Question

【題目】很多因素都會造成DNA損傷，機體也能夠對損傷的DNA進行修復，當DNA損傷較大時，損傷部位難以直接被修復，可先進行復制再修復，下圖是損傷DNA復制后再修復的基本過程。請據圖回答問題。

（1）過程①所需的原料是________。與過程①相比，轉錄過程特有的堿基互補配對方式是________。

（2）過程②③中，母鏈缺口的產生需要在酶的作用下切開__________鍵；與過程④相比，催化過程①特有的酶是________。

（3）若用3H標記原料，經過程①②③④產生的4個核苷酸鏈中，具有放射性的核苷酸鏈占________；某損傷DNA（損傷處由2個胸腺嘧啶和2個胞嘧啶形成2個嘧啶二聚體）損傷前有1 000個堿基對，其中胸腺嘧啶300個，該損傷DNA連續復制三次（按圖示過程進行損傷修復），在第三次復制時需要消耗________個胞嘧啶脫氧核苷酸。

（4）據圖可知，這種修復方式并不能將DNA全部修復，如某受損傷的DNA進行10次復制（按圖示過程進行損傷修復），則有損傷的DNA分子將占_____，這種修復過程的意義是_______________________。

Answer 1

【答案】 脫氧核苷酸 A—U（和U—A） 磷酸二酯 解旋酶 3/4 2800 1/210 隨著復制次數的增多，可降低損傷DNA所占的比率，減小DNA對表現型的影響

【解析】試題分析：本題考查DNA的結構和復制的相關知識，意在考查學生的識記能力、判斷能力及讀圖分析能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力。DNA修復是細胞對DNA受損傷后的一種反應，這種反應可能使DNA結構恢復原樣，重新執行它原來的功能。修復的基本原理是DNA的復制。DNA復制就是以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，此過程需要DNA的兩條鏈為模板，原料是四種游離的脫氧核苷酸且需要解旋酶與DNA聚合酶的參與，復制過程中，兩條母鏈以堿基互補配對的原則，各自合成與母鏈對應的一條子鏈。隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈在不斷的延伸，同時，每條子鏈與對應的模板鏈盤旋成雙螺旋結構。

（1）過程①是DNA復制的過程，其所需原料是脫氧核苷酸，其堿基互補配對方式有A—T、T—A、C—G、G—C，轉錄過程中的堿基互補配對方式是A—U、T—A、C—G、G—C，所以與DNA復制過程相比，轉錄過程特有的堿基互補配對方式是A—U。

（2）過程②是母鏈與子鏈重組的過程，母鏈缺口的產生需要在酶的作用下切開磷酸二酯鍵；過程④是彌補子鏈缺口的過程，需DNA聚合酶，過程①需要解旋酶和DNA聚合酶，所以與過程④相比，催化過程①特有的酶是解旋酶。

（3）由于母鏈與子鏈間的重組，沒有損傷的那條母鏈也具有放射性，所以，經過程①②③產生的4個核苷酸鏈中，具有放射性的核苷酸鏈占3/4；有1000個堿基對的DNA中，含胸腺嘧啶300個，則含胞嘧啶700個，因此第三次復制需要2（n-1）×700=22×700=2800個胞嘧啶脫氧核苷酸。

（4）圖示修復過程不能將損傷的脫氧核苷酸鏈進行修復，所以無論復制多少次，都含有一個損傷的DNA，如某受損傷的DNA進行10次復制（按圖示過程進行損傷修復），有損傷的DNA分子將占1/210，這種修復過程的意義是隨著復制次數的增多，可降低損傷DNA所占的比率，減小DNA對表現型的影響。