Question

如圖1表示細胞生物遺傳信息傳遞的某過程，如圖2表示DNA結構片段．請回答下列問題：

（1）如圖1所示的遺傳信息傳遞過程中不同于圖2的堿基互補配對方式是

 

．
（2）若把如圖2所示DNA放在含¹⁵N的培養液中復制3代，子代中含¹⁴N的DNA所占比例為

 

．
（3）某研究性學習小組以細菌為實驗對象，運用

 

技術及

 

法對有關DNA復制的方式是全保留還是半保留進行了探究（已知全保留復制中子代DNA均由兩條子鏈構成，培養用的細菌大約每20min分裂一次，產生子代）．請據如圖3回答下列問題：
實驗三的離心結果：如果DNA位于

1

2

重帶和

1

2

輕帶位置，則是全保留復制；如果DNA位于全中帶位置，則是半保留復制．為了進一步得出結論，該小組設計了實驗四，請分析，如果DNA位于

 

（位置及比例）帶位置，則是全保留復制；如果DNA位于

 

（位置及比例）帶位置，則是半保留復制．
（4）某卵原細胞（2N=4）中每對同源染色體僅有一條染色體上的DNA分子兩條鏈均被¹⁵N標記，該卵原細胞在¹⁴N的環境中進行減數分裂，那么減數第一次分裂后期的初級卵母細胞中含有¹⁵N標記的染色單體有

 

條；減數第二次分裂后期的次級卵母細胞中含有¹⁵N標記的染色體有

 

條．其產生含有¹⁵N標記的卵細胞的概率為

 

．

Answer 1

考點：DNA分子的復制

專題：

分析：1、根據圖1分析，一條鏈中一個堿基是U，表示RNA，另外一條鏈中堿基是A，表示DNA，表示轉錄過程．
2、圖2表示DNA，其中一條鏈¹⁵N，另外一條鏈為¹⁴N．
3、圖3中親代大腸桿菌（含¹⁵N）轉移到含¹⁴N的培養基上繁殖一代（Ⅰ）后，全保留復制的話，2個DNA分子中1個DNA是¹⁴N-DNA、另外1個DNA是¹⁵N-DNA，故一半在輕帶位置，一半在重帶位置；半保留復制的話，2個DNA分子中都是各一條鏈含¹⁴N、一條鏈含¹⁵N，故全部位于中帶位置．親代大腸桿菌（含¹⁵N）轉移到含¹⁴N的培養基上連續繁殖兩代（Ⅱ）后，全保留復制的話，4個DNA分子中1個DNA是¹⁵N-DNA、另外3個DNA是¹⁴N-DNA，故

3

4

在輕帶位置，

1

4

在重帶位置；半保留復制的話，2個DNA分子中都是各一條鏈含¹⁴N、一條鏈含¹⁵N，另2個DNA分子全是¹⁴N-DNA，故一半在中帶位置，一半在輕帶位置．

解答： 解：（1）圖1表示轉錄過程，圖2表示DNA結構片段，因此，圖1所示的遺傳信息傳遞過程中不同于圖2的堿基互補配對方式是A-U．
（2）圖2所示的DNA，一條鏈含15N，另一條鏈含14N，若把圖2所示DNA放在含15N的培養液中復制3代，凡是新形成的子鏈都含有15N，子代DNA分子總數是8，根據半保留復制，其中含14N的DNA分子數為1，因此子代中含14N的DNA所占比例為

1

8

．
（3）據圖3可知：研究DNA復制的方式可用同位素示蹤技術和密度梯度離心的方法．實驗四是把14N的細菌放在含有15N的培養基中培養40分鐘，該細菌分裂2次，共形成4個子代DNA分子．若是全保留復制，則有3個DNA分子的2條鏈均含15N，1個DNA分子的2條鏈均含14N，經密度梯度離心后位于

1

4

輕和

3

4

重帶位置．若是半保留復制，則有2個DNA分子的一條鏈含15N，另一條鏈含14N；2個DNA分子的2條鏈均含15N，經密度梯度離心后位于

1

2

中和

1

2

重帶位置．
（4）由題意可知，含有4條即2對同源染色體，其中有2條即每對同源染色體僅有一條染色體上的DNA分子兩條鏈均被15N標記的某卵原細胞在14N的環境中進行減數分裂，依據DNA分子半保留復制的原理，當DNA即染色體復制結束時，2條被15N標記的染色體所含有的4條染色單體上的DNA分子的均為一條鏈含15N，另一條鏈含14N，因此處于減數第一次分裂后期的初級卵母細胞中含有15N標記的染色單體有4條．減數第一次分裂的主要特點是同源染色體分離，分別移向細胞兩極，因染色體減移向細胞兩極的過程是隨機的，所以減數第一次分裂結束時所形成的次級卵母細胞中所含有的被15N標記的染色體數是0或1或2．減數第二次分裂后期由于著絲點分裂，1條染色體形成2條子染色體，因此處于減數第二次分裂后期的次級卵母細胞中含有15N標記的染色體有0或2或4條，其產生含有15N標記的卵細胞的概率為3/4．
故答案為：
（1）A-U
（2）

1

8

（3）同位素示蹤     密度梯度離心      

1

4

輕和

3

4

重　

1

2

中和

1

2

重
（4）4     0或2或4     

3

4

點評：本題考DNA復制的相關知識，意在考查學生分析問題和解決問題的能力，屬于中檔題．