Question

为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素（多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症），某科研机构从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条 72个碱基的 DNA单链，两条链通过 18个碱基对形成部分双链 DNA 片段，再利用 Klenow 酶补平，获得双链 DNA，过程如图。

（1）若测出这个DNA分子某条链上第一第二个碱基分别是 A和 C，请画出含这两个碱基对的DNA片段结构模式图____________。

 

（2） Klenow 酶是一种___________酶，合成的双链 DNA 有_____个碱基对。假设合成的一个双链DNA中有腺嘌呤脱氧核苷酸56个，则其连续复制的第5次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸_______个。

（3）补平过程遵循______________原则。

（4）DNA 复制方式为____________，用 ¹⁵N 标记该双链 DNA，复制 1次，测得子代 DNA 中含有 ¹⁵N的单链占 50%，该现象__________（能/不能）说明 DNA 的这种复制方式。

Answer

DNA聚合 126 1120 碱基互补配对 半保留复制 不能

【解析】

分析题干信息：从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条各72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA．这是运用人工合成法获取目的基因．制备降钙素运用了蛋白质工程技术；分析题图：Klenow酶能够将单链DNA延伸，说明它是一种DNA聚合酶。

（1）一个脱氧核苷酸包括一个磷酸、一个脱氧核糖和一个含氮的碱基。若测出这个DNA分子第一第二碱基对分别是A-T（两者之间有两个氢键）和G-C（两者之间三个氢键），则含这两个碱基对的DNA片段结构模式图为：

（2）由图可知，“利用Klenow酶补平，获得双链DNA”可知，该酶是DNA聚合酶；人工合成DNA单链有72个碱基，且有18个碱基重合，所以碱基对数目为72×2-18=126；如果模板DNA分子中含腺嘌呤（A）脱氧核苷酸56个，则鸟嘌呤有126-56=70个，连续复制的第5次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸（25-1）×70=1120个。

（3）利用 Klenow 酶补平称为双链DNA的过程遵循碱基互补配对原则。

（4）DNA 复制方式为半保留复制；若用15N标记该双链DNA，复制1次，测得子代DNA中含有15N的单链占50%，该现象不能说明DNA复制方式为半保留复制，原因是若为半保留复制，两个子代DNA分别为和，含有15N的单链占50%；若为全保留复制，两个子代DNA分别为和，含有15N的单链也占50%。