Question

1．在含¹⁴N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为¹⁴N-DNA（对照）；在含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，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如图所示．请分析回答：
（1）由实验结果可推测第一代（Ⅰ）细菌DNA分子中一条链是¹⁴N，另一条链是¹⁵N．（填¹⁴N或¹⁵N）
（2）预计亲代大肠杆菌连续繁殖三代，含¹⁵N的DNA占子代DNA的比例为$\frac{1}{4}$，含¹⁴N的DNA占100%，含放射性的DNA占子代DNA的比例为$\frac{1}{4}$．
（3））如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为$\frac{1}{2}$轻，$\frac{1}{2}$重．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：DNA的复制方式为半保留复制，由于¹⁵N与¹⁴N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同，DNA分子的两条链都是¹⁵N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端，如果DNA分子的两条链含有¹⁴N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端，如果DNA分子的一条链是¹⁴N，另一条链是¹⁵N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部．
将亲代大肠杆菌转移到含¹⁴N的培养基上，连续繁殖两代：Ⅰ包括DNA分子的一条链是¹⁴N，另一条链是¹⁵N；ⅡDNA分子的一条链是¹⁴N，另一条链是¹⁵N和DNA分子的两条链含有¹⁴N．

解答 解：（1）由实验结果可推测第一代（Ⅰ）细菌位于全中位置，则第Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是¹⁴N，另一条链是¹⁵N，DNA分子为半保留复制方式．
（2）亲代大肠杆菌连续繁殖三代，得到8个DNA分子，含¹⁵N的DNA2个，占子代DNA的比例为$\frac{1}{4}$，含¹⁴N的DNA占100%，¹⁵N具有放射性，含放射性的DNA2个，占子代DNA的比例为$\frac{1}{4}$．
（3）如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链一条链是¹⁴N，另一条链是¹⁵N，在试管中的分布位置应为$\frac{1}{2}$轻，$\frac{1}{2}$重．
故答案为：
（1）¹⁴N     ¹⁵N
（2）$\frac{1}{4}$    100%      $\frac{1}{4}$
（3）$\frac{1}{2}$轻，$\frac{1}{2}$重

点评 本题的知识点是对于DNA分子复制方式的探究，结合实验目的分析实验现象推导出实验结论的本题的重点．