1958年,Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制,此后科学家便开始了有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究。试回答下列问题:
1.由于DNA分子呈___________结构,DNA复制开始时首先必需解旋从而在复制起点位置形成复制叉(如图1)。因此,研究中可以根据复制叉的数量推测 。
2.1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌(拟核DNA呈环状)放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养,进一步证明了DNA的半保留复制。根据下边的大肠杆菌亲代环状DNA示意图,在下边的相应方框内用简图表示复制一次和复制两次后形成的DNA分子。(注:以“……”表示含放射性的脱氧核苷酸链)。
3.DNA的复制从一点开始以后是单向还是双向进行的,用不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养,给以适当的条件,让其进行复制,得到图3所示结果,这一结果说明 。
4.为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制,用第(2)题的方法,观察到的大肠杆菌DNA复制过程如图4所示,这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是 起点复制的。
科学工作者将从苏云金杆菌中分离出来的杀虫晶体蛋白质的基因(Bt),通过基因工程的方法转移到棉花植株中,培育出了转基因的抗虫棉。Bt基因在棉花植株的细胞中表达,使棉花植株产生原毒素(杀虫晶体蛋白),达到抗虫的目的。
(1)在实验室中,欲快速、大量地获得Bt基因,在合成Bt基因的试管中加入的物质有________。
(2)图3—3—3中A→B→C表示杆苏云金菌的DNA复制过程,黑点表示DNA分子复制的起始点,“→”表示DNA分子复制的方向,从左到右表示复制的时间顺序。若A中含48502个碱基对,子链的延伸速度是105个碱基对/分,则此DNA分子复制完成约需30秒,而实际上只需16秒。根据图中A—C分析,其原因是________。
图3—3—3
(3)Bt基因在棉花细胞中表达的过程可以表示为:________
(4)在大田中种植转基因抗虫棉的同时,一般都间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,从生物进化的角度分析,这种做法的主要目的是减缓________增加的频率;抗虫棉培育成功的意义在于________________,有利于农业的可持续发展。
阅读下列短文,回答问题。
美检测雇员基因缺陷引发首例基因歧视官司
据新华社电美国公平就业机会委员会近日将美国北圣菲铁路公司上法庭,要求这这家公司停止对其雇员进行基因缺陷检测。这是美国首例与工作场所基因隐私和基因歧视有关的法律纠纷案。据报道,公平就业机会委员会在诉状中说,北圣菲铁路公司从部分雇员身上采集血样,然后进行基因缺陷检测,这种把基因检测结果作为雇人基础的做法违反了美国残疾人法案,应该立即禁止。该委员会在一份声明中说:“在科学和技术进步的同时,我们必须保持警惕,确保新科技成果不被用于违反劳动者的权利”。
由于担心基因检测将使一些体质差、易于受伤或患病的人不被用人单位雇佣,美国22个州已经通过了禁止在雇人时借助基因检测做决定的法案。
(1)文中的“基因缺陷”是指________。
(2)导致“基因缺陷”的因素有________________。
(3)对“基因缺陷”可以采用________方法来治疗。
(4)这个案例给我们的启示是________ 。
金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病,降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,用转基因技术培育出了抗枯萎病的新品种。请据图3—3—1回答:
图3—3—1
(1)将②连接到①并形成③,常用到的酶有________ 。
(2)②与①上的某种抗药性基因在结构上的最大区别是________。
(3)经检测,被③侵染的茶花叶片细胞具备了抗病性,这说明②已经________。欲快速培育大量该抗病新品种,应该采用的技术是________,依据的理论基础是________。
(4)通过转基因方法获得的抗病金茶花,将来产生的配子中是否一定含有抗病基因?________。
我国科学工作者克隆并测序了庚型肝炎病毒全部基因组。该病毒核苷酸共9213个核苷酸,其中C和G含量碱基总量的59.4﹪,编码一个含2873个氨基酸的蛋白质分子,其一端有168个核苷酸,另一端有423个核苷酸的非编码区,分析回答:
(1)庚肝病毒的性状由________控制,其与甲肝病毒的性状不同,从本质上看其原因是遗传信息不同。
(2)简要说明该病毒核酸全长有9213个核苷酸,而指导合成蛋白质分子为什么只有2873个氨基酸?________。
(3)从提供信息分析该病毒为________。
A.DNA病毒 | B.RNA病毒 | C.逆转录病毒 | D.不能确定 |
二十世纪六十年代,科学家用生物化学的方法证明线粒体和叶绿体中的DNA是细胞质遗传的物质基础。请分析回答下列问题:
(1)研究发现,线粒体和叶绿体中除有DNA外,还有RNA(mRNA、tRNA、rRNA)、核糖体、氨基酸活化酶等,这说明________ 。
(2)参与组成线粒体和叶绿体的蛋白质分别有上千种,但迄今为止,人们发现叶绿体仅能合成13种蛋白质,线粒体中也只有60种,这说明 ________ 。
(3)不仅真核细胞中细胞质遗传的现象,原核细胞中也有细胞质遗传的现象,例如细菌的细胞质里就有________ ,它控制着细菌的________等性状。
(4)线粒体和叶绿体中的DNA均呈双链环状,这与________的DNA相似。