Question

【题目】．为验证DNA分子的半保留复制，设计了下列实验程序，请完成实验并对结果进行预测。

实验步骤：

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分子。用离心方法分离得到的结果如下图所示，其DNA分别分布在轻带和重带上。

（1）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（Ⅰ），

请分析：则其DNA分布的位置是 。第三步：为了进一步验证第二步的推测结果，将子一代大肠杆菌转移到含14N的培养基上再繁殖一代（Ⅱ），则其DNA分布的位置是 。

（2）DNA分子复制的时期是 和 ，原料是 ，DNA分子中的遗传信息蕴藏在 中。

（3）亲代大肠杆菌（含15N）转移到含14N的培养基上繁殖三代，则含（含15N）的脱氧核苷酸链与含14N的脱氧核苷酸链的比例为： 。若该DNA中有1000个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，如果连续复制2次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 。

Answer 1

【答案】（1）中 轻、中

（2）有丝分裂间期 减数第一次分裂前的间期 脱氧核苷酸 碱基

（3）1:7 1800

【解析】（1）亲代大肠杆菌（含15N）转移到含14N的培养基上繁殖一代（Ⅰ）后，若为半保留复制，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。亲代大肠杆菌（含15N）转移到含14N的培养基上连续繁殖两代（Ⅱ）后，若为半保留复制，2个DNA分子中都是各一条链含14N、一条链含15N，另2个DNA分子全是14N-DNA，故一半在中带位置，一半在轻带位置。

（2）在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，DNA会发生复制，形成DNA分子，因此原料为脱氧核苷酸，DNA分子中的遗传信息蕴藏在脱氧核苷酸中。

（3）亲代DNA分子中两条链都含有15N，繁殖三代，共得到8个DNA分子，其中2个DNA分子含有15N和14N，6个DNA分子仅含有14N，因此含有（含15N）的脱氧核苷酸链为2条，含14N的脱氧核苷酸链为14条，故比例为1：7。一个DNA中有200个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，则A=T=1000×2×20%=400，G=C=1000-400=600个，一个DNA复制2次形成4个DNA分子，DNA分子增加3个，因此参加到复制过程中的游离胞嘧啶脱氧核苷酸总数是600×3=180个