Question

科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。

组别	1组	2组	3组	4组
培养液中 唯一氮源	^14NH4Cl	^15NH4Cl	^14NH4Cl	^14NH4Cl
繁殖代数	多代	多代	一代	两代
培养产物	A	B	B的子Ⅰ代	B的子Ⅱ代
操作	提取DNA并离心
离心结果	仅为轻带 (^14N/^14N)	仅为重带 (^15N/^15N)	仅为中带 (^15N/^14N)	1/2轻带 (^14N/^14N) 1/2中带 (^15N/^14N)

请分析并回答:

(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过    代培养,且培养液中的 是唯一氮源。

(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第    组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第      组和第    组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是                        。

(3)分析讨论:

①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于    ,据此可判断DNA分子的复制方式不是    复制。

②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果    (选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。

③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置    ,放射性强度发生变化的是    带。

④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为                                                             。

Answer

(1)多 15N/15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制 (3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻 ④15N

【解析】(1)根据表中的第2组实验结果可以看出,将大肠杆菌在15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代,才可得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B。(2)要证明DNA的复制为半保留复制,需要证明后代DNA的两条链一条是原来的,另一条是新合成的,第3组的实验展示了将DNA被15N标记的大肠杆菌放在14N的培养液中培养,子Ⅰ代的DNA仅有15N/14N,再结合第1组和第2组的实验可以说明DNA的复制为半保留复制。(3)①“轻带”DNA为14N/14N DNA,“重带”DNA为15N/15N DNA,根据表中信息“重带”DNA来自B。出现该结果只能是后代DNA的两条链或全是原来的,或全是新合成的,说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,则无法判断后代DNA的两条链的来源,不能判断DNA的复制方式。③DNA是半保留复制,不管复制多少代,两条母链始终存在,所以在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA的情况为有两个为14N/15N DNA,其余全为14N/14N DNA,所以子n代DNA离心结果是:密度带的数量始终是一条中带、一条轻带,位置也没有变化,中带的放射性强度不变,轻带的放射性强度增加。④“中带”为15N/14N DNA,“中带”略宽,说明新合成的DNA单链中尚有少部分15N。