問題探讨

沃森和克裡克在發表DNA雙螺旋結構的那篇著名短文的結尾處寫道：“值得注意的是，我們提出的這種堿基特異性配對方式，暗示着遺傳物質進行複制的一種可能的機制。”

【讨論】

1. 堿基互補配對原則暗示DNA的複制機制可能是怎樣的？

【提示】堿基互補配對原則是指DNA兩條鍊的堿基之間有準确的一一對應關系，暗示DNA的複制可能需要先解開DNA雙螺旋的兩條鍊，然後通過堿基互補配對合成互補鍊。

2. 這句話中為什麼要用“可能”二字？這反映科學研究具有什麼特點?

【提示】科學研究需要大膽的想象，但是得出結論必須建立在确鑿的證據之上。

思考與讨論

1. 請運用演繹推理來分析實驗過程， 完成上述實驗預期，填寫圖中的方框。

【答案】細胞分裂一次後，方框中填15N/14N-DNA；細胞再分裂一次後，試管上部的方框中填14N/14N-DNA，試管中部的方框中填15N/14N-DNA。

2. 假如全保留複制是正确的，實驗預期又會是怎樣的？

【提示】假如全保留複制是正确的，第一代的結果：一半的細胞中DNA是15N/15N-DNA，另一半的細胞中DNA是14N/14N-DNA；第二代的結果：1/4的細胞中DNA是15N/15N，3/4的細胞中DNA是14N/14N-DNA。

旁欄思考

第一代隻出現一條居中的DNA條帶，這個結果排除了哪種複制方式？

【答案】第一代隻出現一條居中的DNA條帶，這個結果排除了全保留複制的方式。

練習與應用

一、概念檢測

1. DNA複制是在為細胞分裂進行必要的物質準備。據此判斷下列相關表述是否正确。

(1) DNA複制與染色體複制是分别獨立進行的。 ( × )

(2) 在細胞有絲分裂的中期，每條染色體是由兩條染色單體組成的，所以DNA的複制也是在這個時期完成的。 ( × )

2. DNA複制保證了親子代間遺傳信息的連續性。下列關于DNA複制的叙述，正确的是（B）

A. 複制均在細胞核内進行

B. 堿基互補配對原則保證了複制的準确性

C. 1個DNA分子複制1次産生4個DNA分子

D. 遊離的脫氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子鍊

3. 将DNA雙鍊都被15N标記的大腸杆菌放在含有14N的培養基中培養，使其分裂3次，下列叙述正确的是 （C）

A. 所有的大腸杆菌都含有15N

B. 含有15N的大腸杆菌占全部大腸杆菌的比例為1/2

C. 含有15N的大腸杆菌占全部大腸杆菌的比例為1/4

D. 含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例為1/8

二、拓展應用

1. 雖然DNA複制通過堿基互補配對在很大程度上保證了複制的準确性，但是，DNA平均每複制109個堿基對，就會産生1個錯誤。請根據這一數據計算，約有31.6億個堿基對的人類基因組複制時可能産生多少個錯誤？這些錯誤可能産生什麼影響？

【提示】可能有6個堿基發生錯誤。産生的影響可能很大，也可能沒有影響。

2. 已知果蠅的基因組大小為1.8 ×108bp（bp 表示堿基對），真核細胞中DNA複制的速率一般為50 - 100bp/s。下圖為果蠅DNA的電鏡照片，圖中的泡狀結構叫作DNA複制泡，是DNA上正在複制的部分。請你推測果蠅DNA形成多個複制泡的原因。

【答案】說明果蠅的DNA有多個複制起點，可同時從不同起點開始DNA的複制，由此加快DNA複制的速率，為細胞分裂做好物質準備。

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