Question

13．如圖為大腸桿菌DNA分子的局部結構示意圖．請據圖回答：

（1）圖中1表示磷酸，2表示脫氧核糖．1、2、3結合在一起的結構叫脫氧核苷酸．
（2）圖中3有2種．中文名字分別是胞嘧啶、鳥嘌呤．
（3）從主鏈上看，兩條單鏈方向相反，該DNA分子應有2個游離的磷酸基．
（4）若該DNA分子共有a個堿基．其中腺嘌呤有m個，則該DNA分子復制4次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸$\frac{15}{2}（a-2m）$個．
（5）假定大腸桿菌只含${\;}_{\;}^{14}$N的DNA的相對分子質量為a；只含${\;}_{\;}^{15}$N的DNA的相對分子質量為b．現將只含${\;}_{\;}^{15}$N的DNA放到含${\;}_{\;}^{14}$N的培養基中培養．子一代DNA的平均相對分子質量為$\frac{a+b}{2}$，子二代DNA的平均相對分子質量為$\frac{b+3a}{4}$．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為大腸桿菌DNA分子結構的一條脫氧核苷酸長鏈，其中1為磷酸，2為脫氧核糖，3和4為含氮堿基，這三者共同構成DNA分子的基本組成單位，即脫氧核糖核苷酸．

解答 解：（1）由以上分析可知：1是磷酸、2是脫氧核糖，1、2、3合稱脫氧核苷酸．
（2）3和4都是含氮堿基，且3和4之間有2個氫鍵，則3有兩種，即胞嘧啶、鳥嘌呤．
（3）從主鏈上看，兩條單鏈方向相反，該DNA分子應有2個游離的磷酸基，分別位于DNA分子的兩端．
（4）若該DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則該DNA分子中有胞嘧啶$\frac{a-2m}{2}$個，其復制4次需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸（2⁴-1）×$\frac{a-2m}{2}$=$\frac{15}{2}（a-2m）$個．
（5）只含¹⁴N的DNA的相對分子質量為a，所以含有¹⁴N的每條鏈相對分子質量為$\frac{a}{2}$，只含¹⁵N的DNA的相對分子質量為b，所以含有¹⁵N的每條鏈相$\frac{a+b}{2}$對分子質量為$\frac{2}$，將只含¹⁵N的DNA培養到含¹⁴N的培養基中，根據半保留復制原則，子一代DNA分子中一條是¹⁴N鏈，一條是¹⁵N鏈，所以子一代DNA的平均相對分子質量為$\frac{a+b}{2}$．子二代共有4個DNA分子，含有¹⁵N的鏈為2條，含有¹⁴N鏈為6條，所以總相對分子質量為b+3a，故每個DNA的平均相對分子質量為 $\frac{b+3a}{4}$．
故答案為：
（1）磷酸　脫氧核糖　脫氧核苷酸　
（2）2   胞嘧啶、鳥嘌呤
（3）相反    2
（4）$\frac{15}{2}（a-2m）$
（5）$\frac{a+b}{2}$    $\frac{b+3a}{4}$ 1

點評 本題結合DNA分子結構模式圖，考查DNA分子結構特點、DNA半保留復制，重點考查DNA分子結構特點，這要求考生掌握DNA分子結構特點，能準確判斷圖中各字母的名稱，特別要求考生注意的是堿基對之間的氫鍵數目，并以此作為判斷依據．