Question

【題目】某校一個生物活動小組進行研究性學習，他們借助某大學的實驗設備，對有關DNA復制的方式進行探索，有人認為DNA是全保留復制，也有人認為DNA是半保留復制。為了驗證這兩種假設，他們設計了下列實驗，請完成實驗并預測結果：

（1）實驗步驟

第一步：在氮源為14N的培養(yǎng)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(yǎng)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右圖所示，其DNA分別分布在輕帶和重帶上。

第二步：將親代大腸桿菌（15N-DNA）轉移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代（Ⅰ），請

如果DNA出現(xiàn)____，則是全保留復制；如果DNA 出現(xiàn)____，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（15N-DNA）轉移到含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖兩代（Ⅱ），請如果DNA出現(xiàn)____，則是全保留復制；如果DNA出現(xiàn)____，則是半保留復制。

（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】一半在輕帶位置，一半在重帶位置 全部位于中帶位置 3/4在輕帶位置，1/4在重帶位置 一半在中帶位置，一半在輕帶位置 不正確 因為不論是全保留復制，還是半保留復制，其第一代用解旋酶處理后，都有一半的單鏈含15N，一半的單鏈含14N，離心后都有一半單鏈在重帶上，一半單鏈在輕帶上

【解析】

根據題意和圖示分析可以知道：如果DNA的復制方式為全保留復制，則一個親代15N-15N的DNA分子復制后，兩個子代DNA分子是：一個15N-15N,一個14N-14N,在離心管中分布的位置是一半在輕帶、一半在重帶；如果DNA的復制方式為半保留復制,則一個親代15N-15N的DNA分子復制后,兩個子代DNA分子都是15N-14N,在離心管中分布的位置全部在中帶。據此答題：

（1）親代大腸桿菌(含15N)轉移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代(Ⅰ)后,若為全保留復制的話,2個DNA分子中1個DNA是兩條鏈均是14N、另外1個DNA是兩條鏈均是15N,故一半在輕帶位置,一半在重帶位置；若為半保留復制的話，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(yǎng)基上連續(xù)繁殖兩代(Ⅱ)后,全保留復制的話,4個DNA分子中1個DNA兩條鏈均是15N、另外3個DNA是兩條鏈均是14N，故會出現(xiàn)在輕帶位置和重帶位置；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分子全是兩條鏈均是14N，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。