Question

某校生物活动小组要借助某大学的实验设备进行研究性学习，对 DNA 分子复制的方式进行探索，有人认为 DNA 分子是全保留复制，也有人认为 DNA 分子是半保留复制。该小组设计了下列实验程序，请完成实验步骤并对结果进行预测。

（1）实验步骤

第一步：在氮源为¹⁴N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为¹⁴N -DNA ；在氮源为¹⁵N 的培养基上生长的大肠杆菌，其 DNA 分子均为¹⁵N -DNA 。用某种离心方法分离得到的结果如图所示，其 DNA 分别分布在轻带和重带位置上。

第二步：将亲代大肠杆菌（含¹⁵N）转移到含¹⁴N的培养基上繁殖一代（Ⅰ），请分析：

如果DNA 一半在轻带位置，一半在重带位置，则是全保留复制，

如果 DNA                               ，则是半保留复制。

第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将亲代大肠杆菌（含¹⁵N）转移到含¹⁴N的培养基上连续繁殖二代（Ⅱ），请分析：

如果DNA1/4在重带位置3/4在轻带位置，则是                   ；

如果DNA1/2在中带位置1/2在轻带位置，则是                   。

（2）有人提出：第一代（Ⅰ）的 DNA 用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果轻带和重带各占1/2 , 则一定为半保留复制。你认为这种说法是否正确？    。原因是                                                                       。

Answer

（1） 全部位于中带位置   全保留复制   半保留复制

（2）不正确     不论是全保留复制还是半保留复制，其第一代用解旋酶处理后，都有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都有一半单链在重带位置，一半单链在轻带位置。

【解析】（1）若DNA复制为半保留复制，则子一代DNA全部位于中带位置。亲代DNA为15N，脱氧核苷酸为14N，若子代DNA没有中带，则是全保留复制；若子代DNA有中带，则是半保留复制。

（2）不论是全保留复制还是半保留复制，其第一代用解旋酶处理后，都有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都有一半单链在重带位置，一半单链在轻带位置。