Question

【題目】1958年，科學家以大腸桿菌為實驗材料進行實驗（如下圖），證實了DNA是以半保留方式復制的。②、③、④、⑤試管是模擬可能出現的結果。下列相關推論正確的是

培養條件與方法：

（1）在含15N的培養基培養若干代，使DNA雙鏈均被15N標記(試管①)。

（2）轉至14N的培養基培養，每30分鐘繁殖一代。

（3）取出每代DNA樣本，并離心分層。

A. 該實驗運用了同位素標記法，出現④的結果至少需要90分鐘

B. ③是轉入14N培養基中復制一代的結果，②是復制二代的結果

C. 對得到DNA以半保留方式復制結論起關鍵作用的是試管③結果

D. 給試管④中加入解旋酶一段時間后離心出現的結果如試管⑤所示

Answer 1

【答案】C

【解析】根據題意和題圖可知，將大腸桿菌在含15N的培養基培養若干代，使DNA雙鏈均被15N標記(試管①)，由于DNA雙鏈均被15N標記，其密度最大，所以經密度梯度離心后，在最靠近試管底部形成一條DNA帶（假設稱為重帶）。轉至14N的培養基培養，由于DNA以半保留方式復制，所以復制一代的結果是全部DNA均為一條鏈含有15N標記，另一條鏈不含15N標記而含14N，其密度居中，位置也居中，經密度梯度離心后，在試管中部形成一條DNA帶（假設稱為中帶，如試管③）。雙鏈均被15N標記的DNA復制兩代，形成的子代DNA中有1/2是一條鏈含有15N標記，另一條鏈不含15N標記而含14N，位于試管中帶；有1/2是兩條鏈均未被15N標記而只含14N，其密度最小，經密度梯度離心后，在離試管底部最遠處形成一條帶（假設稱為輕帶，如試管④）。因此，③是轉入14N培養基中復制一代的結果，④是復制二代的結果，B項錯誤；出現④的結果是DNA復制兩代，已知大腸桿菌每30分鐘繁殖一代，即每30分鐘DNA復制一代，所以出現④的結果至少需要60分鐘，A項錯誤；要證明DNA的復制為半保留復制，需要證明后代DNA的兩條鏈一條是原來的，另一條是新合成的。試管③的結果表明了將DNA被15N標記的大腸桿菌放在14N的培養液中培養，子一代的DNA僅有15N/14N，故C項正確；試管④內輕帶（14N/14N）中的DNA數與中帶（15N/14N）中的DNA數相等，給試管④中加入解旋酶一段時間后，DNA會解旋變成單鏈，其中含14N的鏈占3/4，含15N的鏈占1/4，經密度梯度離心后，試管中會出現1條輕帶，1條重帶，且輕帶要比重帶寬，故D項錯誤。