Question

11．科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术和密度梯度离心的方法，对DNA的复制方式进行研究．实验过程及结果如表所示．请回答问题：

	培养方法	细胞分裂次数	操作	实验结果
已知	含14N的普通培养液培养大肠杆菌	多次	提取DNA进行密度梯度离心
第一步	含15N标记的培养液培养大肠杆菌	多次
第二步	含14N的普通培养液培养第一步所得大场杆菌	一次
第三步	继续用含14N的普通培养液进行培养	一次

（1）请在表格第二步、第三步实验结果的空白试管上标出条带位置及名称．
（2）如果在第三步结果的基础上继续培养，使大肠杆菌再分裂一次，则实验结果试管上条带的数量变化是不变（填“增多”“减少”或“不变”）．
（3）实验证明了DNA的复制方式为半保留复制．如果在实验室条件下模拟细胞内的DNA复制过程，除引物和能量外，还需提供的条件有①②③④等．（选填下列字母代号）
①四种脱氧核苷酸  ②DNA模板  ③适宜的温度和酸碱度  ④DNA聚合酶．

Answer 1

分析 分析表格：DNA的复制方式可能为半保留复制、全保留复制和混合复制．
若为全保留复制，则在第二步中子代DNA经离心后应该分为轻带（¹⁴N/¹⁴N）和重带（¹⁵N/¹⁵N），若为半保留复制只有中带（¹⁴N/¹⁵N）；
若为混合复制，则第三步中子代DNA经离心后应该只有中带（¹⁴N/¹⁵N），若为半保留复制则$\frac{1}{2}$中带（¹⁴N/¹⁵N），$\frac{1}{2}$轻带（¹⁴N/¹⁴N）．

解答 解：（1）DNA分子实际是半保留复制，则第二步实验结果因该只有中带（¹⁴N/¹⁵N）；第三步中子代DNA经离心后应该$\frac{1}{2}$中带（¹⁴N/¹⁵N），$\frac{1}{2}$轻带（¹⁴N/¹⁴N）．

（2）如果在第三步结果的基础上继续培养，使大肠杆菌再分裂一次，应该得到8个DNA分子，$\frac{1}{4}$中带（¹⁵N/¹⁴N），$\frac{3}{4}$轻带（¹⁴N/¹⁴N），实验结果试管上条带的数量不变．
（3）实验证明了DNA的复制方式为半保留复制，在实验室条件下模拟细胞内的DNA复制过程，除引物和能量外，还需提供的条件有①四种脱氧核苷酸  ②DNA模板  ③适宜的温度和酸碱度  ④DNA聚合酶．
故答案为：
（1）如图

（2）不变
（3）半保留复制  ①②③④

点评 本题以大肠杆菌为素材，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，要求考生认真分析表中实验结果，根据结果推测DNA复制方式，得出正确的实验结论，属于考纲理解和应用层次的考查．