3.3 DNA的复制-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中生物必修第二册 (人教版)

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 DNA复制过程中起到催化双链DNA解旋的 =m,DNA分子含C=(m一A)个。复制一次， 作用，据图可知，解旋酶可结合在复制叉的部 需要胞嘧啶脱氧核苷酸(m一A)个，A正确。第 位，要消耗能量，B正确；DNA子链的延伸需 二次复制增加了2个DNA分子，需要胞嘧啶 要消耗能量，C错误；该过程也可以发生在线 脱氧核苷酸2(m一A)个，B正确。第n次复 粒体中，D错误。 制增加的DNA分子数为2"/2=2-1 ,需要 8.(1)y 2m-1(m一A)个，C正确。在n次复制过程中 (2)a 共增加的DNA分子数为(2m一1)个，需要(2 (3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分 -1)(m-A)个，D错误。 子经半保留复制后，标记的两条单链只能分 第4节基因通常是有遗传 配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在 效应的DNA片段 得到的n个噬菌体中只有2个带有标记 解析：(1)ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸 键断裂提供能量。ATP水解变为ADP时， 【核心素养达标·夯实基础】 要把其中的2P标记到DNA末端上，那么带 课堂追踪 有2P的磷酸基团应在ATP的Y位上。 1.B解析：人类24条染色体上含有2万到2.5万 (2)若用带有2P标记的dATP作为DNA生 个基因，说明一个DNA分子上有许多个基因。 物合成的原料，dATP要断裂两个高能磷酸 2.C解析：基因是控制生物性状的遗传物质的 键才变为脱氧核苷酸。所以要将P标记到 结构单位和功能单位，是有遗传效应的DNA 新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基 片段。DNA分子中不仅包括碱基，还包括了 团应在dATP的a位上。(3)DNA分子的复 脱氧核糖和磷酸分子，A错误。每个DNA分 制方式为半保留复制。一个噬菌体DNA分 子可分为许许多多的片段，其中有的能控制 子用2P标记后，在不含2P的大肠杆菌中培 生物的性状，有的却不能控制性状，能控制生 养，不管复制多少代，复制形成的n个DNA 物性状的DNA特定片段称为有遗传效应的 分子中只有两个DNA分子含32P,所以含有2 DNA片段，也就是一个基因，C正确。由于 P的噬菌体所占比例为2/n。 每个DNA分子上有许多具有遗传效应的片 【核心素养培优·拓展提升】 段，所以每个DNA分子上有许多基因，B错 1.B解析：一个DNA分子在含15N的环境中 误。DNA在复制过程中，可能由于各种原因 而发生差错，使碱基的排列顺序发生局部改 复制，因为DNA的复制方式为半保留复制， 变，从而导致DNA的化学结构发生变化，D 即新形成的DNA分子都含有一条母链和一 条新链，所以新形成的每个DNA分子都含15 错误。 N。已知子一代DNA的一条单链出现差错， 3.B解析：未经人工转基因操作的番薯都含有 农杆菌的部分基因，这些特定基因可能是在 所以以该链为模板复制形成的DNA分子的 两条链均有差错，即子二代的4个DNA分子 自然条件下转入了番薯细胞。不管是哪种生 中，差错DNA单链占2/8=1/4；同理，子三 物的基因都是有遗传效应的DNA片段，不是 4种碱基对的随机排列。 代的8个DNA分子中，差错DNA单链占4/ 4.C解析：实验组和对照组的区别在于小鼠体 16=1/4。 2.A解析：DNA复制需要DNA分子解开双螺 内HMIGIC基因的有无，即HMIGIC基因为 自变量，肥胖程度为因变量，实验的结果可以 旋，则需要解旋酶，DNA聚合酶则将单个脱氧 说明HMIGIC基因控制肥胖的性状 核苷酸聚合形成互补子链，A正确；DNA分子 5.C解析：DNA分子多样性是指同种生物的不 复制需要DNA分子的两条链作为模板，但在复 制过程中是边解旋边复制的，不是全部解旋后 同个体或不同种生物的DNA分子千差万别，表 现为多种多样，其根本原因是DNA分子中碱基 再复制，B错误；DNA复制的原料是脱氧核苷 排列顺序千差万别。含有200个碱基的DNA 酸，氨基酸是蛋白质的基本单位，需要ATP水 解提供能量，C错误；DNA主要分布在细胞核， 分子，碱基对的排列方式有400种。 6.C解析：每个DNA分子都有特定的碱基排 但线粒体和叶绿体中也分布有少量DNA,所以 列顺序，所以DNA分子具有特异性。在刑侦 DNA复制的场所是细胞核、线粒体和叶绿体， 领域，DNA分子能像指纹一样用来鉴定个人 高尔基体中没有DNA,所以DNA复制不能发 身份，其依据的原理是DNA分子的特异性。 生在高尔基体中，D错误。 7.C 解析：DNA分子中特定的脱氧核苷酸排 列顺序代表着遗传信息。在DNA分子内部 (1)DNA复制场所：DNA复制不仅发 碱基互补配对的方式虽然只有两种，但碱基 生在细胞核中，也可能发生于线粒体、叶绿 对的排列顺序有多种。因为DNA分子的两 体中。 条链是遵循碱基互补配对原则结合而成的 总结 (2)DNA复制条件：模板(DNA的双链) 能量(ATP水解提供)、酶（解旋酶和DNA聚 所以一条链的碱基序列决定了另一条链的碱 合酶等)、原料（游离的脱氧核苷酸）。 基序列。根据数学的排列知识，个不同碱基 (3)DNA复制过程：边解旋边复制。 对的排列有4”种，由于在一条单链上有40个 碱基，其排列的种类最多可达44“种。 3.C解析：DNA连接酶和DNA聚合酶均作用 8.C解析：同源染色体上相同位置的基因为相 于两个核苷酸之间的化学键，解旋酶作用于碱 同基因或等位基因。 基对之间的氢键，A正确；②是胸腺嘧啶脱氧 课后核查 核糖核苷酸，B正确；若该DNA分子中一条链 1.C解析：基因通常是具有遗传效应的DNA 上G十C=56%,则整个DNA分子中G十C的 片段，它是控制生物性状的遗传物质的功能 含量也是56%，则整个DNA分子中T的含量 单位和结构单位。 为(1一56%)/2=22%，C错误；DNA进行半保 2.B解析：原核生物的基因和真核生物的细胞 留复制，把此DNA放在含15N的培养液中复制 质基因不在染色体上；摩尔根和他的学生通 两代，由于所用原料均含有5N,子代中含5N的 过实验说明基因在染色体上呈线性排列；一 DNA占100%，D正确。 条染色体上有很多个基因；染色体的主要成 4.D解析：在双链DNA分子中，非互补碱基之 分是DNA和蛋白质。 和恒等，数量等于碱基总数的一半。故A十C 3.C解析：图中c为含氨碱基，d为脱氧核苷 酸，根据含氨碱基不同，可将脱氧核苷酸分为 135 四种，A正确；基因(e)通常是有遗传效应的 错误；DNA主要分布在细胞核的染色体上， DNA(f)片段，故基因含有的碱基总数小于f, 因此染色体是DNA的主要载体，且一条染色 B正确，C错误；基因的主要载体是h染色体， 体上含有1个（无染色单体时）或2个DNA 并在其上呈线性排列，D正确。 分子（有染色单体存在时），C正确；一个基因 4.C解析：等位基因位于同源染色体相同的位 含有许多个脱氧核苷酸，脱氧核苷酸特定的 置上，而基因工和基因Ⅱ位于一条染色体的 排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异 不同位置上，不是等位基因，A错误；细胞中 性，D正确。 的基因表达存在选择性，基因I和基因Ⅱ不 会总是同时发生转录和翻译的过程，B错误； 基因是具有遗传效应的DNA片段，是 规 决定生物性状的基本单位；基因在染色体 基因通常是有遗传效应的DNA片段，是由脱 上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是 氧核苷酸按一定序列聚合而成的，因此，基因 总 基因的主要载体；每个基因中含有成百上千 I含有许多个脱氧核苷酸，其特异性是由脱 个脱氧核苷酸；不同基因的脱氧核苷酸的排 氧核苷酸的排列顺序决定的，C正确；细胞中 列顺序不同。 的基因表达存在选择性，不一定在每个细胞都 能表达，因此人体的每个细胞中基因I和基因Ⅱ 3.C 解析：基因是有遗传效应的DNA分子片 不一定会表达出相应的蛋白质，D错误。 段，其脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息， 5.C解析：DNA中并非只有基因的碱基序列，还 A正确；遗传信息可通过基因传递，B正确； 包括非基因的碱基序列，故A错误；有丝分裂过 生物体所表现出来的遗传性状是由遗传信息 程中的各个时期因DNA的复制或着丝粒的分 控制形成的，C错误；由于绝大多数生物的遗 裂原因，每条染色体上基因数目不一定相同，故 传物质是DNA,所以生物体内的遗传信息主 B错误；某雄性个体产生的不同精子细胞中的基 要储存在DNA分子上，D正确。 因数可能不相同，原因有两个：一是基因包括核 规 遗传信息是指生物为复制与自己相同 基因和质基因，质基因在两个子细胞中的分配 的东西、由亲代传递给子代、或各细胞每次 是随机的，二是XY型性别决定生物的雄性个 分裂时由细胞传递给细胞的信息，即碱基对 体中，X、Y两条性染色体中的基因种类和数目 的排列顺序或指DNA分子的脱氧核苷酸 有一定差异，故D错误。 的排列顺序。 6.(1)脱氧核糖含氨碱基 4.B解析：多对碱基组成的基因是控制生物遗 (2)D 传效应的结构单位和功能单位，A错误；经测 (3)E是有遗传效应的F片段 定一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子 (4)H 中，DNA分子长度为n/2个脱氧核苷酸对，该 (5)1或2 DNA分子中包含了m个基因，故每个基因的 (6)4种碱基(C)的排列顺序碱基的排列顺序 平均长度不超过n/2m个脱氧核苷酸对，B正 7.(1)具有遗传效应的DNA片段，能控制一定 确；人体细胞内的基因主要位于染色体上，还 的生物性状 有少部分位于线粒体中，C错误；基因中脱氧 (2)其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列 核苷酸序列就是遗传信息，可以通过有丝分裂 顺序不同 和减数分裂传递给后代，D错误。 (3)片段B中的碱基序列不携带遗传信息，不 具有遗传效应 带有遗传信息的DNA片段称为基因， (4)大于 法 是决定生物性状的遗传物质的结构和功能 单位。染色体是DNA的主要载体，每条染 (5)基因区间B 色体上有1或2条DNA分子，每个DNA分 (6)B 巧 子上含有多个基因。 解析：明确基因是具有遗传效应的DNA片 段，没有遗传效应的DNA片段就不是基因， 专题集训突破练 不同的基因内储藏的遗传信息不同。(1)片 1.D解析：R型细菌与S型细菌的DNA混合 段A、C是基因，因为它们都是具有遗传效应 培养，一部分R型细菌能转化成S型细菌，A 的DNA片段。(2)片段A和片段C的不同 错误；噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中， 是脱氧核苷酸的排列顺序不同，即遗传信息 不能从培养基中获取营养物质，B错误；肺炎 不同。(3)片段A为基因，片段B不是基因， 链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明 故片段B中不携带遗传信息。(4)对于 个 了DNA是遗传物质，不能说明是主要的遗传 DNA分子来说，类似于片段B的长度要比类 物质，C错误；肺炎链球菌转化实验和噬菌体 似于片段A的长得多。(5)根据本小题提供 侵染细菌实验的实验思路相同，都是设法把 的信息“在人类染色体DNA不表达的片段 DNA和蛋白质分开，单独的去研究它们的作 中”，可推知这种短序列应该位于基因区间 用，而用的技术不同，肺炎链球菌的转化实验 B。(6)由于这种短序列具有“特异性”，故可 使用了分离提纯技术，而噬菌体侵染细菌的 用于侦查罪犯。 实验利用了同位素标记技术，D正确。 【核心素养培优·拓展提升】 2.D解析：艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 1.BD解析：人类已经培育出发绿色荧光的转 和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验都 基因小鼠，该小鼠就是导入了海蜇的绿色荧 能证明DNA是遗传物质，A能证明；艾弗里 光蛋白基因，A错误；人类基因组计划需测定 实验中将DNA和蛋白质分开，单独与R型 的染色体是24条，即22条常染色体+X染 细菌混合，DNA使R型细菌发生转化而蛋白 色体十Y染色体，B正确；含有100对碱基的 质不能，证明了蛋白质不是遗传物质，赫尔 DNA分子有多种，但在有条件的情况下（腺 希、蔡斯实验的蛋白质没进入生物体内，间接 嘌呤占10%)，种类要比41…种少很多，C错 证明了蛋白质不是遗传物质，B能证明；DNA 误；生物体多样性和特异性的根本原因是 使R型细菌发生转化并表达出了S型细菌的 DNA分子的多样性和特异性，D正确。 性状，DNA注入噬菌体并释放出完整的噬菌 2.B解析：基因是指具有遗传效应的DNA片 体，说明DNA能控制蛋白质的合成，C能证 段，一个DNA分子上可含有成百上千个基 明；两者实验都可以证明DNA可以自我复 因，A正确；每种基因的4种碱基对都有特定 制，但是不能证明DNA复制的特点是半保留 的排列顺序，不是四种碱基对的随机排列，B 复制，D不能证明。 136 3.A解析：DNA分子结构的多样性取决于碱 基排列顺序的千变万化。 4.D解析：B一珠蛋白基因碱基对的排列顺序， 是B-珠蛋白所特有的，是特定的。任意改变 碱基的排列顺序后，合成的就不一定是B一珠 蛋白，故D错误。 5.B解析：DNA分子中的碱基对排列顺序蕴 含着大量的遗传信息，A正确；DNA分子中 脱氧核苷酸链的脱氧核糖上连接一个或两个 磷酸基团和一个含N碱基，B错误；G、C间有 3个氢键，A、T间有2个氢键，故DNA分子 中G与C碱基对含量越高，分子结构越稳定， C正确；DNA分子的两条单链中的(A十G)/ (T十C)的值互为倒数，D正确。 6.C解析：不同基因间最根本的区别是脱氧核 苷酸序列不同。 7.B解析：基因是具有遗传效应的DNA片段， DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷 酸，染色体的主要成分是DNA和蛋白质。 8.C解析：细胞生物的遗传物质是DNA,基因 是有遗传效应的DNA片段，因此DNA和基 因的基本单位都是脱氧核苷酸，A正确；染色 体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线 性排列，B正确；着丝粒分裂导致染色体数目 加倍，此时组成染色体的DNA数量不变， DNA在复制后数目加倍，C错误；流感病毒 是RNA病毒，其基因是有遗传效应的RNA 片段，能控制遗传性状，D正确。 易错排查矫正练 1.A解析：噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程 中，蛋白质外壳吸附在细菌的表面，DNA注 入细菌的体内。搅拌离心后，噬菌体DNA随 大肠杆菌沉淀，而蛋白质外壳从细菌表面脱 离下来悬浮天上清液中。 易错 分辨不清该实验中得到的上清液和 分析 沉淀物分别是哪些物质。 2.B解析：如果对S标记的甲组噬菌体不进 行搅拌，噬菌体的蛋白质外壳不从细菌表面 脱离，则甲组沉淀物中会出现较强放射性；如 果对32P标记的乙组噬菌体保温时间过长，子 代噬菌体从细菌内释放出来，则乙组上清液 会出现一定的放射性。 易错 对该实验中搅拌的作用不清楚，对保 分析 温时间过长和过短带来的影响模糊。 3.C解析：噬菌体营寄生生活，不能用培养基 直接培养；保温时间不能过长，若保温时间太 长则可能有含2P子代的噬菌体释放出来，离 心后存在于上清液中，导致上清液中也能检 测到放射性。用5S标记的是噬菌体的蛋白 质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌 不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表 面，离心后存在于沉淀物中。本实验可证明 DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗 传物质。… 易 对该实验中标记噬菌体的方法、搅拌的 分 作用不清楚，对保温时间过长和过短带来的 影响以及实验的结论模糊。 4.C解析：某双链DNA分子二条链上的(A干 T)/(G+C)的值为0.3，则另一条链上的(A十 T)/(G+C)的值也为0.3。又因A=T、C= G,故在整个DNA分子中A:T:G:C=3: 3:10:10,C正确。、第3章 基因的本质 第3节 核心素养达 》课堂追踪川 ■知识点一对DNA复制的推测及DNA半保 留复制的实验证据 1.细菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使细 菌的DNA皆含有15N,然后再移入含14N的 培养基中培养，提取其子代的DNA进行梯 度离心，下图①~⑤为可能的结果，下列叙 述错误的是( 15N、N ⊙ ②③④ ⑤ A.第一次分裂的子代DNA应为⑤ B.第二次分裂的子代DNA应为① C.第三次分裂的子代DNA应为③ D.亲代的DNA应为⑤ 2.下列有关探究DNA复制方式的说法不正确的 是() A.实验利用了同位素标记法 B.细胞有丝分裂一次意味着DNA复制一次 C.密度梯度超速离心后，DNA在试管中的 位置与相对分子质量无关 D.实验结果说明了DNA具有半保留复制 的特点 3.用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放 入含l4N的培养基中连续繁殖四代，a、b、c 为三种DNA分子：a只含15N,b同时含14N 和5N,c只含14N。如下图，这三种DNA分 子的比例正确的是() 比例 比例 比例 比例 16 16 16 2. abc abc DNA分子 DNA分子 DNA分子 DNA分子 A B C 38 ·生物学· NA的复制 标夯实基础 4.洋葱根尖细胞在含5N标记的胸腺嘧啶脱氧核 苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含 放射性标记的培养基中继续分裂至后期，此时 染色体的放射性标记分布情况是() A.每条染色体都被标记 B.只有半数的染色体被标记 C.只有两条染色体被标记 D.染色体都未被标记 5.DNA分子的半保留复制是指() A.DNA分子中的一条链进行复制，另一条 链不复制 B.DNA分子中的一半进行复制，另一半不 复制 C.每一个子代DNA分子均保留了其亲代 DNA分子中的一条单链 D.DNA分子复制后，一条仍为亲代DNA 分子，另一条为子代DNA分子 ■知识点二DNA复制的过程 6.下列关于DNA复制过程的正确顺序是( ①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基 对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶的 作用下解旋④以解旋后的母链为模板进 行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双 螺旋结构 A.①③④②⑤ B.①④②⑤③ C.①③⑤④② D.③①④②⑤ 7.(不定项)下列关于DNA复制的叙述，错误 的是( ) A.DNA复制是指以亲代DNA为模板合成 子代DNA的过程 B.DNA复制是一个先全部解旋再进行复制 的过程 C.DNA复制只发生在细胞有丝分裂和减数 第一次分裂前的间期 D.DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基 本条件 8.某DNA分子有2000个碱基，其一条链中 A:G:T:C=1:2:3:4,则此DNA复制两 次，需要腺嘌呤脱氧核苷酸的个数为( ) A.1200个 B.800个 C.2400个 D.600个 》课后孩查川 一、选择题 1.细胞内可以发生DNA的复制。依据所学知 识推理，若要在细胞外完成此过程，有关叙 述错误的是( ) A.需要能量 B.需要脱氧核苷酸作为原料 C.需要DNA作为模板 D.需要DNA聚合酶断开氢键 2.将双链都有3H标记的1个DNA分子，放人 没有标记物的溶液中，经过3代复制后， 有3H标记的DNA分子的数量是() A.1个B.2个 C.4个 D.8个 3.体外进行DNA复制实验，向试管中加入有 关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP,37℃下保 温。下列叙述正确的是( ) A.能生成DNA,合成DNA分子的脱氧核 苷酸充足 B.不生成DNA,因为缺少DNA模板 C.能生成DNA,有催化DNA合成的酶 D.不生成DNA,因为实验中缺少酶催化的 适宜温度 4.(不定项)1958年，Meselson和Stahl用5N 和4N标记大肠杆菌，并提取其DNA进行 检测。某小组将含14N一DNA的大肠杆菌 转移到含15NH4Cl的培养液中，培养24h后 提取子代细菌的DNA,然后将DNA进行热 变性处理（即解旋变成单链），再进行密度梯 度离心，结果下图所示，离心管中出现的两 种条带分别对应图中的两个峰。下列叙述 正确的是( 课时夯基过关练， 4N条带 15N条带 DNA单链的相对含量 A.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 B.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 减小 C.由图中实验结果可推知该细菌的细胞周 期大约为8h D.未经热变性处理的子代DNA进行密度 梯度离心也能出现两种条带 5.用5N标记含有100个碱基对的DNA分子，其 中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N的培养 基中连续复制4次，其结果可能是( ) A.含有14N的DNA占7/8 B.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个 C.含有15N的DNA占1/16 D.子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2：3 6.DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M,占总碱 基数的比例为q,若此DNA分子连续复制n 次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为( ) A.(2"-1)M B.M(1/2g-1) C.(2n-1)·M(1-2q)/2g D.(2m-1)M/2ng 7.下图表示洋葱根尖细胞中DNA分子复制过 程，非复制区与复制区的相接区域会形成 “Y”字型结构，称为“复制叉”。下列说法正 确的是() 模板链 3 丶滞后链 前导链 复制叉延伸方向 3 丶模板链 ·生物学· 39 、第3章基因的本质 A.该过程只需要解旋酶和DNA连接酶2 种酶参与 B.解旋酶在复制叉部位将DNA双链解开， 消耗ATP C.前导链由3′一端向5′一端的延伸无需 ATP的驱动 D.该过程只发生在细胞核内，与染色体同步 复制 二、非选择题 8.在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记 DNA分子。用a、3和Y表示ATP或dATP (d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置 (A-P。~PB~Py或dA-P。~Pg~Py)。回 答下列问题。 (1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团 转移到DNA末端上，同时产生ADP。 若要用该酶把32P标记到DNA末端上， 核心素养培 1.一个DNA分子在含15N的环境中复制，若子 一代DNA的一条单链出现差错，则子三代 DNA中，差错DNA单链和含15N的DNA 分子分别占() A.1/3,1 B.1/4,1 C.1/3,1/2 D.1/4,1/2 2.下列关于真核细胞DNA复制的叙述中，正确 的是( ) A.不仅需要解旋酶，还需要DNA聚合酶 B.不仅需要DNA作模板，还需要全部解旋 后才复制 C.不仅需要氨基酸作原料，还需要ATP 供能 D.不仅发生在细胞核中，也可能发生于线粒 体、高尔基体中 3.下图中DNA分子片段中一条链由5N构 成，另一条链由4N构成。下列有关说法错 误的是( 40 生物学· 那么带有32P的磷酸基团应在ATP的 （填“α”“3”或“y”)位上。 (2)若用带有2P的dATP作为DNA生物合 成的原料，将32P标记到新合成的DNA 分子上，则带有32P的磷酸基团应在 dATP的 （填“a”“3”或“Y”) 位上。 (3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链 用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌， 在不含有32P的培养基中培养一段时间。 若得到的所有噬菌体双链DNA分子都 装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含 有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是 拓展提升 ① ② C -15N …G A ③ G... 14N A.DNA聚合酶作用于形成①处的化学键， 解旋酶作用于③处的化学键 B.②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 C.若该DNA分子中一条链上G十C= 56%,则无法确定整个DNA分子中T的 含量 D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两 代，子代中含15N的DNA占100% 4.某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有A个。 下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶 脱氧核苷酸数目的叙述中，错误的是( ) A.在第一次复制时，需要(m一A)个 B.在第二次复制时，需要2（一A)个 C.在第n次复制时，需要2-1(m一A)个 D.在n次复制过程中，总共需要2m(m一A)个