Question

16．如圖為DNA分子結構模式圖：
（1）如果5是腺嘌呤（A），則6是胸腺嘧啶（T），3能否表示腺嘌呤？不能．
（2）若該片斷表示的是人體內的DNA，則復制時間是有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期（細胞分裂間期）．
（3）若DNA分子中有1000個堿基對，其中腺嘌呤有400個，將其放在¹⁵N的培養(yǎng)基中復制3次，問：復制過程需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶；需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸4200個；復制完成后只含¹⁵N的DNA分子有6個．
（4）若該DNA分子一條單鏈中$\frac{A+G}{T+C}$=m，則其互補鏈中該比例是$\frac{1}{m}$，在整個DNA分子中該比例為1．

Answer 1

分析 1、分析題圖可知，1是磷酸，2是脫氧核糖，3、4、5、6是含氮堿基，由于3和4之間的氫鍵是3個，因此3-4是G-C堿基對，5和6之間的氫鍵是2個，因此5-6是A-T堿基對．
2、DNA分子是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的，兩條鏈上的堿基遵循A與T配對、G與C配對的堿基互補配對原則．
3、DNA分子復制是以親代兩條DNA單鏈為模板合成子代DNA的過程，DNA分子復制的條件是：兩條單鏈DNA為模板，四種游離的脫氧核苷酸為原料，解旋酶和DNA聚合酶等多種酶的催化，ATP提供能量，復制遵循的原則是堿基互補配對原則；復制的特點是邊解旋邊復制和半保留復制；復制的時間一般是細胞分裂間期．

解答 解：（1）分析題圖可知，如果5是腺嘌呤，則與腺嘌呤配對的堿基是胸腺嘧啶T；由于3和4之間的氫鍵是3個，屬于G、C堿基對，所以3可能是G或C，不可能是A．
（2）DNA分子復制的時間是細胞分裂間期．
（3）DNA分子復制需要的酶有解旋酶、DNA聚合酶等；若DNA分子中有1000個堿基對，其中腺嘌呤有400個，則胸腺嘧啶T=400個，G=C=600個，復制3次需要的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸是8×600-600=4200個；由于DNA分子的復制是半保留復制，因此將一個DNA分子放在¹⁵N的培養(yǎng)基中復制3次形成的8個DNA分子，2個含有N¹⁴和N¹⁵，6個只含有¹⁵N．
（4）由于DNA分子的兩條鏈上的堿基遵循A與T配對、G與C配對的堿基互補配對原則，配對的堿基相等，因此A1=T2、G1=C2，如果DNA分子一條單鏈中$\frac{A+G}{T+C}$=m，則其互補鏈中該比例是$\frac{1}{m}$；雙鏈DNA分子中，A=T、G=C，因此該比值是1．
故答案為：
（1）胸腺嘧啶（T）   不能
（2）有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期（細胞分裂間期）
（3）解旋酶和DNA聚合酶   4200   6
（4）$\frac{1}{m}$  1

點評 本題的知識點是DNA分子的結構特點，DNA分子的復制過程和特點，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯(lián)系形成知識網(wǎng)絡的能力，并應用相關知識綜合解答問題的能力．