Question

【题目】通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如图所示。

放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷（3H-脱氧胸苷），在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向，回答下列问题：

（1）实验思路：复制开始时，首先用______培养大肠杆菌，一段时间后转移到______中继续培养，用放射自显影技术观察__________。

（2）实验结果和结论：_______________________________。

Answer 1

【答案】含低放射性3H-脱氧胸苷培养基 含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基 复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况 若复制起点处银颗粒密度低，一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制。

【解析】

由题意和图示信息准确把握实验目的(确定大肠杆菌DNA复制的方向)，从中挖掘出隐含的信息：①利用3H-脱氧胸苷使新合成的同一条DNA子链上出现低放射性区段和高放射性区段；②利用放射性自显影技术，通过观察复制起点及其两侧银颗粒密度情况来判断DNA复制的方向。在此基础上对相关问题进行解答。

（1）依题意可知：该实验的目的是确定大肠杆菌DNA复制的方向。实验原理是：①放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷)在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。②3H-脱氧胸苷是DNA复制的原料，依据DNA的半保留复制，利用3H标记的低放射性和高放射性的脱氧胸苷使新形成的同一条DNA子链上出现低放射性区段和高放射性区段。③利用放射性自显影技术，检测子链上银颗粒密度的高低及其分布来判断DNA复制的方向。综上分析可知该实验思路为：复制开始时，首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。

（2）依据实验思路可知:若DNA分子复制为单向复制，则复制起点处银颗粒密度低，远离复制起点的一侧银颗粒密度高。若DNA分子复制为双向复制，则复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高。