Question

7．動(dòng)物細(xì)胞的線粒體通常為環(huán)狀雙鏈DNA分子，一條鏈因?yàn)槊芏容^高稱之為重鏈（簡(jiǎn)稱H鏈），另一條鏈因?yàn)槊芏容^低稱之為輕鏈（簡(jiǎn)稱L鏈）．H鏈上有兩個(gè)復(fù)制起始區(qū)，一個(gè)用于H鏈合成（簡(jiǎn)稱O_H），一個(gè)用于L鏈合成（簡(jiǎn)稱O_L）．線粒體雙環(huán)狀DNA復(fù)制的主要過程是：首先是O_H被啟動(dòng)，以L鏈為模板，先合成一段RNA引物，然后合成H鏈片段，新H鏈一邊復(fù)制，一邊取代原來老的H鏈，被取代的老的H鏈以環(huán)的形式被游離出來，由于象字母D，所以稱為D-環(huán)復(fù)制．當(dāng)H鏈合成約$\frac{2}{3}$時(shí)，O_L啟動(dòng)，以被取代的H鏈為模板，合成新的L鏈，待全部復(fù)制完成后，新的H鏈和老的L鏈、新的L鏈和老的H鏈各自組合成兩個(gè)環(huán)狀雙螺旋DNA分子．

（1）動(dòng)物細(xì)胞線粒體DNA未復(fù)制前含0個(gè)游離的磷酸基，催化合成新H鏈和L鏈的酶是DNA聚合酶．
（2）RNA引物的基本組成單位是核糖核苷酸，它的作用是作為DNA復(fù)制的起始點(diǎn)，在核酸合成反應(yīng)時(shí)，作為每個(gè)多核苷酸鏈進(jìn)行延伸的出發(fā)點(diǎn)．
（3）若此DNA連續(xù)復(fù)制2次，最終形成4個(gè)環(huán)狀DNA分子，則完成2次復(fù)制共需要6個(gè)引物．
（4）D-環(huán)復(fù)制過程中，當(dāng)H鏈完成復(fù)制的時(shí)候，L鏈復(fù)制完成了約$\frac{1}{3}$．
（5）若在體外進(jìn)行DNA分子擴(kuò)增，則引物的化學(xué)本質(zhì)是DNA片段．一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCR反應(yīng)系統(tǒng)包括：DNA模板、一對(duì)引物、4種dNTP（DNA復(fù)制的原料）、合適的Mg²⁺和一定體積的緩沖液，除此外，還需要耐熱的DNA聚合酶．

Answer 1

分析 DNA復(fù)制：以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程．
DNA復(fù)制時(shí)間：有絲分裂和減數(shù)分裂間期           
DNA復(fù)制條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）
DNA復(fù)制過程：邊解旋邊復(fù)制．　
DNA復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制．
DNA復(fù)制結(jié)果：一條DNA復(fù)制出兩條DNA．

解答 解：（1）由圖可知，線粒體為環(huán)狀雙鏈DNA分子，所以動(dòng)物細(xì)胞線粒體DNA未復(fù)制前含0個(gè)游離的磷酸基，由于新H鏈和L鏈合成是連續(xù)的，所以催化合成DNA子鏈合成的酶是DNA聚合酶．
（2）RNA引物的基本組成單位是核糖核苷酸，由于DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上，所以引物的作用是作為DNA復(fù)制的起始點(diǎn)，在核酸合成反應(yīng)時(shí)，作為每個(gè)多核苷酸 鏈進(jìn)行延伸的出發(fā)點(diǎn)．
（3）DNA連續(xù)復(fù)制2次，最終形成4個(gè)環(huán)狀DNA分子，由于DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，所以最終完成2次復(fù)制共需要6個(gè)引物．
（4）H鏈合成約$\frac{2}{3}$時(shí)，OL啟動(dòng)合成新的L鏈，所以D-環(huán)復(fù)制過程中，當(dāng)H鏈完成復(fù)制的時(shí)候，L鏈復(fù)制完成了約$\frac{1}{3}$．
（5）若在體外進(jìn)行DNA分子擴(kuò)增，則引物的化學(xué)本質(zhì)是一段已知的DNA片段．一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCR反應(yīng)系統(tǒng)包括：DNA模板、一對(duì)引物、4種dNTP（DNA復(fù)制的原料）、合適的Mg²⁺和一定體積的緩沖液，除此外，還需要耐熱的DNA聚合酶（如Taq 酶）．
故答案為：
（1）0    DNA聚合酶
（2）核糖核苷酸     作為DNA復(fù)制的起始點(diǎn)，在核酸合成反應(yīng)時(shí)，作為每個(gè)多核苷酸鏈進(jìn)行延伸的出發(fā)點(diǎn)
（3）6     
（4）$\frac{1}{3}$      
（5）DNA   耐熱的DNA聚合酶（如Taq 酶）

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)物細(xì)胞線粒體DNA分子復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題和解決問題的能力．