3.1 DNA是主要的遗传物质-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中生物必修第二册 (人教版)

课时夯基 第1节 DNA是 核心素养达标 》课堂追踪 ■知识点一对遗传物质的早期推测及肺炎链 球菌的转化实验 1.探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世 纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是生物体的 遗传物质。当时人们作出判断的理由不包 括() A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B.蛋白质与生物的性状密切相关 C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并 且能够自我复制 D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮 存大量遗传信息 2.由肺炎链球菌的转化实验可知，下列注射物 能使实验小鼠死亡的是() A.R型活细菌 B.加热杀死的S型细菌 C.R型活细菌+S型细菌DNA D.R型活细菌十S型细菌DNA十DNA酶 3.下图是关于肺炎链球菌的转化实验，下列分 析错误的是() $型一打碎的提收的S型细 S型的细胞提取物 +R型→结果1 DNA酶降解S型细菌+R型→结果2 的细胞提取物 A.结果1中全部为S型肺炎链球菌 B.结果1中部分为R型肺炎链球菌 C.结果2中全部为R型肺炎链球菌 第3章 基因的本质 过关练 主要的遗传物质 夯实基础 D.此实验证明打碎的S型细菌体内有转化 因子，使R型细菌转化为S型细菌 4.艾弗里所进行的肺炎链球菌的转化实验证 实了() ①DNA是遗传物质②RNA是遗传物质 ③DNA是主要的遗传物质④蛋白质和多 糖不是遗传物质⑤S型细菌的性状是由 DNA决定的⑥在转化过程中，S型细菌 的DNA可能进入了R型细菌的细胞内 A.①④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.③④⑤⑥ ■知识点二噬菌体侵染细菌的实验 5.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实 验证明噬菌体的遗传物质是DNA,以下实 验步骤的顺序为() ①用分别含有35S和3P的培养基培养细菌 ②利用培养基培养噬菌体③用噬菌体分 别与含有35S和32P的细菌混合培养④放 射性检测⑤离心分离 A.①③⑤④ B.①③④⑤ C.①②③④⑤ D.②①③⑤④ 6.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、 搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%， 沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射 性的原因可能是() A.噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解 释放出子代噬菌体 B.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体 未与细菌分离 ·生物学· 31 、第3章基因的本质 C.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠 杆菌 D.2P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存 在于上清液中 7.在证明DNA是遗传物质的T2噬菌体侵染大 肠杆菌的实验中，正确的技术手段是( A.用化学方法把DNA和蛋白质分开 B.用32P和35S分别标记T2噬菌体和大肠 杆菌 C.用32P和35S同时标记T2噬菌体 D.用标记过的大肠杆菌去培养T2噬菌体 》课后孩查 一、选择题 1.在20世纪30年代以前，大多数科学家认 为，蛋白质是生物体的遗传物质，直到1952 年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验提 供了强有力的证据，人们才确信DNA是遗 传物质。下列有关叙述错误的是() A.蛋白质被认为是遗传物质的原因之一是 蛋白质中氨基酸排列顺序多种多样 B.人们对于蛋白质分子组成的认识早于对 脱氧核糖核酸分子组成的认识 C.格里菲思以确凿的实验证据，向遗传物质 是蛋白质的观点提出了挑战 D.赫尔希和蔡斯的实验不能证明DNA是 主要的遗传物质 2.在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中， 用DNA酶处理从S型活细菌中提取的 DNA并与R型细菌混合培养，结果发现培 养基上仅有R型细菌生长。设置本实验步 骤的目的是() A.证明R型细菌的生长并不需要S型活细 菌的DNA B.补充R型细菌生长过程中所需要的营养 物质 C.可以直接证明S型细菌的DNA不是促 32 生物学· 进R型细菌转化为S型细菌的因素 D.与“以S型细菌的DNA与R型细菌混合 培养”的实验形成对照 3.“肺炎链球菌的转化实验”证明了DNA是遗 传物质，而蛋白质不是遗传物质。得出这一 结论的关键是() A.用S型活细菌和加热杀死后的R型细菌 分别对小鼠进行注射，并形成对照 B.用杀死的S型细菌与无毒的R型细菌混 合后注射到小鼠体内 C.从死亡小鼠体内分离获得S型细菌 D.将S型细菌的各种因子分离并分别加人 各培养基中，培养R型细菌，观察是否发 生转化 4.某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验，进行 了以下3个实验： ①S型细菌的DNA十DNA酶与R型活细 菌混合—注入小鼠体内 ②加热杀死后的S型细菌与R型活细菌混 合—注人小鼠体内 ③S型细菌的DNA与高温加热后冷却的R 型细菌混合—注入小鼠体内 以上3个实验中小鼠存活的情况依次是( A.存活、存活、存活B.存活、死亡、存活 C.死亡、死亡、存活 D.存活、死亡、死亡 5.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的 是() A.格里菲思的实验证明加热杀死的S型细 菌中存在某种促进R型细菌转化的因子 B.艾弗里的实验证明促成R型细菌向S型 细菌转化的物质是DNA C.艾弗里用化学方法将S型细菌的各种成 分分离并分别研究其作用 D.将S型细菌的DNA与R型细菌混合后 可将R型细菌全部转化为S型细菌 6.(不定项)艾弗里等人的“肺炎链球菌的转 化实验”和赫尔希与蔡斯的“噬菌体侵染细 菌的实验”都证明了DNA是遗传物质。下 列有关这两个实验的叙述中，不正确的是 () A.都选用结构复杂、繁殖快的生物作为实 验材料 B.设计思路上的共同点是设法把DNA与 蛋白质分开，单独研究各自的功能 C.都利用了放射性同位素标记法 D.赫尔希和蔡斯用32P、35S分别标记DNA 和蛋白质，来研究T2噬菌体的遗传物质 7.用含15N、5S、2P的噬菌体侵染不含放射性元 素的细菌，则释放出来的子代噬菌体中() A.DNA含有32P,蛋白质中含有35S B.全部噬菌体都含有15N、32P C.少数噬菌体含有15N、32P D.全部含有5S 8.赫尔希与蔡斯用32P标记的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 的叙述不正确的是() A.32P主要集中在沉淀物中，但上清液中也 不排除有少量放射性 B.若离心前混合时间过长，会导致上清液中 放射性降低 C.本实验的目的是独立研究DNA在遗传 中的作用 D.本实验说明了DNA在亲子代之间传递 具有连续性 9.下列关于科学家对遗传物质的探索过程的 叙述，正确的是( ) A.分别给小鼠注射R型活细菌和加热杀死 的S型细菌，小鼠均不死亡 B.用含35S标记的噬菌体侵染细菌，子代噬 菌体中也有35S C.用烟草花叶病毒核心部分感染烟草，可证 课时夯基过关练了 明DNA是遗传物质 D.用含32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后 上清液中具有较强的放射性 10.下列有关遗传物质的叙述，正确的是() A.DNA是所有生物的遗传物质 B.真核细胞内的DNA是遗传物质，原核 细胞内的RNA是遗传物质 C.人体细胞核内的遗传物质是DNA,而细 胞质内的遗传物质是RNA D.部分病毒的遗传物质是RNA 二、非选择题 11.R型肺炎链球菌菌体无多糖类荚膜，是无 毒性细菌；S型肺炎链球菌菌体有多糖类 的荚膜，是有毒性细菌，可使人患肺炎或使 小鼠患败血症。科学家利用肺炎链球菌来 探究什么是遗传物质的问题。 实验材料、用具：S型细菌、R型细菌、DNA 酶、培养基、培养皿等。 艾弗里等人先做了以下3组实验： ①S型细菌的蛋白质十R型活细菌培养基 R型菌落 ②S型细菌的荚膜多糖十R型活细菌 培养基，R型菌落 ③S型细菌的DNA+R型活细菌培养基S 型菌落十R型菌落 (1)艾弗里等人后来发现上述实验步骤并 不严密，于是又做了第4组实验，请按 照①②③的表达式写出第4组实验： ④ (2)从上述实验可以得出的结论是 (3)从③组实验可知，S型细菌的DNA或 基因能否通过R型细菌的细胞 膜？ ·生物学· 33 、第3章基因的本质 (4)有人认为，上述4个实验并不能说明蛋 白质和荚膜多糖不是遗传物质，理由是 核心素养培 1.下列关于探索DNA是遗传物质实验的叙 述，正确的是( ) A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验的设计 思路是将DNA和蛋白质分开研究各自 作用 B.噬菌体侵染细菌实验通过同时标记DNA 和蛋白质，证明了DNA是转化因子 C.噬菌体侵染细菌实验中，标记T2噬菌体 要先用32P和35S分别标记大肠杆菌 D.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了 DNA就是转化因子 2.下图是肺炎链球菌体外转化实验图解，其中 细胞提取物是加热致死的S型细菌破碎后 去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。 下列叙述错误的是( ) 细胞提取物 白 酶 分别与R型细菌混合培养 ① ② ③ ④ A.实验的设计思路是设法分别研究DNA 和蛋白质各自的作用 B.该实验在控制自变量的过程中利用了“加 法原理” C.混合培养后4组的平板培养基上均会有 R型细菌菌落 D.该实验可证明DNA是遗传物质 34 生物学· (5)实验中涉及的S型细菌和R型细菌可 以通过观察培养基上的菌落来区分，区 分的依据是 拓展提升 3.如图是某实验小组重复赫尔希和蔡斯“噬菌 体侵染细菌实验”的部分实验过程图解，请 据图回答下列问题。 细菌和含P标记的 三 噬菌体混合液 上清液的放射性很低 搅拌、离心 沉淀物的放射性很高 保温一定时间 (1)选择T2噬菌体作为实验材料，是因为它 的结构简单，且化学成分上只含有 (2)获得被32P标记的噬菌体的具体方法是 实验中，进行搅拌的目的是 (3)按正常实验步骤进行时，试管的上清液 中检测到的放射性(32P)很低，若在上清 液中检测到的放射性(32P)很高，其原因 可能是 (4)据此实验该小组得出DNA是遗传物质 的结论，但有人认为上述操作还不足以 得出此结论，请根据所学知识补充相应 实验内容：亲的基因型为XAX、XAY,这对夫妇再生一 小题限时强化练 患病孩子的概率为1/4，A正确：抗维生素D 佝偻病是X染色体上的显性遗传病，家系甲 1.C 2.A解析：由于减数分裂Ⅱ后期有一对姐妹染 是隐性遗传病，X染色体的显性遗传病特点 是男患者的母亲和女儿都患病，因此家系乙 色单体移向一极，导致该次级精母细胞产生 不可能是X染色体的显性遗传病，B正确；家 的两个精细胞均不正常；而另一个次级精母 系丁是显性遗传病，色盲是伴X隐性遗传病 细胞正常分裂，产生了两个正常的精细胞，所 C错误；家系丙中，该病如果是显性遗传病， 以正常精细胞和异常精细胞的比例是1：1。 则女儿是纯合子，如果是隐性遗传病，则女儿 3.C解析：有丝分裂前期、中期和减数分裂工 是杂合子，D正确。 前期、中期染色体数目和DNA分子数相同， 而染色体行为不同，有丝分裂前期染色体散 分析题图可知，家系甲是隐性遗传病，致 病基因可能位于常染色体上，也可能位于 乱分布，中期着丝粒排列在赤道板上，减数分 染色体上；家系乙可能是显性遗传病，也可能 裂I前期同源染色体联会配对形成四分体 是隐性遗传病，如果是隐性遗传病，致病基因 有交叉互换现象，减数分裂I中期同源染色 可能位于常染色体上，也可能位于X染色体 体排列在赤道板两侧，A、B错误；后期两者 错分 上，如果是显性遗传病，则为常染色体显性 DNA分子数相同，有丝分裂后期染色体着丝 传；家系丙可能是显性遗传病，也可能是隐性 粒分裂形成子染色体，并移向细胞两极，因此 遗传病，致病基因可能位于常染色体上，也可 染色体数目加倍，而减数分裂I后期同源染 能位于X染色体上；家系丁是显性遗传病， 色体分离，移向细胞两极，染色体数目不变，C 可能是常染色体显性遗传，也可能是X染色 体显性遗传。 正确；有丝分裂末期形成的子细胞染色体数 和DNA分子数与体细胞相同，而减数分裂I 6.C解析：1号和2号均正常，但他们却有 末期形成的子细胞为次级性母细胞，与体细 个患该病的女儿，说明苯丙酮尿症是常染色 胞相比，染色体数减半，DNA分子数不变，D 体隐性遗传病（用A、a表示），则5号、7号的 错误 基因型为aa,1号、2号、3号、4号、9号和10 4.D解析：①处于有丝分裂后期，含有同源染 号的基因型均为Aa,8号的基因型为Aa或 色体，染色体数目为4n,DNA数目为4n;② AA,故A、B正确；若8号(2/3Aa或1/3AA) 与9号婚配生了两个正常孩子，则第三个孩子 为初级精母细胞，含有同源染色体，染色体数 的患病概率为2/3×1/4=1/6，故C错误；10 目为2n,DNA数目为4n;③处于减数分裂Ⅱ 号（Aa)与7号(aa)婚配，生正常男孩的概率是 后期，由于减数分裂I后期同源染色体分离， 1/2×1/2=1/4,故D正确。 所以③中无同源染色体，DNA数目为2n,此 时着丝粒分裂，染色体数目短暂加倍为2n;由 易错 不会先根据遗传系谱图判断遗传病 于①②③细胞都处于染色体的着丝粒向两极 分析 的遗传方式及相关个体的基因型。 移动的时期，所以都无姐妹染色单体。 7.B解析：在性染色体的非同源片段上的基因 5.D解析：据图分析，图①为同源染色体配对， 控制的性状，表现为明显的伴性遗传。女性 同源染色体的非姐妹染色单体发生互换染色 患者多于男性患者的疾病应属于X染色体的 体片段，导致交叉现象，发生在减数分裂I前 非同源区上【片段上的遗传病。 期；图②染色体的着丝粒排列在细胞中央的 易错 赤道板上，染色体的着丝粒和细胞两极发出 对X、Y染色体非同源区段上基因控 分析 制的遗传特点模糊。 的纺锤丝相连，处于减数分裂Ⅱ中期：图③发 生同源染色体分离，为减数分裂工后期；图④ 8.D解析：常染色体上的一对等位基因控制的 发生着丝粒分裂，为减数分裂Ⅱ后期。因此 性状的基因型有3种，即AA、Aa、aa;X染色 图中各行为出现的先后顺序应为①③②④，A 体的非同源区段上的一对等位基因控制的性 正确；交叉现象常发生在精子形成过程中的 状的基因型有5种，其中男性有2种，女性有 减数分裂I前期，B正确；减数分裂I后期， 3种；Y染色体的非同源区段上的一对等位基 同源染色体分离的同时非同源染色体自由组 因控制的性状的基因型只有2种；X染色体 合，C正确；图④表示着丝粒分裂，为减数分 和Y染色体的同源区段上的一对等位基因控 裂Ⅱ后期，此时细胞为次级精母细胞，D 制的性状的基因型有7种，其中女性有3种， 错误。 男性有4.种：… 6.B解析：控制花色和粒形的基因位于一对同 X染色体和Y染色体的同源区段上的 源染色体上，不遵循自由组合定律，B错误。 一对等位基因控制的性状的基因型中XY 7.BD解析：家猫的体色由X染色体上的一对 和XYA是两种基因型。 等位基因控制，只含B基因的个体(XX XBY)为黑猫，只含b基因的个体(XX、XY) 9.C解析：1组中阔叶后代出现窄叶，说明窄 为黄猫，其他个体(XX)为玳瑁猫。由题意 叶为隐性性状。3组中阔叶和窄叶与性别有 可知，玳瑁猫全部为雌性，不能互相交配产生 关，且具有交叉遗传特点，故该性状由X染色 后代，A错误；玳瑁猫(XX)与黄猫(XY)杂 体基因控制。设叶形由基因A、a控制，则2 交，后代有1/4的黑猫(XY)、1/2的黄猫 组中子代阔叶雌株基因型为XAX,阔叶雄株 (XX、XY)、1/4的玳瑁猫(XX),B正确； 为XAY,两者杂交后，后代基因型及比例为 XAXA XAX:XAY:XY=1:1:1:1, 玳瑁猫全部为雌性，不能用逐代淘汰其他体 叶植株占1/4.1组中亲本基因型为XAY、X 色猫的方法持续高效地繁育玳瑁猫，C错误； X,子代雌株基因型为1/2XAXA和1/2XAX 用黑色雌猫(XBXB)与黄色雄猫(XY)或用黑 与窄叶雄株(XY)杂交后，后代中窄叶的比例 色雄猫(XBY)与黄色雌猫(XX)杂交，获得 为1/2×1/2=1/4。 的玳瑁猫的比例均最大，为50%，D正确。 8.B解析：由题图可知Ⅱ片段是X、Y的同源 分析不出3组中阔叶和窄叶与性别有 区段，若该区段上存在一对等位基因，其控制 关，且具有交叉遗传特点，导致判断不出该 的遗传病可能与性别有关，B错误。 性状由X染色体基因控制。 9.C解析：根据实验①早灰身红眼X个黑身白 眼的后代只出现灰身红眼，说明灰身、红眼是 131 显性性状，A正确；由于组合②的后代中，雌 性个体只有红眼，雄性个体只有白眼，因此可 第3章基因的本质 判断控制眼色的基因位于X染色体上，B正 确；设控制体色的基因为A、a,控制眼色的基 课时夯基过关练 因为B、b,则组合①的F,的基因型为 第1节DNA是主要的遗传物质 AaXX和AaXBY,若组合①的F1随机交 【核心素养达标·夯实基础】 配，则F2雌蝇中纯合的灰身红眼占1/4×1/2 =1/8,C错误；组合②的F1的基因型为 课堂追踪 AaXX和AaXY,若组合②的F1随机交配， 1.C解析：蛋白质的结构、功能具有多样性，与 则F2中黑身白眼雄果蝇占1/4×1/4=1/16， 构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序 及多肽链的空间结构有关，蛋白质是生物性 D正确 状的体现者，所以人们认为蛋白质可能是遗 10.B解析：F测交，即F1 Xaabbcc,其中aabbcc 传物质 个体只能产生abc一种配子，而测交结果为 2.C解析：R型活细菌没有荚膜，无毒性，注射 aabbcc AaBbCc aaBbcc AabbCc=1:1: 后不能使实验小鼠死亡；将加热杀死的S型 1:1,说明F1的产生的配子为abc、ABC 细菌注射到小鼠体内，没有活性的S型细菌 aBc、AbC,其中a和c、A和C总在一起，说 不会引起小鼠死亡；注射R型活细菌十S型 明A和a、C和c两对等位基因位于同一对 细菌的DNA,S型细菌的DNA能使R型活 同源染色体上，且A和C在同一条染色体 细菌转化为S型细菌，因而会引起小鼠死亡； 上，a和c在同二条染色体上。 DNA酶能水解S型细菌DNA,所以注射R 测交的定义是孟德尔在验证自己对性 型活细菌十S型细菌DNA十DNA酶，R型细 状分离现象的解释是否正确时提出的，为 菌不会转化形成S型细菌，因而不会引起小 路 了确定子一代是杂合子还是纯合子，让子 鼠死亡。 一代与隐性纯合子杂交。在实践中，测交 拨 往往用来鉴定某一显性个体的基因型和它 路 R型和S型肺炎链球菌的区别是前者 形成的配子类型及其比例。 没有荚膜（菌落表面粗糙），无毒性；后者有 荚膜（菌落表面光滑），有毒性。 大题冲关规范练 1.[第(2)小题第1空2分，第(3)小题每空2分， 3.A 解析：S型肺炎链球菌的DNA是转化因 第(4)小题2分，其余每空1分，共12分] 子，能使R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链 (1)a 球菌，所以用S型细菌的细胞提取物与R型 (2)DNA的复制和蛋白质的合成丁丙乙 活细菌混合后，结果1中可能培养出S型细 (3)卵细胞或（第二）极体Ⅲ和V 菌和R型细菌。 (4)减数分裂I后期同源染色体①和②没有 4.A解析：艾弗里的肺炎链球菌转化实验证实 分离，或减数分裂Ⅱ后期①上的姐妹染色单 了DNA是遗传物质，蛋白质和多糖不是遗传 体分开后没有移向细胞两极 物质；R型细菌向S型细菌转化的内因是S 型细菌的DNA进入了R型细菌的细胞，并 2.第(1)、(3)小题每空2分，第(2)小题杂交组 成功表达了某些性状。 合4分，预测结果4分 5.A解析：噬菌体不能用一般培养基培养，应 (1)ZZA、ZW ZAW、ZAZ,雌雄均为正常眼 先获得分别被5S和2P标记的细菌，再用上 1/2 述细菌分别培养噬菌体，从而得到分别被5S (2)杂交组合：豁眼雄禽(ZZ)X正常眼雌禽 和P标记的噬菌体。然后，用被5S和2P标 (ZW)预期结果：子代雌禽为豁眼(ZW), 记的噬菌体分别侵染未被标记的细菌，短时 雄禽为正常眼(ZZ) 间保温后再离心分离，最后进行放射性检测。 (3)ZWmm ZZMm、ZZmm 6.A解析：培养时间过长，部分大肠杆菌裂解， 解析：(1)家禽的性别决定方式为ZW型，即 其中含放射性的噬菌体释放出来，所以在上 雌性性染色体组成为ZW,雄性性染色体组成 清液中出现放射性。 为ZZ。由题意得亲本中父本基因型为ZAZA, 7.D解析：在证明DNA是遗传物质的T2噬 母本基因型为ZW,F1的基因型为ZAZ 菌体侵染大肠杆菌的实验中，先分别用32P ZAW,均为正常眼。F2中雌禽的基因型及比 和5S培养大肠杆菌，再用正常的噬菌体去侵 例为ZAW：ZW=1:1,由此可得雌禽中豁 染被标记的大肠杆菌，最后用分别标记的噬 眼占1/2。(2)子代雌禽均为豁眼，则要求父 菌体再侵染正常的大肠杆菌，观察是噬菌体 本的基因型为ZZ；子代雄禽均为正常眼，则 的DNA还是蛋白质注入细菌细胞内后能产 要求母本的基因型为ZAW。根据以上推断： 生子代噬菌体。 子代豁眼雌禽基因型为ZW,正常眼雄禽基 课后核查 因型为ZZ。遗传图解如下： 1.C解析：蛋白质分子中氨基酸的排列顺序多 P:ZZ" ZAW 种多样，与生物体遗传信息的多样性相符，是 人们认为蛋白质是遗传物质的原因之一，A 豁眼雄 正常眼雌 正确；在人们认识到DNA分子是由脱氧核苷 酸构成的之前，人们已经认识到蛋白质是由 F:ZW ZAZ 氨基酸构成的，B正确；格里菲思的肺炎链球 豁眼雄 正常眼雌 菌体内转化实验并没有说明DNA是转化因 子，通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白 (3)由题意可知mm可以使部分应表现豁眼 质的观，点提出挑战的是美国科学家艾弗里，C 的个体变为正常眼，两只表型为正常眼（显 错误；赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗 性)亲本杂交，子代出现豁眼雄禽，亲本必然 传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物 含有隐性基因。根据以上推断：子代出现豁 质，D正确。 眼雄禽ZZ,则亲本雌禽的基因型为 2.D解析：该步骤是艾弗里完成的肺炎链球菌 ZWmm;子代豁眼雄禽的可能基因型为 的体外转化实验的重要步骤，其作用是与S ZZMm、ZZmm。 型细菌中完整的DNA进行转化作对照。 132 3.D解析：“肺炎链球菌的转化实验”的关键是 设法把DNA和蛋白质等其他物质分开，单独 地、直接地研究各种物质的作用。 4.B解析：由肺炎链球菌转化实验可知，只有 S型细菌才会导致小鼠死亡，S型细菌的 DNA能使R型细菌转化为S型细菌。①S 型细菌的DNA十DNA酶与R型细菌混合→ 注入小鼠体内，因DNA酶能够水解S型细菌 的DNA,故不能使R型细菌转化为S型细 菌，小鼠存活；②S型细菌DNA能使活R型 细菌转化为S型细菌，导致小鼠死亡；③R型 细菌被加热杀死，不能被S型细菌的DNA转 化，小鼠存活。 5.D解析：将S型细菌的DNA与R型细菌混 合后只能将少数R型细菌转化为S型细菌。 6.AC 解析：肺炎链球菌和噬菌体结构简单 培养容易、繁殖快，容易观察因遗传物质改变 而引起的变异，A错误；艾弗里实验是利用 “减法原理”把DNA与蛋白质分开，噬菌体侵 染细菌实验利用侵染过程中噬菌体的DNA 与蛋白质自然分离的方法把DNA与蛋白质 分开，故两者都能单独研究DNA和蛋白质的 效应，B正确；艾弗里的转化实验没有使用同 位素标记法，C错误；赫尔希和蔡斯用2P、35S 分别标记两组噬菌体的DNA和蛋白质，来研 究T2噬菌体的遗传物质D正确。 方 艾弗里的肺炎链球菌转化实验是将几 种物质直接分离、提纯；赫尔希、蔡斯的噬菌 点 体侵染细菌实验是将蛋白质和DNA间接 分开。 7.C解析：噬菌体以细菌中的原料合成自身的 DNA,而侵入细菌时只有DNA进入，DNA 既含有N也含有P,故释放出的子代噬菌体 既含有15N,也含有3P,但只是少数含有，故B 错误，C正确。因为蛋白质不会进入细菌体 内，故不会含有5S,AD错误g 关于噬菌体侵染细菌实验中放射性元素 的去向问题 ①若用2P和5S标记噬菌体而宿主细 胞未被标记，只在子代噬菌体的核酸中有 P标记。②若用2P和S标记宿主细胞而 噬菌体未被标记，则在子代噬菌体的核酸和 蛋白质外壳中均有标记元素。③若用C、 H、O、N等标记噬菌体而宿主细胞未被标 记，则只在子代噬菌体的核酸中有标记元 素。④若用C、H、O、N等标记宿主细胞而 噬菌体未被标记，则在子代噬菌体的核酸和 蛋白质外壳中均可找到标记元素。 8.B解析：如果离心前混合时间过长，会使大 肠杆菌裂解，子代噬菌体释放出来导致上清 液中放射性增强。 9.A解析：R型细菌无毒，加热杀死的S型细 菌失去侵染能力，因此分别给小鼠注射R型 活细菌或加热杀死的S型细菌，小鼠均不死 亡；合成子代噬菌体的原料是由细菌提供的， 因此用含5S标记的噬菌体侵染细菌，子代噬 菌体中不含有S;用烟草花叶病毒核心部分 感染烟草，可证明RNA是遗传物质；用2P标 记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时 DNA进入细菌，并随着细菌离心到沉淀物 中，因此用含P标记的噬菌体侵染细菌，离 心后沉淀物中具有较强的放射性」 10.D解析：绝大多数生物的遗传物质是 DNA,某些病毒的遗传物质是RNA;原核细 胞的遗传物质也是DNA;人体细胞核和细 胞质内的遗传物质都是DNA。 11.(1)S型细菌的DNA十DNA酶十R型活细 都是数学模型。所以沃森和克里克制作的著 菌培养基R型菌落 名的DNA双螺旋结构模型属于物理模型。 4.D (2)DNA是肺炎链球菌的遗传物质 5.D解析：由图示可以看出，DNA是双螺旋结 (3)能 构，且两条链之间的碱基严格互补配对，即骠 (4)本实验未能证实蛋白质和荚膜多糖通过 细菌细胞膜进入细胞内的情况 呤数等于嘧啶数；从题中不能看出两条链的 (5)S型细菌形成的菌落表面光滑，R型细菌 方向。 6.B解析：DNA的一条单链上相邻的碱基A 形成的菌落表面粗糙 与T之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖 【核心素养培优·拓展提升】 连接】 1.C解析：格里菲思实验中未将DNA和蛋白 7.A解析：双链DNA的两条单链通过碱基互 质分开研究各自作用，A错误；噬菌体侵染细 补方式配对，且两条单链方向相反，所以另一 菌实验通过分别标记DNA和蛋白质，证明了 条链与之配对的部分是5'-CGCAGCT-3'。 DNA是遗传物质，B错误；噬菌体侵染细菌 8.A解析：根据碱基互补配对原则，DNA分子 实验中，标记T2噬菌体要先用32P和35S分别 中，一条链上的C与另一条链上的G数目相 标记大肠杆菌，然后再用含标记的大肠杆菌 等，一条链上的G与另一条链上的C数目相 培养噬菌体，C正确；格里菲思的肺炎链球菌 等，一条链上的A与另一条链上的T数目相 转化实验未证明DNA是转化因子，D错误。 等，一条链上的T与另一条链上的A数目相 等。如果DNA分子一条链的G:T=1:2, 格里菲斯的实验结论：加热杀死的S型 则另一条链的C:A=1:2,A错误；如果 均存在转化因子；艾弗里实验的结论：DNA 条链上G的数目为C的2倍，则另一条链上 是遗传物质，蛋白质等其他物质不是；噬菌 结 G的数目为C的一半，B正确；如果一条链的 体侵染细菌实验的结论：DNA是遗传物质。 A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链相 应碱基比为2：1：4：3，C正确；如果一条链 2.B解析：该实验中，艾弗里将S型细菌的提 A和T的数目相等，则另一条链A和T的数 取物分别加入蛋白酶、RNA酶和DNA酶，以 目也相等，D正确。 除去相应的分子，分别研究它们各自的作用 所以在控制自变量的过程中利用了“减法原 课后核查 理”，A正确、B错误；混合培养后4组的平板 1.B 2.C 解析：DNA分子具有规则的双螺旋结构， 培养基上均会有R型菌，但只有第④组不会 其基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核糖、磷 出现S型菌落，C正确；该实验可证明DNA 酸排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架， 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即 碱基对排列在内侧。 DNA是遗传物质，D正确。 3.C解析：DNA分子的基本单位是4种脱氧 3.(1)蛋白质和DNA 核苷酸，A错误；每条DNA单链上都有一个 (2)先将大肠杆菌在含32P的培养基上培养， 脱氧核糖只连着一个磷酸，B错误；双链 再用噬菌体去侵染被32P标记的大肠杆菌 DNA分子中，每个脱氧核糖上都连着一个碱 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 基，C正确；双链DNA分子中，A=T,G=C (3)保温时间过长或者过短 但A十T与G十C不一定相等，D错误。 (4)增设一组对照实验，用S标记的噬菌体 4.C 重复题述过程，最后检测放射性的分布位置 5.A 解析：(1)选择T2噬菌体作为实验材料，是因 解析：设能搭建的DNA分子含有n个碱 基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的 为它的结构简单，且化学成分上只含有蛋白 质和DNA。(2)由于噬菌体是病毒，不能在 连接物的数目为2n一1，即搭建的DNA分子 培养基中独立生存，因此为了获得含32P的噬 共需(2n一1)X2个脱氧核糖和磷酸连接物， 已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有14个， 菌体，应先将大肠杆菌在含32P的培养基上培 养，再用噬菌体去侵染被2P标记的大肠杆 则(2n一1)×2=14，n=4,所以只能搭建出一 菌：进行搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬 个有4个碱基对的DNA分子片段，此时，搭 建DNA分子平面结构模型所需的脱氧核糖、磷 菌体与细菌分离。(3)按正常实验步骤进行 酸和碱基的数量均足够 时，若在上清液中检测到的放射性(32P)很高 说明有一部分含32P的噬菌体进入上清液，可 6.D解析：G和C占全部碱基的35.8%，那么 A和T占全部碱基的64.2%，两条互补链的 能的原因是保温时间过长或者过短。(4)由 碱基总数相同，而且A和T的总数相同，那 于该实验缺乏对照组，应增设一组对照实验 用5S标记的噬菌体重复题述过程，最后检测 么每条链之中的A和T数都占该链的64. 2%,同理G和C数占每条链的35.8%，一条链 放射性的分布位置。 中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和 第2节DNA的结构 17.1%,那么A与G分别占31.3%和18 【核心素养达标·夯实基础】 76,因为A与T互补C与G互补，所以此链 课堂追踪 中A与G的比例，就是另一条链中T与C的 2.B解析：在DNA分子结构模型构建方面， 含量。 成尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱； 7.C解析：DNA分子结构的主要特点：DNA 查哥夫发现了碱基A的量总是等于T的量 是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而 C的量总是等于G的量，但没有提出A与T 成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和 配对、C与G配对；沃森和克里克构建了 磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基 DNA分子的双螺旋结构模型。 通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配 3.B解析：模型是人们为了某种特定目的而对 对遵循碱基互补配对原则。 认识对象所作的一种简化的概括性的描述， 8.(1)脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸 (2)DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一 一对应 这种描述可以是定性的，也可以是定量的。 (3)A与T- 其种类有物理模型、概念模型、数学模型等。 一对应，C与G一一对应 例如：桂图、细胞结构模式图和模型、DNA双 (4)A与T之间的对应和C与G之间的对应互不 螺旋结构模型都是物理模型；坐标曲线、公式 影响 133 (5)碱基对DNA分子的空间结构非常规则 的值一殷不同，A错误；DNA分子中，A与T (6)A与T配对，C与G配对 配对，G与C配对，因此不同种生物的不同细 【核心素养培优·拓展提升】 胞中，DNA分子的(A十G)/(T+C)的值一般 1.D解析：不同的双链DNA分子基本骨架相 都等于1，B错误；根据碱基互补配对原则可 同，都是磷酸和脱氧核糖的交替连接；碱基种 知，在双链DNA分子中，(A十G)/(T十C)的 类相同，都是A、T、G、C;碱基配对方式相同， 值在两条单链中互为倒数，因此若DNA的一 都是A和T配对，C和G配对；碱基对排列 条链中(A十G)/(T十C)=0.5,则其互补链 中(A十G)/(T+C)=2,C错误；30对碱基对 顺序不同。 2.B解析：DNA分子中的碱基与脱氧核糖相 构成的DNA分子种类数最多为430种，若已 连，不与磷酸相连，A错误；DNA分子两条链 知10对A一T碱基对和20对C一G碱基对， 的碱基之间通过2个氢键形成A、T碱基对 则构成的DNA分子种类数小于40种，D 正确。 通过3个氢键连接形成G、C碱基对，B正确； 由于DNA分子中A与T配对、G与C配对 8.(1)特异性 即A=T、G=C,因此不同DNA分子中(A十 (2)它们是由同一受精卵经有丝分裂产生的 G)/(T十C)的值是相同的，都是1，C错误 体细胞构成的精子是减数分裂的产物，性 DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸 染色体只有X或Y,虽然X和Y染色体是一 交替连接形成的，D错误。 对同源染色体，但X、Y染色体上的DNA有 差异 (3)不显著双链DNA中，A=T,G=C DNA的双螺旋结构的特点：(1)DNA (4)酵母菌酵母菌DNA中，碱基G和C的 分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链 盘旋而成的 含量比率最高 (2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交 解析：(1)对于双链DNA而言，互补碱基和之 替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在 比在不同生物体内有显著差异，体现了DNA 结 内侧。 结构的特异性。(2)在同一生物体内，由于所 (3)两条链上的碱基通过氢犍连接起 有的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂， 来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 因而各体细胞内DNA相同，其碱基比率也相 同。(3)无论在哪种生物体内，双链DNA中 3.C解析：双链DNA分子中有4000个碱基 A=T,G=C,所以(A+C)/(G十T)、(A+ 对，则脱氧核苷酸的数目为8000个。已知有 G)/(T十C)的值一般均为1。(4)双链DNA 胞嘧啶有2200个，则鸟嘌呤也为2200个 分子中，A与T之间有两个氢键，C与G之间 所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的数目都是1800个 有三个氢键，所以碱基G和C的含量比率越 高，热稳定性越高。 方法 做此类题一定要注意题目中给出的 点拨 是碱基对数还是碱基个数。 第3节DNA的复制 4.A解析：二个双链DNA分子中，碱基总数为 【核心素养达标·夯实基础】 ,腺嘌呤个数=胸腺嘧啶个数，腺嘌呤碱基数 课堂追踪 为n,则G=C=(m一2n)/2,A错误；A一T碱基 1.A 解析：细菌的DNA被15N标记后，放在1 对有n对，氢键有2n个，G一C碱基对有(m- N培养基中培养，复制1次形成2个DNA分 2m)/2对，氢键有3(m一2m)/2个，则氢键总数是 子，每个DNA分子都是一条链含有15N,另 2n十3(m一2m)/2=(3m-2n)/2个，B正确；双链 条链含有“N,离心形成中带，即图中的②，A DNA分子中A十T的数量为2，根据碱基互补 错误；复制两次后形成了4个DNA分子，2 配对原则，一条链中A十T的数量为n,C正确； 个DNA分子都是一条链含有5N,另一条链 一条链中A十T的数量为n,则该链中G十C的 含有4N,离心形成中带；另外两个DNA分子 数量为(m一2n)/2,则此链中(A十T)/(G十C)的 都只含有14N,离心形成轻带，即图中①，B正 比值为2n/(m一2m),D正确。 确；随着复制次数增加（三次及三次以上），离 5.D解析：DNA是以脱氧核苷酸为基本单位 心后都含有中带和轻带两个条带，轻带相对 构成的多聚体，即生物大分子，A正确，A、T、 含量增加，即图中③，C正确；细菌在5N培养 C、G四种碱基参与构成四种脱氧核苷酸，所 基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆 以几乎每个DNA分子均含有A、T、C、G四 含有15N,DNA分子的两条链都含有5N,离心 种碱基，B正确；在DNA分子中，由于A与T 形成重带，即图中的⑤，D正确。 碱基互补配对，C与G碱基互补配对，A=T, 2.C解析：探究DNA复制的实验利用5N标 C=G,所以A十G的量等于T十C的量，C正 记亲代细胞的DNA,在含14N的培养液中连 确；DNA分子的一条链上相邻碱基之间通过 续分裂两次（在每次分裂的间期DNA都复制 “一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一”相连接，D 一次)，分别取分裂一次和分裂两次的细胞 错误。 DNA进行密度梯度超速离心，DNA在试管 6.A解析：由于腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部 中的位置取决于DNA分子所含同位素的情 碱基的64%，则一条链中腺嘌呤与胸腺嘧啶 况，即相对分子质量的大小。实验结果说明 之和占该链全部碱基的64%，又因为一条链 了DNA具有半保留复制的特点 上的腺嘌呤占该链全部碱基的30%，则该链 3.D解析：设亲代DNA分子为n个，繁殖4代 上胸腺嘧啶占该链全部碱基的比例为64% 后DNA分子总数是n×2=16n,这些DNA 30%=34%,互补链中的腺嘌呤与该链上的 分子中没有只含15N的DNA分子，既含14N又 胸腺嘧啶互补，比例相等，即互补链中腺嘌呤 含15N的DNA有2n个，只含1“N的DNA有 占该链全部碱基的比例为34%。由于整个 14n个，各自所占比例如D图所示 DNA分子中的碱基数目为一条链中的2倍， 4.B解析：洋葱根尖细胞在含15N标记的胸腺 故互补链中腺嘌吟占整个DNA分子碱基的 嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期， 比例为17%。 子细胞中每条染色体上的DNA均为15N/14 7.ABC解析：DNA分子具有特异性，同种生 N一DNA。然后在不含放射性标记的培养基 物不同个体的DNA分子一般是不同的，因此 中继续分裂至后期，细胞中的染色体上的 它们的细胞中DNA分子的(A十T)/(G十C) DNA分子一半为15N/N-DNA,一半为“ N/I4N一DNA,故细胞中只有半数的染色体被 134 标记。故B正确。 5.C解析：DNA分子复制时，以解开的每一条 母链为模板，各自合成与母链碱基互补的一 条子链，每条子链和相应的母链构成一个新 的DNA分子，因此每一个子代DNA分子均 保留了其亲代DNA分子中的一条单链。 6.D 7.BC解析：DNA复制是指以亲代DNA分子 的两条链分别为模板合成子代DNA的过程， A正确；DNA复制是一个边解旋边复制的过 程，B错误；DNA复制主要发生在细胞有丝分 裂和减数第一次分裂前的间期，原核细胞内、 无丝分裂过程中也能发生DNA复制，C错误； DNA复制需要模板(DNA双链)、酶、能量、原 料（脱氧核苷酸）等基本条件，D正确。 8.A解析：根据碱基互补配对原则，另一条链 中T:C:A:G=1:2:3:4,则此DNA分子 中A碱基有400个，DNA分子复制两次，所有的 A碱基为400×2=1600（个），再减去原来 DNA上的400个A,故此DNA复制两次需 要A的数目为1200个。 课后核查 1.D解析：DNA复制需要利用细胞提供的能 量，A正确；DNA复制的原料为4种游离的 脱氧核苷酸，B正确；DNA复制以DNA分子 的两条链作为模板，C正确；细胞内发生 DNA复制时，是在解旋酶的作用下，把两条 螺旋的双链解开，氢键断裂，在细胞外除解旋 酶外也可采取高温的方法，D错误。 2.B解析：由于DNA分子的复制是半保留复 制，亲代DNA分子的两条链始终存在于子代 中的2个DNA分子中，因此经过3代复制产 生的8个DNA分子中，含有3H标记的DNA 分子仍只有2个。 3.B解析：DNA复制的条件有模板、酶、4种 脱氧核苷酸和ATP等。题目中缺少了DNA 复制的模板，所以不能生成DNA。 4.ACD解析：定时取样大肠杆菌并提取其 DNA进行离心，无法通过检测其放射性确定 其在离心管中的位置，因为5N没有放射性， A正确；随着大肠杆菌增殖代数的增加，离心 管内距离离心轴最远处的DNA的含量比例 会增大，因为后期是放到含15N的培养液中培 养，因此含5N的条带会越来越多，B错误；根 据DNA半保留复制的特点和图示信息可知， 含14N的单链为两条，含15N的单链为14条 共有8个双链DNA分子，该细菌24小时经 过了三次复制，故细胞周期大约为8h,C正 确；若子代DNA直接密度梯度离心，则出现 2种带，分别为1N/15N一DNA带和15N/5N DNA带，D正确。 5.B解析：该DNA分子在14N培养基中连续复 制4次，可得到16个DNA分子，其中含有4N 的DNA分子占100%，故A错误；含有N的 DNA分子占2/16，因为DNA复制为半保留复 制，亲代DNA分子的两条链只可能进入两个子 代DNA分子中，故C错误；在子代DNA分子中 嘌呤与嘧啶之比是1：1，故D错误；由题干可 知，该DNA分子中有腺嘌呤(A)40个，依据公 式：设DNA分子中某种脱氧核苷酸的个数为 M,则复制n次后需游离的该脱氧核苷酸为M （2"一1)，故B正确。 6.C解析：由题意知，DNA分子中T的数量为 M,占总碱基数的比例为g,则总碱基数为M/ q,此DNA分子中含有鸟嘌呤数为(M/g 2M)/2,即M(1一2g)/2g。该DNA分子复制， n次共产生2"个DNA,故需游离的鸟嘌呤脱氧 核苷酸数为(2"-1)·M(1一2g)/2g。 7.B解析：该过程需要解旋酶、DNA连接酶、 DNA聚合酶3种酶参与，A错误；解旋酶在