Question

10．如圖是DNA復制圖解，請據圖回答問題：
（1）DNA復制的時期是有絲分裂的間期和減數分裂第一次分裂之前的間期．
（2）實驗室內模擬DNA復制所需的一組條件是C
①DNA模板   ②酶   ③ATP和四種脫氧核苷酸  ④RNA引物   ⑤適宜的溫度和酸堿度
A．①②③B．①②③④C．①②③④⑤D．①③④⑤
（3）圖中長方形A表示DNA聚合酶．
（4）¹⁵N標記的DNA分子，放在沒有標記的培養基上培養，復制三次后標記的DNA分子占DNA分子總數的$\frac{1}{4}$，標記的鏈占全部DNA單鏈的$\frac{1}{8}$．
（5）DNA分子復制完畢后，新形成的DNA分子子鏈是B
A．是DNA母鏈的片段               B．和DNA母鏈之一完全相同
C．和DNA母鏈相同，但T被U所取代    D．和DNA母鏈稍有不同
（6）由第（5）題可見，DNA分子復制又稱為半保留復制．

Answer 1

分析 1、DNA分子的復制時間：有絲分裂和減數分裂間期；條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和連結酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）；過程：邊解旋邊復制；結果：一條DNA復制出兩條DNA；特點：半保留復制．
2、相關計算：
DNA的半保留復制，一個DNA分子復制n次，則：
（1）DNA分子數：①子代DNA分子數為2ⁿ個，②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數為2個．③不含親代鏈的子代DNA分子數為（2ⁿ-2）個．
（2）脫氧核苷酸鏈數：
①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數目為2ⁿ⁺¹條
②親代脫氧核苷酸鏈為2條
③新合成脫氧核苷酸鏈為（2ⁿ⁺¹-2）條
（3）如一個DNA分子中含有A為m個，復制n次后，需要游離的A為（2ⁿ-1）m個．

解答 解：（1）DNA分子的復制發生在細胞分裂的間期，包括有絲分裂的間期和減數分裂第一次分裂之前的間期．
（2）DNA分子復制的條件是DNA兩條鏈為模板，脫氧核糖核苷酸作為原料，ATP為DNA分子復制提供能量，解旋酶、DNA聚合酶的催化作用，還需要RNA作為引物，反應應在適宜的溫度和PH條件下進行．故選：C．
（3）圖示是DNA復制過程，需要解旋酶、DNA聚合酶，解旋酶的作用是打開氫鍵，DNA聚合酶的作用是將單個的脫氧核苷酸連接起來，故圖中長方形A催化DNA子鏈的延伸，表示DNA聚合酶．
（4）分析題意可知，被標記的是模板，原料沒有被標記，由于DNA分子的復制是半保留復制，因此該標記DNA分子復制3此以后，形成的8個DNA分子中，有2個DNA分子被標記，占DNA分子總數的$\frac{1}{4}$；8個DNA分子共16條單鏈，其中兩條單鏈被標記，因此標記的鏈占全部DNA單鏈的$\frac{1}{8}$．
（5）由于新形成的DNA分子包括一條模板鏈和一條子鏈，子鏈的堿基序列與DNA的DNA的另一條母鏈完全相同．故選：B．
（6）DNA分子的復制方式是半保留復制．
故答案應為：
（1）有絲分裂的間期和減數分裂第一次分裂之前的間期
（2）C
（3）DNA聚合酶
（4）$\frac{1}{4}$     $\frac{1}{8}$
（5）B
（6）半保留

點評 本題的知識點是DNA分子復制的時間，DNA分子復制的過程，DNA分子復制應具備的條件，DNA分子精確復制的原因，DNA分子的半保留復制方式，對DNA分子復制過程的準確理解是解題的關鍵．