Question

20．某校一个生物兴趣小组借助某大学的实验设备，对DNA复制方式等问题进行研究．
（1）该小组设计了以下实验程序，请对结果进行预测．实验步骤如下：
第一步：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分子；在氮源为¹⁵N的培养基生长的大肠杆菌，其DNA分子均为¹⁵N-DNA．用某种离心方法分离得到的结果如图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上．
第二步：将亲代大肠杆菌（含¹⁵N）转移到含¹⁴N的培养基上繁殖一代，然后进行离心处理，请分析：如果其DNA分布的位置是一半在轻带，一半在重带，则说明DNA的复制方式为全保留复制；如果DNA分布的位置是全部在中带，则为半保留复制．根据已有知识，你认为第一种现象会不会出现？不会．
（2）有人提出：将以上实验第二步培养得到的大肠杆菌的DNA用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果轻带和重带各占$\frac{1}{2}$，则一定为半保留复制．这位同学的说法是否正确？不正确，原因是无论哪种复制方式，离心的结果都是轻带和重带各占$\frac{1}{2}$．
（3）DNA复制的意义是保持亲子代遗传信息的连续性．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子复制后，两个子代DNA分子是：一个¹⁵N-¹⁵N，一个¹⁴N-¹⁴N，在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代¹⁵N-¹⁵N的DNA分子复制后，两个子代DNA分子都是¹⁵N-¹⁴N，在离心管中分布的位置全部在中带．

解答 解：（1）亲代大肠杆菌（含¹⁵N）转移到含¹⁴N的培养基上繁殖一代后，全保留复制的话，2个DNA分子中1个DNA是¹⁴N-DNA、另外1个DNA是¹⁵N-DNA，故一半在轻带位置，一半在重带位置；半保留复制的话，2个DNA分子中都是各一条链含¹⁴N、一条链含¹⁵N，故全部位于中带位置．根据已有知识，全保留复制现象不会出现．
（2）第一代的DNA用解旋酶处理后再离心，半保留复制和全保留复制形成的DNA链中都是2条¹⁴N，2条¹⁵N，都是一半在轻带位置，一半在重带位置．因此这位同学的说法不正确．
（3）DNA复制的意义是保持亲子代遗传信息的连续性．
故答案为：
（1）全保留     半保留       不会
（2）不正确     无论哪种复制方式，离心的结果都是轻带和重带各占$\frac{1}{2}$
（3）保持亲子代遗传信息的连续性

点评 本题考查DNA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，属于基础题．