Question

7．如图是DNA复制图解，请据图回答问题：
（1）DNA复制的时期是有丝分裂间期和减数第一次分裂之前的间期．
（2）DNA复制的结构基础是双螺旋结构和碱基互补配对原则．
（3）实验室内模拟DNA复制所需的一组条件是C
①DNA模板  ②解旋酶、连接酶和聚合酶
③ATP和四种脱氧核苷酸  ④适宜的温度和酸碱度
A．①②B．①②④C．①②③④D．①③④
（4）图中长方形A表示DNA聚合酶，图中的箭头B表示DNA延伸方向，断点C通过DNA连接酶作用，相互连接起来．
（5）将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$\frac{1}{8}$．
（6）DNA分子复制完毕后，新形成的DNA分子子链是B
A．是DNA母链的片段                   B．和DNA母链之一完全相同
C．和DNA母链相同，但T被U所取代        D．和DNA母链稍有不同．

Answer 1

分析 1、DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和连接酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制．
2、相关计算：
DNA的半保留复制，一个DNA分子复制n次，则：
（1）DNA分子数：①子代DNA分子数为2ⁿ个，②含有亲代DNA链的子代DNA分子数为2个．③不含亲代链的子代DNA分子数为（2ⁿ-2）个．
（2）脱氧核苷酸链数：
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数目为2ⁿ⁺¹条；
②亲代脱氧核苷酸链为2条；
③新合成脱氧核苷酸链为（2ⁿ⁺¹-2）条．

解答 解：（1）DNA分子的复制发生在细胞分裂的间期，包括有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂之前的间期．
（2）DNA分子分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对原则保证了复制能准确地进行．
（3）DNA分子复制的条件是DNA两条链为模板，脱氧核糖核苷酸作为原料，ATP为DNA分子复制提供能量，解旋酶、DNA聚合酶的催化作用，反应应在适宜的温度和PH条件下进行．故选：C．
（4）图中长方形A表示DNA聚合酶，图中的箭头B表示DNA延伸方向，断点C通过DNA连接酶作用，相互连接起来．
（5）分析题意可知，被标记的是模板，原料没有被标记，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此该标记DNA分子复制3次以后，形成的8个DNA分子中，有2个DNA分子被标记，占DNA分子总数的$\frac{1}{4}$，标记的链占全部DNA单链的$\frac{2}{16}$=$\frac{1}{8}$．
（6）DNA分子复制完毕后，新形成的DNA分子子链是和DNA母链之一完全相同．
故答案为：
（1）有丝分裂间期和减数第一次分裂之前的间期
（2）双螺旋结构   碱基互补配对原则
（3）C                     
（4）DNA聚合酶   DNA延伸方向   DNA连接酶
（5）$\frac{1}{4}$     $\frac{1}{8}$
（6）B

点评 本题的知识点是DNA分子复制的时间，DNA分子复制的过程，DNA分子复制应具备的条件，DNA分子精确复制的原因，DNA分子的半保留复制方式，对DNA分子复制过程的准确理解是解题的关键．