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高中 | 第3节 DNA的复制题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第三章 基因的本质
第3节 DNA的复制
关于$\rm DNA$分子的复制方式主要有两种假说,如图$\rm 1$所示。科学家运用同位素标记、密度梯度离心等方法研究$\rm DNA$复制的机制。请回答问题:
研究者将大肠杆菌在含有$\rm ^{15}NH_{4}Cl$的培养液中培养一段时间,使大肠杆菌繁殖多代(大肠杆菌约$\rm 20$分钟繁殖一代)。培养液中的$\rm N$可被大肠杆菌用于合成 ,进一步作为$\rm DNA$复制的原料。
脱氧(核糖)核苷酸
"]]脱氧核糖核苷酸分子是$\rm DNA$复制的原料,脱氧核糖核苷酸组成元素是$\rm C$、$\rm H$、$\rm O$、$\rm N$、$\rm P$,因此培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种脱氧核糖核苷酸,进一步作为$\rm DNA$复制的原料。
从上述培养液中取部分菌液,提取大肠杆菌$\rm DNA$(图$\rm 2A$)。经密度梯度离心后,测定溶液的紫外光吸收光谱(注:紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中$\rm DNA$的主要分布位置,峰值越大,表明该位置的$\rm DNA$数量越多),结果如图$\rm 3a$所示,峰值出现在离心管的$\rm P$处。此时大肠杆菌内$\rm DNA$分子两条链被标记的情况是 。该步骤的目的是 。
两条链均被$\\rm ^{15}N$标记;提取亲代$\\rm DNA$分子,作为对照组
"]]据图可知,图$\rm 2A$中是用$\rm ^{15}N$标记大肠杆菌的$\rm DNA$分子,经过一段时间培养后$\rm DNA$的两条链均带上$\rm ^{15}N$标记,经密度梯度离心后$\rm DNA$分子会靠近试管的底部,该步的主要目的是以亲代$\rm DNA$分子的分布为对照看$\rm DNA$复制一代并经密度梯度离心后试管中$\rm DNA$分子如何分布来进一步确认$\rm DNA$复制的方式:若试管中没有出现位置不同的两条带,就可以排除全保留复制。
将图$\rm 2A$中的大肠杆菌转移到含有$\rm 14NH_{4}Cl$的培养液中继续培养(图$\rm 2B$)。在培养到$\rm 6$、$\rm 13$、$\rm 20$分钟时,分别取样,提取大肠杆菌$\rm DNA$,经密度梯度离心后,测定紫外光吸收光谱,结果如图$\rm 3$中$\rm b$、$\rm c$、$\rm d$所示。
①若全保留复制这一假说成立,则$\rm 20$分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点$\rm P$的关系为 。
$\rm A$.峰值个数为$\rm 1$,峰值出现在$\rm P$点的位置
$\rm B$.峰值个数为$\rm 2$,一个峰值出现在$\rm P$点的位置,另一个峰值出现在$\rm Q$点上方
$\rm C$.峰值个数为$\rm 1$,峰值出现在$\rm Q$点的位置
$\rm D$.峰值个数为$\rm 2$,一个峰值出现在$\rm P$点的位置,另一个峰值出现在$\rm Q$点的位置
②现有实验结果 (选填“是”或“否”)支持半保留复制假说。
③根据半保留复制,$\rm 40$分钟时测定的$\rm DNA$紫外吸收光谱预期有 个峰值,峰值的位置 。
$\\rm B$;是;$\\rm 2/$两;一个峰值出现在$\\rm Q$点,一个峰值在$\\rm Q$点的上方
"]]①若$\rm DNA$的复制方式为全保留复制,则$\rm 20$分钟后($\rm DNA$复制一代)会出现$\rm ^{15}N/{^{15}N}-DNA$和$\rm ^{14}N/{^{14}N}-DNA$两种数量相等的$\rm DNA$分子,显示出的紫外光吸收光谱即为$\rm 2$个峰值,一个峰值$\rm ^{15}N/{^{15}N}-DNA$出现在$\rm P$点的位置,另一个$\rm ^{14}N/{^{14}N}-DNA$峰值出现在$\rm Q$点($\rm ^{15}N/{^{14}N}-DNA$)上方,即$\rm B$正确,$\rm ACD$错误。
故选$\rm B$。
②若为全保留复制,子一代有$\rm ^{15}N/{^{15}N}-DNA$和$\rm ^{14}N/{^{14}N}-DNA$两种数量相等的$\rm DNA$分子,若为半保留复制,则子一代只有$\rm ^{15}N/{^{14}N}-DNA$一种$\rm DNA$分子,现有实验结果表明,子一代$\rm DNA$只有一种类型,且都比亲代$\rm DNA$($\rm ^{15}N/{^{15}N}-DNA$)轻,否定了全保留复制假说,且支持半保留复制假说。
③若$\rm DNA$复制方式为半保留复制,则$\rm 40$分钟后($\rm DNA$复制$\rm 2$代)会出现$\rm ^{15}N/{^{14}N}-DNA$和$\rm ^{14}N/{^{14}N}-DNA$两种数量相等的$\rm DNA$分子,预期显示出的紫外光吸收光谱即为$\rm 2$个峰值,分别在$\rm Q$点和$\rm Q$点的上方。
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