Question

2．請回答下列與DNA分子有關(guān)的問題：
（1）含有m個腺嘌呤的DNA分子第n次復制需要腺嘌呤脫氧核苷酸2^n-1×m個；
（2）在一個雙鏈DNA分子中，G+C占堿基總數(shù)的M%，那么該DNA分子的每條鏈中G+C都占該鏈堿基總數(shù)的M%；
（3）假定大腸桿菌只含¹⁴N的DNA的相對分子質(zhì)量為a，只含¹⁵N的DNA的相對分子質(zhì)量為b，現(xiàn)將只含¹⁵N的DNA培養(yǎng)在含¹⁴N的培養(yǎng)基中，子二代DNA的平均相對分子質(zhì)量為$\frac{b+3a}{4}$；
（4）在一個DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，其中一條鏈中鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥嘌呤與尿嘧啶分別占堿基總數(shù)的24%、26%．

Answer 1

分析 1、在雙鏈DNA分子中：
①互補堿基兩兩相等，即A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)；
②雙鏈DNA分子中，某種堿基所占的比例等于每條單鏈中該堿基所占比例的平均值，即A=（A₁+A₂）÷2，其他堿基同理．
2、DNA分子的復制是半保留復制，1個DNA經(jīng)過n次復制，共產(chǎn)生2ⁿ個DNA分子．

解答 解：（1）含有m個腺嘌呤的DNA分子中含有腺嘌呤脫氧核苷酸m個，該DNA分子第n次復制增加的DNA分子數(shù)=2ⁿ-2^n-1=2^n-1個、需要的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)是2^n-1×m個．
（2）由于DNA分子兩條鏈上的堿基數(shù)量關(guān)系是G₁=C₂、C₁=G₂，因此雙鏈DNA分子中，G+C的比值與每一條單鏈上的該比值相等．
（3）只含¹⁴N的DNA的相對分子質(zhì)量為a，只含¹⁵N的DNA的相對分子質(zhì)量為b，由于DNA分子的復制是半保留復制，將只含¹⁵N的DNA培養(yǎng)，子二代共有DNA的數(shù)目是2²=4個，4個DNA分子的相對質(zhì)量之和是b+3a，因此子二代DNA分子的相對分子質(zhì)量平均為$\frac{b+3a}{4}$．
（4）已知DNA分子中，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%，即A+T=54%，則A=T=27%、C=G=50%-27%=23%，若一條鏈中鳥嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%，即G₁=22%、T₁=28%，根據(jù)堿基互補配對原則，G=$\frac{G1+G2}{2}$=$\frac{22%+G2}{2}$=23%，解得則G₂=24%，同理可解得T₂=26%，而mRNA中鳥嘌呤與尿嘧啶的比例與非模板鏈中鳥嘌呤和胸腺嘧啶的比例相等，因此，由該鏈轉(zhuǎn)錄的mRNA中鳥嘌呤與尿嘧啶分別占堿基總數(shù)的24%、26%．
故答案為：
（1）2^n-1×m
（2）M%
（3）$\frac{b+3a}{4}$
（4）24%、26%

點評 本題題考查DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點、堿基互補配對原則的應用、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯等知識，考生識記DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點、能根據(jù)堿基互補配對原則進行計算是解題的關(guān)鍵．