Question

（9分）科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见如下图示）：

（1）实验一和实验二的作用是＿＿＿＿＿

（2）从实验三的结果C、D可以看出DNA分子复制＿＿＿（是、不是）半保留复制，结果C中条带的氮元素是＿＿＿＿。

（3）如果实验三的结果为F，则可判断DNA的复制方式＿＿＿（是、不是）半保留复制，

（4）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要____________等条件。

（5）如果DNA分子的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置________，不同的是结果E的________（重、中、轻）带略宽。

（6）若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为G，请在图中标出。

Answer

（1）对照作用 （2）是 14N、15N （3）不是 （4）酶、能量 （5）没有变化 轻

（6）（2分）

【解析】（1）实验一和实验二分别表示用14N和15N标记细菌的DNA，其作用是与后面的实验形成对照；

（2）从结果C、D可以看出DNA分子的复制是半保留式的，若是全保留式复制，结果C应该是一条重链，一条轻链，结果D应该是1/4重链，3/4轻链；结果C中条带的氮元素是14N、15N；

（3）如果实验三的结果为F，则可判断DNA的复制方式不是半保留复制，如果是半保留式复制，结果应该是1/4中链，3/4轻链；

（4）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要酶、能量等条件，复制的四个条件：模板（DNA的两条链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA聚合酶）；

（5）如果DNA分子的复制方式是半保留复制，与结果D相比，结果E密度带的数量和位置没有变化，不同的是结果E的轻带略宽。因为结果D和结果E都有2个DNA为15N/14N，结果D有2个DNA为14N/14N，结果E有6个DNA为14N/14N，所以密度带的数量和位置没有发生变化，宽度发生变化的是轻带；

（6）结果C中的DNA分子是含15N的DNA在14N的环境下复制一次后的结果，用解旋酶处理后，DNA的双链解开，形成2条15N的链，2条含14N的链，离心后应该是位于轻带和重带位置。

【考点定位】DNA复制方式的实验

【名师点睛】关于DNA复制方式的探究，充分体现了假说－演绎法，即在克里克假说的基础上，通过演绎推理，最终通过实验得以验证。实验材料为大肠杆菌，实验方法是利用放射性同位素标记技术将DNA母链与子代DNA分开，利用密度梯度离心技术将重量不同的DNA分子分开。