1  ¹⁵N、¹⁴N“被放射”

——北京理综第30题挑刺

 

    试题：科学家以大肝杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果 见下表。

组别	1组	2组	3组	4组
培养液中唯一氮源	14NH4Cl	15NH4Cl	14NH4Cl	14NH4Cl
繁殖代数	多代	多代	一代	两代
培养产物	A	B	B的子Ⅰ代	B的子Ⅱ代
操作	提取DNA并离心
离心结果	仅为轻带（14N/14N）	仅为重带（15N/15N）	仅为中带 （15N/14N）	1/2轻带 （14N/14N） 1/2中带 （15N/14N）

    请分析并回答：

    （1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过       代培养，且培养 液中的       是唯一氮源。

    （2）综合分析本实验的DNA离心结果，第       组结果对得到结 论起到了关键作用，但需把它与第       组和第      组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是       。

    （3）分析讨论：

    ①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于    代，据此可判断DNA分子的复制方式不是         复制。

    ②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果        （选填“能” 或“不能”）判断DNA的复制方式。

③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置        ，放射性强 度发生变化的是       带。

④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为         。

【答案】（1）多  ¹⁵N/¹⁵NH₄Cl     （2）3   1   2   半 保留复制  

（3）①B  半保留  ②不能   ③没有变化    轻   ④¹⁵N

 

 

简评：本题以Matthew Meselson和Franklin Stahl的实验为背景，试图以实验探究的形式全面考查学生对DNA复制有关知识的综合分析能力，立意是不错的。但命题者没有想到的是，¹⁴N、¹⁵N都是稳定同位素，根本就没有放射性！因此从科学上讲，本题第（1）小题“要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B”是一个不可能完成的任务（于是可怜的¹⁵N“被放射”了一把，任务完成！），第（3）小题③的第2空也没法回答（于是¹⁴N也“被放射”了一次，OK！）。当然，学生很可能像命题者那样不知道这一科学事实，这样这道题的错误当不影响考生作答，但即使是这样，命题者仍然难辞其咎。北京作为首都，高校林立，名师辈出，令人向往。北京高考题会出现如此低级的错误，这是我从来没有想到过的。虽不说一道错题就能影响北京在我心目中的形象，但我还是久久不能释怀。

需要说明的是，¹⁴N、¹⁵N都是稳定同位素，没有放射性。另外¹⁸O 也没有放射性，上海高考题曾经在这方面犯错（¹⁸O 曾经“被放射”），没想到北京高考题又一次在这样的地方犯错误。现在有不少人把“同位素示踪法”与“放射性示踪法”等同起来，这种认识是错误的。生物学中的同位素示踪法，用到的同位素既有放射性同位素，如¹⁴C、³²P、³⁵S、 ¹³¹I； 又有稳定同位素的，如¹⁸O、¹⁵N。 可能有人要问：N和O有放射性同位素吗？如果有，为什么不用于生物实验？答案是有，但由于它们的半衰期太短而无法应用。我注意到高中生物教材编者曾经在此栽过跟头，高考命题者又一再在同一个地方摔倒，实在有些意思。当然他们犯错也是有原因的，这里涉及到跨学科的知识嘛！呵呵

http://baike.baidu.com/view/2006009.htm
http://www.tobaccochina.com/tobaccoleaf/farming/thesis/20073/20073981951_246214.shtml
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