Question

为探究DNA的复制方式究竟是全保留复制、半保留复制，还是弥散复制（图甲），科研人员进行了如下实验：将只含³¹P的癌细胞视为G₀代细胞。然后将部分G₀代细胞移到含有³²P的培养基中培养，经连续2次细胞分裂后，分别得到G₁、G₂代细胞。从G₀、G₁、G₂代细胞中提取DNA，经离心后得到如下结果（乙图）。分子质量不同的DNA在离心管内的分布不同，①、②、③分别表示轻、中、重3种DNA分子的位置，请分析回答：

（1）图中条带②中DNA分子所含的同位素磷是_________。

（2）若为全保留复制，则G₂代在①条带中DNA数的比例是_________。

（3）若为半保留复制，则G₂代 DNA分子离心后的试管是图中的_______（填字母）。

（4）若为弥散复制，则G₁代DNA分子离心后的试管最可能是图中的______（填字母）。

（5）某学生提出将G₁代DNA分子经高温完全变性（解旋为单链）后，经离心可区分DNA复制究竟是半保留的还是全保留的，试判断该方案是否可行？________ ，简要说明理由________ 

Answer

31P 和32P 1/4 D A 不可行 不管哪种复制方式，解旋后的DNA单链均是2条链为31P的，2条链是32P的

【解析】试题分析：根据甲图分析，DNA的复制方式可能是全保留复制、半保留复制或弥散复制；根据乙图分析，DNA分子的复制是半保留复制，含有31P、32P的磷酸作为DNA分子的组成成分参与DNA分子的复制，由于31P、32P的分子量不同，形成的DNA分子的相对质量不同，DNA分子中两条DNA链中都是31P的分子量小，分布在试管的上方“轻”的位置，对应于①（轻带）；DNA分子中若一条链是31P、另一条链是32P，DNA的分子量处于中间，分布在试管的“中”的位置，对应于②（中带）；DNA分子中的两条链都是32P，DNA的分子量大，DNA分子在试管的下方“重”的位置，对应于③（重带）。

（1）根据以上分析，图中条带②中DNA分子位于试管的中间位置，说明DNA的两条链中一条链含有31P，另一条链含有32P。

（2）若为全保留复制，则G2代四个DNA中只有一个DNA分子两条链都含31P，含有三个DNA分子两条链都含32P，所以在①条带中DNA数的比例是1/4。

（3）若为半保留复制，则G2代 DNA分子中，有2个位于中带，2个位于重带，对应于图D。

（4）若为弥散复制，则G1代两个DNA分子重量差不多，且比两条链都是31P的重，比两条链都是32P的轻，所以最可能位于中带，即对应于图A。

（5）不管哪种复制方式，解旋后的DNA单链均是2条链为31P的，2条链是32P的，所以该方法不可行。

【点睛】解答本题的关键是分析图乙中的三个条带，确定不同条带含有的元素种类，如DNA两条链都是32P的最重，位于最下方，对应条带③。