题目内容
在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。
请分析：（1）由实验结果可推测第一代（Ⅰ）细菌DNA分子中一条链是________，另一条链是________。
（2）将第一代（Ⅰ）细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到的细菌的DNA用同样方法分离，请参照上图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在下图中标出。
解析：
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答案 （1）15、14N （2）
解析 本题考查DNA分子结构、DNA半保留复，DNA复制与细菌繁殖的关系等知识。这道题是建立在微生物培养的知识背景下的。 由于微生物结构简单、繁殖快，所以，很多遗传学上的理论问题都是建立在微生物遗传研究的基础上的。例如：噬菌体侵染细菌实验、细菌转化实验、病毒拆开重建实验、DNA半保留复制方式实验等。 DNA半保留复制实验于1958年由Meselson和Stahl所做。其基本步骤是：先把大肠杆菌培养在含15N的培养基中，使其DNA链都标记成“重链”，然后把细胞转移到14N培养基中，使其一共复制四代。每一代取样品进行氯化铯溶液超速密度梯度离心，待平衡后，用光谱技术测定“重链”、“中间链”、“轻链”DNA区带的分布位置及浓度。 题目素材就取自Meselson和Stahl这一著名实验。如果理解了这一实验的原理，则问题就很容易解决：亲代为“重链”（全重）转移到14N（复制“轻链”原料）中之后，繁殖了一代（第Ⅰ代），则其DNA分子的两条链应是一条链是15N，另一条是14N。将这样的细菌移入15N中繁殖一代，根据DNA半保留复制原理： 经离心分离应得1／2中和1／2重的结果。 以微生物实验解决遗传学理论问题的实验有很多，经整理可以成为各种能力考查的高考题。因此，适当了解一些对生物学，特别对遗传学有重大影响的微生物实验是很有必要。
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重（15、15N） 
优加精卷系列答案（7分）DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。当时推测可能有如图A所示的三种方式。1958年，Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，实验过程是：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA（对照），在氮源为15N—DNA的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N—DNA（亲代），将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（子代I和子代Ⅱ）后离心得到如图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：
（1）如果与对照相比，子代I离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA传递遗传信息的方式是 。如果子代I离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA传递遗传信息的方式是 。
如果子代I离心后只有1条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：
①若子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 。
②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 。（以上内容选择图A中的复制方式）
（2）他们观测的实验数据如下：梯度离心DNA浮力密度（g/ml）表
| 世代 | 实 验 | 对照 |
| 亲代 | 1.724 | 1.710 |
| 子Ⅰ代 | 1.717 | 1.710 |
| 子Ⅱ代 | (1/2)1.717，(1/2)1.710 | 1.710 |
| 子Ⅲ代 | (1/4)1.717，(3/4)1.710 | 1.710 |
分析实验数据可知：实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的 方式相吻合。
（3）无论是有丝分裂还是减数分裂，都需要有遗传物质的复制，都遵循半保留复制原则。请依据此原则回答以下问题：
①用15N标记了一个精原细胞的一对同源染色体的DNA分子双链，然后放在不含15N标记的培养基中，经过正常的减数分裂产生的四个精子中，含有15N的精子有 个。
②用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后，每个细胞中被32P标记的染色体条数是 。
定：
有一对同源染色体，在300个该生物的体细胞内，用15N标记了这对同源染色体上的DNA分子双链，然后放入不含15N标记的培养液中培养（假设各细胞分裂同步进行）。某时刻测定细胞的总数目为2400个，则在这些细胞中，含15N标记的细胞数约为（7分）DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。当时推测可能有如图A所示的三种方式。1958年，Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，实验过程是：在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA（对照），在氮源为15N—DNA的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N—DNA（亲代），将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（子代I和子代Ⅱ）后离心得到如图B所示的结果。请依据上述材料回答问题：
（1）如果与对照相比，子代I离心后能分辨出轻和重两条密度带， 则说明DNA传递遗传信息的方式是 。如果子代I离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA传递遗传信息的方式是 。
如果子代I离心后只有1条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：
①若子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 。
②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是 。（以上内容选择图A中的复制方式）
（2）他们观测的实验数据如下：梯度离心DNA浮力密度（g/ml）表
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世代 |
实 验 |
对照 |
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亲代 |
1.724 |
1.710 |
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子Ⅰ代 |
1.717 |
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子Ⅱ代 |
(1/2)1.717，(1/2)1.710 |
1.710 |
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子Ⅲ代 |
(1/4)1.717，(3/4)1.710 |
1.710 |
分析实验数据可知：实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的 方式相吻合。
（3）无论是有丝分裂还是减数分裂，都需要有遗传物质的复制，都遵循半保留复制原则。请依据此原则回答以下问题：
①用15N标记了一个精原细胞的一对同源染色体的DNA分子双链，然后放在不含15N标记的培养基中，经过正常的减数分裂产生的四个精子中，含有15N的精子有 个。
②用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后，每个细胞中被32P标记的染色体条数是 。
