Question

【題目】DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出之后，人們又去探究DNA是如何傳遞遺傳信息的。當(dāng)時(shí)推測可能有如圖A所示的三種方式。1958年，Meslson和Stahl用密度梯度離心的方法，追蹤由15N標(biāo)記的DNA親本鏈的去向，實(shí)驗(yàn)過程是：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（對(duì)照），在氮源為15N的培養(yǎng)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(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（子代Ⅰ和子代Ⅱ）后離心得到如圖B所示的結(jié)果。請(qǐng)依據(jù)上述材料回答問題：

（1）如果與對(duì)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復(fù)制的方式是 。如果子代Ⅰ離心后只有1條中等密度帶，則可以排除DNA復(fù)制的方式是 。

如果子代Ⅰ離心后只有1條中等密度帶，再繼續(xù)做子代Ⅱ的DNA密度鑒定：

①若子代Ⅱ離心后可以分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA復(fù)制的方式是 。

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復(fù)制的方式是 。

（2）他們觀測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：梯度離心DNA浮力密度（g/ml）表

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與當(dāng)初推測的DNA三種可能復(fù)制方式中的 方式相吻合。

（3）無論是有絲分裂還是減數(shù)分裂，都需要有遺傳物質(zhì)的復(fù)制，都遵循半保留復(fù)制原則。請(qǐng)依據(jù)此原則回答以下問題：

①用15N標(biāo)記了一個(gè)精原細(xì)胞的一對(duì)同源染色體的DNA分子雙鏈，然后放在不含15N標(biāo)記的培養(yǎng)基中，經(jīng)過正常的減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個(gè)精子中，含有15N的精子有 個(gè)。

②用32P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞（含20條染色體）的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂完成后，每個(gè)細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)是 。

Answer 1

【答案】（1）全保留復(fù)制 全保留復(fù)制 ①半保留復(fù)制 ②分散復(fù)制

（2）半保留復(fù)制

（3）①4 ②0-20之間（包括0和20）

【解析】（1）與對(duì)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復(fù)制后形成的2個(gè)DNA分子是1個(gè)只含14N，另一個(gè)只含15N，所以DNA分子的復(fù)制方式是全保留復(fù)制；如果子代I離心后只有1條中等密度帶，則DNA分子的復(fù)制可能是半保留復(fù)制，也可能是分散復(fù)制，但可以排除DNA的全保留復(fù)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的復(fù)制方式是半保留復(fù)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的復(fù)制方式是分散復(fù)制；

（2）分析表格數(shù)據(jù)可知：子Ⅰ代有一條帶，密度介于親代與對(duì)照組之間，子Ⅱ代有2條帶，分別為中、輕兩條密度帶，且比例是1：1；子Ⅲ代有2條帶，分別為中、輕兩條密度帶，且比例是1：3，因此可以推出DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。

（3）①15N標(biāo)記了一個(gè)精原細(xì)胞的一對(duì)同源染色體的DNA分子雙鏈，然后放在不含15N標(biāo)記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，因?yàn)橹粡?fù)制一次，根據(jù)半保留復(fù)制特點(diǎn)，被標(biāo)記的DNA復(fù)制后都保留了原來母鏈的一條，即一條鏈含15N，另一條子鏈不含15N，故減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個(gè)精子全有15N。②玉米體細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂，故第一次有絲分裂中的DNA為一條鏈含32P，另一條鏈不含32P，第二次有絲分裂時(shí)，在同一染色體上的2條染色體單體中的DNA,其中一個(gè)DNA的一條鏈含有32P，另一條鏈不含32P，另一個(gè)DNA的兩條鏈都不含32P,因此在后期著絲點(diǎn)分裂后，染色單體分開并隨機(jī)移向兩極，故形成的細(xì)胞中含有32P的染色體最多為20條，最少為0條。