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17.科学家以大肠杆菌为实验对象,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,实验内容及结果见表.
组别1组2组3组4组
培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl
繁殖代数多代多代一代两代
培养产物ABB的子I代B的子Ⅱ代
操作提取DNA并离心
离心结果仅为轻带(14N/14N)仅为重带(15N/15N)仅为中带(15N/14N)$\frac{1}{2}$轻带(14N/14N)
$\frac{1}{2}$中带(15N/14N)
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过多代培养,且培养液中的15N/15NH4Cl是唯一氮源.
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第3组结果对得到结论起到关键作用,但需要把它与第1组和第2组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是半保留复制.
(3)分析讨论:
①若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于B,据此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制.
②若将子I代DNA双链分开后再离心,其结果不能(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式.
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置没有变化.其中含有放射性的DNA所占的比例下降.
④若某此实验结果中,子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为15N.

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3组中子代DNA经离心后应该分为轻带(14N/14N)和重带(15N/15N),而实际只有中带(14N/15N),说明DNA复制不是全保留复制;若为混合复制,则4组中子代DNA经离心后应该只有中带(14N/15N),而实际结果与之不符,说明DNA复制不是混合复制,则DNA的复制方式为半保留复制.

解答 解:(1)培养液中以15NH4Cl为唯一氮源,需经过多代培养,才能要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B.
(2)若证明DNA的复制为半保留复制,则需证明后代DNA的两条链,一条链是母链,另一条链是新合成的子链,第3组结果与第1组、第2组的结果对比可以证实.
(3)①“轻”DNA为14N/14NDNA,“重”DNA为15N/15NDNA,据表,“重带”DNA来自于B代.①的结果是:后代DNA的两条链全是原来的或全是新合成的,说明DNA分子的复制方式不是半保留复制.
②将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,无法判断后代DNA的两条链的来源,不能判断DNA的复制方式.
③将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA的情况是有两个为14N/15NDNA,其余全部为14N/14NDNA,所以子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置没有变化,放射性强度发生变化的是轻带.
④“中带”为14N/15NDNA,“中带”略宽,说明新合成的DNA单链中N尚含有部分15N(在含15N培养基上培养得到的细菌细胞里还含有游离的15N脱氧核苷酸,在换到的14N培养基环境中培养时,DNA进行半保留复制,新合成的互补子链上不全是14N的脱氧核苷酸构建,还含有少量15N的脱氧核苷酸参与.在离心后,由于这些互补链上含少量15N的DNA的密度只是比中型DNA略大,不会形成新的带,而是沉降在中型DNA的下缘,结果看上去还是一条带,所以比以往实验结果的“中带“略宽了).
故答案为:
(1)多       15N/15NH4Cl
(2)3   1   2    半保留复制
(3)①B (亲代DNA)   半保留     ②不能    ③没有变化    下降  ④15N

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.

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