Question

2015年诺贝尔化学奖表彰三位科学家在DNA修复机理研究贡献。阐明了在分子层面上细胞如何进行DNA修复，并确保其遗传信息安全的机制。请回答下列问题：

（1）DNA（脱氧核糖核酸）是一种解密生命密码的分子（见图），带有遗传信息的DNA片段被称为基因。细胞对DNA受损后进行基因修复，则DNA修复过程发生了______（填“物理”或“化学”）变化。修复机制确保了维持生命存在的遗传物质DNA的安全和稳定，这说明DNA分子能保持其______（填“化学”或“物理”）性质。

（2）细胞监控并修复紫外线对基因造成的侵害，分子修复功能适用于所有的生物。紫外线辐射改变DNA的化学结构，这一过程将_____能转化为化学能。

（3）细胞用来修复DNA的秘密武器是蛋白质，监控持续校对基因组，一旦发现基因发生受损，便对基因进行修复。下列物质不会使蛋白质发生化学变化，失去原有生理活性的是_____（填序号）。

a甲醛      b乙酸铅       c氯化钠      d尼古丁（烟碱）

（4）脱氧核糖是DNA的重要组成部分，其化学式为C₅H₁₀O₄，则脱氧核糖属于_____（填“有机”或“无机”）化合物，其相对分子质量为___，其中碳、氢元素的原子个数比为_____，氧元素的质量分数为_____（计算结果精确到0.01%）。

（5）本年度获奖者发现三种基因修复机制和途径，打开了DNA修复研究领域的大门。神奇的DNA修复技术可应用到基因工程和现代医疗哪些方面？____________、______________（要求至少两点）。

Answer

化学 化学 光 c 有机 134 1:2（或5:10） 47.76% 检测基因来筛查诊断遗传性疾病 研发抗癌新疗法；制造出能永驻青春的化妆品；生活中要远离烟酒，以减少对基因修复系统的干扰；通过修复基因，让细胞焕发无限活力，人类有可能长生不老等

【解析】

（1）细胞对DNA受损后进行基因修复，则DNA修复过程中有新物质产生，发生了化学变化。修复机制确保了维持生命存在的遗传物质DNA的安全和稳定，这说明DNA分子能保持其化学性质。

（2）紫外线辐射改变DNA的化学结构，这一过程将光能转化为化学能。

（3）下列物质不会使蛋白质发生化学变化，失去原有生理活性的是：

a、甲醛溶液有毒，能使蛋白质发生化学变化而变性；故选项错误；

b、乙酸铅中含有重金属铅，能是蛋白质发生化学变化而变性；故选项错误；

c、氯化钠溶液不能是蛋白质变性；故选项正确；

d、尼古丁属于致癌物质，能是蛋白质发生化学变化变性；故选项错误；

故选：c.

（4）脱氧核糖是DNA的重要组成部分，其化学式为C5H10O4，则脱氧核糖中含有碳、氢氧三种元素，属于有机化合物，其相对分子质量为12×5+1×10+16×4=134，其中碳、氢元素的原子个数比为5:10=1:2，氧元素的质量分数=；

（5）本年度获奖者发现三种基因修复机制和途径，打开了DNA修复研究领域的大门。神奇的DNA修复技术可应用到基因工程和现代医疗方面包括：研发抗癌新疗法；制造出能永驻青春的化妆品；生活中要远离烟酒，以减少对基因修复系统的干扰；通过修复基因，让细胞焕发无限活力，人类有可能长生不老等。