Question

1．某校生物活動(dòng)小組要借助某大學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，對(duì)DNA分子復(fù)制的方式進(jìn)行探索，有人認(rèn)為DNA分子是全保留復(fù)制，也有人認(rèn)為DNA分子是半保留復(fù)制． 該小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)程序，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟并對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟
第一步：在氮源為14N 的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)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(zhǎng)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(jié)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(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代（Ⅰ），請(qǐng)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(fù)制，如果 DNA全部位于中帶位置，則是半保留復(fù)制．
第三步：為了進(jìn)一步驗(yàn)證第二步的推測(cè)結(jié)果，將親代大腸桿菌（含15N）轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖二代（Ⅱ），請(qǐng)分析：
如果DNA1/4在重帶位置$\frac{3}{4}$在輕帶位置，則是全保留復(fù)制；
如果DNA1/2在中帶位置$\frac{1}{2}$在輕帶位置，則是半保留復(fù)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(fù)制方式，如果輕帶和重帶各占$\frac{1}{2}$，則一定為半保留復(fù)制．你認(rèn)為這種說(shuō)法是否正確？不正確．原因是因?yàn)椴徽撌侨�保留�?fù)制還是半保留復(fù)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．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：如果DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，則一個(gè)親代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子復(fù)制后，兩個(gè)子代DNA分子是：一個(gè)¹⁵N-¹⁵N，一個(gè)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(fù)制方式為半保留復(fù)制，則一個(gè)親代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子復(fù)制后，兩個(gè)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(jù)此答題．

解答 解：（1）第二步：親代大腸桿菌（含¹⁵N）轉(zhuǎn)移到含¹⁴N的培養(yǎng)基上繁殖一代（Ⅰ）后，全保留復(fù)制的話，2個(gè)DNA分子中1個(gè)DNA是¹⁴N-DNA、另外1個(gè)DNA是¹⁵N-DNA，故一半在輕帶位置，一半在重帶位置；半保留復(fù)制的話，2個(gè)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．
第三步：親代大腸桿菌（含¹⁵N）轉(zhuǎn)移到含¹⁴N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖兩代（Ⅱ）后，全保留復(fù)制的話，4個(gè)DNA分子中1個(gè)DNA是¹⁵N-DNA、另外3個(gè)DNA是¹⁴N-DNA，故$\frac{3}{4}$在輕帶位置，$\frac{1}{4}$在重帶位置；半保留復(fù)制的話，2個(gè)DNA分子中都是各一條鏈含¹⁴N、一條鏈含¹⁵N，另2個(gè)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(fù)制和全復(fù)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．
故答案為：
（1）全部位于中帶位置             全保留復(fù)制             半保留復(fù)制
（2）不正確           因?yàn)椴徽撌侨�保留�?fù)制還是半保留復(fù)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

點(diǎn)評(píng) 本題考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，準(zhǔn)確判斷問(wèn)題的能力，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．