Question

【題目】科學家推測DNA可能有如圖A所示的三種復制方式。1958年，Meslson和Stahl用密度梯度離心的方法，追蹤由15N標記的DNA親本鏈的去向，實驗過程是：在氮源為14N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N－DNA(對照)，在氮源為15N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA均為15N—DNA(親代)，將親代大腸桿菌轉移到含14N的培養基上，再連續繁殖兩代(子代I和子代Ⅱ)后離心得到如圖B所示的結果。請依據上述材料回答問題：

(1)DNA精確復制的原因是________，DNA復制過程中用到了________種RNA，DNA復制有________意義。

(2)如果與對照相比，子代I離心后能分辨出輕和重兩條密度帶，則說明DNA傳遞遺傳信息的方式是________。如果子代I離心后只有1條中等密度帶，則可以排除DNA傳遞遺傳信息的方式是________。如果子代Ⅰ離心后只有1條中等密度帶，再繼續做子代Ⅱ的DNA密度鑒定：①若子代Ⅱ離心后________，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是半保留復制。②若子代Ⅱ離心后不能分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是________的可能。

他們觀測的實驗數據如下：梯度離心DNA浮力密度(g/ml)表

世代	實　驗	對照
親代	1.724	1.710
子Ⅰ代	1.717	1.710
子Ⅱ代	(1/2)1.717，(1/2)1.710	1.710
子Ⅲ代	(1/4)1.713，(3/4)1.710	1.710

(3)分析實驗數據可知：實驗結果與當初推測的DNA三種可能復制方式中的________方式相吻合。

Answer 1

【答案】 獨特的雙螺旋結構提供模板，堿基互補配對原則 0 將遺傳信息從親代傳給子代，保持遺傳信息的連續性 全保留復制 全保留復制 可以分出中、輕兩條密度帶 分散復制 半保留復制

【解析】試題分析：本題是對DNA分子復制方式的探究，分析實驗的原理可知，由于15N與14N的原子量不同，形成的DNA的相對質量不同，DNA分子的兩條鏈都是15N，DNA分子的相對質量最大，離心后分布在試管的下端，如果DNA分子的兩條鏈含有14N，相對質量最輕，離心后分布在試管上端，如果DNA分子的一條鏈是14N，另一條鏈是15N，相對分子質量介于二者之間，離心后分布在試管中部，若是DNA分子的復制是分散復制，不論復制幾次，離心后的條帶只有一條，然后根據實驗出現的條帶推斷DNA分子的復制方式。

（1）DNA分子準確復制有兩方面的原因，一是DNA分子規則的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板，二是堿基互補配對原則保證了DNA分子復制能準確無誤地進行，DNA復制過程中沒有用到RNA，DNA復制的意義是將遺傳信息從親代傳給子代，保持遺傳信息的連續性。

（2）與對照相比，子代I離心后能分辨出輕（位于試管上方）和重（位于試管下方）兩條密度帶，則說明DNA復制后形成的2個DNA分子是1個只含14N，另一個只含15N，DNA分子的復制方式是全保留復制；如果子代I離心后只有1條中等密度帶，DNA分子的復制可能是半保留復制，也可能是分散復制，但可以排除DNA傳遞遺傳信息的方式是全保留復制。①子代Ⅱ離心后可以分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是半保留復制；②若子代Ⅱ離心后不能分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是分散復制。

（3）分析表格數據可知：子I代有一條帶，密度介于親代與對照組之間，子II代有2條帶，中帶與輕帶，比例是1：1；子III代有2條帶，中帶與輕帶，比例是1：3，因此可以推出DNA分子的復制方式是半保留復制。