Question

9．如圖為細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制簡(jiǎn)圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
（1）該過(guò)程發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期．
（2）DNA分子復(fù)制時(shí)，以游離的脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈．
（3）若親代DNA分子中A+T占40%，則子代DNA分子中A+T占40%；子代DNA分子中一條單鏈中A占單鏈堿基總數(shù)的22%，則子代DNA分子中A占?jí)A基總數(shù)的20%，另一條鏈中A占該鏈堿基總數(shù)的18%，不能（能不能）確定另一條鏈中G所占比例．
（4）若將含¹⁴N的細(xì)胞放在只含¹⁵N的環(huán)境中培養(yǎng)，使細(xì)胞連續(xù)分裂6次，則最終獲得的子代DNA分子中，含¹⁴N的占$\frac{1}{32}$，含¹⁵N的占100%，這說(shuō)明DNA的復(fù)制特點(diǎn)是半保留復(fù)制，其意義是保持了遺傳信息的連續(xù)性．
（5）實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有材料：某生物的一個(gè)DNA分子，具有放射性同位素³H標(biāo)記的4種脫氧核苷酸，現(xiàn)在要合成新的DNA分子．除了以上物質(zhì)以外，還必須有酶和ATP，才能合成第二代的DNA分子．）在第二代的DNA分子中，含有³H的鏈的堿基序列不相同（填“相同”或“不相同”）．在第五代的全部DNA分子中有32個(gè)含³H的鏈．

Answer 1

分析 1、DNA分子復(fù)制的過(guò)程：
①解旋：在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開(kāi)．
②合成子鏈：以解開(kāi)的每一條母鏈為模板，以游離的四種脫氧核苷酸為原料，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈．
③形成子代DNA：每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)．從而形成2個(gè)與親代DNA完全相同的子代DNA分子．
2、已知DNA的復(fù)制次數(shù)，求子代DNA分子中含有親代DNA單鏈的DNA分子數(shù)或所占的比例：一個(gè)雙鏈DNA分子，復(fù)制n次，形成的子代DNA分子數(shù)為2ⁿ個(gè)．根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，不管親代DNA分子復(fù)制幾次，子代DNA分子中含有親代DNA單鏈的DNA分子數(shù)都只有兩個(gè)，占子代DNA總數(shù)的$\frac{2}{{2}^{n}}$．

解答 解：（1）圖示為DNA分子的復(fù)制過(guò)程，該過(guò)程發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期．
（2）DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸；復(fù)制時(shí)按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈．
（3）DNA復(fù)制形成的子代DNA分子與親代DNA分子相同，若親代DNA分子中A+T占40%，則子代DNA分子中A+T也占40%；由于A=T，則A=T=20%，子代DNA分子中一條單鏈中A占單鏈堿基總數(shù)的22%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，雙鏈DNA分子中，A=（A₁+A₂）÷2，則另一條鏈中A占該鏈堿基總數(shù)的18%；據(jù)此只能判斷雙鏈DNA分子中G的比例，但不能確定單鏈中G所占比例．
（4）若將含¹⁴N的細(xì)胞放在只含¹⁵N的環(huán)境中培養(yǎng)，使細(xì)胞連續(xù)分裂6次，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，最終獲得的子代DNA分子中，含¹⁴N的占$\frac{2}{{2}^{6}}$=$\frac{1}{32}$，含¹⁵N的占100%；DNA復(fù)制的意義是保持了遺傳信息的連續(xù)性．
（5）DNA分子復(fù)制所需的條件有：模板（親代DNA的兩條鏈）、原料（四種脫氧核苷酸）、酶和ATP．因此除了以上物質(zhì)以外，還必須有酶和 ATP，才能合成第二代的DNA分子．在第二代的DNA分子中，含有³H的鏈的堿基序列互補(bǔ)，因此不相同．根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，子代DNA分子都含有³H，在第五代的全部DNA分子中有2⁵=32個(gè)含³H的鏈．
故答案為：
（1）有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期
（2）脫氧核苷酸        堿基互補(bǔ)配對(duì)
（3）40    20      18     不能
（4）$\frac{1}{32}$       100%       半保留復(fù)制        保持了遺傳信息的連續(xù)性
（5）酶    ATP（可顛倒順序）      不相同       32

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查DNA的復(fù)制，要求考生識(shí)記DNA復(fù)制的過(guò)程、條件、場(chǎng)所等基礎(chǔ)知識(shí)，掌握DNA半保留復(fù)制過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算，能運(yùn)用其延伸規(guī)律準(zhǔn)確答題．