Question

13．如图为大肠杆菌DNA分子的局部结构示意图．请据图回答：

（1）图中1表示磷酸，2表示脱氧核糖．1、2、3结合在一起的结构叫脱氧核苷酸．
（2）图中3有2种．中文名字分别是胞嘧啶、鸟嘌呤．
（3）从主链上看，两条单链方向相反，该DNA分子应有2个游离的磷酸基．
（4）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$\frac{15}{2}（a-2m）$个．
（5）假定大肠杆菌只含${\;}_{\;}^{14}$N的DNA的相对分子质量为a；只含${\;}_{\;}^{15}$N的DNA的相对分子质量为b．现将只含${\;}_{\;}^{15}$N的DNA放到含${\;}_{\;}^{14}$N的培养基中培养．子一代DNA的平均相对分子质量为$\frac{a+b}{2}$，子二代DNA的平均相对分子质量为$\frac{b+3a}{4}$．

Answer 1

分析 分析题图：图示为大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链，其中1为磷酸，2为脱氧核糖，3和4为含氮碱基，这三者共同构成DNA分子的基本组成单位，即脱氧核糖核苷酸．

解答 解：（1）由以上分析可知：1是磷酸、2是脱氧核糖，1、2、3合称脱氧核苷酸．
（2）3和4都是含氮碱基，且3和4之间有2个氢键，则3有两种，即胞嘧啶、鸟嘌呤．
（3）从主链上看，两条单链方向相反，该DNA分子应有2个游离的磷酸基，分别位于DNA分子的两端．
（4）若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子中有胞嘧啶$\frac{a-2m}{2}$个，其复制4次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（2⁴-1）×$\frac{a-2m}{2}$=$\frac{15}{2}（a-2m）$个．
（5）只含¹⁴N的DNA的相对分子质量为a，所以含有¹⁴N的每条链相对分子质量为$\frac{a}{2}$，只含¹⁵N的DNA的相对分子质量为b，所以含有¹⁵N的每条链相$\frac{a+b}{2}$对分子质量为$\frac{b}{2}$，将只含¹⁵N的DNA培养到含¹⁴N的培养基中，根据半保留复制原则，子一代DNA分子中一条是¹⁴N链，一条是¹⁵N链，所以子一代DNA的平均相对分子质量为$\frac{a+b}{2}$．子二代共有4个DNA分子，含有¹⁵N的链为2条，含有¹⁴N链为6条，所以总相对分子质量为b+3a，故每个DNA的平均相对分子质量为 $\frac{b+3a}{4}$．
故答案为：
（1）磷酸　脱氧核糖　脱氧核苷酸　
（2）2   胞嘧啶、鸟嘌呤
（3）相反    2
（4）$\frac{15}{2}（a-2m）$
（5）$\frac{a+b}{2}$    $\frac{b+3a}{4}$ 1

点评 本题结合DNA分子结构模式图，考查DNA分子结构特点、DNA半保留复制，重点考查DNA分子结构特点，这要求考生掌握DNA分子结构特点，能准确判断图中各字母的名称，特别要求考生注意的是碱基对之间的氢键数目，并以此作为判断依据．