)合形成一條新的DNA雙鏈;彌散復(fù)制模型認(rèn)為親代雙鏈被切成雙鏈片段,而這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板,新、老雙鏈片段又以某種方式聚集形成“雜種鏈”。 分析如圖,根據(jù)第發(fā)布:2025/1/15 8:0:2組卷:11引用:2難度:0.7
相關(guān)試卷