Question

4．在含四种游离的脱氧核苷酸、酶和ATP的条件下，分别以不同生物的DNA为模板，合成新的DNA．问：
（1）分别以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA之间，（A+C）：（T+G）的比值是否相同？为什么？相同 因为所有DNA双链中，A与T的数目相同，C与G的数目相同．
（2）分别以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA之间存在差异，这些差异是什么？碱基的数目、比例和排列顺序不同．
（3）在一新合成的DNA中，（A+T）：（C+G）的比值，是否与它的模板DNA任一单链的相同？相同．
（4）若某DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M，占总碱基数的比例为q，此DNA分子连续复制n次需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸为M（2n-1）$\frac{1-2q}{2q}$．

Answer 1

分析 DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，双链DNA分子两条链上的碱基遵循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；按照碱基互补配对原则，双链DNA分子中，A1=T2、T1=A2、C1=G2、G1=C2，因此$\frac{G1+C1}{A1+T1}=\frac{G2+C2}{A2+T2}$．

解答 解：（1）由于数量DNA中，A=T、G=C，因此双链DNA分子中（A+C）：（T+G）的比值始终相等，是1．
（2）以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA之间存在差异的主要原因是碱基的数目、比例和排列顺序不同．
（3）由分析可知，双链DNA分子中，每一条链上的（A+T）：（C+G）的比值相同．
（4）某DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M，占总碱基数的比例为q，则该DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸数是$\frac{M}{2q}-M$，此DNA分子连续复制n次需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸为（2ⁿ-1）（$\frac{M}{2q}-M$）=M（2ⁿ-1）$\frac{1-2q}{2q}$．
故答案为：
（1）相同    因为所有DNA双链中，A与T的数目相同，C与G的数目相同
（2）碱基的数目、比例和排列顺序不同
（3）相同
（4）M（2ⁿ-1）$\frac{1-2q}{2q}$

点评 本题旨在考查学生理解DNA分子的结构和结构特点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用碱基互补配对原则进行推理、计算．