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DNA的结构——高一生物学人教版必修二课时优化训练
一、单选题
1．在一定条件下，如加热或极端pH，可使DNA双链解旋变为单链，导致DNA变性；两条彼此分开的单链在适当条件下重新缔合成为双螺旋结构的过程称为复性。下列叙述正确的是( )
A.双链DNA分子加热变性过程中不会破坏磷酸二酯键
B.双链DNA分子中A、T含量越多，变性所需要的温度越高
C.复性后DNA分子的功能会发生改变
D.复性后的双链DNA分子按照同向平行方式盘旋成双螺旋结构
2．科学家对遗传物质的探索经历了漫长的过程，设计并进行了很多经典实验。下列相关叙述正确的是( )
A.格里菲斯和艾弗里都利用了“减法原理”将DNA和蛋白质分开观察各自作用
B.噬菌体侵染细菌的实验结果证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是
C.沃森和克里克根据查哥夫的实验信息推测出DNA的两条链间碱基的配对方式
D.梅塞尔森和斯塔尔证明DNA复制方式的实验中用放射性元素对DNA进行标记
3．下图为某真核细胞DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡，是DNA正在复制的部分相关叙述正确的是( )
A.图示复制泡中的a、b端分别为子链的3′端、5′端
B.子链的合成需要DNA聚合酶催化游离的核糖核苷酸连接到核苷酸链上
C.图示复制泡中的每条子链都是部分连续合成、部分不连续合成的
D.图示真核细胞DNA分子复制具有边解旋边复制、单起点双向复制的特点
4．图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲中出现的S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
B.图乙中上清液的放射性很高，沉淀物的放射性很低
C.图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶等
D.图乙搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开
5．某同学用肺炎链球菌进行如图所示的实验时，若发现乙试管中部分R型细菌转化为S型活细菌，则物质X不可能是( )
A.蛋白酶 B.DNA酶 C.RNA酶 D.酯酶
6．下列关于豌豆（2n=14）的基因、DNA、染色体、染色体组的叙述，错误的是( )
A.DNA分子的碱基数之和大于其上基因的碱基数之和
B.一条染色体中可含1或2个DNA及多个基因
C.一个染色体组含有控制生物性状的整套核基因
D.一个染色体组中含有6条常染色体和1条性染色体
7．烟草花叶病毒（TMV）和车前草花叶病毒（PIAMV）均能感染烟叶，但被两者感染后，烟叶表现出的病斑性状不同。下列各组实验中可以使烟叶表现出TMV病斑的是( )
①TMV+烟叶
②PIAMV+烟叶
③TMV的蛋白质外壳+PIAMV的RNA+烟叶
④PIAMV的蛋白质外壳+TMV的RNA+烟叶
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
8．S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B.步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
9．为了体外验证“肺炎链球菌体内转化实验”，某研究小组将R型菌、S型菌、加热致死的S型菌、加热致死的S型菌与R型菌的混合物分别接种到四组培养基上，培养结果如下图。关于该实验的解题思路正确的是( )
A. 实验中，控制自变量采用“减法原理”
B. 对第4组的解题思路应以第1、2、3组为对照
C. 可证明加热杀死的S型菌的DNA 使R型菌转化
D. 单独培养第4组的S型菌，后代多为R型菌
10．某真核细胞核DNA 的复制过程如图。虚线框中为局部放大，甲、乙为相关酶。有关叙述错误的是( )
A. 该过程发生在细胞分裂前的间期
B. 该过程以DNA 的一条链作为模板
C. 甲、乙分别为解旋酶和DNA 聚合酶
D. 多起点复制可提高 DNA 复制的效率
11．DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现。下列成果中，不能为DNA 结构模型的构建提供直接支持的是( )
A. 赫尔希和蔡斯通过实验证明DNA 是遗传物质
B. 科学界认识到DNA 是由脱氧核苷酸连接而成的长链
C. 富兰克林等拍摄的DNA 分子X射线衍射图谱
D. 查哥夫发现DNA 中嘌呤含量与嘧啶含量相等
12．阅读下列材料，完成以下小题。
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的化学组成中60%是蛋白质，40%是DNA．下图表示噬菌体侵染细菌实验的过程。
（1）下列关于该实验的叙述，正确的是( )
A.噬菌体中只含核糖体一种细胞器
B.搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合
C.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要遗传物质
D.为达到预期实验效果，噬菌体与细菌混合培养的时间并不是越长越好
（2）若有一组用放射性32P标记的噬菌体进行实验，下列说法正确的是( )
A.要获得32P标记的噬菌体可用含32P的培养基培养
B.32P标记的是噬菌体的蛋白质成分
C.该组实验结果是悬浮液中放射性很低，沉淀物放射性很高
D.子代噬菌体都和亲代噬菌体一样含32P
13．某基因（14N）含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙结果。下列有关解题思路正确的是
A.X层全部是仅含14N的基因
B.W层中含15N标记的胞嘧啶有3150个
C.X层中含有的氢键数是Y层的1/4
D.W层与Z层的核苷酸数之比是4：1
14．某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是( )
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，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
15．下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是( )
A.若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47%
B.双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高
C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
二、多选题
16．DNA的复制过程如图所示，研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋，DNA结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，并随着子链的延伸与DNA单链分离。下列叙述正确的是( )
A.图中体现了DNA复制具有边解旋边复制的特点
B.rep蛋白能断开A与T、C与G之间形成的氢键
C.推测DNA结合蛋白可防止解旋后的两条DNA单链重新形成双链
D.子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化碱基间氢键的形成
17．M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A.SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制
B.过程④新合成DNA子链时不需要引物
C.过程⑥得到的单链环状DNA是过程②-⑤中新合成的DNA
D.M13噬菌体DNA的碱基中嘌呤数和嘧啶数不一定相等
18．在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合，最终从小鼠体内分离出S型活细菌，小鼠死亡，其原理如图所示。在此基础上某同学增加了一组实验，将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合注入小鼠甲获得小鼠乙。下列解题思路正确的是( )
A.格里菲思实验中小鼠死亡可能与S型活细菌产生的荚膜有关
B.格里菲思未证明X基因导致R型活细转化为S型活细菌
C.R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因的自由组合
D.从小鼠乙中提取肺炎链球菌培养，培养基上一定是光滑的菌落
19．将噬菌体加入铜绿假单胞菌(PA1)菌液中，培养30min后菌液变澄清(大部分PA1已被裂解)：然后将菌液涂布在固体培养基上培养，一段时间后出现少量菌落，即为噬菌体耐受菌(PA1r)。研究发现PA1r丢失了含有脂多糖合成的关键基因galU，噬菌体不能侵染PA1r。为验证galU基因的丢失是导致PA1r耐受噬菌体的原因，设计相关实验并预期结果。下列说法正确的是( )
组别 1 2 3 4
处理方法 PA1+噬菌体 I 敲除ga1U基因的PA1+噬菌体 Ⅱ
在固体培养基上培养
预期结果 较多噬菌斑 无噬菌斑 Ⅲ 较多噬菌斑
(噬菌斑：受体菌被噬菌体感染后在平板上形成的透明圈)
A.1和3、2和4形成对照，分别利用“减法”、“加法”原理控制自变量
B.Ⅰ处应为“PA1r+噬菌体”，噬菌体可利用PA1r的原料合成自身的核酸
C.Ⅱ处应为“导入galU基因的PAlr+噬菌体”:,Ⅲ处应为“无噬菌斑”
D.在噬菌体的感染下，没有galU基因的个体具有生存和繁殖的优势
20．“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”证实了DNA具有遗传效应。下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.35S、32P可分别将T2噬菌体外壳蛋白质中的肽键和DNA的磷酸标记
B.理论上，35S标记组沉淀物无放射性，可推测T2噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌
C.子代噬菌体只有部分具有放射性，说明DNA不是半保留复制
D.若侵染的大肠杆菌被32P标记，则子代噬菌体的DNA和蛋白质均具有放射性
三、填空题
21．关于DNA是遗传物质的实验推测，科学家们找到了很多直接或者间接证据，并解决了很多技术难题，提出了科学的模型，请回答下列问题：
（1）格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，将R型活菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内，从死亡的小鼠体内可以分离到的细菌是______。
（2）艾弗里完成体外转化实验后，有学者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用”。利用S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型（这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的），有人设计了以下实验推翻该观点：R型菌+______（填“抗青霉素的S型DNA”或“普通S型DNA”）+青霉素→若出现______，则DNA有遗传作用。
（3）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中，不用同位素14C和18O标记的原因是______。
（4）实验中用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌（含31P），子代噬菌体的DNA分子中含有______（填“31P”“32P”或“31P和32P”），原因是______。若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，培养适宜时间，离心后试管中的放射性主要存在于______（填“上清液”或“沉淀物”）。
22．噬菌体是一类以细菌为宿主细胞的病毒。根据所学知识，回答下列问题：
（1）为探究某噬菌体遗传物质的类型，研究小组对其碱基进行解题思路，结果如下表。
碱基种类 A G C T
碱基比例（%） 36 24 18 22
由表中信息可知，该噬菌体的遗传物质为______（填“单链RNA”“单链DNA”“双链RNA”或“双链DNA”），判断的理由是________________________。
（2）1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为材料，完成了下表中实验。
步骤 标记噬菌体 标记的T2噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养、步骤b、离心 现象
A组 用32P标记T2噬菌体 c
B组 用a标记T2噬菌体 放射性主要集中在上清液中
C组 用3H标记T2噬菌体 d
①实验过程中用32P标记T2噬菌体时，需要先______。
②表中的a和c分别为______、______。
③若步骤b未能充分进行，表中B组实验出现的偏差现象为______。
④若C组实验步骤正确，则现象d为______。
23．铁皮石解具有良好的药用和保健价值，但其资源渐危、价格昂贵。常见的石斛属植物有多种，市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石解。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______。解题思路四种碱基含量，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______（填“两条链”或“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______。已知铁皮石斛的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_____（填“是”或“不是”）铁皮石斛。该检测方法依据的原理是DNA具有_______性。
24．人类对遗传物质的探索经历了一个漫长而复杂的过程。在此过程中，少不了一些经典的科学实验，这些实验对最终结论的得出都有着不可磨灭的贡献。
（1）作为遗传物质，必须具备的特点有_______（答出2点）。
（2）格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，能从死亡的小鼠体内分离出S型菌和R型菌的组实验的处理是将_______注射到小鼠体内；艾弗里和他的同事进行肺炎链球菌转化实验时，利用_______原理对自变量进行控制。他们选用肺炎链球菌作为实验材料的优点有：_______（答出2点）。
（3）赫尔希和蔡斯进一步证明DNA才是真正的遗传物质。该实验包括4个步骤：①标记的T2噬菌体侵染未被标记的细菌；②35S和32P分别标记T2噬菌体;③放射性检测;④搅拌离心分离。该实验步骤的正确顺序是____。用35S可以标记噬菌体的蛋白质外壳，如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记？请简要说明步骤：______。
（4）噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要_____（填字母）。
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
（5）用35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质主要存在于____（填“上清液”或“沉淀物”）中，实际上会由于_______，导致沉淀物中含有少量的放射性，产生一定的误差。
25．某校生物兴趣小组的同学使用超轻黏土制作如图两种染色体模型，Ⅰ和Ⅱ表示一对常染色，Ⅲ和Ⅳ表示一对性染色体；图2中加入白色黏土模拟双链DNA均被15N完全标记后形成的染色体。回答下列问题：
（1）使用超轻黏土制作染色体属于构建______________模型，此外沃森和克里克制作的著名的______________也能直观表达认识对象的特征。
（2）根据图1展示，着丝粒：染色体：染色单体：核DNA=______________。若该模型模拟的个体产生了一个aXBYb的配子，原因可能是______________
（3）在活细胞中欲获得15N完全标记的DNA，需将有细胞周期的细胞置于含15N的培养基中进行连续培养，DNA复制的条件有____________。由于DNA复制的方式为____________，复制一次后得到的子代DNA标记情况为____________，复制n次后可筛选获得大量完全标记DNA。
（4）不考虑互换等，若某精原细胞中的染色体均如图2中被15N完全标记，将该细胞置于普通培养基中先进行一次有丝分裂再进行减数分裂。产生的精子中含15N的有________个。
参考答案
1．答案：A
解析：A、双链DNA分子加热变性过程是通过破坏双链之间的氢键而解旋，不会破坏磷酸二酯键，A正确；
B、A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，双链DNA分子中G、C含量越多，变性所需要的温度越高，B错误；
C、复性后DNA分子双链结构恢复，复性后DNA分子功能不变，C错误；
D、复性后的双链DNA分子按照反向平行方式盘旋成双螺旋结构，D错误。
故选A。
2．答案：C
解析：A、格里菲思没有设法将DNA与蛋白质分开，艾弗里在实验的不同组中分别加入不同酶以去除相应物质，遵循了实验设计中的减法原理， A错误；B、噬菌体侵染细菌的实验只证明了DNA是遗传物质，由于蛋白质没有注入细菌，所以无法证明蛋白质是否为遗传物质，B错误； C、沃森和克里克根据查哥夫的实验信息推测出DNA的两条链间碱基的配对方式，推算出DNA分子呈螺旋结构，用建构物理模型的方法研究DNA的结构，C正确； D、梅塞尔森和斯塔尔实验中用15N标记DNA，15N为稳定同位素，不具有放射性，D错误。
故选：C。
3．答案：C
解析：A、DNA分子复制时子链是从5'端向3'端延伸的，故图2中复制泡a端为子链的5'端，b端为3'端，A错误； B、子链的合成需要DNA聚合酶催化游离的脱氧核糖核苷酸连接到核苷酸链上，B错误； C、由图可知，复制泡中的每条子链都是部分连续合成、部分不连续合成的，C正确； D、由图可知，果蝇DNA分子复制具有双向边解旋边复制的特点，D错误。
故选：C。
4．答案：D
解析：A.图甲表示加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，初始只有获得R型菌，后出现S型菌出现的S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的，A正确；
B.35S标记物质为噬菌体的蛋白质外壳，在菌体侵染细菌时吸附在大肠杆菌细胞膜上，因此离心后其放射性主要分布在上清液中，上沉淀物中的放射性会很低，B正确；
C.噬菌体为病毒没有细胞结构，不能独立进行生命活动，因此图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶等，C正确;
D.观察图乙可得，噬菌体在侵染细菌时需要先吸附在细菌表面，再将噬菌体DNA注入到细菌，离心前搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开，D错误。
故选D。
5．答案：B
解析：因为乙试管中部分R型细菌转化为S型活细菌，说明乙试管中存在S型细菌的DNA，因此物质X不可能是DNA酶，因为DNA酶会水解DNA。
故选B。
6．答案：D
解析：A、对于豌豆而言，基因是有遗传效应的DNA片段，因此DNA分子的碱基数之和大于其上基因的碱基数之和，A正确； B、基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此一个DNA含有多个基因，一条染色体中可含1（DNA分子复制之前或着丝粒分裂之后）或2（DNA分子复制之后和着丝粒分裂之前）个DNA，因此一条染色体可含多个基因，B正确；C、一个染色体组含有控制生物性状的整套核基因，即携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息，C正确； D、豌豆是雌雄同体生物，不含性染色体，D错误。故选：D。
7．答案：C
解析：①TMV+烟叶，烟叶会感染TMV，表现出TMV病斑，①正确；②PIAMV+烟叶，烟叶会感染PIAMV，表现出PIAMV病斑，②错误；③TMV的蛋白质外壳+PIAMV的RNA+烟叶，由于遗传物质是RNA，所以烟叶会表现出PIAMV病斑，③错误；④PIAMV的蛋白质外壳+TMV的RNA+烟叶，因为遗传物质是TMV的RNA，所以烟叶会表现出TMV病斑，④正确。综上①④正确，C正确，ABD错误。故选C。
8．答案：D
解析：A、步骤①中、酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,A错误;B、步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B错误;C、步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,C错误;D、S型细菌有荚膜,菌落光滑,R型细菌无荚膜,菌落粗糙。步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,判断是否出现S型细菌,D正确。故选:D。
9．答案：B
解析：A、根据图示的接种实验并没有除去某种物质，可知，该实验没有采用“减法原理”控制自变量，A错误；
B、该实验的目的是探究肺炎链球菌的转化，其中对第4组的解题思路应以第1、2、3组为对照，来说明加热杀死的S型菌体中存在某种转化因子能使R型菌转化为S型菌，B正确；
C、该实验没有将加热杀死的S型菌的DNA与R型菌混合，因此不能证明加热杀死的S型菌的DNA使R型菌转化，C错误；
D、由于R型菌转化为的S型菌可稳定遗传，因此单独培养第4组的S型菌，后代多为S型菌，D错误。
故选B。
10．答案：B
解析：A、图示为DNA复制过程，发生在细胞分裂前的间期，A正确；
B、图示为DNA复制过程，该过程以DNA两条链作为模板进行半保留复制，B错误；
C、根据图示可知，甲酶能使双链打开，为解旋酶，乙酶能催化子链合成，为DNA聚合酶，C正确；
D、根据左图可知，DNA复制为多起点复制，这可提高DNA复制的效率，D正确。
故选B。
11．答案：A
解析：A、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，A错误；
B、沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型是建立在DNA以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链的基础上，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C，4种碱基，B正确；
C、富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱可说明DNA是螺旋结构，为模型构建提供了重要依据，C正确；
D、查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，为模型构建提供依据，D正确。
故选A。
12．答案：（1）D；（2）C
解析：（1）A、噬菌体是病毒，不含核糖体，A错误；B、搅拌的目的是使噬菌体与大肠杆菌分离，B错误C、噬菌体侵染细菌实验由于完全实现了DNA和蛋白质的分离，故能充分证明DNA是遗传物质，C错误；D、噬菌体与细菌混合培养的时间过长会导致细菌裂解，子代噬菌体释放，影响实验结果，因此，噬菌体与细菌混合培养的时间并不是越长越好，D正确。故选D。
（2）A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生存，因此不能用培养基直接培养噬菌体，A错误；B、蛋白质的元素组成是C、H、O、N、S，DNA的元素组成是C、H、O、N、P，因此，32P标记的是噬菌体的DNA成分，B错误；C、32P标记的T2噬菌体的DNA分子，故正确操作后放射性主要集中在沉淀物中，即上清液中放射性很低，而沉淀物中的放射性很高，C正确；D、32P标记的是亲代噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时只有DNA进入并作为模板控制子代噬菌体合成，而合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供，根据DNA半保留复制特点，其子代少部分子代噬菌体含32P，D错误。故选C。
13．答案：B
解析：
14．答案：C
解析：依据碱基互补配对原则，腺嘌呤数等于胸腺嘧啶数，胞嘧啶数等于鸟嘌呤数，故在模型中腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和，C正确
15．答案：D
解析：A、互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G+C占47%，则另一条链的G+C也占47%，A+T占1-47%=53%，A错误；B、双链DNA中GC碱基对占比越高，DNA热变性温度越高，B错误；C、DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误；D、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，D正确。故选D。
16．答案：ABC
解析：A、结合图示可以看出，DNA复制具有边解旋边复制的特点，A正确；B、结合图示可以看出，rep蛋白能断开A与T、C与G之间形成的氢键，担负解旋酶的作用，B正确；C、单链结合蛋白与解旋的DNA单链结合，可防止单链之间重新螺结合，对DNA新链的形成有利，C正确；D、子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成形成，D错误。故选ABC。
17．答案：ABD
解析：A、SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制，A正确；B、过程④新合成DNA子链时可从切口产生的3′末端直接延伸，不需要引物，B正确；C、从图中可知，过程⑥得到的单链环状DNA仍然是原模板DNA分子，C错误；D、M13噬菌体DNA是单链DNA，嘌呤碱基不一定等于嘧啶碱基，D正确。故选ABD。
18．答案：ABD
解析：A、R型细菌的菌体没有多糖类荚膜，不会导致小鼠死亡，S型细菌的菌体有多糖类荚膜，会导致小鼠死亡，由此推测，格里菲思实验中小鼠死亡可能与S型活细菌产生的荚膜有关，A正确；
B、格里菲思的实验证明了存在“转化因子”会导致R型活细转化为S型活细菌，格里菲思未证明X基因导致R型活细转化为S型活细菌，B正确；
C、R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因重组，并没有发生基因的自由组合，C错误；
D、将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合注入小鼠甲获得小鼠乙，只有S型活细菌能存活，加热致死的R型细菌不能存活，因此从小鼠乙中提取肺炎链球菌为S型活细菌，S型活细菌在培养基上是光滑的菌落，D正确。
故选ABD。
19．答案：AD
解析：A、1和3的自变量为是否具有ga1U基因，2和4形成的自变量为是否转入ga1U基因，它们之间形成对照，根据实验结果能推测该基因的作用，实验过程中分别利用“减法”、“加法”原理控制自变量，A正确；
B、为验证galU的丢失是导致PAlr耐受噬菌体的原因，可分为4组，第1组用PA1+噬菌体处理，第2组用③PAlr+噬菌体处理，第3组敲除galU后，用PA1+噬菌体处理，第4组用导入galU基因的PAlr+噬菌体处理，然后在相同的固体培养基上培养，据此可知，Ⅰ处应为“PA1r+噬菌体”，噬菌体不能利用PA1r的原料合成自身的核酸，B错误；
C、结合B项解题思路可知，Ⅱ处应为“导入galU基因的PAlr+噬菌体”，Ⅲ处应为“有噬菌斑”，C错误；
D、在噬菌体的感染下，没有galU基因的个体被噬菌体感染的机会下降，因而具有生存和繁殖的优势，D正确。
故选AD。
20．答案：B
解析：A、35S标记噬菌体蛋白质外壳中氨基酸残基的R基，32P标记T2噬菌体DNA的磷酸基团，A错误；
B、论上，35S标记组沉淀物无放射性，而35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，所以可以推测T2噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌，B正确；
C、子代噬菌体只有部分具有放射性，是由于合成子代DNA的原料没有放射性，但不能说明DNA不是半保留复制，C错误；
D、噬菌体的蛋白质外壳几乎不含磷元素，所以若侵染的大肠杆菌被32P标记，则子代噬菌体的蛋白质不具有放射性，D错误。
故选B。
21．答案：（1）S型菌和R型菌
（2）抗青霉素的S型DNA；抗青霉素的S型菌
（3）T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素
（4）31P和32P；噬菌体的DNA（32P）进入细菌后，利用细菌中未标记的含31P的脱氧核苷酸为原料合成自身DNA；沉淀物
解析：（1）格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，将R型活菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内，部分R型活菌转化成S型菌，所以从死亡的小鼠体内可以分离到的细菌是S型菌和R型菌。
（2）想推翻该观点，即要证明DNA起遗传作用，且S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型（这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的），所以可以通过R型菌+抗青霉素的S型DNA+青霉素→若出现抗青霉素的S型菌，则DNA有遗传作用。
（3）对于共有的元素不能用同位素标记法，所以不用同位素14C和18O标记的原因是T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素。
（4）实验中用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌（含31P），由于DNA复制以含32P的DNA为母链，所以子代噬菌体的DNA分子中含有31P和32P，原因是噬菌体的DNA（32P）进入细菌后，利用细菌中未标记的含31P的脱氧核苷酸为原料合成自身DNA。若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，如果适时保温，噬菌体不释放出来，则放射性只存在于沉淀中，所以离心后试管中的放射性主要存在于沉淀物。
22．答案：（1）单链DNA；该噬菌体的核酸中含有DNA特有的碱基T（胸腺嘧啶），且嘌呤总数不等于嘧啶总数（或腺嘌呤的量不等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量不等于胞嘧啶的量）
（2）①用含32P的培养基培养大肠杆菌；②35S；放射性主要集中在沉淀物中 ③B组的沉淀物中放射性偏高 ④上清液和沉淀物中均有放射性
解析：（1）由表中信息可知，该噬菌体的遗传物质为单链DNA，判断的理由是该噬菌体的核酸中含有DNA特有的碱基T（胸腺嘧啶），且嘌呤总数不等于嘧啶总数（或腺嘌呤的量不等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量不等于胞嘧啶的量）
（2）①实验过程中用32P标记T2噬菌体时，需要先用含32P的培养基培养大肠杆菌。
②表中的a和c分别为35S、放射性主要集中在沉淀物中。
③若步骤b未能充分进行，表中B组实验出现的偏差现象为B组的沉淀物中放射性偏高。
④若C组实验步骤正确，则现象d为上清液和沉淀物中均有放射性。
23．答案：（1）U；一条单链
（2）1、3、4
（3）根据题中信息，无法确定样品2的matK基因的碱基序列与铁皮石斛的matK基因的碱基序列是否一致不是；多样性和特异
解析：（1）DNA中不含碱基U。根据表格中A与T的含量不相等，C与G的含量不相等可知，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的matK基因中各个碱基的含量均与铁皮石斛matK基因有所区别，故推测1、3、4均为假冒品。
（3）样品2的matK基因中各个碱基的含量与铁皮石斛matK基因的相同，但由于二者的碱基排列顺序可能不同，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。
24．答案：（1）能够储存遗传信息：可以准确复制，并传递给下一代：结构比较稳定等（任答2点即可）
（2）R型活菌与加热致死的S型菌的混合液；减法；个体小，结构简单，易于观察因遗传物质改变导致的结构与功能变化：繁殖快
（3）②①④③；先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用含35S的大肠杆菌培养噬菌体
（4）C
（5）上清液；搅拌不充分
解析：（1）作为遗传物质至少应具备以下几个特点：能够精确的自我复制；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定；等等。
（2）格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，给小鼠注射R型活菌与加热致死的S型菌的混合液，一段时间后，小鼠死亡，从死亡的小鼠体内能分离出S型活菌，同时也能分离出R型活菌；艾弗里和他的同事所做的体外转化实验中，每个实验组加入特定的酶除去某一特定物质，从而得出DNA是遗传物质，该过程利用了减法原理对自变量进行控制。选用肺炎链球菌作为实验材料的优，点有：肺炎链球菌是原核生物，个体很小，结构简单，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；而且其繁殖快，短时间内可大量繁殖。
（3）赫尔希和蔡斯用同位素标记法进行了噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，该实验的步骤是：②35S和32P分别标记T2噬菌体→①标记的T2噬菌体侵染未被标记的细菌→④搅拌离心分离→③放射性检测。由于病毒必须寄生在活细胞中才能生存，因此对噬菌体的蛋白质外壳进行标记要先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用含32S的大肠杆菌培养噬菌体。
（4）噬菌体侵染细菌之后，会在自身遗传物质DNA的作用下，利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分，因此合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA和细菌的氨基酸。故选C。
（5）35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，经过搅拌离心后分布在上清液中，因此，用35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质主要存在于上清液中；理论上离心之后沉淀物中不含有放射性，但实际上会由于搅拌不充分等导致部分噬菌体未能与细菌分离，从而导致沉淀物中含有少量的放射性，产生一定的误差。
25．答案：（1）物理；DNA双螺旋结构（模型）
（2）1：1：2：2；减数分裂Ⅰ后期，Ⅲ和Ⅳ（X和Y染色体）进入细胞同一极
（3）模板、能量、酶、原料；半保留复制DNA两条链中一条含N标记，一条不含
（4）8
解析：(1)生物学研究中,人们时常会构建模型,模型的形式很多,包括物理模型、概念模型和数学模型。以实物或者图画的形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,使用超轻黏土制作染色体属于构建物理模型,沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋模型也属于构建物理模型。
(2)图1中同源染色体联会,表示减数第一次分裂前期,着丝粒:染色体:染色单体:核DNA=1:1:2:2。I和Ⅱ表示一对常染色体,Ⅲ和Ⅳ表示一对性染色体,若该模型模拟的个体产生了一个axBYb的配子,原因可能是减数分裂I后期,同源染色体Ⅲ和IⅣ(X和Y染色体)进入细胞同一极导致的。
(3)DNA复制的条件有:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶。由于DNA的半保留复制,需将有细胞周期的细胞置于含15N的培养基中进行连续培养,复制制一次后,DNA两条链中一条含15N标记,一条不含15N标记。
(4)若某精原细胞中的染色体被15N完全标记,将该细胞置于(含14N)普通培养基中先进行一次有丝分裂产生两个细胞,再进行减数分裂产生8个精子。

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