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【题目】如图是某链状DNA分子的局部结构示意图,请据图回答下列问题:

1)写出下列图中序号所代表结构的中文名称:①______________ ______________________

2)该DNA分子应有________个游离的磷酸基团,如果将无标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,则图中所示的________________(填图中序号)中可测到15N

3)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为________________个。

【答案】胞嘧啶 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 2 ①②③⑥⑧⑨ 15·(a/2m)

【解析】

DNA分子双螺旋结构的主要特点:

DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。

两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。

DNA的复制:

条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。

过程: a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。

题意图中为DNA的平面结构,根据碱基互补配对原则可知,①是胞嘧啶,②是腺嘌呤,③是鸟嘌呤,④是氢键,⑤是磷酸基团,⑥是胸腺嘧啶,⑦是脱氧核糖,⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。

1)根据分析可知,①为胞嘧啶,⑧为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

2)图中显示DNA分子含有2个游离的磷酸基团,分别位于DNA分子反向平行的两条单链不同的两端,如果将无标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,则图中含氮元素的部位将都含有放射性标记,即图中的①②③⑥⑧⑨。

3DNA分子的复制方式为半保留复制,若一个含a个碱基的DNA分子复制4次,可产生16个子代DNA分子,相当于新合成15个DNA分子,现知该DNA分子中腺嘌呤有m个,根据碱基互补配对原则,可推出该DNA分子中含有的胞嘧啶的数目为(a/2m)个,故复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为(241)×(a/2m)15·(a/2m)

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