Question

【题目】动物细胞的线粒体DNA分子通常呈环状双链，包括H链和L链。H链上有两个复制起始区，一个用于H链合成（简称OH），—个用于L链合成（简称OL）。其复制的主要过程是：首先是OH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。当H链合成约2/3时，OL启动，以被取代的H链为模板，合成新的L链，直至复制完成，过程如下图所示。请回答下列问题：

（1）一个完整的线粒体DNA分子有________游离的磷酸基团，H链中相邻核苷酸的碱基通过________连接起来。

（2）复制过程中需要___________酶参与。

（3）RNA引物的基本组成单位是______，引物的作用是_________________。

（4）图中当一个复制周期完成时，由__________构成的子代DNA分子滞后形成；完成两个复制周期需要_____个引物。

（5）若应用PCR技术实现该DNA分子的体外增殖，需要的酶是_____________。

Answer 1

【答案】0 脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖 解旋酶、DNA聚合酶 核糖核苷酸 DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 老的H链和新的L链 6 Taq酶（耐高温的DNA聚合酶）

【解析】

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。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。

（1）线粒体DNA分子是环状结构，故有0个游离的磷酸基团，H链中相邻核苷酸的碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接起来的。

（2）DNA分子的复制需要解旋酶和DNA聚合酶的参与。

（3）RNA的基本单位是核糖核苷酸，引物的作用是DNA聚合酶能够从引物的3，端开始连接脱氧核苷酸。

（4）当一个复制周期完成时，由老的H链和新的L链构成的子代DNA分子滞后形成；DNA连续复制N次，最终形成2N个环状DNA分子，共2N+1条单链，由于DNA复制是半保留复制，需新合成2N-1-2条单链，共需要2N+1-2个引物。故完成两个复制周期需要6个引物。

（5）若应用PCR技术实现该DNA分子的体外增殖，需要的酶是Taq酶（耐高温的DNA聚合酶）。