Question

9．如图为细胞内DNA分子复制简图，请据图回答下列问题：
（1）该过程发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期．
（2）DNA分子复制时，以游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链．
（3）若亲代DNA分子中A+T占40%，则子代DNA分子中A+T占40%；子代DNA分子中一条单链中A占单链碱基总数的22%，则子代DNA分子中A占碱基总数的20%，另一条链中A占该链碱基总数的18%，不能（能不能）确定另一条链中G所占比例．
（4）若将含¹⁴N的细胞放在只含¹⁵N的环境中培养，使细胞连续分裂6次，则最终获得的子代DNA分子中，含¹⁴N的占$\frac{1}{32}$，含¹⁵N的占100%，这说明DNA的复制特点是半保留复制，其意义是保持了遗传信息的连续性．
（5）实验室现有材料：某生物的一个DNA分子，具有放射性同位素³H标记的4种脱氧核苷酸，现在要合成新的DNA分子．除了以上物质以外，还必须有酶和ATP，才能合成第二代的DNA分子．）在第二代的DNA分子中，含有³H的链的碱基序列不相同（填“相同”或“不相同”）．在第五代的全部DNA分子中有32个含³H的链．

Answer 1

分析 1、DNA分子复制的过程：
①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开．
②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链．
③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构．从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子．
2、已知DNA的复制次数，求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例：一个双链DNA分子，复制n次，形成的子代DNA分子数为2ⁿ个．根据DNA分子半保留复制特点，不管亲代DNA分子复制几次，子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个，占子代DNA总数的$\frac{2}{{2}^{n}}$．

解答 解：（1）图示为DNA分子的复制过程，该过程发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期．
（2）DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸；复制时按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链．
（3）DNA复制形成的子代DNA分子与亲代DNA分子相同，若亲代DNA分子中A+T占40%，则子代DNA分子中A+T也占40%；由于A=T，则A=T=20%，子代DNA分子中一条单链中A占单链碱基总数的22%，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，A=（A₁+A₂）÷2，则另一条链中A占该链碱基总数的18%；据此只能判断双链DNA分子中G的比例，但不能确定单链中G所占比例．
（4）若将含¹⁴N的细胞放在只含¹⁵N的环境中培养，使细胞连续分裂6次，根据DNA半保留复制特点，最终获得的子代DNA分子中，含¹⁴N的占$\frac{2}{{2}^{6}}$=$\frac{1}{32}$，含¹⁵N的占100%；DNA复制的意义是保持了遗传信息的连续性．
（5）DNA分子复制所需的条件有：模板（亲代DNA的两条链）、原料（四种脱氧核苷酸）、酶和ATP．因此除了以上物质以外，还必须有酶和 ATP，才能合成第二代的DNA分子．在第二代的DNA分子中，含有³H的链的碱基序列互补，因此不相同．根据DNA半保留复制特点可知，子代DNA分子都含有³H，在第五代的全部DNA分子中有2⁵=32个含³H的链．
故答案为：
（1）有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
（2）脱氧核苷酸        碱基互补配对
（3）40    20      18     不能
（4）$\frac{1}{32}$       100%       半保留复制        保持了遗传信息的连续性
（5）酶    ATP（可颠倒顺序）      不相同       32

点评 本题结合图解，考查DNA的复制，要求考生识记DNA复制的过程、条件、场所等基础知识，掌握DNA半保留复制过程中的相关计算，能运用其延伸规律准确答题．