Question

【題目】1958年，科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（如下圖），證實(shí)了DNA是以半保留方式復(fù)制的。②、③、④、⑤試管是模擬可能出現(xiàn)的結(jié)果。下列相關(guān)推論正確的是

培養(yǎng)條件與方法：

（1）在含15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)若干代，使DNA雙鏈均被15N標(biāo)記(試管①)。

（2）轉(zhuǎn)至14N的培養(yǎng)基培養(yǎng)，每30分鐘繁殖一代。

（3）取出每代DNA樣本，并離心分層。

A. 該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素標(biāo)記法，出現(xiàn)④的結(jié)果至少需要90分鐘

B. ③是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中復(fù)制一代的結(jié)果，②是復(fù)制二代的結(jié)果

C. 對(duì)得到DNA以半保留方式復(fù)制結(jié)論起關(guān)鍵作用的是試管③結(jié)果

D. 給試管④中加入解旋酶一段時(shí)間后離心出現(xiàn)的結(jié)果如試管⑤所示

Answer 1

【答案】C

【解析】根據(jù)題意和題圖可知，將大腸桿菌在含15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)若干代，使DNA雙鏈均被15N標(biāo)記(試管①)，由于DNA雙鏈均被15N標(biāo)記，其密度最大，所以經(jīng)密度梯度離心后，在最靠近試管底部形成一條DNA帶（假設(shè)稱為重帶）。轉(zhuǎn)至14N的培養(yǎng)基培養(yǎng)，由于DNA以半保留方式復(fù)制，所以復(fù)制一代的結(jié)果是全部DNA均為一條鏈含有15N標(biāo)記，另一條鏈不含15N標(biāo)記而含14N，其密度居中，位置也居中，經(jīng)密度梯度離心后，在試管中部形成一條DNA帶（假設(shè)稱為中帶，如試管③）。雙鏈均被15N標(biāo)記的DNA復(fù)制兩代，形成的子代DNA中有1/2是一條鏈含有15N標(biāo)記，另一條鏈不含15N標(biāo)記而含14N，位于試管中帶；有1/2是兩條鏈均未被15N標(biāo)記而只含14N，其密度最小，經(jīng)密度梯度離心后，在離試管底部最遠(yuǎn)處形成一條帶（假設(shè)稱為輕帶，如試管④）。因此，③是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中復(fù)制一代的結(jié)果，④是復(fù)制二代的結(jié)果，B項(xiàng)錯(cuò)誤；出現(xiàn)④的結(jié)果是DNA復(fù)制兩代，已知大腸桿菌每30分鐘繁殖一代，即每30分鐘DNA復(fù)制一代，所以出現(xiàn)④的結(jié)果至少需要60分鐘，A項(xiàng)錯(cuò)誤；要證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，需要證明后代DNA的兩條鏈一條是原來的，另一條是新合成的。試管③的結(jié)果表明了將DNA被15N標(biāo)記的大腸桿菌放在14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，子一代的DNA僅有15N/14N，故C項(xiàng)正確；試管④內(nèi)輕帶（14N/14N）中的DNA數(shù)與中帶（15N/14N）中的DNA數(shù)相等，給試管④中加入解旋酶一段時(shí)間后，DNA會(huì)解旋變成單鏈，其中含14N的鏈占3/4，含15N的鏈占1/4，經(jīng)密度梯度離心后，試管中會(huì)出現(xiàn)1條輕帶，1條重帶，且輕帶要比重帶寬，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。