Question

科學(xué)家以大腸桿菌為實驗對象,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,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 (14N/14N)	僅為重帶 (15N/15N)	僅為中帶 (15N/14N)	1/2輕帶 (14N/14N) 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 代培養(yǎng),且培養(yǎng)液中的 是唯一氮源。

(2)綜合分析本實驗的DNA離心結(jié)果,第 組結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用,但需把它與第 組和第 組的結(jié)果進行比較,才能說明DNA分子的復(fù)制方式是 。

(3)分析討論:

①若子Ⅰ代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶,則“重帶”DNA來自于 ,據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是 復(fù)制。

②若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心,其結(jié)果 (選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。

③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:密度帶的數(shù)量和位置 ,放射性強度發(fā)生變化的是 帶。

④若某次實驗的結(jié)果中,子Ⅰ代DNA的“中帶”比以往實驗結(jié)果的“中帶”略寬,可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為 。

 

Answer 1

(1)多 15N/15NH4Cl (2)3 1 2 半保留復(fù)制 (3)①B 半保留 ②不能 ③沒有變化 輕 ④15N

【解析】(1)根據(jù)表中的第2組實驗結(jié)果可以看出,將大腸桿菌在15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)液中培養(yǎng)多代,才可得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B。(2)要證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制,需要證明后代DNA的兩條鏈一條是原來的,另一條是新合成的,第3組的實驗展示了將DNA被15N標(biāo)記的大腸桿菌放在14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng),子Ⅰ代的DNA僅有15N/14N,再結(jié)合第1組和第2組的實驗可以說明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制。(3)①“輕帶”DNA為14N/14N DNA,“重帶”DNA為15N/15N DNA,根據(jù)表中信息“重帶”DNA來自B。出現(xiàn)該結(jié)果只能是后代DNA的兩條鏈或全是原來的,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若將子Ⅰ代DNA雙鏈分開后再離心,則無法判斷后代DNA的兩條鏈的來源,不能判斷DNA的復(fù)制方式。③DNA是半保留復(fù)制,不管復(fù)制多少代,兩條母鏈?zhǔn)冀K存在,所以在同等條件下將子Ⅱ代繼續(xù)培養(yǎng),子n代DNA的情況為有兩個為14N/15N DNA,其余全為14N/14N DNA,所以子n代DNA離心結(jié)果是:密度帶的數(shù)量始終是一條中帶、一條輕帶,位置也沒有變化,中帶的放射性強度不變,輕帶的放射性強度增加。④“中帶”為15N/14N DNA,“中帶”略寬,說明新合成的DNA單鏈中尚有少部分15N。