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DNA半保留复制的推测和实验证据

知识点详情

DNA半保留复制的推测和实验证据知识点包括对DNA分子复制的推测、DNA半保留复制的实验证据分析等部分,有关DNA半保留复制的推测和实验证据的详情如下:

对DNA分子复制的推测

假说

遗传物质自我复制的假说

提出者

沃森和克里克

内容

(1)解旋:DNA分子复制时,DNA分子的双螺旋解开,配对碱基之间的氢键断裂

(2)复制:以解开的两条母链作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸依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

特点

新合成的每个DNA分子中,都保留了原来的DNA分子中的一条链,是半保留复制

DNA半保留复制的实验证据分析

(1)实验方法:放射性同位素标记法和密度梯度离心法。

(2)实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA分子密度居中。

(3)实验假设:DNA以半保留的方式复制。

(4)实验预期:离心后应出现3条DNA带。

①重带(密度最大):两条链都为15N标记的亲代双链DNA。

②中带(密度居中):一条链为14N标记,另一条链为15N标记的子代双链DNA。

③轻带(密度最小):两条链都为14N标记的子代双链DNA。

(5)实验过程

(6)过程分析

①立即取出,提取DNA→离心→全部重带。

②繁殖一代后取出,提取DNA→离心→全部中带。

③繁殖两代后取出,提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。

(7)实验结论:DNA的复制是以半保留方式进行的。

典型例题
【第1题】  

下列有关“探究DNA的复制过程”活动的叙述,正确的是(  )

A.培养过程中,大肠杆菌将利用NH4Cl中的N合成DNA的基本骨架

B.通过对第二代大肠杆菌DNA的密度梯度离心,得出DNA复制的特点为半保留复制

C.将含14N/14N-DNA的大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养若干代,所获得的大肠杆菌的DNA中都含有15N

D.将含15N/15N-DNA的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖一代后,若将提取的子代大肠杆菌DNA解旋处理后进行密度梯度离心,离心管中将只出现1个条带

【第2题】  

细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再将其移入含14N的培养基中培养,抽取亲代及子代的DNA离心分离,如图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是(  )

A.子一代DNA应为② 

B.子二代DNA应为①

C.子三代DNA应为④

D.亲代的DNA应为⑤

【第3题】  

下列有关探究DNA复制过程的说法,不正确的是(  )

A.实验利用了同位素标记法

B.细胞有丝分裂一次意味着DNA复制一次

C.密度梯度超速离心后,DNA在试管中的位置与相对分子质量无关

D.实验结果说明了DNA具有半保留复制的特点

【第4题】  

某DNA的两条链均被3H标记,将该DNA在不含标记元素的环境中连续复制两次,则所形成的4个子代DNA分子为(  )

【第5题】  

在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照);在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如下图所示:

请分析回答:

(1)由实验结果可推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链含________,另一条链含________。

(2)将第一代(Ⅰ)细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代,将所得到细菌的DNA用同样方法分离,请参照甲图,将DNA分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。

(3)若将15N-DNA(亲代)的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次,则所产生的子代DNA中全含15N(重DNA),一条链含15N(中DNA)及两条链均不含15N(轻DNA)的比例为________,在这些子代DNA中,含15N的链与全部子代DNA链的比例为________。

(4)若一个DNA分子的一条单链中=1.5,此比例在其互补链中的比值是________;在整个DNA分子中的比值是________。以该单链为模板合成的子代DNA分子中,A+G的总含量占________。

【第6题】  

下图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验,下列叙述正确的是(  )

A.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验

B.可用(NH4)2(35)SO4、(NH4)2(32)SO4分别代替15NH4Cl、14NH4Cl进行上述实验

C.试管③中b带的DNA的两条链均含有14N

D.仅比较试管②和③的结果不能证明DNA复制为半保留复制

【第7题】  

DNA的复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制三种。究竟是哪种复制方式呢?下面设计实验来证明DNA的复制方式。

实验步骤:

a.在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N—DNA(对照)。

b.在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N—DNA(亲代)。

c.将亲代含15N的大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法分离,不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。

实验预测:

(1)如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条DNA带:一条________带和一条________带,则可以排除_____________________________________。

(2)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,则可以排除________,但不能肯定是________________________。

(3)如果子代Ⅰ只有一条中密度带,再继续做子代ⅡDNA密度鉴定:若子代Ⅱ可以分出____________和________________,则可以排除分散复制,同时肯定半保留复制;如果子代Ⅱ不能分出________密度两条带,则排除________,同时确定为________。

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