Question

14．為研發(fā)一種活性高、半衰期長(zhǎng)的新型降鈣素（多肽類激素，臨床上用于治療骨質(zhì)疏松癥），某科研機(jī)構(gòu)從預(yù)期新型降鈣素的功能出發(fā)，推測(cè)相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了兩條72個(gè)堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過(guò)18個(gè)堿基對(duì)形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶補(bǔ)平，獲得雙鏈DNA，過(guò)程如圖．

（1）請(qǐng)畫出一個(gè)脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)模式圖并標(biāo)注各部分名稱．
（2）在DNA單鏈合成過(guò)程中所需條件除酶、模板和原料外還需要ATP．
（3）Klenow酶是一種DNA聚合酶，合成的雙鏈DNA有126個(gè)堿基對(duì)．
（4）補(bǔ)平過(guò)程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．經(jīng)測(cè)定一條DNA單鏈中，堿基A：C：T：G的比例為1：2：3：4，則在雙鏈DNA中上述堿基比例為4：6：4：6（2：3：2：3）．
（5）用 15N標(biāo)記該雙鏈DNA，復(fù)制1次，測(cè)得子代DNA中含有 15N的單鏈占50%，該現(xiàn)象不能（能/不能）說(shuō)明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制．

Answer 1

分析 根據(jù)圖分析，新型的降鈣素食通過(guò)蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)的．蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是改造基因，生產(chǎn)人類需要的蛋白質(zhì)．在人工合成了兩條72個(gè)堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過(guò)18個(gè)堿基對(duì)形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶催化，以4種游離的脫氧核糖核苷酸為原料，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，獲得雙鏈DNA．但合成較長(zhǎng)的核苷酸單鏈時(shí)，容易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象，因此獲得的DNA分子的序列可能不正確．

解答 解：（1）一個(gè)脫氧核苷酸包括一個(gè)磷酸、一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)含氮的堿基，其結(jié)構(gòu)模式圖見(jiàn)答案．
（2）在DNA單鏈合成過(guò)程中所需條件除酶和原料外還需要ATP提供能量．
（3）由圖可得知，是以DNA一條鏈為模板、4種游離的脫氧核糖核苷酸為原料合成雙鏈DNA，此過(guò)程所用的酶是DNA聚合酶．合成的雙鏈DNA含有的堿基對(duì)有（72-18）×2+18=126個(gè)堿基對(duì)．
（4）補(bǔ)平過(guò)程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．經(jīng)測(cè)定一條DNA單鏈中，堿基A：C：T：G的比例為1：2：3：4，則在另一條互補(bǔ)的DNA單鏈中，堿基T：G：A：C的比例為1：2：3：4，故雙鏈DNA中上述堿基A：C：T：G比例為（1+3）：（2+4）：（3+1）：（4+2）=2：3：2：3．
（5）用¹⁵N標(biāo)記該雙鏈DNA，復(fù)制1次，測(cè)得子代DNA中含有¹⁵N的單鏈占50%，該現(xiàn)象不能說(shuō)明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，原因是若為半保留復(fù)制，兩個(gè)子代DNA分別為和，含有¹⁵N的單鏈占50%；若為全保留復(fù)制，兩個(gè)子代DNA分別為和，含有¹⁵N的單鏈占50%．
故答案為：
（1）如圖所示

（2）ATP 
（3）DNA聚合     126 
（4）堿基互補(bǔ)配對(duì)     4：6：4：6（2：3：2：3）
（5）不能

點(diǎn)評(píng) 本題以生產(chǎn)新型降鈣素為素材，綜合考查了蛋白質(zhì)工程和基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．