Question

20．正常情況下細胞內(nèi)可以自主合成組成核酸的核糖核苷酸和脫氧核苷酸，某細胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成，必須從培養(yǎng)基中攝取．
為驗證“DNA 分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”，現(xiàn)提供如下實驗材料，請你完成實驗方案．
（1）實驗材料：突變細胞系、基本培養(yǎng)基、¹²C-核糖核苷酸、¹⁴C-核糖核苷酸、¹²C-脫氧核苷酸、¹⁴C-脫氧核苷酸、細胞放射性檢測技術(shù)等．
（2）實驗步驟：第一步：取基本培養(yǎng)基若干，隨機分成兩組，分別編號為甲組和乙組．
第二步：在甲組培養(yǎng)基中加入適量的¹²C-核糖核苷酸和 ¹⁴C-脫氧核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入等量的¹⁴C核糖核苷酸和¹²C脫氧核苷酸．
第三步：在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細胞系，在 5%CO₂ 恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間，使細胞增殖． 第四步：分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細胞，檢測細胞中出現(xiàn)放射性的部位．
（3）預(yù)期結(jié)果：甲組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在細胞核；乙組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在細胞質(zhì)．
（4）實驗結(jié)論：DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸．

Answer 1

分析 DNA復(fù)制時間：有絲分裂和減數(shù)分裂間期
DNA復(fù)制條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和連結(jié)酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）
DNA復(fù)制過程：邊解旋邊復(fù)制．　
DNA復(fù)制特點：半保留復(fù)制．
DNA復(fù)制結(jié)果：一條DNA復(fù)制出兩條DNA．
DNA復(fù)制意義：通過復(fù)制，使親代的遺傳信息傳遞給子代，使前后代保持一定的連續(xù)性．

解答 解：（2）根據(jù)生物實驗需要遵循對照原則和控制單一變量原則，可進行如下實驗：
實驗步驟：
第一步：編號．取基本培養(yǎng)基兩個，編號為甲、乙，兩組之間進行對照．
第二步：設(shè)置對比實驗．在培養(yǎng)基甲中加入適量的¹²C-核糖核苷酸和¹⁴C-脫氧核苷酸；在培養(yǎng)基乙中加入等量的¹⁴C-核糖核苷酸和¹²C-脫氧核苷酸．
第三步：培養(yǎng)．在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細胞系，放到適宜的相同環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，讓細胞增殖．
第四步：觀察、檢測．分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細胞，用放射性探測顯微儀探測觀察細胞核和細胞質(zhì)的放射性強弱．
（3）預(yù)期結(jié)果：
由于DNA主要分布在細胞核中，而RNA主要分布在細胞質(zhì)中，所以甲組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在細胞核；乙組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在細胞質(zhì)
（4）實驗結(jié)論：
DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸．
故答案為：
（2）第二步：等量的¹⁴C核糖核苷酸和¹²C脫氧核苷酸
第三步：等量的突變細胞系
（3）甲組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在細胞核；乙組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在細胞質(zhì)
（4）DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸

點評 本題考查DNA分子復(fù)制的實驗設(shè)計，要求學(xué)生掌握DNA分子復(fù)制的過程，理解實驗?zāi)康摹⒃�理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用；并對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析、處理．