Question

6．如图为大肠杆菌DNA分子结构图示（片段）．请根据图示分析并回答：
（1）图中1表示磷酸（或磷酸基团），2表示脱氧核糖，1、2、3结合在一起的结构叫做脱氧核苷酸．
（2）3有2种，中文名称分别是鸟嘌呤、胞嘧啶．
（3）DNA分子中3与4是通过氢键连接起来的．
（4）DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是（用序号表示）3与4．
（5）假定该大肠杆菌含¹⁴N的 DNA的相对分子质量为a，若将其长期培养在含¹⁵N的培养基中，便得到含¹⁵N的DNA，相对分子质量为b．现将含¹⁵N的 DNA大肠杆菌再培养在含¹⁴N的培养基中，子一代 DNA的相对分子质量平均为$\frac{a+b}{2}$，子二代DNA的相对分子质量平均为$\frac{3a+b}{4}$．

Answer 1

分析 DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向平行的脱氧核苷酸链构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．

解答 解：（1）由题图可知，1是磷酸，2是脱氧核糖，1、2、3结合在一起构成脱氧核苷酸．
（2）分析题图可知，3与4之间的氢键是3条，因此3、4是C、G碱基对，3可能是鸟嘌呤G或胞嘧啶C．
（3）连接3和4之间的化学键是氢键．
（4）DNA分子中的N元素存在于碱基中，即图中的3和4，因此DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是3和4．
（5）由于DNA分子是半保留复制方式，将将含¹⁵N的DNA的大肠杆菌再培养在含¹⁴N的培养基中，DNA分子复制一次形成的2个DNA分子都是¹⁵N-¹⁴N，子代DNA的相对分子量是$\frac{a+b}{2}$；复制两次形成4个DNA分子，其中2个DNA分子是¹⁵N-¹⁴N，2个¹⁴N-¹⁴N，因此复制两次形成的DNA分子的平均分子量是$\frac{3a+b}{4}$．
故答案为：
（1）磷酸（或磷酸基团）   脱氧核糖   脱氧核苷酸
（2）2    鸟嘌呤、胞嘧啶     
（3）氢键
（4）3     4
（5）$\frac{a+b}{2}$      $\frac{3a+b}{4}$

点评 本题旨在考查学生对DNA分子的基本组成单位、DNA分子的结构和结构特点、DNA与RNA在结构上的差异的理解和掌握，并应用相关知识分析模型图解答问题的能力．