Question

如图是某链状DNA分子的局部结构示意图，请据图回答下列问题：

（1）写出下列图中序号所代表结构的中文名称：①______________ ⑧______________________。

（2）该DNA分子应有________个游离的磷酸基团，如果将无标记的细胞培养在含¹⁵N标记的脱氧核苷酸的培养液中，则图中所示的________________(填图中序号)中可测到¹⁵N。

（3）若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________________个。

Answer

胞嘧啶 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 2 ①②③⑥⑧⑨ 15·(a/2－m)

【解析】

DNA分子双螺旋结构的主要特点：

DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。

DNA的复制：

条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。

过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。

题意图中为DNA的平面结构，根据碱基互补配对原则可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是氢键，⑤是磷酸基团，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。

（1）根据分析可知，①为胞嘧啶，⑧为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

（2）图中显示DNA分子含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子反向平行的两条单链不同的两端，如果将无标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，则图中含氮元素的部位将都含有放射性标记，即图中的①②③⑥⑧⑨。

（3）DNA分子的复制方式为半保留复制，若一个含a个碱基的DNA分子复制4次，可产生16个子代DNA分子，相当于新合成15个DNA分子，现知该DNA分子中腺嘌呤有m个，根据碱基互补配对原则，可推出该DNA分子中含有的胞嘧啶的数目为(a/2－m)个，故复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为(24－1)×(a/2－m)＝15·(a/2－m)。