Question

1．科學(xué)家在研究DNA分子復(fù)制方式時(shí)提出了三種假說如圖甲（彌散復(fù)制：親代雙鏈被切成雙鏈片段，而這些片段又可以作為新合成雙鏈片段的模板，新、老雙鏈片段又以某種方式聚集成“雜種鏈”）；圖乙是采用同位素示蹤技術(shù)和離心處理來探究DNA復(fù)制方式的過程圖解．請分析并回答：

（1）為說明b組DNA均分布于中密度帶，除了與a組結(jié)果比較外，還需要另設(shè)一組：將細(xì)菌在含有¹⁴N的培養(yǎng)基中生長多代，提取DNA并離心．
（2）b組結(jié)果支持半保留復(fù)制和彌散復(fù)制假說．若將b組DNA雙鏈分開來離心，結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，這一結(jié)果不支持彌散復(fù)制假說，也可通過圖乙中c組的結(jié)果來排除該假說．
（3）利用以上判斷結(jié)果，若繼續(xù)培養(yǎng)c組細(xì)菌，使其再繁殖一代，取樣提取DNA并離心，與c組實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比會發(fā)現(xiàn)密度帶的種類（數(shù)量和位置）不發(fā)生變化，中密度帶的DNA所占比例下降．

Answer 1

分析 本題是對DNA分子復(fù)制方式的探究，分析實(shí)驗(yàn)的原理可知，由于¹⁵N與¹⁴N的原子量不同，形成的DNA的相對質(zhì)量不同，DNA分子的兩條鏈都是¹⁵N，DNA分子的相對質(zhì)量最大，離心后分布在試管的下端，如果DNA分子的兩條鏈含有¹⁴N，相對質(zhì)量最輕，離心后分布在試管上端，如果DNA分子的一條鏈?zhǔn)?sup>14N，另一條鏈?zhǔn)?sup>15N，相對分子質(zhì)量介于二者之間，離心后分布在試管中部，若是DNA分子的復(fù)制是分散復(fù)制，不論復(fù)制幾次，離心后的條帶只有一條，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的條帶推斷DNA分子的復(fù)制方式．

解答 解：（1）為說明b組DNA均分布于中密度帶，除了與a組結(jié)果比較外，還需要另設(shè)一組：將細(xì)菌在含有¹⁴N的培養(yǎng)基中生長多代，提取DNA并離心．
（2）若細(xì)菌DNA分子的兩條鏈都是¹⁵N，轉(zhuǎn)入含¹⁴N的培養(yǎng)基中復(fù)制一次，無論DNA分子是半保留復(fù)制還是彌散復(fù)制，結(jié)果都只在中帶位置，若將b組DNA雙鏈分開來離心，結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，這一結(jié)果不支持彌散復(fù)制假說，因?yàn)閺浬��?fù)制DNA雙鏈分開來離心，結(jié)果全為“中”密度帶，也可通過圖乙中c組的結(jié)果來排除該假說．
因?yàn)槿鬌NA分子為彌散復(fù)制，轉(zhuǎn)入含¹⁴N的培養(yǎng)基中復(fù)制二次，DNA分子應(yīng)該全在中帶位置．
（3）根據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制，若繼續(xù)培養(yǎng)c組細(xì)菌，使其再繁殖一代，取樣提取DNA并離心，與c組實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比會發(fā)現(xiàn)密度帶的種類（數(shù)量和位置）不發(fā)生變化，只是中密度帶的DNA所占比例下降．輕密度帶的DNA所占比例上升．
故答案為：
（1）a       ¹⁴N
（2）半保留復(fù)制和彌散復(fù)制   彌散復(fù)制     c
（3）種類（數(shù)量和位置）        中

點(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)是對于DNA分子復(fù)制方式的探究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)現(xiàn)象推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的本題的重點(diǎn)．