Question

下图为某双链DNA分子片段的平面结构示意图，遗传信息通过亲代DNA分子的复制传递给子代，从而保持遗传信息的连续性。请分析回答：

（1）由图可知，[①]___________和[②]___________ 交替连接，排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架。

（2）③、④通过氢键连接形成碱基对，排列在内侧。若③表示胸腺嘧啶（T），则④应该是___________。

（3）DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，其复制过程参与的酶是_________________，复制时，以甲、乙两链为模板，利用细胞中的四种游离的___________为原料合成子链，并进一步形成两个子代DNA分子。

（4）若该图表示子代DNA分子，则甲、乙两链中，一条链为亲代母链，另一条链为新合成子链，双链DNA分子的这种复制方式称为___________。

（5）将一个细胞的DNA用¹⁵N标记，放入含¹⁴N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次。则含有¹⁴N的DNA细胞占总细胞数的________________________ ，含有¹⁵N的DNA细胞占总细胞数的____________。

Answer

磷酸（基团） 脱氧核糖 腺嘌呤 解旋酶和DNA聚合酶 脱氧核苷酸 半保留复制 100% 1/8(12.5%)

【解析】

分析题图：图示为DNA分子片段的平面结构示意图，其中①为磷酸，②为脱氧核糖，③和④为含氮碱基。A和T之间的氢键为2个，G和C之间的氢键为3个。

（1）由图可知，①是磷酸，②是脱氧核糖，DNA分子的基本骨架是磷酸（基团）和脱氧核糖交替连接形成的。

（2）根据碱基互补配对原则，若③表示胸腺嘧啶（T），则④应该是腺嘌呤（A），二者之间通过氢键相连。

（3）DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，其解旋过程是在解旋酶的作用下进行的，复制时，以甲、乙两链为模板，利用细胞中的四种游离的脱氧核苷酸为原料，在DNA聚合酶的作用下催化合成子链，并进一步形成两个子代DNA分子。故DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶。

（4）若该图表示子代DNA分子，则甲、乙两链中，一条链为亲代母链，另一条链为新合成子链，双链DNA分子的这种复制方式称为半保留复制。

（5）由于DNA分子的复制是半保留复制，将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，形成16个子代DNA分子，其中有两个DNA分子的一条链含14N，另一条链含15N，故含有15N的细胞数是2个，而另外14个DNA分子两条链均含14N，即有14个子细胞只含14N，所以子代含有14N的DNA细胞占总细胞数100%，含有15N的DNA细胞占总细胞数的2/16=1/8。