Question

DNA的复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制三种。究竟是哪种复制方式呢？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¹⁵N—DNA（亲代）。

c．将亲代含¹⁵N的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），经离心处理，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。

（1）实验原理：

¹⁵N可参与DNA分子中下列哪些成分的组成（________）

A．脱氧核糖            B．腺嘌呤            C．胞嘧啶            D．核糖

（2）实验预测：

①如果与对照（¹⁴N/¹⁴N）相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带：一条轻（^I4N/¹⁴N）带和一条重（¹⁵N/¹⁵N）带，据此可得出什么结论？_______________________________________________________。

②如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除______，但不能肯定是__________________。

③如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出______和______，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出______密度两条带，则排除______，同时确定为______。

Answer

B、C DNA复制方式可能为全保留复制，不会是半保留复制或分散复制 全保留复制 半保留复制还是分散复制 一条中密度带 一条轻密度带 中、轻 半保留复制 分散复制

【解析】

根据图示分析可知：如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个DNA分子复制形成两个DNA分子，其中一个是亲代的DNA分子，而另一个则是新形成的DNA分子；如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子，每个DNA分子各有一条链来自亲代DNA分子，另一条链是新形成的DNA子链；如果是分散复制，则新形成的DNA分子中的每条链中都有一些片段是母链，而另一些则是新形成的子链片断。

（1）DNA分子中的含氮碱基含有N，脱氧核糖中没有N，而DNA分子中不含有核糖，故正确的是BC。

（2）实验预测：如果DNA的复制方式为全保留复制，假设一个15N-15N的亲代DNA分子复制，则两个子代DNA分子是：一个15N-15N，一个14N-14N，经过密度梯度离心后在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代15N-15N的DNA分子复制后，两个子代DNA分子都是15N-14N，在离心管中分布的位置全部在中带；如果DNA的复制方式为分散复制，则一个亲代15N-15N的DNA分子复制后，子代DNA分子中既有15N，又有14N，在离心管中分布的位置全部在中带，这样就不能区分半保留复制和分散复制。因此：

①如果与对照（14N/14N）相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带：一条轻（I4N/14N）带和一条重（15N/15N）带，说明DNA复制方式可能为全保留复制，不会是半保留复制或分散复制。

②如果子代Ⅰ中只有一条中密度带，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。

③如果子代Ⅰ中只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定： 若子代Ⅱ可以分出中等密度带和轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出中、轻密度两条带，则排除半保留复制，同时确定为分散复制。