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【题目】某实验小组将大肠杆菌放在含有同位素15N的培养基中培养若干代后,大肠杆菌DNA中的所有氮均为15N,然后将被标记的大肠杆菌再转移到含14N的培养基中培养,经密度梯度离心后,测定其不同世代大肠杆菌DNA的密度,结果如图所示。请回答下列问题:

1)培养大肠杆菌的培养基中应加入____ 作为DNA复制的原料,该实验的结果表明DNA分子复制的方式为 _____

2)若继续测定第4DNA分子的密度,则第4DNA分子中含15N标记的DNA分子所占的比例为____

3)科学家在研究DNA的复制方式时还提出了全保留复制和弥散复制模型。全保留复制模型认为DNA复制后两条母链DNA彼此结合,恢复原状,新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的DNA双链;弥散复制模型认为亲代双链被切成双链片段,而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双链片段又以某种方式聚集形成“杂种链”。分析上图,根据第________ 代的复制结果可排除全保留复制模型,根据第 _________代的复制结果可排除弥散复制模型。

【答案】四种脱氧核苷酸 半保留复制 1/8 1 2

【解析】

根据题意和图示分析可知:DNA的复制方式为半保留复制,由于15N14N的原子量不同,形成的DNA的相对质量不同,DNA分子的两条链都是15NDNA分子的相对质量最大,离心后分布在试管的下端,如果DNA分子的两条链都含有14N,相对质量最轻,离心后分布在试管上端,如果DNA分子的一条链是14N,另一条链是15N,相对分子质量介于二者之间,离心后分布在试管中部。

根据题意和图示分析可知:第1代试管中为全中,说明DNA分子是半保留复制,一条链为14N,另一条链为15N。第Ⅱ代试管中一半为轻,一半为中,说明复制两次后一半DNA都是14N,另一半DNA中一条链为14N,另一条链为15N

1)培养大肠杆菌的培养基中应加入四种脱氧核苷酸作为DNA复制的原料,根据上述分析可知,该实验的结果表明DNA分子复制的方式为半保留复制。

2)第四代中由一个亲代DNA分子产生的子代DNA数为24=16个,其中一条链为14N,另一条链为15NDNA分子有2个,占总数的1/8,离心后位于试管的中带。

3)全保留复制模型认为DNA复制后两条母链DNA彼此结合,恢复原状,新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的DNA双链,则含15NDNA分子放在含14N的培养液中复制一次后形成的两个DNA应为:一个DNA只含14N,一个DNA分子只含15N,离心后分布在试管的上层和下层,不会分布在中层,所以根据第1代的复制结果可排除全保留复制模型。弥散复制模型认为亲代双链被切成双链片段,而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双链片段又以某种方式聚集形成杂种链,所形成的的子代DNA分子的放射性是随机的,而第2代离心后可以分出一条中密度带和一条轻密度带,故可以排除弥散复制模型。

练习册系列答案
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株叶面积

cm2

总叶绿素

mg·g-1FM

净光合速率

μmol·m-2·s-1

胞间CO2浓度

μmol·mol-1

自然条件

2860

1.43

15.04

187

弱光条件

3730

1.69

4.68

304

1)实验中需用___________提取叶绿素,再测定其含量。

2)实验组净光合速率显著低于对照组,主要原因是实验组__________________,使光反应产物________________减少,进而降低了叶肉细胞对___________CO2O2)的利用能力。

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