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非选择题-解答题 适中0.65 引用1 组卷116
早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2.请分析回答:

(1)双链DNA复制时,子链延伸的方向为 _____ (填“5′→3′”或“3′→5′”),这一过程需要 _____ 酶催化。大肠杆菌DNA呈环状,环状DNA分子中每个磷酸基连接 _____个脱氧核糖,其上基因的特异性是由 _____决定。
(2)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量,但能_____。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是 _____
(3)从图1中可以看出,除了半不连续复制之外,DNA复制还有_____的特点。(填2点)
(4)图2中,与30秒结果相比,120秒结果中短链片段减少的原因是_____
(5)该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是_____。(填标号)
①每个时间内,细胞中均能检测到较多的短链片段
②每个时间对应曲线峰值随着时间的增加离试管口的距离偏大
③每个时间放射性强度随时间的增加而变大
(6)为证明DNA复制的方式为半保留复制而不是全保留复制,科学家利用大肠杆菌进行了相关实验:将大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养若干代,再将其转移到14NH4Cl培养液中培养,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心,记录离心后试管中DNA带的位置。如图3表示几种可能的离心结果,则:
①大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,如果DNA为全保留复制,则DNA带的分布应如图中试管 _____所示;如果为半保留复制,DNA带的分布应如图中试管 _____所示。
②在整个实验中出现了甲、乙、丙三条带,证明DNA是半保留复制,则大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代后,含15N的DNA分子占 _____%。
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知识点:DNA分子的复制过程、特点及意义 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请分析回答:

(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是________________________________
(2)若1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,该DNA连续复制四次,在第四次复制时需要消耗___________个胞嘧啶脱氧核苷酸,复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有________个。
(3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶的作用是: ____________________。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是______________________________________________
(4)图2中:与60秒结果相比,120秒结果中短链片段减少的原因是___。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是_________________

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