Question

5．DNA分子雙螺旋結構模型提出之后，人們又去探究DNA是如何傳遞遺傳信息的．當時推測可能有如圖甲所示的三種方式．1958年，Meslson和Stahl用密度梯度離心的方法，追蹤由¹⁵N標記的DNA親本鏈的去向，實驗過程是：在氮源為¹⁴N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA均為¹⁴N-DNA（對照），在氮源為¹⁵N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA均為¹⁵N-DNA（親代），將親代大腸桿菌轉移到含¹⁴N的培養基上，再連續繁殖兩代（子代Ⅰ和子代Ⅱ）后離心得到如圖乙所示的結果．請依據上述材料回答問題：

（1）如果與對照相比，子代Ⅰ離心后，能分辨出輕和重兩條密度帶，則說明DNA傳遞遺傳信息的方式是全保留復制．
如果子代Ⅰ離心后，只有1條中等密度帶，則可以排除DNA傳遞遺傳信息的方式是全保留復制．
如果子代Ⅰ離心后，只有1條中等密度帶，再繼續做子代Ⅱ的DNA密度鑒定：
①若子代Ⅱ離心后，可以分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是半保留復制．
②若子代Ⅱ離心后，不能分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是分散復制．
（2）他們觀測的梯度離心DNA浮力密度（g/mL）的實驗數據如下表．分析實驗數據可知：

世代	實驗	對照
親代	1.724	1.710
子Ⅰ代	1.717	1.710
子Ⅱ代	（$\frac{1}{2}$）1.717，（$\frac{1}{2}$）1.710	1.710
子Ⅲ代	（$\frac{1}{4}$）1.717，（$\frac{3}{4}$）1.710	1.710

實驗結果與當初推測的DNA三種可能復制方式中的半保留復制方式相吻合．

Answer 1

分析 本題是對DNA分子復制方式的探究，分析實驗的原理可知，由于¹⁵N與¹⁴N的原子量不同，形成的DNA的相對質量不同，DNA分子的兩條鏈都是¹⁵N，DNA分子的相對質量最大，離心后分布在試管的下端，如果DNA分子的兩條鏈含有¹⁴N，相對質量最輕，離心后分布在試管上端，如果DNA分子的一條鏈是¹⁴N，另一條鏈是¹⁵N，相對分子質量介于二者之間，離心后分布在試管中部，若是DNA分子的復制是分散復制，不論復制幾次，離心后的條帶只有一條，然后根據實驗出現的條帶推斷DNA分子的復制方式．

解答 解：（1）與對照相比，子代I離心后能分辨出輕（位于試管下方）和重（位于試管上方）兩條密度帶，則說明DNA復制后形成的2個DNA分子是1個只含¹⁴N，另一個只含¹⁵N，DNA分子的復制方式是全保留復制；如果子代I離心后只有1條中等密度帶，DNA分子的復制可能是半保留復制，也可能是分散復制，但可以排除DNA傳遞遺傳信息的全保留復制．
①子代Ⅱ離心后可以分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是半保留復制；
②若子代Ⅱ離心后不能分出中、輕兩條密度帶，則可以確定DNA傳遞遺傳信息的方式是分散復制；
（2）分析表格數據可知：子Ⅰ代有一條帶，密度介于親代與對照組之間，子Ⅱ代有2條帶，中帶與輕帶，比例是1：1；子Ⅲ代有2條帶，中帶與輕帶，比例是1：3，因此可以推出DNA分子的復制方式是半保留復制．
故答案為：
（1）全保留復制        全保留復制 
①半保留復制      ②分散復制
（2）半保留復制

點評 本題的知識點是對于DNA分子復制方式的探究，意在考查考生的識圖表能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查．