Question

11．科學家在研究DNA分子復制方式時進行了如下的實驗（已知培養(yǎng)用的細菌大約每20min分裂一次，實驗結果見相關圖示）：

（1）為了證明DNA復制的特點為半保留復制，請按實驗三畫出結果C 并用有關文字說明．

（2）該過程中，實驗一、實驗二起對照作用．若用¹⁵N標記DNA的細菌，在含¹⁴N標記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在坐標圖中畫出連續(xù)培養(yǎng)細菌60min過程中，¹⁵N標記的DNA分子含量變化的曲線圖．
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Answer 1

分析 DNA分子復制的特點：半保留復制；邊解旋邊復制，兩條子鏈的合成方向是相反的．
證據：1958年，科學家以大腸桿菌為實驗材料，運用同位素示蹤技術，以含有¹⁵N標記的NH₄Cl培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉移到14N的培養(yǎng)液中、然后，在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進行離心，記錄離心后試管中DNA的位置．

解答 解：（1）實驗一、二為對照實驗；實驗一和實驗二說明14N和15N標記的DNA密度不同，所以進行密度梯度離心后，會在離心管不同位置出現輕（14N/14N）、重（15N/15N）鏈，若要證明DNA為半保留復制，實驗三中的DNA必須出現中間鏈（14N/15N），一條來自模板DNA鏈，另一條為新合成的，離心后應位于輕、重兩鏈之間，所以可用14N標記DNA的細菌，放在15N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，或是15N標記DNA的細菌放在14N標記的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經過一次分裂，破碎細菌細胞提取DNA經離心后，只有中鏈出現，即可證明DNA復制為半保留復制．

（2）已知細菌繁殖一個世代需20min，則60 min繁殖了三代，即DNA復制了三次，根據半保留復制的特點，15N標記DNA分子第一次為1，第二次為$\frac{1}{2}$，第三次為$\frac{1}{4}$，如圖：

故答案為：
（1）對照 
 
（2）

點評 本題考查DNA分子復制的相關知識，通過分析和繪圖，考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．