Question

7．动物细胞的线粒体通常为环状双链DNA分子，一条链因为密度较高称之为重链（简称H链），另一条链因为密度较低称之为轻链（简称L链）．H链上有两个复制起始区，一个用于H链合成（简称O_H），一个用于L链合成（简称O_L）．线粒体双环状DNA复制的主要过程是：首先是O_H被启动，以L链为模板，先合成一段RNA引物，然后合成H链片段，新H链一边复制，一边取代原来老的H链，被取代的老的H链以环的形式被游离出来，由于象字母D，所以称为D-环复制．当H链合成约$\frac{2}{3}$时，O_L启动，以被取代的H链为模板，合成新的L链，待全部复制完成后，新的H链和老的L链、新的L链和老的H链各自组合成两个环状双螺旋DNA分子．

（1）动物细胞线粒体DNA未复制前含0个游离的磷酸基，催化合成新H链和L链的酶是DNA聚合酶．
（2）RNA引物的基本组成单位是核糖核苷酸，它的作用是作为DNA复制的起始点，在核酸合成反应时，作为每个多核苷酸链进行延伸的出发点．
（3）若此DNA连续复制2次，最终形成4个环状DNA分子，则完成2次复制共需要6个引物．
（4）D-环复制过程中，当H链完成复制的时候，L链复制完成了约$\frac{1}{3}$．
（5）若在体外进行DNA分子扩增，则引物的化学本质是DNA片段．一个标准的PCR反应系统包括：DNA模板、一对引物、4种dNTP（DNA复制的原料）、合适的Mg²⁺和一定体积的缓冲液，除此外，还需要耐热的DNA聚合酶．

Answer 1

分析 DNA复制：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程．
DNA复制时间：有丝分裂和减数分裂间期           
DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）
DNA复制过程：边解旋边复制．　
DNA复制特点：半保留复制．
DNA复制结果：一条DNA复制出两条DNA．

解答 解：（1）由图可知，线粒体为环状双链DNA分子，所以动物细胞线粒体DNA未复制前含0个游离的磷酸基，由于新H链和L链合成是连续的，所以催化合成DNA子链合成的酶是DNA聚合酶．
（2）RNA引物的基本组成单位是核糖核苷酸，由于DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上，所以引物的作用是作为DNA复制的起始点，在核酸合成反应时，作为每个多核苷酸 链进行延伸的出发点．
（3）DNA连续复制2次，最终形成4个环状DNA分子，由于DNA复制是半保留复制，所以最终完成2次复制共需要6个引物．
（4）H链合成约$\frac{2}{3}$时，OL启动合成新的L链，所以D-环复制过程中，当H链完成复制的时候，L链复制完成了约$\frac{1}{3}$．
（5）若在体外进行DNA分子扩增，则引物的化学本质是一段已知的DNA片段．一个标准的PCR反应系统包括：DNA模板、一对引物、4种dNTP（DNA复制的原料）、合适的Mg²⁺和一定体积的缓冲液，除此外，还需要耐热的DNA聚合酶（如Taq 酶）．
故答案为：
（1）0    DNA聚合酶
（2）核糖核苷酸     作为DNA复制的起始点，在核酸合成反应时，作为每个多核苷酸链进行延伸的出发点
（3）6     
（4）$\frac{1}{3}$      
（5）DNA   耐热的DNA聚合酶（如Taq 酶）

点评 本题考查动物细胞线粒体DNA分子复制的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．