Question

18．科學(xué)家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素失蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進行了DNA復(fù)制方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表．

組別	1組	2組	3組	4組
培養(yǎng)液中唯一氮源	14NH4Cl	15NH4Cl	14NH4Cl	14NH4Cl
繁殖代數(shù)	多代	多代	一代	兩代
培養(yǎng)產(chǎn)物	A	B	B的子Ⅰ代	B的子Ⅱ代
操作	提取DNA并離心
離心結(jié)果	僅為輕帶	僅為重帶（15N/15N）	僅為中帶	$\frac{1}{2}$輕帶（14N/14N） $\frac{1}{2}$中帶（15N/14N）

請分析并回答：
（1）要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過多代培養(yǎng)．
（2）分析討：
①若子I代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是半保留復(fù)制．
②若在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的位置是中帶和輕帶，各條帶的DNA含量比為中帶：輕帶=2：（2ⁿ-2）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖表分析可知：DNA的復(fù)制方式可能為半保留復(fù)制、全保留復(fù)制和混合復(fù)制．若為全保留復(fù)制，則3組中子代DNA經(jīng)離心后應(yīng)該分為輕帶（¹⁴N/¹⁴N）和重帶（¹⁵N/¹⁵N），而實際只有中帶（¹⁴N/¹⁵N），說明DNA復(fù)制不是全保留復(fù)制；若為混合復(fù)制，則4組中子代DNA經(jīng)離心后應(yīng)該只有中帶（¹⁴N/¹⁵N），而實際結(jié)果與之不符，說明DNA復(fù)制不是混合復(fù)制，則DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制．

解答 解：（1）培養(yǎng)液中以¹⁵NH₄Cl為唯一氮源，需經(jīng)過多代培養(yǎng)，才能要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B．
（2）分析討：
①“輕”DNA為¹⁴N/¹⁴NDNA，“重”DNA為¹⁵N/¹⁵NDNA，據(jù)表分析，“重帶”DNA來自于B代．①的離心結(jié)果是：后代DNA的兩條鏈全是原來的或全是新合成的，說明DNA分子的復(fù)制方式不是半保留復(fù)制．
②由于B的子Ⅱ代為$\frac{1}{2}$輕帶（¹⁴N/¹⁴N）和$\frac{1}{2}$中帶（¹⁵N/¹⁴N），說明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制．將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA的情況是有兩個為¹⁴N/¹⁵N的DNA，其余全部為¹⁴N/¹⁴N的DNA，所以子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的位置是中帶和輕帶，且各條帶的DNA含量比為中帶：輕帶=2：（2ⁿ-2 ）．
故答案為：
（1）多
（2）①半保留
②中帶和輕帶   中帶：輕帶=2：（2ⁿ-2 ）

點評 本題以大腸桿菌為素材，運用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進行了DNA復(fù)制方式的探索實驗，要求考生認真分析表中實驗結(jié)果，根據(jù)結(jié)果推測DNA復(fù)制方式，得出正確的實驗結(jié)論，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．