Question

11．科學(xué)家在研究DNA分子復(fù)制方式時(shí)進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)（已知培養(yǎng)用的細(xì)菌大約每20min分裂一次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見相關(guān)圖示）：

（1）為了證明DNA復(fù)制的特點(diǎn)為半保留復(fù)制，請(qǐng)按實(shí)驗(yàn)三畫出結(jié)果C 并用有關(guān)文字說明．

（2）該過程中，實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二起對(duì)照作用．若用¹⁵N標(biāo)記DNA的細(xì)菌，在含¹⁴N標(biāo)記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在坐標(biāo)圖中畫出連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌60min過程中，¹⁵N標(biāo)記的DNA分子含量變化的曲線圖．
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Answer 1

分析 DNA分子復(fù)制的特點(diǎn)：半保留復(fù)制；邊解旋邊復(fù)制，兩條子鏈的合成方向是相反的．
證據(jù)：1958年，科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)，以含有¹⁵N標(biāo)記的NH₄Cl培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的培養(yǎng)液中、然后，在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進(jìn)行離心，記錄離心后試管中DNA的位置．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)一、二為對(duì)照實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二說明14N和15N標(biāo)記的DNA密度不同，所以進(jìn)行密度梯度離心后，會(huì)在離心管不同位置出現(xiàn)輕（14N/14N）、重（15N/15N）鏈，若要證明DNA為半保留復(fù)制，實(shí)驗(yàn)三中的DNA必須出現(xiàn)中間鏈（14N/15N），一條來自模板DNA鏈，另一條為新合成的，離心后應(yīng)位于輕、重兩鏈之間，所以可用14N標(biāo)記DNA的細(xì)菌，放在15N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，或是15N標(biāo)記DNA的細(xì)菌放在14N標(biāo)記的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)過一次分裂，破碎細(xì)菌細(xì)胞提取DNA經(jīng)離心后，只有中鏈出現(xiàn)，即可證明DNA復(fù)制為半保留復(fù)制．

（2）已知細(xì)菌繁殖一個(gè)世代需20min，則60 min繁殖了三代，即DNA復(fù)制了三次，根據(jù)半保留復(fù)制的特點(diǎn)，15N標(biāo)記DNA分子第一次為1，第二次為$\frac{1}{2}$，第三次為$\frac{1}{4}$，如圖：

故答案為：
（1）對(duì)照 
 
（2）

點(diǎn)評(píng) 本題考查DNA分子復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，通過分析和繪圖，考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題和解決問題的能力．