Question

人们曾对DNA的复制存在三种假设（如图中的①或②或③）．1958年，Meslson和Stahl用密度梯度离心的实验方法，确定DNA复制的方法．实验过程是：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，在氮源为¹⁵N-DNA的培养基上生长一段时间后的大肠杆菌，其DNA均为¹⁵N-DNA．将¹⁵N标记的亲代大肠杆菌转移到含¹⁴N的培养基上，再连续繁殖两代（子代I和子代Ⅱ）后，分别放入试管离心，得到如图2所示的结果．请依据上述材料回答问题：
（1）图2的离心结果对应图1的假设

 

（填编号），这种复制方式称为

 

．
（2）如果是图2中的子Ⅰ代离心结果是轻、重各一半，则复制方法对应图1的

 

（填编号），子Ⅱ代相应的离心结果变为

 

．
（3）若在子Ⅰ代DNA复制形成子Ⅱ代的过程，子Ⅰ代中的1个DNA分子的一条母链中的一个碱基发生了改变，则子Ⅲ代所有的DNA分子中，变异的DNA分子所占比例为

 

；变异的DNA指令合成的蛋白质是否一定发生变化：

 

，理由是

 

．

Answer 1

考点：DNA分子的复制

专题：

分析：本题需根据题意并结合图解进行分析，图2中DNA的两条链均为¹⁵N-DNA的离心后为全重；全轻的为两条链均为¹⁴N-DNA；如果一条链¹⁵N-DNA，另一条链¹⁴N-DNA，则离心的结果为中带，该结果即为半保留复制．

解答： 解：（1）图2中亲代DNA的两条链均为¹⁵N-DNA，因此离心后为全重，而全轻的则为两条链均为¹⁴N-DNA，如果一条链¹⁵N-DNA，另一条链¹⁴N-DNA，则离心的结果为中带．因此根据离心结果看出，这种复制方式称为半保留复制，对应图1的假设②．
（2）如果是图2中的子Ⅰ代离心结果是轻、重各一半，则表示产生的DNA分子一半是两条链均为¹⁴N-DNA，一半是两条链均为¹⁵N-DNA，则复制方法对应图1的①．由于亲代DNA分子只有一个，因此通过复制后产生4个DNA分子，四个DNA分子中只有一个¹⁵N-DNA，另外三个为¹⁴N-DNA．
（3）子Ⅰ代中有两个DNA分子，复制时共有四条母链，其中一条母链中的一个碱基发生了改变，就会导致以该母链为模板的DNA分子变异，而其它DNA分子正常，因此子Ⅲ代所有的DNA分子中，变异的DNA分子所占比例为

1

4

；该变异属于基因突变，该突变不一定导致合成的蛋白质发生变化，因为DNA分子中有些是没有指令蛋白质合成功能的片段，并且密码子中的某个碱基变化不一定导致氨基酸的种类发生改变．
故答案为：
（1）②半保留复制
（2）①

1

4

全重   

3

4

全轻
（3）

1

4

    不一定   首先DNA分子中有些是没有指令蛋白质合成功能的片段，其次是密码子中的某个碱基变化不一定导致氨基酸的种类发生改变

点评：本题考查了DNA分子半保留复制以及基因突变的相关知识，意在考查考生的析图能力和理解能力，难度适中．