题目内容
【题目】将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培育若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA全被15N标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养，每隔4小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果：DNA复制的密度梯度离心试验如下图所示。
（1）各试管的中带DNA中含有的氮元素是_________________。
（2）如果测定第四代DNA分子的密度，轻带和中带的比例分别表示为_____。
（3）上述实验表明，子代DNA合成的方式是_____。
【答案】14N和15N 1/8中，7/8轻 半保留复制
【解析】
考查DNA分子复制的特点。DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N。一个亲代DNA分子复制到第二代形成22=4个DNA，其中两个各保留亲代DNA分子的一条链（含15N），另一条链为14N，另两个DNA分子的两条链均含14N；以后各代中含有一条15N链、一条14N链的DNA分子始终为2个（来自于同一个亲代DNA），其余DNA分子两条链均含14N。全含15N的DNA分子比纯含14N的DNA分子密度大，在密度梯度离心试验中，含15N的DNA分子均位于试管下部，而含14N的DNA分子应位于试管中较靠上的位置。一条链含15N，一条链含14N的DNA分子位置应位于前两者之间，试验的结果也证明了这一点。
（1）中带（DNA）含有氮元素为两种：14N和15N；
（2）第四代中由一个亲代DNA分子产生的子代DNA数为24=16个，一条链为14N，一条链为15N的DNA分子为2个，占总数的1/8，位于梯度离心分离的中带，其余DNA分子含14N，有14个，占7/8，位于轻带；
（3）由实验结果可知，子代DNA合成的方式是半保留复制。
