Question

【题目】1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料进行实验（如下图），证实了DNA是以半保留方式复制的。②、③、④、⑤试管是模拟可能出现的结果。下列相关推论正确的是

培养条件与方法：

（1）在含15N的培养基培养若干代，使DNA双链均被15N标记(试管①)。

（2）转至14N的培养基培养，每30分钟繁殖一代。

（3）取出每代DNA样本，并离心分层。

A. 该实验运用了同位素标记法，出现④的结果至少需要90分钟

B. ③是转入14N培养基中复制一代的结果，②是复制二代的结果

C. 对得到DNA以半保留方式复制结论起关键作用的是试管③结果

D. 给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果如试管⑤所示

Answer 1

【答案】C

【解析】根据题意和题图可知，将大肠杆菌在含15N的培养基培养若干代，使DNA双链均被15N标记(试管①)，由于DNA双链均被15N标记，其密度最大，所以经密度梯度离心后，在最靠近试管底部形成一条DNA带（假设称为重带）。转至14N的培养基培养，由于DNA以半保留方式复制，所以复制一代的结果是全部DNA均为一条链含有15N标记，另一条链不含15N标记而含14N，其密度居中，位置也居中，经密度梯度离心后，在试管中部形成一条DNA带（假设称为中带，如试管③）。双链均被15N标记的DNA复制两代，形成的子代DNA中有1/2是一条链含有15N标记，另一条链不含15N标记而含14N，位于试管中带；有1/2是两条链均未被15N标记而只含14N，其密度最小，经密度梯度离心后，在离试管底部最远处形成一条带（假设称为轻带，如试管④）。因此，③是转入14N培养基中复制一代的结果，④是复制二代的结果，B项错误；出现④的结果是DNA复制两代，已知大肠杆菌每30分钟繁殖一代，即每30分钟DNA复制一代，所以出现④的结果至少需要60分钟，A项错误；要证明DNA的复制为半保留复制，需要证明后代DNA的两条链一条是原来的，另一条是新合成的。试管③的结果表明了将DNA被15N标记的大肠杆菌放在14N的培养液中培养，子一代的DNA仅有15N/14N，故C项正确；试管④内轻带（14N/14N）中的DNA数与中带（15N/14N）中的DNA数相等，给试管④中加入解旋酶一段时间后，DNA会解旋变成单链，其中含14N的链占3/4，含15N的链占1/4，经密度梯度离心后，试管中会出现1条轻带，1条重带，且轻带要比重带宽，故D项错误。