Question

將大腸桿菌放在含有同位素¹⁵N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代后，細菌DNA所有的氮均為¹⁵N，它比¹⁴N分子密度大。然后將DNA被¹⁵N標記的大腸桿菌再移到¹⁴N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每隔4 h(相當于分裂繁殖一代的時間)取樣一次，測定其不同世代細菌DNA的密度。DNA復制的密度梯度離心試驗結(jié)果如圖所示。

    (1)中帶含有的氮元素是             。

    (2)如果測定第四代DNA分子密度，¹⁵N標記的比例表示為           。

(3)如果將第一代(全中)DNA鏈的氫鍵斷裂后再測定密度，它的兩條DNA單鏈在試管中的分布位置應(yīng)為          。

(4)上述實驗表明，子代DNA合成的方式是                  。

Answer 1

（1）一半¹⁴N，一半¹⁵N     （2）輕，中   （3）分布輕帶，分布重帶。

（4）DNA的半保留復制

解析:

(1)親代DNA雙鏈均含有¹⁵N，密度最大，離心力最大，離心后分布在試管底部(重帶)。半保留復制的一代2個DNA分子中，一條單鏈含¹⁵N，另一條單鏈含¹⁴N(因在¹⁴N培養(yǎng)基中培養(yǎng))，密度小于親代DNA，離心后分布在試管中部(中帶)。一代的2個DNA分子再同步復制4個DNA，離心后則有2個既含有¹⁵N 也含有¹⁴N 的DNA分子分布在試管中部(中帶)，另2個只含¹⁴N的DNA分布試管上部(輕帶)。二代的4個DNA分子再同步復制成8個DNA，其中2個位于試管中部(中帶)，另6個則位于試管的上部(輕帶)。如圖所示。因此，中帶的DNA是雜合的，一半¹⁵N，一半¹⁴N。

（2）第三代同步復制第四代，可產(chǎn)生16個DNA分子，其中中帶的2個，占，輕帶的14個，占。

（3）第一代2個雜合DNA分子氫鍵斷裂成兩條含¹⁵N的單鏈分布在重帶，另兩條單鏈含¹⁴N，分布在輕帶。即分布在重帶，分布在輕帶。

（4）實驗證明DNA的復制為半保留復制。