Question

9．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¹⁵N母链；另一条链是¹⁴N子链．
（2）请推测第三代（Ⅲ）DNA分子数在重、中、轻中所占的比例分别是0、$\frac{1}{4}$、$\frac{3}{4}$．
（3）将第一代（Ⅰ）细菌转移到含¹⁵N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照甲图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在图中标出．

（4）上述实验结果证明DNA复制方式是半保留复制，DNA的自我复制能使生物的遗传信息保持相对稳定．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：Ⅰ中为全中，说明DNA分子是半保留复制，一条链为¹⁴N，另一条链为¹⁵N．Ⅱ中一半为轻，一半为中，说明复制两次后一半DNA都是¹⁴N，另一半DNA中一条链为¹⁴N，另一条链为¹⁵N．

解答 解：（1）由图可知，第Ⅰ代DNA分子重量介于全轻（对照）和全重（亲代）之间，所以其含有一条¹⁴N链和一条¹⁵N链．
（2）若将¹⁵N-DNA（亲代）的大肠杆菌在¹⁴N培养基上连续复制3次，根据DNA分子半保留复制特点，所产生的子代DNA中全含¹⁵N（重DNA）、一条链含¹⁵N（中DNA）及两条链均不含¹⁵N（轻DNA）的比例为0：2：6，第三代（Ⅲ）DNA分子数在重、中、轻中所占的比例分别是0、$\frac{1}{4}$、$\frac{3}{4}$．
（3）据图分析，¹⁴N、¹⁵N-DNA分子在含¹⁵N的培养基上繁殖一代，由于半保留复制，产生的两条子代DNA分别为全¹⁵N-DNA分子和¹⁴N、¹⁵N-DNA分子（混合型DNA分子），将该DNA做离心处理，产生的DNA沉淀应该分别位于试管的下部和中部．

（4）上述实验结果证明DNA复制方式是半保留复制，DNA的自我复制能使生物的遗传信息保持相对稳定．
故答案为：
（1）¹⁵N母链      ¹⁴N子链  
（2）0、$\frac{1}{4}$、$\frac{3}{4}$
（3）
（4）半保留复制         遗传信息

点评 本题考查DNA分子中的碱基互补配对原则和DNA分子复制的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．