单元检测卷（三）基因的本质-【金版新学案】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 多选）

（时间：90分钟　满分：100分） （本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！） 一、单项选择题(本题共15小题，每小题2分，共30分) 1．（2023·广东广州期末）下列关于生物遗传物质的说法正确的是(　　) A．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质 B．碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同 C．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质 D．大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质 答案：D 解析：病毒没有细胞结构，但病毒的核酸也是携带遗传信息的物质，A错误；遗传信息是指核酸分子中的碱基排列顺序，所以碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息不一定相同，B错误；有细胞结构的生物都以DNA为遗传物质，病毒以DNA或RNA为遗传物质，C错误；大肠杆菌体内含有DNA、RNA，大肠杆菌有细胞结构，以DNA为遗传物质，D正确。 2．下列有关遗传学史上重要探究实验的叙述，错误的是(　　) A．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是主要的遗传物质 B．查哥夫发现了DNA分子中的嘌呤含量与嘧啶含量相等 C．沃森和克里克根据DNA衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构 D．梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记技术证明了DNA的半保留复制 答案：A 解析：赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，通过对比两组实验结果，证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，A错误；查哥夫研究发现DNA分子中的嘌呤含量与嘧啶含量相等，B正确；富兰克林等用X射线衍射技术获得DNA衍射图谱，沃森和克里克利用这一图谱推算出DNA呈螺旋结构，C正确；梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记技术证明了DNA的复制方式为半保留复制，D正确。 3．烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)同属于RNA病毒，二者都可以使烟草患病。将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草，烟草患病，在患病烟草体内检测到的病毒类型为(　　) A．全部为TMV B．全部为HRV C．多数为TMV，少数为HRV D．多数为HRV，少数为TMV 答案：A 解析：RNA病毒的遗传物质是RNA，病毒感染宿主细胞时，其RNA进入宿主细胞，蛋白质外壳留在细胞外面，将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片，TMV的RNA进入烟草细胞后在细胞内合成TMV的RNA和蛋白质，并组装为子代TMV，因此在患病烟草体内检测到的病毒类型全部为TMV，A正确。 4．噬藻体是一种能感染蓝细菌的DNA病毒。用32P标记的噬藻体感染蓝细菌，噬藻体被释放前，经搅拌、离心后进行放射性检测。下列相关叙述正确的是(　　) A．噬藻体中被32P标记的部位是其DNA中的碱基 B．搅拌的目的是使噬藻体的DNA和蛋白质分离 C．离心后，放射性主要分布在上清液中 D．该实验不能证明DNA是噬藻体的遗传物质 答案：D 解析：噬藻体中被32P标记的部位是其DNA中的磷酸，A错误；噬藻体感染蓝细菌时，只有其DNA进入蓝细菌，其蛋白质外壳留在蓝细菌外，搅拌的目的是使吸附在蓝细菌上的噬藻体与蓝细菌分离，B错误；根据题意分析，噬藻体未被释放，离心后放射性主要分布在沉淀物中，C错误；该实验缺乏对照，根据该实验不能证明DNA是噬藻体的遗传物质，D正确。 5．（2023·湖南湘潭高一期末）如图表示以大肠杆菌和T2噬菌体为材料进行的实验研究。下列相关叙述正确的是(　　) A．步骤①的目的是获得含32P的大肠杆菌，32P主要分布在细菌拟核和线粒体DNA中 B．步骤②的目的是获得32P标记的T2噬菌体，其中只有DNA有标记 C．步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌程度通常会影响该实验结果 D．离心后上清液中含有较强的放射性 答案：B 解析：步骤①将大肠杆菌接种到含32P的培养液中，获得含32P的大肠杆菌；大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，所以32P主要分布在细菌的拟核DNA中，A错误。让T2噬菌体去侵染32P标记的大肠杆菌，目的是获得32P标记的T2噬菌体，T2噬菌体中的32P几乎都存在于DNA分子中，所以只有DNA有标记，B正确。短时间保温的目的是让T2噬菌体去侵染大肠杆菌，但是搅拌程度一般不会影响实验结果，实验结果是放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，C、D错误。 6．（2023·山东济宁高一期中）为研究促进R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎链球菌体外转化实验，基本过程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性 B．乙组培养皿中有R型菌落及S型菌落，推测转化物质不是蛋白质 C．丙组培养皿中有R型菌落及S型菌落，推测转化物质是DNA D．该实验中甲组是对照，能排除提取物中的其他物质干扰 答案：B 解析：甲组培养皿中有R型菌落及S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性，A错误；加入了DNA酶，丙组培养皿中应只有R型菌落，可推测转化物质是DNA，C错误；该实验中甲组加热处理，冷却后DNA恢复活性，该组实验能证明S型细菌中存在某种“转化因子”，甲组经过加热处理为实验组，D错误。 7．下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　) A．先完全解旋成两条单链后复制 B．复制产物中的(A＋G)与(T＋C)的比值为1 C．复制发生在细胞有丝分裂的后期 D．复制过程中需要解旋酶和RNA聚合酶 答案：B 解析：DNA复制过程是边解旋边复制，而不是完全解旋成两条单链再进行复制，A错误；在DNA分子中，互补配对的碱基两两相等，即A＝T，C＝G，由此可推知A＋G＝T＋C，因此在DNA复制产物中，(A＋G)与(T＋C)的比值为1，B正确；复制发生在细胞有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，C错误；复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶的催化，D错误。 8．（2023·河南南阳高一检测）DNA分子具有多样性和特异性。下列相关叙述错误的是(　　) A．DNA分子的碱基中嘌呤数和嘧啶数相等，能体现DNA分子的特异性 B．一个家族中不同个体携带不同的遗传信息，能体现DNA分子的多样性 C．利用一滴血或一根毛发进行亲子间的鉴定，能体现DNA分子的特异性 D．多种生物以DNA为遗传物质，但碱基序列不同，能体现DNA分子的多样性 答案：A 解析：双链DNA分子，A与T、G与C碱基互补配对，即A＝T、G＝C，故双链DNA分子中嘌呤数(A＋G)和嘧啶数(T＋C)相等，不能体现DNA的特异性，A错误；DNA分子特异性是指某个特定的DNA与其他DNA相比，有其独有的脱氧核苷酸序列，故一个家族中不同个体携带不同的遗传信息以及多种生物以DNA为遗传物质，但碱基序列不同，都能体现DNA分子的多样性，B、D正确；不同个体的DNA碱基序列不同，故利用一滴血或一根毛发进行亲子间的鉴定，能体现DNA分子的特异性，C正确。 9．若某DNA分子的一条链中腺嘌呤占该链碱基总数的15%，胸腺嘧啶占该链碱基总数的13%，则该DNA分子中胞嘧啶所占比例为(　　) A．15% B．28%　 C．36% D．56% 答案：C 解析：该DNA分子一条链中A＝15%，T＝13%，则另一条链中T＝15%，A＝13%。整个DNA分子中A＋T＝28%，G＋C＝1－28%＝72%，则该DNA分子中C＝36%，C正确。 10．（2024·河北保定一中月考）如图为DNA分子片段结构示意图。下列关于DNA分子的结构与特点的叙述，正确的是(　　) A．碱基总数相同的DNA链中，含15%胞嘧啶的DNA比含17%腺嘌呤的DNA耐热性高 B．⑨的数量只与碱基的数目有关 C．若一条单链的序列是5′-AGCTT-3′，则其互补链的对应序列是5′-AAGCT-3′ D．若一条单链中G和C共占1/2，则DNA分子中G占1/2 答案：C 解析：碱基总数相同的DNA链中，含15%胞嘧啶的DNA比含17%腺嘌呤的DNA（含33%胞嘧啶）耐热性低，A错误；A与T之间是两个氢键，C与G之间是三个氢键，⑨氢键的数量与碱基数目和种类都有关，B错误；若一条单链中G和C共占1/2，则DNA分子中G＋C占1/2，G占1/4，D错误。 11．研究表明，PANX3基因在脂肪细胞中高度表达。敲除雄性小鼠的PANX3基因，其脂肪量显著减少，而肌肉量增加。下列相关叙述错误的是(　　) A．PANX3基因的基本单位是脱氧核苷酸 B．PANX3基因是有遗传效应的DNA片段 C.PANX3基因的遗传信息储存在碱基的排列顺序中 D．小鼠体内的PANX3基因仅存在于脂肪细胞中 答案：D 解析：在细胞生物体内，基因是有遗传效应的DNA片段，PANX3基因的基本单位是脱氧核苷酸，A、B正确；PANX3基因的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中，即碱基的排列顺序中，C正确；PANX3基因存在于小鼠体内的几乎所有细胞中，但在脂肪细胞中高度表达，D错误。 12．如图甲、乙分别表示大肠杆菌、小麦细胞的DNA复制模式图，箭头处表示复制起点。下列叙述错误的是(　　) A．可利用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸为原料，来判断复制起点的位置 B．小麦细胞DNA有多个复制起点，而大肠杆菌DNA只有一个复制起点 C．两者均从复制起点开始向两个方向进行复制 D．小麦细胞DNA在不同起点处开始复制的时间可能不同 答案：A 解析：尿嘧啶核糖核苷酸为合成RNA的原料，不能用于研究DNA的复制，A错误。 13．有科学家发现动物细胞中普遍存在磁受体基因，其编码的磁受体蛋白能识别外界磁场并顺应磁场方向排列。下列相关叙述正确的是(　　) A．磁受体基因的基本骨架是由磷酸和核糖相间排列而成的 B．基因中相邻碱基之间通过一个五碳糖和一个磷酸相连 C．用同位素标记该基因中的两条链，在不含同位素的培养液中经过多次复制，子代DNA中带有标记的DNA分子数目不变 D．磁受体基因复制过程中需要解旋酶和DNA酶 答案：C 解析：磁受体基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接而成的，A错误；DNA的相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连，B错误；DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶等，D错误。 14．正常情况下，DNA分子在细胞内复制时，双螺旋解开后会产生一段单链区，DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合，防止解旋的单链重新配对，而使DNA呈伸展状态，SSB在复制过程中可以重复利用。下列有关推理合理的是(　　) A．SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶 B．SSB与单链的结合将不利于DNA复制 C．SSB与DNA单链既可结合也可分开 D．SSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则 答案：C 解析：根据题干信息可知，SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶，A不合理；SSB与单链的结合有利于DNA复制，B不合理；SSB是一种DNA结合蛋白，在DNA复制过程中可重复利用，其与单链的结合不遵循碱基互补配对原则，D不合理。 15．（2023·山东威海期中）研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链，然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带（如图）。下列说法正确的是(　　) A．由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为15 min B．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式 C．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键 D．若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带 答案：D 解析：由于14N单链∶15N单链＝1∶7，说明DNA复制了3次，因此可推知该细菌的细胞周期大约为60÷3＝20 min，A错误；由于DNA经过热变性后解开了双螺旋，变成单链，所以根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，但无法判断DNA的复制方式，B错误；解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键，C错误；经过题意分析可知，DNA复制3次，有2个DNA是15N和14N，中带，有6个都是15N的DNA，重带，两条条带，D正确。 二、多项选择题(共5小题，每小题4分，共20分) 16．用15N标记一个含有100个碱基对的DNA分子，该DNA分子中有胞嘧啶60个。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是(　　) A．含14N的脱氧核苷酸链占总链数的15/16 B．复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个 C．含15N的脱氧核苷酸链占总链数的1/8 D．子代DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比是2∶3 答案：AB 解析：含15N标记的DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，得到24＝16个DNA分子，由于DNA分子的半保留复制，含15N的脱氧核苷酸链有2条，占总链数的1/16，含14N的脱氧核苷酸链占总链数的15/16，A符合题意，C不符合题意；根据已知条件，可知每个DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸(100×2－60×2)÷2＝40个，则复制过程中需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为40×(24－1)＝600个，B符合题意；每个双链DNA分子中的嘌呤数和嘧啶数相等，两者之比是1∶1，D不符合题意。 17．某学习小组在DNA双螺旋结构模型构建活动中，尝试利用如下表所示材料构建一个含脱氧核苷酸数最多的DNA双螺旋结构模型。各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书针(足够多)代替，一个订书针代表一个键。下列叙述不正确的是(　　) 600个 520个 A150个 G120个 T130个 C140个 A.用以上材料能构建一个含520个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型 B．DNA分子中每个脱氧核糖上都连接着两个磷酸基团和一个含氮碱基 C．用以上材料构建的DNA分子模型可以有420种碱基排列方式 D．在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中，一共需要用到2 118个订书针 答案：ABC 解析：据题意分析可知，用以上材料能构建的DNA含A—T碱基对130对，G—C碱基对120对，共250对即一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型，A错误；DNA 分子一条链中最末端的脱氧核糖只连接1个磷酸基团，B错误；由于不知道DNA单链上A、T、G、C的数目，故无法确定碱基排列方式的种类，C错误；用以上材料能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型，一共需要用到订书针的数目为500×2＋(250－1)×2＋130×2＋120×3＝2 118个，D正确。 18．(2023·山东泰安期中)图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，下列说法正确的是(　　) A．据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个 B．根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC(从上往下排序) C．图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A＋G)/(T＋C)都为1 D．若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为50% 答案：ABC 解析：图1的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG，其中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，此链有一个C，推出互补链中还有一个G，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量共5个，A正确；根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，分析图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，故图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC，B正确；双链DNA中，碱基遵循互补配对原则，A＝T，C＝G，嘌呤数＝嘧啶数，故图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A＋G)/(T＋C)都为1，C正确；噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不会进入细菌内部，35S标记噬菌体的蛋白质外壳，若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为0，D错误。 19．(2023·山东济宁期中)双螺旋结构模型有多种形式，其中B-DNA是Watson-Cick的DNA双螺旋结构模型，是右手螺旋。在正常生理状态时，DNA大都属于这种形式，碱基的平面对DNA分子的中轴是垂直的。细胞内每转一圈平均包括10个核苷酸对，也可说是10个碱基对。下列关于该螺旋结构叙述正确的是(　　) A.两条链是反向平行的，一条走向是3′-端→5′-端，另一条链是5′-端→3′-端 B．DNA分子空间结构的稳定性取决于碱基互补配对形成的氢键 C．DNA的一条单链具有两个末端，有一个磷酸基团的末端为5′-端 D．在DNA的双链结构中，碱基的比例总是(A＋G)/(T＋C)＝1 答案：ACD 解析：DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，一条走向是3′-端→5′-端，另一条链是5′-端→3′-端，A正确；DNA分子空间结构的稳定性取决于磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架，B错误；DNA分子具有方向性，通常将其羟基末端称为3′-端，而磷酸基团末端称为5′-端，C正确；在DNA的双链结构中，A＝T、G＝C，碱基的比例总是(A＋G)/(T＋C)＝1，D正确。 20．(2023·山东临沂期中)DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从已有片段的3′-端开始延伸，所以DNA复制过程中需要一小段核苷酸单链作为引物先与模板链互补配对，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．图示过程发生在细胞分裂前的间期 B．经解旋酶作用于DNA后，引物才能与模板链结合 C．两条子链的延伸方向分别是由5′-端向3′-端和3′-端向5′-端 D．引物序列不同导致复制出的两个子代DNA不同 答案：CD 解析：图示引物与模板链结合，DNA聚合酶催化DNA的两条链同时进行复制过程，该过程发生在细胞分裂前的间期，A正确；DNA复制开始时，解旋酶首先在复制起点处将双链DNA解开，然后引物与单链DNA模板结合，识别DNA复制起点位置，B正确；DNA复制时，DNA聚合酶沿着模板链移动，移动方向是子链的延伸方向，从5′-端→3′-端，模板链方向相反，所以两子链的延伸方向也相反，C错误；DNA复制中，子链片段形成后，相关外切酶会切除子链片段上的引物，最后由DNA连接酶将子链片段连接起来，所以引物序列不同，复制出的两个子代DNA相同，D错误。 三、非选择题(本题共5小题，共50分) 21．（8分）科学家们对遗传的物质基础进行了大量的研究，分析材料回答下列问题： (1)艾弗里等人通过实验证实了在肺炎链球菌转化过程中，起转化作用的是DNA，某研究小组为验证“促使R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，利用DNA酶，选择适当的材料用具，设计如下实验方案进行验证：从S型细菌中提取DNA；制备符合要求的培养基，将其均分为三份，标为甲、乙、丙，分别做如下处理。 培养基编号 甲 乙　 丙 处理措施 加入S型细菌的DNA 不加任何提取物 　　　　 将R型细菌分别接种到三组培养基上，接种后放在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察菌落的生长情况。 该实验中丙组的处理措施是　　　　　　　　　　　　　　　　，上述实验的预期结果是　　　　组出现S型细菌，　　　　组未出现S型细菌。 (2)在赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中。用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，从T2噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，如果保温时间过长，会使上清液的放射性物质含量　　　　（填“上升”、“下降”或“不变”），用被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，如果　　　　　　　　　，会导致沉淀物出现较强的放射性。 答案：(1)加入S型细菌的DNA和DNA酶　甲　乙、丙　(2)上升　搅拌不充分 解析：(1)该实验要验证“促使R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，自变量为是否有S型细菌的DNA，实验分为三组，甲组加入S型细菌的DNA；乙组是空白对照，不加任何提取物；丙组作为实验组，则加入S型细菌的DNA和DNA酶；将R型细菌分别接种到三组培养基上，接种后放在相同且适宜的条件下培养一段时间，由于乙组中没有加任何提取物，丙组中的DNA分子被水解，所以乙、丙组中未出现S型细菌，而甲组出现S型细菌，说明DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌。(2)若用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳，不含放射性。若保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中，会使上清液的放射性含量上升。用被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，若搅拌不充分，有些被标记的蛋白质外壳没有与大肠杆菌分离，会导致沉淀物出现较强的放射性。 22．（10分）1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤。请据图回答下列问题： (1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是_________________________ ________________________________________________________________________。 实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌　　　　（填“带有”或“不带有”）放射性。 (2)实验过程中，搅拌的目的是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 搅拌5 min，被侵染细菌的成活率为100%，而上清液中仍有32P放射性出现，说明________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体，其中带有32P标记的噬菌体有　　　　个，出现该数目说明DNA的复制方式是________________________________________________________________________。 (4)在35S组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系为　　　　（填序号）。 (5)该实验证明了______________________________________________________。 答案：(1)在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得　不带有　(2)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体　(3)2　半保留复制　(4)④　(5)DNA是T2噬菌体的遗传物质 解析：(1)由于病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以要获得含有35S标记或32P标记的噬菌体，可在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性。(2)实验过程中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。搅拌5 min，被侵染细菌成活率为100%，而上清液中仍有32P放射性出现说明有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体。(3)由于DNA的复制方式是半保留复制，最初带有32P标记的噬菌体DNA的两条链只参与形成两个DNA分子，所以100个子代噬菌体中，只有2个噬菌体带有32P标记。(4)35S标记噬菌体的蛋白质，由于噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的DNA进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面，因此无论保温时间长短，上清液中的放射性不变，故选④。(5)该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。 23．（10分）据图分析回答下列问题。 (1)填出图中部分结构的名称：②　　　　　　　　　　、⑤　　　　　　　　　　。 (2)DNA分子的基本骨架是由　　　　和　　　　交替连接组成的。 (3)碱基通过　　　　连接成碱基对。 (4)如果该DNA片段有200个碱基对，氢键共540个，胞嘧啶脱氧核苷酸有　　　　个，该DNA分子复制3次，需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸　　　　个，复制过程中需要的条件是原料、模板、　　　　、　　　　酶和　　　　酶等。一个用15N标记的DNA分子，放在14N的环境中培养，复制4次后，含有14N的DNA分子总数为　　　　个。 答案：(1)脱氧核苷酸单链片段　腺嘌呤脱氧核苷酸　(2)磷酸　脱氧核糖　(3)氢键　(4)140　420　能量　解旋　DNA聚合　16 解析：(1)据图可知，甲是DNA分子平面结构，②是脱氧核苷酸单链片段，⑤是由③脱氧核糖、④磷酸和腺嘌呤组成，表示腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)DNA分子由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，DNA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。(3)DNA分子中碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。(4)如果一个DNA片段有200个碱基对，氢键共540个，由于C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，设C的含量为x，则3x＋2×(200－x)＝540，解得胞嘧啶脱氧核苷酸有140个，则腺嘌呤脱氧核苷酸有60个；该DNA分子复制3次，需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸数为(23－1)×60＝420个。一个用15N标记的DNA分子，放在14N的环境中培养，复制4次后，根据DNA分子半保留复制的特点，子代DNA分子都含有14N，即含有14N的DNA分子总数为24＝16个。 24．（10分）（2023·天津五校期中）如图为DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→E→F表示哺乳动物的DNA复制。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“⇨”表示时间顺序，图G为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指的泡状结构叫DNA复制泡，是DNA正在复制的部分： (1)若A中含有48 502个碱基对，按正常的延伸速度，此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据A～C分析，这是因为______________________________。 (2)哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2 m长，若按A～C的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h，根据D～F分析，这是因为__________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)从图G的电镜照片中看到复制泡大小不一，可推测_____________________________。 (4)图H表示大肠杆菌环状DNA复制过程： ①由图可知，大肠杆菌DNA复制时，最先与复制起点结合的是　　　　酶，作用是　　　　　　　　　　；该DNA复制的方式为　　　　　　。 ②该DNA复制时，子链都是沿　　　　→　　　　方向延伸的。 答案：(1)DNA分子复制是双向进行的　(2)DNA分子复制是从多个起点开始的　(3)复制起点并非同时启动　(4)①解旋　断裂氢键，打开双链　半保留复制　②5′-端　3′-端 解析：(1)单起点单向复制，按正常的子链延伸速度，此DNA分子需复制30 s，而实际上复制只需16 s，说明该DNA的复制是单起点双向复制。(2)哺乳动物的DNA分子展开可达2 m长，若按A～C的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h，根据D～F分析，该DNA分子复制是从多个起点开始的。(3)复制泡大小不一，可能是因为复制起点并不是同时开始复制的。(4)①大肠杆菌DNA复制时，最先与复制原点结合的是解旋酶，作用是使氢键断裂，打开DNA双链，便于DNA聚合酶与单链结合，DNA复制的方式为半保留复制。②DNA复制时，子链都是由5′-端→3′-端方向延伸的。 25．（12分）双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的。早在1966年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链时，一条子链是连续形成的，另一条子链是不连续的，即先形成短链片段（如图1）。为验证这一假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在20 ℃时侵染大肠杆菌70 min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，分别在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小（分子越小离试管口距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2所示。请据图分析并回答下列问题： (1)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶有350个，该DNA连续复制4次，在第4次复制时需要消耗　　　　个胞嘧啶脱氧核苷酸。 (2)把3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量，但能　　　　　　　　　　　　　。研究表明，在DNA分子加热解旋时，DNA分子中G＋C的比例越高，需要解链温度越高的原因是________________ ________________________________________________________________________。 (4)图2中，与60 s结果相比，120 s结果中短链片段减少的原因是________________ ________________________________________________________________________。 该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是______________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)5 200　(2)3H标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以在噬菌体DNA中能检测到放射性　(3)降低反应所需要的活化能　DNA分子中G＋C的比例越高，氢键越多，DNA分子结构越稳定　(4)短链片段连接形成长片段　在实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段 解析：(1)该DNA片段中有1 000个碱基对，依据碱基互补配对原则可推知，在该DNA片段中A＝T＝350个，C＝G＝650个。该DNA连续复制4次，在第4次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为24-1×650＝5 200个。(2)把3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，3H标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以最终在噬菌体DNA中能检测到放射性。(3)解旋酶能降低反应所需要的活化能。在每个DNA分子中，碱基对A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，故DNA分子中G＋C的比例越高，含有的氢键越多，DNA分子结构越稳定，因此在DNA分子加热解链时，DNA分子中G＋C的比例越高，需要解链温度也越高。(4)分子越小离试管口距离越近。图2显示，与60 s结果相比，120 s结果中有放射性的单链距离试管口较远，说明短链片段减少，其原因是短链片段连接形成长片段。在图示的实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段，为冈崎假说提供了实验证据。 学生用书第92页 学科网（北京）股份有限公司 $$