Question

【題目】DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。DNA復(fù)制時(shí)，一條子鏈?zhǔn)沁B續(xù)合成的，另一條子鏈?zhǔn)遣贿B續(xù)合成的（即先形成短鏈片段再相互連接），這種復(fù)制方式稱為半不連續(xù)復(fù)制，如圖1。

（1）DNA復(fù)制時(shí)，子鏈延伸的方向?yàn)?/span>____________（DNA單鏈中具有游離磷酸基團(tuán)的一端稱為5’末端），這一過(guò)程需要_______酶催化，該酶作用的機(jī)理是__________________。

（2）半不連續(xù)復(fù)制是1966年日本科學(xué)家岡崎提出的。為驗(yàn)證假說(shuō)，他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):讓T4噬菌體在20℃時(shí)侵染大腸桿菌70min后，將同位素3H標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分離T4噬菌體DNA并通過(guò)加熱使DNA分子變性、全部解螺旋，再進(jìn)行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大�。ǚ肿釉叫‰x試管口距離越近），并檢測(cè)相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性，結(jié)果如圖2。

①在噬菌體DNA中能夠檢測(cè)到放射性，其原因是_______________________________。

②研究表明，富含G-C堿基的DNA分子加熱變性時(shí)需要的溫度較高。推測(cè)其原因是_____________________。

③圖2中，與60秒結(jié)果相比，120秒結(jié)果中短鏈片段的量_______，原因是___________。

④研究還發(fā)現(xiàn)提取的噬菌體DNA上緊密結(jié)合了一些小RNA，根據(jù)PCR反應(yīng)所需條件推測(cè)，RNA的作用是____________________。

Answer 1

【答案】 5’→3’ DNA聚合 降低反應(yīng)的活化能 3H標(biāo)記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復(fù)制提供原料 DNA分子中G+C的比例高，氫鍵較多，分子結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定 減少 短鏈片段連接成長(zhǎng)鏈片段 作為子鏈延伸的引物

【解析】本題考查DNA的復(fù)制過(guò)程，意在考察考生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和對(duì)題意信息的分析、提取和應(yīng)用能力。

（1）DNA是反向平行的，由圖可知新鏈的形成方向都是從5’→3’，DNA形成需要DNA聚合酶的催化，其作用機(jī)理是降低反應(yīng)所需的活化能。

（2）①在噬菌體DNA中能夠檢測(cè)到放射性，其原因是同位素3H標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中，大腸桿菌吸收了3H標(biāo)記的脫氧核苷酸，此時(shí)大腸桿菌有3H標(biāo)記的脫氧核苷酸又可以為噬菌體DNA復(fù)制提供原料，所以噬菌體DNA中能夠檢測(cè)到放射性。

②富含G-C堿基的DNA分子加熱變性時(shí)需要的溫度較高，可能是因?yàn)镈NA分子中G+C的比例高，氫鍵較多，分子結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

③在圖2中分子越小離試管口距離越近，所以分析圖2可知，與60秒結(jié)果相比，120秒結(jié)果中短鏈片段的量減少，應(yīng)是因?yàn)槎替溒�段在DNA連接酶的作用下被連接成長(zhǎng)鏈片段。

④研究還發(fā)現(xiàn)提取的噬菌體DNA上緊密結(jié)合了一些小RNA，在PCR復(fù)制過(guò)程中需要引物結(jié)合到模板鏈上，所以根據(jù)PCR反應(yīng)所需條件推測(cè)，RNA的作用是作為子鏈延伸的引物。