题目内容
【题目】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,做出此判断的依据是_______(选填⑤~⑦中的序号)。
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”
【答案】脱氧核糖核苷酸氢键④⑤⑥⑦
【解析】
DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。分析题图:图a: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;图b: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。
(1)脱氧核糖核苷酸分子是DNA复制的原料,且脱氧核糖核苷酸组成元素是C、H、O、N、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。
(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(④)。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”( ⑤);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”( ⑥);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”( ⑦)。
【题目】基因工程在农业中的应用发展迅速,基因可导入农作物中,用于改良该农作物的性状.通过多重PCR技术可扩增并检测转基因农作物的外源基因成分.多重PCR是在一个PCR反应体系中加入多对引物,针对多个DNA模板或同一模板的不同区域,扩增多个目的基因的PCR 技术.请回答:
(1)我国科学家将Bt毒蛋白基因、鱼的抗冻蛋白基因、控制果实成熟的基因导入农作物,可获得、、延熟的转基因作物.
(2)引物是根据的一段核苷酸序列合成的,每种基因扩增需要一对引物的原因是 . 表是A、B、C三种基因的引物,据表分析,引物特异性主要体现在 .
A基因 | 引物1 | 5′GCTCCTACAAATGCCATCATTGC3′ |
引物2 | 5′GATAGTGGGATTGTGCGTCATCCC3′ | |
B基因 | 引物1 | 5′TGAATCCTGTTGCCGGTCTT3′ |
引物2 | 5′AAATGTATAATTGCGGGACTCTAATC3′ | |
C基因 | 引物1 | 5′CCTTCATGTTCGGCGGTCTCG3′ |
引物2 | 5′GCGTCATGATCGGCTCGATG3′ |
(3)PCR过程中温度从90℃降到55﹣60℃的目的是 .
(4)检测人员通过多重PCR技术确定农作物中是否含有A、B、C三种转基因.将A、B、C三种基因和待测的农作物基因样品进行PCR,扩增后的产物再进行电泳,结果如图.据图分析:含有三种转基因的农作物是 , 判断依据是 .
(5)与PCR技术相比,多重PCR技术的优势是