Question

9．科學(xué)家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)制的方式是全保留復(fù)制．如果子代I離心后只有1條中等密度帶，則可以排除DNA傳遞遺傳信息的方式是全保留復(fù)制．
（2）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復(fù)制的方式是分散復(fù)制的可能．
（3）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

世代	實　 驗	對照
親代	1.724	1.710
子Ⅰ代	1.717	1.710
子Ⅱ代	（$\frac{1}{2}$）1.710，（$\frac{1}{2}$）1.717	1.710
子Ⅲ代	（$\frac{1}{4}$）1.710，（$\frac{3}{4}$）1.717	1.710

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)制方式中的半保留復(fù)制方式相吻合．

Answer 1

分析 本題是對DNA分子復(fù)制方式的探究，分析實驗的原理可知，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)實驗出現(xiàn)的條帶推斷DNA分子的復(fù)制方式．

解答 解：（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．
（2）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；
（3）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．
故答案為：
（1）全保留復(fù)制    全保留復(fù)制
（2）①半保留復(fù)制     ②分散復(fù)制  
（3）半保留復(fù)制

點評 本題的知識點是對于DNA分子復(fù)制方式的探究，結(jié)合實驗?zāi)康姆治鰧嶒灛F(xiàn)象推導(dǎo)出實驗結(jié)論的本題的重點．