Question

19．如图是DNA的复制图解，请很据图回答下列问题：
（1）DNA的复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间；
（2）②过程称为解旋；
（3）指出③中的子链Ⅱ、Ⅲ．
（4）子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA的复制具有半保留复制的特征；
（5）已知原来DNA中有100个碱基对，其中A40个，则复制4次，在复制过程中将需要900个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加；
（6）一个双链均被¹⁵N标记的DNA分子，利用含¹⁴N的4种脱氧核苷酸为原料连续复制4次，则含¹⁴N的DNA分子占总数的100%，含¹⁵N的DNA分子占总数的12.5%，只含¹⁴N的DNA分子占总数的87.5%，只含¹⁵N的DNA分子占总数的0．

Answer 1

分析 1．DNA复制时间是有丝分裂和减数分裂间期．条件为模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）．过程特点是边解旋边复制．结果为一条DNA复制出两条DNA．结果特点为半保留复制．
2．假设1个DNA含有n个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制m次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为（2^m-1）×n．

解答 解：（1）以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程称为DNA复制，这一过程发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期．
（2）复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，此过程称为解旋．
（3）以母链为模板，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子代DNA，即图中的Ⅱ、Ⅲ．
（4）子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，一条链是新合成的，这种复制方式称为DNA半保留复制．
（5）1个DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸=100-40=60个．1个该DNA复制4次，产生子代DNA2⁴个，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸=（2⁴-1）×60=900个．
（6）将一个细胞的DNA用¹⁵N标记，放入含¹⁴N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次形成16个DNA分子．根据DNA半保留复制，其中有两个DNA分子一条链含有¹⁴N，另一条链含有¹⁵N，其余14个DNA分子只含¹⁴N，所以16个DNA分子均含¹⁴N，含¹⁵N的DNA细胞占总细胞数的$\frac{2}{16}$，即12.5%，则只含¹⁴N的DNA分子占总数的87.5%，不含只含¹⁵N的DNA分子．
故答案为：
（1）有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间　
（2）解旋
（3）Ⅱ、Ⅲ
（4）半保留复制　
（5）900　
（6）100%　12.5%　87.5%　0

点评 DNA复制是在DNA聚合酶的作用下将单个脱氧核苷酸连接成DNA分子的过程．复制方式是半保留复制，子代DNA分子中由一条母链和一条鱼母链互补的子链；复制n次产生的子代DNA分子数为2ⁿ个．