题目内容
【题目】研究表明,无论是真核生物还是原核生物细胞中,DNA复制的起始必须先合成一段长度约为10个核苷酸左右的RNA分子作为引物.下图是验证DNA复制需要RNA分子作为引物的实验过程,M13噬菌体是一种单链环状DNA病毒,侵入大肠杆菌后能复制形成双链环状DNA,利福平是一种RNA聚合酶抑制剂.请分析回答:
(1)M13噬菌体的单链环状DNA复制开始时,首先需要通过转录过程合成一小段RNA,转录过程需要的原料是 . 若M13噬菌体的单链环状DNA中各种碱基的含量为:a%A,b%G,c%T和d%C,则双链环状DNA中,碱基A的含量为 .
(2)与实验一相比,实验二无M13双链环状DNA的原因是 , 实验三有M13双链环状DNA的原因是 .
(3)生物体内DNA复制过程中,子链延伸需要引物的原因是 , 子链片段在作用下连接起来.
(4)PCR技术通常需要长度为20~30个核苷酸的DNA片段作为引物,如果引物过短,则对扩增结果的影响是 .
【答案】
(1)核糖核苷酸;
(2)利福平抑制了大肠杆菌细胞内RNA聚合酶的活性,无法合成RNA作为复制的引物;加入利福平之前,大肠杆菌细胞内已经合成的RNA仍能作为复制的引物
(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到已有的核酸片段上;DNA连接酶
(4)会扩增出更多的非目标DNA分子
【解析】解:(1)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,转录过程需要的原料是核糖核苷酸;在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,若M13噬菌体的单链环状DNA中各种碱基的含量为:a%A,b%G,c%T和d%C,则双链环状DNA中,碱基A的含量为(a%+c%)÷2.(2)根据实验分析:与实验一相比,实验二利福平抑制了大肠杆菌细胞内RNA聚合酶的活性,无法合成RNA作为复制的引物,故无M13双链环状DNA;而实验三加入利福平之前,大肠杆菌细胞内已经合成的RNA仍能作为复制的引物,故有M13双链环状DNA合成.(3)生物体内DNA复制过程中,DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到已有的核酸片段上,故子链延伸需要引物,子链片段在DNA连接酶作用下连接起来.(4)PCR技术通常需要长度为20~30个核苷酸的DNA片段作为引物,如果引物过短,则根据碱基配对原则,会扩增出更多的非目标DNA分子.
所以答案是:(1)核糖核苷酸 (2)利福平抑制了大肠杆菌细胞内RNA聚合酶的活性,无法合成RNA作为复制的引物 加入利福平之前,大肠杆菌细胞内已经合成的RNA仍能作为复制的引物(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到已有的核酸片段上 DNA连接酶(4)会扩增出更多的非目标DNA分子
【考点精析】解答此题的关键在于理解DNA分子的复制的相关知识,掌握DNA的复制是以亲代DNA分子两条链为模板,合成子代DNA的过程.