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专题 21 DNA 分子的结构、复制与基因的本质
一、DNA的结构及基因的本质
1.DNA结构模型构建的主要探索成果(连线)
2.图解DNA双螺旋结构
(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧
啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
3.DNA结构特点
多样性 若DNA含有n个碱基对,则其可能有4n种碱基排列顺序
特异性 每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序
稳定性 两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基配对方式不变等
4.基因的本质
(1)基因通常是有遗传效应的DNA 片段;在某些RNA病毒体内,基因是一段遗传效应的RNA片段。
(2)染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系二、DNA的复制
1.DNA复制方式的假说
假说一——半保留复制
(1)提出者:沃森和克里克。
(2)内容:半保留复制。DNA复制时,DNA双螺旋解开,互补的碱基之间的氢键断裂,解开的两条单
链分别作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则,通过形成氢键,结合到作为模板的单
链上。
假说二——全保留复制
全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板,子代DNA的双链都是新合成的。
2.证明DNA半保留复制的实验
实验关键 通过实验区分亲代与子代的DNA
实验材料 大肠杆菌
主要技术 同位素标记技术、密度梯度离心技术等
15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,二者相对原子质量
实验原理 不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,因此,利
用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA
实验结论 DNA的复制是以半保留的方式进行的
3.DNA复制的过程一、单选题
1.微卫星DNA(STR)是真核细胞基因组中含有高度重复序列的DNA.富含A—T碱基对,不同个体的
STR具有明显的差异。下列有关STR的说法错误的是( )
A.不同生物STR序列不同体现了DNA具有多样性
B.STR序列彻底水解产物是磷酸核糖和四种碱基
C.相对于其他DNA序列,STR序列结构的稳定性可能较差
D.STR序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定
2.科学家在研究DNA复制时发现如下现象:①至少有一半新合成的DNA首先以短片段形式出现,之后
连接在一起;②T4噬菌体在DNA连接酶缺失的大肠杆菌中培养,导致新生短链积累;③不管是连续复制
还是不连续复制都会因为DNA修复产生短片段,进一步研究发现缺失修复能力的生物DNA短片段占新合
成DNA片段的一半。下列相关叙述正确的是( )
A.现象①②表明发生在两条模板链上的DNA复制为不连续复制
B.现象②表明DNA新链的合成需要DNA连接酶催化形成氢键
C.现象③在现象①②基础上进一步表明DNA复制时存在不连续复制
D.T 噬菌体在大肠杆菌中合成新的DNA时,存在碱基A与U配对
4
3.DNA分子杂交技术的原理是当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合
在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的部位,仍然是两条游离的单链,如右图所示。关于DNA
分子杂交技术的应用,下列相关叙述正确的是( )A.杂合双链区的一条链的序列是5'-GATACC-3',那么另一条链的序列是5'-CTATGG-3'
B.该技术可用来比较不同物种DNA分子的差异,以分析生物亲缘关系的远近
C.通过设计一种DNA引物与DNA的其中一条链结合,经PCR技术可大量扩增目的基因
D.通过设计含有目的基因片段的DNA探针,可检测特定细胞中是否合成了目的蛋白
4.噬菌体是双链环状DNA分子,复制方式为滚环式复制。先在外环a链的某位点上产生一个切口,然后
以内环b链为模板不断地合成新的单链,内环复制后,接着以a链为模板,在引物指导下合成一个个片段,
最后外环完成复制。下列有关叙述错误的是( )
A.噬菌体DNA含m个碱基,则该DNA分子中含磷酸二酯键数为m个
B.复制时从外环a链的某位点切开,该位点可以是a链任意的序列
C.噬菌体DNA分子复制时需要解旋酶、DNA连接酶的参与
D.噬菌体DNA复制时,一条链连续复制,另一条为不连续复制
5.中心法则是遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则,过程如图所示。下列相关过程的对应
关系,错误的是( )
选项 原料 酶 a链 b链
A 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 DNA DNA
B 脱氧核苷酸 DNA连接酶 RNA DNA
C 核糖核苷酸 RNA聚合酶 DNA RNA
D 核糖核苷酸 RNA复制酶 RNA RNA
A.A B.B C.C D.D6.下表为几种生物体内的 中各种碱基的比例统计结果。下列说法错误的是( )
生物 猪 牛
器官 肝 脾 胰 肺 肾 胃
1.43 1.43 1.42 1.29 1.29 1.29
A.不同生物 中遗传信息本质是碱基的比例不同
B.同一个体的不同细胞的 中嘌呤/嘧啶比例为1
C.猪肝细胞的 中A/C、T/G、A/G、T/C的比例均为1.43
D.牛的肾脏细胞的核酸中 的比例可能大于1
7.长江江豚被誉为“水中大熊猫”,数量极为稀少,是国家一级保护动物。为了解长江十年禁渔政策实
施以后,某江段中长江江豚的生存状况,需对其进行种群数量调查,下列说法错误的是( )
A.用无人机观测记录该江段中一段时间内出现的江豚
B.利用声音记录仪记录该江段中江豚的声呐信号,对不同个体进行识别
C.在该江段中捕获一部分个体,做上明显标记后放回原环境,过一段时间后重捕
D.在该江段采集水样,分析其中残留的DNA,可以得到江豚种群密度大小
8.人的基因组中,只有大约2%的DNA 序列编码蛋白质,称为编码区。其余 98%不编码蛋白质,称为非
编码区,曾经有科学家把非编码区称为“垃圾 DNA", 认为此区域的DNA 没有用处。但研究表明,非编
码区可以对基因的 表达进行相关调控,比如非编码区存在着一些 “RNA 基因”,可以指导合成 tRNA
和rRNA。 下列说法错误的是( )
A.编码区可以指导mRNA 的合成
B.编码区碱基序列发生改变,性状不一定改变
C.“RNA 基因”的复制需要DNA 聚合酶的参与
D.“RNA 基因”的存在说明某些基因可以位于RNA 上
9.将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在以14NH Cl为唯一氮源的培养基中培养,连续分裂3次。下列
4
相关叙述不合理的是( )
A.DNA的复制过程需要ATP直接供能
B.本实验利用14N和15N区分不同密度的DNA
C.分裂3次后形成的子代DNA中都含有14N
D.大肠杆菌的DNA复制不遵循碱基互补配对原则
10.3∶1是高中生物常见的一个比值,下列有关说法中不正确的是( )A.ZW型性别决定的生物,缺少Z染色体的个体无法存活。如果雌性生殖细胞与极体随机结合,产生
的子代中雌雄的比例为3∶1
B.A、a和B、b这两对等位基因互不影响且完全显隐性,其中A、B位于一条染色体上,a、b位于另
外一条染色体上,这样的AaBb个体自交后代的表型比为3∶1
C.两条链都用15N标记的DNA在不含15N的培养液中连续复制3次,子代DNA中不含15N和含15N的
比值为3∶1
D.mRNA上的碱基数量与翻译出的多肽链中氨基酸数的比值大于3∶1
11.加热升温可使DNA双链解旋并分开,如果再缓慢冷却,两条互补链会重新结合为双链。SP8噬菌体
DNA的一条链含较多的嘌呤(α链),另一条链含较多的嘧啶(β链)。让SP8噬菌体侵染枯草杆菌,然
后从枯草杆菌中分离出RNA,分别与SP8噬菌体DNA的α链或β链混合,并缓慢冷却。结果,SP8噬菌
体侵染后形成的RNA只与α链形成DNA-RNA杂合分子。下列有关叙述错误的是( )
A.SP8噬菌体DNA加热后再经密度梯度离心,α链位于轻带
B.SP8噬菌体DNA的β链中碱基含量不遵循卡伽夫法则
C.实验结果说明转录过程以DNA的一条链为模板
D.该实验的DNA-RNA杂合分子含有未配对的单链部分
12.研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH Cl为唯一氮源的培养液中,培养1h后提取子代
4
大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋,变成单链,然后进行密度梯度离心,试管中出现两种条带(如图)。
下列说法正确的是( )
A.由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为15min
B.若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
C.解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制
13.终止子是基因中外显子的一段保守的AATAAA序列,转录到此部位后,产生AAUAAA序列,被结合
在RNA聚合酶上的延长因子识别并结合,然后在AAUAAA下游10—30个碱基的部位切断RNA,也就是
说终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。已知终止密码子有UGA、UAA、UAG,下列相关叙述错误的是( )
A.因AATAAA序列不编码蛋白质,故其发生改变不会引起性状改变
B.终止子被RNA聚合酶催化转录形成的片段中有终止密码子
C.外显子AATAAA序列中共含有2种脱氧核糖核苷酸和12个氢键
D.解旋酶和RNA聚合酶都可以改变基因片段的空间结构
14.如图为DNA分子部分结构示意图,以下叙述正确的是( )
A.DNA的稳定性与⑤有关,生物体内DNA解旋酶、DNA聚合酶、加热等可以断开⑤
B.④是一个胞嘧啶脱氧核苷酸,DNA的多样性与碱基对的排列顺序有关
C.DNA连接酶可催化⑤的形成
D.A链、B链的方向相反,骨架是磷酸和脱氧核糖
15.下列是大肠杆菌DNA单链的部分核苷酸序列,已知限制酶a在单链上的识别序列为5’-GAATTC-3’,
限制酶b在单链上的识别序列是5’-AAGCTT-3’,以下叙述正确的是( )
5’-CCTCAAGCTTTTCAG……CGCAACTTGAATTCCA-3’
A.大肠杆菌DNA中有2个游离的磷酸基团
B.同时用限制酶a和限制酶b切割大肠杆菌DNA,至少可以产生3个片段
C.已知其中一条单链片段中A+T占比为40%,则相应的DNA片段中A+T占比也是40%
D.如果该DNA上缺失了一段1500bp长度的核苷酸序列,可能导致染色体片段缺失
16.用15N标记果蝇(2n=8)的精原细胞核DNA双链,置于含14N的培养液中培养,让该精原细胞在特
定的条件下进行一次有丝分裂或减数分裂。下列有关叙述正确的是( )
A.有丝分裂中期与减数分裂第二次分裂中期,细胞核DNA数量相同
B.有丝分裂后期细胞中的核DNA分子有一半含有15N标记
C.减数第一次分裂后期含15N的染色体有8条,含15N的核DNA有16个
D.分别对减数分裂产生的四个精子的核DNA 进行密度梯度离心,其结果不同
17.λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列,在侵染大肠杆菌后。其DNA会自连环化.如图所示。下列关于λ噬菌体DNA的叙述,错误的是( )
A.DNA复制时,IDNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核苗酸
B.DNA自连环化时,同一条链的3'端与5’端连接完成环化
C.DNA自连环化时,两条单链片段都会脱去游离的磷酸基团
D.DNA自连环化后,两条单链从3端到5端的方向相反
18.科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说:成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链
(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞,使其成为成体干细胞,同时将含有相对新的合成链的染
色体分配给另一个子代细胞,这个细胞分化并最终衰老凋亡(如图所示).下列根据该假说推测正确的是
( )
A.成体干细胞通过有丝分裂使生物体内成体干细胞的数量不断增长
B.从图中可看出成体干细胞分裂时DNA进行半保留复制
C.成体干细胞的基因突变频率与其他细胞相同
D.成体干细胞分裂时等位基因随着同源染色体的分开而分离
19.关于合成 DNA 的原料——脱氧核苷酸的来源,科学家曾提出三种假说:①细胞内自主合成、②从培养
基中摄取、③二者都有。为验证三种假说,设计如下实验:将大肠杆菌在15N 标记的脱氧核苷酸培养基中培
养一代的时间,然后利用密度梯度离心分离提取的 DNA,记录离心后试管中 DNA 的位置。图 1-3 表示
DNA 在离心管中的可能位置。下列叙述不正确的( )A.若支持观点①,则实验结果为图 3
B.若支持观点②,则实验结果为图 1
C.若支持观点③,则实验结果为图 1
D.大肠杆菌的 DNA 复制遵循半保留复制原则
20.将某动物(染色体数为2n)用32P充分标记后的精子与未标记的卵细胞结合形成受精卵,随后转入基
本培养基(无32P)中继续培养。下列有关叙述,正确的是( )
A.第一次有丝分裂中期一个细胞中含有32P标记的染色体有2n个
B.第一次有丝分裂后期一个细胞中含有32P标记的染色体有n个
C.第二次有丝分裂中期一个细胞中含有32P标记的染色体有n个
D.第二次有丝分裂后期一个细胞中含有32P标记的染色体有2n个
21.取某动物(XY 型,2n=8)的一个精原细胞,在含3H 标记的胸腺嘧啶的培养基中完成一个有丝分裂周期
后形成两个相同的精原细胞,将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段交换、
实验误差和质DNA)。下列相关叙述错误的是( )
A.一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条
B.一个次级精母细胞可能有2条含3H的X 染色体
C.一个精细胞中可能有1条含3H的Y 染色体
D.该过程形成的DNA含3H的精细胞可能有 6个
22.第一代基因测序技术又叫双脱氧链终止法,它以DNA合成反应为基础,反应体系中需加入ddNTP
(有ddATP、ddGTP、ddCTP、ddTTP4种)。下图是该技术的测序原理和某待测DNA序列的电泳图谱。
下列说法错误的是( )A.反应体系中加入ddNTP的作用是使DNA复制停止
B.待分离DNA片段有可解离的基团,在电场中会带上正电荷或负电荷
C.需根据待分离DNA片段的大小用电泳缓冲液配置琼脂糖溶液浓度
D.待测DNA的碱基序列是3'-GACTGCCA-5'
23.DNA测序时,将适量待测单链DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸(用放射性同位素标记)和DNA聚合
酶分为四组,每组分别加入适量ddGTP、ddATP、ddCTP、ddTTP。在子链合成中如果利用的是dNTP则延
伸继续,如果利用的是ddNTP则终止延伸。分离4支试管中所有子链片段,分泳道进行电泳(其分离原理
仅依据分子量大小),用放射自显影法显示后结果如图,则此片段序列如_____所示( )
A.3'-GATCCGAAT-5' B.3'-TAAGCCTAG-5′
C.3'-GGAAACCTT-5' D.3'-TTCCAAAGG-5′
二、多选题
24.将某雄性动物细胞的全部DNA分子的两条链经32P标记(染色体数为2n)后,置于不含32P的培养基中
培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞,检测子细胞中的情况。下列推断正确的是( )
A.若进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞比例不一定为1/2
B.若进行减数分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为1C.若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行有丝分裂
D.若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行减数分裂
25.将一个不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含
P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图I、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有
放射性的脱氧核苷酸链)。下列叙述错误的是( )
A.大肠杆菌的DNA复制为半保留复制,其上基因的遗传遵循孟德尔遗传规律
B.大肠杆菌的DNA复制一次后产生的两个子代DNA中有4个游离的磷酸基团
C.第三次复制产生的子代DNA中I、Ⅱ两种类型的比例为1:3
D.复制n次需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是(2n-1)(m-2a)/2
26.某生物的卵原细胞在培养液中既能进行有丝分裂也能进行减数分裂。研究人员在该生物卵原细胞进行
减数分裂过程中,发现了“逆反”减数分裂现象。将一个双链均被 标记的基因A 和一个双链均被
1
标记的基因A 插入一个卵原细胞的一条染色体的两端,将此卵原细胞在普通 培养液中培养,先完成一
2
次有丝分裂,再发生如图所示的“逆反”减数分裂,共产生8个子细胞(不考虑基因突变和染色体变异)。
下列叙述错误的是( )
A.“逆反”减数分裂时,同源染色体在MⅠ分离,姐妹染色单体在MⅠ分离
B.8个子细胞中,最多有4个卵细胞同时含有 标记和 标记C.8个子细胞中,可能有1个卵细胞同时含有 标记和 标记,1个卵细胞只含 标记
D.8个子细胞中,可能有2个卵细胞同时含有 标记和 标记,6个极体含有 标记
27.将某种细菌培养在含有3H胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基上一段时间,检测发现细菌的拟核中含有两种
类型的DNA分子如图所示,虚线表示含放射性的脱氧核苷酸链。下列说法不正确的是( )
A.细菌拟核DNA第一次复制后产生的DNA分子为乙类型
B.细菌拟核DNA第三次复制后产生的DNA分子为甲、乙两种类型,比例为1∶3
C.细菌拟核DNA复制n次产生的含有放射性脱氧核苷酸链的数目为2n-2条
D.若该细菌拟核DNA分子中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占该单链碱基数的5%,那
么另一条链中T占该单链碱基数的比例的19%
28.外界因素或细胞自身因素均可引起DNA分子断裂。下图是断裂DNA的一种修复模式,其中DNA同
源序列是指具有相同或相似核苷酸序列的片段。相关叙述正确的是( )
A.酶a的作用是形成黏性末端,便于侵入同源序列
B.过程②中含同源序列的DNA会发生解旋
C.酶b是DNA聚合酶,以同源序列为模板、侵入单链为引物
D.修复DNA的核苷酸序列可能改变,这种变异属于基因重组
29.噬菌体φX174的遗传物质是单链环状DNA分子(正链)。感染宿主细胞时,首先合成其互补的负链,
形成闭合的双链DNA分子,之后正链发生断裂,产生3'—OH端,再以此为引物,以未断裂的负链为模板,在DNA聚合酶的作用下使3'—OH端不断延伸。延伸出的长链可切割、环化产生很多拷贝的环化正链,进
而与噬菌体的蛋白质颗粒组装产生子代噬菌体。其部分过程如下图所示。
下列说法错误的是( )
A.噬菌体φX174中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量相等
B.以正链为模板合成双链DNA分子时需要解旋酶参与
C.噬菌体φX174的DNA复制方式可称作半保留复制
D.该过程表明可以只以一条链为模板进行DNA的合成
三、综合题
30.CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术,Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,在单链
向导RNA(sgRNA)引导下,切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技
术的工作原理如图所示。请回答下列问题:
(1)质粒是基因工程中常用的载体,其作用是 ;质粒DNA分子需具有一个或者多个限制酶切割位
点,进入受体细胞能够自我复制,或整合到受体DNA上同步复制,还需要有 ,便于重组DNA
分子的筛选。
(2)过程①中,构建CRISPR/Cas9重组质粒需对含有特定sgRNA编码序列的DNA进行酶切,切割所需要的
酶是 ,然后将其插入到经相同酶切过的质粒上,这里一般需要用同种酶切割的原因是 。(3)过程②中,将重组质粒导入大肠杆菌细胞时需要用 处理细胞,使细胞处于能吸收周围环境的
DNA分子的生理状态;欲筛选成功转化的大肠杆菌,可通过提取细胞内的蛋白质进行检测,其运用的原理
是 。
(4)过程③~⑤中,sgRNA与Cas9蛋白形成复合体,该复合体中的sgRNA可识别并与目标DNA序列特异性
结合,该过程中所遵循的原则与DNA复制过程中的差异是 。
(5)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除一个长度为1500bp的基因,在DNA水平上判断基因敲除是否成功
所采用的方法是 。
31.图1表示真核细胞中有关物质的合成过程,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。微小
RNA(miRNA)是一类由内源基因编码的非编码单链小分子 RNA,研究表明 miRNA可导致基因“沉
默”,是参与细胞表观遗传调控的重要分子。图2表示miRNA 的产生和作用机制。请据图回答问题:(1)图1中过程②和 表示转录,该过程所需的酶是 。与①过程相比,②过程特有的碱基互补配对
方式是 。
(2)图1过程涉及的RNA分子的功能有:作为DNA复制的 、参与组成核糖体合成蛋白质、作为翻译
的模板、转运氨基酸等。过程③的模板左侧是 (3'或5')端。
(3)线粒体蛋白质99%由核基因控制合成,由图1可推断线粒体中能进行蛋白质的合成和加工,其基质中含
有少量的Ⅱ 分子。
(4)图2过程①需要的原料是 ,其产物能形成发夹结构(分子内双螺旋)是由于 。
(5)图2过程②大分子的 miRNA 前体通过核孔, (填是或否)依赖于核孔的选择透过性。过程③催
化水解的化学键位于 (基团)之间。
(6)miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的 能与靶基因 mRNA发生碱基互补配对,
进而阻止了基因表达的 过程继续进行。
32.科学家们证明DNA是遗传物质后,又研究了DNA分子的结构和功能:
(1)赫尔希和蔡斯进一步证明DNA才是真正的遗传物质。该实验分别用32P和35S标记T 噬菌体的DNA和
2
蛋白质,在下图中标记元素所在部位依次是 、 (填图1中序号)。要获得DNA被32P标记的噬
菌体,其培养方法是 。(2)图甲是DNA的结构模型图 构成了DNA分子的基本骨架,④全称是 。体内DNA复制时,
解旋酶作用于化学键 (填序号)。
(3)图乙显示DNA复制的特点 (答两点),从而提高了复制的速度。
(4)图丙中能发生碱基互补配对的分子是 。根据生成的多肽的长短判断,核糖体移动的方向是
(填“向左”或者“向右”),图中最终形成的氨基酸序列 (填“相同”或“不同”)。
(5)刑侦中经常用到DNA分子杂交技术,该技术可以根据杂合双链区的多少来比较不同生物之间的亲缘关
系,该技术依据的原理是 ,两种生物杂合双链区部位越多,说明
33.下图表示细胞中DNA分子复制的部分示意图。图中虚线表示DNA复制原点(启动DNA复制的特定
序列)所在位置;泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。(1)DNA分子的基本骨架是由 交替排列构成。图中酶2是 ,DNA分子复制过程中,除
了需要模板、酶外,还需要的条件有 。
(2)据图分析,模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中,表示5'端的是 ,判
断依据是 。
(3)某DNA分子含有48502bp(bp表示碱基对),子链延伸的速度为10bp/min,则该DNA分子完成复制约
需要30s,而实际只需要16s。据图分析,DNA分子复制时速率提升的原因有 ;在DNA分子复
制的过程中,延伸的子链紧跟着酶1,这说明DNA分子的复制是一个 的过程。
34.如图甲是DNA分子局部组成示意图,图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题。
(1)甲图中有 个游离的磷酸基团,两条脱氧核苷酸链的碱基之间通过 相连,图中显示的碱
基对中含有该键 个。
(2)图乙过程在真核细胞与原核细胞中进行的主要场所分别是 和 。
(3)图乙的DNA分子复制过程中所需的条件是 。
(4)由图可知,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制具有 的特点。
(5)已知某DNA分子共含1000个碱基对、2400个氢键,则该DNA分子中含有鸟嘌呤脱氧核苷酸 个;
若将其复制4次,共需腺嘌呤脱氧核苷酸 个。
35.1958年,科学家通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制,此后科学家便开始了有关DNA复制
起点的数目、方向等方面的研究。试回答下列问题:(1)通常一个DNA分子经复制能形成两个完全相同的DNA分子,这是因为DNA独特的 ,
为复制提供了精确的模板,通过 原则,保证了复制能够准确地进行。DNA复制开始时首先必须
解旋,从而在复制起点位置形成复制叉(如图甲所示)。因此,研究中可以根据复制叉的数量推测
。
(2)1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA呈环状)放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养,
进一步证明了DNA的半保留复制。根据图乙的大肠杆菌亲代环状DNA示意图,用简图表示复制一次和复
制两次后形成的DNA分子。(注:以“……”表示含放射性的脱氧核苷酸链) 。
(3)有一个双链均被32P标记的DNA分子,将其置于只含有31P的环境中复制3次,子代中含32P的单链与含
31P的单链数目之比为 。人探究DNA的复制从一点开始以后是单向进行的还是双向进行
的,将不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养,给予适当的条件,让其进行复
制,得到图丙所示结果,这一结果说明 。
(4)为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制,用第(2)小题的方法,观察到大肠杆菌
DNA复制的过程如图丁所示,这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是 起点复制的。