Question

19．如圖是DNA的復(fù)制圖解，請很據(jù)圖回答下列問題：
（1）DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間；
（2）②過程稱為解旋；
（3）指出③中的子鏈Ⅱ、Ⅲ．
（4）子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，由此說明DNA的復(fù)制具有半保留復(fù)制的特征；
（5）已知原來DNA中有100個堿基對，其中A40個，則復(fù)制4次，在復(fù)制過程中將需要900個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸參加；
（6）一個雙鏈均被¹⁵N標(biāo)記的DNA分子，利用含¹⁴N的4種脫氧核苷酸為原料連續(xù)復(fù)制4次，則含¹⁴N的DNA分子占總數(shù)的100%，含¹⁵N的DNA分子占總數(shù)的12.5%，只含¹⁴N的DNA分子占總數(shù)的87.5%，只含¹⁵N的DNA分子占總數(shù)的0．

Answer 1

分析 1．DNA復(fù)制時間是有絲分裂和減數(shù)分裂間期．條件為模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）．過程特點是邊解旋邊復(fù)制．結(jié)果為一條DNA復(fù)制出兩條DNA．結(jié)果特點為半保留復(fù)制．
2．假設(shè)1個DNA含有n個胞嘧啶脫氧核苷酸，復(fù)制m次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為（2^m-1）×n．

解答 解：（1）以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程稱為DNA復(fù)制，這一過程發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期．
（2）復(fù)制開始時，DNA分子首先利用細(xì)胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開，此過程稱為解旋．
（3）以母鏈為模板，以周圍環(huán)境中游離的脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)配對原則，各自合成與母鏈互補(bǔ)的一條子代DNA，即圖中的Ⅱ、Ⅲ．
（4）子代DNA分子中只有一條鏈來自親代DNA分子，一條鏈?zhǔn)切潞铣傻�，這種復(fù)制方式稱為DNA半保留復(fù)制．
（5）1個DNA分子中含有胞嘧啶脫氧核苷酸=100-40=60個．1個該DNA復(fù)制4次，產(chǎn)生子代DNA2⁴個，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸=（2⁴-1）×60=900個．
（6）將一個細(xì)胞的DNA用¹⁵N標(biāo)記，放入含¹⁴N的4種脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，連續(xù)分裂4次形成16個DNA分子．根據(jù)DNA半保留復(fù)制，其中有兩個DNA分子一條鏈含有¹⁴N，另一條鏈含有¹⁵N，其余14個DNA分子只含¹⁴N，所以16個DNA分子均含¹⁴N，含¹⁵N的DNA細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的$\frac{2}{16}$，即12.5%，則只含¹⁴N的DNA分子占總數(shù)的87.5%，不含只含¹⁵N的DNA分子．
故答案為：
（1）有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間　
（2）解旋
（3）Ⅱ、Ⅲ
（4）半保留復(fù)制　
（5）900　
（6）100%　12.5%　87.5%　0

點評 DNA復(fù)制是在DNA聚合酶的作用下將單個脫氧核苷酸連接成DNA分子的過程．復(fù)制方式是半保留復(fù)制，子代DNA分子中由一條母鏈和一條魚母鏈互補(bǔ)的子鏈；復(fù)制n次產(chǎn)生的子代DNA分子數(shù)為2ⁿ個．