Question

18．如圖為DNA的復制圖解，請據(jù)圖回答下列問題：
（1）DNA復制發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)第一次分裂間期，此過程發(fā)生的主要場所是細胞核．
（2）②過程稱為解旋，需要DNA解旋酶酶的催化；③過程必須遵循堿基互補配對原則，如果α鏈的堿基比例為A：T：C：G為2：1：1：3，則以α鏈為模板復制出的子鏈堿基比例應(yīng)該是A：T：C：G=1：2：3：1．
（3）子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA 的復制具有半保留復制特點．
（4）將一個細胞的DNA用¹⁵N標記，放入含¹⁴N的4種脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，連續(xù)分裂4次后，含¹⁴N的DNA的細胞占總細胞數(shù)的1．含¹⁵N的DNA的細胞占總細胞數(shù)的$\frac{1}{8}$．
（5）已知原來DNA中有100個堿基對，其中堿基A 為40個，若復制4次，在復制過程中將需要900個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸參加．

Answer 1

分析 1、根據(jù)題意和圖示分析可知：圖示表示DNA復制過程，由圖可知DNA復制方式是半保留復制，其中①是親代DNA分子、②是解旋過程、③是半保留復制過程，形成2個子代DNA．
2、DNA復制所需要的條件為：DNA復制所需要的條件：①模板：DNA的兩條鏈；②酶：解旋酶和DNA聚合酶等；③原料：四種游離的脫氧核糖核苷酸；④能量（ATP）．此外還需要適宜的溫度、PH等條件．
3、1個親代DNA復制產(chǎn)生2個子代DNA分子；復制n次產(chǎn)生的子代DNA分子數(shù)為2ⁿ個．
4、假設(shè)1個DNA含有n個胞嘧啶脫氧核苷酸，復制m次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為（2^m-1）×n．

解答 解：（1）DNA的復制發(fā)生在細胞分裂間期，即有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期．DNA分子的復制主要發(fā)生在細胞核中．
（2）②過程稱為解旋，需要DNA解旋酶的催化；③過程為半保留復制過程，以解開的每一條母鏈為模板，以游離的四種脫氧核苷酸為原料，遵循堿基互補配對原則，在有關(guān)酶的作用下，各自合成與母鏈互補的子鏈．DNA兩條鏈之間的堿基遵循堿基互補配對原則，如果α鏈的堿基比例為A：T：C：G為2：1：1：3，則以α鏈為模板復制出的子鏈堿基比例應(yīng)該是A：T：C：G=1：2：3：1．
（3）子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA 的復制具有半保留復制特點．
（4）由于DNA 的復制具有半保留復制特點，將一個細胞的DNA用¹⁵N標記，放入含¹⁴N的4種脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，連續(xù)分裂4次后，每一個DNA都含有新形成的含¹⁴N的子鏈，故含¹⁴N的DNA的細胞占總細胞數(shù)為1．但只有2個含¹⁵N的DNA的細胞占總細胞數(shù)的$\frac{2}{{2}^{4}}=\frac{1}{8}$．
（5）已知原來DNA中有100個堿基對，其中A為40個，根據(jù)堿基互補配對原則，A=T、C=G，因此一個DNA分子中C為60個．DNA分子復制4次，形成2⁴=16個DNA分子中，因此在復制過程中將需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸=60×（16-1）=900個．
故答案為：
（1）有絲分裂和減數(shù)第一次分裂間        細胞核
（2）解旋    DNA解旋酶     堿基互補配對     1：2：3：1
（3）半保留復制
（4）1      $\frac{1}{8}$
（5）900

點評 本題結(jié)合DNA半保留復制過程圖，考查DNA的復制及相關(guān)計算，意在考查考生的識記能力和識圖能力；理解所學知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用數(shù)學方式表達生物學內(nèi)容的能力和計算能力．