Question

10．1958年，Meselson和Stahl通過一系列實驗首次證明了DNA的半保留復(fù)制，此后科學(xué)家便開始了有關(guān)DNA復(fù)制起點數(shù)目、方向等方面的研究．試回答下列問題：
（1）DNA分子呈（規(guī)則的）雙螺旋結(jié)構(gòu)，DNA復(fù)制開始時必須解旋，從而在復(fù)制起點位置形成復(fù)制叉（如圖1）．因此，研究中可以根據(jù)復(fù)制叉的數(shù)量推測復(fù)制起點的數(shù)量．
（2）1963年，Cairns將不含放射性的大腸桿菌（擬核DNA呈環(huán)狀）放在含有³H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，進一步證明了DNA的半保留復(fù)制．根據(jù)圖2的大腸桿菌親代環(huán)狀DNA示意圖，用簡圖表示復(fù)制一次和復(fù)制兩次后形成的DNA分子．（注：以“…”表示含放射性的脫氧核苷酸鏈）．
（3）有人探究DNA的復(fù)制從一點開始以后是單向進行的還是雙向進行的，將不含放射性的大腸桿菌DNA放在含有³H-胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，給以適當?shù)臈l件，讓其進行復(fù)制，得到圖3所示結(jié)果，這一結(jié)果說明
DNA復(fù)制是雙向的．
（4）為研究某種大腸桿菌DNA復(fù)制是單起點或多起點復(fù)制，用第（2）小題的方法，觀察到該種大腸桿菌DNA復(fù)制的過程如圖4所示，這一結(jié)果說明該種大腸桿菌細胞中DNA復(fù)制是單起點復(fù)制的．

Answer 1

分析 DNA復(fù)制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程．DNA復(fù)制條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）；DNA復(fù)制過程：邊解旋邊復(fù)制；DNA復(fù)制特點：半保留復(fù)制．

解答 解：（1）由于DNA分子呈規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，所以DNA復(fù)制開始時首先必需在解旋酶的作用下解旋，從而在復(fù)制起點位置形成復(fù)制叉．因此，要研究DNA復(fù)制起點數(shù)目，可以根據(jù)復(fù)制叉的數(shù)量推測．
（2）由于DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，所以大腸桿菌親代環(huán)狀DNA復(fù)制一次，得到的DNA都是一條鏈含有放射性；而復(fù)制兩次后形成的DNA分子中，一半是一條鏈含有放射性，一半是都含有放射性．

（3）根據(jù)圖3可知，復(fù)制起點在中間，兩邊都有放射性，所以DNA的復(fù)制是雙向的．
（4）根據(jù)圖4可知，大腸桿菌親代環(huán)狀DNA中只有1個復(fù)制起點，說明大腸桿菌細胞中DNA復(fù)制是單起點復(fù)制．
故答案為：
（1）（規(guī)則的）雙螺旋  解旋　復(fù)制起點的數(shù)量　
（2）

（3）DNA復(fù)制是雙向的　
（4）單

點評 本題考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．