Question

DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。当时推测可能有如图A所示的三种方式。1958年，Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法，追踪由¹⁵N标记的DNA亲本链的去向，实验过程是：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—DNA的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA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（子代I和子代Ⅱ）后离心得到如图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：

（1）如果与对照相比，子代I离心后能分辨出轻和重两条密度带， 则说明DNA传递遗传信息的方式是        。如果子代I离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA传递遗传信息的方式是            。

如果子代I离心后只有1条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：

①若子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是            。

②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是              。（以上内容选择图A中的复制方式）

（2）他们观测的实验数据如下：梯度离心DNA浮力密度（g/ml）表

分析实验数据可知：实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的          方式相吻合。

（3）无论是有丝分裂还是减数分裂，都需要有遗传物质的复制，都遵循半保留复制原则。请依据此原则回答以下问题：

①用¹⁵N标记了一个精原细胞的一对同源染色体的DNA分子双链，然后放在不含¹⁵N标记的培养基中，经过正常的减数分裂产生的四个精子中，含有¹⁵N的精子有            个。

②用³²P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含³²P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后，每个细胞中被³²P标记的染色体条数是           。

Answer

（1）全保留复制 全保留复制 ①半保留复制 ②分散复制

（2）半保留复制

（3）①4 ②0—20之间，包括0和20

【解析】

试题分析：（1）与对照相比，子代I离心后能分辨出轻（位于试管下方）和重（位于试管上方）两条密度带，则说明DNA复制后形成的2个DNA分子是1个只含14N，另一个只含15N，DNA分子的复制方式是全保留复制；如果子代I离心后只有1条中等密度带，DNA分子的复制可能是半保留复制，也可能是分散复制，但可以排除DNA传递遗传信息的全保留复制．

①子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是半保留复制；

②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是分散复制；

（2）分析表格数据可知：子Ⅰ代有一条带，密度介于亲代与对照组之间，子Ⅱ代有2条带，中带与轻带，比例是1：1；子Ⅲ代有2条带，中带与轻带，比例是1：3，因此可以推出DNA分子的复制方式是半保留复制。

（3）①15N标记了一个精原细胞，在不含15N标记的培养基进行减数分裂时，因为只复制一次，根据半保留复制特点，复制成的每个DNA保留原来母链的一条，有一条15N的链和一条子链不含15N构成，故四个精子全有15N。②玉米体细胞只能进行有丝分裂，故第一次有丝分裂的DNA为一条含32P和一条不含32P，第二次有丝分裂时候，在2条染色体单体上：一个的DNA32P/不含32P，另一个为都不含32P,因此在后期染色体单体随机到一极，故形成的细胞中最多含有32P的为20条，最少为0条。

考点：本题主要考查减数分裂相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。