Question

如下圖所示，將大腸桿菌放在含有同位素¹⁵N培養(yǎng)基中培育若干代后，細(xì)菌DNA所有的氮均為¹⁵N，它比¹⁴N分子密度大。然后將DNA被¹⁵N標(biāo)記的大腸桿菌再移到¹⁴N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每隔4 h(相當(dāng)于分裂繁殖一代的時(shí)間)取樣一次，測(cè)定其不同世代細(xì)菌DNA的密度。DNA復(fù)制的密度梯度離心試驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。

(1)中帶含有的氮元素是___________。

(2)如果測(cè)定第四代DNA分子密度，¹⁵N標(biāo)記的比例表示為_(kāi)__________。

(3)如果將第一代(全中)DNA鏈的氫鍵斷裂后再測(cè)定密度，它的兩條DNA單鏈在試管中的分布位置應(yīng)為_(kāi)__________。

(4)上述實(shí)驗(yàn)表明，子代DNA合成的方式是______________________。

 

Answer 1

(1)一半¹⁴N，一半¹⁵N　(2)7/8輕，1/8中　(3)1/2分布在輕帶，1/2分布在重帶　(4)半保留復(fù)制

 

(1)親代DNA雙鏈均含有¹⁵N，密度最大，離心力最大，離心后分布在試管底部(重帶)。半保留復(fù)制的一代2個(gè)DNA分子中，1條單鏈含¹⁵N，另1條單鏈含¹⁴N(因在¹⁴N培養(yǎng)基中培養(yǎng))，密度小于親代DNA，離心后分布在試管中部(中帶)。一代的2個(gè)DNA分子再同步復(fù)制4個(gè)DNA，離心后則有2個(gè)分布在試管中部(中帶)，另2個(gè)含¹⁴N的DNA分布在試管上部(輕帶)。二代的4個(gè)DNA分子再同步復(fù)制成8個(gè)DNA，其中2個(gè)位于試管中部(中帶)，另6個(gè)則位于試管的輕帶。

如下圖，中帶的DNA是雜合的，一半¹⁴N，一半¹⁵N。

(2)第三代同步復(fù)制第四代，可產(chǎn)生16個(gè)DNA分子。其中中帶的2個(gè)，占1/8，輕帶的14個(gè)，占7/8。

(3)第一代2個(gè)雜合DNA分子氫鍵斷裂成2條含¹⁵N的單鏈分布在重帶，另2條單鏈含¹⁴N，分布在輕帶。即1/2分布在重帶，1/2分布在輕帶。

(4)實(shí)驗(yàn)證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制。