Question

12．DNA的复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制和半保留复制分散复制三种．究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式．实验步骤：
a．在氮源为¹⁴N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为¹⁴N-DNA（对照）．
b．在氮源为¹⁵N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为¹⁵N-DNA（亲代）．
c．将亲代¹⁵N大肠杆菌转移到氮源为¹⁴N的培养基中，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上．（注：¹⁴N/¹⁴N为轻带，位于试管的上部，¹⁴N/¹⁵N为中带，位于试管的中部，¹⁵N/¹⁵N为重带，位于试管的下部）
实验预测：
（1）如果与对照（¹⁴N/¹⁴N）相比，子代Ⅰ能分辨出两条DNA带：一条轻（¹⁴N/¹⁴N）带和一条重（¹⁵N/¹⁵N）带，则可以排除半保留复制和分散复制．
（2）如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制还是分散复制．
（3）如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出中、轻密度两条带，则排除半保留复制，同时确定为分散复制．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子复制后，两个子代DNA分子是：一个¹⁵N-¹⁵N，一个¹⁴N-¹⁴N，在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；
如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子复制后，两个子代DNA分子都是¹⁵N-¹⁴N，在离心管中分布的位置全部在中带．如果DNA的复制方式为分散复制，则一个亲代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子复制后，在离心管中分布的位置全部在中带，这样就不能区分半保留复制和分散复制，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子复制2次后，得到的4个DNA分子，一个DNA分子是¹⁵N-¹⁴N，另外3个DNA分子是¹⁴N-¹⁴N，在离心管中分布的位置$\frac{1}{4}$在中带，$\frac{3}{4}$在轻带；DNA的复制方式为分散复制，则一个亲代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子复制2次后，得到的4个DNA分子，在离心管中分布的位置全部在中带，据此答题．

解答 解：（1）如果与对照（¹⁴N/¹⁴N）相比，子Ⅰ代能分辨出两条DNA带：一条轻（¹⁴N/¹⁴N）带和一条重（¹⁵N/¹⁵N），则DNA的复制方式为全保留复制，则可以排除半保留复制和分散复制．
（2）如果子代Ⅰ只有一条中密度带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制．
（3）如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定：若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子代Ⅱ不能分出中、轻密度两条带，则排除半保留复制，同时确定为分散复制．
故答案为：
（1）轻（¹⁴N/¹⁴N）　  重（¹⁵N/¹⁵N）
（2）全保留复制　   半保留复制还是分散复制
（3）一条中密度带　  一条轻密度带　    中、轻　    分散复制

点评 本题结合图示，考查DNA复制的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．