专题03 遗传的分子基础（期中专题汇编）高一生物下学期人教版

专题03 遗传的分子基础 2大高频考点概览 考点01 人类探索遗传物质的历程 考点02 DNA分子的结构和复制 地 城 考点01 人类探索遗传物质的历程 一、单选题 1．(24-25高一下·河北唐山NT20名校联考·期中)下列相关生物遗传物质的叙述，正确的是（　　） A．噬菌体侵染细菌实验，证明DNA是主要遗传物质 B．格里菲思根据实验结果推断加热杀死的S型菌含有转化因子 C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“加法原理” D．烟草花叶病毒的遗传物质是DNA 2．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)细菌的转移因子（一种小型环状双链DNA）携带有编码在其细胞表面产生菌毛的基因。在细菌接合实验中，具有转移因子的细菌可作为供体，缺乏转移因子的细菌只能作受体，供体通过菌毛与受体结合后转移因子进行转移同时复制，得到转移因子的细菌也可产生菌毛。下列叙述错误的是（　　） A．该转移因子不具有游离的磷酸基团 B．细菌接合实验不能说明DNA是细菌的遗传物质 C．推测细菌群体短期内产生集体抗药性可能与转移因子有关 D．编码菌毛产生的基因的表达和复制在同一场所进行 3．(24-25高一下·河北沧州四县多校联考·期中)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑 B．通过实验②，鼠2的血液中只能分离出活菌乙 C．加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙 D．鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌乙 4．(24-25高一下·辽宁七校协作体·期中)图甲是肺炎链球菌的体内转化实验，图乙是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个实验的分析正确的是（　　） A．图甲中将 R 型活细菌和 S 型死细菌的混合物注射到小鼠体内，R 型细菌向 S型细菌发生了转化 B．图乙中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气，离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离 C．肺炎链球菌的体内转化实验和噬菌体侵染细菌的实验思路是相同的 D．若用无放射性标记的噬菌体侵染体内含 35S 标记的细菌，短时间培养，离心后放射性主要分布在上清液中 5．(24-25高一下·山西孝义·期中)如图表示某生物兴趣小组做的肺炎链球菌的转化实验，下列相关叙述错误的是（    ） A．DNA酶的作用是水解S型菌的DNA B．结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数 C．该实验证明DNA是S型菌的遗传物质 D．结果2中全部为R型肺炎链球菌 6．(24-25高一下·山东潍坊部分县·期中)科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成。下列证明蛋白质和DNA哪一种是遗传物质的实验，说法正确的是（　　） A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验，证明了加热致死的S型菌株的DNA分子可使R型活菌从无致病性转化为有致病性 B．艾弗里肺炎链球菌转化实验，利用自变量控制的“加法原理”，证明DNA是转化因子 C．T2噬菌体侵染细菌的实验，证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，不是蛋白质 D．烟草花叶病毒侵染烟草的实验，证明了RNA是病毒的主要遗传物质 7．(24-25高一下·河南商丘民权县商师联盟·期中)1952年，美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，完成了“噬菌体侵染细菌”实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（    ） A．利用了含有32P或35S的培养基培养T2噬菌体 B．实验证明了大肠杆菌和T2噬菌体的遗传物质都是DNA C．用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其子代噬菌体中含有35S D．32P标记的T2噬菌体侵染实验过程中保温时间过短或过长都可能导致上清液中放射性变强 8．(24-25高一下·山东临沂·期中)如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列叙述错误的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验不能证明DNA是遗传物质 B．赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体与用35S标记噬菌体实验结果不同 C．只用32P标记噬菌体，上清液中放射性升高可能跟保温时间有关 D．科学家从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，据此提出病毒的遗传物质均为RNA，进而说明DNA是主要的遗传物质 9．(24-25高一下·浙江台州六校联盟·期中)用32P标记的T2噬菌体侵染细菌的部分实验过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．过程①使用的培养基通常含有用32P标记的核糖核苷酸 B．过程②培养时间不可过长，以避免子代噬菌体从细菌中释放 C．过程④可在过程③的基础上直接离心，以获得沉淀物和上清液 D．过程⑤在底层细菌和上层培养液中均能检测到放射性同位素 10．(24-25高一下·浙江三锋联盟·期中)下图为肺炎链球菌的三组转化实验，相关叙述错误的是（　　） A．甲组实验出现S型细菌，推测S型细菌中存在能使R型细菌转化为S型细菌的物质 B．乙组实验中S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌后可整合到R型菌的DNA中 C．乙组和丙组实验结果说明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA，蛋白质不是遗传物质 D．上述实验运用了细菌培养技术进行体外转化实验，减少了体内无关变量的干扰 二、非选择题 11．(24-25高一下·江苏苏州常熟·期中)噬菌体是一种细菌病毒，是生物学研究中常用的一种实验材料。下面是科研人员进行的一系列关于噬菌体的实验。请回答下列问题： I. 绿脓杆菌是一种临床上较常见的致病细菌。科研人员欲利用噬菌体来杀灭高耐药性绿脓杆菌，将噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳重组获得重组噬菌体，噬菌体JG、噬菌体PaP1、重组噬菌体对不同类型（PA1、PAO1）的绿脓杆菌的吸附率如下图1所示。 (1)据上述实验结果推测，噬菌体JG对绿脓杆菌______（填“PA1”或“PAO1”）的杀灭效果更好，重组噬菌体侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代噬菌体对绿脓杆菌______（填“PA1”或“PAO1”）的吸附率更高。 (2)据上述实验结果推测，噬菌体对绿脓杆菌的吸附率主要取决于噬菌体的_________（填“蛋白质外壳”或“DNA”）。 (3)有人认为上述实验还不够严密，为保证实验的科学性，增强实验的说服力，应增设D组，具体做法是用_________侵染不同类型（PA1、PAO1）的绿脓杆菌，测定该重组噬菌体对不同类型（PA1、PAO1）的绿脓杆菌的吸附率，支持上述推测的预期实验结果是_________。 II. 某生物兴趣小组在模拟蔡斯和赫尔希的实验时，观察了35S标记的噬菌体（甲组）和32P标记的噬菌体（乙组）保温时间长短与上清液的放射性高低的关系。 (4)下列曲线图中，能正确反映甲、乙实验结果的分别是_________、_________。 (5)此实验中利用放射性同位素标记的目的是_________。若测得放射性同位素主要分布在离心管的上清液中，则获得该实验中标记的噬菌体的培养方法是_________。如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的DNA中能找到的放射性同位素是_________。 12．(24-25高一下·河北唐山NT20名校联考·期中)赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和 DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，并检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。回答下列问题： (1)实验中搅拌的目的是______，搅拌5min后上清液中32P的含量仍有30%的原因可能是______。 (2)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是______，如果明显低于100%，则上清液放射性物质32P的含量会______。如果在35S标记组中出现离心后沉淀物中有一定放射性的现象，可能的原因是______。 (3)图为某T2噬菌体DNA结构的一部分。每个双链DNA分子片段中含有______个游离的磷酸基团。5上与游离的磷酸基团相连的碳是_______（填“3'”或“5'”）。7的名称是______，8的名称是______，DNA分子的特异性指的是_______。 地 城 考点02 DNA分子的结构和复制 一、单选题 1．(24-25高一下·河南商丘民权县商师联盟·期中)下列关于DNA分子复制的相关叙述错误的是（    ） A．DNA分子复制时子链的延伸方向均为5′→3′ B．DNA分子复制时解旋酶可作用于氢键 C．DNA分子复制只能发生在细胞核中 D．某DNA分子复制4次可产生16个DNA分子 2．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)如图所示是中心法则的图解，下列相关叙述不正确的是（　　） A．过程a可发生在有丝分裂前的间期 B．b过程分别需要解旋酶和RNA聚合酶等参与 C．HIV是逆转录病毒，d过程需要逆转录酶催化 D．过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对 3．(24-25高一下·贵州黔西南州顶兴高级中学·期中)如图为一个双链DNA片段的平面结构示意图。下列相关叙述正确的是（    ） A．①和②所代表的碱基名称分别为胞嘧啶和胸腺嘧啶 B．图中的字母“A”和ATP中的字母“A”都代表腺嘌呤 C．DNA单链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接 D．若某核酸分子中嘌呤总数等于嘧啶总数，则该分子一定是双链DNA 4．(24-25高一下·河北唐山NT20名校联考·期中)下列有关DNA分子结构的叙述错误的是（　　） A．一个双链DNA分子含碱基对C—G比例越高，结构越稳定 B．DNA分子彻底水解后可得到6种小分子物质 C．磷酸与核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架 D．双链DNA分子中一条链（A+C）/（G+T）的比值与互补链该比值互为倒数 5．(24-25高一下·环际大联考”逐梦计划“·期中)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，不正确的是（　　） A．④为胞嘧啶脱氧核苷酸 B．⑨的数量与脱氧核苷酸的种类和数量有关 C．若一条单链中G和C共占1/2，则DNA分子中G占1/4 D．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′ 6．(24-25高一下·河南信阳·期中)如图为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能，冈崎片段是新合成的不连续的DNA片段。下列相关叙述错误的是（    ） A．DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点 B．rep蛋白的作用是破坏A与T、C与G之间的氢键 C．正在合成的子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致 D．推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对 7．(24-25高一下·浙江温州十校联合体·期中)为证明DNA复制的方式为半保留复制而不是全保留复制，科学家利用大肠杆菌进行了相关实验：将大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养若干代，再将其转移到14NH4Cl培养液中培养，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA带的位置。其中14N-DNA相对分子质量为a，15N-DNA相对分子质量为b。下图表示几种可能的离心结果，以下说法错误的是（　　） A．该实验主要利用的是同位素标记法和密度梯度离心技术 B．如果DNA为全保留复制，则DNA带的分布应如图中试管C所示 C．如果DNA是半保留复制，则大肠杆菌增殖3代后，含14N的DNA分子占3/4 D．子四代大肠杆菌DNA分子的平均相对分子质量是（15a+b）/16 8．(24-25高一下·山东潍坊部分县·期中)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）。科学家以大肠杆菌为实验材料，通过图2实验对相关假说进行验证，下列有关说法错误的是（　　） A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定不是全保留复制 B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是半保留复制 C．将每一代的DNA加热使其均成为单链后再离心，出现一条1条轻带和1条重带，说明复制方式可能是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/4 9．(24-25高三上·河北唐山玉田县·期中)将某哺乳动物（2n=42）的精原细胞的核DNA用32P标记，然后将该细胞置于含31P的培养液中培养并进行两次有丝分裂。再另取该哺乳动物的精原细胞的核DNA用32P标记，然后将该细胞置于含31P的培养液中培养并进行减数分裂。下列有关叙述错误的是（    ） A．第一次有丝分裂产生的精原细胞中每条染色体和每个核DNA分子均含有32P标记 B．初级精母细胞中每条染色单体均被32P标记，但核DNA链中只有1/2被32P标记 C．第二次有丝分裂产生的精原细胞中最多有21条染色体被32P标记 D．精细胞中的每条染色体和每个核DNA分子均含有32P标记 二、非选择题 10．(24-25高一下·云南昆明·期中)罗平油菜花吸引着各地游客的到来，油菜是一种常见且可观赏的油料作物。如图甲表示该种植物某细胞内遗传信息传递的示意图，图中①、②、③表示生理过程；该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运向种子后有两条转变途径，如图乙所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。浙江省农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油菜，产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题： (1)图甲中①、②、③所代表的三个过程分别是______。②过程所需的酶是______，其发生的主要场所是_______。③过程中一个mRNA可以相继结合多个核糖体的意义是______。 (2)与①过程相比，②过程特有的碱基互补配对方式是_______；据图甲、乙分析，你认为在生产中能提高油菜产油率的基本思路是______。 11．(24-25高一下·山东潍坊部分县·期中)如图为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图，粗线代表母链（a链和b链），细线代表子链（注：一条子链的合成是连续的，称为前导链；另一条子链的合成是不连续的称为后随链，子链只能在已有核苷酸链的3′端添加脱氧核苷酸而延长）。端粒是位于染色体末端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，科学研究发现端粒随着细胞分裂的进行逐渐缩短可能与DNA的复制方式密切相关。 (1)图示复制过程发生的场所是________，据图写出DNA复制的特点________（写两个）。 (2)图中酶E为______，该酶移动方向与前导延伸的方向________（填“相同”或“相反”）。复制过程还需要DNA聚合酶，其作用为________。 (3)DNA复制结束后，需去除所有RNA引物，并由DNA片段继续延伸填补相应缺口。去除引物________（填编号）核苷酸链无法延伸，造成端粒缩短，理由可能是_________。 12．(24-25高一下·云南昆明·期中)DNA指纹技术广泛应用于现代刑侦领域以确定罪犯身份。下图甲是DNA分子平面结构示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。 请据图回答下列问题： (1)填出图甲中部分结构的名称：②________、③______、⑤_______。 (2)DNA指纹技术利用了DNA分子的_______性，不同的DNA分子储存的遗传信息不同是因为_____。 (3)某DNA分子含有48502个碱基对，而子链延伸的速度为105个碱基对/min，则此DNA分子完成复制约需要30s．而实际只需要16s．根据图乙分析，这是因为_______；在此过程中，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制特点是________。 (4)若某DNA分子的一条链上，腺嘌呤占比是胞嘧啶占比的1.4倍，二者在该链的数量之和占整个DNA分子碱基总数的24%，则此DNA分子另一条链上的胸腺嘧啶占该DNA分子碱基总数的________。 13．(24-25高一下·江苏苏州常熟·期中)下图1是蚕豆线粒体DNA复制（方式一）、叶绿体DNA复制（方式二）、核DNA复制（方式三）示意图。请回答下列问题： (1)线粒体DNA的基本组成单位是__________，1个叶绿体环状DNA有__________个游离的磷酸基团。 (2)蚕豆根尖分生区细胞DNA复制的场所有__________，需要的酶有__________。 (3)方式一和方式二DNA复制过程的主要区别是__________。与方式一和方式二相比，方式三复制的主要特点是__________，该种复制方式的优点是__________。 (4)研究者用蚕豆根尖进行DNA复制实验，主要步骤如下： 步骤A 将蚕豆根尖置于添加适量3H标记的胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间。取样检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤B 取出根尖，洗净后转移至不含3H的培养液中，继续培养大约一个细胞周期的时间。取样检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤C 步骤B之后在不含3H的培养液中再继续培养大约一个细胞周期的时间。取样检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤A中，添加3H标记的胸腺嘧啶的目的是标记细胞中的__________分子，中期细胞放射性检测结果符合图2中的__________（填字母）。步骤B中，中期细胞放射性检测结果符合图2中的__________（填字母）。步骤C中，中期细胞放射性检测结果符合图2中的__________（填字母）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 遗传的分子基础 2大高频考点概览 考点01 人类探索遗传物质的历程 考点02 DNA分子的结构和复制 地 城 考点01 人类探索遗传物质的历程 一、单选题 1．(24-25高一下·河北唐山NT20名校联考·期中)下列相关生物遗传物质的叙述，正确的是（　　） A．噬菌体侵染细菌实验，证明DNA是主要遗传物质 B．格里菲思根据实验结果推断加热杀死的S型菌含有转化因子 C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“加法原理” D．烟草花叶病毒的遗传物质是DNA 【答案】B 【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。该实验证明DNA是遗传物质。 3、烟草花叶病毒的感染和重建实验，证明了RNA是遗传物质。 【详解】A．噬菌体侵染实验仅证明了DNA是噬菌体的遗传物质，但“DNA是主要遗传物质”的结论需综合多种实验（如病毒的组装实验等）得出，而非单一实验，A错误； B．格里菲思通过体内转化实验发现，加热致死的S型菌能使R型菌转化为有毒菌株，由此推断S型菌含有“转化因子”，但未明确其本质为DNA，B正确； C．艾弗里的实验通过分别去除S型菌提取物中的DNA、蛋白质等成分，观察转化效果，属于自变量控制的“减法原理”，但题干中“面法原理”表述错误，应为“减法原理”，C错误； D．烟草花叶病毒含RNA和蛋白质，其遗传物质是RNA而非DNA，D错误； 故选B。 2．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)细菌的转移因子（一种小型环状双链DNA）携带有编码在其细胞表面产生菌毛的基因。在细菌接合实验中，具有转移因子的细菌可作为供体，缺乏转移因子的细菌只能作受体，供体通过菌毛与受体结合后转移因子进行转移同时复制，得到转移因子的细菌也可产生菌毛。下列叙述错误的是（　　） A．该转移因子不具有游离的磷酸基团 B．细菌接合实验不能说明DNA是细菌的遗传物质 C．推测细菌群体短期内产生集体抗药性可能与转移因子有关 D．编码菌毛产生的基因的表达和复制在同一场所进行 【答案】B 【详解】A、质粒是环状双链DNA，不具有游离的磷酸基团，A正确； B、细菌接合实验能说明细菌的性状由DNA决定，DNA是细菌的遗传物质，B错误； C、具有转移因子的细菌可作为供体将转移因子传递给更多细菌，若转移因子上有某种抗药基因，则细菌群体短期内将产生集体抗药性，C正确； D、编码菌毛产生的基因存在于质粒上，其表达和复制均在细胞质中进行，D正确。 故选B。 3．(24-25高一下·河北沧州四县多校联考·期中)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑 B．通过实验②，鼠2的血液中只能分离出活菌乙 C．加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙 D．鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌乙 【答案】C 【分析】在格里菲思第四组实验中，加热杀死的S型细菌能将R细菌能转化为S细菌，从而证明已经加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质――“转化因子”。 【详解】A、由实验①可知，活菌甲不会导致鼠1死亡，故活菌甲为R型细菌，R型细菌在培养基上形成的菌落表面粗糙，A错误； B、由实验④可知，活菌乙会导致鼠4死亡，故活菌乙为S型细菌。实验②是将活菌甲（R型细菌）和加热致死菌乙（S型细菌）混合后注射到鼠2体内，加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲（R型细菌）转化成活菌乙（S型细菌），因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和乙，B错误； C、由于实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内，并在鼠2的血液中分离出活菌乙，说明加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙，C正确； D、鼠5死亡的原因是活菌乙（S型细菌）具有致死效应，D错误。 故选C。 4．(24-25高一下·辽宁七校协作体·期中)图甲是肺炎链球菌的体内转化实验，图乙是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个实验的分析正确的是（　　） A．图甲中将 R 型活细菌和 S 型死细菌的混合物注射到小鼠体内，R 型细菌向 S型细菌发生了转化 B．图乙中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气，离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离 C．肺炎链球菌的体内转化实验和噬菌体侵染细菌的实验思路是相同的 D．若用无放射性标记的噬菌体侵染体内含 35S 标记的细菌，短时间培养，离心后放射性主要分布在上清液中 【答案】A 【详解】A、图甲中将R型活细菌和S型死细菌的混合物注射到小鼠体内，R型细菌向S型细菌发生了转化，并表达了S型细菌的遗传性状，A正确； B、搅拌的目的是让侵染的噬菌体和细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体，B错误； C、噬菌体侵染细菌的实验思路是设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能，从而得出正确的结论，而肺炎链球菌的体内转化实验没有将DNA和其它物质分开，C错误； D、若用无放射性标记的噬菌体侵染体内含35S标记的细菌，短时间培养，子代噬菌体的蛋白质含有35S，离心后放射性主要分布在沉淀物中，D错误。 故选A。 5．(24-25高一下·山西孝义·期中)如图表示某生物兴趣小组做的肺炎链球菌的转化实验，下列相关叙述错误的是（    ） A．DNA酶的作用是水解S型菌的DNA B．结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数 C．该实验证明DNA是S型菌的遗传物质 D．结果2中全部为R型肺炎链球菌 【答案】B 【分析】肺炎链球菌转化实验分为活体转化和离体转化，活体转化得到S型菌中存在某种转化因子，使得R型转成S型；离体转化实验分别将S中的物质转入到R型中，得到DNA是S型菌的遗传物质的结论。 【详解】A、DNA酶可以水解DNA，A正确； B、结果1中少数R型菌转化为S型菌，S型肺炎链球菌占少数，B错误； C、该实验证明DNA是S型肺炎链球菌的遗传物质，C正确； D、DNA酶水解S型菌的DNA，故R型菌不会转化为S型菌，结果2中全部为R型肺炎链球菌，D正确。 故选B。 6．(24-25高一下·山东潍坊部分县·期中)科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成。下列证明蛋白质和DNA哪一种是遗传物质的实验，说法正确的是（　　） A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验，证明了加热致死的S型菌株的DNA分子可使R型活菌从无致病性转化为有致病性 B．艾弗里肺炎链球菌转化实验，利用自变量控制的“加法原理”，证明DNA是转化因子 C．T2噬菌体侵染细菌的实验，证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，不是蛋白质 D．烟草花叶病毒侵染烟草的实验，证明了RNA是病毒的主要遗传物质 【答案】C 【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。该实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验证实了加热致死的S型菌株的DNA分子可使R型活菌从无致病性转化为有致病性，即S型链球菌中存在转化因子，但不清楚转化因子是什么物质，A错误； B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中向细胞提取物添加酶，减少了某种物质的影响，利用了减法原理，证明了DNA是转化因子，B错误； C、T2噬菌体侵染细菌的实验，证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，不是蛋白质，该实验中用到了放射性同位素标记法，C正确； D、烟草花叶病毒侵染烟草的实验，证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，D错误。 故选C。 7．(24-25高一下·河南商丘民权县商师联盟·期中)1952年，美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，完成了“噬菌体侵染细菌”实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（    ） A．利用了含有32P或35S的培养基培养T2噬菌体 B．实验证明了大肠杆菌和T2噬菌体的遗传物质都是DNA C．用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其子代噬菌体中含有35S D．32P标记的T2噬菌体侵染实验过程中保温时间过短或过长都可能导致上清液中放射性变强 【答案】D 【详解】1、噬菌体侵染大肠杆菌实验中，搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 2、32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，保温时间过短，部分噬菌体未浸染大肠杆菌，离心后，上清液有放射性；保温时间过长，部分噬菌体增殖后释放出来，离心后，上清液有放射性。35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，搅拌不充分，少量噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，沉淀物中出现放射性。 【分析】A、噬菌体是病毒，不能直接在培养基中培养，需先用含同位素培养基培养大肠杆菌，再用其培养噬菌体。选项A描述的方法错误，A错误； B、该实验仅证明T2噬菌体的遗传物质是DNA，未涉及大肠杆菌遗传物质的验证（大肠杆菌的遗传物质是DNA，但实验未直接证明），B错误； C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，侵染时蛋白质未进入细菌，子代噬菌体的蛋白质由细菌内原料合成，不含35S，C错误； D、32P标记的噬菌体实验中，保温时间过短会导致未注入DNA的噬菌体留在上清液；保温时间过长会导致细菌裂解，子代噬菌体释放到上清液，两者均使上清液放射性增强，D正确。 故选D。 8．(24-25高一下·山东临沂·期中)如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列叙述错误的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验不能证明DNA是遗传物质 B．赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体与用35S标记噬菌体实验结果不同 C．只用32P标记噬菌体，上清液中放射性升高可能跟保温时间有关 D．科学家从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，据此提出病毒的遗传物质均为RNA，进而说明DNA是主要的遗传物质 【答案】D 【详解】A、肺炎链球菌体内转化实验说明，已经被加热杀死S型细菌中，含有某种活性物质—“转化因子”，不能证明DNA是遗传物质，A正确； B、赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体的实验结果中沉淀物的放射性高，35S标记噬菌体的实验结果中上清液放射性高，两者实验结果不同，B正确； C、赫尔希和蔡斯实验中，用32P标记噬菌体的DNA，如果离心前保温时间过长，部分细菌裂解释放出子代噬菌体，会导致上清液中的放射性升高，C正确； D、科学家从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，只能证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能说明所有病毒的遗传物质是RNA，即表明有的生物的遗传物质是RNA，进而总结出DNA是主要的遗传物质，D错误。 故选D。 9．(24-25高一下·浙江台州六校联盟·期中)用32P标记的T2噬菌体侵染细菌的部分实验过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．过程①使用的培养基通常含有用32P标记的核糖核苷酸 B．过程②培养时间不可过长，以避免子代噬菌体从细菌中释放 C．过程④可在过程③的基础上直接离心，以获得沉淀物和上清液 D．过程⑤在底层细菌和上层培养液中均能检测到放射性同位素 【答案】D 【分析】尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。 【详解】A、噬菌体和细菌的遗传物质都是DNA，过程①使用的培养基通常含有用³²P标记的脱氧核苷酸，A错误； B、过程②是标记噬菌体的过程，该过程中时间应足够长，以保证所有噬菌体均被32P标记，B错误； C、过程③是噬菌体侵染细菌的过程，过程④是离心，离心之前应先搅拌，使噬菌体和大肠杆菌分离，C错误； D、用32P 标记的 T2噬菌体是标记噬菌体的DNA，未注入的噬菌体会使上清液出现放射性，而侵入细菌后会在沉淀物中出现放射性，而放射性主要出现在沉淀物中，D正确。 故选D。 10．(24-25高一下·浙江三锋联盟·期中)下图为肺炎链球菌的三组转化实验，相关叙述错误的是（　　） A．甲组实验出现S型细菌，推测S型细菌中存在能使R型细菌转化为S型细菌的物质 B．乙组实验中S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌后可整合到R型菌的DNA中 C．乙组和丙组实验结果说明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA，蛋白质不是遗传物质 D．上述实验运用了细菌培养技术进行体外转化实验，减少了体内无关变量的干扰 【答案】C 【详解】A、甲组实验中，高温会使蛋白质失活，但不会使DNA完全失活，所以将高温加热的S型细菌的提取物加入到有R型细菌的培养液中，会出现S型细菌，说明S型细菌中存在能使R型细菌转化为S型细菌的物质，A正确； B、乙组实验中，加入蛋白酶，会使蛋白质失去活性，然后将S型细菌的提取物加入到R型细菌的培养液中进行培养，会出现S型细菌的菌落，说明S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌后可整合到R型菌的DNA中，B正确； C、丙组实验中，加入DNA酶，会使DNA失去活性，然后将S型细菌的提取物加入到R型细菌的培养液中进行培养，则不会出现S型细菌的菌落，说明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA，但该组实验不能证明蛋白质不是遗传物质，C错误； D、上述实验运用了细菌培养技术进行体外转化实验，减少了体内无关变量（如温度等）的干扰，D正确。 故选C。 二、非选择题 11．(24-25高一下·江苏苏州常熟·期中)噬菌体是一种细菌病毒，是生物学研究中常用的一种实验材料。下面是科研人员进行的一系列关于噬菌体的实验。请回答下列问题： I. 绿脓杆菌是一种临床上较常见的致病细菌。科研人员欲利用噬菌体来杀灭高耐药性绿脓杆菌，将噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳重组获得重组噬菌体，噬菌体JG、噬菌体PaP1、重组噬菌体对不同类型（PA1、PAO1）的绿脓杆菌的吸附率如下图1所示。 (1)据上述实验结果推测，噬菌体JG对绿脓杆菌______（填“PA1”或“PAO1”）的杀灭效果更好，重组噬菌体侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代噬菌体对绿脓杆菌______（填“PA1”或“PAO1”）的吸附率更高。 (2)据上述实验结果推测，噬菌体对绿脓杆菌的吸附率主要取决于噬菌体的_________（填“蛋白质外壳”或“DNA”）。 (3)有人认为上述实验还不够严密，为保证实验的科学性，增强实验的说服力，应增设D组，具体做法是用_________侵染不同类型（PA1、PAO1）的绿脓杆菌，测定该重组噬菌体对不同类型（PA1、PAO1）的绿脓杆菌的吸附率，支持上述推测的预期实验结果是_________。 II. 某生物兴趣小组在模拟蔡斯和赫尔希的实验时，观察了35S标记的噬菌体（甲组）和32P标记的噬菌体（乙组）保温时间长短与上清液的放射性高低的关系。 (4)下列曲线图中，能正确反映甲、乙实验结果的分别是_________、_________。 (5)此实验中利用放射性同位素标记的目的是_________。若测得放射性同位素主要分布在离心管的上清液中，则获得该实验中标记的噬菌体的培养方法是_________。如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的DNA中能找到的放射性同位素是_________。 【答案】(1) PAO1 PA1 (2)蛋白质外壳 (3) 噬菌体JG的DNA和噬菌体PaPl的蛋白质外壳重组获得重组噬菌体 重组噬菌体对绿脓杆菌PA1的吸附率明显高于对绿脓杆菌PAO1的吸附率（与C组结果几乎相同） (4) ④ ② (5) 标记噬菌体的蛋白质和DNA，目的是示踪物质的运行和变化规律 用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体 32P 【分析】噬菌体没有细胞结构，只能寄生在活细胞内，故噬菌体和铜绿假单胞菌之间的种间关系是寄生。噬菌体侵染铜绿假单胞菌时，其尾丝蛋白通过与细胞壁上的脂多糖结合进而吸附在铜绿假单胞菌表面，不同噬菌体的尾丝蛋白不同，这就使得噬菌体的侵染具有高度的特异性（专一性）。 【详解】（1）分析题图可知，噬菌体JG对绿脓杆菌PAO1的吸附率高，说明噬菌体JG对绿脓杆菌PAO1的杀灭效果更好。重组噬菌体由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳组成，由于噬菌体的遗传物质是DNA，重组噬菌体侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代噬菌体具有PaP1的特征，结合图示信息可知，重组噬菌体侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代噬菌体对绿脓杆菌PA1的吸附率更高。 （2）分析题图重组噬菌体对绿脓杆菌PAO1的吸附率高，且与噬菌体JG相似，据此可推测噬菌体对绿脓杆菌的吸附率主要取决于噬菌体的蛋白质外壳。 （3）为保证实验的严谨性和科学性，应增设一组实验组D组，具体做法是用噬菌体JG的DNA和噬菌体PaPl的蛋白质外壳重组获得重组噬菌体，去侵染不同类型（PA1、PAO1）的绿脓杆菌，测定该重组噬菌体对不同类型（PA1、PAO1）的绿脓杆菌的吸附率。若出现重组噬菌体对绿脓杆菌PA1的吸附率明显高于对绿脓杆菌PAO1的吸附率（与C组结果几乎相同）的结果，则支持上述推测。 （4）甲组用35S标记的噬菌体侵染细菌，35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌内，经过搅拌离心后，蛋白质外壳分布在上清液中，且放射性强度与保温时间长短没有关系，对应于曲线④。 乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌，而32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，经过搅拌离心后，DNA随着细菌分布在沉淀物质。若保温时间过短，噬菌体的DNA并未完全注入到细菌体内，经离心后分布于上清液中，这会使上清液的放射性含量升高；若保温时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，这会使上清液的放射性含量升高，对应于曲线②。 （5）此实验中利用分别用放射性同位素35S和32P标记噬菌体的蛋白质和DNA，目的是示踪物质的运行和变化规律。若测得放射性同位素主要分布在离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体为35S标记，培养方法为用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体。如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体， 则其蛋白质和DNA均被标记，而DNA是其遗传物质， 在产生的子代噬菌体的DNA中能找到的同位素 有15N和32P，但由于15N无放射性，因此能找到的反射性同位素为32P。 12．(24-25高一下·河北唐山NT20名校联考·期中)赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和 DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，并检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。回答下列问题： (1)实验中搅拌的目的是______，搅拌5min后上清液中32P的含量仍有30%的原因可能是______。 (2)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是______，如果明显低于100%，则上清液放射性物质32P的含量会______。如果在35S标记组中出现离心后沉淀物中有一定放射性的现象，可能的原因是______。 (3)图为某T2噬菌体DNA结构的一部分。每个双链DNA分子片段中含有______个游离的磷酸基团。5上与游离的磷酸基团相连的碳是_______（填“3'”或“5'”）。7的名称是______，8的名称是______，DNA分子的特异性指的是_______。 【答案】(1) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 部分噬菌体未侵染细菌 (2) 作为对照组，以证明细菌未裂解，避免细菌裂解对实验结果造成影响 增高 搅拌不充分 (3) 2 5' 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 每个DNA分子都有自己特定的碱基(核苷酸)排列顺序 【分析】32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，保温时间过短，部分噬菌体未浸染大肠杆菌，离心后，上清液有放射性；保温时间过长，部分噬菌体增殖后释放出来，离心后，上清液有放射性。35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，搅拌不充分，少量噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，沉淀物中出现放射性。 【详解】（1）用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，便于离心分层。上清液中仍有少量32P的放射性，主要原因是部分噬菌体未侵染细菌。 （2）图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照，以证明细菌未裂解，避免细菌裂解对实验结果造成影响。如果时间过长，被侵染的细菌裂解，释放出于代噬菌体，导致被侵染细菌的存活率明显低于100%，则上清液中放射性物质32P的含量会增高。35S只存在于噬菌体的蛋白质外壳中，并且不能进入细菌体内，所以沉淀物中出现放射性的原因是由于搅拌不充分，少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，没有分离。 （3）每个双链DNA分子片段中含有2个游离的磷酸基团。5上与游离的磷酸基团相连的碳是5'，碱基4是胸腺嘧啶，故7的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8的名称是碱基对。DNA分子的特异性指的是每个DNA分子都有自己特定的碱基(核苷酸)排列顺序。 地 城 考点02 DNA分子的结构和复制 一、单选题 1．(24-25高一下·河南商丘民权县商师联盟·期中)下列关于DNA分子复制的相关叙述错误的是（    ） A．DNA分子复制时子链的延伸方向均为5′→3′ B．DNA分子复制时解旋酶可作用于氢键 C．DNA分子复制只能发生在细胞核中 D．某DNA分子复制4次可产生16个DNA分子 【答案】C 【详解】A、DNA聚合酶只能催化脱氧核苷酸连接到链的3'端，因此子链延伸方向均为5'→3'，A正确； B、解旋酶通过破坏DNA双链间的氢键使双螺旋结构解开，B正确； C、DNA复制不仅发生在细胞核（如核DNA复制），线粒体和叶绿体中的DNA也能复制，C错误； D、1个DNA分子复制n次可产生2n个DNA，复制4次则产生24=16个DNA，D正确。 故选C。 2．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)如图所示是中心法则的图解，下列相关叙述不正确的是（　　） A．过程a可发生在有丝分裂前的间期 B．b过程分别需要解旋酶和RNA聚合酶等参与 C．HIV是逆转录病毒，d过程需要逆转录酶催化 D．过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对 【答案】B 【详解】A、a过程表示DNA分子复制，可发生在有丝分裂前的间期，A正确； B、b过程为转录，转录过程需要RNA聚合酶参与，不需要解旋酶，RNA聚合酶具有解旋功能，B错误； C、HIV是逆转录病毒，d过程为逆转录，需要逆转录酶催化，C正确； D、图中a表示DNA分子复制过程、b表示转录过程、c表示翻译过程、d表示逆转录过程、e表示RNA分子复制过程，都能发生碱基互补配对 ，D正确。 故选B。 3．(24-25高一下·贵州黔西南州顶兴高级中学·期中)如图为一个双链DNA片段的平面结构示意图。下列相关叙述正确的是（    ） A．①和②所代表的碱基名称分别为胞嘧啶和胸腺嘧啶 B．图中的字母“A”和ATP中的字母“A”都代表腺嘌呤 C．DNA单链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接 D．若某核酸分子中嘌呤总数等于嘧啶总数，则该分子一定是双链DNA 【答案】C 【分析】DNA分子一般是由2条脱氧核苷酸链组成，两条脱氧核苷酸链是反向平行的，螺旋形成规则的双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，且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、①和②所代表的碱基名称分别为鸟嘌呤和胸腺嘧啶，A错误； B、图中的字母“A”表示腺嘌呤，ATP中的“A”表示腺苷，B错误； C、DNA单链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，C正确； D、在DNA双链中嘌呤总数等于嘧啶总数，但嘌呤总数等于嘧啶总数的不一定是双链DNA，也可能是单链RNA（A+G=U+C），D错误。 故选C。 4．(24-25高一下·河北唐山NT20名校联考·期中)下列有关DNA分子结构的叙述错误的是（　　） A．一个双链DNA分子含碱基对C—G比例越高，结构越稳定 B．DNA分子彻底水解后可得到6种小分子物质 C．磷酸与核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架 D．双链DNA分子中一条链（A+C）/（G+T）的比值与互补链该比值互为倒数 【答案】C 【分析】DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构；DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A一定与T配对，G一定与C配对。 【详解】A、C-G之间有三个氢键，A-T之间有两个氢键，氢键的数量越多，DNA结构越稳定，因此一个双链DNA分子含碱基对C—G比例越高，结构越稳定，A正确； B、DNA分子彻底水解后可得到磷酸、脱氧核糖和A、T、C、G6种小分子物质，B正确； C、磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，C错误； D、双链DNA之间A和T配对，G和C配对，假设双链DNA分子中一条链（A+C）/（G+T）的比值为a，则互补链该比值为1/a，互为倒数，D正确。 故选C。 5．(24-25高一下·环际大联考”逐梦计划“·期中)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，不正确的是（　　） A．④为胞嘧啶脱氧核苷酸 B．⑨的数量与脱氧核苷酸的种类和数量有关 C．若一条单链中G和C共占1/2，则DNA分子中G占1/4 D．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′ 【答案】A 【分析】图示为某DNA分子片段结构示意图，其中①为磷酸，②为脱氧核糖，③为含氮碱基，④是一分子磷酸+一分子脱氧核糖+一分子胞嘧啶，但不是胞嘧啶脱氧核苷酸；⑤、⑥、⑦、⑧都表示含氮碱基（⑤是腺嘌呤、⑥是鸟嘌呤、⑦是胞嘧啶、⑧是胸腺嘧啶）；⑨是氢键。 【详解】A、图中④不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸，②、③和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸，A错误； B、⑨表示氢键，⑨的数量不仅与脱氧核苷酸的数量有关，还与脱氧核苷酸的种类有关，B正确； C、若一条单链中G和C共占1/2，则在整个DNA分子中G和C共占1/2，G=C，故G占1/4，C正确； D、DNA分子的两条链是反向平行的，故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正确。 故选A。 6．(24-25高一下·河南信阳·期中)如图为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能，冈崎片段是新合成的不连续的DNA片段。下列相关叙述错误的是（    ） A．DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点 B．rep蛋白的作用是破坏A与T、C与G之间的氢键 C．正在合成的子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致 D．推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对 【答案】C 【分析】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：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】A、根据题意和图示分析可知，DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制（新合成的DNA有一条链来自模板）的特点，A正确； B、根据题意，rep蛋白具有解旋的功能，因而其作用是破坏A与T、C与G之间的氢键，B正确； C、DNA子链延伸的方向是5′→3′，两条子链中一条的合成方向与复制叉的移动方向一致，另一条的合成方向与复制叉的移动方向相反，C错误； D、DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，故可推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对，D正确。 故选C。 7．(24-25高一下·浙江温州十校联合体·期中)为证明DNA复制的方式为半保留复制而不是全保留复制，科学家利用大肠杆菌进行了相关实验：将大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养若干代，再将其转移到14NH4Cl培养液中培养，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA带的位置。其中14N-DNA相对分子质量为a，15N-DNA相对分子质量为b。下图表示几种可能的离心结果，以下说法错误的是（　　） A．该实验主要利用的是同位素标记法和密度梯度离心技术 B．如果DNA为全保留复制，则DNA带的分布应如图中试管C所示 C．如果DNA是半保留复制，则大肠杆菌增殖3代后，含14N的DNA分子占3/4 D．子四代大肠杆菌DNA分子的平均相对分子质量是（15a+b）/16 【答案】C 【分析】DNA复制过程为： (1)解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。 (2)合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。 (3)形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。 【详解】A、证明DNA复制的方式的实验主要利用的是同位素标记法和密度梯度离心技术，A正确； B、由于亲代DNA的两条单链都含有15N，因此转移到14NH4Cl培养液中增殖一代，如果DNA为全保留复制，全保留复制就是以亲代为模板，但复制后两条新生成的子链全部从亲代脱落，形成全新的子链，而亲代又恢复原样，则DNA带的分布应如图中试管C所示，B正确； C、如果DNA是半保留复制，大肠杆菌增殖3代后，共形成8个DNA，14N的DNA有8个，含14N的DNA分子占100%，C错误； D、15N-15N的DNA在14N中复制4次，得到16个DNA，有2个DNA为15N-14N，有14个DNA为14N-14N，14N-DNA相对分子质量为a，15N-DNA相对分子质量为b，因此平均DNA质量为（15a+b）/16，D正确。 故选C。 8．(24-25高一下·山东潍坊部分县·期中)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）。科学家以大肠杆菌为实验材料，通过图2实验对相关假说进行验证，下列有关说法错误的是（　　） A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定不是全保留复制 B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是半保留复制 C．将每一代的DNA加热使其均成为单链后再离心，出现一条1条轻带和1条重带，说明复制方式可能是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/4 【答案】C 【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。 【详解】A、若是全保留复制，则第一代细菌DNA离心后，试管中应出现2条带，一条重带，一条轻带，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定不是全保留复制，A正确； B、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，继续做子代Ⅱ DNA密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，B正确； C、若是分散复制，则单链均只有一种类型，将每一代的DNA加热使其均成为单链后再离心，出现一条1条轻带和1条重带，说明复制方式可能是半保留复制，而不是分散复制，C错误； D、若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，得到8个DNA，含有15N的DNA分子有2个，占全部DNA分子的比例为1/4，D正确。 故选C。 9．(24-25高三上·河北唐山玉田县·期中)将某哺乳动物（2n=42）的精原细胞的核DNA用32P标记，然后将该细胞置于含31P的培养液中培养并进行两次有丝分裂。再另取该哺乳动物的精原细胞的核DNA用32P标记，然后将该细胞置于含31P的培养液中培养并进行减数分裂。下列有关叙述错误的是（    ） A．第一次有丝分裂产生的精原细胞中每条染色体和每个核DNA分子均含有32P标记 B．初级精母细胞中每条染色单体均被32P标记，但核DNA链中只有1/2被32P标记 C．第二次有丝分裂产生的精原细胞中最多有21条染色体被32P标记 D．精细胞中的每条染色体和每个核DNA分子均含有32P标记 【答案】C 【分析】DNA的复制：1、条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行； 2、过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。 【详解】A、将精原细胞的核DNA用32P标记，然后置于含31P的培养液中进行第一次有丝分裂，由于DNA分子的半保留复制，复制后每个DNA分子都是一条链含32P，一条链含31P，所以第一次有丝分裂产生的精原细胞中每条染色体和每个核DNA分子均含有32P标记，A正确； B、初级精母细胞是经过DNA复制后的细胞，由于DNA复制是半保留复制，所以每条染色单体均被32P标记，且核DNA链中只有1/2被32P标记（因为原来的DNA分子两条链都被标记，复制后新合成的链含31P，但原来的链含32P），B正确； C、第二次有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，由于DNA的半保留复制，第二次有丝分裂产生的精原细胞中最多有42条染色体被32P标记，C错误； D、初级精母细胞是经过DNA复制后，细胞中每条染色单体和DNA均被32P标记，因此，精细胞中的每条染色体都含有32P标记，每个核DNA分子均含有32P标记，D正确。 故选C。 二、非选择题 10．(24-25高一下·云南昆明·期中)罗平油菜花吸引着各地游客的到来，油菜是一种常见且可观赏的油料作物。如图甲表示该种植物某细胞内遗传信息传递的示意图，图中①、②、③表示生理过程；该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运向种子后有两条转变途径，如图乙所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。浙江省农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油菜，产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题： (1)图甲中①、②、③所代表的三个过程分别是______。②过程所需的酶是______，其发生的主要场所是_______。③过程中一个mRNA可以相继结合多个核糖体的意义是______。 (2)与①过程相比，②过程特有的碱基互补配对方式是_______；据图甲、乙分析，你认为在生产中能提高油菜产油率的基本思路是______。 【答案】(1) DNA复制、转录、翻译 RNA聚合酶 细胞核 在短时间内可以合成大量蛋白质 (2) A-U 促进酶a合成、抑制酶b合成 【分析】分析图甲：图中①为DNA分子复制过程，②为转录过程，③为翻译过程。 分析图乙：酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成，酶a能使PEP转化为油脂，而酶b能使PEF转化为氨基酸。 【详解】（1）图甲中①、②、③所代表的三个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译；②是转录过程该过程所需的酶是RNA聚合酶，其发生的主要场所是细胞核；翻译过程中一个mRNA可以与多个核糖体结合，这样在短时间内可以合成大量蛋白质。 （2）①过程（DNA复制）的碱基配对为A-T、T-A、G-C、C-G；②过程（转录）的碱基配对为A-U、T-A、G-C、C-G，因此转录特有的配对是A-U（RNA中的U与DNA中的A配对）。根据图乙可知，酶a能使PEP转化为油脂，而酶b能使PEP转化为氨基酸，因此在生产中能提高油菜产油量的基本思路是:促进酶a合成，抑制酶b合成。 11．(24-25高一下·山东潍坊部分县·期中)如图为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图，粗线代表母链（a链和b链），细线代表子链（注：一条子链的合成是连续的，称为前导链；另一条子链的合成是不连续的称为后随链，子链只能在已有核苷酸链的3′端添加脱氧核苷酸而延长）。端粒是位于染色体末端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，科学研究发现端粒随着细胞分裂的进行逐渐缩短可能与DNA的复制方式密切相关。 (1)图示复制过程发生的场所是________，据图写出DNA复制的特点________（写两个）。 (2)图中酶E为______，该酶移动方向与前导延伸的方向________（填“相同”或“相反”）。复制过程还需要DNA聚合酶，其作用为________。 (3)DNA复制结束后，需去除所有RNA引物，并由DNA片段继续延伸填补相应缺口。去除引物________（填编号）核苷酸链无法延伸，造成端粒缩短，理由可能是_________。 【答案】(1) 细胞核 半保留复制、边解旋边复制 (2) 解旋酶 相同 以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链（或催化合成子链） (3) ③ 由于子链只能在已有核苷酸链的3′端添加脱氧核苷酸而延长，去除引物③后，核苷酸链无法延伸，缺口无法填补，造成端粒缩短 【分析】真核细胞中DNA主要分布在细胞核，线粒体和叶绿体中也有少量DNA，细胞核是DNA复制的主要场所。DNA复制的特点：半保留复制，即新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。DNA复制相关酶：解旋酶可解开DNA双链；DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸聚合形成DNA子链，将游离的脱氧核苷酸连接到已有核苷酸链上形成磷酸二酯键。 【详解】（1）图中端粒位于染色体上，染色体位于真核细胞的细胞核中，故图中复制过程发生的场所是细胞核。从图中可观察到：DNA复制以母链（a链、b链）为模板合成子链，新DNA分子包含一条母链和一条子链，复制特点为半保留复制；此外，复制过程中解旋与合成同时进行，也可体现边解旋边复制。 （2）酶E的作用是解开DNA双链，应为解旋酶。前导链沿模板链的3'→5'方向（即自身5'→3'方向）连续合成，解旋酶沿b链的3'→5'方向移动以解开双链，与前导链的延伸方向（5'→3'）相同。 DNA聚合酶催化脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接到已有核苷酸链的3'端，从而使子链延伸，即以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链（或催化合成子链）。 （3）端粒位于染色体末端，对应DNA分子的线性末端。后随链（不连续合成）的最末端片段（假设为③号链）的RNA引物去除后，由于子链只能在3'端添加脱氧核苷酸，而末端引物的上游没有更长的核苷酸链提供3'端（末端是线性DNA的最末端，无后续模板），导致无法延伸。前导链的末端可通过引物提供3'端完成延伸，但后随链末端引物去除后无3'端支持，因此③号链无法延伸，由于子链只能在已有核苷酸链的3′端添加脱氧核苷酸而延长，去除引物③后，核苷酸链无法延伸，缺口无法填补，造成端粒缩短。 12．(24-25高一下·云南昆明·期中)DNA指纹技术广泛应用于现代刑侦领域以确定罪犯身份。下图甲是DNA分子平面结构示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。 请据图回答下列问题： (1)填出图甲中部分结构的名称：②________、③______、⑤_______。 (2)DNA指纹技术利用了DNA分子的_______性，不同的DNA分子储存的遗传信息不同是因为_____。 (3)某DNA分子含有48502个碱基对，而子链延伸的速度为105个碱基对/min，则此DNA分子完成复制约需要30s．而实际只需要16s．根据图乙分析，这是因为_______；在此过程中，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制特点是________。 (4)若某DNA分子的一条链上，腺嘌呤占比是胞嘧啶占比的1.4倍，二者在该链的数量之和占整个DNA分子碱基总数的24%，则此DNA分子另一条链上的胸腺嘧啶占该DNA分子碱基总数的________。 【答案】(1) (1)一条脱氧核苷酸链片段 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸(或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸) (2) 特异 碱基的排列顺序不同 (3) 多起点复制(或双向复制) 边解旋边复制 (4)14% 【分析】据图分析，甲图是DNA分子局部组成示意图，其中①-⑤依次表示碱基对、DNA单链片段、脱氧核糖、磷酸基团、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。乙图表示DNA分子复制过程，该图表明DNA分子的复制时双向进行的，且其特点是边解旋边复制。 【详解】（1）分析题意，图中表示DNA分子平面结构图，图中的②表示一条脱氧核苷酸链片段，③是参与过程核苷酸的五碳糖，表示脱氧核糖，⑤是由磷酸、脱氧核糖和腺嘌呤组成的，表示腺嘌呤脱氧核苷酸。 （2）DNA指纹技术利用了DNA分子的特异性。不同的DNA分子储存的遗传信息不同是因为碱基的排列顺序不同（或碱基序列不同）。 （3）分析题意，若单起点单向复制，按正常的子链延伸速度，此DNA分子复制约需30s，而实际上复制从开始到结束只需约16s，据题图分析，这是因为复制是多起点复制(或双向复制)进行的；由图可知，延伸的子链紧跟着解旋酶这说明DNA分子复制是边解旋边复制。 （4）由题意，设该DNA单链含有100个碱基，若此 DNA 分子的一条链上，腺嘌呤(A)占比是胞嘧啶(C)占比的 1.4倍，即A=1.4C，二者 (A+C)在该链的数量之和占整个 DNA 分子碱基总数的 24%(占该链48%)，A+C=48，1.4C+C=48，C=20，A=28，根据碱基互补配对原则，该DNA链中的A与另一条DNA链中的T相等，T=28个，故则另一条链上的胸腺嘧啶占该 DNA 分子碱基总数的比例=28÷2÷100×100%=14%。 13．(24-25高一下·江苏苏州常熟·期中)下图1是蚕豆线粒体DNA复制（方式一）、叶绿体DNA复制（方式二）、核DNA复制（方式三）示意图。请回答下列问题： (1)线粒体DNA的基本组成单位是__________，1个叶绿体环状DNA有__________个游离的磷酸基团。 (2)蚕豆根尖分生区细胞DNA复制的场所有__________，需要的酶有__________。 (3)方式一和方式二DNA复制过程的主要区别是__________。与方式一和方式二相比，方式三复制的主要特点是__________，该种复制方式的优点是__________。 (4)研究者用蚕豆根尖进行DNA复制实验，主要步骤如下： 步骤A 将蚕豆根尖置于添加适量3H标记的胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间。取样检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤B 取出根尖，洗净后转移至不含3H的培养液中，继续培养大约一个细胞周期的时间。取样检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤C 步骤B之后在不含3H的培养液中再继续培养大约一个细胞周期的时间。取样检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤A中，添加3H标记的胸腺嘧啶的目的是标记细胞中的__________分子，中期细胞放射性检测结果符合图2中的__________（填字母）。步骤B中，中期细胞放射性检测结果符合图2中的__________（填字母）。步骤C中，中期细胞放射性检测结果符合图2中的__________（填字母）。 【答案】(1) 脱氧核苷酸 0/零 (2) 细胞核、线粒体 解旋酶、 DNA 聚合酶（、DNA连接酶） (3) 方式一是双起点不同步复制，方式二是双起点同步复制 多起点双向复制（、半不连续复制） 高复制速率 (4) DNA a b b 、c 【分析】DNA主要分布在细胞核中，此外，线粒体、叶绿体中也有少量DNA分布。DNA复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点，复制的主要场所在细胞核中，需要解旋酶、DNA聚合酶、能量、模板和脱氧核苷酸。 【详解】（1）线粒体 DNA 的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，由于叶绿体DNA呈环状，故有0个游离的磷酸基团。 （2）DNA分布于细胞核、线粒体和叶绿体中，故蚕豆根尖分生区细胞（无叶绿体） DNA 复制的场所有细胞核、线粒体，复制需要的酶有解旋酶（断开氢键）、 DNA 聚合酶（连接游离的脱氧核苷酸）、以及DNA连接酶。 （3）结合图示可知：方式一中DNA的复制是双起点不同步复制，方式二中DNA的复制是双起点同步复制。与方式一和方式二相比，方式三复制的主要特点是多起点双向复制（、半不连续复制），该种复制方式可以大大提高复制的速率。 （4）胸腺嘧啶是合成DNA的原料，因此步骤A中，添加3H标记的胸腺嘧啶的目的是标记细胞中DNA分子。依据“DNA的半保留复制方式”可以推测，DNA分子复制形成的2个子代DNA分子中均有一条链为亲代链（未被3H标记），另一条链为新合成的子链（被3H标记），即图中的a。步骤B为“取出根尖， 洗净后转移至不含3H的培养液中， 继续培养大约一个细胞周期的时间”，步骤B的DNA分子是以步骤A合成的子代DNA的两条链（1条被3H标记，1条未被3H标记）为模板合成的，故步骤B的子代DNA分子为：1个DNA的2条链均未被标记，1个DNA的1条链被标记、1条链未被标记，即符合下图中的b。同理可得，步骤 C 中，中期细胞放射性检测结果符合下图中的b和c。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $