Question

【題目】某校一個生物活動小組要進行研究性學習，對生物學史上的經典實驗進行驗證，也是研究性學習的內容之一。這個小組借助某大學的實驗設備，對有關DNA復制的方式進行探究，有人認為DNA是全保留復制，也有人認為DNA是半保留復制。為了證明這兩種假設，這個小組設計了下列實驗程序，請完成實驗并對結果進行預測。

（1）實驗步驟

第一步：在氮源為14N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA均為14N—DNA；在氮源為15N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA均為15N-DNA。用離心方法分離得到的結果如圖所示，其DNA分別分布在輕帶和重帶上。

第二步：將親代大腸桿菌（含15N）轉移到含14N的培養基上繁殖一代（I），同樣離心，請

如果DNA分布情況為_______________________________，則是全保留復制；如果DNA分布情況為_____，則是半保留復制。

第三步：為了進一步驗證第二步的推測結果，將親代大腸桿菌（含15N）轉移到含14N的培養基上連續繁殖兩代（Ⅱ），同樣離心，請

如果DNA分布情況為____________________，則是全保留復制；如果DNA分布情況為____________，則是半保留復制。

（2）有人提出：第一代（I）的DNA用解旋酶處理后離心，就能直接判斷DNA的復制方式。如果輕帶和重帶各占1/2，則一定為半保留復制。你認為該同學說法是否正確_______________________________？原因是什么？______________。

Answer 1

【答案】一半在輕帶（位置），一半在重帶（位置） 全部在中帶 全部位于中帶 3/4在輕帶，1/4在重帶 一半在輕帶，一半在中帶 不正確 用解旋酶處理后會使DNA兩條鏈解開，無論是全保留復制還是半保留復制，都會出現一樣的結果

【解析】

根據題意和圖示分析可知：如果DNA的復制方式為全保留復制，則一個親代15N-15N的DNA分子復制后，兩個子代DNA分子是：一個是15N-15N ，另一個是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的復制方式為半保留復制，則一個親代15N-15N的DNA分子復制后，兩個子代DNA分子都是15N-14N，在離心管中分布的位置全部在中帶。

（1）第二步：將親代大腸桿菌（含15N）轉移到含l4N的培養基上繁殖一代（I），一個DNA復制后會得到兩個DNA。如果是全保留復制，則兩個DNA中一個是兩條鏈全是15N，屬于重型；另一個是兩條鏈全是14N，屬于輕型。如果是半保留復制，則兩個DNA中全都是一條鏈含15N，另一條鏈含14N，全都是中型。

第三步：將親代大腸桿菌（含15N）轉移到含14N的培養基上連續繁殖兩代（Ⅱ），一個DNA復制后會得到四個DNA。如果是全保留復制，則四個DNA中-一個是兩條鏈全是15N，屬于重型；另三個是兩條鏈全是14N，屬于輕型。如果是半保留復制，則有兩個DNA中都是一條鏈含15N，另一條鏈含14N，屬于中型；另兩個DNA兩條鏈都是含14N，屬于輕型。

（2）第一代（I）的DNA用解旋酶處理后使得兩條鏈解旋為單鏈，無論半保留復制和全保留復制形成的DNA鏈中2條14N，2條15N，則一半在輕帶位置，一半在重帶位置，因此該同學說法不正確。