Question

3．閱讀下面材料回答有關(guān)問題：在2004年底的東亞海嘯，有巨大的人員罹難，事后的尸體辨認(rèn)只能借助于DNA雜交技術(shù)．該方法是從尸體和死者家屬提供的死者生前的生活用品中分別提取DNA，在一定溫度下，水浴共熱，使DNA氫鍵斷裂，雙鏈打開．若兩份DNA樣本來自同一個(gè)體，在溫度降低時(shí)，兩份樣本的DNA單鏈通過氫鍵連接在一起；若不是來自同一個(gè)體，則在兩份樣本中DNA單鏈在一定程度上不能互補(bǔ)．DNA雜交技術(shù)（如圖所示）就能通過這一過程對(duì)面目全非的尸體進(jìn)行辨認(rèn)．

（1）人體DNA的主要載體是染色體，同一個(gè)體不同組織細(xì)胞的細(xì)胞核的DNA分子中$\frac{A+T}{G+C}$相同，表明DNA分子結(jié)構(gòu)具有特異性．
（2）為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，需要較多的DNA樣品，這可以通過CR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制，復(fù)制時(shí)所需的酶主要有兩種：DNA解旋酶 和DNA聚合酶．若一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤含量為15%，復(fù)制所用的原料均為³H標(biāo)記的脫氧核苷酸，經(jīng)4次復(fù)制后，不含³H的DNA單鏈占全部DNA單鏈的$\frac{1}{16}$，子代DNA分子中胞嘧啶的比例為35%．
（3）如表所示為分別從尸體和死者生前的生活用品中提取的三條相同染色體、同一區(qū)段DNA單鏈的堿基序列，根據(jù)堿基配對(duì)情況，A、B、C三組DNA中不是同一人的是C組．

	A組	B組	C組
尸體中的DNA堿基序列	ACTGACGGTT	GGCTTATCGA	GCAATCGTGC
家屬提供的DNA堿基序列	TGACTGCCAA	CCGAATAGCT	CGGTAAGATG

（4）DNA雜交技術(shù)同樣可以用于兩物種親緣關(guān)系的判斷，若兩個(gè)物種的DNA樣本經(jīng)處理后形成的雜合DNA區(qū)段越少，則兩物種的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，雜合DNA區(qū)段越多，則兩物種的親緣關(guān)系越近．

Answer 1

分析 1、DNA分子具有多樣性和特異性，其中多樣性主要表現(xiàn)在構(gòu)成DNA分子的四種脫氧核苷酸的排列順序上；特異性主要表現(xiàn)為每個(gè)DNA分子都有特定的堿基序列．
2、已知DNA的復(fù)制次數(shù)，求子代DNA分子中含有親代DNA單鏈的DNA分子數(shù)或所占的比例：
一個(gè)雙鏈DNA分子，復(fù)制n次，形成的子代DNA分子數(shù)為2ⁿ個(gè)．根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，不管親代DNA分子復(fù)制幾次，子代DNA分子中含有親代DNA單鏈的DNA分子數(shù)都只有兩個(gè)，占子代DNA總數(shù)的$\frac{2}{{2}^{n}}$．

解答 解：（1）人體DNA主要分布在細(xì)胞核中，并與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體，因此人體DNA的主要載體是染色體；同一個(gè)體不同體細(xì)胞核內(nèi)DNA分子中$\frac{A+T}{G+C}$相同，表明DNA分子結(jié)構(gòu)具有特異性．
（2）DNA復(fù)制時(shí)所需的酶主要有兩種：DNA解旋酶和DNA聚合酶．若一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤含量為15%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，該DNA分子中胞嘧啶的含量為50%-15%=35%；若一個(gè)DNA分子復(fù)制所用的原料均為³H標(biāo)記的脫氧核苷酸，經(jīng)四次復(fù)制后可得到2⁴=16個(gè)子代DNA分子，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，不含³H的DNA單鏈占全部DNA單鏈的比例為$\frac{2}{{2}^{4}×2}$=$\frac{1}{16}$．
（3）觀察表中給出的堿基序列，可以發(fā)現(xiàn)A組和B組的能夠互相配對(duì)，只有C組不能，所以C組不是取自同一個(gè)人．
（4）兩個(gè)物種的DNA樣本經(jīng)處理后形成的雜合DNA區(qū)段越少，則兩物種的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)；雜合DNA區(qū)段越多，則兩物種的親緣關(guān)系越近．
故答案為：
（1）染色體    特異性  
（2）DNA解旋酶        $\frac{1}{16}$       35%   
（3）C組   
（4）越遠(yuǎn)     越近

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖表，考查DNA分子的特異性及多樣性、DNA分子復(fù)制等知識(shí)，要求考生識(shí)記DNA分子復(fù)制的方式，掌握其中的相關(guān)計(jì)算；掌握DNA分子多樣性和特異性的含義及其應(yīng)用，能分析表格提取有效信息答題．