题目内容
【题目】科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答问题：
（1）将两组大肠杆菌分别在15NH4Cl培养液和14NH4Cl培养液中繁殖多代，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种__________分子，作为DNA复制的原料，最终得到含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌。
（2）实验一：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100℃条件下进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示。
热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的_____发生断裂，形成两条DNA单链，因此图a中出现两个峰。
（3）实验二：研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA（F1DNA），将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带。据此分析，F1DNA是由______________（选填①～④中的序号）组成，作出此判断的依据是_______________（选填⑤～⑦中的序号，多选）。
①两条15N-DNA单链
②两条14N-DNA单链
③两条既含15N、又含有14N的DNA单链
④一条15N-DNA单链、一条14N-DNA单链
⑤双链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带，排除“全保留复制”
⑥单链的F1DNA密度梯度离心结果有两个条带，排除“弥散复制”
⑦图b与图a中两个峰的位置相同，支持“半保留复制”
【答案】 脱氧核糖核苷酸 氢键 ④ ⑤⑥⑦
【解析】试题分析：图a：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，即一个2条链15N的DNA分子和一个2 条链都是14N的DNA分子，混合后放在100℃条件下进行热变性处理，成单链，然后进行密度梯度离心，应该含有2个条带，1个14N条带，1个15N条带。图b：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2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。
（1）脱氧核糖核苷酸是DNA复制的原料，脱氧核糖核苷酸组成元素是C、H、O、N、P，因此培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种脱氧核糖核苷酸。
（2）DNA分子中碱基对之间以氢键相连，热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂，形成两条DNA单链。
（3）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2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带，将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心，则离心管中出现的两种条带，即14N条带和15N条带，对应图b中的两个峰；若为全保留复制，则双链的F1DNA，1个DNA分子是两条链都14N，1个DNA分子是两条链都15N，密度梯度离心结果有2个条带，1个14N条带，1个15N条带，而本实验双链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带，排除“全保留复制”；若为分散复制则单链的F1DNA密度梯度离心结果只有1个条带，而本实验单链的F1DNA密度梯度离心结果有两个条带，排除“弥散复制”。从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，即一个2条链15N的DNA分子和一个2 条链都是14N的DNA分子，混合后放在100℃条件下进行热变性处理，成单链，然后进行密度梯度离心，应该含有2个条带，1个14N条带，1个15N条带，如图a，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2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N，如图b，图b与图a中两个峰的位置相同，支持“半保留复制”。
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