【題目】下圖為大腸桿菌細胞內(nèi)某基因結(jié)構(gòu)示意圖,已知該基因共由 1000 對脫氧核苷酸組成,其中堿基 A 20%,一條鏈已被15N標記。請回答:

1)基因是有____________ DNA 片段,該基因位于細胞的____________DNA 上。

2)該基因在復(fù)制時,作用于②的酶是___________________,該過程__________(是/否)需要 ATP;催化①形成的酶為______________________。

3)若該基因復(fù)制 3 次,則需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸_________個。

4)若該基因在含 15N 的培養(yǎng)液中復(fù)制 5 次,子代中含15N DNA __________%。

5)由該基因轉(zhuǎn)錄出的 mRNA 中,A U 的總數(shù)占總堿基數(shù)__________%

6)基因能夠儲存足夠量的遺傳信息,___________________的千變?nèi)f化,構(gòu)成了基因的多樣性;堿基的特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個基因的___________性。

【答案】遺傳效應(yīng) 擬核 DNA 解旋酶 DNA 聚合酶和 DNA 連接酶 4200 100 40 堿基排列順序 特異

【解析】

該題主要考察了DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制過程及相關(guān)計算,DNA分子是由兩條單鏈反向平行連接,遵循堿基配對原則。DNA的復(fù)制是一種半保留復(fù)制過程,該過程需要以DNA的兩條鏈為模板,游離的脫氧核苷酸為原料,在解旋酶和DNA聚合酶的作用下,消耗能量完成的。根據(jù)堿基互補原則推導(dǎo)復(fù)制和轉(zhuǎn)錄古城的相關(guān)計算,是解答本題的關(guān)鍵。

1)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段;題干中描述研究對象為大腸桿菌,所以該基因最有可能位于擬核DNA上;

2)根據(jù)DNA的結(jié)構(gòu)推斷圖中①為磷酸二酯鍵,②為氫鍵,在DNA復(fù)制時,作用于氫鍵的為DNA解旋酶;該過程需要消耗ATP;催化形成磷酸二酯鍵的酶是DNA聚合酶;

3)該基因共有1000個堿基對,即2000個堿基,已知腺嘌呤占20%,根據(jù)堿基互補配對原則可知,A=T,C=G,該基因中鳥嘌呤核苷酸的個數(shù)為2000×1-20%×2/2=600個,DNA復(fù)制3次后形成8DNA分子,其中有兩個DNA含有親代的兩條單鏈,因此需要的游離鳥嘌呤核苷酸的個數(shù)為600×8-1=4200個;

4)該基因在含 15N 的培養(yǎng)液中復(fù)制后,每個新合成的子鏈均被15N標記,由于DNA的半保留復(fù)制,每個DNA分子均含有新合成的子鏈,所以子代中含15N DNA 100%;

5)該基因中A20%,則T20%AT=40%,所以每條單鏈中AT=40%,轉(zhuǎn)錄出的RNA單鏈中AU=40%;

6)基因之所以能夠儲存足夠量的遺傳信息,是因為基因中堿基的排列順序千變?nèi)f化,構(gòu)成了基因的多樣性,但每一種基因都有特定的堿基排列順序,因此構(gòu)成了每一個基因的特異性。

練習冊系列答案
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A.圖中bhfdg

B.生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為c/a×100%

C.圖中乙代表初級消費者用于生長、發(fā)育、繁殖的能量

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(1)以前,大量污水的排放使河水變得黑臭,從生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的角度分析其原因是___________________________________

(2)沼氣池中沼氣發(fā)酵是一個極其復(fù)雜的生物化學過程,包括各種不同類型微生物所完成的各種代謝途徑。如S菌系分解乙醇產(chǎn)生氫氣,氫氣對它繼續(xù)分解乙醇有阻抑作用,而MOH菌系可利用氫氣和二氧化碳合成沼氣中的甲烷,以上兩種菌系的關(guān)系在生物學上稱為________

(3)經(jīng)過栽培水耕蔬菜的水中氮、磷明顯減少。陸地栽培植物在土壤淹水時,根部細胞會進行__________________,產(chǎn)生_________________等物質(zhì),對根細胞造成傷害。

(4)水耕蔬菜池中還生活著一些細菌、原生動物和其他生物類群,實質(zhì)就是一個小型的________。水耕蔬菜如空心菜、水芹菜、茭白等的生長,能抑制水中浮游藻類的繁殖和生長,實現(xiàn)了水體凈化,并進一步實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的__________多層次的循環(huán)利用,其中水耕蔬菜和浮游藻類的種間關(guān)系是________

(5)人們在生活中使用聚乙烯塑料袋已經(jīng)成為一個嚴重的社會問題,并造成環(huán)境污染,被稱為白色污染。從生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的角度來看,造成白色污染的根本原因_______________。

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