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第三章 基因的本质——高一生物学人教版（2019）期末复习知识大盘点
第一部分：学习目标整合
通过肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染等实验认同DNA是主要的遗传物质。
设计实验探究生物的遗传物质。
分析加法原理和减法原理在生物实验中的应用。
说出DNA分子的化学组成、基本单位及其结构。
根据碱基互补配对原则进行碱基数目或比例的计算。
结合DNA双螺旋结构模型，运用结构与功能观阐明DNA分子的转录和翻译等过程。
根据结构与功能相统一的观点理解DNA分子的复制方式和复制原则，理解染色体、DNA和基因在结构和功能上的关系，并根据DNA的结构分析DNA的多样性与统一性。
根据DNA半保留复制特点进行子代DNA分子数或所需碱基数的计算。
理解DNA半保留复制的实验设计方法，分析实验结果。
阐明基因和DNA的关系，举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段。
运用数学方法，阐明DNA能够储存足够量的遗传信息。
通过了解DNA指纹技术，解释DNA多样性和特异性在现实生活中的应用。
理解生命的物质性和信息性，认同遗传物质的结构与功能相适应、多样性与特异性相统一的观点。
第二部分：重难知识易混易错
（一）遗传物质的探索
1.肺炎链（双）球菌的转化实验
（1）肺炎链（双）球菌的体内和体外转化实验的比较
体内转化实验 体外转化实验
实验者 格里菲思 艾弗里及其同事
培养细菌 用小鼠（体内） 用培养基（体外）
实验结果 加热致死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌
实验结论 加热致死的S型细菌体内有转化因子 S型细菌的DNA是遗传物质
实验联系 ①所用材料相同，都是肺炎链球菌（R型和S型）；②体内转化实验是基础，仅说明加热致死的S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA；③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
（2）体内转化实验中细菌数量变化曲线分析
体内转化实验中，小鼠体内S型细菌和R型细菌的含量变化曲线如下图所示：
（1）ab段：将加热致死的S型细菌与R型细菌混合后注射到小鼠体内，ab时间段内，小鼠体内还没形成大量的R型细菌的抗体，故该时间段内R型细菌数量增多。
（2）bc段：小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少。
（3）cd段：c点对应的时间点之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，导致R型细菌大量繁殖，所以cd段R型细菌数量增多。
（4）S型细菌的来源：少量R型细菌获得了S型细菌的DNA，并转化为S型细菌。
2.噬菌体侵染细菌实验
（1）研究者：1952年赫尔希和蔡斯。
（2）实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌培养液等。
（3）实验方法：放射性同位素标记法。
（4）T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒（无细胞结构），头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。
（5）T2噬菌体的复制式繁殖
增殖需要的条件 内容
模板 T2噬菌体的DNA
合成T2噬菌体DNA的原料 大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸
合成T2噬菌体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸
场所 大肠杆菌的核糖体
（6）实验过程
①标记T2噬菌体
大肠杆菌用含35S的细菌培养基培养得到含35S的大肠杆菌，T2噬菌体经培养后得到含35S标记的T2噬菌体。
大肠杆菌用含32P的细菌培养基培养得到含32P的大肠杆菌，T2噬菌体经培养后得到含32P标记的T2噬菌体。
②T2噬菌体侵染细菌
（7）实验结果分析
组别 现象 分析原因
35S标记T2噬菌体→细菌 上清液放射性很高 蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存
在于上清液中
沉淀物放射性低 搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中
32P标记T2噬菌体→细菌 沉淀物放射性很高 DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中
上清液放射性低 （1）保温时间过短，有一部分T2噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内；（2）保温时间过长，T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代T2噬菌体
（8）实验结论
在噬菌体中，亲代和子代间具有连续性的物质是DNA，子代噬菌体的各种性状是通过亲代噬菌体的DNA遗传的，DNA是遗传物质。
3.比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌
肺炎链（双）球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
相同点 实验原则 都遵循了对照原则
实验思路 都是分别研究某种物质是不是遗传物质
不同点 处理方法 将S型菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。然后分别用不同的酶除去细胞提取物中少部分的蛋白质、脂质和RNA等物质加入有R型细菌的培养基中培养 同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
检测方式 观察菌落类型 检测放射性同位素存在位置
结论 证明DNA是遗传物质而蛋白质等物质不是遗传物质 证明DNA是遗传物质但不能证明蛋白质不是遗传物质
4.DNA是主要的遗传物质
（1）RNA是遗传物质的证据：烟草花叶病毒侵染实验
①实验过程
组别 烟草花叶病毒提取的物质 感染烟草后的现象
1 蛋白质 烟草叶不出现病斑
2 RNA 烟草叶出现病斑
3 蛋白质＋RNA 烟草叶不出现病斑
②实验结论：没有DNA的烟草花叶病毒能自我复制，并控制其遗传性状，RNA是其遗传物质。
（2）不同生物的核酸和遗传物质
生物类型 所含核酸 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 实例
细胞生物 真核生物 DNA和RNA 5种 8种 DNA 玉米、人
原核生物 细菌、蓝藻
非细胞生物 大多数病毒 仅有DNA 4种 4种 DNA T2噬菌体
极少数病毒 仅有RNA RNA SARS病毒
生物的遗传物质是核酸（DNA或RNA，朊病毒除外）。细胞内既含有DNA又含有RNA的生物和体内只有DNA的生物，其遗传物质都是DNA。凡是细胞生物，其遗传物质都是DNA。对于体内只有RNA没有DNA的生物，RNA是它们的遗传物质。但是这种生物在自然界中占极少数，所以DNA是主要的遗传物质。
例题1 人类对遗传物质本质的探索先后经历了艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验，赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验以及烟草花叶病毒的相关实验，最终探究出了生物体内遗传物质的本质。下列相关叙述正确的是( )
A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了“加法原理”证明DNA是遗传物质
B.艾弗里、赫尔希与蔡斯在探究DNA是遗传物质时的实验均遵循对照原则
C.噬菌体侵染大肠杆菌实验表明DNA是大肠杆菌和噬菌体的遗传物质
D.烟草花叶病毒的核酸+蛋白酶→感染烟草→烟草将不会出现花叶病斑
【答案】B
【解析】艾弗里的肺炎链球菌转化实验用酶去除了不同的物质，运用了“减法原理”证明DNA是遗传物质，A错误；艾弗里、赫尔希与蔡斯在探究DNA是遗传物质的实验均遵循对照原则，B正确；噬菌体侵染大肠杆菌实验表明DNA是噬菌体的遗传物质，并未表明DNA是大肠杆菌的遗传物质，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，蛋白酶不能催化RNA水解，所以用烟草花叶病毒的核酸＋蛋白酶去感染烟草，则烟草将会出现花叶病斑，D错误。
（二）DNA的结构
数量关系：①互补的碱基数量相等，即A=T、C=G；②A—T碱基对间有两个氢键、G-C碱基对间有三个氢键，故通常G-C碱基对比例高的DNA稳定性高；③脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数；④每个DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个。
连接特点：①互补链中的相邻碱基：通过氢键连接；②单链中相邻脱氧核苷酸：通过磷酸二酯键连接；③单链中相邻碱基：通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接；④3'端的脱氧核糖连接一个磷酸基团，其他每个脱氧核糖连接两个磷酸基团；⑤5'端的磷酸基团连接一个脱氧核糖，其他每个磷酸基团连接两个脱氧核糖。
酶的作用位点：①解旋酶：打开氢键，使DNA双链解开；②DNA水解酶：打开磷酸二酯键；③限制酶：识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开；④DNA聚合酶：形成磷酸二酯键，使子链延伸；⑤DNA连接酶：形成磷酸二酯键，连接DNA片段。
2.DNA分子的特点
①DNA分子结构的稳定性：即双螺旋结构的相对稳定性。
a.DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式稳定不变。
b.DNA分子双螺旋结构的中间是碱基对，碱基对之间形成氢键，维持双螺旋结构的稳定。
C.DNA分子两条链之间碱基互补配对原则严格不变，即A一T、C一G两两配对。
d.每一种DNA分子中碱基对的排列顺序和碱基对数量稳定不变。
e.DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。
②DNA分子的多样性：由DNA分子中碱基对的数量和排列顺序多种多样导致的。一个双链DNA分子中有n个碱基对，每一对碱基都有4种组合方式，故该DNA分子的组合形式为4n种。DNA分子的多样性导致了生物界生物性状的多样性。
③DNA分子的特异性：每种生物的DNA分子都有特定的碱基数目和排列顺序。特定结构的DNA具有特定的功能，能指导合成特定的蛋白质，决定生物的某一特定性状。
例题2 在确信DNA是生物的遗传物质后，科学家展开了对DNA结构的探索。沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型，是二十世纪自然科学的发展中划时代的发现。具有里程碑式的意义。如图表示DNA的部分结构，下列相关叙述错误的是( )
A.DNA分子的基本组成元素是C、H、O、N、P
B.①和②相间排列，构成DNA分子的基本骨架
C.④表示一个完整的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
D.DNA中核苷酸的排列顺序决定了其储存的遗传信息
【答案】C
【解析】DNA分子由磷酸，脱氧核糖、碱基组成，因此组成元素有C、H、O、N、P，A正确；①为磷酸，②为脱氧核糖。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的，B正确；④包含一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子胞嘧啶，但不是一个完整的胞嘧啶脱氧核苷酸，C错误；DNA中核苷酸的排列顺序决定了其所携带的遗传信息，D正确。
（三）DNA分子的复制
1.时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
2.场所：真核细胞中主要是细胞核，叶绿体、线粒体中也进行DNA的复制。
3.条件
①模板：解旋后的两条单链。
②原料：四种脱氧核苷酸。
③能量：细胞提供的能量（ATP）。
④酶：解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程
例题3 如图是DNA复制过程的示意图，图中a、b表示相关酶。下列有关叙述正确的是( )
A.a表示DNA聚合酶，其作用是催化形成氢键
B.b表示解旋酶，其作用是连接脱氧核苷酸合成子代DNA链
C.新合成的两条子链的碱基排列顺序相同
D.边解旋边复制的方式提高了DNA复制的效率
【答案】D
【解析】D、边解旋边复制的方式提高了DNA复制的效率，缩短了复制的时间，D正确。
（四）遗传信息的传递过程中的计算
1.DNA分子中碱基的相关计算
在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A+G=T+C。
互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中，则在互补链及整个DNA分子中都有。
非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中，则在其互补链中，而在整个DNA分子中。
2.DNA复制的相关计算
（1）将1个含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次。
①子代的DNA共有2n个，则含15N的DNA分子有2个，只含15N的DNA分子有0个，含14N的DNA分子有2n个，只含15N的DNA分子有（2n-2）个。
②脱氧核苷酸链共2n+1条，含15N的脱氧核苷酸链有两条，含14N的脱氧核苷酸链有2n+1-2条。
（2）DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·（2n－1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·2n-1。
例题4 已知一个DNA分子共有200个碱基对，其中A+T占54%，其甲链（互补链为乙链）中G占该链的28%，复制2次。下列有关该DNA的叙述，错误的是( )
A.互补链乙链中含有G的数目为36个
B.该DNA分子复制2次共需要消耗腺嘌呤162个
C.一条链上的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连
D.DNA指纹技术利用的原理有DNA分子的特异性和碱基互补配对原则
【答案】B
【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。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：腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对，碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。A.DNA分子共有200个碱基对，其中A+T占54%，其甲链(互补链为乙链)中G占该链的28%，则C占18%，乙链中含有G也占18%，一条链共200个碱基，G的数目为36个，故A正确；B.一个DNA分子腺嘌呤为27%×400=98，该DNA分子复制2次共需要消耗腺嘌，(22-1)×98=294个，故B错误；C.一条链上的相邻碱基通过“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一”相连，故C正确；D.DNA指纹技术利用的原理有DNA分子的特异性和碱基互补配对原则，故D正确。
例题5 为验证DNA的半保留复制，某科研团队将DNA被15N充分标记的大肠杆菌培养在仅含有14NH4Cl的普通培养液中，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行分析，下列说法正确的是( )
A.该实验可通过差速离心法并检测15N的放射性分析亲子代DNA的差异
B.大肠杆菌DNA复制时，亲代DNA两条链完全解开后再合成两条子链
C.细胞分裂3代后，含15N的DNA占比为1/4，含14N的DNA占比为1
D.复制2代后，离心结果出现两种条带可证明DNA是半保留复制
【答案】C
【解析】DNA半保留复制的实验中使用密度梯度离心法区分亲子代DNA差异，且15N无放射性，A错误；DNA复制为边解旋边复制，B错误。
（五）基因通常是有遗传效应的DNA片段
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系图解
例题6 关于人体细胞中染色体、DNA和基因三者之间关系的叙述，错误的是( )
A.DNA分子中并非全部片段都含有遗传信息
B.细胞中三者数量最多的是基因
C.基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段
D.染色体是DNA的主要载体，线粒体中也有DNA的分布
【答案】C
【解析】遗传信息是指基因中控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序，DNA分子中并非全部片段都含有遗传信息， A正确：一条染色体上含有一个或两个DNA，一个DNA上含有多个基因，三者中，在细胞中数量最多的是基因，B正确；在人体细胞中，基因是具有遗传效应的DNA片段，C错误；在人体细胞中，染色体是DNA的主要载体，线粒体中也有DNA的分布，D正确。
辨析
易错点1 不能正确理解肺炎双球菌转化实验的“转化”
点拨：（1）关于转化的实质：转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组：
（2）关于转化的细菌数量：发生转化的只是少部分R型细菌，由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，所以转化过程中并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌转化成S型细菌。
易错点2 误认为加热杀死的S型细菌可使所有R型细菌实现转化
点拨：并非所有的R型细菌都转化为S型细菌，事实上转化的效率很低，并且转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，因此只有少部分R型细菌被转化为S型细菌。
易错点3 混淆S型菌DNA和S型菌
点拨：肺炎双球菌体内转化实验不能简单地说成有毒性的S型细菌的DNA可使
小鼠致死，而是具有毒性的S型细菌可使小鼠致死。
易错点4 获得含放射性标记的噬菌体时不能用培养基直接培养
点拨：实验中获得含放射性标记的噬菌体时不能用培养基直接培养，因为病毒营
专性寄生生活，所以应先培养（标记）细菌，再用细菌培养噬菌体。
易错点5 DNA结构与复制解题时的5个“注意”
点拨：（1）注意不要将DNA分子中碱基对之间氢键的形成与断裂条件混淆，氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂（体外）；而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。
（2）注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。
（3）注意碱基的单位是“对”还是“个”。
（4）注意在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。
（5）注意看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，是“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。
第三部分：核心素养对接高考
1.【2023·河北·高考真题】关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述，正确的是（　　）
A.等位基因均成对排布在同源染色体上
B.双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反
C.染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达
D.一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同
【答案】B
【解析】A、细胞内决定相对性状的等位基因绝大部分成对地排布在同源染色体上。但在具有异型性染色体的个体细胞内，位于性染色体上的等位基因并非完全成对排布，A错误；
B.双螺旋DNA是由两条单链按反向平行方式盘旋构成，且两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则一一对应。因此，组成DNA双螺旋结构中的互补配对碱基所对应的单体核苷酸方向也必然相反，B正确；
C.在生物表观遗传中，除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，C错误；
D.一个物种的染色体组数不一定与等位基因数目相等，例如二倍体生物有两个染色体组，但人体控制ABO血型的基因有三个，D错误。
故选B。
2.【2023·海南·高考真题】噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。
下列有关叙述正确的是（ ）
A.D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′
C.噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
【答案】B
【解析】A、根据图示信息，D基因编码152个氨基酸，但D基因上包含终止密码子对应序列，故应包含459个碱基，A错误；
B.分析图示信息，E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列5′-GTACGC-3′，根据DNA分子两条链反向平行，其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′，B正确；
C.DNA的基本单位是脱氧核糖核酸，噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸，C错误；
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D错误。
故选B。
3.【2023·山东·高考真题】将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（ ）

A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向
【答案】D
【解析】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；
B.①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；
C.①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；
D.①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D错误。
第四部分：教材习题变式
（一）DNA是主要的遗传物质
1.枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌中提取的某种物质，加入培养基中，培养不能合成组氨酸的枯草杆菌，结果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是( )
A.多肽 B.多糖 C.组氨酸 D.DNA
答案：D
解析：决定生物性状的是遗传物质，细菌属于原核生物，遗传物质是DNA。
2.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明( )
A.DNA是遗传物质
B.遗传物质包括蛋白质和DNA
C.病毒中有DNA，但没有蛋白质
D.细菌中有DNA，但没有蛋白质
答案：A
解析：本题主要考查噬菌体侵染细菌实验的基本知识点。赫尔 希和蔡斯用35S标记蛋白质的T2噬菌体和32P标记DNA的T2噬菌体分别侵染没有标记的大肠杆菌，经过短时间保温、搅拌和离心后， 检测上清液和沉淀物中的放射性强度，从而证明了T2噬菌体的遗传 物质是DNA， A正确、C错误；细菌中既有DNA，又有蛋白质，B错误； 病毒中也有蛋白质，D错误。
试题链接
关于赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验，下列叙述正确的是( )
A.将噬菌体放入含有 P和 S的培养基中培养，以获得带有标记的噬菌体
B.如果用被 P 和 S同时标记的噬菌体侵染细菌，将无法得出实验结论
C.用于T2噬菌体DNA 复制的RNA 聚合酶是在细菌的核糖体上合成的
D.用 P标记的噬菌体侵染大肠杆菌产生的子代噬菌体都含有 P
答案：B
解析：A、在含有32p和35S的培养基中培养T2噬菌体，不能得到带有标记的噬菌体，因为噬菌体无法在培养基中存活，A错误；B、实验中用同时被32p和35S标记的噬菌体侵染细菌，将无法得出实验结论，因为无法断定子代噬菌体的放射性是来自32p，还是来自35S，B正确；C、T2噬菌体DNA复制所需要的DNA聚合酶是在细菌的核糖体上合成的，C错误；D、用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌产生的子代噬菌体不都含有32p，因为为子代噬菌体增殖提供原料的大肠杆菌没有标记，D错误，故选B。
3.T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌的细胞中，噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外。大肠杆菌裂解后，释放出的大量噬菌体却同原来的噬菌体一样具有蛋白质外壳。请分析子代噬菌体的蛋白质外壳的来源。
答案：噬菌体在感染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的是DNA，而蛋白质却留在大肠杆菌的外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。
试题链接
在噬菌体侵染细菌的实验中，合成噬菌体蛋白质外壳所需的氨基酸和酶的来源是( )
A.均来源于细菌
B.均来源于噬菌体
C.氨基酸来源于细菌，酶来源于噬菌体
D.氨基酸来源于噬菌体，酶来源于细菌
答案：A
解析：噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌内并作为模板控制子代噬菌体的合成，而合成子代噬菌体所需的原料、酶等均由细菌提供。因此，合成噬菌体外壳蛋白质所需的氨基酸和酶均来自细菌，A正确。故选A。
4.结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点。
答案：肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质，至少要具备以下几个条件：能够精确地复制自己；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定等。
（二）DNA的结构
1.DNA两条单链的碱基数量关系是构建DNA双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。
（1）DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、G、C四种碱基。( )
（2）在DNA的双链结构中，碱基的比例总是（A+G）/（T+C）=1( )
答案：（1）×；（2）√
解析：（1）DNA的两条单链碱基数目相等，但不一定都含有A、T、G、C四种碱基。
（2）在DNA的双链结构中，从数量上看A=T、G=C，即A+G=T+C。
2.下面是DNA的结构模式图，请写出图中①~⑩的名称。
①_____；②_____；③_____；④_____；⑤_____；⑥_____；⑦_____；⑧_____；⑨_____；⑩_____。
答案：胞嘧啶；腺嘌呤；鸟嘌呤；胸腺嘧啶；脱氧核糖；磷酸；脱氧核苷酸；碱基对；氢键；一条脱氧核苷酸链的片段
试题链接
如图是DNA片段的结构图，请据图回答问题：
（1）图甲表示DNA片段的________结构，图乙表示DNA片段的________结构。
（2）填出图中部分结构的名称：[2]________；[5]________。
（3）从图中可以看出DNA分子的两条链是由________和________交替连接形成的。
（4）碱基配对的方式如下：________与________配对，________与________配对。
（5）从图甲中可以看出组成DNA分子的两条链的方向是________的，从图乙可以看出组成DNA分子的两条链相互缠绕成规则的________结构。
答案：（1）平面；立体（或空间）
（2）一条脱氧核苷酸；单链片段
（3）腺嘌呤；脱氧核苷酸
（4）脱氧核糖；磷酸；A（腺嘌呤）T（胸腺嘧啶）；G（鸟嘌呤）C（胞嘧啶）
（5）相反；双螺旋
解析：（1）题图甲表示DNA的平面结构，图乙表示DNA的立体(空间)结构。
（2）题图中2表示一条脱氧核苷酸单链片段，而5表示腺嘌呤脱氧核苷酸。
（3）从题图甲的平面结构可以看出，DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。
（4）DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。
（5）根据题图甲可以判断：组成DNA的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从题图乙可以看出组成DNA的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。
3.在含有4种碱基的DNA区段，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比值为b，则( )
A.b≤0.5 B.b≥0.5
C.胞嘧啶为a（1/2b-1） D.胞嘧啶为b（1/2a-1）
答案：C
解析：由题意可知，该DNA区段含有4种碱基，腺嘌呤占该区段全部碱基的比值是b，因此胸腺嘧啶的比值也是b，b<0.5，但b≠0.5，A、B错误；腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比值为b，所以该DNA分子的碱基总数是a/b，因此胞嘧啶=（a/b-2a）×1/2=a（1/2b-1）个，C正确，D错误。
4.一条DNA单链的序列是5′-GATACC-3′，那么它的互补链的序列是( )
A.5'-CTATGG-3' B.5'-GATACC-3'
C.5'-GGTATC-3' D.5'-CCATAG-3'
答案：C
5.碱基互补配对原则对遗传信息的传递具有什么意义？
答案：碱基互补配对原则可以保证复制的准确进行，保证了遗传信息在亲子代之间准确传递。
（三）DNA的复制
1.DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。
（1）DNA复制与染色体复制是分别独立进行的。( )
（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成的。( )
答案：（1）×；（2）×
2.DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )
A.复制均在细胞核内进行
B.碱基互补配对原则保证了复制的准确性
C.1个DNA分子复制1次产生4个DNA分子
D.游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链
答案：B
解析：原核生物的细胞质和真核生物的细胞核、线粒体、叶绿体中均可发生DNA复制，A项错误。碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确进行，B项正确。1个DNA分子复制1次产生2个DNA分子，C项错误。游离的脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成子链，D项错误。
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下列有关细胞内DNA 复制过程的叙述，正确的是( )
A.DNA复制时需要先将两条链完全解旋后再进行复制
B.DNA复制时氢键的断裂和形成都需要相应酶的催化
C.DNA子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到其3'-端
D.DNA复制与染色体复制是分别独立进行的
答案：D
解析：A、真核生物的DNA分子是边解旋边复制的，A错误；
B.由于复制是以DNA的双链为模板，遵循碱基互补配对原则合成子链，所以新形成的子链与DNA模板链互补，与母链之一相同，B错误；
C.1个两条链均被15N标记的DNA分子转入14N培养基中繁殖三代后，得到的23=8个DNA。由于DNA是半保留复制，亲代DNA的两条含15N的单链最终会分别出现在2个子代DNA中，因此含有15N的DNA分子有2个，而所有DNA分子都至少含有一条含14N的单链，因此所有的DNA中都含有14N，C错误；
D.在双链DNA分子中，A与T的数量相等，G与C的数量相等，已知该DNA分子的总碱基数为a个，胞嘧啶C=m个，故A+T=a-2m，A=T=a/2-m，DNA分子复制三次，共得到8个DNA分子，新合成7个DNA分子，故需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为7(a/2-m)个，D正确。故选D。
3.将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂3次，下列叙述正确的是( )
A.所有大肠杆菌都含有15N
B.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/2
C.含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/4
D.含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/8
答案：C
解析：子代大肠杆菌为8个，含有亲代DNA的大肠杆菌为2个，A错误；据A分析，含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比值为1/4，B错误，C正确；子代共有8个DNA，含有15N的有2个，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/4，D错误。
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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( )
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.该实验运用了密度梯度离心和同位素示踪法
答案：A
解析：细菌的DNA被15N标记后，放在14N培养基中培养，复制1次形成2个DNA分子，每个DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N，离心形成中带，即图中的②，A错误。
4.虽然DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性，但是，DNA平均每复制109个碱基对，就会产生1个错误。请根据这一数据计算，约有31.6亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误？这些错误可能产生什么影响？
答案：可能产生31.6亿×2×10-9×6个错误。产生的影响可能很大，也可能没有影响。
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已知某真核生物DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，在含15N的培养基中培养若干代，取一个双链均被15N标记的DNA分子，转入含14N的培养基中进行培养。下列有关推论正确的是( )
A.DNA复制过程中两条链完全解旋后再进行复制
B.复制后，新形成的子链碱基序列与母链完全相同
C.转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4
D.该DNA复制三次，共需胸腺嘧啶脱氧核苷酸7（a/2-m）个
答案：C
解析：A、DNA复制的特点是边解旋边复制，A错误；B、DNA复制时氢键的断裂需要解旋酶的催化，但氢键的形成不需要酶的催化，B错误；C、DNA复制时，子链只能从5'-端向3'-端延伸，故子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3-端，C正确；D、DNA复制与染色体复制是同时进行的，D错误。故选C。
5.已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp（bp表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50~100bp/s。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。请你推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因。
答案：每个DNA分子有多个复制泡，说明DNA进行多起点复制，这种多起点复制可以提高复制的效率，在短时间内可以复制得到大量的DNA分子。
（四）基因通常是有遗传效应的DNA片段
1.科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述错误的是( )
A.农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制
B.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列
C.农杆菌和番薯的基因都是具有遗传效应的DNA片段
D.农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞
答案：B
解析：A、农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制，A正确；B、基因中4种碱基对的排列顺序是特定的，B错误；C、农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段，C正确；D、农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞，D正确。故选：B。
2.整理总结染色体、DNA和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的形式表示出来。
答案：
3.在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑，餐馆工作人员说是“山羊肉”，经实验室检验，执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门最可能采取哪种检测方法？为什么？
答案：执法部门可能使用DNA检测的方法，因为DNA具有多样性和特异性，每种生物的DNA是他所特有的。
解析：生物的性状是由基因决定的，生物的性状千差万别，表明组成生物的基因也成千上万，同种生物如兔之间（有白的、黑的、灰的等）基因也有差别，每个物种都是一个独特的基因库，一旦从地球上消失，就无法再生。执法部门可能使用DNA检测的方法，因为DNA具有多样性和特异性，每种生物的DNA具有特异性。
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在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑，餐馆工作人员说是“山羊肉”，执法部门通过检验确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。执法部门作出此判断的依据是( )
A.斑羚的遗传物质主要是DNA
B.山羊和斑羚的DNA分子具有不同的碱基配对方式
C.山羊和斑羚的DNA分子具有各自特定的碱基排列顺序
D.磷酸和脱氧核糖交替连接构成斑羚DNA分子的基本骨架
答案：C
解析：A、斑羚是真核生物，其遗传物质只有DNA，A错误；
B.山羊和斑羚的DNA分子具有相同的碱基配对方式，B错误；
C.山羊和斑羚的DNA分子具有各自特定的碱基排列顺序，体现为DNA的特异性，可以以此为依据判断“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚，C正确；
D.DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接构成，是每个DNA分子都具有的结构，D错误。
故选C。
4.我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术，针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。这种技术应用的前提是每个人都具有独一无二的面孔。为什么人群中没有一模一样的两个人呢？请你从生物学的角度评述人脸识别技术的可行性。
答案：因为人群中每个人的基因都具有特异性，而人脸的性状表现由基因决定，所以人脸识别技术是可行的。

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