Question

2．请回答下列与DNA分子有关的问题：
（1）含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸2^n-1×m个；
（2）在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的M%；
（3）假定大肠杆菌只含¹⁴N的DNA的相对分子质量为a，只含¹⁵N的DNA的相对分子质量为b，现将只含¹⁵N的DNA培养在含¹⁴N的培养基中，子二代DNA的平均相对分子质量为$\frac{b+3a}{4}$；
（4）在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与尿嘧啶分别占碱基总数的24%、26%．

Answer 1

分析 1、在双链DNA分子中：
①互补碱基两两相等，即A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；
②双链DNA分子中，某种碱基所占的比例等于每条单链中该碱基所占比例的平均值，即A=（A₁+A₂）÷2，其他碱基同理．
2、DNA分子的复制是半保留复制，1个DNA经过n次复制，共产生2ⁿ个DNA分子．

解答 解：（1）含有m个腺嘌呤的DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，该DNA分子第n次复制增加的DNA分子数=2ⁿ-2^n-1=2^n-1个、需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数是2^n-1×m个．
（2）由于DNA分子两条链上的碱基数量关系是G₁=C₂、C₁=G₂，因此双链DNA分子中，G+C的比值与每一条单链上的该比值相等．
（3）只含¹⁴N的DNA的相对分子质量为a，只含¹⁵N的DNA的相对分子质量为b，由于DNA分子的复制是半保留复制，将只含¹⁵N的DNA培养，子二代共有DNA的数目是2²=4个，4个DNA分子的相对质量之和是b+3a，因此子二代DNA分子的相对分子质量平均为$\frac{b+3a}{4}$．
（4）已知DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，即A+T=54%，则A=T=27%、C=G=50%-27%=23%，若一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，即G₁=22%、T₁=28%，根据碱基互补配对原则，G=$\frac{G1+G2}{2}$=$\frac{22%+G2}{2}$=23%，解得则G₂=24%，同理可解得T₂=26%，而mRNA中鸟嘌呤与尿嘧啶的比例与非模板链中鸟嘌呤和胸腺嘧啶的比例相等，因此，由该链转录的mRNA中鸟嘌呤与尿嘧啶分别占碱基总数的24%、26%．
故答案为：
（1）2^n-1×m
（2）M%
（3）$\frac{b+3a}{4}$
（4）24%、26%

点评 本题题考查DNA分子结构的主要特点、碱基互补配对原则的应用、遗传信息的转录和翻译等知识，考生识记DNA分子结构的主要特点、能根据碱基互补配对原则进行计算是解题的关键．