第3章 基因的本质 章末达标检测-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书word（人教版 多选）

(本卷满分100分) 一、选择题(本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。) 1．探究生物遗传物质的实验很多，如肺炎链球菌体内转化实验、肺炎链球菌体外转化实验、噬菌体侵染细菌的实验和烟草花叶病毒侵染烟草实验。下列有关实验的分析不正确的是(　　) A．肺炎链球菌体内转化实验的结果为体外转化实验提出问题奠定了实验基础 B．肺炎链球菌的体外转化实验中自变量的控制利用了减法原理 C．烟草花叶病毒侵染烟草的实验结果能作为RNA是生物遗传物质的证据 D．四个实验所涉及的实验原理都是设法区分每一种物质，单独地直接地观察每一种物质的作用 解析　格里菲思做的肺炎链球菌在小鼠体内转化的实验证明了“转化因子”的存在，该实验的结果为体外转化实验提出问题奠定了实验基础，A正确；艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”，进而证明DNA是遗传物质，B正确；烟草花叶病毒侵染烟草的实验，说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C正确；肺炎链球菌体内转化实验不是单独地直接地观察每一种物质的作用，D错误。 答案　D 2．某团队从表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是(　　) 　　　　材料及标记 实验组　　　　 T2噬菌体 大肠杆菌 ① 未标记 15N标记 ② 32P标记 35S标记 ③ 3H标记 未标记 ④ 35S标记 未标记 A.①和④ B．②和③ C.②和④ D．④和③ 解析　15N是稳定同位素，不含放射性。T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌内，蛋白质外壳留在细胞外，经实验处理后蛋白质外壳主要分布于上清液中，而沉淀物主要为含有亲代T2噬菌体DNA的大肠杆菌，故②组的放射性物质主要分布在沉淀物中，③组的上清液和沉淀物均有放射性，④组的放射性物质主要分布在上清液中。若想要验证DNA是遗传物质，应使用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳进行侵染实验，故选C。 答案　C 3．(2025·重庆高一检测)下图为某DNA分子片段结构示意图，下列有关描述错误的是(　　) A.该DNA分子片段中磷酸数＝脱氧核糖数＝含氮碱基数 B.图中的①②③共同组成一个鸟嘌呤脱氧核苷酸 C.A、B链的方向反向平行，DNA呈规则的双螺旋结构 D.DNA单链中相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接 解析　DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸含有一分子磷酸基团、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基，因此DNA分子中碱基数、磷酸数、脱氧核糖数都相等，A正确；分析题图可知，题图中①是胸腺嘧啶脱氧核苷酸的组成部分，所以①②③不能组成一个鸟嘌呤脱氧核苷酸，B错误；每个双链DNA分子中的两条链反向平行，呈双螺旋结构，C正确；分析题图可知，DNA单链中相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接，D正确。 答案　B 4．将一个没有被放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是(　　) A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶3 B.DNA复制后分配到两个子细胞中，其上的基因遵循基因分离定律 C.复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)(m－a)×0.5 D.复制n次形成的含放射性脱氧核苷酸的单链有(2n+1－2)条 解析　该拟核DNA共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，则A＝T＝a，G＝C＝(m－2a)/2。图Ⅰ类型的DNA表明一条链含32P，一条链不含32P；而Ⅱ类型的DNA表明两条链都含32P。该DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶1，A错误。基因分离定律的实质是减数分裂过程中，等位基因随着同源染色体的分开而分离，而大肠杆菌不进行减数分裂，B错误。复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)(m－2a)/2，C错误。 答案　D 5．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噬菌体中胞嘧啶占全部碱基的20% B.M13噬菌体中有DNA聚合酶 C.T2噬菌体DNA分子的一条链中胸腺嘧啶占该链碱基总数的26% D.T2噬菌体DNA分子的一条链中＝13/12 解析　M13噬菌体为单链环状DNA，细胞中的碱基只能被检测出来，无法计算出具体比例，A错误；M13噬菌体的DNA复制是在宿主细胞中进行，DNA聚合酶是宿主细胞的，M13噬菌体自身不含DNA聚合酶，B错误；根据已知信息，T2噬菌体DNA分子的一条链中胸腺嘧啶无法计算出具体比例，C错误；根据题干信息知G＝24%，且A＝T，G＝C，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1，可求出C＝G＝24%，A＝T＝26%，G＋C＝G1＋G2＋C1＋C2＝2(G1＋C1)＝48%，则G1＋C1＝24%，同理可求出A1＋T1＝26%，所以噬菌体DNA分子的一条链中，＝26%÷24%＝13/12，D正确。 答案　D 6．(2025·焦作期中)图中A、B、C表示果蝇细胞核内一个DNA分子上的三个片段。下列叙述错误的是(　　) A.基因A和基因C都是具有遗传效应的DNA片段 B.基因A和基因C的区别在于碱基的种类和排列顺序不同 C.基因间区B不具有遗传效应，但它的基本组成单位仍是脱氧核苷酸 D.基因A和基因C在果蝇染色体上是呈线性排列的 解析　基因A和基因C中碱基种类相同，都是A、T、G、C，基因A和基因C的区别在于碱基的数量和排列顺序不同，B错误。 答案　B 7．下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是(　　) A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端 B.子链的合成过程不需要能量供应 C.DNA每条链的5′端是羟基末端 D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链 解析　子链按照5′→3′方向延伸，故游离的脱氧核苷酸添加到3′端，A正确；子链的合成过程需要消耗能量，B错误；DNA每条链的5′端是磷酸基团末端，3′端是羟基末端，C错误；解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。 答案　A 8．(2025·山东潍坊二中检测)研究表明，并不是所有的R型细菌都能转化为S型细菌，只有处于感受态(易于接受外源DNA片段的状态)的R型细菌才能实现转化。如图是处于感受态的R型细菌转化为S型细菌的过程示意图，其中S型细菌加热后，DNA部分片段成为两条链，其中一条DNA链进入R型细菌内与R型细菌的DNA重组。相关叙述不正确的是(　　) A.③过程中S型细菌的DNA的一条链被DNA酶水解 B.⑤过程表明S型细菌的部分DNA单链整合到R型细菌的DNA上完成重组 C.⑥过程表明重组的DNA进行复制后形成了R型细菌的DNA和S型细菌的DNA D.该转化过程体现了DNA是主要的遗传物质 解析　由图可知，转化的本质是S型细菌的特有基因整合到R型细菌的DNA上，使重组DNA的一条链上具有S型细菌的遗传信息。③过程中S型细菌的DNA进入R型细菌中时是单链进入的，可推知双链DNA的另一条链在DNA酶的作用下被水解了，A正确；由图可知，⑥过程表明重组的DNA，外侧的链复制形成S型细菌的DNA，里侧的链复制形成R型细菌的DNA，最终各自形成不同的菌，C正确；分析该过程示意图，S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌，因此可以体现DNA是S型细菌的遗传物质，但不能体现DNA是主要的遗传物质，D错误。 答案　D 9．(2025·武汉联考)长期以来，关于DNA复制过程中是DNA聚合酶在移动还是DNA链在移动，一直存在争论，一种观点是DNA聚合酶沿着DNA链移动；另一种观点则是DNA链在移动，而DNA聚合酶不动。科学家给枯草芽孢杆菌的DNA聚合酶标上绿色荧光，在不同条件下培养，观察荧光在细胞中的分布，发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点，位点个数如表所示。下列说法错误的是(　　) 组别 营养物 含有下列荧光位点个数的细胞比例(%) 0 1 2 3 4 ① 琥珀酸盐 24 56 19 0.08 <0.08 ② 葡萄糖 3 43 41 9 3.6 ③ 葡萄糖＋氨基酸 2 33 32 22 10 A.DNA复制过程需要脱氧核苷酸为原料，并消耗能量 B.DNA聚合酶只能以DNA单链为模板合成其互补链 C.上述实验结果中绿色荧光的分布情况支持第二种观点 D.根据结果可推测枯草芽孢杆菌的分裂速度：①<③<② 解析　分析题干信息可推测DNA复制时DNA聚合酶不动，DNA链移动；含有荧光位点个数多的细胞比例越大，说明DNA复制越快，枯草芽孢杆菌的分裂速度也越快。DNA复制为半保留复制，以DNA的每条链为模板合成碱基互补的子链，所以DNA聚合酶只能以DNA单链为模板合成其互补链，B正确；科学家给枯草芽孢杆菌的DNA聚合酶标上绿色荧光，在不同条件下培养，观察荧光在细胞中的分布，发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点，说明DNA复制时是DNA链在移动，而DNA聚合酶不动，C正确；DNA复制时需要DNA聚合酶的催化，含有荧光位点个数多的细胞比例越大，说明细胞分裂越旺盛，根据表格数据可推测，枯草芽孢杆菌的分裂速度①<②<③，D错误。 答案　D 10．赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌证明DNA是遗传物质的一组实验中，用32P标记噬菌体的DNA，实验过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该组实验说明噬菌体进入大肠杆菌的物质只有DNA B.完成该组实验需要先用含32P的培养基培养噬菌体 C.含32P的新噬菌体的DNA的两条链都含有32P标记 D.保温时间过长或过短，都会影响上清液的放射性 解析　该组实验用32P标记噬菌体的DNA，离心后32P主要在沉淀物中且新噬菌体中检测到32P，说明噬菌体的DNA进入大肠杆菌，但不能证明其他物质未进入大肠杆菌，A错误；实验所用的噬菌体为病毒，病毒需要寄生在宿主细胞中，不能直接用含32P的培养基培养，B错误；亲代噬菌体的DNA被32P标记，DNA复制时利用的是不带32P标记的大肠杆菌的脱氧核苷酸，由于DNA的半保留复制，含32P的新噬菌体的DNA只有一条链上有32P标记，C错误；保温时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放，搅拌离心后分布在上清液中，使上清液放射性偏高；保温时间过短，部分亲代噬菌体还未来得及侵染大肠杆菌，搅拌离心后分布在上清液中，使上清液放射性偏高，故保温时间过长或过短，对实验结果均有影响，都会使上清液的放射性偏高，D正确。 答案　D 11．(2025·亳州期末)复制泡是DNA进行同起点双向复制时形成的。在复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构，就称为复制叉。如图为DNA复制时，形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a～h代表相应位置。下列相关叙述错误的是(　　) A.根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的3′端 B.图中e处子链的合成与f处子链的合成都用到了DNA聚合酶 C.若一条母链中(A＋T)有m个，则另一条母链中(A＋T)也有m个 D.若某DNA复制时形成了n个复制泡，则该DNA上应有2n个复制叉 解析　子链的延伸方向是5′→3′，且子链与模板链是反向平行关系，因此，根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的5′端，A错误；若一条母链中(A＋T)有m个，由于这两条母链是互补关系，互补链间A1＝T2，T1＝A2，A1＋T1＝T2＋A2，则另一条母链中(A＋T)也有m个，C正确；图中显示一个复制泡会出现两个复制叉，因此若某DNA复制时形成了n个复制泡，则该DNA上应有2n个复制叉，D正确。 答案　A 12．一个用15N标记的DNA在含14N的培养液中培养，让其连续复制3次，再将全部复制产物置于试管内进行离心，图中分别代表复制1次、2次、3次后的分层结果的是(　　) A.c、e、f B．a、e、b　 C.a、b、d D．c、d、f 解析　DNA分子的复制方式是半保留复制，一个用15N标记的DNA在含14N的培养液中培养，复制1次后，每个DNA分子的一条链含15N，一条链含14N，离心后全部位于中间层(中密度区)，对应图中的c；复制2次后，产生4个DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子为2个，只含14N的DNA分子为2个，离心后一半位于中间层(中密度区)，一半位于上层(小密度区)，对应图中的e；复制3次后，产生8个DNA分子，其中含15N和14N的DNA分子为2个，只含14N的DNA分子为6个，离心后1/4位于中间层(中密度区)，3/4位于上层(小密度区)，对应图中的f，故选A。 答案　A 13．某双链DNA分子含有1 000个碱基对，其中一条链上(A＋T)占该链碱基总数的3/5，用15N标记该DNA分子，并在含14N的培养基中连续复制四次，下列叙述错误的是(　　) A.含15N的脱氧核苷酸链共有2条 B.含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的7/8 C.每个DNA分子含有氢键2 400个 D.消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6 000个 解析　依据DNA分子的半保留复制可知：用15N标记的一个DNA分子在含14N的培养基中连续复制四次所产生的16个DNA分子中，含15N的脱氧核苷酸链共有2条，每个DNA分子都含有14N，即含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的100%，A正确，B错误；含有1 000个碱基对的该DNA分子，其中一条链上(A＋T)的碱基总数为＝1 000×3/5＝600个，依据碱基互补配对原则可推知，该链上的碱基A、T、C、G分别与其互补链上的碱基T、A、G、C相等，进而推知：在该DNA分子中，A＝T＝600个，C＝G＝400个，又因为在双链DNA分子中，A与T之间有2个氢键， G与C之间有3个氢键，所以每个DNA分子含有的氢键数目为2×600＋3×400＝2 400个，该DNA分子连续复制四次，消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目＝(24－1)×400＝6 000个，C、D正确。 答案　B 14．(2025·江西南昌模拟)某DNA(全部为14N)含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。该DNA分子用15N标记过的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图1；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图2，则下列有关分析完全错误的是(　　) A.W层中被15N标记的胞嘧啶有3150个 B.X层中全部是仅被14N标记的DNA分子 C.W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1 D.X层中含有的氢键数是Y层的1/3 解析　图2是DNA解旋后，单链的离心结果，1个DNA分子复制了3次，共有23×2＝16(条)链，W层中全部是被15N标记的链，有16－2＝14(条)，相当于7个DNA分子；其中1个DNA分子中胞嘧啶占(1－35%×2)÷2＝15%，因此W层中被15N标记的胞嘧啶有3000×15%×7＝3150(个)，A正确；图1是DNA分子的离心结果，由于DNA复制为半保留复制，因此X层中全部是14N/15N­DNA，B错误；W层中全部是被15N标记的链，有16－2＝14(条)，Z层中全部是被14N标记的链，有2条，每条链所含的核苷酸数相同，因此W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1，C正确；X层中全部是14N/15N­DNA，有2个，Y层中全部是15N/15N­DNA，有23－2＝6(个)，每个DNA分子中氢键数相同，因此X层中含有的氢键数是Y层的1/3，D正确。 答案　B 15．某研究人员进行“噬菌体侵染细菌的实验”时，分别用同位素32P、35S、18O和14C 对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记，第一组：用35S标记噬菌体、用32P标记大肠杆菌；第二组：未被标记的噬菌体、用18O标记大肠杆菌；第三组：用14C标记噬菌体、未被标记的大肠杆菌。实验过程中大肠杆菌均未发生裂解，下列分析正确的是(　　) ①第一组中，子代噬菌体均不含有35S，但均含有32P ②第二组中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素有18O和16O ③一般来说，第三组中，子代噬菌体的DNA分子中不一定含有14C ④第二、三组经一段时间保温后离心，两组在沉淀物和上清液中均能检测到放射性 A.①③　　　　　 B．①④ C.②③ D．②④ 解析　在第一组实验中，由于寄主大肠杆菌用32P标记，用35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，所以从细菌体内合成的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数为100%、0，①正确；第二组实验中，合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，所以子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O，②错误；一般来说，第三组实验中，由于DNA 分子的半保留复制，亲代DNA分子进入寄主细胞后复制多次，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C的母链，③正确；第二组与第三组实验经过一段时间培养后离心，由于大肠杆菌均未发生裂解，所以第二组检测到放射性的主要部位是沉淀物，第三组检测到放射性的部位是沉淀物和上清液，④错误。 答案　A 二、选择题(本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。) 16．关于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，一些科学家认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用，形成荚膜，而不是起遗传作用”。同时代的生物学家从S型肺炎链球菌中分离出一种抗青霉素的突变型(抗—S，产生分解青霉素的酶)，提取它的DNA，将该DNA与对青霉素敏感的R型细菌(非抗—R)共同培养。结果发现，某些非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传，从而否定了一些科学家的错误认识。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A.缺乏对照实验，所以不能支持艾弗里的结论 B.证明了DNA是主要的遗传物质 C.实验巧妙地选用了抗青霉素这一性状作为观察指标 D.证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化 解析　将DNA与对青霉素敏感的R型细菌(非抗—R)共同培养，非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传，说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，能支持艾弗里的结论，A错误；该实验与艾弗里的实验都证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，B错误；根据题干信息，实验选用了抗青霉素这一性状作为观察指标，从而可以判断非抗—R型细菌是否发生了转化，C正确；青霉素抗性与荚膜形成无关，证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化，D正确。 答案　CD 17．在DNA复制过程中，DNA聚合酶只能延长已存在的DNA链，而不能从头合成DNA链。复制时在DNA模板上先合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶从RNA引物3′端开始合成新的DNA链，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.解旋酶可破坏DNA单链相邻碱基间的氢键 B.新合成的两条子链延伸方向都是由5′端到3′端 C.DNA复制过程中不可能存在A、U碱基互补配对现象 D.若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子某条单链中C＋G占40% 解析　DNA单链相邻碱基间是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接的，解旋酶可破坏DNA双链碱基间的氢键，A错误；据题意可知，DNA聚合酶从RNA引物3′端开始合成新的DNA链，因此新合成的两条子链延伸方向都是由5′端到3′端，B正确；据题意可知，DNA复制时需要在DNA模板上先合成一段RNA引物，RNA引物能与DNA结合，因此，存在A、U碱基互补配对现象，C错误；若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子中C＋G＝1－60%＝40%，某条单链中C＋G占40%，D正确。 答案　AC 18．用DNA双链均被32P 标记的一个T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了M个子代T2噬菌体。下列有关叙述不正确的是(　　) A.用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同 B.这M个子代T2噬菌体中，含32P的T2噬菌体所占的比例为M－2/M C.若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代 D.经过培养，得到的M个子代T2噬菌体中有3/4含有35S 解析　用32P 标记T2噬菌体需要先标记大肠杆菌，用35S 标记大肠杆菌可以直接把大肠杆菌置于普通培养基上培养，A错误；这M个子代T2噬菌体中，含32P 的T2噬菌体所占的比例为2/M，B错误；若子代T2噬菌体均同时含32P 和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代，C正确；T2噬菌体合成子代噬菌体的蛋白质外壳的原料来自大肠杆菌，而大肠杆菌被35S标记，故M个子代T2噬菌体全部含35S，D错误。 答案　ABD 19．亲代链分开及新生DNA开始复制处称为复制子，真核生物的核DNA包含多个复制子，每个复制子都有自己的起始点(下图中1～6)，每个起始点均富含AT序列。通常每个复制子从起始点开始复制形成复制泡，在复制泡的相遇处，新生DNA融合成子代DNA。下列叙述错误的是(　　) A.图中的6号起始点是最晚开始解旋的 B.起始点富含GC序列，有利于DNA的解旋 C.复制泡中两个新生DNA的子代链的碱基序列相同 D.核DNA中包含多个复制子，可以提高DNA复制的效率 解析　DNA上不同复制泡大小不同表示不同复制子起始复制的时间不同，复制泡越大，复制的起始时间越早，据图可知，6号起始点对应的复制泡最小，因此是最晚开始解旋的，A正确；碱基A与T之间有两个氢键，而G与C之间有三个氢键，因此起始点富含AT序列，有利于DNA的解旋，B错误；子链和母链之间遵循碱基互补配对原则，两条母链的碱基序列互补，因此复制泡中两个新生DNA的子代链的碱基序列也互补，C错误；核DNA是多起点复制，其中包含多个复制子，可以提高DNA复制的效率，D正确。 答案　BC 20．用分别被32P和35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的细菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液和沉淀物中的放射性。据图判断下列叙述正确的是(　　) A.32P和35S标记T2噬菌体的位置分别为图1中的①④ B.用32P标记T2噬菌体，增殖n代后(n＞3)子代T2噬菌体大部分带有放射性 C.若图2 C中含有较高放射性，则B中也可能检测到放射性 D.被35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，搅拌不充分会使沉淀物中放射性强度升高 解析　32P标记的是T2噬菌体的DNA，而DNA分子由磷酸、脱氧核糖和碱基组成，其中只有磷酸基团中含有磷，因此在图1中标记元素所在部位是①磷酸；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质，蛋白质由氨基酸组成，氨基酸中只有R基团中可能存在S元素，因此在图1中标记元素所在部位是④，A正确；DNA为半保留复制，用32P标记T2噬菌体，侵染未被标记的细菌，增殖n代后(n＞3)，子代T2噬菌体只有少部分带有放射性，B错误；C为沉淀物，若含有较高放射性，说明T2噬菌体被32P标记，可能有少量被32P标记的T2噬菌体DNA未进入细菌中，经离心后处于上清液中，使B上清液能检测到放射性，C正确；被35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，若搅拌不充分，少部分未与细菌分离的噬菌体外壳吸附在细菌表面进入到沉淀物中，沉淀物中会出现放射性，D正确。 答案　ACD 三、非选择题(本题共5小题，共55分。) 21．(11分)研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。新病毒出现后，科研人员首先要确定该病毒的核酸种类和结构类型。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法，回答下列问题： (1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，再感染其宿主或宿主细胞，若宿主不患病或在宿主细胞内检测不到子代病毒，则新病毒为DNA病毒。 (2)侵染法：将________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种____，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为______病毒。 (3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析。若含T，且________，则说明该病毒的核酸是单链DNA；若含T，且________，则该病毒的核酸最可能是双链DNA；若含U，且________，则说明该病毒的核酸是单链RNA；若含U，且A＝U，则该病毒的核酸最可能是双链RNA。 (4)最终测定新病毒为单链RNA病毒，研究人员依据该病毒的核酸种类和结构类型，初步判断研制此病毒的疫苗会很困难，原因可能是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)酶有专一性。若新病毒为DNA病毒，用DNA(DNA水解)酶与病毒混合培养一段时间后，DNA酶水解DNA，在宿主细胞中不能检测到子代病毒。(2)根据DNA和RNA的异同，可用放射性同位素标记碱基的方法，探究该病毒是DNA病毒还是RNA病毒。实验思路为设置两组实验，将该病毒的宿主细胞分别培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶(记为甲组)和尿嘧啶(记为乙组)的培养基中，然后分别接种该病毒，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若甲组收集的子代病毒不含放射性而乙组有放射性，则该病毒为RNA病毒。(3)DNA病毒的核酸特有的碱基为胸腺嘧啶，对新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析，若含T，且A≠T，则说明该病毒的核酸是单链DNA；若含T，且A＝T，则该病毒的核酸最可能为双链DNA；RNA病毒的核酸特有的碱基为尿嘧啶，对新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析，若含U，且A≠U，则说明该病毒的核酸是单链RNA；若含U，且A＝U，则该病毒的核酸最可能为双链RNA。(4)RNA病毒不能通过接种疫苗来长期有效预防，原因是疫苗具有专一性，只对特定的病原体有效，而该病毒为RNA单链病毒，结构不稳定，容易发生变异。 答案　(1)DNA(DNA水解)　(2)该病毒的宿主细胞　该病毒　RNA (3)A不等于T　A＝T　A不等于U　 (4)单链RNA分子结构不稳定，容易产生变异，进而使疫苗对变异后的病毒无效 22．(11分)(2025·湖南株洲期中)如图，某班级开展制作DNA双螺旋结构模型的活动，体验科学家构建模型的过程。下图是某学习小组制作模型的流程图，请分析回答下列问题： (1)由图1的配件构成的图2的结构的名称为________________。图4中①所示配件的中文名称是________________。 (2)脱氧核苷酸链按________________平行方式盘旋成双螺旋结构。________________和________________交替连接构成基本骨架。 (3)各成员制作的模型彼此不同，体现了DNA分子的多样性，其主要原因是________________的排列顺序千变万化。 (4)图4中有一处错误，请写出正确的配对方式：________________，原因是碱基配对要遵循________________原则。 (5)假如某DNA分子中一条链A＋C和T＋G的比值为b，则互补链中该比值为________，整个DNA分子中该比值为__________。 解析　(1)在制作DNA双螺旋结构模型活动中，由图1的配件(磷酸、脱氧核糖、碱基)构成的图2的结构称为脱氧核苷酸。DNA分子中两条链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，即A与T配对、G与C配对，因此图4中①表示碱基C，中文名称为胞嘧啶。(2)脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，其中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架。(3)各成员制作的模型彼此不同，体现了DNA分子的多样性，其主要原因是碱基的排列顺序千变万化。(4)由于碱基配对要遵循碱基互补配对原则，即A—T、G—C，所以图4中碱基配对有一处错误，即T—T应为A—T或T—A。(5)假如某DNA分子中一条链A＋C和T＋G的比值为b，根据碱基互补配对原则，则互补链中该比值为1/b，整个DNA分子中该比值为1。 答案　(1)脱氧核苷酸　胞嘧啶　(2)反向　脱氧核糖　磷酸　(3)碱基 (4)A—T(或T—A)　碱基互补配对　(5)1/b　1 23．(11分)关于DNA分子的复制方式主要有两种假说，如图1所示。科学家运用离心、DNA紫外光吸收光谱等方法对此进行研究，实验基本操作及结果如图，请回答下列问题： 图1 图2 (1)将大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液(图2 A)中培养一段时间，使大肠杆菌繁殖多代(大肠杆菌约20分钟繁殖一代)。培养液中的N可被大肠杆菌用于合成________________，进一步作为DNA复制的原料。此外，DNA复制还需要模板、能量、________________酶、________________酶等条件。 (2)从上述培养液中取部分菌液，提取大肠杆菌DNA(图2 A)。经离心后，测定溶液的紫外光吸收光谱，结果如图3 a所示，峰值出现在离心管的P处。该步骤的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 图3 注：紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多。 (3)将上述培养的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中继续培养(图2 B)。在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取大肠杆菌DNA，经离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图3中b、c、d所示。 ①若全保留复制这一假说成立，则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点P的关系为________。 A.峰值个数为1，峰值出现在Q点的位置 B.峰值个数为1，峰值出现在P点的位置 C.峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点上方 D.峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点的位置 ②现有实验结果________(填“可以”或“不可以”)否定全保留复制假说。 (4)科学家继续测定了大肠杆菌在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟时的紫外光吸收光谱。若半保留复制假说成立，则40分钟时的紫外吸收光谱结果如何？请在图4 e框中绘制相应的预期结果。 图4 (5)含有100个碱基的某DNA分子片段，内有30个鸟嘌呤。若该DNA分子连续复制2次，则需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个。 解析　(2)据题图可知，图2 A中是用15N标记大肠杆菌的DNA分子，经过一段时间培养后DNA分子的两条链均带上15N标记，经离心后DNA分子会靠近试管的底部，该步骤的主要目的是以此为对照观察DNA复制一代并经离心后试管中DNA分子如何分布来进一步确定DNA复制的方式，若试管中没有出现位置不同的两条带，就可以排除全保留复制。(3)①若DNA的复制方式为全保留复制，则20分钟后(DNA复制一代)会出现15N/15N­DNA和14N/14N­DNA两种数量相等的DNA分子，显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，一个峰值(15N/15N­DNA)出现在P点的位置，另一个峰值(14N/14N­DNA)出现在Q点(15N/14N­DNA)上方，故选C。②现有实验结果与全保留复制的特点不符，故可以否定全保留复制假说。(4)若DNA复制方式为半保留复制，则40分钟后(DNA复制2代)会出现15N/14N­DNA和14N/14N­DNA两种数量相等的DNA分子，显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，分别在Q点和Q点的上方，预期结果图见答案。(5)已知1个DNA分子片段具有100个碱基，其中含有30个鸟嘌呤(G)，根据碱基互补配对原则，G＝C＝30个，则A＝T＝(100－30×2)÷2＝20(个)，若该DNA分子连续复制2次，则需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目＝(22－1)×20＝60(个)。 答案　(1)脱氧(核糖)核苷酸　解旋　DNA聚合 (2)提取原始的亲代DNA分子，以此作为验证DNA复制方式的对照组　(3)①C　②可以 (4)如图所示 (5)60 24．(11分)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA—Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。 回答下列问题： (1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是__________________________。 (2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是__________________。 (3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA________。 (4)该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是__________。 解析　(1)合成DNA时，dATP先水解成腺嘌呤脱氧核苷酸，远离A的β位和γ位的磷酸基团脱离形成游离的磷酸，只有α位的磷酸基团会参与形成DNA，因此要制备32P标记的DNA片段甲，所用dATP的α位的磷酸基团中的磷必须是32P。(2)RNA分子可能会与DNA片段甲进行碱基互补配对形成杂交分子，从而对基因在染色体上的定位造成干扰。 答案　(1)合成DNA时，dATP先水解成腺嘌呤脱氧核苷酸，远离A的β位和γ位的磷酸基团脱离形成游离的磷酸，只有α位的磷酸基团会参与形成DNA　(2)避免RNA与DNA片段甲形成杂交分子，对基因在染色体上的定位造成干扰　(3)解旋　(4)DNA酶 25．(11分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异性DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题： (1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示，DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的________键，从而产生切口，随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的________为原料，合成荧光标记的DNA探针。 (2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中______键断裂，形成单链。随后在降温复性过程中，探针的碱基按照________原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有________条荧光标记的DNA片段。 (3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组，已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交，则在其F1有丝分裂中期的细胞中可观察到________个荧光点；在减数分裂Ⅰ形成的两个子细胞中分别可观察到________个荧光点。 解析　(1)根据题意和图示分析可知：DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的磷酸二酯键，从而产生切口，形成一段一段的DNA分子片段。在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的四种脱氧核苷酸为原料，合成荧光标记的DNA探针。(2)DNA分子是双链结构，通过氢键连接，将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中氢键断裂，形成单链，随后在降温复性过程中，探针的碱基按照A—T、C—G的碱基互补配对原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链，所以最多可有4条荧光标记的DNA片段。(3)由于AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记，若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交，则在其F1有丝分裂中期的细胞(AABC)中可观察到6个荧光点，在减数分裂Ⅰ形成的两个子细胞中分别可观察到含A和含AB的2和4个荧光点。 答案　(1)磷酸二酯　脱氧核苷酸　(2)氢　碱基互补配对　4　(3)6　2和4 学科网（北京）股份有限公司 $