Question

1．請回答下列有關DNA結構、復制及表達的相關問題：
（1）DNA分子由兩條鏈按反向平行的方式盤旋成雙螺旋結構．
（2）若一個DNA分子的一條單鏈的某個區(qū)段的堿基順序為ATGGCA，則與之互補的另一條單鏈相應區(qū)段的堿基順序為TACCGT．
（3）在操作過程中，需要許多的DNA樣品，因此要使DNA大量復制．在正常情況下，1個¹⁴N∕¹⁴N的DNA分子復制5次后，應產生32個DNA分子，該過程遵循堿基互補配對原則，若以¹⁵N為原料，則復制5次后的DNA分子中含有¹⁴N的DNA分子有2個．
（4）在DNA分子的復制過程中，需要的原料是4種脫氧核糖核苷酸，若在復制過程中DNA分子上某基因發(fā)生了堿基對的替換，則該基因控制的性狀是否一定發(fā)生改變？否．
（5）若核基因M、R編碼各自蛋白質前3個氨基酸的DNA序列如圖，起始密碼子均為AUG．若基因M的b鏈中箭頭所指的堿基C替換為A，其對應的密碼子將由GUC變?yōu)閁UC．正常情況下，基因R在細胞中最多有4個，其轉錄時的模板位于a（填“a”或“b”）鏈中．

Answer 1

分析 1、DNA分子結構的主要特點：DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結構；DNA的外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成的基本骨架，內側是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則．
2、DNA復制過程為：（1）解旋：需要細胞提供能量，在解旋酶的作用下，兩條螺旋的雙鏈解開．
（2）合成子鏈：以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游離的4種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，合成與母鏈互補的子鏈．
（3）形成子代DNA分子：延伸子鏈，母鏈和相應子鏈盤繞成雙螺旋結構．
3、密碼子是mRNA上相鄰的3個堿基，其特點：
（1）一種密碼子只能編碼一種氨基酸，但一種氨基酸可能由一種或多種密碼子編碼；
（2）密碼子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遺傳密碼．

解答 解：（1）DNA分子為規(guī)則的雙螺旋結構，它的分子結構特點為：①由兩條、反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結構．②外側：脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架；內側：由氫鍵相連的堿基對組成．
（2）DNA分子的一條單鏈的某個區(qū)段的堿基順序為ATGGCA，根據堿基互補配對原則，與之互補的另一條單鏈相應區(qū)段的堿基順序為TACCGT．
（3）1個DNA分子復制5次，子代DNA分子數(shù)為2ⁿ=2⁵=32；DNA分子的復制過程遵循堿基互補配對原則；DNA分子的復制方式為半保留復制，因此不管親代DNA分子復制多少次，子代中總有2個DNA分子含有親代的一條鏈．
（4）DNA復制過程中以四種游離的脫氧核苷酸為原料；若在復制過程中DNA分子上某基因發(fā)生了堿基對的替換，由于密碼子的簡并性，則該基因控制的性狀不一定發(fā)生改變．
（5）根據題意和圖示分析可知：基因M中b鏈為轉錄的模板鏈，若b鏈中箭頭所指的堿基C突變?yōu)锳，則基因由CAG→AAG，因此其轉錄形成的密碼子由GUC→UUC．正常情況下，基因R有2個，經過復制后數(shù)量最多，即有4個；由于起始密碼子為AUG，所以基因R轉錄時的模板位于a鏈中．
故答案為：
（1）雙螺旋
（2）TACCGT  
（3）32    堿基互補配對   2
（4）4種脫氧核糖核苷酸   否
（5）GUC    UUC  4   a

點評 本題考查DNA分子結構的主要特點、遺傳信息的轉錄和翻譯、DNA分子復制，要求考生識記DNA分子結構的主要特點；識記遺傳信息轉錄和翻譯的過程、場所、條件及產物等基礎知識；識記DNA分子復制的過程及方式，掌握其中的相關計算．