Question

18．科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表．

组别	1组	2组	3组	4组
培养液中唯一氮源	14NH4Cl	15NH4Cl	14NH4Cl	14NH4Cl
繁殖代数	多代	多代	一代	两代
培养产物	A	B	B的子Ⅰ代	B的子Ⅱ代
操作	提取DNA并离心
离心结果	仅为轻带	仅为重带（15N/15N）	仅为中带	$\frac{1}{2}$轻带（14N/14N） $\frac{1}{2}$中带（15N/14N）

请分析并回答：
（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过多代培养．
（2）分析讨：
①若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，据此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制．
②若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的位置是中带和轻带，各条带的DNA含量比为中带：轻带=2：（2ⁿ-2）．

Answer 1

分析 根据题意和图表分析可知：DNA的复制方式可能为半保留复制、全保留复制和混合复制．若为全保留复制，则3组中子代DNA经离心后应该分为轻带（¹⁴N/¹⁴N）和重带（¹⁵N/¹⁵N），而实际只有中带（¹⁴N/¹⁵N），说明DNA复制不是全保留复制；若为混合复制，则4组中子代DNA经离心后应该只有中带（¹⁴N/¹⁵N），而实际结果与之不符，说明DNA复制不是混合复制，则DNA的复制方式为半保留复制．

解答 解：（1）培养液中以¹⁵NH₄Cl为唯一氮源，需经过多代培养，才能要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B．
（2）分析讨：
①“轻”DNA为¹⁴N/¹⁴NDNA，“重”DNA为¹⁵N/¹⁵NDNA，据表分析，“重带”DNA来自于B代．①的离心结果是：后代DNA的两条链全是原来的或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制．
②由于B的子Ⅱ代为$\frac{1}{2}$轻带（¹⁴N/¹⁴N）和$\frac{1}{2}$中带（¹⁵N/¹⁴N），说明DNA分子的复制方式是半保留复制．将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA的情况是有两个为¹⁴N/¹⁵N的DNA，其余全部为¹⁴N/¹⁴N的DNA，所以子n代DNA离心的结果是：密度带的位置是中带和轻带，且各条带的DNA含量比为中带：轻带=2：（2ⁿ-2 ）．
故答案为：
（1）多
（2）①半保留
②中带和轻带   中带：轻带=2：（2ⁿ-2 ）

点评 本题以大肠杆菌为素材，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，要求考生认真分析表中实验结果，根据结果推测DNA复制方式，得出正确的实验结论，属于考纲理解和应用层次的考查．