Question

15．有關DNA復制的計算（復制n代以后）：
（1）含母鏈（${\;}_{\;}^{14}$N）的DNA分子數2；只含母鏈（${\;}_{\;}^{14}$N）的DNA分子數0；
（2）含子鏈（${\;}_{\;}^{15}$N）的DNA分子數2ⁿ ；只含子鏈（${\;}_{\;}^{15}$N）的DNA分子數2ⁿ-2；
（3）若親代DNA分子中，含某種堿基m個，經過n次復制后，需游離的該堿基（2ⁿ-1）×m個．

Answer 1

分析 本題是DNA分子的結構特點和DNA分子的復制，DNA分子的結構特點是：DNA分子是由兩條鏈組成的規則的雙螺旋結構，堿基之間按照堿基互補配對原則由氫鍵連接，堿基互補配對原則是A與T配對，G與C配對，所以雙鏈DNA分子中A=T，G=C．一個DNA分子復制n次，產生2ⁿ個子代DNA分子，子代中始終有2個DNA分子含有原來親代DNA母鏈．

解答 解：（1）一個DNA分子復制n次，產生2ⁿ個子代DNA分子，子代中始終有2個DNA分子含有原來親代DNA母鏈，故含母鏈（${\;}_{\;}^{14}$N）的DNA分子數2；無只含母鏈的DNA分子，故只含母鏈（${\;}_{\;}^{14}$N）的DNA分子數0；
（2）一個DNA分子復制n次，產生2ⁿ個子代DNA分子，子代中全部含有子鏈，故含子鏈（${\;}_{\;}^{15}$N）的DNA分子數2ⁿ ；其中有2個DNA分子含有一條母鏈和一條子鏈，故只含子鏈（${\;}_{\;}^{15}$N）的DNA分子數 2ⁿ-2；
（3）一個DNA分子復制n次，產生2ⁿ個子代DNA分子，去掉一個模板DNA分子后，新合成的DNA分子為2ⁿ-1，若親代DNA分子中，含某種堿基m個，經過n次復制后，故需游離的該堿基  （2ⁿ-1）×m個．
故答案為：
（1）2  0 
（2）2ⁿ 2ⁿ-2
（3）（2ⁿ-1）×m

點評 本題利用同位素標記法考查DNA的復制的相關知識，意在考查對知識的理解應用能力及簡單計算能力，難度中等．