消化系统不好剖析DNA半保留复制的实验证据

2021年2月2日发(作者：哮喘的最佳治疗方法)
剖析
DNA
半保留复制的实验证据

现在高中生物的新课程教材里引 证了很多科学发展史的经典实验，
包括了很多方法，
这
些往往都是高考命题的材料，< br>所以我们在精读课文的时候要注意这些经典实验的剖析。
如本
节的
DNA
半保留复制实验。由于此实验的难度较大，教材将其列为了选学内容。但此实验
作为试题的背景材料， 在每年各地的高考题中出现的比例是相当高的。

沃森和克里克在制作
DNA
模型时，就已经推测出了
DNA
分子的自我复制的机制。但
假说是必须通过实践检验并 被证明是正确的后，才能上升为科学理论的。

下面我们来探讨一下
DNA
分子半保留复制的实验证据。

早期研究中，科学家们提出了三种复制模型：

①全保留复制：作为模板的
D NA
的两条母
链分开，分别复制形成两条
DNA
子链，此后两
条母链 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。

②半保留复制：在复制过程中，原来双螺旋
的两条链并没有被破坏，它们分成单独的 链，每
一条旧链作为模板再合成一条新链，这样在新合
成的两个双螺旋分子中，每个分子中都有 一条旧
链和一条新链。

③弥散复制：亲代
DNA
双链被切成双链片
段，而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板，新、
老双链又以某种方式聚集成“杂种链”
。

1
、
DNA
是肉眼看不见的，如何才能分辨< br>DNA
以证明
DNA
的复制方式呢？

回忆以前学习过的经典 实验，我们要追踪亲代
DNA
的两条链在子代
DNA
中出现的情
况， 要采用化学上的同位素标记法和物理学的梯度离心法

2
、教材给出的实验材料用到大 肠杆菌，想一想如果用人的红细胞悬浮液；鸡血红细胞
悬浮液是否可以？

大肠杆菌分 裂能力强且速度快，便于
DNA
分子的标记和复制的研究。而人的红细胞和
鸡血红细胞 已不能再分裂，所以不适合作为此实验的实验材料。

3
、已知不同分子质量的
DNA
离心后，在离心管内的分布情况如图：


14
14
轻带
N
‖
N


15
15

重带
N
‖
N

现将
15
N
标记的大肠杆菌移入
14
N
的培养 基中让其繁殖一代，
取子代的
DNA
进行离心，
实验结果显示离心管中只在中 间出现
1
条带。由此实验现象我们可以得出什么结论呢？


中带


依照上面假说，如果是全保留复制，亲代的
DNA
双链为
15
N
‖
15
N
，移入
14
N< br>的培养基
中繁殖一代，
子代
DNA
应为：
亲代双链都是
15
N
标记，
即
15
N
‖
15
N
，
新合成的双链全为
14
N
，
即：
14
N
‖
14
N
；提取
DNA
进行离心，结果应该是离心管出现两条带：
14
N
‖
14
N
为轻
DNA
，
在 离心管的上部，
15
N
‖
15
N
为重
DNA
，在离心管的下部。但是，结果却是只在中部有一条
带，
则可否定

“全保 留模型”
。
若是半保留复制应只出现一种
DNA
，
即
15< br>N
‖
14
N
，
提取
DNA
进行离心，结果应 该是离心管中部出现一条带。与实验现象吻合。若是

“弥散复制”
，得到
1 4
15
的
DNA
分子由一条
N
链和一条
N
链被切成若干片段后，
又以某种方式聚集成
“杂种链”
。
从质量上来分析离心 后也应得到一条和半保留复制相同的中带，所以弥散复制模型不能排