Question

【題目】如圖是某鏈狀DNA分子的局部結構示意圖，請據圖回答下列問題：

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

（2）該DNA分子應有________個游離的磷酸基團，如果將無標記的細胞培養在含15N標記的脫氧核苷酸的培養液中，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個堿基，其中腺嘌呤有m個，則該DNA分子復制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為________________個。

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分子雙螺旋結構的主要特點：

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構。

DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基排列在內側。

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的關系，叫做堿基互補配對原則。

DNA的復制：

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復制都無法進行。

過程： a、解旋：首先DNA分子利用細胞提供的能量，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，以周圍環境中的脫氧核苷酸為原料，在有關酶的作用下，按照堿基互補配對原則合成與母鏈互補的子鏈。

題意圖中為DNA的平面結構，根據堿基互補配對原則可知，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，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個游離的磷酸基團，分別位于DNA分子反向平行的兩條單鏈不同的兩端，如果將無標記的細胞培養在含15N標記的脫氧核苷酸的培養液中，則圖中含氮元素的部位將都含有放射性標記，即圖中的①②③⑥⑧⑨。

（3）DNA分子的復制方式為半保留復制，若一個含a個堿基的DNA分子復制4次，可產生16個子代DNA分子，相當于新合成15個DNA分子，現知該DNA分子中腺嘌呤有m個，根據堿基互補配對原則，可推出該DNA分子中含有的胞嘧啶的數目為(a/2－m)個，故復制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸的個數為(24－1)×(a/2－m)＝15·(a/2－m)。