Question

19．为验证DNA分子的半保留复制，设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测．
实验步骤：
第一步：在氮源为¹⁴N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为¹⁴N DNA分子；在氮源为¹⁵N的培养基生长的大肠杆菌，其DNA分子均为¹⁵N DNA分子．用离心方法分离得到的结果如图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上．
（1）第二步：将亲代大肠杆菌（含¹⁵N）转移到含¹⁴N的培养基上繁殖一代（Ⅰ），请分析：则其DNA分布的位置是中．第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将子一代大肠杆菌转移到含¹⁴N的培养基上再繁殖一代（Ⅱ），则其DNA分布的位置是轻、中．
（2）DNA分子复制的时期是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，原料是脱氧核苷酸，DNA分子中的遗传信息蕴藏在碱基排列顺序中．
（3）亲代大肠杆菌（含¹⁵N）转移到含¹⁴N的培养基上繁殖三代，则含（含¹⁵N）的脱氧核苷酸链与含¹⁴N的脱氧核苷酸链的比例为：1：7．若该DNA中有1000个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，如果连续复制2次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为1800．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：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1次后，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；再复制1次后，产生4个子代DNA分子中2个DNA分子是¹⁵N-¹⁴N，2个DNA分子是¹⁴N-¹⁴N，在离心管中分布的位置一半在中带，一半在轻带．

解答 解：（1）根据分析可知，繁殖一代（Ⅰ）中两个子代DNA分子都是¹⁵N-¹⁴N，在离心管中分布的位置全部在中带；将子一代大肠杆菌转移到含¹⁴N的培养基上再繁殖一代（Ⅱ），产生4个子代DNA分子中2个DNA分子是¹⁵N-¹⁴N，2个DNA分子是¹⁴N-¹⁴N，在离心管中分布的位置一半在中带，一半在轻带．
（2）DNA分子复制的时期是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，原料是脱氧核苷酸，DNA分子中的遗传信息蕴藏在碱基排列顺序中．
（3）亲代大肠杆菌（含¹⁵N）转移到含¹⁴N的培养基上繁殖三代，产生8个子代DNA分子中2个DNA分子是¹⁵N-¹⁴N，6个DNA分子是¹⁴N-¹⁴N，则含（含¹⁵N）的脱氧核苷酸链与含¹⁴N的脱氧核苷酸链的比例为2：（16-2）=1：7．若该DNA中有1000个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，而A+C=50%，则C=30%=1000×2×30%=600，如果连续复制2次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数，600×（2²-1）=1800．
故答案为：
（1）中        轻、中
（2）有丝分裂间期  减数第一次分裂前的间期   脱氧核苷酸  碱基排列顺序 
（3）1：7     1800

点评 本题考查DNA分子的复制，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．