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第3章 基因的本质
3.2 DNA的结构
1.概括 DNA 分子构造的主要特点。
2.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。
同学们，我们一起回顾一下，组成DNA的基本单位。
名 称：脱氧核苷酸
结构组成：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
元素组成：C、H、O、N、P
碱 基：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
知识点01 DNA分子双螺旋结构模型的构建
1.构建者：沃森和克里克
2.构建过程：
3.模型的特点和意义：
（1）A-T对与G-C对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。
（2）意义：
能解释A、T、G、C的数量关系。
能解释DNA的复制。
模型与X射线衍射照片完全相符。
知识点02 DNA的结构
1.组成DNA的基本单位：脱氧核苷酸
2.DNA的碱基：
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
3.平面结构：
由2条链按反向平行方式盘绕成双螺旋结构；
外侧：磷酸、脱氧核糖交替连接——基本骨架；
内侧：碱基；2条链上的碱基通过氢键形成碱基对
4.碱基互补配对原则：
A与T配对，G与C配对；A－T之间形成2个氢键；C－G之间形成3个氢键
5.空间结构：
6.小结：
知识点03 DNA分子各种碱基的数量关系
1.在双链DNA中，嘌呤＝嘧啶，即A=T、G=C；A+G=T+C，A+C=T+G；
2.双链DNA中，如果一条链中的，则另一条链中，整个DNA中
如果一条链中的,则另一条链中
3.在双链DNA中，一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。
即：(A1+T1)% = (A2+T2)% = 总(A+T)%
同理： (G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)%
知识点04 DNA的特性
稳定性：
1.基本骨架中脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变
2.每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构，将易分解的碱基排列在内侧
3.两条链间碱基互补配对原则严格不变
多样性：
碱基排列顺序千变万化
特异性：
碱基的特定的排列顺序
双链DNA中，有碱基数为a，碱基对个数为n，则碱基对的排列方法共an
拓展
1、某DNA分子中，鸟嘌呤占30％，那么胸腺嘧啶占多少？
T占20％
2、某DNA分子中，一条链上(A+G)/(T+C)=a那么它的互补链上(A+G)/(T+C)=
(A+G)/(T+C)=1/a
3、某DNA分子中，一条链上(A+T)/(G+C)=a那么它的互补链上(A+T)/(G+C)=
(A+T)/(G+C)=a
4、某DNA分子中，G＋C之和占全部碱基的35.8％，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9％和17.1％，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的多少？
31.3％和18.7％
探究一、经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解，请回答下列相关问题。
（1）1928年，格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠，过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知：只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡，在本实验中若第四组为实验组，则对照组是第一组和第 组。
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了 和提纯，通过一系列严密的科学实验，证明 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
（3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构， DNA 分子中 和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。
【答案】 三(或二、三) 分离 DNA 脱氧核糖
【分析】肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
沃森和克里克共同发现了DNA的规则的双螺旋结构并构建了模型，DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【详解】（1）根据题意和图示分析可知：由于只有S型活细菌才能使小鼠死亡，在本实验中若第四组为实验组，则自变量为同时加入R型活菌和加热杀死的S型菌，因此需要与只加入加热杀死的S型菌和只加入R型活菌进行对照，即对照组是第一组和第三组；
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将S型细菌中的各种物质进行了分离和提纯，通过一系列严密的科学实验，证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；
（3）1953年，沃森和克里克提出DNA分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构，DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。
【点睛】本题考查人类探索遗传物质的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
探究二、人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占 。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉分支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现 。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是 （说出两种情况） 。
（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为2∶2∶48∶48，说明F1中雌果蝇产生了 种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。
（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为 ，否定了这种说法。
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用 解释DNA分子的多样性，此外， 的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递。
【答案】 1/6 终止密码（子） 显性基因表达，隐性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低 4 非同源染色体上非等位基因 SⅢ 碱基对排列顺序的多样性 碱基互补配对
【详解】（1）纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，F2中黄色皱粒为1/3YYrr和2/3Yyrr，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，只有2/3Yyrr自交才会长生绿色皱粒（yyrr），因此其子代中表现型为绿色皱粒（yyrr）的个体占1/4×2/3=1/6．若r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现终止密码（子），由于显性基因表达，隐性基因不转录或不翻译；或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低，因此观察的7种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现。
（2）根据F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1：1：1：1，说明F1中雌果蝇产生了4种配子，实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上的非等位基因”这一基本条件。
（3）由于变异存在不定向性，而该实验中出现的S菌全为SⅢ，说明不是突变产生的，从而否定了前面的说法。
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用碱基对排列顺序的多样性解释DNA分子的多样性，此外，碱基互补配对高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。
考点：基因、蛋白质与性状的关系；肺炎双球菌转化实验；DNA分子结构的主要特点；基因的自由组合规律的实质及应用
探究三、双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。
早在1966年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链时，一条子链是连续形成，另一条子链不连续即先形成短链片段（如图1）。为验证这一假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小（分子越小离试管口距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。请分析回答：
（1）以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是 。
（2）若1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有 个。
（3）DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶的作用是： 。研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，需要解链温度越高的原因是 。
（4）图2中：与60秒结果相比，120秒结果中短链片段减少的原因是 。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是 。
【答案】 标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料 5200 2 破坏（打断）氢键 DNA分子中的G+C比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定 短链片段连接成长链片段 在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段
【分析】图1为DNA的半保留复制过程，显示复制方向、起点缺口等；图2自变量有时间、离试管口的距离，因变量是放射性的强度。
【详解】（1）以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以在噬菌体DNA中检测到放射性。
（2）一种1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，则胞嘧啶有1000-350=650个，若该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为24-1×650=5200个，复制4次后含最初亲代脱氧核苷酸链的DNA有2个。
（3）DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶的作用是破坏（打断）氢键。DNA分子中G+C的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定，所以在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，需要解链温度越高。
（4）图2中，与60秒结果相比，120秒时有些短链判断连接成长链片段，所以短链片段减少了。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段。
【点睛】本题考查细胞有丝分裂不同时期的特点、DNA半保留复制特点、噬菌体侵染细菌的实验，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点；掌握DNA分子半保留复制特点及相关计算；识记噬菌体侵染细菌实验的过程，能准确判断上清液或沉淀物中放射性高低。
一、DNA的结构及特性
1.DNA分子的结构
2.结构层次
DNA分子结构的几个要点：
（1）数量关系：
①除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖连接着2个磷酸。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。
②A=T，G=C
③DNA分子中之间的数量比为1∶1∶1。
（2）位置关系：
①单链中相邻的碱基连接方式：脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
②互补链中相邻碱基的连接方式：氢键
（3）DNA结构中化学键的形成与断裂
①氢键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。
②磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键，可用限制酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。
（4） DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
3.DNA特性
DNA分子的双螺旋结构能保持相对稳定，原因有以下三点：
是DNA分子双螺旋结构的内侧，通过氢键形成的碱基对，使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来。
是碱基对之间纵向的相互作用力也进一步加固了DNA分子的稳定性。各个碱基对之间的这种纵向的相互作用力叫做碱基堆积力，它是芳香族碱基π电子间的相互作用引起的。现在普遍认为碱基堆积力是稳定DNA结构的最重要的因素。
双螺旋外侧负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子之间形成的离子键，可以减少双链间的静电斥力因而对DNA双螺旋结构也有一定的稳定作用。
【例题解析】
【例1】下面对DNA结构的叙述,错误的是(　　)。
A.DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
B.DNA中的两条链反向平行
C.DNA中的氢键数目和碱基数目一定相等
D.DNA中在两条链的5'-端具有2个游离的磷酸基团
【解析】A—T间是2个氢键,G—C间是3个氢键,氢键数目和碱基数目不相等,C错误。故选C
【例2】一条双链DNA,G和C占全部碱基的44%,其中一条链的碱基中,A占26%,C占20%,那么其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比是(　　)。
A.28%和22%　　　　　B.30%和24%
C.26%和20% D.24%和30%
【解析】由G+C/A+T+C+G=44%推出G_1+C_1/A_1+T_1+C_1+G_1=44%,又因为A1=26%,C1=20%,推出G1=44%-20%=24%,T1=1-44%-26%=30%,则A2=T1=30%,C2=G1=24%。故选B
【例3】某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图。下列图示结果正确的是(　　)。
【解析】由碱基互补配对原则可知,一条单链中(A+T)/(G+C)的值等于互补链中(T+A)/(C+G)的值及DNA分子中(A+T)/(G+C)的值,A错误,C正确;一条单链中(A+C)/(T+G)的值与其互补链中(A+C)/(T+G)的值互为倒数,一条单链中(A+C)/(T+G)=0.5时,互补链中(A+C)/(T+G)=2,B错误;DNA分子中,(A+C)/(T+G)的值始终等于1,D错误。故选C
【例4】某双链DNA分子中，若甲链中（A+G）/（T+C）的比值为4，则此DNA分子中（A+G）/（T+C）的比值为（ ）
A．1 B．1/4 C．2 D．4
【答案】A
【解析】
DNA分子是由两条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸、脱氧核糖交替排列位于外侧，两条核苷酸链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，位于内侧，碱基对之间遵循A与T配对，G与C配对的互补配对原则。
【详解】
由于DNA中A与T配对，G与C配对，因此A=T，G=C，所以双链DNA分子中（A+G）：（T+C）=1，A正确；
故选A。
【例5】在 DNA 分子的结构中，根据碱基互补配对原则，能与胞嘧啶（C）配对的碱基是（　　）
A．胞嘧啶（C） B．胸腺嘧啶（T） C．腺嘌呤（A） D．鸟嘌呤（G）
【答案】D
【解析】
碱基互补配对原则是指胞嘧啶与鸟嘌呤配对、腺嘌呤与胸腺嘧啶（尿嘧啶）互补配对的一一对应的碱基关系。
【详解】
根据碱基互补配对原则，与胞嘧啶（C）配对的碱基是鸟嘌呤（G），D正确。
故选D。
【例6】下图示DNA分子片段的平面结构图，其中①、⑤分别代表（ ）
A．尿嘧啶、脱氧核苷酸 B．鸟嘌呤、核糖核苷酸
C．胸腺嘧啶、脱氧核苷酸 D．胸腺嘧啶、核糖核苷酸
【答案】C
【解析】
分析图解：根据碱基互补配对原则可知，①表示胸腺嘧啶，②表示胞嘧啶，③表示腺嘌呤，④表示鸟嘌呤，⑤表示一个完整的鸟嘌呤脱氧核苷酸。
【详解】
根据DNA分子结构中碱基互补配对原则可知，A一定和T配对，G一定和C配对，因此①表示胸腺嘧啶，④表示鸟嘌呤，则⑤表示鸟嘌呤脱氧核苷酸。
故选C。
【例7】人、蓝细菌、噬菌体（细菌病毒）所含的碱基种类和遗传物质的核苷酸种类依次是（ ）
A．8、5、4和8、8、4 B．5、5、4和8、4、4
C．5、5、4和4、4、4 D．5、4、4和8、4、8
【答案】C
【解析】
核酸分为DNA和RNA，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸；细胞结构中的核酸既含有DNA也含有RNA，遗传物质是DNA，病毒中的核酸只有一种，其遗传物质是DNA或者RNA。
【详解】
人和蓝细菌都是细胞生物，都含有DNA和RNA两种核酸，共5种碱基，遗传物质都是DNA，组成DNA的核苷酸种类数为4种；噬菌体只含有DNA一种核酸，所以碱基种类和核苷酸种类数都是4种，C正确。
故选C。
【例8】下列属于DNA分子结构特点的是（ ）
A．双链直线结构 B．单链直线结构
C．双链螺旋结构 D．单链螺旋结构
【答案】C
【解析】
DNA分子结构的主要特点：
1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；
2、DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对；
3、碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A与T配对、C与G配对。
【详解】
根据分析可知，DNA分子为双螺旋结构，ABD错误，C正确。
故选C。
【例9】下图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：
(1)DNA分子两条链上的碱基通过[ ] __________连接起来。
(2)[ ] __________属于DNA的基本组成单位。
(3)由于[ ] __________具有多种不同的排列顺序，因而构成了DNA的多样性。
(4)DNA在细胞内的空间构型为__________，它最初是由__________提出的。
【答案】(1)9 氢键
(2)7 脱氧核苷酸
(3)8 碱基对
(4) 双螺旋结构 克里克和沃森
【解析】据图分析可知：1是胞嘧啶，2是腺嘌呤，3是鸟嘌呤，4是胸腺嘧啶，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是脱氧核苷酸，8是碱基对，9是氢键，10是脱氧核苷酸链。
(1)DNA分子两条链上的碱基通过[9] 氢键连接。
(2)7 脱氧核苷酸是由磷酸、碱基、脱氧核糖组成，属于DNA的基本组成单位。
(3)DNA内部碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性。
(4)DNA的空间结构是规则的双螺旋结构，最初由沃森和克里克提出。
【点睛】本题考查DNA双螺旋结构的内容，要求考生识记DNA分子结构的主要特点。
【例10】下列关于遗传物质的叙述，错误的是（　　）
A．原核细胞和真核细胞中都含有两种核酸，但只有DNA才是遗传物质
B．小麦的遗传物质主要是DNA
C．新冠病毒中只有RNA，RNA就是其遗传物质
D．人体肝细胞中的遗传物质主要分布于细胞核中的染色体上
【分析】生物根据有无细胞结构可分为细胞生物和非细胞生物，细胞生物的遗传物质都是DNA，非细胞生物的遗传物质可能是DNA或RNA。
【解答】解：A、原核细胞或真核细胞中都有DNA和RNA两种核酸，但只有DNA才是遗传物质，A正确；
B、小麦的遗传物质是DNA，B错误；
C、病毒中只有DNA或RNA一种核酸，该核酸就是其遗传物质，新冠病毒的遗传物质是RNA，C正确；
D、人体肝细胞属于真核细胞，有核膜包被的成形的细胞核，遗传物质主要分布于细胞核中的染色体上，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查生物体内的遗传物质及其分布，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
【例10】如图是大肠杆菌DNA分子结构图（片段） ， 请据图回答问题：
(1)图中1、2、3结合在一起组成的结构叫________。
(2)3有_______种，若3为碱基A，则4为碱基______；若3为碱基C，则4为碱基_____。（3） DNA分子中3与4是通过___连接起来的。
(3)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是________（用序号表示） 。
(4)在菠菜的叶肉细胞中，含有DNA的细胞结构有_________________________
(5)组成DNA分子的四种脱氧核苷酸中，与ATP有共同碱基的是________________。
【答案】(1)脱氧核苷酸
(2) 4 T G 氢键
(3)3、4
(4)叶绿体、线粒体、细胞核
(5)腺嘌呤
【解析】分析题图：图示为大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链，其中1为磷酸，2为脱氧核糖，3和4为含氮碱基，这三者共同构成DNA分子的基本组成单位，即脱氧核糖核苷酸。
(1)由以上分析可知，1是磷酸、2是脱氧核糖、3是碱基，1、2和3结合在一起构成脱氧核苷酸。
(2)图中3为含氮碱基，有4种，分别为A、G、C、T；若3为碱基A，则4为碱基T；若3为碱基C，则4为碱基G。DNA分子中碱基对之间通过氢键连接。
(3)DNA分子中的N存在于含氮碱基中，DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是3和4。
(4)在菠菜的叶肉细胞中，含有DNA的细胞结构有细胞核、线粒体和叶绿体。
(5)ATP中含有碱基腺嘌呤，组成DNA分子的碱基有A、T、G、C，与ATP有共同碱基的是腺嘌呤。
【点睛】本题结合大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链，考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，能准确判断图中各结构的名称，再结合所学的知识准确答题，属于考纲识记层次的考查。
【例11】如图为DNA分子（片段）的结构示意图，请据图回答：
（1）DNA的基本单位是________，它是由________、________、________三个部分组成的。DNA的空间结构是________，两条链是通过________方式联系在一起的，这种配对的方式具体为________、_________。
（2）请用文字写出图中1～10的名称。
1________；2________；3________；4________；5________；6________；7________；8________；9________；10________。
（3）若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）＝0．5，那么在它的互补链中，（A+G）/（T+C）应为________。
（4）若以放射性同位素15N标记该DNA，则放射性物质位于________中。
【答案】 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 独特的双螺旋结构 碱基互补配对 A—T G—C 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 2 含氮碱基
【解析】分析题图：图示为DNA分子片段的结构示意图，其中1为胞嘧啶，2为腺嘌呤，3为胞嘧啶，4为胸腺嘧啶，5脱氧核糖，6为磷酸，7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8为碱基对，9为氢键，10为一条脱氧核苷酸长链的片段。
【详解】
（1）DNA的基本单位是脱氧核苷酸，它是由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基三个部分组成的；DNA的空间结构是独特的双螺旋结构，两条链是通过碱基互补配对方式联系在一起的，种配对的方式具体为A—T、G—C。
（2）DNA分子遵循碱基互补配对原则，结合分析可知，1为胞嘧啶，2为腺嘌呤，3为胞嘧啶，4为胸腺嘧啶，5脱氧核糖，6为磷酸，7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8为碱基对，9为氢键，10为一条脱氧核苷酸长链的片段。
（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1，若该DNA分子的一条链中A+G/T+C=0.5，那么在它的互补链中，A+G/T+C应为2。
（4）若以放射性同位素15N标记该DNA，则放射性物质位于含氮碱基中。
【点睛】本题结合图解，考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，能准确判断图中各结构的名称，再结合所学的知识准确答题。
【基础提升】
1．科考团在南极海域发现一种未知细菌。关于该细菌的叙述，正确的是（ ）
A．内质网参与蛋白质的加工
B．通过有丝分裂方式进行增殖
C．细胞内核糖体是蛋白质合成的场所
D．遗传物质存在游离的磷酸基团，由4种脱氧核苷酸组成
【答案】C
【分析】细菌是原核生物，原核生物与真核生物最大的区别是没有核膜包被的成形的细胞核，也没有除了核糖体以外的其他细胞器。
【详解】A、细菌是原核生物，只存在唯一的细胞器—核糖体，A错误；
B、有丝分裂是真核细胞的分裂方式，细菌没有核膜、染色体等结构，不能通过有丝分裂方式进行增殖，B错误；
C、核糖体是蛋白质合成的场所，C正确；
D、原核生物细胞内遗传物质是环状DNA分子，不存在游离的磷酸基团，D错误。
故选C。
2．图表示有关DNA分子中的部分关系，下列判断正确的是（ ）
A．若x、y分别表示DNA两条互补链中（A+G）/（T+C）的量，则符合甲曲线变化
B．若x、y分别表示DNA两条互补链中（G+T）/（A+C）的量，则符合甲曲线变化
C．若x、y分别表示DNA两条互补链中（A+T）/（G+C）的量，则符合乙曲线变化
D．若x、y分别表示DNA一条链和整个DNA中嘌呤/嘧啶的量，则符合乙曲线变化
【答案】C
【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。
【详解】A、DNA两条互补链中（A+G）/（T+C）的量是互为倒数的关系，此情况不符合甲曲线变化，A错误；
B、DNA两条互补链中（G+T）/（A+C）的量互为倒数，B错误；
C、根据碱基互补配对原则，DNA两条互补链中（A+T）/（G+C）的量是相等的，此情况符合乙曲线变化，C正确；
D、由于DNA中A=T，G=C，A+G=T+G，嘌呤=嘧啶，嘌呤/嘧啶始终等于1，但DNA一条链中嘌呤/嘧啶的量不确定，D错误。
故选C。
3．DNA分子的一条单链中（A+C）/（T+G）=0．8，则它的互补链和整个DNA分子中（A+C）/（T+G）的值分别为
A．0．8和0．8 B．0．8和0．2
C．0．2和1．0 D．1．25和1．0
【答案】D
【详解】DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1。已知某DNA分子的一条单链中（A+C）/（T+G）=0．8，则其互补链中这些碱基的比例为1/0．8=1．25，而双链DNA分子中比值为1。
故选D。
4．ecCDNA是一类独立于染色体外的环状DNA分子，与染色体结构相比，呈环状、较稳定，如图为eccDNA的结构示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．eccDNA可能不具有规则的双螺旋结构
B．eccDNA中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
C．脱氧核糖和碱基交替连接构成eccDNA的基本骨架
D．eccDNA的5端含有游离的磷酸基团，3'端含有羟基
【答案】B
【分析】DNA分子的结构特点是：DNA分子由两条链构成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；DNA分子中的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成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，即A=T，C=G；一条单链相邻的脱氧核苷酸在3'端与5'端形成磷酸二酯键。
【详解】A、由图可知，此DNA分子环状，具有规则的双螺旋结构，A错误；
B、此DNA分子是双链，双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，且互补配对的碱基数目彼此相等，即A=T，C=G，因此双链DNA所含的嘌呤碱基数量等于嘧啶碱基数量，B正确；
C、此DNA分子是双链，每个双链DNA分子中都是脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，C错误；
D、此DNA分子环状，脱氧核苷酸首尾相连，每一条单链相邻的脱氧核苷酸在3'端与5'端形成磷酸二酯键，因此该DNA分子5'端没有游离的磷酸基团，3'端没有羟基，D错误。
故选C。
5．研究人员对数千种生物的DNA碱基序列进行测定，发现没有任何两个物种的DNA序列是一样的。与DNA分子多样性无关的是（ ）
A．碱基对的数量 B．碱基对的比例
C．碱基对的排列顺序 D．碱基互补配对方式
【答案】D
【分析】DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。
【详解】DNA分子多样性与碱基对的数量、比例和排列顺序有关，与碱基互补配对方式无关。
故选D。
6．下列关于双链DNA的结构的叙述，正确的是（ ）
A．DNA的一条链中相邻碱基之间通过氢键连接
B．DNA的两条链中碱基的排列顺序互补配对
C．沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型并确定DNA是染色体的组成成分
D．DNA中每个脱氧核糖均与2个磷酸基团相连
【答案】B
【分析】DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA的一条链中相邻碱基之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖之间连接，A错误；
B、DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基配对依据碱基互补配对原则进行，A与T配对，且有两个氢键；G与C配对，且有三个氢键，B正确；
C、DNA双螺旋结构模型是沃森和克里克提出的，但没有确定DNA是染色体的组成成分，C错误；
D、DNA每条链的3'端的一个脱氧核糖只与一个磷酸基团相连，D错误。
故选B。
7．下列关于双链DNA分子结构与功能的叙述，错误的是（　　）
A．DNA分子中GC碱基对含量较高时，其结构稳定性相对较大
B．DNA分子脱氧核苷酸序列的多样性是DNA多样性的主要原因
C．DNA分子中脱氧核苷酸的连接方式不同，说明DNA分子具有特异性
D．若一单链中的（A+T）/（G+C）=n，则其互补链中的该比值为n
【答案】C
【分析】DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成；外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T、C-G）通过氢键连接；DNA分子遗传信息储存在四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序；根据碱基互补配对原则，整个DNA分子中A=T，C=G；细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、DNA分子中G-C碱基对之间3个氢键，A-T之间2个氢键，则GC碱基对含量较高时，其结构稳定性较大,A正确。
B、DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序,B正确。
C、DNA分子中脱氧核苷酸的连接方式是相同的，碱基对特定的排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性，C错误。
D、若一单链中的（A+T）/（G+C）=n，根据碱基互补配对原则，其互补链中和整个DNA分子的该比值为n,D正确。
故选C。
8．研究发现，多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，这些不编码蛋白质的序列称为内含子。这类基因经转录、加工后形成的成熟mRNA中只含有编码蛋白质序列的信息。下列有关说法错误的是
A．真核生物基因中，两条单链中(A+T)／(G+C)的比值相等
B．成熟mRNA中不含内含子对应的序列，说明内含子不会转录
C．基因中的模板链与其成熟mRNA杂交可以检测基因中是否存在内含子
D．真核生物基因中内含子部位发生碱基对的替换往往不会导致性状改变
【答案】B
【分析】转录指细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程；翻译指以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】真核生物基因中，根据置换法计算可知，两条单链中(A+T)/(G+C)的比值相等，且与双链DNA中该比值相等，A正确；成熟mRNA中不含内含子对应的序列，是因为内含子转录的序列被切除，B错误；基因中的模板链与其成熟mRNA杂交，看是否完全配对，可以检测基因中是否存在内含子，C正确；真核生物基因中内含子部位发生碱基对的替换往往不会导致性状改变，因为成熟mRNA中不含内含子对应的序列，D正确。故选B。
9．某双链DNA分子中，腺嘌呤(A)占全部碱基的20%.则胸腺嘧啶( T )占全部碱基的比例为（ ）
A．20% B．30% C．40% D．50%
【答案】A
【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】双链DNA分子中，互补配对的碱基数目彼此相等。已知某双链DNA分子中，腺嘌呤（A）占全部碱基的20%，A与T配对（即A=T），则胸腺嘧啶也占全部碱基的20%，BCD错误，A正确；
故选A。
10．科学家一直在不断地探索遗传的奥秘，使我们对生物的认识越来越接近生命的本质。下列说法正确的是（ ）
A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B．格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
C．蔡斯、赫尔希的噬菌体侵染细菌实验证明了蛋白质不是遗传物质
D．沃森和克里克根据DNA衍射图谱相关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构
【答案】D
【分析】1.孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论；
2.沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构；
【详解】A、孟德尔发现遗传因子的传递规律，但并没有证实其化学本质，A错误；
B、格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了在S型死细菌中存在某种转化因子，没有证明转化因子的化学本质，B错误；
C、蔡斯、赫尔希的噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，没有说明蛋白质不是遗传物质，C错误；
D、沃森和克里克根据DNA衍射图谱相关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构，进而开展了DNA结构模型的构建，D正确。
故选D。
11．下列有关真核细胞中核DNA分子的说法，错误的是（ ）
A．每个DNA分子均含有两个游离的磷酸基团
B．DNA分子中脱氧核糖一般能与两个磷酸分子相连
C．磷酸和脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架
D．一条脱氧核苷酸链中，相邻的A、T碱基以氢键连接
【答案】D
【分析】DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，其中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子的两条链的一端各有一个游离的磷酸基团，每个DNA分子均含有两个游离的磷酸基团，A正确；
B、DNA分子中，只有末端的脱氧核糖只与一个磷酸分子相连，其余的脱氧核糖都与两个磷酸相连，B正确；
C、磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，碱基排列在内侧，C正确；
D、一条脱氧核苷酸链中，相邻的A、T碱基以“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接，氢键连接的是两条对应的脱氧核苷酸链上的互补碱基，D错误。
故选D。
12．下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，正确的是（ ）
A．沃森和克里克利用DNA衍射图推算得出碱基的配对方式
B．艾弗里用“加法原理”控制变量证明了DNA是遗传物质
C．摩尔根用假说-演绎法证明基因在染色体上呈线性排列
D．梅塞尔森等人用同位素标记技术证明DNA的半保留复制
【答案】D
【分析】1、肺炎双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、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
3、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体上，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、沃森和克里克用建构物理模型的方法揭示了DNA是双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替排列构成DNA的基本骨架，A错误；
B、艾弗里利用“减法原理”设计实验证明了DNA是遗传物质，B错误；
C、摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上，C错误；
D、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法，证明了DNA的复制是半保留复制，应用的15N不具有放射性，D正确。
故选D。
13．DNA 是主要的遗传物质，下列关于 DNA 研究的实验，叙述错误的是（ ）
A．摩尔根用果蝇做实验材料，通过假说——演绎法证明了基因在染色体上
B．沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，提出了 DNA 半保留复制的假说
C．赫尔希和蔡斯用32 P 和 35 S 同时标记噬菌体并侵染细菌，证明DNA是遗传物质
D．艾弗里通过用DNA酶处理 S 型菌的DNA，再与R型菌混合，反证了DNA是遗传物质
【答案】C
【分析】1、肺炎双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、沃森和克里克运用建构物理模型的方法构成了DNA双螺旋结构模型。3、萨顿运用类比推理法提出基因在染色体上的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、摩尔根通过假说——演绎法，利用果蝇做实验材料证明了基因在染色体上，A正确；
B、沃森和克里克构建了DNA的双螺旋结构模型，提出了DNA半保留复制的假说，B正确；
C、赫尔希和蔡斯用32P 和 35S 分别标记噬菌体并侵染细菌，证明DNA是遗传物质，C错误；
D、在艾弗里实验中，用DNA酶处理S型活细菌的DNA并与R型菌混合培养，结果培养基上仅有R型菌生长。该实验与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照，证明DNA的分解产物不是遗传物质，进而从反面证明DNA是遗传物质，这样使得肺炎双球菌转化实验更加严谨，D正确。
故选C。
14．如图是某核苷酸与部分核苷酸链示意图，下列说法错误的是（ ）
A．图1所示为RNA的基本组成单位之一
B．图2中4的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．图2中的A与图1中的腺嘌呤相同
D．图2中的碱基序列体现了遗传信息的多样性
【答案】D
【分析】分析图1：图1为腺嘌呤核糖核苷酸。分析图2：图2为脱氧核苷酸链的某一片段，其中1为磷酸，3为含氮碱基（胞嘧啶），2为脱氧核糖，4为胞嘧啶脱氧核苷酸，5为脱氧核苷酸链。
【详解】A、图1为腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的基本组成单位之一，A正确；
B、图2中1为磷酸，3为含氮碱基（胞嘧啶），2为脱氧核糖，故4为胞嘧啶脱氧核苷酸，B正确；
C、图2中A为腺嘌呤，与图1中的腺嘌呤相同，C正确；
D、图2为特定的脱氧核苷酸链，DNA中碱基对的排列顺序体现遗传信息多样性，D错误。
故选D。
15．如图为某核苷酸长链的片段，下列说法正确的是（ ）
A．5为脱氧核苷酸链，真核细胞中只分布在细胞核内
B．6为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
C．每个五碳糖不一定都连2个磷酸基团
D．除了图中的碱基外，该长链还有A和U两种碱基
【答案】C
【分析】分析题图：图中核苷酸链中含有碱基T，因此为脱氧核苷酸链，其中1为磷酸，2为脱氧核糖，3为碱基，4为磷酸，5为脱氧核苷酸链的片段，6包括磷酸、脱氧核糖和碱基。
【详解】A、5为脱氧核苷酸链，真核细胞中主要分布在细胞核内，A错误；
B、6包括磷酸、脱氧核糖和碱基，但不能构成胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；
C、由题图可知，大部分五碳糖连接2个磷酸集团，但脱氧核苷酸链的末端五碳糖与1个磷酸相连，C正确；
D、除了图中的碱基外，该长链还有A一种碱基，U是RNA特有的碱基，D错误。
故选C。
16．“骨架或支架”常形容细胞的部分结构或物质。下列叙述错误的是
A．纤维素是细胞壁的基本骨架，起着支持的作用
B．氨基酸之间通过肽键相连，形成肽链的基本骨架
C．DNA分子中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架
D．磷脂双分子层既是细胞膜的基本支架，也是其它细胞器膜的基本支架
【答案】C
【分析】1、细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构，细胞骨架由蛋白质纤维组成。
2、生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。
3、DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接构成的。
4、生物大分子的基本骨架是碳链。
【详解】A、细胞壁的主要组成成分是纤维素，起着支持的作用，A正确；
B、氨基酸之间通过肽键相连，形成肽链的基本骨架，B正确；
C、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架，C错误；
D、细胞膜的主要组成成分是磷脂和蛋白质，磷脂双分子层既是细胞膜的基本支架，也是其它细胞器膜的基本支架，D正确。
故选C。
【点睛】本题以“骨架”为关键词，考查生物大分子、细胞膜、DNA等知识，要求考生识记生物大分子的基本骨架；识记细胞膜的组成成分；识记DNA分子结构的主要特点，能对高中教材中涉及“骨架”的相关知识进行归纳总结。
17．双链DNA分子的一个片段中，含有腺嘌呤520个，占碱基总数20%，则这个片段中含胞嘧啶（ ）
A．350个 B．420个 C．520个 D．780个
【答案】D
【分析】双链DNA分子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，配对的碱基相等，因此双链DNA分子中A=T、G=C。
【详解】由题意知，腺嘌呤A是520，占碱基总数的20%，因此该DNA分子中碱基总数是520÷20%=2600个，胞嘧啶C的数量是（2600-520×2）÷2=780个。
故选D。
【点睛】
18．双链DNA分子的一条链中的A ： T ： C ： G = 1 ： 4 ： 3 ：6，则另一条链上A ： T ： C ： G为（ ）。
A．4 ： 1 ： 6 ： 3 B．1 ： 4 ： 3 ： 6
C．6 ： 4 ： 1 ： 3 D．3 ： 1 ： 6 ： 4
【答案】A
【分析】DNA分子是由2条链组成的，2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】由DNA分子的碱基互补配对原则可知，双链DNA分子中，一条链上的A与另一条链上的T配对，一条链上的T与另一条链上的A配对，一条链上的C与另一条链上的G配对，一条链上的G与另一条链上的C配对，配对的碱基数量相等，因此若双链DNA分子的一条链的A：T：C：G=1：4：3：6，那么其另一条链上A：T：C：G=4：1：6：3，A正确。
故选A。
19．ecDNA是染色体外的环状DNA，ecDNA上普遍带有与癌变有关的基因，广泛存在于多种癌细胞中。下列说法正确的是（ ）
A．癌症病情的发展可能跟ecDNA的含量、表达有关
B．可通过研发降解DNA的药物来治疗癌症
C．ecDNA含有两个游离的磷酸基团
D．癌细胞的增殖过程中ecDNA均等分配到子细胞中
【答案】A
【分析】DNA分子的双螺旋结构：
1、DNA分子是由两条长链组成的，这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。其中每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，形成主链的基本骨架，并排列在主链的外侧，碱基位于主链内侧；
2、DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对，由氢键连接。其中，腺嘌呤与胸腺嘧啶通过两个氢键相连，鸟嘌呤与胞嘧啶通过三个氢键相连，这就是碱基互补配对原则；
3、在DNA分子中，A（腺嘌呤）和T（胸腺嘧啶）的分子数相等，G（鸟嘌呤）和C（胞嘧啶）的分子数相等，但A+T的量不一定等于G+C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。
【详解】A、根据题干信息，ecDNA上普遍带有与癌变有关的基因，因而癌症病情的发展可能跟ecDNA的含量、表达有关，A正确；
B、降解DNA的药物不光能够降解ecDNA，也能分解细胞正常的DNA，因而不能使用降解DNA的药物来治疗癌症，B错误；
C、ecDNA是环状DNA，因而不含有游离的磷酸基团，C错误；
D、ecDNA是染色体外的环状DNA，属于细胞质遗传物质，因而在癌细胞的增殖过程中ecDNA是随机分配的，D错误。
故选A。
20．下列有关科学家和科学方法的叙述，错误的是（ ）
A．沃森和克里克运用建构模型法构建DNA结构模型
B．萨顿和摩尔根均运用荧光标记法证明基因位于染色体上
C．孟德尔和摩尔根在遗传实验研究中均运用了假说—演绎法
D．赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染细菌的实验中运用了同位素标记法
【答案】B
【分析】假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验，如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。
【详解】A、沃森和克里克运用建构模型法构建DNA结构模型，A正确；
B、萨顿提出基因位于染色体上的假说，B错误；
C、孟德尔和摩尔根在遗传实验研究中均运用了假说—演绎法，C正确；
D、赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染细菌的实验中运用了同位素标记法，D正确。
故选B。
21． DNA分子的多样性和特异性是由于下列哪项决定的（ ）
A．主链上的五碳糖与磷酸排列 B．碱基对的排列顺序
C．双螺旋结构 D．成分中的糖的种类
【答案】B
【详解】DNA分子具有一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成；外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架，内侧是碱基对（A－T；C－G）通过氢键连接。DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序；特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。所以选Ｂ。
22．某同学成功制作了DNA双螺旋结构模型。下列相关叙述正确的是（ ）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
D．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
【答案】D
【分析】DNA的双螺旋结构：
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧;
③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，碱基不会与磷酸连接，A错误;
B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误;
C、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，C错误；
D、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A=T、C=G，故鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和等于腺嘌呤与胞嘧啶之和，即G+T=A+C，D正确。
故选D。
23．下图为大肠杆菌的DNA（片段）结构示意图，该片段含有100个碱基对，其中腺嘌呤60个。下列叙述正确的是（　　）
A．DNA的基本骨架含有C、H、O、N、P五种元素
B．①与②构成脱氧核苷，④是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．一条脱氧核苷酸链上的C与G通过氢键相连
D．该段DNA片段中碱基间的氢键共有240个
【答案】D
【分析】据图可知：①表示脱氧核糖，②表示胞嘧啶，③表示磷酸，④不是一个胞嘧啶脱氧核苷酸，⑤表示腺嘌呤，⑥表示鸟嘌呤，⑦表示胸腺嘧啶。
【详解】A、磷酸和脱氧核糖交替排列，构成DNA的基本骨架，磷酸元素为O、H、P，脱氧核糖原素为C、H、O，因此DNA的基本骨架中不含N元素，A错误；
B、①与②分别是脱氧核糖和胞嘧啶，合在一起构成脱氧胞苷，④不是一个胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；
C、一条脱氧核苷酸链上的C与G通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-相连，两条链之间通过氢键相连，C错误；
D、该DNA片段含有100个碱基对，其中腺嘌呤60个，即A-T碱基对60个，所以C-G碱基对有40个，A-T之间2个氢键，C-G之间3个氢键，所以碱基间的氢键共有60×2+40×3=240个，D正确。
故选D。
24．下列关于DNA分子结构叙述，错误的是（ ）
A．DNA分子具有双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架
B．双链DNA分子中的腺嘌呤数与胸腺嘧啶数相等
C．每个脱氧核糖上均连着一个磷酸基团和一个碱基
D．G-C碱基对所占比例越高，DNA分子热稳定性越强
【答案】C
【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。
【详解】A、DNA分子具有双螺旋结构，其中磷酸和脱氧核糖交替连接连接形成的长链构成DNA分子的基本骨架，A正确；
B、在一个双链DNA分子中的片段中，碱基之间的互补配对遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G一定与C配对，因此，腺嘌呤数与胸腺嘧啶数一般是相同的，B正确；
C、DNA分子中的绝大多数脱氧核糖上均连着2分子磷酸和1分子碱基，只有5'端的一个脱氧核糖上连接1个磷酸和1个含氮碱基，C错误；
D、DNA分子中G-C碱基对中有三个氢键，A-T碱基对中有两个氢键，因此，DNA分子中G-C碱基对所占比例越高，DNA分子热稳定性越强，D正确。
故选C。
25．DNA分子可以为案件侦破提供证据的原理是（ ）
A．不同人体内的DNA含有的碱基不同 B．不同人体内的DNA含有的磷酸不同
C．不同人体内的DNA含有的五碳糖不同 D．不同人体内的DNA的核苷酸序列不同
【答案】D
【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A-T、C-G、T-A、G-C。
2、DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性（n对碱基可形成4n种）。
3、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
【详解】ABC、不同人体内的DNA含有的碱基、磷酸、五碳糖（脱氧核糖）都是相同的，ABC错误；
D、生物遗传信息储存在DNA分子中，每个人DNA的脱氧核苷酸序列是特定的，这构成了DNA分子的特异性，故DNA样品可为案件侦破提供证据，D正确。
故选D。
26．制作DNA双螺旋结构模型
(1)组装“脱氧核苷酸模型”：利用材料制作若干个 、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。
(2)制作“多核苷酸长链模型”：将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须 ，碱基之间能够 。
(3)制作DNA分子平面结构模型：按照 的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向 。
(4)制作DNA分子的立体结构（双螺旋结构）模型：把DNA分子平面结构 一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
【答案】(1)脱氧核糖
(2) 相同 互补配对
(3) 碱基互补配对 相反
(4)旋转
【解析】略
27．下图是DNA分子的结构模式图， 据图回答问题：
（1）组成这个“梯子”扶手的物质是[ ] 和[ ] 形成了DNA分子的基本骨架。“阶梯”的物质是 ，它的形成靠 相连，并严格遵循 原则，其中 （填“A＝T”或“C＝G”）的比例越多，该结构越稳定。此原则有 种方式。
（2）图中1的名称是 ，2的名称 ，4的名称是 ， 5的中文名称 ，6的中文名称 。
【答案】 1磷酸 2脱氧核糖 碱基对 氢键 碱基互补配对 C＝G 4
磷酸 脱氧核糖 腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶 腺嘌呤
【解析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：
DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的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成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。
题图分析，图示为DNA分子结构模式图，1表示磷酸，2表示脱氧核糖，3表示腺嘌呤，4表示鸟嘌呤脱氧核苷酸，5表示胸腺嘧啶，6为鸟嘌呤。
【详解】（1）结合DNA结构模式图可知，组成这个“梯子”扶手的是DNA结构中的脱氧核糖和磷酸相间排列形成的两条长链，即图中的1磷酸和2脱氧核糖相间排列组成的长链排在DNA分子的外侧形成DNA分子的基本骨架。
图中作为“阶梯”的物质是排在DNA分子内侧的碱基对，碱基对之间依靠氢键连接，并严格遵循遵循碱基互补配对原则，包括A与T配对，G与C配对，根据碱基在两条链中的位置可将碱基配对方式分为四种，即A＝T”、“C＝G、T＝A、G＝C，其中A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，因此填C＝G的比例越多，该结构越稳定。
（2）图中1为磷酸，2为脱氧核糖，4包括一分子的碱基（G）、一分子的磷酸和一分子的脱氧核糖，因此其名称是腺嘌呤脱氧核苷酸， 5为胸腺嘧啶，6为腺嘌呤。
【点睛】熟知DNA分子的结构是解答本题的关键，能正确辨析图中的DNA分子的结构是解答本题的前提，掌握DNA分子的结构特点是解答本题的另一关键。
28．下图为 DNA分子的结构模式图，请据图回答下列问题：
（1）请写出图中①和②的名称或代表字母：① ② 。
（2）DNA 分子是由 条链组成的，它们按 方式盘旋成 结构。
（3）图中有 种碱基，有 个完整的脱氧核苷酸单位。
【答案】 腺嘌呤 胞嘧啶 2 反向平行 双螺旋 4 4
【分析】1、DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。
2、A和T之间形成两个氢键，而C和G之间形成三个氢键，所以C和G的含量越多，DNA分子的结构越稳定。
【详解】（1）根据碱基互补配对原则，腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，故图中①腺嘌呤（A），②为胞嘧啶（C）。
（2）DNA 分子是由2条链组成的，它们按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。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。
（3）据图分析，图中有A、T、C、G共4种碱基，有4个完整的脱氧核苷酸单位。
【点睛】本题考查DNA分子的结构，识记DNA分子的结构特点并从题图中获取有效信息是解答本题的关键。
29．下图是DNA分子结构片段示意图。据图回答下列问题:
（1）图中碱基最多有 种，若碱基3为胞嘧啶，则碱基4的名称为 。若该片段由100个碱基对构成，且3与4碱基对（G-C）占60%，则AT碱基对之间的氢键数目为 。
（2）若该DNA分子一条单链中（A+G）/（T+C）=n，则其互补链中该比例是 ，在整个DNA分子中该比例为 。
（3）DNA分子结构的主要特点有① 、② ，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架、③两条链上的碱基通过氢键连接起来，且有一定的规律。
【答案】 4 鸟嘌呤 80 1/n 1 由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 脱氧核糖和磷酸交替连接
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：
DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的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成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。
【详解】（1）组成DNA的碱基有四种，分别为A、G、C、T，显然图中碱基最多有4种，若碱基3为胞嘧啶，根据碱基互补配对原则可知，碱基4的名称为鸟嘌呤。若该片段由100个碱基对构成，且3与4碱基对（G-C）占60%，则A-T碱基对的占比为40%，由于G-C之间有三个氢键，A-T之间有两个氢键，则该DNA片段中A-T之间的氢键数目为100×40%×2=80。
（2）（A+G）/（T+C）比例在DNA分子的两条链中互为倒数，因此，若该DNA分子一条单链中（A+G）/（T+C）=n，则其互补链中该比例是1/n，而在整个DNA分子中由于嘌呤数等于嘧啶数，则该比例为1。
（3）结合分析可知，DNA分子结构的主要特点有：
①DNA分子由两条互补的单链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；
②脱氧核糖和磷酸交替连接形成长链，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架；
③两条链上的碱基通过氢键连接起来，且有一定的规律。
【点睛】熟知DNA分子的结构特点和双螺旋结构模型的内容是解答本题的关键，正确辨析图示的信息是解答本题的前提，掌握DNA分子结构的有关计算是解答本题的另一关键。
30．铁皮石斛具有良好的药用和保健价值，资源濒危、价格昂贵。常见的石斛属植物有十多种，市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石斛。质检人员从市场上抽检部分商品，对这类植物中较为稳定的“matK基因”进行检测，结果如下。请回答问题：
组别 matK 基因中碱基含量（％）
T C A G
样品1 37．4 17．4 29．5 15．7
样品2 37．5 17．1 29．8 15．6
样品3 37．6 16．9 30．0 15．5
样品4 37．3 17．4 29．6 15．7
铁皮石斛 37．5 17．1 29．8 15．6
(1)据表可知，被检测的 matK 基因是DNA片段，判断依据是其碱基中不含 。分析四种碱基含量，由于A和T的含量、C和G的含量不相同，表明质检人员检测的是该基因的 （两条链／一条单链）。
(2)与铁皮石斛的 matK 基因中碱基含量比较，能初步确定抽检样品中 为“假冒品”。
(3)仅依据上述信息，质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛，理由是 。已知铁皮石斛 matK 基因中第1015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，则可判断样品2 （是/不是）铁皮石斛。该检测方法依据的原理是DNA具有 性。
【答案】(1) U 一条单链
(2)1、3、4
(3) 无法确定检测的matK基因的碱基序列是否与铁皮石斛的 matK 基因序列是否一致 不是 多样性和特异性
【分析】DNA的基本单位是脱氧核苷酸，双链DNA中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架；碱基对排列在内侧。两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。两条链之间的碱基遵循碱基的互补配对原则（A-T、C-G）。
(1)
DNA中不含U，根据表格中A与T不相等，C与G不相等可知，质检人员检测的是该基因的一条单链。
(2)
根据表格数据可知，样品1、3、4中各个碱基的比例均与铁皮石斛matK基因有所区别，故推测1、3、4均为假冒品。
(3)
样品2中碱基比例与铁皮石斛中matK基因的碱基比例相同，但由于二者的碱基的排列顺序可能不同，故无法判断样品2一定是铁皮石斛。已知铁皮石斛matK基因中第1015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，说明二者的碱基序列不同，则可判断样品2不是铁皮石斛。 该检测方法依据的原理是DNA具有多样性和特异性性。
31．禽呼肠孤病毒（ARV）可引起禽类呼吸道、肠道等疾病，给养禽业造成了严重的危害。请回答下列问题:
（1）ARV病毒外壳的某种B结构蛋白受S2基因控制。通过对S2基因测定核苷酸数量发现，A有446个, C有646个，U有446个, G有646个,由此可知ARV病毒的遗传物质最可能为 （填“DNA”、“RNA单链”、“RNA双链”），该病毒侵入禽类细胞后增殖过程需要的原料是 。
（2）ARV病毒侵入禽类细胞后能直接进行复制，用文字和箭头写出ARV病毒的遗传信息流动方向 。
（3）另有一种ARV病毒的突变株，缺失了5%的碱基对序列，不能诱发禽类患病。为了找到与诱发病变有关的部位，除了对核酸测序结果进行比较之外，请根据核酸的结构特点再寻找一种方案，简述实验思路，并预期实验结果及结论。
实验思路：
预期实验结果及结论：
【答案】 RNA双链 氨基酸和4种核糖核苷酸 获取两种病毒的RNA的单链，再将两条单链RNA进行分子杂交，检测游离单链区的分布 RNA单链上出现游离单链区就是诱发病变的有关部位
【分析】DNA中特有的碱基为T，RNA中特有的碱基为U，根据S2基因中含有U可知，该病毒的遗传物质为RNA，双链RNA中遵循碱基互补配对，即A=U，G=C，根据A有446个, C有646个，U有446个, G有646个，可判断为双链RNA。根据双链RNA上碱基互补配对的原则，若出现病变，则病变后的RNA单链病变部位不能与病变前的RNA单链互补配对，可根据该原理判断是否发生了病变。
【详解】（1）由以上分析可知，该病毒的遗传物质含有U，且A=U=446，G=C=646，可推测ARV病毒的遗传物质最可能为双链RNA。病毒的增殖包括遗传物质的复制和蛋白质的合成，故病毒侵入禽类细胞后增殖过程需要的原料是氨基酸和4种核糖核苷酸。
（2）根据ARV病毒侵入禽类细胞后能直接进行复制，可知ARV病毒的遗传信息流动方向。
（3）根据双链RNA上碱基互补配对的原则，若出现病变，则病变后的RNA单链病变部位不能与病变前的RNA单链互补配对，可根据该原理判断是否发生了病变。故实验思路为：获取两种病毒的RNA的单链，再将两条单链RNA进行分子杂交，检测游离单链区的分布。预期实验结果及结论为：RNA单链上出现游离单链区就是诱发病变的有关部位。
【点睛】本题考查RNA的结构以及病毒的增殖过程，能根据RNA的结构特点分析出利用分子杂交的方法判断RNA病变是解题的关键。
32．人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占 。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现 。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状 的杂交实验”中，所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是 。
（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，但比例不为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了 种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。
（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为 ，否定了这种说法。
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型 解释DNA分子的多样性，此外， 的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递。
【答案】（1）1/6 终止密码（子） 显性基因表达，隐性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、活性降低
（2）4 非同源染色体上非等位基因
（3）SⅢ
（4）碱基排列顺序的多样性 碱基互补配对
【分析】1、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、肺炎双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。
3、DNA分子具有多样性和特异性，其具有多样性的原因是碱基对的排序顺序具有多样性，其具有特异性的原因是每种DNA分子具有特定的碱基排列序列。
【详解】（1）纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交后代F2中，黄色皱粒豌豆基因型有YYrr、Yyrr两种，其比例为1:2。若自交，2/3Yyrr自交后代会出现2/3×1/4=1/6的绿色皱粒（yyrr）豌豆。据题意，r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质没有酶活性，且比R基因编码的蛋白质少了末端61个氨基酸，说明r基因转录的mRNA在翻译时提前出现终止密码，使翻译过程提前终止。杂合子的显性性状得以体现，说明显性基因得以表达，隐性性状不体现，说明隐性基因因转录或翻译过程出现障碍而未表达，或者表达的蛋白质无活性。
（2）因测交后代的表现型及比例取决于母本产生的配子类型及比例，灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交后代F1雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，说明F1中雌果蝇产生了4种配子。但比例不为1:1:1:1，说明这两对等位基因不符合自由组合定律，不满足该定律“非同源染色体上非等位基因” 这一基本条件。
（3）基因突变具有不定向性。据题意：S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型。若加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现的S菌全为SⅢ型菌，说明S型菌出现是由于R型菌突变产生的说法不成立。
（4）沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型，用碱基对排列顺序的多样性解释DNA分子的多样性，碱基互补配对的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。考点：应用自由组合定律进行相关的分析和计算，基因的表达，基因突变的特点及应用，DNA分子结构、特点等。
【点睛】自交后代相关概率解题技巧：用于自交的亲本基因型不止一种时，先将不同亲本看做一个整体，再按照每一种基因型亲本所占比例进行自交，最后计算出自交后代各基因型个体的分离比。如：Aa自交后代：1AA:2Aa:1aa，若显性性状个体自交，则显性性状个体中AA占1/3，Aa个体占2/3，其中2/3Aa自交后代会发生性状分离且分离比为显:隐=3:1，可计算出隐性性状个体占的比例，进而计算出显性性状个体占的比例。
33．双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。早在1966年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链时，一条子链是连续形成，另一条子链不连续即先形成短链片段（如图1）。为验证这一假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小（分子越小离试管口距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。请分析回答：
（1）以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是 。
（2）若1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有 个。
（3）DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶的作用是： 。研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，需要解链温度越高的原因是 。
（4）图2中：与60秒结果相比，120秒结果中短链片段减少的原因是 。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是 。
【答案】 标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料 5200 2 破坏（打断）氢键 DNA分子中的G+C比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定 短链片段连接成长链片段 在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段
【分析】图1为DNA的半保留复制过程，显示复制方向、起点缺口等；图2自变量有时间、离试管口的距离，因变量是放射性的强度。
【详解】（1）以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以在噬菌体DNA中检测到放射性。
（2）一种1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，则胞嘧啶有1000-350=650个，若该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为24-1×650=5200个，复制4次后含最初亲代脱氧核苷酸链的DNA有2个。
（3）DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶的作用是破坏（打断）氢键。DNA分子中G+C的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定，所以在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，需要解链温度越高。
（4）图2中，与60秒结果相比，120秒时有些短链判断连接成长链片段，所以短链片段减少了。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段。
【点睛】本题考查细胞有丝分裂不同时期的特点、DNA半保留复制特点、噬菌体侵染细菌的实验，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点；掌握DNA分子半保留复制特点及相关计算；识记噬菌体侵染细菌实验的过程，能准确判断上清液或沉淀物中放射性高低。
34．经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解，请回答下列相关问题。
（1）1928年，格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠，过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知：只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡，在本实验中若第四组为实验组，则对照组是第一组和第 组。
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了 和提纯，通过一系列严密的科学实验，证明 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
（3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构， DNA 分子中 和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。
【答案】 三(或二、三) 分离 DNA 脱氧核糖
【分析】肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
沃森和克里克共同发现了DNA的规则的双螺旋结构并构建了模型，DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【详解】（1）根据题意和图示分析可知：由于只有S型活细菌才能使小鼠死亡，在本实验中若第四组为实验组，则自变量为同时加入R型活菌和加热杀死的S型菌，因此需要与只加入加热杀死的S型菌和只加入R型活菌进行对照，即对照组是第一组和第三组；
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将S型细菌中的各种物质进行了分离和提纯，通过一系列严密的科学实验，证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；
（3）1953年，沃森和克里克提出DNA分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构，DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。
【点睛】本题考查人类探索遗传物质的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
35．请回答：
(1)正常人的一个体细胞具有( )
A．45条常染色体，1条X染色体 B．45条常染色体，1条Y染色体
C．44条常染色体，2条性染色体 D．46条常染色体
(2) 碱基互补配对原则是指 。
(3)DNA能自我复制，需要 酶和 酶，转录需要 酶。
(4)一对表现型正常的夫妻，生了一个既白化病（a）又红绿色盲(Xb)的孩子，则这对夫妇中妻子的基因型为 ，丈夫的的基因型为 ，他们的后代中，表现正常的孩子比例为 。
(5) 已知鸡的羽毛颜色有芦花（ZB）和非芦花（Zb）之分，该性状是伴性遗传，请设计一个杂交实验，对早期的雏鸡就可以根据羽毛的特征来区分其雌雄。父本的基因型为 ，母本的基因型为 。
【答案】 C A-T，G-C(或T-A，C-G) DNA解旋 DNA聚合 RNA聚合酶 AaXBXb AaXBY 9/16 ZbZb ZBW
【分析】人体细胞中含有44条常染色体和2条性染色体，女性性染色体是XX，男性的性染色体组成是XY。
ZW型性别决定方式的生物，雌性的性染色体是ZW，雄性的性染色体是ZZ。
【详解】(1)正常人的一个体细胞含有44条常染色体和2条性染色体，男性含有XY的性染色体，女性含有的性染色体是XX，故选C。
(2)组成DNA的碱基是A、G、C、T，碱基互补配对原则指A与T配对，C与G配对。 (3)DNA复制时需要解旋酶打开双链，还需要DNA聚合酶催化子链延伸。转录时需要RNA聚合酶催化核糖核苷酸聚合为核糖核苷酸链。
(4)一对表现型正常的夫妻，生了一个既白化病（a）又红绿色盲(Xb)的孩子，由于白化病是常染色体隐性遗传病，红绿色盲是伴X隐性遗传病，故这对夫妇白化病的基因型为Aa×Aa，色盲的基因型为：XBXb×XBY，故妻子的基因型为AaXBXb，丈夫的的基因型为AaXBY，他们的后代中表现正常的孩子A-XB-比例为3/4×3/4=9/16。
(5)非芦花雄性ZbZb×芦花雌性ZBW→雌性均为非芦花，雄性均为芦花，可以根据羽毛的特征来区分其雌雄。
【点睛】XY性别决定方式的生物中，选择隐雌与显雄纯合子杂交，后代雌性全部是显性性状，雄性全部是隐性性状。
ZW型性别决定方式的生物中，选择隐雄和显雌进行杂交，后代中雌性全部是隐性性状，雄性全部是显性性状。
36．(一)、如图表示构成细胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子。请分析回答下列问题：

(1)物质a是 ，在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是 。若物质A在动物、植物细胞均可含有，且是小分子物质，并作为细胞内的最理想的储存能量的物质，不仅含能量多而且体积较小，则A是 。
(2)物质b是氨基酸，细胞内物质B 合成的场所是核糖体。
(3)物质c在人体细胞中共有 种，分子中 不同，决定了c的种类不同。
(4)物质C分子结构的特异性是由 决定的。
（二）、如图为细胞膜结构示意图，A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题：

(5)该结构模型为目前公认的细胞膜模型，名称为 。
(6)图中1表示 ，动物细胞吸水时1的厚度会变小，这说明1具有一定的 。
(7)图中 (填图中字母)侧是细胞膜外侧，判断的理由是这一侧有糖被，而糖被存在于细胞膜的外侧。
(8)用某种药物处理细胞膜，结果Ca2+的吸收速率大幅度降低，该药物最可能作用于 （填图中数字）。
【答案】(1) 葡萄糖 糖原 脂肪
(2)蛋白质
(3) 4 含氮碱基
(4)碱基的种类、数目、排列顺序
(5)流动镶嵌模型
(6) 磷脂双分子层 (一定的)流动性
(7)A
(8)3
【分析】题图分析：染色体主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素是C、H、O、N，所以图中b是氨基酸、B是蛋白质，c是脱氧核苷酸、C是DNA；淀粉是植物体储能的大分子物质，所以a是葡萄糖、A是淀粉；性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，所以d是性激素。
【详解】（1）淀粉是植物细胞中的储能物质，A是淀粉，a是葡萄糖；植物细胞中储能的多糖是淀粉，在动物细胞内，与淀粉作用最相近的物质是糖原；物质A在动植物细胞内都有，且是主要的储能物质，则A是脂肪，脂肪不仅含能量多而且体积较小，因此是良好的储能物质。
（2）物质b是氨基酸，氨基酸是蛋白质的基本单位，故细胞内物质B是蛋白质，蛋白质合成的场所是核糖体。
（3）C是组成染色体的主要成分，代表的是DNA，而物质c是组成DNA的基本单位，为脱氧核苷酸，因此，在人体细胞中共有4种；其分子中含氮碱基的不同，决定了c的种类不同，依次为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。
（4）物质C是DNA，其分子结构的特异性是由分子中碱基的种类、数目、排列顺序决定的。
（5）图示的结构模型为目前公认的细胞膜模型，为流动镶嵌结构模型，该模型阐明了细胞膜具有一定的流动性。
（6）图中1表示磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架，动物细胞吸水时1的厚度会变小，这说明生物膜的结构特点，即具有一定的流动性。
（7）图中A侧是细胞膜外侧，因为这一侧有糖被2，糖被存在于细胞膜的外侧。
（8）用某种药物处理细胞膜，结果Ca2+的吸收速率大幅度降低，该药物最可能作用于3，即蛋白质，因为钙离子的转运需要蛋白质的协助。
37．请完善下列生物学实验分析、实验思路及问题讨论
(1)某同学为探究水稻种子的呼吸方式，以水稻休眠种子为实验材料，设置了如下图一、二所示的实验装置。实验结果预测和结论如下表：
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 右移 甲：
左移 不动 乙：
左移 右移 丙：
①该实验 （需要/不需要）遮光处理， （需要/不需要）设置以死亡种子代替实验材料的对照组。
②表中结论丙为： 。
(2)在32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，噬菌体的量、保温温度等为 变量，若 ，则在悬浮液中检测到的放射性会偏高，该实验 （能/不能）证明DNA是遗传物质。
(3)某同学想要制作一个尽可能长的DNA片段模型，现提供模拟10个鸟嘌呤，15个胞嘧啶和12个腺嘌呤的硬纸片，其它材料充足，用订书钉连接碱基、磷酸基团和脱氧核糖，最终形成DNA片段，则该同学需要使用 个订书钉。
(4)牛奶中富含蛋白质胶体，新鲜生姜根茎中的一种凝乳酶能够水解胶体颗粒中外层的亲水性蛋白质，使其它蛋白质暴露出来，与某些盐离子相互作用，形成网状的凝胶体，导致牛奶凝固。已知牛奶温度为70℃时，倒在姜汁，上效果最佳。
①凝乳酶能够水解外层的亲水性蛋白，但不破坏其它蛋白质，证明了酶的 ；
②某同学发现牛奶温度超过80℃或者过低时，与姜汁混合后都不会发生凝固，这是因为 若该同学想要长期保存凝乳酶，将其保存在70℃环境中，是否合适 （是/否）
【答案】(1) 水稻种子只进行无氧呼吸 水稻种子只进行有氧呼吸 水稻种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 需要 需要 水稻种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
(2) 无关 保温时间过短或过长 不能
(3)140
(4) 专一性 温度过低时酶活性较低，温度过高时酶失活 否
【分析】装置一种NaOH可吸收呼吸作用产生的二氧化碳，装置一二形成对照。
(1)
①装置一不动，装置二右移，说明水稻种子只进行无氧呼吸，装置一中无氧呼吸不消耗氧气，产生的二氧化碳被吸收，装置二中不消耗氧气，产生的二氧化碳是液滴右移。
②装置一左移，装置二不动，说明水稻种子只进行有氧呼吸，装置一中有氧呼吸消耗氧气，但产生的二氧化碳被吸收，导致液滴左移，装置二中有氧呼吸消耗氧气和产生二氧化碳相等，液滴不动。
③装置一左移，装置二右移，说明水稻种子同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸，装置一中呼吸作用产生的二氧化碳被吸收，同时消耗了氧气，导致液滴左移，装置二中产生有氧呼吸消耗的氧气和产生的二氧化碳相等，同时无氧呼吸产生了二氧化碳使液滴右移。
④该实验需要遮光处理，以排除种子萌发后光合作用对结果造成影响。
⑤需要设置死亡种子代替实验材料的对照组，排除种子上其他杂菌的呼吸作用对结果造成影响。
⑥根据③可知，结论丙为：水稻种子同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸。
(2)
在32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，噬菌体的量、保温温度等即能影响实验结果，但设置一致的量为无关变量，悬浮液中主要为噬菌体蛋白质外壳，一般情况下放射性较低，偏高则说明可能保温时间过短，DNA还未侵入大肠杆菌，或保温时间过长，子代噬菌体释放到悬浮液中，该实验不能证明DNA是遗传物质，因为缺乏35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的对照。
(3)
根据题意，尽可能长就需要尽可能把原料用完，根据碱基互补配对原则可知，10个鸟嘌呤与10个胞嘧啶配对，需要10×3=30个订书钉，12个腺嘌呤与12个胸腺嘧啶配对，需要12×2=24个订书钉，总共22对碱基，需要连接磷酸基团与脱氧核糖（22-1）×2=42个订书钉，连接脱氧核糖与碱基22×2=44个订书钉，共需要30+24+42+44=140个订书钉。
(4)
①凝乳酶能够水解外层的亲水性蛋白，但不破坏其它蛋白质，说明该酶只能催化一种反应，证明了酶的专一性。
②温度过低时酶活性较低，温度较高时酶失活都会影响酶的催化效果。保存酶需要在低温条件保存，而不是在最适温度下保存。第3章 基因的本质
3.2 DNA的结构
1.概括 DNA 分子构造的主要特点。
2.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。
同学们，我们一起回顾一下，组成DNA的基本单位。
名 称：脱氧核苷酸
结构组成：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
元素组成：C、H、O、N、P
碱 基：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
知识点01 DNA分子双螺旋结构模型的构建
1.构建者：沃森和克里克
2.构建过程：
3.模型的特点和意义：
（1）A-T对与G-C对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。
（2）意义：
能解释A、T、G、C的数量关系。
能解释DNA的复制。
模型与X射线衍射照片完全相符。
知识点02 DNA的结构
1.组成DNA的基本单位：脱氧核苷酸
2.DNA的碱基：
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
3.平面结构：
由2条链按反向平行方式盘绕成双螺旋结构；
外侧：磷酸、脱氧核糖交替连接——基本骨架；
内侧：碱基；2条链上的碱基通过氢键形成碱基对
4.碱基互补配对原则：
A与T配对，G与C配对；A－T之间形成2个氢键；C－G之间形成3个氢键
5.空间结构：
6.小结：
知识点03 DNA分子各种碱基的数量关系
1.在双链DNA中，嘌呤＝嘧啶，即A=T、G=C；A+G=T+C，A+C=T+G；
2.双链DNA中，如果一条链中的，则另一条链中，整个DNA中
如果一条链中的,则另一条链中
3.在双链DNA中，一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。
即：(A1+T1)% = (A2+T2)% = 总(A+T)%
同理： (G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)%
知识点04 DNA的特性
稳定性：
1.基本骨架中脱氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不变
2.每个DNA分子具有稳定的双螺旋结构，将易分解的碱基排列在内侧
3.两条链间碱基互补配对原则严格不变
多样性：
碱基排列顺序千变万化
特异性：
碱基的特定的排列顺序
双链DNA中，有碱基数为a，碱基对个数为n，则碱基对的排列方法共an
拓展
1、某DNA分子中，鸟嘌呤占30％，那么胸腺嘧啶占多少？
T占20％
2、某DNA分子中，一条链上(A+G)/(T+C)=a那么它的互补链上(A+G)/(T+C)=
(A+G)/(T+C)=1/a
3、某DNA分子中，一条链上(A+T)/(G+C)=a那么它的互补链上(A+T)/(G+C)=
(A+T)/(G+C)=a
4、某DNA分子中，G＋C之和占全部碱基的35.8％，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9％和17.1％，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的多少？
31.3％和18.7％
探究一、经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解，请回答下列相关问题。
（1）1928年，格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠，过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知：只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡，在本实验中若第四组为实验组，则对照组是第一组和第 组。
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了 和提纯，通过一系列严密的科学实验，证明 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
（3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构， DNA 分子中 和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。
【答案】 三(或二、三) 分离 DNA 脱氧核糖
【分析】肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
沃森和克里克共同发现了DNA的规则的双螺旋结构并构建了模型，DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【详解】（1）根据题意和图示分析可知：由于只有S型活细菌才能使小鼠死亡，在本实验中若第四组为实验组，则自变量为同时加入R型活菌和加热杀死的S型菌，因此需要与只加入加热杀死的S型菌和只加入R型活菌进行对照，即对照组是第一组和第三组；
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将S型细菌中的各种物质进行了分离和提纯，通过一系列严密的科学实验，证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；
（3）1953年，沃森和克里克提出DNA分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构，DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。
【点睛】本题考查人类探索遗传物质的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
探究二、人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占 。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉分支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现 。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中，所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是 （说出两种情况） 。
（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为2∶2∶48∶48，说明F1中雌果蝇产生了 种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。
（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为 ，否定了这种说法。
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用 解释DNA分子的多样性，此外， 的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递。
【答案】 1/6 终止密码（子） 显性基因表达，隐性基因不转录，或隐性基因不翻译，或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低 4 非同源染色体上非等位基因 SⅢ 碱基对排列顺序的多样性 碱基互补配对
【详解】（1）纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，F2中黄色皱粒为1/3YYrr和2/3Yyrr，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，只有2/3Yyrr自交才会长生绿色皱粒（yyrr），因此其子代中表现型为绿色皱粒（yyrr）的个体占1/4×2/3=1/6．若r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现终止密码（子），由于显性基因表达，隐性基因不转录或不翻译；或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低，因此观察的7种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现。
（2）根据F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1：1：1：1，说明F1中雌果蝇产生了4种配子，实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上的非等位基因”这一基本条件。
（3）由于变异存在不定向性，而该实验中出现的S菌全为SⅢ，说明不是突变产生的，从而否定了前面的说法。
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用碱基对排列顺序的多样性解释DNA分子的多样性，此外，碱基互补配对高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。
考点：基因、蛋白质与性状的关系；肺炎双球菌转化实验；DNA分子结构的主要特点；基因的自由组合规律的实质及应用
探究三、双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。
早在1966年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链时，一条子链是连续形成，另一条子链不连续即先形成短链片段（如图1）。为验证这一假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小（分子越小离试管口距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。请分析回答：
（1）以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是 。
（2）若1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有 个。
（3）DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶的作用是： 。研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，需要解链温度越高的原因是 。
（4）图2中：与60秒结果相比，120秒结果中短链片段减少的原因是 。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是 。
【答案】 标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料 5200 2 破坏（打断）氢键 DNA分子中的G+C比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定 短链片段连接成长链片段 在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段
【分析】图1为DNA的半保留复制过程，显示复制方向、起点缺口等；图2自变量有时间、离试管口的距离，因变量是放射性的强度。
【详解】（1）以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以在噬菌体DNA中检测到放射性。
（2）一种1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，则胞嘧啶有1000-350=650个，若该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为24-1×650=5200个，复制4次后含最初亲代脱氧核苷酸链的DNA有2个。
（3）DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶的作用是破坏（打断）氢键。DNA分子中G+C的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定，所以在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，需要解链温度越高。
（4）图2中，与60秒结果相比，120秒时有些短链判断连接成长链片段，所以短链片段减少了。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段。
【点睛】本题考查细胞有丝分裂不同时期的特点、DNA半保留复制特点、噬菌体侵染细菌的实验，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点；掌握DNA分子半保留复制特点及相关计算；识记噬菌体侵染细菌实验的过程，能准确判断上清液或沉淀物中放射性高低。
一、DNA的结构及特性
1.DNA分子的结构
2.结构层次
DNA分子结构的几个要点：
（1）数量关系：
①除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖连接着2个磷酸。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。
②A=T，G=C
③DNA分子中之间的数量比为1∶1∶1。
（2）位置关系：
①单链中相邻的碱基连接方式：脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
②互补链中相邻碱基的连接方式：氢键
（3）DNA结构中化学键的形成与断裂
①氢键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。
②磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键，可用限制酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。
（4） DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
3.DNA特性
DNA分子的双螺旋结构能保持相对稳定，原因有以下三点：
是DNA分子双螺旋结构的内侧，通过氢键形成的碱基对，使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来。
是碱基对之间纵向的相互作用力也进一步加固了DNA分子的稳定性。各个碱基对之间的这种纵向的相互作用力叫做碱基堆积力，它是芳香族碱基π电子间的相互作用引起的。现在普遍认为碱基堆积力是稳定DNA结构的最重要的因素。
双螺旋外侧负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子之间形成的离子键，可以减少双链间的静电斥力因而对DNA双螺旋结构也有一定的稳定作用。
【例题解析】
【例1】下面对DNA结构的叙述,错误的是(　　)。
A.DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
B.DNA中的两条链反向平行
C.DNA中的氢键数目和碱基数目一定相等
D.DNA中在两条链的5'-端具有2个游离的磷酸基团
【解析】A—T间是2个氢键,G—C间是3个氢键,氢键数目和碱基数目不相等,C错误。故选C
【例2】一条双链DNA,G和C占全部碱基的44%,其中一条链的碱基中,A占26%,C占20%,那么其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比是(　　)。
A.28%和22%　　　　　B.30%和24%
C.26%和20% D.24%和30%
【解析】由G+C/A+T+C+G=44%推出G_1+C_1/A_1+T_1+C_1+G_1=44%,又因为A1=26%,C1=20%,推出G1=44%-20%=24%,T1=1-44%-26%=30%,则A2=T1=30%,C2=G1=24%。故选B
【例3】某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图。下列图示结果正确的是(　　)。
【解析】由碱基互补配对原则可知,一条单链中(A+T)/(G+C)的值等于互补链中(T+A)/(C+G)的值及DNA分子中(A+T)/(G+C)的值,A错误,C正确;一条单链中(A+C)/(T+G)的值与其互补链中(A+C)/(T+G)的值互为倒数,一条单链中(A+C)/(T+G)=0.5时,互补链中(A+C)/(T+G)=2,B错误;DNA分子中,(A+C)/(T+G)的值始终等于1,D错误。故选C
【例4】某双链DNA分子中，若甲链中（A+G）/（T+C）的比值为4，则此DNA分子中（A+G）/（T+C）的比值为（ ）
A．1 B．1/4 C．2 D．4
【答案】A
【解析】
DNA分子是由两条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸、脱氧核糖交替排列位于外侧，两条核苷酸链之间的碱基通过氢键连接成碱基对，位于内侧，碱基对之间遵循A与T配对，G与C配对的互补配对原则。
【详解】
由于DNA中A与T配对，G与C配对，因此A=T，G=C，所以双链DNA分子中（A+G）：（T+C）=1，A正确；
故选A。
【例5】在 DNA 分子的结构中，根据碱基互补配对原则，能与胞嘧啶（C）配对的碱基是（　　）
A．胞嘧啶（C） B．胸腺嘧啶（T） C．腺嘌呤（A） D．鸟嘌呤（G）
【答案】D
【解析】
碱基互补配对原则是指胞嘧啶与鸟嘌呤配对、腺嘌呤与胸腺嘧啶（尿嘧啶）互补配对的一一对应的碱基关系。
【详解】
根据碱基互补配对原则，与胞嘧啶（C）配对的碱基是鸟嘌呤（G），D正确。
故选D。
【例6】下图示DNA分子片段的平面结构图，其中①、⑤分别代表（ ）
A．尿嘧啶、脱氧核苷酸 B．鸟嘌呤、核糖核苷酸
C．胸腺嘧啶、脱氧核苷酸 D．胸腺嘧啶、核糖核苷酸
【答案】C
【解析】
分析图解：根据碱基互补配对原则可知，①表示胸腺嘧啶，②表示胞嘧啶，③表示腺嘌呤，④表示鸟嘌呤，⑤表示一个完整的鸟嘌呤脱氧核苷酸。
【详解】
根据DNA分子结构中碱基互补配对原则可知，A一定和T配对，G一定和C配对，因此①表示胸腺嘧啶，④表示鸟嘌呤，则⑤表示鸟嘌呤脱氧核苷酸。
故选C。
【例7】人、蓝细菌、噬菌体（细菌病毒）所含的碱基种类和遗传物质的核苷酸种类依次是（ ）
A．8、5、4和8、8、4 B．5、5、4和8、4、4
C．5、5、4和4、4、4 D．5、4、4和8、4、8
【答案】C
【解析】
核酸分为DNA和RNA，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸；细胞结构中的核酸既含有DNA也含有RNA，遗传物质是DNA，病毒中的核酸只有一种，其遗传物质是DNA或者RNA。
【详解】
人和蓝细菌都是细胞生物，都含有DNA和RNA两种核酸，共5种碱基，遗传物质都是DNA，组成DNA的核苷酸种类数为4种；噬菌体只含有DNA一种核酸，所以碱基种类和核苷酸种类数都是4种，C正确。
故选C。
【例8】下列属于DNA分子结构特点的是（ ）
A．双链直线结构 B．单链直线结构
C．双链螺旋结构 D．单链螺旋结构
【答案】C
【解析】
DNA分子结构的主要特点：
1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；
2、DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对；
3、碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A与T配对、C与G配对。
【详解】
根据分析可知，DNA分子为双螺旋结构，ABD错误，C正确。
故选C。
【例9】下图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：
(1)DNA分子两条链上的碱基通过[ ] __________连接起来。
(2)[ ] __________属于DNA的基本组成单位。
(3)由于[ ] __________具有多种不同的排列顺序，因而构成了DNA的多样性。
(4)DNA在细胞内的空间构型为__________，它最初是由__________提出的。
【答案】(1)9 氢键
(2)7 脱氧核苷酸
(3)8 碱基对
(4) 双螺旋结构 克里克和沃森
【解析】据图分析可知：1是胞嘧啶，2是腺嘌呤，3是鸟嘌呤，4是胸腺嘧啶，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是脱氧核苷酸，8是碱基对，9是氢键，10是脱氧核苷酸链。
(1)DNA分子两条链上的碱基通过[9] 氢键连接。
(2)7 脱氧核苷酸是由磷酸、碱基、脱氧核糖组成，属于DNA的基本组成单位。
(3)DNA内部碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性。
(4)DNA的空间结构是规则的双螺旋结构，最初由沃森和克里克提出。
【点睛】本题考查DNA双螺旋结构的内容，要求考生识记DNA分子结构的主要特点。
【例10】下列关于遗传物质的叙述，错误的是（　　）
A．原核细胞和真核细胞中都含有两种核酸，但只有DNA才是遗传物质
B．小麦的遗传物质主要是DNA
C．新冠病毒中只有RNA，RNA就是其遗传物质
D．人体肝细胞中的遗传物质主要分布于细胞核中的染色体上
【分析】生物根据有无细胞结构可分为细胞生物和非细胞生物，细胞生物的遗传物质都是DNA，非细胞生物的遗传物质可能是DNA或RNA。
【解答】解：A、原核细胞或真核细胞中都有DNA和RNA两种核酸，但只有DNA才是遗传物质，A正确；
B、小麦的遗传物质是DNA，B错误；
C、病毒中只有DNA或RNA一种核酸，该核酸就是其遗传物质，新冠病毒的遗传物质是RNA，C正确；
D、人体肝细胞属于真核细胞，有核膜包被的成形的细胞核，遗传物质主要分布于细胞核中的染色体上，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查生物体内的遗传物质及其分布，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
【例10】如图是大肠杆菌DNA分子结构图（片段） ， 请据图回答问题：
(1)图中1、2、3结合在一起组成的结构叫________。
(2)3有_______种，若3为碱基A，则4为碱基______；若3为碱基C，则4为碱基_____。（3） DNA分子中3与4是通过___连接起来的。
(3)DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是________（用序号表示） 。
(4)在菠菜的叶肉细胞中，含有DNA的细胞结构有_________________________
(5)组成DNA分子的四种脱氧核苷酸中，与ATP有共同碱基的是________________。
【答案】(1)脱氧核苷酸
(2) 4 T G 氢键
(3)3、4
(4)叶绿体、线粒体、细胞核
(5)腺嘌呤
【解析】分析题图：图示为大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链，其中1为磷酸，2为脱氧核糖，3和4为含氮碱基，这三者共同构成DNA分子的基本组成单位，即脱氧核糖核苷酸。
(1)由以上分析可知，1是磷酸、2是脱氧核糖、3是碱基，1、2和3结合在一起构成脱氧核苷酸。
(2)图中3为含氮碱基，有4种，分别为A、G、C、T；若3为碱基A，则4为碱基T；若3为碱基C，则4为碱基G。DNA分子中碱基对之间通过氢键连接。
(3)DNA分子中的N存在于含氮碱基中，DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是3和4。
(4)在菠菜的叶肉细胞中，含有DNA的细胞结构有细胞核、线粒体和叶绿体。
(5)ATP中含有碱基腺嘌呤，组成DNA分子的碱基有A、T、G、C，与ATP有共同碱基的是腺嘌呤。
【点睛】本题结合大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链，考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，能准确判断图中各结构的名称，再结合所学的知识准确答题，属于考纲识记层次的考查。
【例11】如图为DNA分子（片段）的结构示意图，请据图回答：
（1）DNA的基本单位是________，它是由________、________、________三个部分组成的。DNA的空间结构是________，两条链是通过________方式联系在一起的，这种配对的方式具体为________、_________。
（2）请用文字写出图中1～10的名称。
1________；2________；3________；4________；5________；6________；7________；8________；9________；10________。
（3）若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）＝0．5，那么在它的互补链中，（A+G）/（T+C）应为________。
（4）若以放射性同位素15N标记该DNA，则放射性物质位于________中。
【答案】 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 独特的双螺旋结构 碱基互补配对 A—T G—C 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 2 含氮碱基
【解析】分析题图：图示为DNA分子片段的结构示意图，其中1为胞嘧啶，2为腺嘌呤，3为胞嘧啶，4为胸腺嘧啶，5脱氧核糖，6为磷酸，7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8为碱基对，9为氢键，10为一条脱氧核苷酸长链的片段。
【详解】
（1）DNA的基本单位是脱氧核苷酸，它是由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基三个部分组成的；DNA的空间结构是独特的双螺旋结构，两条链是通过碱基互补配对方式联系在一起的，种配对的方式具体为A—T、G—C。
（2）DNA分子遵循碱基互补配对原则，结合分析可知，1为胞嘧啶，2为腺嘌呤，3为胞嘧啶，4为胸腺嘧啶，5脱氧核糖，6为磷酸，7为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，8为碱基对，9为氢键，10为一条脱氧核苷酸长链的片段。
（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1，若该DNA分子的一条链中A+G/T+C=0.5，那么在它的互补链中，A+G/T+C应为2。
（4）若以放射性同位素15N标记该DNA，则放射性物质位于含氮碱基中。
【点睛】本题结合图解，考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，能准确判断图中各结构的名称，再结合所学的知识准确答题。
【基础提升】
1．科考团在南极海域发现一种未知细菌。关于该细菌的叙述，正确的是（ ）
A．内质网参与蛋白质的加工
B．通过有丝分裂方式进行增殖
C．细胞内核糖体是蛋白质合成的场所
D．遗传物质存在游离的磷酸基团，由4种脱氧核苷酸组成
2．图表示有关DNA分子中的部分关系，下列判断正确的是（ ）
A．若x、y分别表示DNA两条互补链中（A+G）/（T+C）的量，则符合甲曲线变化
B．若x、y分别表示DNA两条互补链中（G+T）/（A+C）的量，则符合甲曲线变化
C．若x、y分别表示DNA两条互补链中（A+T）/（G+C）的量，则符合乙曲线变化
D．若x、y分别表示DNA一条链和整个DNA中嘌呤/嘧啶的量，则符合乙曲线变化
3．DNA分子的一条单链中（A+C）/（T+G）=0．8，则它的互补链和整个DNA分子中（A+C）/（T+G）的值分别为
A．0．8和0．8 B．0．8和0．2
C．0．2和1．0 D．1．25和1．0
4．ecCDNA是一类独立于染色体外的环状DNA分子，与染色体结构相比，呈环状、较稳定，如图为eccDNA的结构示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．eccDNA可能不具有规则的双螺旋结构
B．eccDNA中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
C．脱氧核糖和碱基交替连接构成eccDNA的基本骨架
D．eccDNA的5端含有游离的磷酸基团，3'端含有羟基
5．研究人员对数千种生物的DNA碱基序列进行测定，发现没有任何两个物种的DNA序列是一样的。与DNA分子多样性无关的是（ ）
A．碱基对的数量 B．碱基对的比例
C．碱基对的排列顺序 D．碱基互补配对方式
6．下列关于双链DNA的结构的叙述，正确的是（ ）
A．DNA的一条链中相邻碱基之间通过氢键连接
B．DNA的两条链中碱基的排列顺序互补配对
C．沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型并确定DNA是染色体的组成成分
D．DNA中每个脱氧核糖均与2个磷酸基团相连
7．下列关于双链DNA分子结构与功能的叙述，错误的是（　　）
A．DNA分子中GC碱基对含量较高时，其结构稳定性相对较大
B．DNA分子脱氧核苷酸序列的多样性是DNA多样性的主要原因
C．DNA分子中脱氧核苷酸的连接方式不同，说明DNA分子具有特异性
D．若一单链中的（A+T）/（G+C）=n，则其互补链中的该比值为n
8．研究发现，多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，这些不编码蛋白质的序列称为内含子。这类基因经转录、加工后形成的成熟mRNA中只含有编码蛋白质序列的信息。下列有关说法错误的是
A．真核生物基因中，两条单链中(A+T)／(G+C)的比值相等
B．成熟mRNA中不含内含子对应的序列，说明内含子不会转录
C．基因中的模板链与其成熟mRNA杂交可以检测基因中是否存在内含子
D．真核生物基因中内含子部位发生碱基对的替换往往不会导致性状改变
9．某双链DNA分子中，腺嘌呤(A)占全部碱基的20%.则胸腺嘧啶( T )占全部碱基的比例为（ ）
A．20% B．30% C．40% D．50%
10．科学家一直在不断地探索遗传的奥秘，使我们对生物的认识越来越接近生命的本质。下列说法正确的是（ ）
A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B．格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
C．蔡斯、赫尔希的噬菌体侵染细菌实验证明了蛋白质不是遗传物质
D．沃森和克里克根据DNA衍射图谱相关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构
11．下列有关真核细胞中核DNA分子的说法，错误的是（ ）
A．每个DNA分子均含有两个游离的磷酸基团
B．DNA分子中脱氧核糖一般能与两个磷酸分子相连
C．磷酸和脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架
D．一条脱氧核苷酸链中，相邻的A、T碱基以氢键连接
12．下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，正确的是（ ）
A．沃森和克里克利用DNA衍射图推算得出碱基的配对方式
B．艾弗里用“加法原理”控制变量证明了DNA是遗传物质
C．摩尔根用假说-演绎法证明基因在染色体上呈线性排列
D．梅塞尔森等人用同位素标记技术证明DNA的半保留复制
13．DNA 是主要的遗传物质，下列关于 DNA 研究的实验，叙述错误的是（ ）
A．摩尔根用果蝇做实验材料，通过假说——演绎法证明了基因在染色体上
B．沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，提出了 DNA 半保留复制的假说
C．赫尔希和蔡斯用32 P 和 35 S 同时标记噬菌体并侵染细菌，证明DNA是遗传物质
D．艾弗里通过用DNA酶处理 S 型菌的DNA，再与R型菌混合，反证了DNA是遗传物质
14．如图是某核苷酸与部分核苷酸链示意图，下列说法错误的是（ ）
A．图1所示为RNA的基本组成单位之一
B．图2中4的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．图2中的A与图1中的腺嘌呤相同
D．图2中的碱基序列体现了遗传信息的多样性
15．如图为某核苷酸长链的片段，下列说法正确的是（ ）
A．5为脱氧核苷酸链，真核细胞中只分布在细胞核内
B．6为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
C．每个五碳糖不一定都连2个磷酸基团
D．除了图中的碱基外，该长链还有A和U两种碱基
16．“骨架或支架”常形容细胞的部分结构或物质。下列叙述错误的是
A．纤维素是细胞壁的基本骨架，起着支持的作用
B．氨基酸之间通过肽键相连，形成肽链的基本骨架
C．DNA分子中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架
D．磷脂双分子层既是细胞膜的基本支架，也是其它细胞器膜的基本支架
17．双链DNA分子的一个片段中，含有腺嘌呤520个，占碱基总数20%，则这个片段中含胞嘧啶（ ）
A．350个 B．420个 C．520个 D．780个
18．双链DNA分子的一条链中的A ： T ： C ： G = 1 ： 4 ： 3 ：6，则另一条链上A ： T ： C ： G为（ ）。
A．4 ： 1 ： 6 ： 3 B．1 ： 4 ： 3 ： 6
C．6 ： 4 ： 1 ： 3 D．3 ： 1 ： 6 ： 4
19．ecDNA是染色体外的环状DNA，ecDNA上普遍带有与癌变有关的基因，广泛存在于多种癌细胞中。下列说法正确的是（ ）
A．癌症病情的发展可能跟ecDNA的含量、表达有关
B．可通过研发降解DNA的药物来治疗癌症
C．ecDNA含有两个游离的磷酸基团
D．癌细胞的增殖过程中ecDNA均等分配到子细胞中
20．下列有关科学家和科学方法的叙述，错误的是（ ）
A．沃森和克里克运用建构模型法构建DNA结构模型
B．萨顿和摩尔根均运用荧光标记法证明基因位于染色体上
C．孟德尔和摩尔根在遗传实验研究中均运用了假说—演绎法
D．赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染细菌的实验中运用了同位素标记法
21． DNA分子的多样性和特异性是由于下列哪项决定的（ ）
A．主链上的五碳糖与磷酸排列 B．碱基对的排列顺序
C．双螺旋结构 D．成分中的糖的种类
22．某同学成功制作了DNA双螺旋结构模型。下列相关叙述正确的是（ ）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
D．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
23．下图为大肠杆菌的DNA（片段）结构示意图，该片段含有100个碱基对，其中腺嘌呤60个。下列叙述正确的是（　　）
A．DNA的基本骨架含有C、H、O、N、P五种元素
B．①与②构成脱氧核苷，④是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．一条脱氧核苷酸链上的C与G通过氢键相连
D．该段DNA片段中碱基间的氢键共有240个
24．下列关于DNA分子结构叙述，错误的是（ ）
A．DNA分子具有双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架
B．双链DNA分子中的腺嘌呤数与胸腺嘧啶数相等
C．每个脱氧核糖上均连着一个磷酸基团和一个碱基
D．G-C碱基对所占比例越高，DNA分子热稳定性越强
25．DNA分子可以为案件侦破提供证据的原理是（ ）
A．不同人体内的DNA含有的碱基不同 B．不同人体内的DNA含有的磷酸不同
C．不同人体内的DNA含有的五碳糖不同 D．不同人体内的DNA的核苷酸序列不同
26．制作DNA双螺旋结构模型
(1)组装“脱氧核苷酸模型”：利用材料制作若干个 、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。
(2)制作“多核苷酸长链模型”：将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须 ，碱基之间能够 。
(3)制作DNA分子平面结构模型：按照 的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向 。
(4)制作DNA分子的立体结构（双螺旋结构）模型：把DNA分子平面结构 一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。
27．下图是DNA分子的结构模式图， 据图回答问题：
（1）组成这个“梯子”扶手的物质是[ ] 和[ ] 形成了DNA分子的基本骨架。“阶梯”的物质是 ，它的形成靠 相连，并严格遵循 原则，其中 （填“A＝T”或“C＝G”）的比例越多，该结构越稳定。此原则有 种方式。
（2）图中1的名称是 ，2的名称 ，4的名称是 ， 5的中文名称 ，6的中文名称 。
28．下图为 DNA分子的结构模式图，请据图回答下列问题：
（1）请写出图中①和②的名称或代表字母：① ② 。
（2）DNA 分子是由 条链组成的，它们按 方式盘旋成 结构。
（3）图中有 种碱基，有 个完整的脱氧核苷酸单位。
29．下图是DNA分子结构片段示意图。据图回答下列问题:
（1）图中碱基最多有 种，若碱基3为胞嘧啶，则碱基4的名称为 。若该片段由100个碱基对构成，且3与4碱基对（G-C）占60%，则AT碱基对之间的氢键数目为 。
（2）若该DNA分子一条单链中（A+G）/（T+C）=n，则其互补链中该比例是 ，在整个DNA分子中该比例为 。
（3）DNA分子结构的主要特点有① 、② ，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架、③两条链上的碱基通过氢键连接起来，且有一定的规律。
30．铁皮石斛具有良好的药用和保健价值，资源濒危、价格昂贵。常见的石斛属植物有十多种，市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石斛。质检人员从市场上抽检部分商品，对这类植物中较为稳定的“matK基因”进行检测，结果如下。请回答问题：
组别 matK 基因中碱基含量（％）
T C A G
样品1 37．4 17．4 29．5 15．7
样品2 37．5 17．1 29．8 15．6
样品3 37．6 16．9 30．0 15．5
样品4 37．3 17．4 29．6 15．7
铁皮石斛 37．5 17．1 29．8 15．6
(1)据表可知，被检测的 matK 基因是DNA片段，判断依据是其碱基中不含 。分析四种碱基含量，由于A和T的含量、C和G的含量不相同，表明质检人员检测的是该基因的 （两条链／一条单链）。
(2)与铁皮石斛的 matK 基因中碱基含量比较，能初步确定抽检样品中 为“假冒品”。
(3)仅依据上述信息，质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛，理由是 。已知铁皮石斛 matK 基因中第1015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，则可判断样品2 （是/不是）铁皮石斛。该检测方法依据的原理是DNA具有 性。
31．禽呼肠孤病毒（ARV）可引起禽类呼吸道、肠道等疾病，给养禽业造成了严重的危害。请回答下列问题:
（1）ARV病毒外壳的某种B结构蛋白受S2基因控制。通过对S2基因测定核苷酸数量发现，A有446个, C有646个，U有446个, G有646个,由此可知ARV病毒的遗传物质最可能为 （填“DNA”、“RNA单链”、“RNA双链”），该病毒侵入禽类细胞后增殖过程需要的原料是 。
（2）ARV病毒侵入禽类细胞后能直接进行复制，用文字和箭头写出ARV病毒的遗传信息流动方向 。
（3）另有一种ARV病毒的突变株，缺失了5%的碱基对序列，不能诱发禽类患病。为了找到与诱发病变有关的部位，除了对核酸测序结果进行比较之外，请根据核酸的结构特点再寻找一种方案，简述实验思路，并预期实验结果及结论。
实验思路：
预期实验结果及结论：
2
32．人类对遗传的认知逐步深入：
（1）在孟德尔豌豆杂交实验中，纯合的黄色圆粒（YYRR）与绿色皱粒（yyrr）的豌豆杂交，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，其子代中表现型为绿色皱粒的个体占 。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现 。试从基因表达的角度，解释在孟德尔“一对相对性状 的杂交实验”中，所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因是 。
（2）摩尔根用灰身长翅（BBVV）与黑身残翅（bbvv）的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，但比例不为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了 种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。
（3）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为 ，否定了这种说法。
（4）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型 解释DNA分子的多样性，此外， 的高度精确性保证了DNA遗传信息的稳定传递。
33．双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。早在1966年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链时，一条子链是连续形成，另一条子链不连续即先形成短链片段（如图1）。为验证这一假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小（分子越小离试管口距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。请分析回答：
（1）以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是 。
（2）若1个双链DNA片段中有1000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸，复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有 个。
（3）DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶的作用是： 。研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，需要解链温度越高的原因是 。
（4）图2中：与60秒结果相比，120秒结果中短链片段减少的原因是 。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是 。
34．经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解，请回答下列相关问题。
（1）1928年，格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠，过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知：只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡，在本实验中若第四组为实验组，则对照组是第一组和第 组。
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了 和提纯，通过一系列严密的科学实验，证明 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
（3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构， DNA 分子中 和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。
35．请回答：
(1)正常人的一个体细胞具有( )
A．45条常染色体，1条X染色体 B．45条常染色体，1条Y染色体
C．44条常染色体，2条性染色体 D．46条常染色体
(2) 碱基互补配对原则是指 。
(3)DNA能自我复制，需要 酶和 酶，转录需要 酶。
(4)一对表现型正常的夫妻，生了一个既白化病（a）又红绿色盲(Xb)的孩子，则这对夫妇中妻子的基因型为 ，丈夫的的基因型为 ，他们的后代中，表现正常的孩子比例为 。
(5) 已知鸡的羽毛颜色有芦花（ZB）和非芦花（Zb）之分，该性状是伴性遗传，请设计一个杂交实验，对早期的雏鸡就可以根据羽毛的特征来区分其雌雄。父本的基因型为 ，母本的基因型为 。
36．(一)、如图表示构成细胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子。请分析回答下列问题：

(1)物质a是 ，在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是 。若物质A在动物、植物细胞均可含有，且是小分子物质，并作为细胞内的最理想的储存能量的物质，不仅含能量多而且体积较小，则A是 。
(2)物质b是氨基酸，细胞内物质B 合成的场所是核糖体。
(3)物质c在人体细胞中共有 种，分子中 不同，决定了c的种类不同。
(4)物质C分子结构的特异性是由 决定的。
（二）、如图为细胞膜结构示意图，A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题：

(5)该结构模型为目前公认的细胞膜模型，名称为 。
(6)图中1表示 ，动物细胞吸水时1的厚度会变小，这说明1具有一定的 。
(7)图中 (填图中字母)侧是细胞膜外侧，判断的理由是这一侧有糖被，而糖被存在于细胞膜的外侧。
(8)用某种药物处理细胞膜，结果Ca2+的吸收速率大幅度降低，该药物最可能作用于 （填图中数字）。
37．请完善下列生物学实验分析、实验思路及问题讨论
(1)某同学为探究水稻种子的呼吸方式，以水稻休眠种子为实验材料，设置了如下图一、二所示的实验装置。实验结果预测和结论如下表：
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 右移 甲：
左移 不动 乙：
左移 右移 丙：
①该实验 （需要/不需要）遮光处理， （需要/不需要）设置以死亡种子代替实验材料的对照组。
②表中结论丙为： 。
(2)在32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，噬菌体的量、保温温度等为 变量，若 ，则在悬浮液中检测到的放射性会偏高，该实验 （能/不能）证明DNA是遗传物质。
(3)某同学想要制作一个尽可能长的DNA片段模型，现提供模拟10个鸟嘌呤，15个胞嘧啶和12个腺嘌呤的硬纸片，其它材料充足，用订书钉连接碱基、磷酸基团和脱氧核糖，最终形成DNA片段，则该同学需要使用 个订书钉。
(4)牛奶中富含蛋白质胶体，新鲜生姜根茎中的一种凝乳酶能够水解胶体颗粒中外层的亲水性蛋白质，使其它蛋白质暴露出来，与某些盐离子相互作用，形成网状的凝胶体，导致牛奶凝固。已知牛奶温度为70℃时，倒在姜汁，上效果最佳。
①凝乳酶能够水解外层的亲水性蛋白，但不破坏其它蛋白质，证明了酶的 ；
②某同学发现牛奶温度超过80℃或者过低时，与姜汁混合后都不会发生凝固，这是因为 若该同学想要长期保存凝乳酶，将其保存在70℃环境中，是否合适 （是/否）

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