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科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制.请回答问题:(1)将两组大肠杆菌分别在15NH4Cl培养液和14NH4Cl培养液中繁殖多代,培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种___分子,作为D
 更新时间:2024-03-28 22:02:22
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问题描述:

科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制.请回答问题:

(1)将两组大肠杆菌分别在15NH4Cl培养液和14NH4Cl培养液中繁殖多代,培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种___分子,作为DNA复制的原料,最终得到含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌.

(2)实验一:从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在100℃条件下进行热变性处理,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示.热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的___发生断裂,形成两条DNA单链,因此图a中出现两个峰.

(3)实验二:研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰.若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心,则离心管中只出现一个条带.据此分析,F1DNA是由___(选填①~④中的序号)组成,作出此判断的依据是___(选填⑤~⑦中的序号,多选).

①两条15N-DNA单链

②两条14N-DNA单链

③两条既含15N、又含有14N的DNA单链

④一条15N-DNA单链、一条14N-DNA单链

⑤双链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带,排除“全保留复制”

⑥单链的F1DNA密度梯度离心结果有两个条带,排除“弥散复制”

⑦图b与图a中两个峰的位置相同,支持“半保留复制”

刘佳琪回答:
  (1)脱氧核糖核苷酸分子是DNA复制的原料,脱氧核糖核苷酸组成元素是C、H、O、N、P,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.   (2)DNA分子中碱基对之间以氢键相连,热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂,形成两条DNA单链.   (3)将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养,因合成DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA链均含14N.根据半保留复制的特点,第一代的2个DNA分子都应一条链含15N,一条链含14N.若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心,则离心管中只出现一个条带,将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,则离心管中出现的两种条带,即14N条带和15N条带,对应图b中的两个峰.   若为全保留复制,则双链的F1DNA,1个DNA分子是两条链都14N,1个DNA分子是两条链都15N,密度梯度离心结果有2个条带,1个14N条带,1个15N条带,而本实验双链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带,排除“全保留复制”.   若为分散复制则单链的F1DNA密度梯度离心结果只有1个条带,而本实验单链的F1DNA密度梯度离心结果有两个条带,排除“弥散复制”.   从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,即一个2条链15N的DNA分子和一个2条链都是14N的DNA分子,混合后放在100℃条件下进行热变性处理,成单链,然后进行密度梯度离心,应该含有2个条带,1个14N条带,1个15N条带,如图a,将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养,因合成DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA链均含14N.根据半保留复制的特点,第一代的2个DNA分子都应一条链含15N,一条链含14N,如图b,图b与图a中两个峰的位置相同,支持“半保留复制”.   故答案为:   (1)脱氧核糖核苷酸   (2)氢键   (3)④⑤⑥⑦
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