25.雙鏈DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。早在1966年,日本科學家岡崎提出DNA半不連續(xù)復制假說:DNA復制形成互補子鏈時,一條子鏈是連續(xù)形成,另一條子鏈不連續(xù)即先形成短鏈片段(如圖1)。為驗證這一假說,岡崎進行了如下實驗:讓T
4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后,將同位素
3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中,在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后,分離T
4噬菌體DNA并通過加熱使DNA分子變性、全部解螺旋,再進行密度梯度離心,以DNA單鏈片段分布位置確定片段大?。ǚ肿釉叫‰x試管口距離越近),并檢測相應位置DNA單鏈片段的放射性,結(jié)果如圖2.請分析回答:
(1)若1個雙鏈DNA片段中有1000個堿基對,其中胸腺嘧啶350個,該DNA連續(xù)復制四次,在第四次復制時需要消耗
個胞嘧啶脫氧核苷酸。
(2)以
3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中,最終在噬菌體DNA中檢測到放射性,其原因是
。
(3)DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化,在體外通過加熱也能實現(xiàn)。解旋酶不能為反應提供能量,但能
。研究表明,在DNA分子加熱解鏈時,DNA分子中G+C的比例越高,需要解鏈溫度越高的原因是
。
(4)圖2中,與60秒結(jié)果相比,120秒結(jié)果中短鏈片段減少的原因是
。該實驗結(jié)果為岡崎假說提供的有力證據(jù)是
。