Question

【題目】某校生物活動小組要借助某大學的實驗設備進行研究性學習，對DNA分子復制的方式進行探索，有人認為DNA分子是全保留復制，也有人認為DNA分子是半保留復制。 該小組設計了下列實驗程序，請完成實驗步驟并對結果進行預測。

（1）實驗步驟

第一步：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 ；在氮源為15N 的培養基上生長的大腸桿菌，其 DNA 分子均為15N -DNA 。用某種離心方法分離得到的結果如圖所示，其 DNA 分別分布在輕帶和重帶位置上。

第二步：將親代大腸桿菌（含15N）轉移到含14N的培養基上繁殖一代（Ⅰ），請分析：

如果DNA 一半在輕帶位置，一半在重帶位置，則是全保留復制，

如果 DNA ，則是半保留復制。

第三步：為了進一步驗證第二步的推測結果，將親代大腸桿菌（含15N）轉移到含14N的培養基上連續繁殖二代（Ⅱ），請分析：

如果DNA1/4在重帶位置3/4在輕帶位置，則是 ；

如果DNA1/2在中帶位置1/2在輕帶位置，則是 。

（2）有人提出：第一代（Ⅰ）的 DNA 用解旋酶處理后再離心，就能直接判斷DNA的復制方式，如果輕帶和重帶各占1/2 , 則一定為半保留復制。你認為這種說法是否正確？ 。

原因是 。

Answer 1

【答案】（1）全部位于中帶位置；全保留復制；半保留復制

（2）不正確（1分） 因為不論是全保留復制還是半保留復制，第一代〔I）的DNA用解旋酶處理后再離心都有一半單鏈在重帶位置，一半單鏈在輕帶位置。（其他合理答案亦可〉

【解析】親代大腸桿菌（含15N）轉移到含14N的培養基上繁殖一代（Ⅰ）后，全保留復制的話，2個DNA分子中1個DNA是14N-DNA、另外1個DNA是15N-DNA，故一半在輕帶位置，一半在重帶位置；半保留復制的話，2個DNA分子中都是各一條鏈含14N、一條鏈含15N，故全部位于中帶位置．親代大腸桿菌（含15N）轉移到含14N的培養基上連續繁殖兩代（Ⅱ）后，全保留復制的話，4個DNA分子中1個DNA是15N-DNA、另外3個DNA是14N-DNA，故 3/4在輕帶位置， 1/4在重帶位置；半保留復制的話，2個DNA分子中都是各一條鏈含14N、一條鏈含15N，另2個DNA分子全是14N-DNA，故一半在中帶位置，一半在輕帶位置．

（2）第一代（Ⅰ）的DNA用解螺旋酶處理后再離心，半保留復制和全復制形成的DNA鏈中2條14N，2條15N，則一半在輕帶位置，一半在重帶位置．