Question

下图是某DNA分子的局部组成示意图，请据图回答。

（1）写出图中下列序号代表的结构中文名称：

①________；⑦________；⑧________。

（2）从主链上看，两条单链方向________，该DNA分子应有________个游离磷酸基团。

（3）如果将¹⁴N标记的细胞培养在含¹⁵N的脱氧核苷酸的培养液中，此图中所示的________（填序号）可测到¹⁵N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，得到的子代DNA分子中含¹⁴N和含¹⁵N的比为_______________。

（4）若该DNA分子共有a个碱基，其中含腺嘌呤m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶为________个。

Answer

①胞嘧啶 ⑦脱氧核糖 ⑧胸腺嘧啶脱氧核苷酸 反向平行 2 ①②③④⑥⑧⑨ 1∶8 15[a－m]

【解析】

1、DNA分子一般是由两条链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、题图是DNA分子的平面结构图，其中①是胞嘧啶C，②是腺嘌呤A，③是鸟嘌呤G，④是胸腺嘧啶T，⑤是磷酸，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片段。

(1) ①能与G互补配对，因此①是胞嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(2)从主链看，DNA分子的两条链是反向平行的；从碱基关系上看，两条链互补。图中DNA片段中有4对碱基对，由两条链组成；因每条链有1个游离的磷酸基团，所以该DNA分子应有2个游离的磷酸基团。
(3)含氮的碱基中含有N元素。如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的凡是含有含氮的碱基的结构中均可测到15N，即①、②、③、④、⑥、⑧、⑨均可测到15N。由题意可知：1个两条链都含有14N的DNA分子，以15N标记的脱氧核苷酸为原料，经4次复制后，共产生24＝16个子代DNA分子；依据DNA分子的半保留复制，在这16个DNA分子中，含14N的DNA分子数＝2个，含15N的DNA分子数＝16个，因此所得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的 DNA分子的比例为2:16＝1:8。
(4) 由题意可知：该DNA分子共有A＋T＋G＋C＝a个碱基，其中A＝m个碱基。依据碱基互补配对原则可推知，在该DNA分子中，A＝T＝m个，C＝G＝（a－m－m）÷2＝（a/2—m）个。若该DNA分子复制4次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数＝(24－1)×（a/2－m）＝15×（a/2－m）个。