Question

某校生物活動小組要借助某大學的實驗設備進行研究性學習，對 DNA 分子復制的方式進行探索，有人認為 DNA 分子是全保留復制，也有人認為 DNA 分子是半保留復制。該小組設計了下列實驗程序，請完成實驗步驟并對結果進行預測。

（1）實驗步驟

第一步：在氮源為¹⁴N 的培養基上生長的大腸桿菌，其 DNA 分子均為¹⁴N -DNA ；在氮源為¹⁵N 的培養基上生長的大腸桿菌，其 DNA 分子均為¹⁵N -DNA 。用某種離心方法分離得到的結果如圖所示，其 DNA 分別分布在輕帶和重帶位置上。

第二步：將親代大腸桿菌（含¹⁵N）轉移到含¹⁴N的培養基上繁殖一代（Ⅰ），請分析：

如果DNA 一半在輕帶位置，一半在重帶位置，則是全保留復制，

如果 DNA                               ，則是半保留復制。

第三步：為了進一步驗證第二步的推測結果，將親代大腸桿菌（含¹⁵N）轉移到含¹⁴N的培養基上連續繁殖二代（Ⅱ），請分析：

如果DNA1/4在重帶位置3/4在輕帶位置，則是                   ；

如果DNA1/2在中帶位置1/2在輕帶位置，則是                   。

（2）有人提出：第一代（Ⅰ）的 DNA 用解旋酶處理后再離心，就能直接判斷DNA的復制方式，如果輕帶和重帶各占1/2 , 則一定為半保留復制。你認為這種說法是否正確？    。原因是                                                                       。

 

Answer 1

【答案】

（1） 全部位于中帶位置   全保留復制   半保留復制

（2）不正確     不論是全保留復制還是半保留復制，其第一代用解旋酶處理后，都有一半的單鏈含15N，一半的單鏈含14N，離心后都有一半單鏈在重帶位置，一半單鏈在輕帶位置。

【解析】（1）若DNA復制為半保留復制，則子一代DNA全部位于中帶位置。親代DNA為15N，脫氧核苷酸為14N，若子代DNA沒有中帶，則是全保留復制；若子代DNA有中帶，則是半保留復制。

（2）不論是全保留復制還是半保留復制，其第一代用解旋酶處理后，都有一半的單鏈含15N，一半的單鏈含14N，離心后都有一半單鏈在重帶位置，一半單鏈在輕帶位置。