
DNA半保留复制的实验根据是:()。A.放射性同位素14C示踪的密度梯度离心 B.同位素15N标记的密度梯度离心 C.同位素32P标记的密度梯度离心 D.放射性同位素3H示踪的纸层析技术
DNA半保留复制的实验依据是1958年Meselson和Stahl设计的同位素标记技术与密度梯度离心实验。该实验通过追踪DNA分子中氮元素的同位素分布,直接证实了DNA以半保留方式复制的机制。
实验核心思路是利用15N和14N两种稳定性同位素的质量差异:15N标记的DNA密度大于14N标记的DNA,通过密度梯度离心可将不同标记的DNA分离成 distinct条带。研究者首先将大肠杆菌在含15NH₄Cl的培养基中培养多代,使所有DNA分子均被15N标记(重带,靠近离心管底部);随后转移至含14NH₄Cl的普通培养基中,追踪子代DNA的密度变化。
关键实验结果显示:
亲代(0代):DNA全部为15N-15N双链,离心后呈现单一重带;
繁殖1代后:DNA全部为15N-14N杂合双链,离心后呈现单一中带,排除全保留复制(预期为重带+轻带);
繁殖2代后:出现等量的15N-14N杂合链(中带)和14N-14N轻链(轻带),直接支持半保留复制(每个子代DNA含一条亲代链和一条新链)。
该实验的精妙之处在于通过两代培养结果排除了其他假说:若为全保留复制,子一代会出现重带和轻带;若为分散复制(亲代DNA片段随机分配),子二代会呈现单一中带,均与实验结果不符。因此,同位素15N标记与密度梯度离心技术的结合,为DNA半保留复制提供了决定性证据。
答案:B. 同位素15N标记的密度梯度离心