2025-2026学年高中生物学北师大版(2019)必修二课时作业 遗传信息的复制(含解析)

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2025-2026学年高中生物学北师大版(2019)必修二课时作业 遗传信息的复制
一、单选题
1.梅塞尔森发现DNA半保留复制的实验被称为“生物学中最漂亮的实验”。下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A.DNA双螺旋结构的发现为该实验提供了理论基础
B.放射性同位素检测技术为实验结果检测提供了技术手段
C.密度梯度离心为DNA分子在试管分层提供了有效方法
D.假说—演绎法为该实验的研究过程提供了科学的思维方法
2.细胞内DNA复制时,一条新子链按5′→3′方向进行连续复制,而另1条链也按5′→3′方向合成新链片段一冈崎片段(如图所示)。已知DNA聚合酶不能直接起始DNA新链或冈崎片段的合成,需先借助引物酶以DNA为模板合成RNA引物,DNA聚合酶再在引物的3′—OH上聚合脱氧核苷酸。当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后,DNA聚合酶再把RNA引物去掉,换上相应的DNA片段。人体细胞内的DNA复制过程(如图)和体外进行PCR过程(如图)分别如下,则下列叙述中错误的是( )
A.引物酶、DNA聚合酶、连接酶都会催化磷酸二酯键的形成
B.上述两个过程中的DNA聚合酶都只能从子链的5′端→3′端延伸
C.细胞内DNA复制时只有一条子链可以连续复制,而PCR时所有子链都是连续复制
D.细胞内DNA复制所需引物是细胞自行合成的,PCR过程需要加入引物,子链合成后引物都会被切掉
3.某DNA分子(含有1000个碱基对)被15N标记,该分子中有400个胞嘧啶,让该DNA分子在含14N的培养基中连续复制。下列相关叙述正确的是( )
A.复制4次后得到的DNA分子中,含有15N的脱氧核苷酸链所占比例为1/32
B.第2次复制需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为1200个
C.复制3次后得到的DNA分子中A:T:C:G=3:2:3:2
D.复制5次后得到的DNA分子中2个含有15N、30个含有14N
4.冈崎等人发现DNA的一条链是“半不连续”复制的。复制时,以若干小段的RNA为引物,先在DNA模板链上合成一些短的片段(被称为“冈崎片段”),通过酶去除RNA引物后再用对应的脱氧核糖核苷酸替换,最后将冈崎片段连接成与母链等长的新链。下列有关说法错误的是( )
A.在能量的驱动下,解旋酶解开DNA双螺旋的两条链作为复制的模板
B.在DNA聚合酶的作用下,新合成的两条子链均由3'→5'的方向延伸
C.有丝分裂后期,复制出的两个子代DNA分子分开后被拉向细胞的两极
D.冈崎片段上的引物被切除和替换后,在DNA连接酶作用下连成长链
5.将人的1个造血干细胞放入含15N培养基增殖一代后,转入含14N继续增殖一代,共得到4个子细胞。相关叙述正确的是( )
A.沃森和克里克通过该实验证明了DNA的半保留复制
B.通过观察细胞放射性强弱可判断DNA在分裂中的变化规律
C.造血干细胞增殖一代后得到的2个子细胞中的DNA均含15N
D.造血干细胞增殖两代后得到的4个子细胞中的DNA均含15N
6.为验证对DNA复制方式的三种猜想(如图甲),研究人员将1个含14NDNA的某细菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养2h后提取子代细菌的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(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.由结果可推知该细菌的细胞周期大约为30 min
B.根据图乙中条带的数目和位置可以确定复制方式为半保留复制
C.解开DNA双螺旋的实质是利用解旋酶破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D.若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两种条带
7.真核生物细胞核DNA复制时,在引物的引导下,以dNTP(dATP、dGTP、dCTP和dTTP)水解两个磷酸基团后生成的脱氧核糖核苷酸为原料,合成DNA子代分子,核DNA复制时的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.该过程新合成的两条子链的核糖核苷酸序列不同
B.该DNA复制时先解旋后复制,且可能存在多起点复制
C.解旋酶和DNA聚合酶催化化学反应时都需要消耗能量
D.子链合成方向是从引物的5’端开始合成两条子链且合成方向相同
8.下图为某真核细胞DNA复制的电镜照片,其中泡状结构为复制泡,是DNA正在复制的部分相关叙述正确的是( )
A.图示复制泡中的a、b端分别为子链的3′端、5′端
B.子链的合成需要DNA聚合酶催化游离的核糖核苷酸连接到核苷酸链上
C.图示复制泡中的每条子链都是部分连续合成、部分不连续合成的
D.图示真核细胞DNA分子复制具有边解旋边复制、单起点双向复制的特点
9.真核细胞中DNA复制过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.多起点双向复制能保证DNA在短时间内完成复制
B.DNA复制时,子链延伸方向为5'→3'
C.复制过程中氢键的断裂和形成都需要DNA聚合酶的催化
D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
10.下图为果蝇DNA的电镜照片,箭头所指泡状结构为复制泡,是DNA上正在复制的部分。下列说法错误的是( )
A.③的DNA复制起始的时间早于①和②
B.果蝇精原细胞复制泡出现的时间为细胞分裂前的间期
C.DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性
D.果蝇DNA复制时会形成多个复制泡,说明DNA复制是多起点复制
11.一个亲代DNA复制两次可产生四个子代DNA。若用白色表示亲代DNA双链,灰色表示第一次复制出的DNA子链,黑色表示第二次复制出的DNA子链,则四个子代DNA可表示为( )
A. B.
C. D.
12.如图亲代DNA分子有a和d两条链,据图分析错误的是( )
A.不考虑变异的情况下,图中b链和c链的碱基序列完全相同
B.题图表示DNA分子的半保留复制过程,A、B分别是解旋酶和DNA聚合酶
C.若a链和d链中含有15N,只提供14N的原料复制3次后,脱氧核苷酸链中含15N的占1/8
D.若亲代DNA分子一条链上的一个G变成了A,则经过n次复制后,发生突变的DNA分子占总数的1/2
13.如图所示为DNA分子复制的示意图,用荧光蛋白标记Rep蛋白(一种解旋酶),下列相关叙述错误的是( )
A.通过荧光蛋白的运动情况可大致推测出DNA的复制速率
B.DNA结合蛋白的作用是促进DNA子链由5’端向3’端延伸
C.核DNA复制过程中,可检测到多个荧光蛋白在DNA上移动
D.DNA复制表现为边解旋边复制且有一条子链并不能连续延伸
14.某DNA分子片段中共含有3000个碱基,其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,将全部复制产物进行密度梯度离心,得到图甲结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到图乙结果。下列有关分析正确的是( )
A.X层与Y层中DNA分子质量比大于1:3
B.Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3600个
C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3倍
D.W层与Z层的核苷酸数之比是4:1
15.真核生物DNA复制时,其中一条链不是连续复制的,该链逐段延伸,这些片段称为冈崎片段。如图是真核生物DNA复制的部分示意图,甲链、乙链是新合成的子链,RNA引物是一段引导DNA子链合成的RNA片段。冈崎片段中RNA引物的去除由RNA酶H2和FEN1蛋白共同催化完成。RNA酶H2可在靠近RNA与DNA的连接处切开引物,而FEN1蛋白可彻底降解RNA片段。下列有关叙述正确的是( )
A.DNA聚合酶通过催化氢键的形成来连接冈崎片段
B.RNA引物可为DNA聚合酶连接脱氧核苷酸提供3′端
C.RNA酶H2和FEN1蛋白都具有高效性,且二者产物相同
D.DNA复制完成后,甲链与乙链可相互盘绕形成双螺旋结构
16.如图所示是研究DNA复制方式的实验,根据这些实验结果进行的推论,正确的是( )
菌种:大肠杆菌
培养条件与方法:
(1)在含15N的培养基培养若干代,使DNA均被15N标记(甲图)
(2)转至14N的培养基培养,每30分钟繁殖一代
(3)取出每代DNA样本,并离心分层结果模拟图:
①丙是转入14N培养基中复制一代的结果
②乙是转入14N培养基中复制二代的结果
③出现丁的结果至少需要60分钟
④戊图表示复制三代后不再具有15N标记的DNA
A.①④ B.①③ C.②③ D.①②③
17.5-BrU(5—溴尿嘧啶)既可以与A配对,又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5—BrU五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经过几次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换( )
A.2次 B.3次 C.4次 D.5次
二、填空题
18.某校生物兴趣小组的同学使用超轻黏土制作如图两种染色体模型,Ⅰ和Ⅱ表示一对常染色,Ⅲ和Ⅳ表示一对性染色体;图2中加入白色黏土模拟双链DNA均被15N完全标记后形成的染色体。回答下列问题:
(1)使用超轻黏土制作染色体属于构建______________模型,此外沃森和克里克制作的著名的______________也能直观表达认识对象的特征。
(2)根据图1展示,着丝粒:染色体:染色单体:核DNA=______________。若该模型模拟的个体产生了一个aXBYb的配子,原因可能是______________
(3)在活细胞中欲获得15N完全标记的DNA,需将有细胞周期的细胞置于含15N的培养基中进行连续培养,DNA复制的条件有____________。由于DNA复制的方式为____________,复制一次后得到的子代DNA标记情况为____________,复制n次后可筛选获得大量完全标记DNA。
(4)不考虑互换等,若某精原细胞中的染色体均如图2中被15N完全标记,将该细胞置于普通培养基中先进行一次有丝分裂再进行减数分裂。产生的精子中含15N的有________个。
19.抗生素通常用于治疗细菌感染引起的疾病,其治疗疾病的机理有多种,比如有的能干扰细菌细胞壁的形成,有的可以抑制细菌DNA的复制,有的可以干扰细菌蛋白质的合成等。回答下列问题:
(1)细菌的DNA主要分布于___,DNA的两条链中配对碱基通过___相连。
(2)DNA复制需要的酶主要有___,其之所以能准确复制,原因是___。
(3)四环素、链霉素等都可以干扰细菌蛋白质的合成,请结合蛋白质合成的过程及条件,推测可能的原因_______(答出两点即可)
20.请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题:
(1)DNA分子复制的时间是_____,一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠_____连接。
(2)在DNA分子模型构建实验中,如果用一种长度的塑料片代表A和G,用另一种长度的塑料代表C和T,那么由此构建而成的DNA分子双螺旋的整条模型粗细_____,原因是_____。
(3)科学家在研究DNA分子复制方式时运用的主要技术是_____和_____。DNA分子复制时的解旋在细胞中需要解旋酶的催化,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制的特点是_____。DNA分子解旋在体外通过加热也能实现,研究发现有些DNA分子加热变性时需要的温度较高,推测其原因是_____。
21.科恩伯格(Kornbrg)曾以噬菌体DNA为引物,用四种脱氧核苷酸为原料,加入适量ATP和DNA聚合酶,在试管中使游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA,这种半人工合成的DNA也能够在寄主(细菌)体内复制。请据此回答下列问题:
(1)该实验说明的问题是________________________________________。
(2)加入ATP的目的是________________________________________。
(3)加入DNA聚合酶的目的是________________________________________。
(4)若DNA是在细菌细胞内合成,则其场所是___________;若在真菌细胞内合成,其场所可能是_______________________;若在高等植物叶肉细胞内合成,其场所又可能是_______________________。
参考答案
1.答案:B
解析:A、DNA双螺旋结构的发现是该实验提出假说的依据,因此能为该实验提供必要的理论基础,A正确;
B、梅塞尔森和斯塔尔将15N标记的大肠杆菌转移到14N的普通培养液中培养,收集大肠杆菌并提取DNA,对其密度梯度离心,15N不具备放射性,因此不需要用放射性同位素检测技术进行检测,B错误;
C、该实验利用密度梯度离心技术让不同密度的DNA分层,从而证明了半保留复制,因此密度梯度离心为DNA分子在试管分层提供了有效方法,C正确;
D、梅塞尔森和斯塔尔在实验之前进行演绎推理观察到与演绎一致的预期现象后,实验证明了“DNA的半保留复制”,因此假说一演绎法为该实验的研究过程提供了科学的思维方法,D正确。
故选B。
2.答案:D
解析:A、引物酶能合成RNA引物,其本质是形成磷酸二酯键连接核糖核苷酸;DNA聚合酶连接脱氧核苷酸,也是形成磷酸二酯键;连接酶连接冈崎片段,同样是催化磷酸二酯键的形成,因此引物酶、DNA聚合酶、连接酶都会催化磷酸二酯键的形成,A正确;
B、DNA聚合酶催化DNA的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸,B正确;
C、在细胞内DNA复制时,只有一条子链可以连续复制,另一条不连续,在PCR过程中,两条子链都是连续复制的,C正确;
D、细胞内DNA复制所需引物是细胞自行合成的,PCR过程需要加入引物,引物是不会被切掉的,D错误。
故选D。
3.答案:B
解析:DNA分子含1000个碱基对,C=400,则G=400,A=T=600。复制4次后共16个DNA分子,32条链,含15N的链2条,占比1/16(A错误);第2次复制新增2个DNA分子,需A=2×600=1200(B正确);DNA复制遵循碱基互补配对,子代DNA中A:T:C:G=600:600:400:400=3:3:2:2(C错
误);复制5次后共32个DNA分子,均含14N,其中2个含15N(D错误)。故选B。
4.答案:B
解析:A、在DNA复制过程中,解旋酶解开DNA双螺旋的两条链作为复制的模板,这一过程需要能量驱动,A正确;
B、DNA聚合酶只能在5’→3’方向上合成新的DNA链,因此新合成的两条子链中,一条是连续合成的(前导链),另一条是以冈崎片段的形式不连续合成的(后随链),B错误;
C、有丝分裂后期,复制出的两个子代DNA分子,即位于姐妹染色单体上的DNA分子分开后被拉向细胞的两极,C正确;
D、冈崎片段是指在DNA模板链上合成一些短的片段,冈崎片段上的引物被切除和替换后,在DNA连接酶的作用下连成长链,D正确。
故选B。
5.答案:C
解析:A、证明DNA半保留复制的是梅塞尔森和斯塔尔的实验,而不是沃森和克里克通过该实验证明的,A错误;
B、15N没有放射性,不能通过观察细胞放射性强弱判断DNA在分裂中的变化规律,B错误;
C、DNA进行半保留复制,将人的1个造血干细胞放入含1N培养基增殖一代,即进行一次DNA复制,新合成的DNA分子都含有一条含15N的母链和一条新合成的子链,所以得到的2个子细胞中的DNA均含15N,C正确;
D、造血干细胞在含15N培养基增殖一代后,DNA都为一条链含15N,一条链含14N,转入含14N培养基继续增殖一代,第二次复制后形成的DNA分子有两种,一种是一条链含15N,一条链含14N,另一种是两条链都含14N,在细胞分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离并随机移向两极,所以4个子细胞中的DNA并非均含15N,D错误。故选C。
6.答案:D
解析:本题考查DNA复制方式的验证实验。将含14N的细菌转移到15N培养液中,培养2h后DNA单链有14N(条带1)和15N(条带2),含量比为1:7,说明复制了3次(23=8条单链,1条14N,7条15N),细胞周期为2÷3≈40min,A错误;图乙是单链离心结果,全保留、半保留、弥散复制的单链离心都只有两种条带,无法确定复制方式,B错误;解开DNA双螺旋破坏的是碱基对间的氢键,不是磷酸二酯键,C错误;若直接离心子代DNA,半保留复制会出现中带(14N~15N)和重带(15N~15N),共两种条带,D正确。故选D。
7.答案:C
解析:DNA复制的原料是脱氧核糖核苷酸,而非核糖核苷酸,A错误;DNA复制是边解旋边复制,而非先解旋后复制,B错误;解旋酶解开DNA双链需消耗ATP,DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成也需消耗ATP,C正确;子链合成方向是从引物的3'端开始(DNA聚合酶只能从3'端延伸子链),两条子链合成方向相反(因DNA双链反向平行),D错误。故选C。
8.答案:C
解析:A、DNA分子复制时子链是从5'端向3'端延伸的,故图2中复制泡a端为子链的5'端,b端为3'端,A错误; B、子链的合成需要DNA聚合酶催化游离的脱氧核糖核苷酸连接到核苷酸链上,B错误; C、由图可知,复制泡中的每条子链都是部分连续合成、部分不连续合成的,C正确; D、由图可知,果蝇DNA分子复制具有双向边解旋边复制的特点,D错误。
故选:C。
9.答案:C
解析:多起点双向复制能保证DNA在短时间内完成复制,A正确;双链DNA的两条链反向平行,复制的方向是5'→3',所以DNA复制时两条子链的延伸方向相反,B正确;复制过程中氢键的断裂需要解旋酶的催化,而氢键的形成不需要酶的催化,C错误;DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,D正确。
10.答案:A
解析:复制泡越大,说明复制开始时间越早,①的复制泡最大,起始时间早于②和③,A错误;果蝇精原细胞DNA复制发生在细胞分裂前的间期,B正确;DNA复制将遗传信息从亲代传递给子代,保持连续性,C正确;多个复制泡说明DNA多起点复制,提高复制效率,D正确。故选A。
11.答案:D
解析:DNA的复制为半保留复制,如果亲本DNA分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的DNA子链,则复制一次获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条灰色链,黑色表示第二次复制出的DNA子链,则第二次复制形成的4个DNA分子中,2个DNA分子均含有一条白色链和一条黑色链,2个DNA分子均含有一条灰色链和一条黑色链,即D正确,ABC错误。故选D。
12.答案:A
解析:不考虑变异的情况下,图中b链和a链的碱基互补,所以b链和d链的碱基序列完全相同,与c链的碱基序列也是互补关系;题图表示DNA分子的半保留复制过程,A酶是解旋酶,使DNA分子的双螺旋结构解开,B酶是DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸聚合形成DNA分子;若a链和d链中含有15N,即亲代的DNA分子含有15N,提供14N的原料复制3次后,共形成8个DNA分子,16条脱氧核苷酸链,含有15N的共2条,占总数的1/8;因为DNA分子的复制方式是半保留复制,所以若亲代DNA分子一条链上的G变成了A,经过n次复制后,发生突变的DNA分子占DNA分子总数的1/2。
13.答案:B
解析:A.因为用荧光蛋白标记了Rep蛋白(解旋酶),Rep蛋白参与DNA解旋过程, DNA边解旋边复制,所以通过观察荧光蛋白的运动情况,能够大致推测出 DNA 的复制速率,A正确;
B、DNA单链结合蛋白与DNA单链区域结合,可防止两条互补单链再次结合,从而保证DNA复制的正常进行,DNA聚合酶促进DNA子链由5'端向3端延伸,B错误;
C、核DNA复制是多起点进行的,每个起点都需要 Rep 蛋白来解旋,所以在核 DNA复制过程中,可检测到多个荧光蛋白在 DNA上移动,C正确;
D、从图中可以看出,DNA 复制表现为边解旋边复制,并且其中一条子链是不连续延伸的,D正确。
故选B。
14.答案:C
解析:A、X层(2个DNA含有14N和15N)与Y层(6个DNA只含15N)中DNA分子质量比小于1:3,A错误; B、1个DNA中鸟嘌呤G=450个,Y层(6个DNA只含15N)中含15N标记的鸟嘌呤G=450×6=2700个,B错误; C、在DNA分子中,碱基对之间通过氢键相连,DNA分子复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N,所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3,C正确; D、由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链,所以W层与Z层的核苷酸之比为14:2=7:1,D错误。
故选:C。
15.答案:B
解析:DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成,连接脱氧核苷酸,A错误;RNA引物的3′端可作为DNA聚合酶的起始结合位点,引导脱氧核苷酸连接,B正确;RNA酶H2切开RNA-DNA连接处,产物为含RNA片段的DNA;FEN1蛋白彻底降解RNA,产物为DNA和核糖核苷酸,二者产物不同,C错误;DNA复制为半保留复制,甲链与母链之一配对,乙链与另一母链配对,甲、乙链不直接形成双螺旋,D错误。故选B。
16.答案:B
解析:①由于分子复制是半保留复制,而丙中是全中,所以丙是转入培养基中复制一代的结果,正确;②乙中是1/2 重、1/2中,而分子复制是半保留复制,所以复制后不可能有全重的存在,错误;③丁中是1/2中、1/2轻,说明已复制2次.而复制一次需要30分钟,所以出现丁的结果至少需要60分钟,正确;④戊中为全轻.表示不具有标记;而分子复制是半保留复制,标记两条链一直存在,错误。所以正确的有①③。
17.答案:B
解析:根据题意5-BrU可以与A配对,又可以和C配对,所以T-A在第一次复制后会出现异常的碱基配对:5-BrU-A,这种异常的碱基对在第二次复制后会出现异常的碱基配对5-BrU-C,而5-BrU-C在第三次复制后会出现G-C配对,所以需要经过3次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T-A到G-C的替换,B正确。故选B。
18.答案:(1)物理;DNA双螺旋结构(模型)
(2)1:1:2:2;减数分裂Ⅰ后期,Ⅲ和Ⅳ(X和Y染色体)进入细胞同一极
(3)模板、能量、酶、原料;半保留复制DNA两条链中一条含N标记,一条不含
(4)8
解析:(1)生物学研究中,人们时常会构建模型,模型的形式很多,包括物理模型、概念模型和数学模型。以实物或者图画的形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,使用超轻黏土制作染色体属于构建物理模型,沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋模型也属于构建物理模型。
(2)图1中同源染色体联会,表示减数第一次分裂前期,着丝粒:染色体:染色单体:核DNA=1:1:2:2。I和Ⅱ表示一对常染色体,Ⅲ和Ⅳ表示一对性染色体,若该模型模拟的个体产生了一个axBYb的配子,原因可能是减数分裂I后期,同源染色体Ⅲ和IⅣ(X和Y染色体)进入细胞同一极导致的。
(3)DNA复制的条件有:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶。由于DNA的半保留复制,需将有细胞周期的细胞置于含15N的培养基中进行连续培养,复制制一次后,DNA两条链中一条含15N标记,一条不含15N标记。
(4)若某精原细胞中的染色体被15N完全标记,将该细胞置于(含14N)普通培养基中先进行一次有丝分裂产生两个细胞,再进行减数分裂产生8个精子。
19.答案:(1)拟核;氢键
(2)解旋酶、DNA聚合酶;DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对保证了复制准确进行
(3)干扰RNA聚合酶与DNA的结合;阻止tRNA和mRNA的结合;干扰核糖体的形成等
解析:(1)细菌的DNA主要分布于拟核,在细胞质的质粒中也有分布。DNA的两条链中配对碱基通过氢键相连。
(2)DNA复制需要解旋酶解旋,并由DNA聚合酶将游离的脱氧核糖核苷酸连接成子链。由于DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对保证了复制准确进行,所以DNA能精确的复制。
(3)蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个过程,其中任何一个过程受阻,蛋白质均不能合成。四环素、链霉素等都可以干扰细菌蛋白质的合成,可能的原因有:四环素、链霉素等干扰了RNA聚合酶与DNA的结合,阻止了DNA的转录,不能形成翻译的模板,进而不能翻译形成蛋白质;也可能是四环素、链霉素等阻止了tRNA和mRNA的结合,使翻译不能进行;或是干扰核糖体的形成,使蛋白质合成的场所缺失,最终导致蛋白质不能形成。
20.答案:(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期(细胞分裂间期);—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
(2)相同;嘌呤必定与嘧啶互补配对
(3)同位素示踪技术(同位素标记技术);密度梯度离心技术;边解旋边复制;该DNA分子中G—C碱基的比例高,氢键较多,分子结构更加稳定,体外解旋时需要更高的温度
解析:(1)DNA复制的时间是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期;一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接。
(2)DNA分子的结构中碱基互补配对,A、T配对,G、C配对,所以形成的DNA分子直径相同。
(3)科学家用15N标记核苷酸作为DNA复制的原材料追踪复制的过程,再利用密度梯度离心将不同质量的DNA分子分离,所以运用了同位素示踪技术和密度梯度离心法,解旋需要解旋酶的催化,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制有边解旋边复制的特点,A—T碱基对有两个氢键,G—C碱基对有三个氢键,有的DNA分子解旋需要的温度高,是因为该DNA分子中G—C碱基的比例高,氢键较多,分子结构更加稳定。
21.答案:(1)在一定条件下,DNA具有自我复制的功能
(2)提供能量
(3)催化新DNA链的合成
(4)拟核;细胞核和线粒体;细胞核、线粒体和叶绿体
解析:(1)通过该实验可知,加入噬菌体DNA为引物,最终得到了子代噬菌体DNA,说明在一定条件下,DNA分子能完成自我复制。
(2)由小分子的脱氧核苷酸聚合成大分子的DNA,是一个耗能过程,需要ATP作为直接供能物质。
(3)DNA的复制过程为酶促反应,需多种酶催化,其中,DNA聚合酶主要是促进DNA链的合成。
(4)在生物体内,有DNA的场所均可完成DNA的复制,不同类型的细胞内,DNA的复制场所有区别。细菌属于原核生物,其细胞中不含成形的细胞核,DNA的合成场所是拟核;真菌细胞DNA合成的场所有细胞核和线粒体。高等植物叶肉细胞内,DNA的合成场所有细胞核、线粒体、叶绿体。
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