Question

1．請(qǐng)回答下列與DNA分子有關(guān)的問(wèn)題：
（1）含有m個(gè)腺嘌呤的雙鏈DNA分子第n次復(fù)制需要胸腺嘧啶脫氧核苷酸2 ^n-1 m個(gè)．
（2）在一個(gè)雙鏈DNA分子中，$\frac{G+C}{A+T}$為M，那么該DNA分子的1條鏈中$\frac{G+C}{A+T}$的值是M．
（3）假定大腸桿菌只含¹⁴N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為a；只含¹⁵N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為b．現(xiàn)將只含¹⁵N的DNA培養(yǎng)在含¹⁴N的培養(yǎng)基中，子二代DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{b+3a}{4}$．
（4）在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥嘌呤與尿嘧啶分別占24%、26%．

Answer 1

分析 1、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：DNA分子的基本組成單位是脫氧核苷酸，脫氧核苷酸由磷酸二酯鍵連接形成脫氧核苷酸鏈，DNA分子一般是由2條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)，兩條鏈上的堿基由氫鍵連接形成堿基對(duì)，側(cè)遵循A與T配對(duì)、G與C配對(duì)的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．
2、DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制和邊解旋邊復(fù)制過(guò)程，一個(gè)DNA分子復(fù)制n次形成的DNA分子數(shù)是2ⁿ個(gè)；DNA復(fù)制需要的某種核苷酸數(shù)=增加的DNA分子數(shù)與該DNA分子中的該脫氧核苷酸數(shù)的乘積．

解答 解：（1）雙鏈DNA分子中的腺嘌呤為m個(gè)，由于腺嘌呤與胸腺嘧啶互補(bǔ)配對(duì)，因此胸腺嘧啶是m個(gè)，胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)是m個(gè)，第n次復(fù)制需要胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)是（2ⁿ-2 ^n-1）m=2 ^n-1 m個(gè)．
（2）雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的堿基的比例與每條單鏈中的該比值相等，因此一個(gè)雙鏈DNA分子中，$\frac{G+C}{A+T}$為M，那么該DNA分子的1條鏈中$\frac{G+C}{A+T}$的值是M．
（3）將只含¹⁵N的DNA培養(yǎng)在含¹⁴N的培養(yǎng)基中，子二代DNA的DNA分子數(shù)是4個(gè)，平均分子量是$\frac{b+3a}{4}$．
（4）由題意知，雙鏈DNA中，A+T=54%，則A1+T1=54%，G1=22%，T1=28%，則A1=26%，C1=1-（A1+T1+G1）=24%，A1=54%-28%=26%，以該單鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中的鳥嘌呤G=C1=24%，尿嘧啶U=A1=26%．
故答案為：
（1）2 ^n-1 m
（2）M
（3）$\frac{b+3a}{4}$
（4）24%    26%

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解DNA分子結(jié)構(gòu)、DNA分子復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會(huì)應(yīng)用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行推理、計(jì)算，從數(shù)學(xué)角度理解生物學(xué)問(wèn)題．