Question

3．回答下列有关DNA的问题：
（1）下列是两位同学所绘制的DNA分子结构模式图．请判断各同学所绘制的图形是否正确，并说明你判断的理由．

甲：不正确，甲的两条链方向画成了一样的，应画成反向的；
乙：不正确，乙图碱基配对方式错误．
（2）某同学制作的DNA双螺旋模型中含腺嘌呤5个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比 为1：3，则该DNA模型中含有脱氧核糖40个．
（3）假定大肠杆菌只含¹⁴N的DNA的相对分子质量为a，只含¹⁵N的DNA 的相对分子质量为b．现将只含¹⁵N的DNA在¹⁴N的培养基中连续培养，其中子二代DNA的平均相对分子质量为$\frac{3a+b}{4}$．

Answer 1

分析 DNA的双螺旋结构：
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的．
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内测．
③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则．

解答 解：（1）根据DNA分子结构可知，DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，而甲的两条链方向画成了一样的，应画成反向的；
DNA分子中碱基遵循碱基互补配对原则，即A和T配对，G和C配对，图中互补配对方式错误．
（2）某同学制作DNA双螺旋模型时发现其中含腺嘌呤5个，即A=5个，且腺嘌呤与鸟嘌呤之比为1：3，则G=5×3=15个．根据碱基互补配对原则可知：A=T=5个、C=G=15个，所以该DNA片段模型中含有碱基总数为5+5+15+15=40个．一个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，所以该DNA片段模型中含有脱氧核糖的数目为40个．
（3）只含¹⁴N的DNA的相对分子质量为a，只含¹⁵N的DNA的相对分子质量为b，由于DNA分子的复制是半保留复制，将只含¹⁵N的DNA培养，子二代共有DNA的数目是2²=4个，4个DNA分子的相对质量之和是3a+b，因此子二代DNA分子的相对分子质量平均为$\frac{3a+b}{4}$．
故答案为：
（1）不正确，甲的两条链方向画成了一样的，应画成反向的
不正确，乙图碱基配对方式错误
（2）40
（3）$\frac{3a+b}{4}$

点评 本题以模型制作为背景，考查DNA分子结构特点和DNA复制的有关知识，要求考生识记DNA分子结构特点，能根据碱基互补配对原则计算出DNA分子中碱基总数，再根据脱氧核苷酸的组成，判断该DNA片段模型中含有脱氧核糖的数目．