第3章 基因的本质 【单元测试·基础卷】- 2024-2025学年高一生物单元速记·巧练（人教版2019必修2）

第3章 基因的本质 基础通关卷 （满分100分，考试用时60分钟） 一、选择题：本题共25小题，每小题2分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．1952年，赫尔希和蔡斯以大肠杆菌和噬菌体为材料进行实验研究，实验结果证明噬菌体的遗传物质是（    ） A．DNA B．蛋白质 C．RNA D．多糖 2．以下生物遗传物质是RNA的是（    ） A．人、动物、植物等 B．蓝细菌、酵母菌 C．新型冠状病毒、烟草花叶病毒 D．噬菌体 3．M13噬菌体是一种丝状噬菌体，内有一个环状单链DNA分子，它只侵染某些特定的大肠杆菌，且增殖过程与T2噬菌体类似。研究人员用M13噬菌体代替T2噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”，下列有关叙述正确的是（　　） A．通过该实验证明DNA是主要的遗传物质 B．M13噬菌体的DNA上每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团 C．在大肠杆菌细胞内，mRNA上的全部碱基序列都能被翻译出相应的氨基酸 D．用35S标记的M13噬菌体侵染大肠杆菌，上清液的放射性取决于培养时间的长短 4．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明遗传物质是（    ） A．DNA B．RNA C．蛋白质 D．DNA和蛋白质 5．赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述正确的是（　　） A．用32P标记的是T2噬菌体的碱基胸腺嘧啶 B．离心前混合时间长短不会影响实验结论的研究 C．使用T2噬菌体的不同细菌宿主进行实验并不影响实验结论 D．上清液中有少量放射性也是DNA是遗传物质的有力证据 6．下列关于肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是（　　） A．二者都应用同位素示踪技术 B．都用到了基因重组的遗传学原理 C．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照 D．2个实验设计思路都是把DNA与蛋白质分开，研究各自作用 7．下列有关双链DNA的叙述，不正确的是（    ） A．DNA双链中，A与T互补配对、C与G互补配对 B．DNA复制的特点是半保留复制 C．“噬菌体侵染细菌的实验”证明了DNA是主要的遗传物质 D．DNA多样性的原因是DNA中碱基对有多种不同的排列顺序 8．2024年诺贝尔奖授予了发现microRNA及其作用的两位科学家。microRNA是微小核糖核酸，仅含有22个左右的基本单位。microRNA由DNA控制合成，在人体中会与其他RNA结合，从而抑制蛋白质的合成。下列说法正确的是（　　） A．microRNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸 B．microRNA和DNA都是由5种碱基构成的单链 C．microRNA和其他RNA的结合发生在细胞质中 D．DNA和microRNA都可以储存人体的遗传信息 9．科学家运用不同的科学方法揭示出生命的奥秘。下列对应关系错误的是（    ） A．同位素标记法——研究光合作用中碳原子的转移途径 B．差速离心法——分离原核细胞中的各种细胞器 C．提出假说——细胞膜结构模型的探索过程 D．建构模型——DNA双螺旋结构模型 10．科学家维克多·安布罗斯和加里·鲁夫昆因研究秀丽隐杆线虫时发现微RNA及其作用而获得了2024年诺贝尔生理学或医学奖。微RNA是由20~23个核苷酸组成的单链RNA，下列说法错误的是（    ） A．微RNA中的五碳糖是核糖 B．秀丽隐杆线虫的遗传信息蕴含在微RNA的4种碱基排列顺序中 C．微RNA的五碳糖可以与1个或2个磷酸基团相连 D．秀丽隐杆线虫活体内含量最多的化合物是水 11．下列关于DNA复制的叙述，错误的是（    ） A．边解旋边复制 B．全保留复制 C．遵循碱基互补配对原则 D．需要能量 12．下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是（    ） A．基本单位是核糖核苷酸 B．碱基对排列在双螺旋结构的内侧 C．基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成 D．由两条反向平行的链组成 13．下图是DNA分子部分片段的结构示意图。下列叙述正确的是（　　） A．图中共有6种脱氧核苷酸 B．④表示1分子鸟嘌呤脱氧核苷酸 C．②和③交替连接构成DNA的基本骨架 D．两条脱氧核苷酸链的碱基通过⑤氢键配对 14．M13噬菌体和T2噬菌体的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链环状结构，鸟嘌呤约占全部碱基的20%，后者的DNA为双链环状结构，鸟嘌呤占全部碱基的24%。下列叙述正确的是（　　） A．M13噬菌体中胞嘧啶一定占全部碱基的20% B．M13噬菌体的DNA复制过程需要的模板、原料等都来自宿主细胞 C．T2噬菌体DNA分子先解旋完毕才开始复制 D．T2噬菌体DNA分子的嘌呤数量和嘧啶数量相等 15．下图为核苷酸链的结构示意图。下列叙述错误的是（    ） A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a B．图中的每个五碳糖都只与1个磷酸基团相连 C．图中的A在细胞中可形成2种核苷酸 D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T 16．研究发现，DNA中G-C比例越高，DNA热稳定性越高，某嗜热好氧杆菌的一个DNA有1000个碱基对，A的比例为12%，下列说法错误的是（    ） A．该DNA中G的比例为38%，热稳定性较高 B．DNA第3次复制时需要消耗3040个鸟嘌呤 C．提高G的含量，会改变该DNA中嘌呤的比例 D．该DNA复制时，碱基消耗的主要场所是拟核 17．据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．DNA的两条链均为复制模板 B．该复制泡的DNA解旋是双向的 C．若该片段碱基T占20%，则复制后碱基C占30% D．DNA分子的双链是反向平行的, ①④⑨为3'端 18．将蚕豆根尖置于含放射性³H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间。取出根尖，移至不含放射性物质的培养液中，继续培养两个细胞周期的时间。在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。下列判断正确的是（    ） A．第一个细胞周期中的染色体均如甲所示 B．第二个细胞周期中的染色体有乙、丙两种情况 C．第三个细胞周期中每个细胞内均有 1/4 的染色体如丙所示 D．乙、丙在第二和第三个细胞周期中均出现，但所占比例不同 19．下列关于DNA双螺旋结构的叙述错误的是（    ） A．DNA的两条单链方向相反，链间的碱基以氢键连接 B．DNA的两条单链碱基数量相等且均作为复制的模板 C．DNA的一条单链具有两个末端，游离羟基端为3'端 D．DNA分子中每一个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连 20．下图为DNA分子部分片段示意图，下列有关叙述正确的是（　　） A．甲链中脱氧核糖均与两个磷酸基团相连 B．乙链的碱基序列依次为5'-TGCA-3' C．甲链中碱基C和碱基G通过氢键相连 D．若该分子中GC含量高，则稳定性较强 21．下图为果蝇DNA复制的电镜照片，图中泡状结构①、②和③是复制过程中形成的复制泡。下列叙述不正确的是（    ） A．DNA复制为多起点复制 B．复制泡②的复制开始时间晚于③ C．DNA复制过程遵循碱基互补配对原则 D．DNA复制方式为半保留复制 22．细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使细菌的DNA皆含有15N，然后再移入含14N的培养基中培养，提取其子代的DNA进行梯度离心，下图①－⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（    ） A．第一次分裂的子代DNA应为⑤ B．第二次分裂的子代DNA应为① C．第三次分裂的子代DNA应为③ D．亲代的DNA应为⑤ 23．下列物质或结构的层次关系由大到小的是（    ） A．染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因 B．染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因 C．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 D．基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA 24．对于基因的理解，正确的是（    ） A．基因是构成DNA 的基本结构单位 B．基因通常是有遗传效应的DNA片段 C．基因都编码蛋白质 D．基因、蛋白质、性状为一一对应关系 25．下列关于染色体、DNA、基因关系的叙述不正确的是（　　） A．DNA是染色体的组成成分 B．DNA片段就是基因 C．基因在染色体上呈线性排列 D．一个DNA分子上通常有多个基因 二、非选择题：共5题，共50分。 26．人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。根据所学知识回答下列问题： (1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验，得出S型细菌中存在某种 ，能将R型细菌转化成S型细菌。 (2)下图表示艾弗里实验的某组实验，根据实验结果可知，加入的物质X为 。在艾弗里的实验中，利用了 （填“加法”或“减法”）原理来控制自变量。 (3)赫尔希和蔡斯利用 技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验，实验的第一步：用 标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记？请简要说明步骤： 。 (4)科学家首先将大肠杆菌DNA分子的两条链均用15N标记，然后将其置于仅含14N的培养基中连续培养两代（Ⅰ和Ⅱ），将提取获得的DNA离心分层，离心结果如图所示。根据Ⅰ的结果， （填“可以”或“不可以”）排除DNA进行全保留复制，原因是 。 27．如图甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题： (1)由图可知，DNA的复制方式是 。 (2)甲图中，B酶能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，则B酶是 。 (3)乙图中，7是 ，1是 ，10是 。 (4)已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链上A：G：T：C=1：2：3：4，以该链为模板复制以后的子代DNA分子中A：G：T：C= ，该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 。 (5)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出来300个子代噬菌体其中含有32P的噬菌体所占的比例是 。 28．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。为探究哪种假说是正确的，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）： (1)DNA复制时需要 等酶（至少两种）。 (2)将15N标记的大肠杆菌在含14N的培养液中连续培养两代，先后提取每代的DNA并离心，第一代的DNA离心后出现1条密度带，说明DNA的复制方式可能是 ，第二代的离心后得到2条密度带，可进一步说明DNA的复制方式是 。 (3)若复制方式如（2）最终所述，将上述大肠杆菌在相同条件下培养至n代，第n代的DNA离心得到 条密度带，与第二代的离心结果相比，密度带的位置 （改变/不改变）。 (4)将第一代的DNA双链分开后再离心，会得到 条密度带，此结果 （能/不能）说明DNA的复制方式。 29．DNA复制的过程也是染色体形成染色单体的过程，研究者用植物根尖分生组织做实验，通过对色差染色体的观察，又一次证明了“DNA的半保留复制”。 (1)5-溴尿嘧啶脱氧核苷（5-BrdU）结构与胸腺嘧啶脱氧核苷结构类似，能够取代后者与 （碱基的中文名称）配对。用姬姆萨染料染色对根尖染色，DNA 两条链均不含5-BrdU的染色单体着色为深蓝、均含5-BrdU的染色单体着色为浅蓝，若DNA两条链中， ，染色单体着色也为深蓝。如图1。 (2)将植物的根尖分生组织放在含有5-BrdU的培养液中培养，在第一个、第二个细胞周期取样，观察中期细胞染色体的颜色并绘图，结果见图1. ①有研究者认为，第一次分裂中期的染色体颜色能够否认“全保留复制”假说，你 （同意、不同意）此观点，理由是：DNA若是“全保留复制”，两条染色单体上的DNA 分子链的组成如图2中的 所示，这两条染色单体的颜色应是 ②研究者一致认为，第二次分裂中期出现色差染色体的原因只有可能是“DNA半保留复制”。请结合图2进行分析：若DNA进行半保留复制，则两条染色单体上的 DNA 分子链的组成如图2中的 ，所示，这两条染色单体的颜色应是 ，其他复制方式均不会出现这种结果。 (3)若继续将植物的根尖分生组织放在含有5-BrdU的培养液中培养到第三个周期，请按照图1中染色体的表示方法绘制中期染色体。（只画第三个周期的中期即可） 30．下图为用32P 标记的 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答下列问题： (1)锥形瓶中的培养液是用来培养 ，其内的营养成分中是否含有32P？ 。实验过程中搅拌的目的是 。 (2)对可能出现的实验误差进行分析： 测定发现在搅拌离心后的上清液中含有 0．8%的放射性，最可能的原因是 。 (3)在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N-DNA（相对分子质量为a）和15N-DNA（相对分子质量为b）。将只含15N-DNA 的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。 ①Ⅱ代细菌含15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 。 ②预计Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量为 。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3章 基因的本质 基础通关卷 （满分100分，考试用时60分钟） 一、选择题：本题共25小题，每小题2分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．1952年，赫尔希和蔡斯以大肠杆菌和噬菌体为材料进行实验研究，实验结果证明噬菌体的遗传物质是（    ） A．DNA B．蛋白质 C．RNA D．多糖 【答案】A 【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】赫尔希和蔡斯以大肠杆菌和噬菌体为实验材料，通过同位素标记实验，证明DNA是噬菌体的遗传物质。 故选A。 2．以下生物遗传物质是RNA的是（    ） A．人、动物、植物等 B．蓝细菌、酵母菌 C．新型冠状病毒、烟草花叶病毒 D．噬菌体 【答案】C 【分析】病毒：是一种个体微小结构简单，只含一种核酸（DNA或RNA）和蛋白质组成的，必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞结构生物。 【详解】A、人、动物、植物等都是真核生物，都是细胞结构生物，遗传物质都是DNA，A错误； B、蓝细菌是原核生物，酵母菌是真核生物，两者都是细胞结构生物，遗传物质都是DNA，B错误； C、新型冠状病毒、烟草花叶病毒都是RNA病毒，遗传物质都是RNA，C正确； D、噬菌体是DNA病毒，其遗传物质是DNA，D错误。 故选C。 3．M13噬菌体是一种丝状噬菌体，内有一个环状单链DNA分子，它只侵染某些特定的大肠杆菌，且增殖过程与T2噬菌体类似。研究人员用M13噬菌体代替T2噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”，下列有关叙述正确的是（　　） A．通过该实验证明DNA是主要的遗传物质 B．M13噬菌体的DNA上每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团 C．在大肠杆菌细胞内，mRNA上的全部碱基序列都能被翻译出相应的氨基酸 D．用35S标记的M13噬菌体侵染大肠杆菌，上清液的放射性取决于培养时间的长短 【答案】B 【分析】噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。据此分析作答。 【详解】A、通过该实验可以证明DNA是遗传物质，由于没有证明其他物质是遗传物质，所以不能证明DNA是主要的遗传物质，A错误； B、M13噬菌体含有一个环状单链DNA分子，环状DNA分子首尾相连，每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团，B正确； C、mRNA上的终止密码子不能被翻译出相应的氨基酸，C错误； D、上清液的放射性强度与保温时间长短无关，与搅拌是否充分有关，D错误。 故选B。 4．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明遗传物质是（    ） A．DNA B．RNA C．蛋白质 D．DNA和蛋白质 【答案】A 【分析】噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。实验结论：DNA是遗传物质。 【详解】赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明，子代噬菌体中有32P的放射性，不会35S的放射性，因此可说明DNA是噬菌体的遗传物质，A正确。 故选A。 5．赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述正确的是（　　） A．用32P标记的是T2噬菌体的碱基胸腺嘧啶 B．离心前混合时间长短不会影响实验结论的研究 C．使用T2噬菌体的不同细菌宿主进行实验并不影响实验结论 D．上清液中有少量放射性也是DNA是遗传物质的有力证据 【答案】C 【分析】噬菌体侵染细菌并在细菌内复制，细菌未破裂前离心，由于细菌内含有子代噬菌体，较重，离心后在下层，而亲代噬菌体的蛋白质外壳较轻，离心后在上清液中。若离心前混合时间过长，则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，会导致上清液中放射性较高。 【详解】A、碱基胸腺嘧啶不含P元素，32P标记的是T2噬菌体DNA的磷酸基团，A错误； B、如果离心前混合时间过长，可能使一些含32P的子代噬菌体就会细菌中释放出来，会导致上清液中放射性升高，如果离心前混合时间过短，则噬菌体没有完全侵入，会导致上清液中放射性升高，B错误； C、只要T2噬菌体的DNA能够侵染宿主，使用T2噬菌体的不同细菌宿主进行实验不会影响实验结论，C正确； D、32P标记的是噬菌体的DNA，用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌时，只有DNA进入大肠杆菌，并随着大肠杆菌离心到沉淀物中，因此放射性存在的主要部位是沉淀，但也有可能有少量噬菌体未侵入到细菌中，导致上清液有少量放射性，不能证明是DNA是遗传物质，D错误。 故选C。 6．下列关于肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是（　　） A．二者都应用同位素示踪技术 B．都用到了基因重组的遗传学原理 C．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照 D．2个实验设计思路都是把DNA与蛋白质分开，研究各自作用 【答案】D 【分析】1、R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）。由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。 2、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放．噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】A、肺炎双球菌体外转化实验没有使用同位素示踪技术，A错误； B、肺炎双球菌体外转化实验中S型菌的DNA片段整合到了R型菌的DNA上，实现了基因重组，而噬菌体侵染细菌实验中没有到基因重组的遗传学原理，B错误； CD、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中将S型菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质区分开，分别感染R型菌，各组别之间相互对照；赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，分别用32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，两者相互对照，两个实验的设计思路都是把DNA与蛋白质分开，研究各自作用，C错误，D正确。 故选D。 7．下列有关双链DNA的叙述，不正确的是（    ） A．DNA双链中，A与T互补配对、C与G互补配对 B．DNA复制的特点是半保留复制 C．“噬菌体侵染细菌的实验”证明了DNA是主要的遗传物质 D．DNA多样性的原因是DNA中碱基对有多种不同的排列顺序 【答案】C 【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、通常情况下，双链DNA分子中由于嘌呤与嘧啶（A与T配对、G与C配对）正好配对，所以嘌呤总数与嘧啶总数相等，A正确； B、DNA分子复制方式是半保留复制，具有边解旋边复制、半保留复制的特点，B正确； C、“噬菌体侵染细菌的实验”证明了DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要遗传物质，C错误； D、碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，即DNA中碱基对的多种排列顺序构成了DNA的多样性，D正确。 故选C。 8．2024年诺贝尔奖授予了发现microRNA及其作用的两位科学家。microRNA是微小核糖核酸，仅含有22个左右的基本单位。microRNA由DNA控制合成，在人体中会与其他RNA结合，从而抑制蛋白质的合成。下列说法正确的是（　　） A．microRNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸 B．microRNA和DNA都是由5种碱基构成的单链 C．microRNA和其他RNA的结合发生在细胞质中 D．DNA和microRNA都可以储存人体的遗传信息 【答案】C 【分析】1、RNA分子的组成：一个核糖核苷酸分子由磷酸，核糖和碱基构成，RNA的碱基主要有4种，即A腺嘌呤，G鸟嘌呤，C胞嘧啶，U尿嘧啶，其中，U（尿嘧啶）取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。 2、RNA分子的种类及功能：（1）mRNA：信使RNA；功能：蛋白质合成的直接模板； （2）tRNA：转运RNA；功能：mRNA上碱基序列（即遗传密码子）的识别者和氨基酸的转运者；（3）rRNA：核糖体RNA；功能：核糖体的组成成分，蛋白质的合成场所。 【详解】A、microRNA的基本单位是核糖核苷酸，A错误； B、microRNA和DNA都是由4种核苷酸构成的单链，DNA中含有A、T、C、G四种碱基，RNA中含有A、U、C、G四种碱基，B错误； C、microRNA主要分布在细胞质中，microRNA和其他RNA的结合发生在细胞质中，C正确； D、DNA可以储存人体的遗传信息，microRNA不可以，D错误。 故选C。 9．科学家运用不同的科学方法揭示出生命的奥秘。下列对应关系错误的是（    ） A．同位素标记法——研究光合作用中碳原子的转移途径 B．差速离心法——分离原核细胞中的各种细胞器 C．提出假说——细胞膜结构模型的探索过程 D．建构模型——DNA双螺旋结构模型 【答案】B 【分析】分离各种细胞器可以采用差速离心法。 【详解】A、卡尔文通过标记二氧化碳中的碳原子，追踪碳原子在植物体内的转移途径，即同位素标记法——研究光合作用中碳原子的转移途径，A正确； B、原核细胞中只有核糖体一种细胞器，B错误； C、细胞膜结构模型的探索过程利用的是提出假说的方法，C正确； D、建构模型用于表示复杂结构，沃森和克里克用建构物理模型的方法来展示DNA双螺旋结构，D正确。 故选B。 10．科学家维克多·安布罗斯和加里·鲁夫昆因研究秀丽隐杆线虫时发现微RNA及其作用而获得了2024年诺贝尔生理学或医学奖。微RNA是由20~23个核苷酸组成的单链RNA，下列说法错误的是（    ） A．微RNA中的五碳糖是核糖 B．秀丽隐杆线虫的遗传信息蕴含在微RNA的4种碱基排列顺序中 C．微RNA的五碳糖可以与1个或2个磷酸基团相连 D．秀丽隐杆线虫活体内含量最多的化合物是水 【答案】B 【分析】核酸的基本组成单位是核苷酸，1分子核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子含氮碱基组成，核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA，DNA与RNA在组成成分上的差异是：①五碳糖不同，DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，DNA中的碱基是A、T、G、C，RNA中的碱基是A、U、G、C。 【详解】A、微RNA的基本单位是核糖核苷酸，其中的五碳糖是核糖，A正确； B、秀丽隐杆线虫的遗传物质是DNA，遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中，B错误； C、微RNA只有核苷酸链末端五碳糖与1个磷酸相连，其余均与2个磷酸相连，C正确； D、水是活细胞中含量最多的化合物，D正确。 故选B。 11．下列关于DNA复制的叙述，错误的是（    ） A．边解旋边复制 B．全保留复制 C．遵循碱基互补配对原则 D．需要能量 【答案】B 【分析】1、DNA精确复制的保障条件：（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板；（2）碱基互补配对，保证了复制能够精确地进行。 2、复制需要的基本条件：（1）模板：解旋后的两条DNA单链；（2）原料：四种脱氧核苷酸；（3）能量：ATP；（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等。 【详解】A、DNA复制是边解旋边复制，A正确； B、DNA复制是半保留复制，B错误； C、DNA复制遵循碱基互补配对原则，C正确； D、DNA复制需要能量和酶，D正确。 故选B。 12．下列关于DNA分子结构的叙述，错误的是（    ） A．基本单位是核糖核苷酸 B．碱基对排列在双螺旋结构的内侧 C．基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成 D．由两条反向平行的链组成 【答案】A 【分析】DNA的结构特点有：DNA分子是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】A、DNA分子基本单位是脱氧核糖核苷酸，A错误； BCD、DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，BCD正确。 故选A。 13．下图是DNA分子部分片段的结构示意图。下列叙述正确的是（　　） A．图中共有6种脱氧核苷酸 B．④表示1分子鸟嘌呤脱氧核苷酸 C．②和③交替连接构成DNA的基本骨架 D．两条脱氧核苷酸链的碱基通过⑤氢键配对 【答案】D 【分析】题图分析：图为DNA分子部分结构示意图，其中①磷酸，②为脱氧核糖，③为鸟嘌呤，④包括一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子鸟嘌呤，但不能表示鸟嘌呤脱氧核苷酸，⑤为氢键。 【详解】A、图中含有A、T、C、G四种碱基，共有4种脱氧核苷酸，A错误； B、④包括一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子鸟嘌呤，但不是鸟嘌呤脱氧核苷酸，②③和②下面的一个磷酸可组成鸟嘌呤脱氧核苷酸，B错误； C、DNA骨架是由①磷酸和②脱氧核糖交替连接排列在外侧形成，C错误； D、两条脱氧核苷酸链的碱基通过⑤氢键配对，DNA分子的稳定性与⑤氢键的多少有关，氢键数量越多，其越稳定，D正确。 故选D。 14．M13噬菌体和T2噬菌体的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链环状结构，鸟嘌呤约占全部碱基的20%，后者的DNA为双链环状结构，鸟嘌呤占全部碱基的24%。下列叙述正确的是（　　） A．M13噬菌体中胞嘧啶一定占全部碱基的20% B．M13噬菌体的DNA复制过程需要的模板、原料等都来自宿主细胞 C．T2噬菌体DNA分子先解旋完毕才开始复制 D．T2噬菌体DNA分子的嘌呤数量和嘧啶数量相等 【答案】D 【分析】碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1。 【详解】A、M13噬菌体为单链DNA，细胞中的碱基只能检测出来，无法计算出具体比例，A错误； B、M13噬菌体的DNA复制过程需要的模板由M13噬菌体提供，原料则来自宿主细胞，B错误； C、T2噬菌体DNA分子边解旋边复制，C错误； D、T2噬菌体的DNA为双链结构，当中含有A-T、G-C碱基对，所以嘌呤（A+G）数量和嘧啶（T+C）数量相等，D正确。 故选D。 15．下图为核苷酸链的结构示意图。下列叙述错误的是（    ） A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a B．图中的每个五碳糖都只与1个磷酸基团相连 C．图中的A在细胞中可形成2种核苷酸 D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T 【答案】B 【分析】1、分析题图可知，该图是由核苷酸形成的核苷酸链，核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子含氮碱基组成，核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链。 2、核酸包括DNA和RNA，DNA基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、T、C、G。DNA主要分布在细胞核中。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、U、C、G。RNA主要分布在细胞质中。 【详解】A、核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖和一分子的含氮碱基组成，且磷酸和五碳糖的第五号碳原子相连，所以能构成一个完整核苷酸的是图中的a，A正确； B、由题图可知，只有核苷酸链的末端五碳糖与1个磷酸相连，其余均与2个磷酸相连，B错误； C、图中的A在细胞中可形成腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸，共2种核苷酸，C正确； D、脱氧核糖核苷酸根据碱基不同分为：腺嘌呤（A）脱氧核苷酸、鸟嘌呤（G）脱氧核苷酸、胞嘧啶（C）脱氧核苷酸、胸腺嘧啶（T）脱氧核苷酸，因此若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看缺少的是胸腺嘧啶碱基T，D正确。 故选B。 16．研究发现，DNA中G-C比例越高，DNA热稳定性越高，某嗜热好氧杆菌的一个DNA有1000个碱基对，A的比例为12%，下列说法错误的是（    ） A．该DNA中G的比例为38%，热稳定性较高 B．DNA第3次复制时需要消耗3040个鸟嘌呤 C．提高G的含量，会改变该DNA中嘌呤的比例 D．该DNA复制时，碱基消耗的主要场所是拟核 【答案】C 【分析】DNA复制过程中消耗的脱氧核苷酸数： ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。 ②若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，在第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸数为 m·2n-1个。 【详解】A、由于G、C之间的氢键数量是3个，而A、T之间的氢键数量是2个，所以当G、C在DNA中的比例增高，则DNA的热稳定性会降低，该DNA中A的比例为12%，由于DNA中A=T，G=C，故DNA中G的比例为38%，说明其中G-C碱基对的含量高于A-T碱基对，因此该DNA分子热稳定性较高，A正确； B、该DNA分子中A的比例为12%，G的比例为38%，则该DNA分子中G的数量为2000×38%=760个，则该DNA第3次复制时相当于新合成23-22=4个DNA分子，则需要消耗760×4=3040个鸟嘌呤，B正确； C、由于DNA分子中G和C配对，A和T配对，即嘌呤数等于嘧啶数，因此提高G的含量不会改变该DNA中嘌呤的比例，C错误； D、嗜热好氧杆菌为原核生物，该DNA复制的主要场所是拟核，因此，该DNA复制时，碱基消耗的主要场所是拟核，D正确。 故选C。 17．据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．DNA的两条链均为复制模板 B．该复制泡的DNA解旋是双向的 C．若该片段碱基T占20%，则复制后碱基C占30% D．DNA分子的双链是反向平行的, ①④⑨为3'端 【答案】D 【分析】分析题图：图示表示DNA分子复制过程，根据箭头方向可知DNA复制是双向复制，且形成的子链的方向相反，DNA复制需要以DNA的两条链为模板，所以首先需要解旋酶断裂两条链间的氢键，还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸沿着5'-3'方向连接成DNA片段，此外还需原料(四种脱氧核苷酸)和能量。 【详解】A、DNA复制是以DNA两条链为模板合成子代DNA的过程，A正确； B、结合题图可知，DNA分子可以进行双向复制，因此DNA解旋也是双向的，B正确； C、若该片段碱基T占20%，由于双链DNA分子中A=T，C=G，因此A=T，则C=G，所占30%，复制后子代DNA中碱基与亲代相同，碱基比例不变，故复制后碱基C占30%，C正确； D、由于DNA聚合酶只能使子链由5'-3'方向延伸，因此图中⑨为子链的3'端，而模板链正好相反，故④为5'端，⑤为3'端，①为5'端，因此⑨为3'端，①④为5'端，D错误。 故选D。 18．将蚕豆根尖置于含放射性³H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间。取出根尖，移至不含放射性物质的培养液中，继续培养两个细胞周期的时间。在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。下列判断正确的是（    ） A．第一个细胞周期中的染色体均如甲所示 B．第二个细胞周期中的染色体有乙、丙两种情况 C．第三个细胞周期中每个细胞内均有 1/4 的染色体如丙所示 D．乙、丙在第二和第三个细胞周期中均出现，但所占比例不同 【答案】A 【分析】分析题图：A染色体的两条姐妹染色单体均含有放射性；B染色体的两条姐妹染色单体中只有一条含有放射性；C染色体的两条姐妹染色单体均不含放射性。 【详解】A、DNA分子的复制方式为半保留复制，将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间，则第一个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其两条单体都含有放射性，如图甲所示，A正确； B、第二个细胞周期的中期，每一个染色体都含有两个DNA分子，共4条单链，一个DNA分子的一条链含有放射性，另3条链没有放射性，染色体均如乙所示，B错误； C、第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性，另一半染色体的姐妹染色单体中，有一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，因此第三个细胞周期中1/2的染色体如丙所示，1/2的染色体如乙所示，C错误； D、结合ABC选项可知，图丙所示染色体仅出现在第三个细胞周期，D错误。 故选A。 19．下列关于DNA双螺旋结构的叙述错误的是（    ） A．DNA的两条单链方向相反，链间的碱基以氢键连接 B．DNA的两条单链碱基数量相等且均作为复制的模板 C．DNA的一条单链具有两个末端，游离羟基端为3'端 D．DNA分子中每一个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连 【答案】D 【分析】DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，具有独特的双螺旋结构， 脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。DNA分子中的遗传信息是指储藏在DNA分子中碱基对的排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序。 【详解】AB、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，具有独特的双螺旋结构；两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基的配对是有一定原则的，即A只能与T配对，G只能与C配对，因此DNA的两条单链碱基数量相等，在复制时双螺旋打开，每条链均可以作为复制的模板，AB正确； C、DNA的一条单链具有两个末端，游离羟基的一端为3’端，游离的磷酸一端为5’端，C正确； D、DNA分子中的每条链都有一端，其脱氧核糖只连接一个磷酸基团，D错误。 故选D。 20．下图为DNA分子部分片段示意图，下列有关叙述正确的是（　　） A．甲链中脱氧核糖均与两个磷酸基团相连 B．乙链的碱基序列依次为5'-TGCA-3' C．甲链中碱基C和碱基G通过氢键相连 D．若该分子中GC含量高，则稳定性较强 【答案】D 【分析】DNA分子的结构：DNA由C、H、O、N、P五种元素组成，DNA是双螺旋结构，两条反向平行脱氧核苷酸链，外侧磷酸和脱氧核糖交替连结，内侧碱基对(氢键)碱基互补配对原则。其中两条链之间的脱氧核苷酸数目相等，两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目也对应相等。DNA分子彻底水解时得到的产物是脱氧核苷酸的基本组分，即脱氧核糖、磷酸和含氮碱基。 【详解】A、DNA分子的每一条链的5'端的脱氧核糖只与1个磷酸基团相连接，A错误； B、甲链的碱基序列为5'-ACGT-3'，则乙链的碱基序列为3'-TGCA-5'，B错误； C、甲链中碱基C和碱基G通过通过脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖相连，不是氢键，C错误； D、由于C-G之间有3个氢键，A-T之间有2个氢键，因此若该分子中GC含量高，则热稳定性较好，D正确。 故选D。 21．下图为果蝇DNA复制的电镜照片，图中泡状结构①、②和③是复制过程中形成的复制泡。下列叙述不正确的是（    ） A．DNA复制为多起点复制 B．复制泡②的复制开始时间晚于③ C．DNA复制过程遵循碱基互补配对原则 D．DNA复制方式为半保留复制 【答案】B 【分析】1、DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，其特点为：半保留复制、多起点复制和边解旋边复制，需要模板、原料、能量和酶等基本条件。 2、DNA复制过程中碱基互补配对方式有：G-C、A-T。 【详解】A、DNA复制时，多起点、边解旋边复制提高了复制效率，A正确； B、由图可知，③的复制泡最小，说明其复制时间晚于②，B错误； C、DNA复制时遵循碱基互补配对原则，即①②③中遵循碱基互补配对原则合成新链，C正确； D、DNA复制得到的DNA一条链为母链一条链为子链，DNA复制的方式是半保留复制，D正确。 故选B。 22．细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使细菌的DNA皆含有15N，然后再移入含14N的培养基中培养，提取其子代的DNA进行梯度离心，下图①－⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（    ） A．第一次分裂的子代DNA应为⑤ B．第二次分裂的子代DNA应为① C．第三次分裂的子代DNA应为③ D．亲代的DNA应为⑤ 【答案】A 【分析】半保留复制：亲代DNA双链分离后的两条单链均可作为新链合成的模板，复制完成后的子代DNA分子的双链一条来自亲代，另一条为新合成的链。 【详解】A、细菌的DNA被15N标记后，放在14N培养基中培养，复制1次形成2个DNA分子，每个DNA分子都是一条链含有15N，另一条链一条含有14N，离心形成中带，即图中的②，A错误； B、复制两次后形成了4个DNA分子，2个DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N，离心形成中带；另外两个DNA分子都只含有14N，离心形成轻带，即图中①，B正确； C、随着复制次数增加（三次及三次以上），离心后都含有中带和轻带两个条带，轻带相对含量增加，即图中③，C正确； D、细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，DNA分子的两条链都含有15N，离心形成重带，即图中的⑤，D正确。 故选A。 23．下列物质或结构的层次关系由大到小的是（    ） A．染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因 B．染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因 C．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 D．基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA 【答案】C 【分析】染色体主要由DNA和蛋白质组成；基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。每条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列；每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。 【详解】染色体主要由DNA和蛋白质组成，基因是有遗传效应的DNA片段，DNA和基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸。所以，由大到小的结构层次是：染色体 → DNA → 基因 → 脱氧核苷酸，C正确。 故选C。 24．对于基因的理解，正确的是（    ） A．基因是构成DNA 的基本结构单位 B．基因通常是有遗传效应的DNA片段 C．基因都编码蛋白质 D．基因、蛋白质、性状为一一对应关系 【答案】B 【分析】基因与性状不是简单的一一对应关系，大多数情况下，一个基因控制一个性状，有时一个基因可以影响多个性状，一个性状也可能由多个基因控制。 【详解】A、真核生物内，基因是有遗传效应的DNA片段，但构成DNA 的基本结构单位是脱氧核苷酸，A错误； B、基因通常是有遗传效应的DNA片段，对于RNA病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段，B正确； C、基因与性状不是一一对应的关系，故并非所有基因都编码蛋白质，C错误； D、大多数情况下，一个基因控制一个性状，有时一个基因可以影响多个性状，一个性状也可能由多个基因控制，故基因、蛋白质、性状不是一一对应关系，D错误。 故选B。 25．下列关于染色体、DNA、基因关系的叙述不正确的是（　　） A．DNA是染色体的组成成分 B．DNA片段就是基因 C．基因在染色体上呈线性排列 D．一个DNA分子上通常有多个基因 【答案】B 【分析】染色体包括DNA和蛋白质。DNA是生物的主要遗传物质，一条DNA上有许许多多的基因，一个基因只是DNA上的一个片段。 【详解】A、染色体包括DNA和蛋白质，A正确； B、基因是有遗传效应的DNA片段，B错误； C、染色体是基因的主要载体，且基因在染色体上呈线性排列，C正确； D、基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有多个基因，D正确。 故选B。 二、非选择题：共5题，共50分。 26．人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。根据所学知识回答下列问题： (1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验，得出S型细菌中存在某种 ，能将R型细菌转化成S型细菌。 (2)下图表示艾弗里实验的某组实验，根据实验结果可知，加入的物质X为 。在艾弗里的实验中，利用了 （填“加法”或“减法”）原理来控制自变量。 (3)赫尔希和蔡斯利用 技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验，实验的第一步：用 标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记？请简要说明步骤： 。 (4)科学家首先将大肠杆菌DNA分子的两条链均用15N标记，然后将其置于仅含14N的培养基中连续培养两代（Ⅰ和Ⅱ），将提取获得的DNA离心分层，离心结果如图所示。根据Ⅰ的结果， （填“可以”或“不可以”）排除DNA进行全保留复制，原因是 。 【答案】(1)转化因子 (2) DNA酶 减法 (3) 放射性同位素标记 35S 先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养，再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌 (4) 可以 若为全保留复制，I的离心结果应该是1/2重带和1/2轻带 【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】（1）格里菲思通过肺炎链球菌转化实验，得出S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有探究出该转化因子的化学本质。 （2）艾弗里将S型细菌提取物与R型活菌混合培养，得到S型细菌的菌落，也得到了R型细菌的菌落，图示实验结果中只得到了R型菌，说明加入的物质X为DNA酶，在该酶的作用下，S型菌提取物中的DNA被水解，因而不能起到转化的作用，因此只能得到R型菌的菌落。在艾弗里的实验中，利用了“减法”原理来控制自变量。通过分别除去某种物质来探究该物质的功能，进而通过该实验证明了DNA是遗传物质，即设计过程中用到了减法原理。 （3）赫尔希和蔡斯在证明DNA是遗传物质的实验中，运用了同位素标记的方法，由于病毒为专性寄生物，只能在活细胞中生活，因此在获得35S标记噬菌体的过程中首先用含有35S的培养基培养大肠杆菌，而后再用未标记的噬菌体侵染标记的大肠杆菌，进而获得了带有35S的噬菌体，即得到了被35S标记蛋白质外壳的噬菌体。 （4）科学家首先将大肠杆菌DNA分子的两条链均用15N标记，然后将其置于仅含14N的培养基中连续培养两代（Ⅰ和Ⅱ），将提取获得的DNA离心分层，离心结果如图所示。根据Ⅰ的结果“可以”排除DNA进行全保留复制，因为 在全保留复制条件下，I的离心结果应该是1/2重带和1/2轻带，即经过一代后获得的两个子代大肠杆菌，一个大肠杆菌中的DNA分子的两条链均带有15N标记，另一个子代大肠杆菌的DNA两条链均只带有14N标记，因此，离心结果应表现为聚集在轻带和重带。　 27．如图甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题： (1)由图可知，DNA的复制方式是 。 (2)甲图中，B酶能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，则B酶是 。 (3)乙图中，7是 ，1是 ，10是 。 (4)已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链上A：G：T：C=1：2：3：4，以该链为模板复制以后的子代DNA分子中A：G：T：C= ，该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是 。 (5)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出来300个子代噬菌体其中含有32P的噬菌体所占的比例是 。 【答案】(1)半保留复制 (2)（1）DNA聚合酶 (3) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶（或C） 脱氧核糖核苷酸链 (4) 2：3：2：3 1800 (5)1/150 【分析】1、图甲所示为DNA复制的过程。DNA复制的场所是细胞核、叶绿体和线粒体。DNA复制时需要两种酶的参与，即DNA聚合酶和解旋酶。 2、图乙所示为DNA的平面结构，其中1为C（胞嘧啶），2为A（腺嘌呤），3为G（乌嘌呤），4为T（胸腺嘧啶），5为脱氧核糖，6为磷酸，7为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，8为碱基对，9为氢键，10为一条脱氧核苷酸链的片段。 3、DNA分子的结构特点：①由反向平行的两条链构成；②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接形成基本骨架；③内侧为碱基对。 【详解】（1）由图可知，复制形成的DNA都保留了母本DNA的一条链，故DNA的复制方式是半保留复制。 （2）甲图中，B酶能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，是DNA聚合酶。 （3）据乙图可知，4为T（胸腺嘧啶），故7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，1与G配对，为C（胞嘧啶），10为脱氧核苷酸链。 （4）根据碱基互补配对原则，双链DNA中A=T，G=C，所以一条链上A：G：T：C=1：2：3：4，则另一链上A：G：T：C=3：4：1：2，整个DNA分子中A：G：T：C=4：6：4：6=2：3：2：3，子代DNA和亲代DNA分子碱基比例相同，也是A：G：T：C=2：3：2：3；由于亲代DNA中G=2000×3/10=6000，该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数（22-1）×600=1800个。 （5）用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，因为DNA的半保留复制，只有亲代的DNA分子的两条链含有32P，这两条链只能参与构成2个DNA分子，故300个子代噬菌体中只有2个噬菌体含有32P，即含有32P的噬菌体所占的比例是1/150。 28．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。为探究哪种假说是正确的，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）： (1)DNA复制时需要 等酶（至少两种）。 (2)将15N标记的大肠杆菌在含14N的培养液中连续培养两代，先后提取每代的DNA并离心，第一代的DNA离心后出现1条密度带，说明DNA的复制方式可能是 ，第二代的离心后得到2条密度带，可进一步说明DNA的复制方式是 。 (3)若复制方式如（2）最终所述，将上述大肠杆菌在相同条件下培养至n代，第n代的DNA离心得到 条密度带，与第二代的离心结果相比，密度带的位置 （改变/不改变）。 (4)将第一代的DNA双链分开后再离心，会得到 条密度带，此结果 （能/不能）说明DNA的复制方式。 【答案】(1)解旋酶   DNA聚合酶 (2) 半保留复制或分散复制 半保留复制 (3) 2 不改变 (4) 2 不能 【分析】1、DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一个DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 2、相关计算：DNA的半保留复制，一个DNA分子复制n次，则：（1）DNA分子数：①子代DNA分子数为2n个，②含有亲代DNA链的子代DNA分子数为2个。③不含亲代链的子代DNA分子数为（2n-2）个。（2）脱氧核苷酸链数：①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数目为2n+1条。②亲代脱氧核苷酸链为2条。③新合成脱氧核苷酸链为（2n+1-2）条。（3）如一个DNA分子中含有A为m个，复制n次后，需要游离的A为（2n-1）m个。 【详解】（1）DNA复制时需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶。 （2）将15N标记的大肠杆菌在含14N的培养液中连续培养两代（Ⅰ和Ⅱ），先后提取每代的DNA并离心．如果DNA的复制方式是半保留复制、分散复制，则子Ⅰ代DNA离心后出现1条密度带（中带）；如果DNA的复制方式是半保留复制，则子Ⅱ代DNA离心后得到2条密度带（轻带和中带）。 （3）若复制方式为半保留复制，将上述大肠杆菌在相同条件下培养至n代，子n代DNA离心得到2条密度带（亲代和中带），与子Ⅱ代的离心结果相比，密度带的位置不改变。 （4）若将第一代DNA双链分开后离心，全保留复制和半保留复制都会得到2条密度带，全保留复制和半保留复制结果完全相同，因此若将子代DNA双链分开后再离心，其结果不能说明DNA的复制方式。 29．DNA复制的过程也是染色体形成染色单体的过程，研究者用植物根尖分生组织做实验，通过对色差染色体的观察，又一次证明了“DNA的半保留复制”。 (1)5-溴尿嘧啶脱氧核苷（5-BrdU）结构与胸腺嘧啶脱氧核苷结构类似，能够取代后者与 （碱基的中文名称）配对。用姬姆萨染料染色对根尖染色，DNA 两条链均不含5-BrdU的染色单体着色为深蓝、均含5-BrdU的染色单体着色为浅蓝，若DNA两条链中， ，染色单体着色也为深蓝。如图1。 (2)将植物的根尖分生组织放在含有5-BrdU的培养液中培养，在第一个、第二个细胞周期取样，观察中期细胞染色体的颜色并绘图，结果见图1. ①有研究者认为，第一次分裂中期的染色体颜色能够否认“全保留复制”假说，你 （同意、不同意）此观点，理由是：DNA若是“全保留复制”，两条染色单体上的DNA 分子链的组成如图2中的 所示，这两条染色单体的颜色应是 ②研究者一致认为，第二次分裂中期出现色差染色体的原因只有可能是“DNA半保留复制”。请结合图2进行分析：若DNA进行半保留复制，则两条染色单体上的 DNA 分子链的组成如图2中的 ，所示，这两条染色单体的颜色应是 ，其他复制方式均不会出现这种结果。 (3)若继续将植物的根尖分生组织放在含有5-BrdU的培养液中培养到第三个周期，请按照图1中染色体的表示方法绘制中期染色体。（只画第三个周期的中期即可） 【答案】(1) 腺嘌呤 DNA两条链中一条链含有5-BrdU，另一条链不含5-BrdU (2) 同意 A和B 深蓝色和浅蓝色 B、C 浅蓝色和深蓝色 (3) 【分析】以第一代细胞中的某个细胞的一条染色体为参照，DNA双链中不含BrdU的两条原始脱氧核苷酸链是不变的，第n代后由这个细胞分裂而来的共有2n个，减去两个含原始链的细胞，其他的2n-2个细胞对于这条染色体而言是纯合的。 【详解】（1）胸腺嘧啶脱氧核苷与腺嘌呤脱氧核苷酸配对，所以5-BrdU可以取代其与腺嘌呤脱氧核苷酸配对；DNA 两条链均不含5-BrdU的染色单体着色为深蓝、均含5-BrdU的染色单体着色为浅蓝，若DNA两条链中一条链含有5-BrdU，另一条链不含5-BrdU，也为深蓝色。 （2）①如果是全保留复制，则一条染色体中有条单体全部不含5-BrdU，为深蓝色，另一条单体全部含5-BrdU，染色成浅蓝色，与图1中第一个周期的染色体形态不符，所以能够否认全保留复制的观点；上面的分析两条染色单体的DNA分子一个全部不含5-BrdU，染色成深蓝色，另一个单体DNA两条链都含有5-BrdU，染色成浅蓝色，所以对应图2的A和B图。②第一次复制结束后，每个DNA分子都有一条链含有5-BrdU，当进行第二个周期时，进行半保留复制，每条染色体中有条单体的DNA分子全部含有5-BrdU，染色成浅蓝色，另一条单体的DNA一条链含有5-BrdU，另一条链不含5-BrdU，染色成深蓝色，分布如图2的A、C图。 （3）在第三个分裂周期的中期，细胞中存在两种情况，一条染色体中两条单体都含有5-BrdU，染色成浅蓝色，另一种染色体中有条单体的DNA分子全含有5-BrdU，另一个单体中的DNA分子一条链含有5-BrdU，另一条链不含有5-BrdU，比例为1∶1，如图所示： 。 30．下图为用32P 标记的 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答下列问题： (1)锥形瓶中的培养液是用来培养 ，其内的营养成分中是否含有32P？ 。实验过程中搅拌的目的是 。 (2)对可能出现的实验误差进行分析： 测定发现在搅拌离心后的上清液中含有 0．8%的放射性，最可能的原因是 。 (3)在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N-DNA（相对分子质量为a）和15N-DNA（相对分子质量为b）。将只含15N-DNA 的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。 ①Ⅱ代细菌含15N 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 。 ②预计Ⅲ代细菌 DNA 分子的平均相对分子质量为 。 【答案】(1) 未被标记的大肠杆菌（大肠杆菌） 不含有 使吸附在细菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离 (2)保温时间过短，被标记噬菌体没有侵入大肠杆菌，仍留在培养液中。保温时间过长，部分大肠杆菌破裂，带标记噬菌体从大肠杆菌体内释放出来（答对1点即给分，但必须答到噬菌体和大肠杆菌的关系才给分） (3) 1/2 （7a＋b）/8 【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。 2、噬菌体繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。 【详解】（1）噬菌体没有细胞结构，需要寄生在大肠杆菌细胞内才能增殖，因此图示锥形瓶中的培养液用于培养未被标记的大肠杆菌（大肠杆菌）；图示是用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，因此锥形瓶内的营养成分中不含有32P。实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离。 （2）噬菌体侵染大肠杆菌时DNA进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面，理论上32P应沉淀在试管底部，但测定发现在搅拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体没有侵染大肠杆菌，仍存在于培养液中，离心后分布在上清液中；或者当接种噬菌体后培养时间过长，大肠杆菌裂解，增殖后的带有标记的子代噬菌体从大肠杆菌细胞内释放出来，离心后也会导致上清液中出现放射性。 （3）①将只含15N-DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，由于DNA复制为半保留复制，则繁殖一代后，子代得到的两个DNA均为一条链含有15N，一条链含有14N，继续增殖一代，得到四个DNA，其中两个DNA均为一条链含有15N，一条链含有14N，另外两个DNA的两条链均为14N，即含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2。 ②只含15N-DNA的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，增殖三代，得到8个DNA，其中两个DNA均为一条链含有15N，一条链含有14N，另外6个DNA的两条链均为14N，故Ⅲ代细菌所有DNA分子的质量为（a/2+b/2）×2+6a=7a＋b，故Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为（7a＋b）/8。 【点睛】本题结合图解，考查噬菌体侵染细菌实验，要求考生识记噬菌体的繁殖过程，明确噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌；识记噬菌体侵染细菌实验的具体过程及实验结论，能结合所学的知识答题。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$