专题四 基因的本质（5大题型必刷）（期中复习专项训练）高一生物下学期人教版

专题四 基因的本质 题型1：肺炎链球菌转化实验 1．如图表示艾弗里和他的同事研究“转化因子”实验的部分流程图。下列叙述错误的是（    ） A．将加热致死的S型细菌破碎后，去除大部分糖类、蛋白质和脂质，制成S型细菌匀浆 B．两组实验均为实验组，构成相互对照 C．每组步骤①特异性地增加了一种酶，利用了“加法原理” D．蛋白酶处理组步骤⑤可检测到两种细菌类型，新出现的S型菌后代仍为S型 【答案】C 【详解】A、将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成S型细菌匀浆，检验剩余物质是否仍具有转化R型细菌的能力，从而证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的遗传物质，A正确； B、两组实验分别加入不同的酶，均为实验组，构成相互对照，B正确； C、每组步骤①特异性地增加了一种酶，根据酶的专一性，人为地去除S型细菌匀浆中的某种化学成分（影响因素），利用了“减法原理”，C错误； D、蛋白酶处理组中，用蛋白酶处理去除了S型细菌匀浆中的蛋白质，匀浆中的“转化因子”DNA仍然存在，因此蛋白酶处理组步骤⑤可检测到两种细菌类型，新出现的S型菌后代仍为S型，D正确。 故选C。 2．某兴趣小组对格里菲思的实验进行了改良，将R型细菌、S型细菌、加热杀死的S型细菌、加热杀死的S型细菌和R型细菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四个相同的培养基上，在适宜的无菌条件下进行培养，一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A．该实验中的自变量有培养基成分、培养时间等 B．该实验的因变量是培养基中接种物质的种类和培养基上生长的菌落种类 C．以上实验结果能证明加热杀死的S型细菌的DNA已进入R型细菌中 D．丁中出现的S型菌落不都是由R型细菌转化而来 【答案】D 【详解】AB、该实验的自变量是培养基中接种物质的种类，因变量是培养基上生长的菌落种类，培养基成分、培养时间等为无关变量，AB错误； C、以上实验结果只能说明加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化，不能说明加热杀死的S型菌的DNA已进入R型菌中，C错误； D、S型菌落只有少部分是由R型菌转化而来的，还有的是转化后的S型菌繁殖而来，D正确。 故选D。 3．研究人员利用枯草芽孢杆菌的KanR（卡那霉素抗性）和KanS（卡那霉素敏感）菌株进行转化实验： 实验1：KanS菌+热灭活的KanR菌→含卡那霉素培养基→有菌落。 实验2：KanS菌+热灭活并用水解酶处理的KanR菌→含卡那霉素培养基→无菌落。 下列叙述正确的是（　　） A．实验1证明KanS菌发生了可遗传的变异 B．实验2中使用的是蛋白酶，旨在去除KanR菌的抗原蛋白 C．实验1中的KanS菌通过转化获得了KanR菌染色体DNA的片段 D．实验2使用DNA酶处理，可为“DNA是转化因子”提供关键证据 【答案】D 【详解】A、实验1中KanS菌在含卡那霉素培养基上形成菌落，说明其获得了卡那霉素抗性，但并未证明该性状可通过遗传物质传递给子代，因此无法判定属于可遗传变异，A错误； B、实验2使用水解酶处理热灭活KanR菌，旨在破坏其转化因子。蛋白酶仅分解蛋白质，而题干未指定酶类型，且"抗原蛋白"与转化机制无关（转化不依赖抗原识别），B错误； C、枯草芽孢杆菌为原核生物，其遗传物质存在于拟核DNA而非染色体中。实验1中KanS菌通过转化获得的是包含KanR基因的DNA片段，C错误； D、实验2通过水解酶处理使转化失败，若该酶为DNA酶，则特异性降解DNA导致无菌落，直接证明DNA是转化所必需的遗传因子，与艾弗里实验原理一致，D正确。 故选D。 4．在肺炎链球菌转化实验中，下列关于R型细菌和S型细菌的叙述，正确的是（    ） A．S型细菌的DNA 能够直接使小鼠患败血症死亡 B．R型细菌转化为S型细菌的过程中，遗传物质未发生改变 C．加热杀死的S型细菌与 R型细菌混合后，不能使小鼠死亡 D．S型细菌的致病性与其细胞壁外的多糖类荚膜有关 【答案】D 【详解】A、S型细菌的DNA是遗传物质，可使R型细菌转化为S型细菌，但DNA本身不能直接引起小鼠败血症死亡，需通过转化后的活S型细菌致病，A错误； B、R型细菌转化为S型细菌是因S型细菌DNA进入R型细菌并整合，导致遗传物质改变（基因重组），B错误； C、加热杀死的S型细菌DNA仍具活性，与R型细菌混合后，可使部分R型细菌转化为S型细菌，导致小鼠死亡，C错误； D、S型细菌的多糖类荚膜具有抗吞噬作用，是其致病性的关键因素，D正确。 故选D。 5．如图为肺炎链球菌体外转化实验的部分过程，有关分析正确的是（　　） A．甲、乙、丙实验均运用了“加法原理”控制自变量 B．甲组高温破坏S型菌DNA，培养基上只有R型菌落 C．乙组培养皿中有S型菌落，推测转化物质不是蛋白质 D．乙、丙组培养基均出现S型菌落，推测转化物质是DNA 【答案】C 【详解】A、乙组和丙组分别加入蛋白酶和DNA酶，去除了蛋白质和DNA的影响，采用了“减法原理”控制自变量，A错误； B、甲组高温加热杀死S型菌，培养皿仍有S型和R型菌落，说明高温不会破坏DNA的活性，B错误； C、乙组去除了蛋白质的影响，培养皿中有R型及S型细菌，推测转化因子不是蛋白质，C正确； D、丙组去除了DNA的影响，培养皿中只有R型细菌，推测转化因子是DNA，D错误。 故选C。 6．为研究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，其基本过程如图所示，下列叙述正确的是（　　） 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型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质 C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA D．该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA 【答案】C 【详解】A、甲组中培养一段时间后会有部分R型细菌转化成S型细菌，则甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A错误； B、乙组在S型细菌的提取物中加入了蛋白酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质不是蛋白质，B错误； C、丙组在S型细菌的提取物中加入了DNA酶，DNA被水解后R型细菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型细菌的转化，C正确； D、该实验只能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，不能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA，D错误。 故选C。 7．人类对遗传物质本质的探索历经了漫长的过程，请结合图示分析以下问题： (1)图甲展示了艾弗里在提取S型细菌细胞提取物后所设计的部分实验组，其利用了酶具有______的特点，对实验自变量进行控制。图示培养基中出现的菌落种类数为______种。 (2)赫尔希与蔡斯利用32P、35S分别标记了DNA与蛋白质。32P、35S标记部位为图乙中的______、______。（填序号） (3)利用32P标记噬菌体的一组，放射性强度主要出现在______（填“上清液”或“沉淀物”），若本组在离心前搅拌不充分，_______（填“会”或“不会”）改变放射性强度主要出现的位置。 【答案】(1) 专一性 1/一 (2) ① ④ (3) 沉淀物 不会 【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明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。 【详解】（1）艾弗里利用酶具有专一性的特点将DNA、蛋白质、多糖等物质分开，单独地、直接地观察它们各自的作用；图示中加入DNA酶将分解S型细菌的DNA，使得R型细菌无法转化为S型，故只有R型细菌的菌落。 （2）P存在于核苷酸的磷酸中，S存在于氨基酸的R上，所以32P标记①磷酸基团，35S标记④氨酸酸的R基。 （3）32P标记噬菌体的DNA，DNA注入宿主细胞中，最终离心存在于沉淀物中；若搅拌不均匀可能使得噬菌体蛋白质外壳附着于宿主细胞上，离心后一起存在于沉淀物中，但此对³²P标记噬菌体的DNA的主要分布位置没有影响。 8．如图为肺炎链球菌转化实验的部分图解，请据图回答： (1)该实验是在_________（填“艾弗里”或“格里菲思”）实验的基础上设计的体外转化实验。 (2)为进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化物质的化学成分，他们又设计了下面的实验。 ①实验中自变量的控制采用了_________（填“加法原理”或“减法原理”）。 ②实验中加入DNA酶的目的是_________，结果是_________（填“有”或“没有”）R型细菌产生。 ③根据实验结果可得出的结论是：_________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 【答案】(1)格里菲思 (2) 减法原理 分解S型细菌细胞提取物中的DNA 有 DNA/脱氧核糖核酸 【分析】肺炎链球菌的体内转化实验是由英国科学家格里菲思等人完成。所用的实验材料是菌落表面光滑、有荚膜、有毒性的S型细菌和菌落表面粗糙、无荚膜、无毒性的R型细菌。实验结论是在S型细菌中存在转化因子，可以使R型细菌转化为S型细菌。肺炎链球菌的体外转化实验是美国科学家艾弗里等人完成的，他们先发现了去除了绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌的提取物能将R型活细菌转化为S型活细菌，然后，他们分别用蛋白酶、DNA酶、RNA酶、酯酶等处理S型细菌的提取物，再分别进行体外转化实验，当用DNA酶处理后，细胞提取物才失去了转化活性，证明转化因子可能是DNA，DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 【详解】（1）图中显示该实验是将去除了绝大部分蛋白质、脂质、糖类的S型细菌的提取物加入到含活R型细菌的培养基中，结果出现了S型活细菌。该实验是20世纪40年代，艾弗里和他的同事做过的，在此之前，英国科学家格里菲思等人以小鼠为实验材料，发现S型细菌中存在转化因子，可以使R型细菌转化为有致病性的S型细菌。图示的实验是在格里菲思实验的基础上设计的体外转化实验。 （2）在对照实验中，控制自变量可以用加法原理和减法原理，与常态比较，人为添加某种影响因素为加法原理，人为去除某种影响因素为减法原理。图示结果表明，分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶处理S型细菌的提取物后，细胞提取物仍然具有转化活性，这种自变量的控制采用了减法原理。DNA酶可以水解DNA，由此推测实验中加入DNA酶的目的是去除S型细菌提取物中的DNA，探究细胞提取物中的DNA对转化过程的影响。用DNA酶处理S型细菌细胞提取物，结果是细胞提取物失去了转化活性，没有S型活细菌产生，但是活的R型细菌仍然存在。根据实验结果可得出的结论是转化因子很可能是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 题型2：噬菌体侵染细菌实验 9．赫尔希和蔡斯为探究DNA是否为遗传物质，进行了著名的T2噬菌体侵染细菌实验。他们利用放射性同位素32P和35S分别标记两组噬菌体，并用这些被标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。经过一段时间的培养后，搅拌、离心并检测悬浮液和沉淀物中的放射性分布。下列叙述正确的是（　　） A．32P标记组在悬浮液中检测不到放射性 B．搅拌不充分可导致35S标记组沉淀物中放射性偏高 C．搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳和其DNA分开 D．大肠杆菌为T2噬菌体的增殖提供了模板、原料、能量和酶等 【答案】B 【详解】A、32P标记噬菌体的DNA，侵染时DNA注入大肠杆菌，经离心后细菌位于沉淀物中，故悬浮液（上清液）检测不到放射性，但可能因噬菌体未完全侵染残留少量放射性，A错误； B、35S标记噬菌体的蛋白质外壳，搅拌目的是使吸附在细菌表面的外壳与细菌分离。若搅拌不充分，部分外壳仍附着细菌，离心时会随细菌进入沉淀物，导致沉淀物放射性偏高，B正确； C、搅拌的目的是使噬菌体颗粒与细菌分离（便于后续离心区分），并非直接分离蛋白质与DNA，C错误； D、大肠杆菌为T2噬菌体提供原料（核苷酸、氨基酸）、能量、酶和场所，但DNA复制的模板由噬菌体自身DNA提供，D错误。 故选B。 10．如图，用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，探究T2噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质，下列对实验过程及现象描述错误的是（　　） A．锥形瓶中的培养液的营养成分中不应含有32P B．该实验的结果是上清液放射性高，沉淀物放射性低 C．若上清液含有放射性，可能是培养时间较短，部分噬菌体没有侵染大肠杆菌 D．32P标记的是噬菌体DNA的磷酸基团 【答案】B 【详解】A、锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，若培养液中含有³²P，会干扰实验结果，所以不应含有³²P， A正确；    B、用³²P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染大肠杆菌时，DNA会进入大肠杆菌细胞内，离心后主要分布在沉淀物中。 因此实验结果应该是沉淀物放射性高，上清液放射性低， B错误；    C、若上清液含有放射性，可能的原因有： 培养时间较短，部分噬菌体没有侵染大肠杆菌，离心后留在上清液中； 或培养时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放到上清液中， C正确；    D、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，其中磷酸基团含有P元素，所以³²P标记的是噬菌体DNA的磷酸基团， D正确。 故选B。 11．M13是专一侵染大肠杆菌的单链DNA噬菌体，在侵染过程中，M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞。增殖产生的子代M13会从宿主细胞中分泌出来，而宿主细胞仍然能继续生长和分裂。若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验，M13经放射性标记后，与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间，搅拌、离心，再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是（　　） A．用含35S的培养基直接培养M13，可获得放射性标记的噬菌体 B．用35S标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中可检测到放射性 C．用32P标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中检测不到放射性 D．M13不会裂解宿主细胞，比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质 【答案】B 【详解】A、噬菌体是病毒，不能独立代谢，需用放射性培养基培养宿主细胞（大肠杆菌），再用其培养噬菌体以获得放射性标记的噬菌体，A错误； B、用³⁵S标记M13的蛋白质外壳，因M13侵染时部分蛋白质进入宿主细胞，离心后宿主细胞（沉淀）中可检测到放射性，B正确； C、用³²P标记M13的DNA，DNA进入宿主细胞，离心后存在于沉淀中，故沉淀中可检测到放射性，C错误； D、M13侵染时蛋白质与DNA同时进入，无法区分遗传物质是DNA还是蛋白质，干扰实验结果；而T₂仅DNA注入，能明确DNA的作用，故M13不适合替代T₂证明DNA是遗传物质，D错误。 故选B。 12．某实验小组模拟“T噬菌体侵染大肠杆菌实验”，如下图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．上清液的放射性很低，而沉淀物的放射性很高 B．实验前不能用含32P的培养液培养噬菌体 C．图中搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开 D．子代T噬菌体均会被35S标记 【答案】C 【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌，含32P的DNA进入含35S的大肠杆菌，离心后出现在沉淀物中，因此上清液的放射性很低，而沉淀物的放射性很高，A正确； B、T2噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内，因此不能用含32P的培养液直接培养T2噬菌体，B正确； C、图中搅拌的目的是将细菌外的噬菌体与大肠杆菌分开，C错误； D、子代噬菌体合成蛋白质所需的原料均来自大肠杆菌，大肠杆菌含35S，因此子代T2噬菌体均会被35S标记，D正确。 故选C。 13．赫尔希和蔡斯利用32P和35S分别标记T2噬菌体，再用32P和35S标记的T2噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，进行两组实验，以研究T2噬菌体的遗传物质。下列说法错误的是（　　） A．35S标记在T2噬菌体外壳蛋白质某些氨基酸的R基中 B．离心的目的是让T2噬菌体蛋白质外壳和大肠杆菌分别进入上清液和沉淀物中 C．随培养时间延长，含32P的T2噬菌体数量不断增多 D．两组实验相互对比，证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质 【答案】C 【详解】A、氨基酸中的S存在于R基中，35S标记在T2噬菌体外壳蛋白质某些氨基酸的R基中，A正确； B、离心的目的是让T2噬菌体蛋白质外壳和大肠杆菌分别进入上清液和沉淀物中，从而观察放射性出现的位置，B正确； C、用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，其DNA在细菌内复制并组装新噬菌体，DNA是半保留复制，但原料不含32P，因此含32P的T2噬菌体数量不会不断增多，C错误； D、通过对比35S标记组（放射性主要在上清液）和32P标记组（放射性主要在沉淀），证明DNA进入宿主细胞并指导子代增殖，而蛋白质未进入，从而得出DNA是遗传物质的结论，D正确。 故选C。 14．在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验（32P标记噬菌体）流程如图所示。下列关于该实验的分析，错误的是（　　） A．若步骤①中噬菌体侵染时间过长，可能会导致上清液中放射性增强 B．该实验与用35S标记的实验组相互对照，可证明DNA是遗传物质 C．若将步骤②去掉，直接离心，对放射性的分布无显著性影响 D．若①培养液含有抑制转录的药物，子代噬菌体的放射性会发生变化 【答案】D 【详解】A、若步骤①中噬菌体侵染时间过长，可能会导致大肠杆菌裂解后释放出子代噬菌体，经离心后上清液中放射性增强，A正确； B、该实验为32P标记的实验组与用35S标记的实验组相互对照，形成对比实验，可证明DNA是遗传物质，B正确； C、图示用32P标记噬菌体，若将步骤②搅拌去掉，直接离心，会使吸附在‌细菌上的‌噬菌体颗粒不能与细菌分离‌，随细菌沉淀不会影响沉淀物的放射性，对实验结果的定性分析无显著影响，C正确； D、32P标记的是噬菌体的DNA，若①培养液含有抑制转录的药物，影响的是噬菌体蛋白质的合成，但不会改变子代噬菌体中DNA的放射性，因为子代噬菌体的DNA是由亲代噬菌体的DNA复制而来，放射性取决于亲代DNA的标记情况，D错误。 故选D。 15．如图表示T2噬菌体（双链DNA）侵染细菌实验的部分过程。相关叙述正确的是（       ） A．实验一和实验二产生的子代噬菌体中均不含放射性 B．搅拌时间不足会使实验二悬浮液中放射性增加 C．本实验采用了密度梯度离心法使噬菌体外壳和细菌分离 D．两组实验结果对照可以说明DNA是遗传物质 【答案】D 【详解】A、T2噬菌体侵染细菌的实验中，32P表示T2噬菌体的DNA，35S标记噬菌体的蛋白质外壳，侵染过程中，只有T2噬菌体的DNA注入到大肠杆菌内部，而蛋白质外壳没有注入，所以实验一的子代噬菌体有放射性，实验二的子代噬菌体无放射性，A错误； B、搅拌时间不足，会导致噬菌体的蛋白质外壳无法与大肠杆菌分离，会导致实验二沉淀物中的放射性增加，B错误； C、该实验用的是简单的离心技术，让悬浮液中析出较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀中留下被感染的细菌，没有采用密度梯度超速离心技术，C错误； D、两组实验结果对照可以说明DNA是遗传物质，D正确。 故选D。 16．艾弗里肺炎链球菌转化实验与赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌实验的实验过程如下图甲、乙所示。回答下列有关问题： (1)艾弗里的实验设计采用了自变量控制中的___________(填“加法”或“减法”)原理。培养基上S型菌菌落和R型菌菌落的区别为S型菌落表面___________(填“光滑”或“粗糙”)。 (2)图甲中，①和⑤组实验结果说明___________是转化因子；哪两组实验结果说明蛋白质不能使R型菌转化为S型菌？___________(填序号)。 (3)图乙赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌实验时，由实验结果可知，此次实验的标记元素是___________，说明亲代噬菌体的DNA___________(填“进入”或“未进入”)细菌体内。若该实验离心后发现上清液放射性高，原因可能为①___________；②___________。 【答案】(1) 减法 光滑 (2) DNA ①③ (3) 32P 进入 保温时间过短，部分噬菌体未侵染细菌 保温时间过长，细菌裂解，子代噬菌体释放出来 【分析】1、噬菌体是一种DNA病毒，其结构简单，由蛋白质和DNA组成。 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。 【详解】（1）艾弗里实验通过依次除去S型菌裂解物中的不同物质，观察转化效果，该设计利用了自变量控制的减法原理（减法原理是去除某一因素，观察实验变化，加法原理是增加某一因素）；肺炎链球菌中，S型菌有荚膜，菌落表面光滑，R型菌无荚膜，菌落表面粗糙。 （2）①组保留S型菌的DNA，可转化出S型菌；⑤组用DNA酶分解了DNA，不能转化出S型菌，对比说明DNA是转化因子；要证明蛋白质不能转化R型菌，对比①（保留蛋白质）和③（蛋白酶分解去除蛋白质），两组都能出现S型菌，说明去除蛋白质不影响转化，即蛋白质不能使R型菌转化为S型菌。 （3）噬菌体侵染细菌实验中，32P标记DNA、35S标记蛋白质，本实验结果为沉淀物（含细菌）放射性很高，上清液放射性很低，说明标记元素是32P，且亲代噬菌体的DNA进入了细菌体内。若上清液放射性偏高，原因有两种：一是保温时间太短，部分亲代噬菌体还未侵入细菌，离心后随上清液流出；二是保温时间太长，细菌裂解后子代噬菌体释放，离心后进入上清液。 17．下图所示的是赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请分析回答下列问题： (1)由图中实验结果分析，用于标记噬菌体的同位素是________（填“35S”或“32P”），标记T2噬菌体的操作步骤为：①配制适合大肠杆菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的_______，作为合成DNA的原料。②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后，再用带标记大肠杆菌培养T2噬菌体。 (2)实验结果表明，经离心处理后上清液中具有较高的放射性，请分析该现象出现的可能原因是_______。 (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标记的噬菌体的比例为________，出现该比例说明DNA的复制方式是_________。 【答案】(1) 32P 4种脱氧核苷酸 (2)培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来 (3) 1/50 半保留复制 【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、噬菌体的繁殖过程：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。 3、噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用含35S或32P的培养基培养大肠杆菌→噬菌体分别与标记后的大肠杆菌混合培养→标记后的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌→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）由于子代噬菌体中检测到放射性，说明用于标记噬菌体的同位素是32P，标记的是噬菌体的DNA。噬菌体没有细胞结构，是寄生在细菌中的，合成噬菌体的蛋白质和核酸的原材料均来源于宿主细胞，所以标记T2噬菌体的操作步骤：①配制适合细菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的4种脱氧核苷酸作为合成DNA的原料。②在培养基中接种细菌，培养一段时间后，再用此标记的细菌培养T2噬菌体。 （2）图二实验中上清液中具有很低的放射性，说明上清液中存在含32P的DNA，可能原因是：①培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；②培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来。 （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，由于DNA分子是双链结构，所以带有32P标记的噬菌体有2个，占比为1/50，出现该数目是因为复制形成的子链中其中一条为亲代母链，一条为新合成的子链，说明DNA的复制方式是半保留复制。 18．1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，下图1是噬菌体结构模式图；图2是他们所做实验中的一组。请回答下列问题： (1)图1中，噬菌体的核酸位于______（填图中字母）中。 (2)在图2实验过程中，搅拌的目的是______，离心的目的是______。 (3)噬菌体利用来自______的氨基酸合成蛋白质外壳，合成的场所是______。 (4)图2实验利用了同位素标记法，由实验结果可知，此次实验标记的元素是______，根据该组实验结果可以说明______进入了细菌。 (5)上述实验中，______（填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是______。该实验的结论是______。 【答案】(1)A (2) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 (3) 大肠杆菌 大肠杆菌的核糖体 (4) 32P 噬菌体DNA (5) 不能 蛋白质和DNA中都含有N DNA是遗传物质 【分析】分别在含有放射性同位素35S和32P的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记和DNA含有32P标记的噬菌体。然后用两种噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的侵染实验中，放射性主要分布在上清液中；用32P标记的实验，放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中。 【详解】（1）图1中，含有噬菌体的核酸部分是图中的A，为头部，其由蛋白质外壳包被着。 （2）在图2实验过程中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离，此后离心的目的让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒（其中主要是蛋白质外壳），沉淀物中留下被感染的细菌，实现分层。最终通过放射性的分布确定进入细菌的是噬菌体DNA，蛋白质外壳没有进入到细菌中。 （3）噬菌体是专性寄生物，没有独立代谢能力，需要利用来自大肠杆菌的氨基酸合成蛋白质外壳，合成蛋白质的场所是大肠杆菌的核糖体。 （4）图2实验利用了同位素标记法，实验结果显示在适当时间保温后，经过离心分离发现放射性主要分布在沉淀物中，且进入细菌中的是DNA，因此该实验的标记元素是32P，根据该组实验结果可以说明噬菌体DNA进入了细菌，因为P是DNA的特征元素。 （5）上述实验中不能用15N来标记噬菌体的DNA，这是因为N元素是DNA和蛋白质的共有元素，无法区分DNA和蛋白质所处的位置，因而也无法得出相应的结论。通过该实验后续子代放射性的研究说明DNA可以实现亲子代噬菌体之间的连续性，因而证明DNA是噬菌体的遗传物质。 题型3：“RNA是遗传物质的实验证据 19．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是（　　） A．a过程表示用TMV的蛋白质外壳单独感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用 B．b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明HRV的RNA具有感染作用 C．c、d两过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为烟叶感染车前草病毒的症状，并能从中分离出车前草病毒 D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质 【答案】D 【详解】A、a过程中烟叶没有出现病斑，表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，TMV的蛋白质外壳没有侵染作用，A正确； B、b过程中烟叶出现病斑，表示用HRV的RNA单独接种烟叶，其有侵染作用，B正确； C、c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑，并能从中分离出车前草病毒，说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，C正确； D、该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质，D错误。 故选D。 20．研究发现，从烟草花叶病毒中提取的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但从病毒中提取的RNA却能使烟草感染病毒。下列说法错误的是（    ） A．组成烟草花叶病毒蛋白质、RNA的单体都以碳链为基本骨架 B．根据上述实验现象可推测RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 C．烟草细胞与烟草花叶病毒中含有的核苷酸种类相同 D．烟草花叶病毒的RNA彻底水解产物有6种 【答案】C 【详解】A、烟草花叶病毒的蛋白质由氨基酸组成，RNA由核糖核苷酸组成，两者单体均为有机物，以碳链为基本骨架，A正确； B、实验显示从病毒中提取的RNA却能使烟草感染病毒，而蛋白质不能，说明RNA携带遗传信息，可推测RNA是遗传物质，B正确； C、烟草细胞含DNA和RNA，核苷酸种类为4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸（共8种），而病毒仅含RNA（4种核糖核苷酸），两者核苷酸种类不同，C错误； D、RNA彻底水解产物为磷酸、核糖、A、U、C、G（共6种），D正确。 故选C。 21．下图表示科研人员研究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程。下列叙述错误的是（    ） A．降解的目的是将TMV的RNA和蛋白质分开 B．该实验说明RNA可以控制生物性状 C．该实验证明了RNA是TMV的遗传物质 D．烟草细胞为TMV的复制提供模板、原料等 【答案】D 【分析】1、烟草花叶病毒为RNA病毒，无细胞结构，主要由蛋白质外壳和遗传物质RNA构成，需要寄生于活细胞。 2、由图分析可知，将烟草花叶病毒TMV的蛋白质和RNA分开，分别感染烟草，接种RNA烟叶会感染病毒，接种蛋白质烟草未感染病毒，这说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。 【详解】A、由图观察可知，降解目的是将烟草花叶病毒TMV的蛋白质和RNA分开，A正确； B、接种RNA烟叶会感染病毒，也就是说RNA也能控制生物性状，B正确； C、该实验得目的是证明烟草花叶病毒TMV的遗传物质是RNA，C正确； D、烟草细胞为TMV的复制提供原料、酶等所需的条件，模板是由烟草花叶病毒（TMV）提供的，D错误。 故选D。 22．下列关于遗传物质探索历程中几个经典实验的叙述，正确的是（　　） A．艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质 B．格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了DNA是“转化因子” C．噬菌体侵染细菌实验中，分别用含有32P、35S的培养基培养噬菌体，获得被标记的噬菌体 D．烟草花叶病毒（TMV）感染烟草实验证明了病毒的遗传物质都是RNA 【答案】A 【详解】A、艾弗里的体外转化实验，证明了DNA是转化因子；噬菌体侵染细菌的实验通过放射性同位素标记法，证明了DNA是遗传物质，A正确； B、格里菲思体内转化实验仅发现“转化因子”存在，但未确定其化学本质，DNA作为转化因子的结论由艾弗里实验得出，B错误； C、噬菌体应完全寄生生活，需先用含32P或35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染标记的细菌以获得标记，C错误； D、烟草花叶病毒感染实验仅证明TMV的遗传物质是RNA，不能推出“所有病毒遗传物质是RNA”的结论（如DNA病毒遗传物质为DNA），D错误。 故选A。 23．在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中，有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．由乙组可知，仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑 B．虽没有设置对照组，但可以得出RNA是遗传物质的结论 C．丙组病斑较少，可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解 D．对甲、丙、丁组病斑进行检测，可以得到新合成的子代TMV 【答案】B 【分析】烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA，而蛋白质不是遗传物质，重组烟草花叶病毒侵染烟草后，病斑由重组病毒的RNA决定。 【详解】A、观察乙组实验，用蛋白质外壳感染烟草，烟草叶片不出现病斑，这就表明仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑，A正确； B、该实验甲组作为对照组，通过对照，可以清晰地得出 RNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质的结论，说没有设置对照组是错误的，B错误； C、丙组用的是裸露的 RNA，病斑较少，很有可能是因为裸露的 RNA 在感染过程中容易被细胞内的酶降解，从而导致其感染能力下降，病斑减少，C正确； D、甲、丙、丁组中都有 RNA 进入烟草细胞，而 RNA 是遗传物质，所以能够在烟草细胞内进行复制和表达等过程，进而合成新的子代 TMV，D正确。 故选B。 24．下图是探究TMV（烟草花叶病毒）和HRV（车前草病毒）的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程。下列叙述错误的是（　　） A．本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪 B．杂交病毒1和杂交病毒2产生的原理是基因重组 C．杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持 D．该实验可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质 【答案】B 【分析】题图分析：用烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)的蛋白质和核酸的分离和聚合方法，合成杂交病毒1和杂交病毒2，只有杂交病毒2含有HRV的衣壳蛋白和TMV 的RNA，当将其感染植株后，只产生由TMV-RNA提供的病症，且可从植株病灶中分离出TMV病毒，从而证明在植物病毒中，决定其遗传性的遗传物质是RNA。 【详解】A、该实验的自变量是不同病毒，因变量是烟草叶片上出现的不同病斑，即本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪，A正确； B、杂交病毒是由蛋白质外壳和核酸重组形成的，不是基因重组，B错误； C、杂交病毒1和杂交病毒2的子代形态与重组病毒不同，说明杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持，C正确； D、杂交病毒1和杂交病毒2的子代形态与重组病毒中提供RNA的病毒形态相同，说明子代病毒的形态是由RNA控制的，故该实验的结果可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质，D正确。 故选B。 25．为研究烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质，进行如图所示的体外实验。下列相关叙述错误的是（　　） A．用RNA酶处理组，可作为实验的空白对照组 B．该实验可以证明TMV的遗传物质主要是RNA C．通过观察烟草叶片的形态，能判断实验中是否发生转化 D．烟草叶片细胞的种类会对该实验结果造成影响 【答案】ABC 【详解】A、空白对照组须不施加实验处理，用RNA酶处理组是针对“RNA是否存在”的实验组，不是空白对照，A错误； B、实验中RNA酶处理后病毒不能增殖，蛋白酶处理后病毒能增殖，直接证明TMV的遗传物质是RNA，B错误； C、该实验是通过观察叶片上有无病斑来判断是否被病毒侵染并产生子代病毒（转化），而不是仅仅观察叶片的形态，C错误； D、烟草叶片细胞的种类会影响病毒侵染、复制，对实验结果（病毒增殖、病斑出现）有影响，D正确。 故选ABC。 题型4：DNA分子结构及制作模型 26．下列关于双链DNA分子的叙述，错误的是（　　） A．具有独特的双螺旋结构 B．具有特异性和多样性 C．胞嘧啶和腺嘌呤相互配对 D．脱氧核糖与磷酸交替连接构成基本骨架 【答案】C 【详解】A、双链DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋形成独特的双螺旋结构，A正确； B、DNA分子中碱基排列顺序的千变万化构成DNA的多样性，每个DNA分子特定的碱基排列顺序构成DNA的特异性，因此DNA具有特异性和多样性，B正确； C、双链DNA分子遵循碱基互补配对原则，腺嘌呤和胸腺嘧啶配对，胞嘧啶和鸟嘌呤配对，并非胞嘧啶和腺嘌呤配对，C错误； D、脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在双链DNA分子的外侧，构成DNA的基本骨架，D正确。 27．在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片30个，磷酸塑料片50个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则（　　） A．所有的脱氧核糖都有两个磷酸基团与之相连 B．所搭建的DNA分子片段最长为10个碱基对 C．A和T之间需要3个连接物，C和G之间需要2个连接物 D．能搭建出的DNA分子模型种类小于44种 【答案】D 【详解】A、DNA分子两条链的3'端各有1个脱氧核糖仅连接1个磷酸基团，其余脱氧核糖连接2个磷酸基团，并非所有脱氧核糖都连两个磷酸，A错误； B、设搭建的DNA片段含n个碱基对，脱氧核糖和磷酸的连接物总数为4n-2，代入连接物总数14计算得n最大为4，即最长为4个碱基对，不可能达到10个，B错误； C、碱基互补配对时，A和T之间形成2个氢键，需要2个连接物，C和G之间形成3个氢键，需要3个连接物，C错误； D、4个碱基对的DNA分子理论上最多有4⁴种排列方式，但题干中A仅3个，无法构建含4个A-T碱基对的DNA序列，受碱基数量限制，实际可搭建的模型种类小于4⁴种，D正确。 28．生物兴趣小组在学习DNA的结构后画了含有两个碱基对的DNA片段结构示意图如图所示（○代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的正确性进行评价，正确的是（    ） A．甲说：“查哥夫发现A和T配对，G和C配对，称之为碱基互补配对原则” B．乙说：“DNA是由两条单链构成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构” C．丙说：“磷酸与核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧” D．丁说：“在DNA的双链中，A+T/G+C通常等于1” 【答案】B 【详解】A、查哥夫的贡献是发现双链DNA中碱基数量满足A=T、G=C，A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则并不是查哥夫发现提出的，A错误； B、DNA双螺旋结构的核心特点之一就是：DNA由两条脱氧核苷酸单链构成，两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，该描述符合DNA的结构特点，B正确； C、DNA的组成五碳糖是脱氧核糖，不是核糖，DNA的基本骨架由磷酸与脱氧核糖交替连接构成，C错误； D、双链DNA中满足A=T、G=C，因此（A+G）/（T+C）=1，但不同DNA分子中A+T与G+C的数量不一定相等，（A+T）/（G+C）通常不等于1，D错误。 故选B。 29．下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段（“o”代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（　　） A．甲说：“只在物质组成上有错误” B．乙说：“只有一种错误，就是U应改为T” C．丙说：“有三种错误，其中磷酸与五碳糖交替相连” D．丁说：“有两种错误，其中核糖需改为脱氧核糖” 【答案】C 【详解】分析题图可知，DNA中的五碳糖是脱氧核糖，而图中画的是核糖；DNA特有的碱基是T（胸腺嘧啶），而图中出现了U（尿嘧啶），U是RNA特有的碱基； 在DNA的一条链中，上一个脱氧核苷酸上5'碳原子上的磷酸基团应与下一个脱氧核苷酸上的3'碳原子连接形成磷酸二酯键；在DNA中，磷酸与五碳糖交替相连，C正确，ABD错误。 故选C。 30．某小组用如图所示的卡片搭建DNA分子结构模型，各卡片代表组成DNA分子的组分，其中“P”有50个，“C”有15个。下列说法正确的是（　　） A．“T”表示尿嘧啶，是DNA特有的碱基 B．若要充分利用“P”和“C”，则需要10个“A” C．“D”与“P”交替连接排列在DNA分子的内侧 D．“A”“P”“D”连在一起构成腺嘌呤核糖核苷酸 【答案】B 【详解】A、 “T”表示胸腺嘧啶，不是尿嘧啶（尿嘧啶是RNA特有的碱基），且胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，A错误；    B、DNA分子中，碱基遵循碱基互补配对原则：A与T配对，C与G配对。 已知“P”（磷酸）有50个，说明DNA分子中共有50个脱氧核苷酸（1个脱氧核苷酸含1个磷酸），即25个碱基对。 已知“C”（胞嘧啶）有15个，根据碱基互补配对，G也有15个，那么C-G碱基对共15个，剩余的碱基对为25-15=10个，即A-T碱基对为10个，因此“A”（腺嘌呤）需要10个，B正确； C、 “D”代表脱氧核糖，它与“P”（磷酸）交替连接排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧，C错误；   D、 “A”（腺嘌呤）、“P”（磷酸）、“D”（脱氧核糖）连在一起构成的是腺嘌呤脱氧核苷酸，不是腺嘌呤核糖核苷酸（核糖核苷酸的五碳糖是核糖）， D错误。 故选B。 31．下图为DNA分子（片段）的结构示意图，①～⑥代表不同的组分，下列叙述正确的是（　　） A．①②③共同构成了一个脱氧核苷酸 B．相同长度的DNA片段中⑤的数量可能不同 C．⑥代表腺苷，可与3个磷酸基团共同构成ATP D．除图示外，DNA中的碱基配对的方式还有A—U和U—A 【答案】B 【详解】A、脱氧核苷酸由脱氧核糖、磷酸基团和含氮碱基构成，①②③不能构成一个脱氧核苷酸，A错误； B、⑤是氢键，A—T碱基对有2个氢键，G-C碱基对有3个氢键，相同长度的DNA片段中含有A—T、G-C碱基对的个数不同，⑤的数量可能不同，B错误； C、⑥由脱氧核糖和腺嘌呤构成，不是腺苷，C错误； D、DNA中无U，D错误。 故选B。 32．阅读下面材料回答有关问题：在2004年底的东亚海啸中，有巨大的人员罹难，事后的尸体辨认只能借助于DNA杂交技术。该方法是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA，在一定温度下，水浴加热，使DNA氢键断裂，双链打开。若两份DNA样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本的DNA单链通过氢键连接在一起；若不是来自同一个体。则在两份样本中DNA单链在一定程度上不能互补。DNA杂交技术就能通过这一过程对面目全非的尸体进行辨认。 (1)图中DNA分子两条链上的碱基遵循_____原则连接成碱基对，4所示物质所处的一端为_____（填“3＇”或“5＇”）端，1所示的碱基对在DNA分子中比例越高则DNA分子的稳定性_____，理由是_____。 (2)图中的5的名称是_____。乙的两条长链按_____方式盘旋成双螺旋结构；_____交替连接构成DNA的基本骨架。 (3)下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体、同一区段DNA单链的碱基序列。 A组 B组 C组 尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC 家属提供的DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCT CGGTAAGATG 根据碱基配对情况，A、B、C三组DNA中不是同一人的是_____。 (4)DNA杂交技术同样可以用于两物种亲缘关系的判断，若两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，则两物种的亲缘关系_____（远/近）。 (5)在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%，若其中一条链中胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，那么在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占_____。 A．12%、34% B．21%、52% C．34%、12% D．58%、30% 【答案】(1) 碱基互补配对 5＇ 越高 G-C碱基对中的氢键有3个，而A-T碱基对中的氢键只有2个，两条脱氧核苷酸链间的氢键越多，DNA分子的稳定性越高 (2) 腺嘌呤脱氧核苷酸 反向平行 脱氧核糖和磷酸 (3)C (4)远 (5)C 【详解】（1）图1中DNA分子两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，碱基之间通过氢键连接。图1中4所示物质所处的一端为5＇端，图1中1所示的碱基对中有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此，在DNA分子中图示碱基对之间比例越高，氢键数目越多，则DNA分子的稳定性越高。 （2）图1中5包括一分子的磷酸、一分子的脱氧核糖、一分子的含氮碱基A，其名称是腺嘌呤脱氧核苷酸。乙的两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；脱氧核糖3和磷酸4之间交替连接构成DNA的基本骨架。 （3）DNA分子具有特异性，观察表中给出的碱基序列，可以发现A组和B组的能够互相配对，只有C组不能，所以C组不是取自同一个人。 （4）两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，两个DNA之间的相同的区段越少，则两物种的亲缘关系越远，相反，杂合DNA区段越多，说明两个DNA之间相同的区段越多，则两物种的亲缘关系近。 （5）已知双链DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，即A+T=42%，则A=T=21%，C=G=50%-21%=29%，又已知一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的24%、胸腺嘧啶占30%，即C1=24%，T1=30%，根据碱基互补配对原则，C=（C1+C2）/2，所以C2=34%，同理T2=12%，ABD错误，C正确。 题型5：DNA的复制 33．细菌在含 15NH4Cl 的培养基中繁殖数代后，使细菌 DNA 的含氮碱基均含有 15N，然后再移入含 14NH4Cl的培养基中培养，抽取其子代的 DNA 经离心分离，如图①~⑤为可能的结果。下列叙述错误的是（　　） A．亲代的 DNA 应为⑤ B．第一次分裂的子代 DNA 应为⑤ C．第二次分裂的子代 DNA 应为① D．第三次分裂的子代 DNA 应为③ 【答案】B 【详解】A、亲代DNA为15N/15N，离心会得到一条重带，条带应为⑤，A正确； B、DNA复制方式为半保留复制，第一次分裂得到2条子代DNA，全为15N/14N，离心会得到一条中带，应为图②，B错误； C、第二次分裂会得到4条子代 DNA， 应为2条15N/14N，2条14N/14N，离心会得到一条中带和一条轻带，且条带一样宽，应为①，C正确； D、第三次分裂得到8条DNA，其中2条15N/14N，6条14N/14N，离心会得到一条中带和一条轻带，且轻带要比中带宽，应为③，D正确。 34．由 Meselson-Stahl实验证实：每个子代 DNA 分子包含一条母链和一条新合成的链，确保遗传信息精确传递；复制从起始点(原核生物为单个复制起点，真核生物为多个)向两个方向进行，形成复制叉(如图)。另外，DNA 复制需要解旋酶、DNA聚合酶、引物酶、DNA连接酶等多种酶的催化。下列叙述正确的是（　　） A．不同生物的 DNA复制速率基本相同 B．引物的合成需要以 DNA单链为模板 C．a~d中，a和c是5'端、b和d是3'端 D．该DNA复制形成的两条子链中 A+C的含量相等 【答案】B 【详解】A、原核生物的 DNA 复制时为单个复制起点 ，而真核生物的 DNA 复制为多个复制起点，由此可见，不同生物的 DNA 复制速率可能存在较大差异，A错误； B、据图可知，该引物是 RNA，其合成需要以 DNA 单链为模板，B正确； C、由于 DNA 子链的延伸方向是5'端→3'端，另外，DNA 的两条链反向平行 ，所以a~d中，a 和 c 是 3'端、b 和 d 是 5'端，C错误； D、该DNA复制形成的两条子链为互补链，A+C的含量不一定相等，D错误。 35．mtDNA是线粒体基质中的环状双链DNA分子，能够自我复制（与细胞核DNA的复制方式一样）。下列关于mtDNA的叙述，正确的是（　　） A．mtDNA分子由两条核糖核苷酸链组成 B．mtDNA分子中每个脱氧核糖都只与一个磷酸基团相连 C．mtDNA分子的一条链上的相邻碱基通过氢键连接 D．mtDNA的复制方式是半保留复制，复制过程需要消耗能量 【答案】D 【详解】A、mtDNA是环状双链DNA分子，其基本单位为脱氧核糖核苷酸，而非核糖核苷酸。核糖核苷酸是RNA的基本单位，A错误； B、mtDNA是环状双链DNA分子，脱氧核糖均通过磷酸二酯键与两个磷酸基团相连（即连接一个磷酸基团和相邻核苷酸的磷酸基团），B错误； C、DNA分子中，同一条链上相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”构成的骨架连接，而两条链之间的互补碱基才通过氢键配对连接，C错误； D、题干明确mtDNA复制方式与细胞核DNA相同（均为半保留复制），且DNA复制过程需解旋酶、DNA聚合酶等参与，消耗ATP供能，D正确。 故选D。 36．质粒是能够自主复制的小型环状DNA，其部分片段放大如图所示。该质粒共有个碱基对，其中胞嘧啶占全部碱基的20%。下列说法正确的是（    ） A．图中①、②、③可构成腺嘌呤脱氧核苷酸或者胸腺嘧啶脱氧核苷酸 B．质粒中的每个磷酸基团均和两个脱氧核糖连接，每个脱氧核糖均和两个磷酸基团连接 C．该质粒可能的碱基排列顺序有种，这种分子多样性是其携带遗传信息的基础 D．该质粒复制需要多种酶参与，第三次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸个 【答案】B 【详解】A、图中①是磷酸，②是脱氧核糖，③是含氮碱基。 腺嘌呤脱氧核苷酸或者胸腺嘧啶脱氧核苷酸中的磷酸应该连接在脱氧核糖的5号碳上，A错误； B、每个磷酸基团：在链中间的磷酸与两个脱氧核糖相连，在链末端的磷酸与一个脱氧核糖相连。但在环状 DNA中，没有游离的末端，因此每个磷酸基团均与两个脱氧核糖连接。 每个脱氧核糖：在链中间的脱氧核糖与两个磷酸基团相连，在链末端的脱氧核糖与一个磷酸基团相连。但在环状 DNA中，没有游离的末端，因此每个脱氧核糖均与两个磷酸基团连接，B正确； C、胞嘧啶占全部碱基的20%，则该质粒的碱基排列顺序小于46000种，C错误； D、由题意可知，该质粒共有6×103 个碱基对，即1.2×104个碱基，其中C占全部碱基的20%，所以A+T占60%，C+G占40%，A的数量为30%×1.2×104 =3.6×103个，则该DNA分子在第三次复制时需要消耗胞嘧啶的数量为（23-22）×3.6×103=1.44×104个，D错误。 故选B。 37．研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后，提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该大肠杆菌的细胞周期大约为6h B．由实验结果可知DNA复制方式为半保留复制 C．直接将子代DNA密度梯度离心也能得到两种条带 D．也可通过检测15N放射性强度高低确定DNA复制方式 【答案】C 【详解】A、初始DNA为14N/14N，转移到15N 培养基后，DNA 复制遵循半保留复制。单链比例：14N 单链占1/8，15N 单链占7/8。设复制次数为n，则总单链数为2×2n=2n+1，其中14N 单链始终为2条。 由2/2n+1=1/8，解得n=3。培养时间为 24h，复制3次，故细胞周期约为24÷3=8h，A错误； B、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； C、经分析可知，DNA复制3次，有2个DNA链是15N和14N，在中带；有6个DNA链都是15N的，在重带。即直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两种条带，C正确； D、15N没有放射性，D错误。 故选C。 38．种群数量快速增长的大肠杆菌菌群中几乎所有的DNA都在复制，且距离复制起点越近的基因出现频率相对越高，反之越低，可据此确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。图1为大肠杆菌的部分基因出现的频率，图2为大肠杆菌的部分基因图谱。下列叙述错误的是（　　） A．DNA复制时DNA聚合酶的作用是按照碱基互补配对原则构建磷酸二酯键 B．大肠杆菌DNA复制是多起点复制、半保留复制 C．大肠杆菌DNA的复制起点位于his附近 D．据图1推测，在基因图谱上his不可能位于tyrA和trp之间 【答案】BCD 【详解】A、DNA复制时，DNA聚合酶的作用是将游离的脱氧核苷酸连接到已有的脱氧核苷酸链上，形成磷酸二酯键，A正确； B、题干中仅提及根据基因出现频率确定DNA复制起点位置，并未提及大肠杆菌DNA复制是多起点复制，B错误； C、“距离复制起点越近的基因出现频率相对越高，反之越低”，从图1可知，his基因出现频率最低，说明其距离复制起点最远，所以大肠杆菌DNA的复制起点不可能位于his附近，C错误； D、由图1可知，his基因出现频率最低，tyrA和trp基因出现频率相对较高，结合“距离复制起点越近的基因出现频率相对越高，反之越低”，可推测在基因图谱上his位于tyrA和trp之间，D错误。 故选BCD。 39．如图为真核生物遗传信息传递中的某生理过程示意图。回答下列问题： (1)该图表示的生理过程是DNA________（填“复制”或“转录”），发生的场所主要是____________。 (2)图中①表示________酶，在细胞提供的能量的驱动下，它能将DNA双螺旋的两条链解开。 (3)已知母链某片段碱基序列为5′－ATGCAT－3′，则子链上对应片段的碱基序列为_______，该过程结束后，1个DNA分子就形成了____个相同的DNA分子。 【答案】(1) 复制 细胞核 (2)解旋 (3) 3′－TACGTA－5′ 2/两/二 【分析】图示过程为真核生物体内的DNA复制，①是解旋酶。主要发生在细胞核中，叶绿体和线粒体中也会发生。 【详解】（1）图示过程为真核生物体内的DNA复制，发生的场所主要是细胞核。 （2）①为解旋酶，在细胞提供的能量的驱动下，它能将DNA双螺旋的两条链解开。 （3）DNA的两条链遵循碱基互补配对，且方向相反，因此母链某片段碱基序列为5′－ATGCAT－3′，则子链上对应片段的碱基序列为3′－TACGTA－5′。DNA的复制方式为半保留复制，因此1个DNA复制之后会形成两个相同的DNA分子。 40．甲图中DNA分子有I、II两条链，乙图是其复制过程。结合所学知识回答下列问题： (1)图甲中鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸是由____基团构成（填编号），⑧的名称是____。DNA分子的每条链有方向性，图甲中Ⅰ链从上往下是____（填“5’端→3’端”或“3’端→5’端”）。 (2)乙图中，A和B是DNA复制过程中两种重要酶，A是____，B是____。 (3)DNA复制时，酶A破坏的结构是____（填甲图中的序号），酶B等以____为模板（选填“I链”、II链”或“I链或II链”）合成子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成____结构。 【答案】(1) ②③④ 胞嘧啶 5’端→3’端 (2) 解旋酶 DNA聚合酶 (3) ⑤ Ⅰ链、Ⅱ链 双螺旋 【分析】题图分析，甲图是DNA分子的平面结构，①④为磷酸，②为脱氧核糖，③为鸟嘌呤，⑤为氢键，⑥为磷酸酯键，⑦为脱氧核苷酸内部的磷酸酯键。⑧为胞嘧啶；乙图是DNA分子复制过程，A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA，故是解旋酶，B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c，是DNA聚合酶。 【详解】（1）根据碳原子的存在部位可以判断，图甲中鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸是由②③④基团构成，根据碱基互补配对原则可推测⑧的名称是胞嘧啶。DNA分子的每条链有方向性，图甲中Ⅰ链从上往下是5’端→3’端。 （2）乙图中，A和B是DNA复制过程中两种重要酶，A是解旋酶，该酶能将DNA双链解开，B是DNA聚合酶，该酶能催化DNA子链的延伸。 （3）DNA复制时，酶A破坏的结构是氢键，即图甲中的⑤，酶B等以解开的两条DNA单链（I链”、II链”）分别为模板进行DNA单链的延伸。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构，这样一个DNA分子就合成了两个相同的DNA分子。 41．图甲是关于DNA的两种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验（图乙）来验证DNA的复制方式。回答下列有关问题： (1)本实验用_______标记DNA，后用离心法得到图乙所示条带，推测该技术能分离不同DNA依据的原理是___________。 (2)分析图乙，实验过程（a）步骤中提取15N的大肠杆菌DNA离心，其目的是___________，最早可根据___________（填“b”或“c”）的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。 (3)研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4C1为唯一氮源的培养液中，培养24h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）。 体外DNA复制时可用_________代替解旋酶解旋，由结果可知，该大肠杆菌的细胞周期是_______小时，图中是大肠杆菌繁殖_______代的结果。 (4)某DNA分子共有400个碱基对，其中含有碱基C120个，该DNA分子含有_______个氢键。该DNA复制3次，共消耗碱基T________个，第3次复制时消耗碱基G______个。 【答案】(1) 15N 根据相对分子质量不同进行分离 (2) 进行对照 b (3) 高温 8/八 3/三 (4) 920 1960 480 【分析】根据题意和图示分析可知：将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N。根据半保留复制的特点，第一代的2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。 【详解】（1）分析题图可知，本实验用标记DNA，后用离心法得到图乙所示条带。该技术利用密度梯度离心可将相对分子质量不同的物质分离。 （2）实验过程(a)步骤中提取的大肠杆菌DNA离心，其目的是检测含的DNA离心后在试管中的位置，以便于与复制后的DNA作为对照。若为全保留复制，繁殖一代（b步骤）后，DNA复制形成的子代DNA中，一个DNA分子两条链都含，另一个DNA分子两条链都含，离心后会出现两条带：一条重带、一条轻带；而半保留复制时，繁殖一代后形成的DNA分子都是一条链含，另一条链含，离心后只有一条中带。所以最早可根据b的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。 （3）高温会使DNA双链中的氢键断裂，因此体外DNA复制时可用高温代替解旋酶的解旋作用。依据题图信息可知，1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解开再进行密度梯度离心，得到条带1（14N的DNA单链）：条带2（15N的DNA单链）=1：7，而母链14N链只有两条，可知DNA单链共有16条，8个DNA分子，说明DNA分子共复制了3次，大肠杆菌的细胞周期为24÷3=8h。 （4）在DNA双链中，A与T配对，A-T对之间有2个氢键，C与G配对，C-G对之间3个氢键。已知该DNA分子共有400个碱基对，其中含有碱基C120个，即C-G对为120对，则A-T对为280对，因此该DNA分子含有的氢键数目为280×2+120×3=920。在双链DNA分子中，C+T=50%=400个，即T=280个，因此该DNA复制3次，共消耗碱基T（23-1）×280=1960个；C与G配对，则C=G=120个，第3次复制时消耗碱基G（23-22）×120=480。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题四 基因的本质 题型1：肺炎链球菌转化实验 1．如图表示艾弗里和他的同事研究“转化因子”实验的部分流程图。下列叙述错误的是（    ） A．将加热致死的S型细菌破碎后，去除大部分糖类、蛋白质和脂质，制成S型细菌匀浆 B．两组实验均为实验组，构成相互对照 C．每组步骤①特异性地增加了一种酶，利用了“加法原理” D．蛋白酶处理组步骤⑤可检测到两种细菌类型，新出现的S型菌后代仍为S型 2．某兴趣小组对格里菲思的实验进行了改良，将R型细菌、S型细菌、加热杀死的S型细菌、加热杀死的S型细菌和R型细菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四个相同的培养基上，在适宜的无菌条件下进行培养，一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A．该实验中的自变量有培养基成分、培养时间等 B．该实验的因变量是培养基中接种物质的种类和培养基上生长的菌落种类 C．以上实验结果能证明加热杀死的S型细菌的DNA已进入R型细菌中 D．丁中出现的S型菌落不都是由R型细菌转化而来 3．研究人员利用枯草芽孢杆菌的KanR（卡那霉素抗性）和KanS（卡那霉素敏感）菌株进行转化实验： 实验1：KanS菌+热灭活的KanR菌→含卡那霉素培养基→有菌落。 实验2：KanS菌+热灭活并用水解酶处理的KanR菌→含卡那霉素培养基→无菌落。 下列叙述正确的是（　　） A．实验1证明KanS菌发生了可遗传的变异 B．实验2中使用的是蛋白酶，旨在去除KanR菌的抗原蛋白 C．实验1中的KanS菌通过转化获得了KanR菌染色体DNA的片段 D．实验2使用DNA酶处理，可为“DNA是转化因子”提供关键证据 4．在肺炎链球菌转化实验中，下列关于R型细菌和S型细菌的叙述，正确的是（    ） A．S型细菌的DNA 能够直接使小鼠患败血症死亡 B．R型细菌转化为S型细菌的过程中，遗传物质未发生改变 C．加热杀死的S型细菌与 R型细菌混合后，不能使小鼠死亡 D．S型细菌的致病性与其细胞壁外的多糖类荚膜有关 5．如图为肺炎链球菌体外转化实验的部分过程，有关分析正确的是（　　） A．甲、乙、丙实验均运用了“加法原理”控制自变量 B．甲组高温破坏S型菌DNA，培养基上只有R型菌落 C．乙组培养皿中有S型菌落，推测转化物质不是蛋白质 D．乙、丙组培养基均出现S型菌落，推测转化物质是DNA 6．为研究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，其基本过程如图所示，下列叙述正确的是（　　） 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型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质 C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA D．该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA 7．人类对遗传物质本质的探索历经了漫长的过程，请结合图示分析以下问题： (1)图甲展示了艾弗里在提取S型细菌细胞提取物后所设计的部分实验组，其利用了酶具有______的特点，对实验自变量进行控制。图示培养基中出现的菌落种类数为______种。 (2)赫尔希与蔡斯利用32P、35S分别标记了DNA与蛋白质。32P、35S标记部位为图乙中的______、______。（填序号） (3)利用32P标记噬菌体的一组，放射性强度主要出现在______（填“上清液”或“沉淀物”），若本组在离心前搅拌不充分，_______（填“会”或“不会”）改变放射性强度主要出现的位置。 8．如图为肺炎链球菌转化实验的部分图解，请据图回答： (1)该实验是在_________（填“艾弗里”或“格里菲思”）实验的基础上设计的体外转化实验。 (2)为进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化物质的化学成分，他们又设计了下面的实验。 ①实验中自变量的控制采用了_________（填“加法原理”或“减法原理”）。 ②实验中加入DNA酶的目的是_________，结果是_________（填“有”或“没有”）R型细菌产生。 ③根据实验结果可得出的结论是：_________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 题型2：噬菌体侵染细菌实验 9．赫尔希和蔡斯为探究DNA是否为遗传物质，进行了著名的T2噬菌体侵染细菌实验。他们利用放射性同位素32P和35S分别标记两组噬菌体，并用这些被标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。经过一段时间的培养后，搅拌、离心并检测悬浮液和沉淀物中的放射性分布。下列叙述正确的是（　　） A．32P标记组在悬浮液中检测不到放射性 B．搅拌不充分可导致35S标记组沉淀物中放射性偏高 C．搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳和其DNA分开 D．大肠杆菌为T2噬菌体的增殖提供了模板、原料、能量和酶等 10．如图，用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，探究T2噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质，下列对实验过程及现象描述错误的是（　　） A．锥形瓶中的培养液的营养成分中不应含有32P B．该实验的结果是上清液放射性高，沉淀物放射性低 C．若上清液含有放射性，可能是培养时间较短，部分噬菌体没有侵染大肠杆菌 D．32P标记的是噬菌体DNA的磷酸基团 11．M13是专一侵染大肠杆菌的单链DNA噬菌体，在侵染过程中，M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞。增殖产生的子代M13会从宿主细胞中分泌出来，而宿主细胞仍然能继续生长和分裂。若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验，M13经放射性标记后，与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间，搅拌、离心，再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是（　　） A．用含35S的培养基直接培养M13，可获得放射性标记的噬菌体 B．用35S标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中可检测到放射性 C．用32P标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中检测不到放射性 D．M13不会裂解宿主细胞，比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质 12．某实验小组模拟“T噬菌体侵染大肠杆菌实验”，如下图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．上清液的放射性很低，而沉淀物的放射性很高 B．实验前不能用含32P的培养液培养噬菌体 C．图中搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开 D．子代T噬菌体均会被35S标记 13．赫尔希和蔡斯利用32P和35S分别标记T2噬菌体，再用32P和35S标记的T2噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，进行两组实验，以研究T2噬菌体的遗传物质。下列说法错误的是（　　） A．35S标记在T2噬菌体外壳蛋白质某些氨基酸的R基中 B．离心的目的是让T2噬菌体蛋白质外壳和大肠杆菌分别进入上清液和沉淀物中 C．随培养时间延长，含32P的T2噬菌体数量不断增多 D．两组实验相互对比，证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质 14．在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验（32P标记噬菌体）流程如图所示。下列关于该实验的分析，错误的是（　　） A．若步骤①中噬菌体侵染时间过长，可能会导致上清液中放射性增强 B．该实验与用35S标记的实验组相互对照，可证明DNA是遗传物质 C．若将步骤②去掉，直接离心，对放射性的分布无显著性影响 D．若①培养液含有抑制转录的药物，子代噬菌体的放射性会发生变化 15．如图表示T2噬菌体（双链DNA）侵染细菌实验的部分过程。相关叙述正确的是（       ） A．实验一和实验二产生的子代噬菌体中均不含放射性 B．搅拌时间不足会使实验二悬浮液中放射性增加 C．本实验采用了密度梯度离心法使噬菌体外壳和细菌分离 D．两组实验结果对照可以说明DNA是遗传物质 16．艾弗里肺炎链球菌转化实验与赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌实验的实验过程如下图甲、乙所示。回答下列有关问题： (1)艾弗里的实验设计采用了自变量控制中的___________(填“加法”或“减法”)原理。培养基上S型菌菌落和R型菌菌落的区别为S型菌落表面___________(填“光滑”或“粗糙”)。 (2)图甲中，①和⑤组实验结果说明___________是转化因子；哪两组实验结果说明蛋白质不能使R型菌转化为S型菌？___________(填序号)。 (3)图乙赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌实验时，由实验结果可知，此次实验的标记元素是___________，说明亲代噬菌体的DNA___________(填“进入”或“未进入”)细菌体内。若该实验离心后发现上清液放射性高，原因可能为①___________；②___________。 17．下图所示的是赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请分析回答下列问题： (1)由图中实验结果分析，用于标记噬菌体的同位素是________（填“35S”或“32P”），标记T2噬菌体的操作步骤为：①配制适合大肠杆菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的_______，作为合成DNA的原料。②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后，再用带标记大肠杆菌培养T2噬菌体。 (2)实验结果表明，经离心处理后上清液中具有较高的放射性，请分析该现象出现的可能原因是_______。 (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标记的噬菌体的比例为________，出现该比例说明DNA的复制方式是_________。 18．1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，下图1是噬菌体结构模式图；图2是他们所做实验中的一组。请回答下列问题： (1)图1中，噬菌体的核酸位于______（填图中字母）中。 (2)在图2实验过程中，搅拌的目的是______，离心的目的是______。 (3)噬菌体利用来自______的氨基酸合成蛋白质外壳，合成的场所是______。 (4)图2实验利用了同位素标记法，由实验结果可知，此次实验标记的元素是______，根据该组实验结果可以说明______进入了细菌。 (5)上述实验中，______（填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是______。该实验的结论是______。 题型3：“RNA是遗传物质的实验证据 19．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是（　　） A．a过程表示用TMV的蛋白质外壳单独感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用 B．b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明HRV的RNA具有感染作用 C．c、d两过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为烟叶感染车前草病毒的症状，并能从中分离出车前草病毒 D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质 20．研究发现，从烟草花叶病毒中提取的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但从病毒中提取的RNA却能使烟草感染病毒。下列说法错误的是（    ） A．组成烟草花叶病毒蛋白质、RNA的单体都以碳链为基本骨架 B．根据上述实验现象可推测RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 C．烟草细胞与烟草花叶病毒中含有的核苷酸种类相同 D．烟草花叶病毒的RNA彻底水解产物有6种 21．下图表示科研人员研究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程。下列叙述错误的是（    ） A．降解的目的是将TMV的RNA和蛋白质分开 B．该实验说明RNA可以控制生物性状 C．该实验证明了RNA是TMV的遗传物质 D．烟草细胞为TMV的复制提供模板、原料等 22．下列关于遗传物质探索历程中几个经典实验的叙述，正确的是（　　） A．艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质 B．格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了DNA是“转化因子” C．噬菌体侵染细菌实验中，分别用含有32P、35S的培养基培养噬菌体，获得被标记的噬菌体 D．烟草花叶病毒（TMV）感染烟草实验证明了病毒的遗传物质都是RNA 23．在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中，有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．由乙组可知，仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑 B．虽没有设置对照组，但可以得出RNA是遗传物质的结论 C．丙组病斑较少，可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解 D．对甲、丙、丁组病斑进行检测，可以得到新合成的子代TMV 24．下图是探究TMV（烟草花叶病毒）和HRV（车前草病毒）的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程。下列叙述错误的是（　　） A．本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪 B．杂交病毒1和杂交病毒2产生的原理是基因重组 C．杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持 D．该实验可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质 25．为研究烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质，进行如图所示的体外实验。下列相关叙述错误的是（　　） A．用RNA酶处理组，可作为实验的空白对照组 B．该实验可以证明TMV的遗传物质主要是RNA C．通过观察烟草叶片的形态，能判断实验中是否发生转化 D．烟草叶片细胞的种类会对该实验结果造成影响 题型4：DNA分子结构及制作模型 26．下列关于双链DNA分子的叙述，错误的是（　　） A．具有独特的双螺旋结构 B．具有特异性和多样性 C．胞嘧啶和腺嘌呤相互配对 D．脱氧核糖与磷酸交替连接构成基本骨架 27．在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片30个，磷酸塑料片50个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则（　　） A．所有的脱氧核糖都有两个磷酸基团与之相连 B．所搭建的DNA分子片段最长为10个碱基对 C．A和T之间需要3个连接物，C和G之间需要2个连接物 D．能搭建出的DNA分子模型种类小于44种 28．生物兴趣小组在学习DNA的结构后画了含有两个碱基对的DNA片段结构示意图如图所示（○代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的正确性进行评价，正确的是（    ） A．甲说：“查哥夫发现A和T配对，G和C配对，称之为碱基互补配对原则” B．乙说：“DNA是由两条单链构成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构” C．丙说：“磷酸与核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧” D．丁说：“在DNA的双链中，A+T/G+C通常等于1” 29．下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段（“o”代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（　　） A．甲说：“只在物质组成上有错误” B．乙说：“只有一种错误，就是U应改为T” C．丙说：“有三种错误，其中磷酸与五碳糖交替相连” D．丁说：“有两种错误，其中核糖需改为脱氧核糖” 30．某小组用如图所示的卡片搭建DNA分子结构模型，各卡片代表组成DNA分子的组分，其中“P”有50个，“C”有15个。下列说法正确的是（　　） A．“T”表示尿嘧啶，是DNA特有的碱基 B．若要充分利用“P”和“C”，则需要10个“A” C．“D”与“P”交替连接排列在DNA分子的内侧 D．“A”“P”“D”连在一起构成腺嘌呤核糖核苷酸 31．下图为DNA分子（片段）的结构示意图，①～⑥代表不同的组分，下列叙述正确的是（　　） A．①②③共同构成了一个脱氧核苷酸 B．相同长度的DNA片段中⑤的数量可能不同 C．⑥代表腺苷，可与3个磷酸基团共同构成ATP D．除图示外，DNA中的碱基配对的方式还有A—U和U—A 32．阅读下面材料回答有关问题：在2004年底的东亚海啸中，有巨大的人员罹难，事后的尸体辨认只能借助于DNA杂交技术。该方法是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA，在一定温度下，水浴加热，使DNA氢键断裂，双链打开。若两份DNA样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本的DNA单链通过氢键连接在一起；若不是来自同一个体。则在两份样本中DNA单链在一定程度上不能互补。DNA杂交技术就能通过这一过程对面目全非的尸体进行辨认。 (1)图中DNA分子两条链上的碱基遵循_____原则连接成碱基对，4所示物质所处的一端为_____（填“3＇”或“5＇”）端，1所示的碱基对在DNA分子中比例越高则DNA分子的稳定性_____，理由是_____。 (2)图中的5的名称是_____。乙的两条长链按_____方式盘旋成双螺旋结构；_____交替连接构成DNA的基本骨架。 (3)下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体、同一区段DNA单链的碱基序列。 A组 B组 C组 尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC 家属提供的DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCT CGGTAAGATG 根据碱基配对情况，A、B、C三组DNA中不是同一人的是_____。 (4)DNA杂交技术同样可以用于两物种亲缘关系的判断，若两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，则两物种的亲缘关系_____（远/近）。 (5)在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%，若其中一条链中胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，那么在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占_____。 A．12%、34% B．21%、52% C．34%、12% D．58%、30% 题型5：DNA的复制 33．细菌在含 15NH4Cl 的培养基中繁殖数代后，使细菌 DNA 的含氮碱基均含有 15N，然后再移入含 14NH4Cl的培养基中培养，抽取其子代的 DNA 经离心分离，如图①~⑤为可能的结果。下列叙述错误的是（　　） A．亲代的 DNA 应为⑤ B．第一次分裂的子代 DNA 应为⑤ C．第二次分裂的子代 DNA 应为① D．第三次分裂的子代 DNA 应为③ 34．由 Meselson-Stahl实验证实：每个子代 DNA 分子包含一条母链和一条新合成的链，确保遗传信息精确传递；复制从起始点(原核生物为单个复制起点，真核生物为多个)向两个方向进行，形成复制叉(如图)。另外，DNA 复制需要解旋酶、DNA聚合酶、引物酶、DNA连接酶等多种酶的催化。下列叙述正确的是（　　） A．不同生物的 DNA复制速率基本相同 B．引物的合成需要以 DNA单链为模板 C．a~d中，a和c是5'端、b和d是3'端 D．该DNA复制形成的两条子链中 A+C的含量相等 35．mtDNA是线粒体基质中的环状双链DNA分子，能够自我复制（与细胞核DNA的复制方式一样）。下列关于mtDNA的叙述，正确的是（　　） A．mtDNA分子由两条核糖核苷酸链组成 B．mtDNA分子中每个脱氧核糖都只与一个磷酸基团相连 C．mtDNA分子的一条链上的相邻碱基通过氢键连接 D．mtDNA的复制方式是半保留复制，复制过程需要消耗能量 36．质粒是能够自主复制的小型环状DNA，其部分片段放大如图所示。该质粒共有个碱基对，其中胞嘧啶占全部碱基的20%。下列说法正确的是（    ） A．图中①、②、③可构成腺嘌呤脱氧核苷酸或者胸腺嘧啶脱氧核苷酸 B．质粒中的每个磷酸基团均和两个脱氧核糖连接，每个脱氧核糖均和两个磷酸基团连接 C．该质粒可能的碱基排列顺序有种，这种分子多样性是其携带遗传信息的基础 D．该质粒复制需要多种酶参与，第三次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸个 37．研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后，提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该大肠杆菌的细胞周期大约为6h B．由实验结果可知DNA复制方式为半保留复制 C．直接将子代DNA密度梯度离心也能得到两种条带 D．也可通过检测15N放射性强度高低确定DNA复制方式 38．种群数量快速增长的大肠杆菌菌群中几乎所有的DNA都在复制，且距离复制起点越近的基因出现频率相对越高，反之越低，可据此确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。图1为大肠杆菌的部分基因出现的频率，图2为大肠杆菌的部分基因图谱。下列叙述错误的是（　　） A．DNA复制时DNA聚合酶的作用是按照碱基互补配对原则构建磷酸二酯键 B．大肠杆菌DNA复制是多起点复制、半保留复制 C．大肠杆菌DNA的复制起点位于his附近 D．据图1推测，在基因图谱上his不可能位于tyrA和trp之间 39．如图为真核生物遗传信息传递中的某生理过程示意图。回答下列问题： (1)该图表示的生理过程是DNA________（填“复制”或“转录”），发生的场所主要是____________。 (2)图中①表示________酶，在细胞提供的能量的驱动下，它能将DNA双螺旋的两条链解开。 (3)已知母链某片段碱基序列为5′－ATGCAT－3′，则子链上对应片段的碱基序列为_______，该过程结束后，1个DNA分子就形成了____个相同的DNA分子。 40．甲图中DNA分子有I、II两条链，乙图是其复制过程。结合所学知识回答下列问题： (1)图甲中鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸是由____基团构成（填编号），⑧的名称是____。DNA分子的每条链有方向性，图甲中Ⅰ链从上往下是____（填“5’端→3’端”或“3’端→5’端”）。 (2)乙图中，A和B是DNA复制过程中两种重要酶，A是____，B是____。 (3)DNA复制时，酶A破坏的结构是____（填甲图中的序号），酶B等以____为模板（选填“I链”、II链”或“I链或II链”）合成子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成____结构。 41．图甲是关于DNA的两种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验（图乙）来验证DNA的复制方式。回答下列有关问题： (1)本实验用_______标记DNA，后用离心法得到图乙所示条带，推测该技术能分离不同DNA依据的原理是___________。 (2)分析图乙，实验过程（a）步骤中提取15N的大肠杆菌DNA离心，其目的是___________，最早可根据___________（填“b”或“c”）的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。 (3)研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4C1为唯一氮源的培养液中，培养24h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）。 体外DNA复制时可用_________代替解旋酶解旋，由结果可知，该大肠杆菌的细胞周期是_______小时，图中是大肠杆菌繁殖_______代的结果。 (4)某DNA分子共有400个碱基对，其中含有碱基C120个，该DNA分子含有_______个氢键。该DNA复制3次，共消耗碱基T________个，第3次复制时消耗碱基G______个。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题四 基因的本质 1．C 2．D 3．D 4．D 5．C 6．C 7．B 8．B 9．B 10．C 11．C 12．D 13．D 14．D 15．C 16．D 17．A 18．B 19．B 20．C 21．D 22．B 23．C 24．B 25．B 26．B 27．B 28．D 29．B 30．C 31．ABC 32．BCD 33．(1) 专一性 1/一 (2) ① ④ (3) 沉淀物 不会 34．(1)格里菲思 (2) 减法原理 分解S型细菌细胞提取物中的DNA 有 DNA/脱氧核糖核酸 35．(1) 减法 光滑 (2) DNA ①③ (3) 32P 进入 保温时间过短，部分噬菌体未侵染细菌 保温时间过长，细菌裂解，子代噬菌体释放出来 36．(1) 32P 4种脱氧核苷酸 (2)培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来 (3) 1/50 半保留复制 37．(1)A (2) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 (3) 大肠杆菌 大肠杆菌的核糖体 (4) 32P 噬菌体DNA (5) 不能 蛋白质和DNA中都含有N DNA是遗传物质 38．(1) 碱基互补配对 5＇ 越高 G-C碱基对中的氢键有3个，而A-T碱基对中的氢键只有2个，两条脱氧核苷酸链间的氢键越多，DNA分子的稳定性越高 (2) 腺嘌呤脱氧核苷酸 反向平行 脱氧核糖和磷酸 (3)C (4)远 (5)C 39．(1) 复制 细胞核 (2)解旋 (3) 3′－TACGTA－5′ 2/两/二 40．(1) ②③④ 胞嘧啶 5’端→3’端 (2) 解旋酶 DNA聚合酶 (3) ⑤ Ⅰ链、Ⅱ链 双螺旋 41．(1) 15N 根据相对分子质量不同进行分离 (2) 进行对照 b (3) 高温 8/八 3/三 (4) 920 1960 480 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $