Question

【題目】某校一個(gè)生物活動(dòng)小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，他們借助某大學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)有關(guān)DNA復(fù)制的方式進(jìn)行探索，有人認(rèn)為DNA是全保留復(fù)制，也有人認(rèn)為DNA是半保留復(fù)制。為了驗(yàn)證這兩種假設(shè)，他們?cè)O(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)并預(yù)測(cè)結(jié)果：

（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(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上繁殖一代（Ⅰ），請(qǐng)

如果DNA出現(xiàn)____，則是全保留復(fù)制；如果DNA 出現(xiàn)____，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（15N-DNA）轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖兩代（Ⅱ），請(qǐng)如果DNA出現(xiàn)____，則是全保留復(fù)制；如果DNA出現(xiàn)____，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____；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?yàn)椴徽撌侨�保留�?fù)制，還是半保留復(fù)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(jù)題意和圖示分析可以知道：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：

（1）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,若為全保留復(fù)制的話(huà),2個(gè)DNA分子中1個(gè)DNA是兩條鏈均是14N、另外1個(gè)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(fù)制的話(huà)，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。

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(huà),4個(gè)DNA分子中1個(gè)DNA兩條鏈均是15N、另外3個(gè)DNA是兩條鏈均是14N，故會(huì)出現(xiàn)在輕帶位置和重帶位置；半保留復(fù)制的話(huà)，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(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。