Question

3．如图为DNA分子的复制图解，请据图回答：
（1）该过程主要发生在真核细胞的细胞核（部位）．正常进行所需的基本条件是模板、原料、能量、酶等（至少写4个）．
（2）图中A′链与B链相同，该过程形成的两个DNA分子完全相同，每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链，这种复制方式称为半保留复制．
（3）经过科学家的测定，A链上的一段（M）中的A：T：C：G为2：1：1：3．如果以A链的为模板，复制出的A′链相应碱基比例为1：2：3：1．
（4）^l5N标记的DNA分子，放在没有标记的培养基上培复制三次后，标记的链占全部DNA单链的$\frac{1}{8}$．

Answer 1

分析 1、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组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，两条链上的碱基通过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，配对的碱基相等．
2、DNA分子的复制需要模板、原料、酶、能量等条件，DNA分子的复制过程是边解旋边复制和半保留复制的过程，DNA分子复制遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则．
3、根据题意和图示分析可知：A链和B链的碱基序列互补，A链和B′链的碱基序列互补，B链与A′链的碱基序列互补．

解答 解：（1）由于DNA分子主要分布在细胞核中，所以图示DNA分子复制主要发生在真核细胞的细胞核中．该过程需要的基本条件是模板、原料、酶、能量等．
（2）A′链是以A链为模板合成的子链，A′与A链互补，A链与B链互补，因此A′链与B链碱基序列相同．由题图可知，新合成的DNA分子由1条模板链和一条新合成的子链组成，即DNA分子的复制是半保留复制．
（3）DNA分子复制过程遵循碱基互补配对原则，如果A链上的一段（M）中的A：T：C：G为2：1：1：3，则以该链为模板形成的子链的碱基序列的比例是A：T：C：G=1：2：3：1．
（4）¹⁵N标记的DNA分子，放在没有标记的培养基上培养，复制三次后形成8个DNA分子，其中2个DNA分子含有¹⁵N，因此标记的DNA分子占DNA分子总数的$\frac{1}{4}$；标记的链占全部DNA单链的$\frac{2}{2×8}$=$\frac{1}{8}$．
故答案为：
（1）细胞核   模板、原料、能量、酶
（2）B   半保留复制
（3）1：2：3：1
（4）$\frac{1}{8}$

点评 本题旨在考查学生理解DNA分子的结构、DNA分子复制的条件、特点、DNA分子遵循的碱基互补配对原则等知识的理解，把握知识的内在联系并结合题图信息利用相关知识对某些生物学问题进行解释、推理、判断的能力．