Question

关于DNA的复制方式，早期的推测有全保留复制、半保留复制、分散复制三种（如下图）。究竟哪种复制方式正确呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。

实验步骤：

a．在氮源为¹⁴N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为轻密度带¹⁴N -DNA（对照）。

b．在氮源为¹⁵N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子 均为重密度带¹⁵N -DNA（亲代）。

c．将亲代¹⁵N大肠杆菌转移到氮源为¹⁴N的培养基中，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ）。

实验预测：

（1）如果子Ⅰ代DNA能分辩出一条轻密度（¹⁴N/¹⁴N）带和一条重密度（¹⁵N/¹⁵N）两条带，则可以肯定是______复制。

（2）如果子Ⅰ代DNA分辨出只有一条中密度带（¹⁴N/¹⁵N），则可以排除____________复制；接着做子Ⅱ代DNA密度鉴定时，若分出一条中密度（¹⁵N/¹⁴N）带和一条轻密度（¹⁴N/¹⁴N）带两条带，则又可以排除______复制，且这两条密度带的DNA分子数的比为____________。

实验

（3）此实验中用到的生物学技术主要有____________和密度梯度离心法，使用的酶主要有____________和____________等。

Answer

全保留 全保留 分散 1:1 同位素标记法 解旋酶 DNA聚合酶

【解析】

根据题意和图示分析可知：如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，两个子代DNA分子是：一个15N/15N，一个14N/14N，在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带。

（1）如果与对照（14N/14N）相比，子Ⅰ代能分辨出两条DNA带：一条轻（14N/14N）带和一条重（15N/15N），则DNA的复制方式为全保留复制，则可以排除半保留复制和分散复制；

（2）如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制，且这两条密度带的DNA分子数的比为1:1；

（3）此实验中用到的生物学技术有同位素标记法和密度梯度离心法，DNA复制需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶。