Question

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(对照)；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(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含¹⁴N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示：

请分析：

(1)由实验结果可推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链含      ，另一条链含      。

(2)将第一代(Ⅰ)细菌转移到含¹⁵N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照甲图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。

(3)若将¹⁵N-DNA(亲代)的大肠杆菌在¹⁴N培养基上连续复制3次，则所产生的子代DNA中全含¹⁵N(重DNA)，一条链含¹⁵N(中DNA)及两条链均不含¹⁵N(轻DNA)的比例为      ，在这些子代DNA中，含¹⁵N的链与全部子代DNA链的比例为         。

(4)若一个DNA分子的一条单链中A占32%，且=1.5，此比例在其互补链中的比值是                   ；在整个DNA分子中的比值是      。以该单链为模板合成的子代DNA分子中，A+G的总含量占      。

Answer

(1)14N 15N

(2)

(3)0∶2∶6 2∶16(或1∶8) (4)2/3 1 50%

【解析】(1)(2)本题中亲代大肠杆菌15N-DNA转移到14N培养基上，复制的第一代DNA(Ⅰ)均为14N15N(中)，而将此DNA转移到15N培养基上再复制一代后所产生的子代DNA中，应有一半为中DNA，另一半为重DNA。

(3)当将15N-DNA(亲代)在14N培养基上连续复制3次后，应产生23=8个子代DNA，这8个子代DNA中应有2个含模板链，即这2个DNA应为14N15N(中DNA)，其余均为14N-DNA(轻DNA)，无两链均为15N链的DNA，因而重DNA∶中DNA∶轻DNA应为0∶2∶6，若按链计算，则15N链应为2条，其余14条链均为14N链，即15N链与全部子代DNA总链的比例应为2∶16(1∶8)。

(4)如果已知的单链上是A，则未知的互补单链的相应位置上是T；已知的单链上是A+G，则未知的互补单链上是T+C，依此类推。因此，已知单链中=1.5，则未知的互补单链中=1.5，但题目中要求的是，故应为2/3。在整个DNA分子中，由于A=T，G=C，所以A+G=T+C。因此，不论该DNA分子有多长多大，总是等于1。同样道理，不论该DNA分子复制多少代，其子代DNA分子中的A+G总是占整个DNA分子核苷酸数的一半。