Question

【題目】如圖是某鏈狀DNA分子的局部結(jié)構(gòu)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：

（1）寫出下列圖中序號所代表結(jié)構(gòu)的中文名稱：①______________ ⑧______________________。

（2）該DNA分子應(yīng)有________個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，如果將無標(biāo)記的細(xì)胞培養(yǎng)在含15N標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，則圖中所示的________________(填圖中序號)中可測到15N。

（3）若該DNA分子共有a個(gè)堿基，其中腺嘌呤有m個(gè)，則該DNA分子復(fù)制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為________________個(gè)。

Answer 1

【答案】胞嘧啶 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 2 ①②③⑥⑧⑨ 15·(a/2－m)

【解析】

DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：

DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。

兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規(guī)律：A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對；G(鳥嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對。堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系，叫做堿基互補(bǔ)配對原則。

DNA的復(fù)制：

條件：a、模板：親代DNA的兩條母鏈；b、原料：四種脫氧核苷酸；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一種，DNA復(fù)制都無法進(jìn)行。

過程： a、解旋：首先DNA分子利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條扭成螺旋的雙鏈解開，這個(gè)過程稱為解旋；b、合成子鏈：然后，以解開的每段鏈（母鏈）為模板，以周圍環(huán)境中的脫氧核苷酸為原料，在有關(guān)酶的作用下，按照堿基互補(bǔ)配對原則合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。

題意圖中為DNA的平面結(jié)構(gòu)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鳥嘌呤，④是氫鍵，⑤是磷酸基團(tuán)，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脫氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脫氧核苷酸，⑨是一條脫氧核苷酸鏈的片段。

（1）根據(jù)分析可知，①為胞嘧啶，⑧為胸腺嘧啶脫氧核苷酸。

（2）圖中顯示DNA分子含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，分別位于DNA分子反向平行的兩條單鏈不同的兩端，如果將無標(biāo)記的細(xì)胞培養(yǎng)在含15N標(biāo)記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，則圖中含氮元素的部位將都含有放射性標(biāo)記，即圖中的①②③⑥⑧⑨。

（3）DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，若一個(gè)含a個(gè)堿基的DNA分子復(fù)制4次，可產(chǎn)生16個(gè)子代DNA分子，相當(dāng)于新合成15個(gè)DNA分子，現(xiàn)知該DNA分子中腺嘌呤有m個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，可推出該DNA分子中含有的胞嘧啶的數(shù)目為(a/2－m)個(gè)，故復(fù)制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)為(24－1)×(a/2－m)＝15·(a/2－m)。