Question

1．请回答下列有关DNA结构、复制及表达的相关问题：
（1）DNA分子由两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构．
（2）若一个DNA分子的一条单链的某个区段的碱基顺序为ATGGCA，则与之互补的另一条单链相应区段的碱基顺序为TACCGT．
（3）在操作过程中，需要许多的DNA样品，因此要使DNA大量复制．在正常情况下，1个¹⁴N∕¹⁴N的DNA分子复制5次后，应产生32个DNA分子，该过程遵循碱基互补配对原则，若以¹⁵N为原料，则复制5次后的DNA分子中含有¹⁴N的DNA分子有2个．
（4）在DNA分子的复制过程中，需要的原料是4种脱氧核糖核苷酸，若在复制过程中DNA分子上某基因发生了碱基对的替换，则该基因控制的性状是否一定发生改变？否．
（5）若核基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG．若基因M的b链中箭头所指的碱基C替换为A，其对应的密码子将由GUC变为UUC．正常情况下，基因R在细胞中最多有4个，其转录时的模板位于a（填“a”或“b”）链中．

Answer 1

分析 1、DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则．
2、DNA复制过程为：（1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开．
（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链．
（3）形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构．
3、密码子是mRNA上相邻的3个碱基，其特点：
（1）一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；
（2）密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码．

解答 解：（1）DNA分子为规则的双螺旋结构，它的分子结构特点为：①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构．②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架；内侧：由氢键相连的碱基对组成．
（2）DNA分子的一条单链的某个区段的碱基顺序为ATGGCA，根据碱基互补配对原则，与之互补的另一条单链相应区段的碱基顺序为TACCGT．
（3）1个DNA分子复制5次，子代DNA分子数为2ⁿ=2⁵=32；DNA分子的复制过程遵循碱基互补配对原则；DNA分子的复制方式为半保留复制，因此不管亲代DNA分子复制多少次，子代中总有2个DNA分子含有亲代的一条链．
（4）DNA复制过程中以四种游离的脱氧核苷酸为原料；若在复制过程中DNA分子上某基因发生了碱基对的替换，由于密码子的简并性，则该基因控制的性状不一定发生改变．
（5）根据题意和图示分析可知：基因M中b链为转录的模板链，若b链中箭头所指的碱基C突变为A，则基因由CAG→AAG，因此其转录形成的密码子由GUC→UUC．正常情况下，基因R有2个，经过复制后数量最多，即有4个；由于起始密码子为AUG，所以基因R转录时的模板位于a链中．
故答案为：
（1）双螺旋
（2）TACCGT  
（3）32    碱基互补配对   2
（4）4种脱氧核糖核苷酸   否
（5）GUC    UUC  4   a

点评 本题考查DNA分子结构的主要特点、遗传信息的转录和翻译、DNA分子复制，要求考生识记DNA分子结构的主要特点；识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识；识记DNA分子复制的过程及方式，掌握其中的相关计算．