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，實驗過程是：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。請依據(jù)上述材料回答問題：

（1）如果與對照相比，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）他們觀測的實驗數(shù)據(jù)如下：梯度離心DNA浮力密度（g/ml）表

分析實驗數(shù)據(jù)可知：實驗結(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。請依據(jù)此原則回答以下問題：

①用15N標(biāo)記了一個精原細(xì)胞的一對同源染色體的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)生的四個精子中，含有15N的精子有 個。

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（2分） ②0-20之間（包括0和20）

【解析】：（1）與對照相比，子代I離心后能分辨出輕（位于試管下方）和重（位于試管上方）兩條密度帶，則說明DNA復(fù)制后形成的2個DNA分子是1個只含14N，另一個只含15N，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，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傳遞遺傳信息的全保留復(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傳遞遺傳信息的方式是半保留復(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傳遞遺傳信息的方式是分散復(fù)制．

（2）分析表格數(shù)據(jù)可知：子Ⅰ代有一條帶，密度介于親代與對照組之間，子Ⅱ代有2條帶，中帶與輕帶，比例是1：1；子Ⅲ代有2條帶，中帶與輕帶，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）①根據(jù)DNA分子復(fù)制的過程可知，模板鏈含15N，原料含14N，復(fù)制一次后，每個DNA分子的兩條鏈，一條含有15N，另一條含有14N，因此減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個精子中，每一個精子中的所有DNA都是一條鏈含15N，另一條鏈含14N，即所有的精子都含15N．

②根據(jù)題意分析可知：玉米體細(xì)胞含20條染色體，第一次有絲分裂完成后，每個細(xì)胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)為20條；第二次有絲分裂前期玉米細(xì)胞中有20條染色體，40條染色單體，而其中的一半，即20條染色單體具有32P標(biāo)記．當(dāng)細(xì)胞處于第二次分裂后期時，染色單體隨機分開，具有32P標(biāo)記的染色體也隨機進入2個細(xì)胞，而某個細(xì)胞分到具有32P標(biāo)記的染色體的數(shù)目為0-20．