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高中生物学
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综合题
1.
(2023高一下·南山期末)
双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2s、7s、15s、30s、60s、120s后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请分析回答:
(1) 以
3
H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是
。
(2) 若1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,该DNA连续复制四次,在第四次复制时需要消耗
个胞嘧啶脱氧核苷酸,复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有
个。
(3) DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是
。
(4) 图2中,与60s结果相比,120s结果中短链片段减少的原因是
。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是
。
(5) 除少数病毒外,所有生物的DNA都由4种相同的碱基组成,试从生命起源和进化的角度说明原因
。
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