Question

14．如圖為大腸桿菌的DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖（片段）．請據(jù)圖回答問題：

（1）圖中1表示磷酸，2表示脫氧核糖，1、2、3結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)叫脫氧核糖核苷酸．圖中3有2種．
（2）含有200個(gè)堿基的某DNA片段中堿基間的氫鍵共有260個(gè)．請回答：
①該DNA片段中共有腺嘌呤40個(gè)，C和G共60對(duì)．
②該片段復(fù)制4次，共需原料胞嘧啶脫氧核苷酸900個(gè)．
③在DNA分子穩(wěn)定性的比較中，G/C 堿基對(duì)的比例高，DNA分子穩(wěn)定性高．
（3）DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，場所是細(xì)胞核、葉綠體、線粒體．
（4）假定大腸桿菌只含¹⁴N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為a；只含¹⁵N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為b．現(xiàn)將只含¹⁵N的DNA培養(yǎng)到含¹⁴N的培養(yǎng)基中，子一代DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{1}{2}$（a+b），子二代DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{1}{4}$（3a+b）．

Answer 1

分析 1、分析題圖：圖示為大腸桿菌DNA分子結(jié)構(gòu)的一條脫氧核苷酸長鏈，其中1為磷酸，2為脫氧核糖，3為含氮堿基，這三者共同構(gòu)成DNA分子的基本組成單位，即脫氧核糖核苷酸．不同的堿基排列順序代表不同的遺傳信息．
2、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：
①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的．
②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)測．
③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對(duì)且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．

解答 解：（1）由圖可知，1是磷酸、2是脫氧核糖，1、2、3結(jié)合在一志的結(jié)構(gòu)叫脫氧核苷酸．DNA分子中，A與T之間有兩個(gè)氫鍵，C與G之間有三個(gè)氫鍵，圖中有三個(gè)氫鍵，所以3是鳥嘌呤或胞嘧啶．
（2）①已知某DNA片段含有200個(gè)堿基，堿基間的氫鍵共有260個(gè)，且A-T之間有2個(gè)氫鍵，C-G之間有3個(gè)氫鍵，假設(shè)該DNA分子含有腺嘌呤N個(gè)，則胞嘧啶的數(shù)量為100-N，所以2N+3（100-N）=260，N=40個(gè)，所以1DNA片段中共有40個(gè)腺嘌呤，共有60對(duì)C和G．
②由以上計(jì)算可知該片段含有60個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸，所以其復(fù)制4次需胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為（2⁴-1）×60=900個(gè)．
③由于A-T之間有2個(gè)氫鍵，C-G之間有3個(gè)氫鍵，所以C和G堿基對(duì)的比例越高，DNA分子穩(wěn)定性也越高．
（3）DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，場所是細(xì)胞核、葉綠體、線粒體．
（4）只含¹⁴N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為a，所以含有¹⁴N的每條鏈相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{a}{2}$，只含¹⁵N的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為b，所以含有¹⁵N的每條鏈相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{2}$，將只含¹⁵N的DNA培養(yǎng)到含¹⁴N的培養(yǎng)基中，根據(jù)半保留復(fù)制原則，子一代DNA分子中一條是¹⁴N鏈，一條是¹⁵N鏈，所以子一代DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{a+b}{2}$．子二代共有4個(gè)DNA分子，含有¹⁵N的鏈為2條，含有¹⁴N鏈為6條，所以總相對(duì)分子質(zhì)量為b+3a，故每個(gè)DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{1}{4}$（3a+b）．
故答案為：
（1）磷酸   脫氧核糖     脫氧核糖核苷酸     2
（2）①40      60
②900
③G/C
（3）半保留復(fù)制      細(xì)胞核、葉綠體、線粒體
（4）$\frac{1}{2}$（a+b）       $\frac{1}{4}$（3a+b）

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合大腸桿菌DNA分子結(jié)構(gòu)的一條脫氧核苷酸長鏈，考查DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，要求考生識(shí)記DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，能準(zhǔn)確判斷圖中各結(jié)構(gòu)的名稱，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記層次的考查．