dna复制方式的探究中不需要考虑“弥散”复制吗-

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1、DNA复制方式的探究中不需要考虑“弥散”复制吗?　　对DNA复制方式的考查，成为近几年高考命题的热点。笔者在高三生物课堂教学中，对此知识点作了适当的延伸，将人教版高中生物《必修2?遗传与进化》（教师教学用书）P82中“关于DNA分子复制方式的早期推测”内容有机渗透于复习课中，同时辅以相应的习题加以巩固，在教学中收到较好效果。但学生在解答2010年北京理综卷第30题时，对题中解题思维和答案产生质疑，因为所给答案没有考虑对DNA分子复制的第三种方式――弥散（分散）复制的探索。笔者也仔细斟酌再三，觉得所给答案值得商榷。　　1

2、题目　　科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见表1。　　请分析并回答：　　（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过代培养，且培养液中的是唯一氮源。　　（2）综合分析本实验的DNA离心结果，第组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第组和第组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是。　　（3）分析讨论：　　①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于，据此可判断DNA分子的复制方式不是复

3、制。　　②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果　　（选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。　　③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置，放射性强度发生变化的是带。　　④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为。　　2解析　　本题以实验形式考查DNA的复制方式，同时考查学生的实验分析能力以及对知识的理解和应用能力。此考点几乎每年都有考查。　　（1）据表1中DNA在15NH4Cl为唯一氮源的培养液中

4、培养多代，可得到大肠杆菌B。　　（2）若证明DNA的复制为半保留复制，则需证明后代DNA的两条链，一条链是原来的，另一条链是新合成的，第3组结果与第1组、第2组的结果对比可以证实。　　（3）“轻”DNA为14N/14N-DAN，“重”DNA为15N/15N-DNA，据表1，“重带”DNA来自于B代。①的结果是后代DNA的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。　　②将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，无法判断后代DNA的两条链的，不能判断DNA的复制方式。　　③将子Ⅱ代继续培养，子n代D

5、NA的情况是有2个为15N/14N-DNA，其余全部为14N/14N-DNA，所以子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。　　④“中带”为15N/14N-DNA，“中带”略宽，说明新合成DNA单链中的N尚有少部分为15N。　　3答案　　（1）多15NH4CL（2）312半保留复制（3）①B半保留②不能③没有变化轻④15N　　4质疑　　该命题有不少问题，对于14N和15N是否具有“放射性”一说，《中学生物教学》2010年第9期P60页张兴亚和常正良等已探讨清楚，在此不必赘述。假使

6、14N和15N具有“放射性”，上述试题对于DNA分子复制方式的推测也应考虑弥散（分散）复制。但是根据题干第（2）小题所给答案进行推理，得出的结论是：“综合分析本实验第1、2、3组结果，能说明DNA分子的复制方式是半保留复制，并且第3组结果对结论分析起到关键性作用”。笔者认为这种说法值得商榷。　　回顾一下科学家的探究历程：当沃森和克里克提出DNA半保留复制假设后，由于当时人们并不了解DNA链可以分离，所以对这个假说提出质疑，于是又有人提出了另外的假说，即全保留复制和弥散复制（也称分散复制）。全保留复制模型认为：在DNA复

7、制时，母链DNA分开，分别复制形成两条子链DNA，此后两条母链DNA彼此结合，恢复原状，新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子;弥散复制认为：在复制过程中亲代DNA双链被切割成许多双链片段，然后以这些片段作为模板合成新链，形成一条旧链和一条新链组成的双链片段，之后这些双链片段又以某种方式聚集成“杂种链”（参见下文例题中图1）。　　此后，美国科学家马修?米西尔逊和福兰克林?斯塔尔在15NH4Cl培养基中连续培养大肠杆菌15代，制备只含15N标记的大肠杆菌的DNA。然后将它转移到只含14N氮源中培养，复制一

8、代后，所有DNA密度介于15N/15N-DNA和14N/14N-DAN之间，即梯度离心后“仅为中带”。再复制一代后，出现两条区带，一半是中带，一半是轻带。随着在14N培养液中培养代数的增加，中间密度区的区带量逐渐减少，低密度区带的量逐渐增加，但并不出现新的区带。为了准确证实第一代DNA分子确实是一半是15N-DNA、一半14N-D