Question

【題目】科學(xué)家將人工合成堿基對(duì)（代號(hào)為X—Y）插入大腸桿菌的DNA中，并未影響其生長(zhǎng)和復(fù)制過(guò)程（如圖）。請(qǐng)回答：

（1）構(gòu)成大腸桿菌DNA的基本骨架是______，轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所主要是_________。

（2）經(jīng)DNA分子改造所產(chǎn)生的變異類型是______。改造后的大腸桿菌DNA片段可能含有自然界基本堿基對(duì)和“X—Y”的人工堿基對(duì)，由1000個(gè)基本單位組成的雙鏈人工DNA分子最多可能有______種；若這個(gè)由1000個(gè)基本單位組成的雙鏈人工DNA分子上有腺嘌呤 150個(gè)、胞嘧啶 300個(gè)，則該 DNA片段中應(yīng)有X______個(gè)。

（3）在試管中對(duì)上述DNA片段進(jìn)行復(fù)制時(shí)，需向試管中加入模板DNA、______、ATP、______ 酶等物質(zhì)；經(jīng)過(guò)5次復(fù)制得到的子代DNA片段中，不含親代DNA鏈的有______個(gè)，第5次復(fù)制需要消耗含X堿基的基本單位______個(gè)。

Answer 1

【答案】脫氧核糖和磷酸交替排列在外側(cè) 擬核（核區(qū)） 基因突變 6500 50 6種脫氧核苷酸 DNA聚合酶（和解旋酶） 30 800

【解析】

本題考查DNA分子的結(jié)構(gòu)以及DNA的復(fù)制相關(guān)知識(shí)，計(jì)算時(shí)還需熟練運(yùn)用堿基互補(bǔ)配對(duì)的知識(shí)。

（1）脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成了DNA的基本骨架，大腸桿菌為原核生物，故轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所主要為擬核。

（2）經(jīng)DNA分子改造后相當(dāng)于增加了堿基對(duì)的數(shù)目，故屬于基因突變。由1000個(gè)基本單位組成的雙鏈人工DNA分子，每條鏈有500個(gè)堿基，每個(gè)堿基有A、G、C、T、X、Y六種可能，因此，由1000個(gè)基本單位組成的雙鏈人工DNA分子最多可能有6500種。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，自然DNA分子任意不配對(duì)堿基之和等于DNA堿基總數(shù)的一半，有此推知該人工DNA分子中任意三個(gè)不能配對(duì)的堿基之和等于DNA堿基總數(shù)的一半,則A+C+X=500,X=50。

（3）雙鏈人工DNA分子復(fù)制需要模板DNA、6種脫氧核苷酸、ATP、DNA聚合酶等物質(zhì)；DNA不管復(fù)制多少次，含親代鏈的DNA都只有2個(gè)，不含親代DNA鏈的DNA分子數(shù)等于總DNA分子減去2。經(jīng)5次復(fù)制共合成DNA分子32個(gè)，其中不含親代DNA鏈的有30個(gè)。第5次復(fù)制時(shí)DNA的數(shù)量由16增加到32，而每個(gè)雙鏈DNA分子含50個(gè)X,所以需要消耗800個(gè)含X堿基的基本單位。