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第3章 基因的本质
[分值：100分]
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共40分)
1．用32P标记S型肺炎链球菌的DNA,35S标记其蛋白质，将其加热致死，并与未被标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内。一段时间后，从死亡的小鼠体内提取到活的S型细菌和R型细菌。下列有关元素分布的分析，最可能的情况是(　　)
A．部分S型细菌含有32P，不含35S
B．部分R型细菌含有32P和35S
C．所有S型细菌都含有32P，不含35S
D．所有R型细菌都含有35S，不含32P
2．枯草芽孢杆菌有能合成组氨酸(His＋)和不能合成组氨酸(His－)两种类型。将His＋菌株的细胞提取液去除掉绝大部分蛋白质、糖类后用酶处理，再将处理后的提取液加入His－菌株的培养液中，一段时间后获得了His＋菌株。上述酶不可能是(　　)
A．RNA酶 B．DNA酶
C．蛋白酶 D．组氨酸合成酶
3．(2025·扬州高一期中)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是(　　)
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．摩尔根使用假说—演绎法证明了基因位于染色体上
C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验说明了DNA是主要的遗传物质
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明了病毒的遗传物质都是RNA
4．(2025·龙岩高一期中)某科研小组进行噬菌体侵染细菌实验，分别用35S和32P标记的噬菌体侵染细菌，以下为部分操作步骤如图甲，经搅拌、离心后的检测放射性强度的实验数据如图乙，下列叙述正确的是(　　)
A．用含35S的培养基培养可获得被35S标记的噬菌体
B．图甲实验结果证明了蛋白质不是噬菌体的遗传物质
C．噬菌体侵染细菌后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要细菌的DNA及其氨基酸
D．图乙中搅拌4 min后，上清液32P含量为30%左右是因为混合培养时间过短
5．烟草花叶病毒侵染烟草的实验如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．烟草花叶病毒中的核苷酸有8种
B．图中a型后代的外壳是蛋白质b
C．若用DNA酶处理该病毒，会使其失去感染力
D．该实验证明RNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
6．20世纪开始，科学家不断通过实验探究遗传物质的本质，使生物学研究进入分子生物学领域，其中最具有代表性的有格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯等人所做的经典实验，下列叙述正确的是(　　)
A．格里菲思提出S型细菌体内有“转化因子”的实验推论，理由是DNA是亲子代之间保持连续的物质
B．艾弗里利用减法原理，依据实验中“只有加入DNA酶不能使R型细菌转化为S型细菌”得出DNA是转化因子的结论
C．赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，采用同位素标记法和对比实验法，证明了DNA是主要的遗传物质
D．科学家从烟草花叶病毒中提取出的RNA能使烟草感染病毒，提出某些病毒的遗传物质是RNA，从而说明细胞的遗传物质主要是DNA
7.(2025·南阳高一期中)如图为某DNA片段的结构模式图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．该DNA有两个游离的磷酸基团与5′－C相连
B．①③为嘌呤碱基，②④为嘧啶碱基，⑧排列在内侧
C．⑦的种类与④⑤相关，⑤排列在外侧构成基本骨架
D．⑨可连接DNA单链中相邻的脱氧核苷酸
8．(2025·柳州高一期中)研究发现，某噬菌体的环状DNA中不存在碱基A，而是完全被一种新的碱基——二氨基嘌呤(碱基Z)所替换。下列关于该噬菌体的叙述，错误的是(　　)
A．增殖过程包括：吸附、注入、合成、组装和释放
B．体内的DNA分子中含有四种碱基，且Z与T配对
C．体内DNA中的每个脱氧核糖均和两个磷酸分子相连
D．该噬菌体侵染细菌后，DNA以全保留的特点进行复制
9．某一个双链DNA分子的一条链上的鸟嘌呤与胞嘧啶之和占DNA全部碱基数的19%，胸腺嘧啶占该链碱基数的20%，则相对应的另一条链上的胸腺嘧啶占DNA全部碱基数的(　　)
A．20% B．21% C．40% D．42%
10．(2025·邵阳高一期中)如图为DNA复制过程示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．该过程需要的原料是脱氧核糖核苷酸
B．②和④是DNA复制的两条模板链
C．DNA复制的过程是边解旋边复制
D．DNA复制的方式是半保留复制
11．关于DNA及其复制，下列相关说法不正确的是(　　)
A．某DNA分子含有m对碱基，其中含有n个G，该DNA分子复制3次，其需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸7(m－n)个
B．洋葱根尖细胞中能发生DNA复制的场所有细胞核、线粒体
C．DNA分子中的每个磷酸基团均连接着两个脱氧核糖和一个碱基
D．某基因的一条链被15N标记后放在没有标记的环境中培养复制n次后，含15N标记的DNA∶不含15N标记的DNA＝1∶(2n－1)
12．正常情况下，DNA分子在细胞内复制时，双螺旋解开后会产生一段单链区；单链结合蛋白(SSB)，又称DNA结合蛋白能很快地与单链结合，防止解旋的单链重新配对，而使DNA呈伸展状态，SSB在复制过程中可以重复利用。下列有关叙述正确的是(　　)
A．SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
B．SSB与单链的结合不利于DNA复制
C．SSB与DNA单链既可结合也可分开
D．SSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则
13.(2025·张掖高一期中)DNA半保留复制过程中在复制起始点处形成的“Y”字形结构称为复制叉。某DNA分子复制的过程如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．解旋酶可结合在复制叉的部位
B．DNA聚合酶催化新合成的子链中氢键的形成
C．前导链和后随链的延伸方向都是5′→3′
D．真核生物DNA复制过程中形成多个复制叉可加快复制的速率
14．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶的作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的5′－GTACATACTTC－3′的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有(　　)
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
15．(2025·南宁高一阶段检测)M13噬菌体和T2噬菌体的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链环状结构，鸟嘌呤约占全部碱基的20%，后者的DNA为双链环状结构，鸟嘌呤占全部碱基的24%。下列叙述正确的是(　　)
A．M13噬菌体中胞嘧啶一定占全部碱基的20%
B．M13噬菌体的DNA复制过程需要的模板、原料等都来自宿主细胞
C．T2噬菌体DNA分子先解旋完毕才开始复制
D．T2噬菌体DNA分子的嘌呤数量和嘧啶数量相等
16．(2025·菏泽高一期中)线粒体DNA是环状DNA分子，其复制时采用D环型复制。复制开始时，先在负链的起始位点解旋，然后以负链为模板，合成一条与其互补的新链，当负链复制达到一定程度，暴露出正链的复制起点，于是以正链为模板开始合成与其互补的新链，最后生成两个子代DNA双链分子，下列关于该过程叙述正确的是(　　)
A．复制过程不遵循半保留复制
B．两条子链的复制起点不同，是不同步合成的
C．合成子链时需要DNA聚合酶催化氢键的形成
D．可将其置于含有放射性标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基中以观察其复制过程
17．关于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，一些科学家认为“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”。同时代的生物学家从S型肺炎链球菌中分离出一种抗青霉素的突变型(抗—S，产生分解青霉素的酶)，提取它的DNA，将该DNA与对青霉素敏感的R型细菌(非抗—R)共同培养。结果发现，某些非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传，从而否定了一些科学家的错误认识。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　)
A．缺乏对照实验，所以不能支持艾弗里的结论
B．证明了DNA是遗传物质
C．实验巧妙地选用了抗青霉素这一性状作为观察指标
D．证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化
18．部分双链DNA的一条链上碱基序列为ATCTAGCGAT(命名为M)，由于DNA复制过程中出错，使得M变为了ATCTCGCGAT(命名为N)，其他部分及其互补链均未发生变化，则下列相关说法不正确的是(　　)
A．复制前该DNA片段含有的氢键数为24，以N为模板复制出的DNA片段热稳定性增强
B．碱基改变之前，该DNA片段复制3次，共需要消耗腺嘌呤42个
C．出错后的DNA片段经过n次复制，突变位点为C—G的DNA占1/2
D．以N为模板复制出的DNA片段中C所占比例为30%，且该片段中嘧啶的比例增加
19．含15N标记的某双链DNA分子含有200个碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的30%，其中的一条链上腺嘌呤有20个。下列叙述错误的是(　　)
A．该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种
B．该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
C．该DNA分子连续复制2次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸420个
D．该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次，含15N标记的DNA分子占25%
20．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是(　　)
A．一个基因含多个脱氧核苷酸，脱氧核苷酸的排列顺序决定基因的特异性
B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上只含一个基因
C．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的都是两个磷酸基团和一个碱基
D．原核生物的染色体主要由DNA和蛋白质组成
二、非选择题(本题包括4小题，共60分)
21．(每空1分，共10分)(2025·南阳高一期中)M13噬菌体是一种丝状噬菌体，只侵染某些特定的大肠杆菌。研究人员用M13噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”，分别用35S、32P和3H标记M13噬菌体，然后用被标记的M13噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，所得放射性情况如图1；某组实验的上清液放射性强度随保温时间的变化曲线如图2所示。回答下列问题：
(1)研究人员用32P和35S分别标记M13噬菌体的________和________，而不是标记在同一噬菌体上，这样设计的目的是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验①说明M13噬菌体的________没有进入细菌体内；实验②说明M13噬菌体的________进入到细菌体内。实验③的放射性结果________(填“能”或“不能”)说明M13噬菌体的遗传物质是DNA，理由是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图2实验中上清液的放射性主要来自M13噬菌体的________。保温时间过长，上清液放射性强度升高与____________有关。保温时间适宜的情况下，若图2实验搅拌时间过短，____________(填“影响”或“基本不影响”)上清液的放射性强度。
22．(18分)(2025·长沙高一期中)如图表示某种真核生物DNA片段的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙)，请回答下列问题：
(1)图甲中④全称是____________________，它是组成________(填“T2噬菌体”或“烟草花叶病毒”)遗传物质的基本单位。
(2)体内DNA复制时，催化图甲中⑩形成的酶是__________，催化图甲中⑨断裂需要的酶是__________。
(3)图乙过程为__________，DNA独特的________结构为该过程提供了精确的模板，并通过__________保证了该过程能准确进行。
(4)图乙过程发生的场所为________________。
(5)若在图甲中DNA分子的一条链上，腺嘌呤与鸟嘌呤的数目之比为1∶3，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胞嘧啶占该链碱基数目的比例是__________。
23．(16分)病毒的核酸包括双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA等不同类型。某研究小组通过一系列实验确定新型动物病毒X的核酸类型。请回答下列问题：
(1)(10分)用放射性同位素标记的方法，探究病毒X是DNA病毒还是RNA病毒。
①实验思路：设置两组实验，将____________分别培养在含有放射性标记的____________(记为甲组)和____________(记为乙组)的培养基中，然后分别接种病毒X。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
②预期结果：若____________________________________________________，则病毒X为DNA病毒；反之为RNA病毒。
(2)(6分)对病毒X进行碱基分析，结果如表所示：
碱基种类 A C G T
碱基比例/% 36 24 18 22
据上表可判断，病毒X的核酸类型是__________，理由是_____________________
________________________________________________________________________。
24．(16分)(2025·厦门高一期中)关于DNA分子的复制方式主要有两种假说，如图1所示。科学家运用离心、DNA紫外光吸收光谱等方法对此进行研究，实验基本操作及结果如图，请回答下列问题：
(1)将大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液(图2A)中培养一段时间，使大肠杆菌繁殖多代(大肠杆菌约20分钟繁殖一代)。培养液中的N可被大肠杆菌用于合成________________，进一步作为DNA复制的原料。此外，DNA复制还需要模板、能量、____________酶、____________酶等条件。
(2)从上述培养液中取部分菌液，提取大肠杆菌DNA(图2A)。经离心后，测定溶液的紫外光吸收光谱，结果如图3a所示，峰值出现在离心管的P处。该步骤的目的是______
________________________________________________________________________。
(注：紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多。)
(3)将上述培养的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中继续培养(图2B)。在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取大肠杆菌DNA，经离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图3中b、c、d所示。
①若全保留复制这一假说成立，则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点P的关系为________。
A．峰值个数为1，峰值出现在Q点的位置
B．峰值个数为1，峰值出现在P点的位置
C．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点上方
D．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点的位置
②现有实验结果________(填“可以”或“不可以”)否定全保留复制假说。
(4)科学家继续测定了大肠杆菌在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟时的紫外光吸收光谱。若半保留复制假说成立，则40分钟时的紫外吸收光谱结果如何？请在图4e框中绘制相应的预期结果。
(5)含有100个碱基的某DNA分子片段，内有30个鸟嘌呤。若该DNA分子连续复制2次，则需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个。
第3章 基因的本质
[分值：100分]
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共40分)
1．用32P标记S型肺炎链球菌的DNA,35S标记其蛋白质，将其加热致死，并与未被标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内。一段时间后，从死亡的小鼠体内提取到活的S型细菌和R型细菌。下列有关元素分布的分析，最可能的情况是(　　)
A．部分S型细菌含有32P，不含35S
B．部分R型细菌含有32P和35S
C．所有S型细菌都含有32P，不含35S
D．所有R型细菌都含有35S，不含32P
答案　A
解析　由于加热致死的S型细菌与未被标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内，能进入R型细菌起转化作用的是32P标记的DNA，而失去活性的蛋白质不能进入细菌，所以加热致死的S型细菌的DNA进入R型活细菌将其转化为S型活细菌，因此提取到的活的S型细菌部分含有32P，全部不含35S，故选A。
2．枯草芽孢杆菌有能合成组氨酸(His＋)和不能合成组氨酸(His－)两种类型。将His＋菌株的细胞提取液去除掉绝大部分蛋白质、糖类后用酶处理，再将处理后的提取液加入His－菌株的培养液中，一段时间后获得了His＋菌株。上述酶不可能是(　　)
A．RNA酶 B．DNA酶
C．蛋白酶 D．组氨酸合成酶
答案　B
解析　由题意分析可知，获得的枯草芽孢杆菌中含有能够控制合成组氨酸的基因，因此该物质为DNA，则加入的酶不能是DNA酶，B符合题意。
3．(2025·扬州高一期中)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是(　　)
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．摩尔根使用假说—演绎法证明了基因位于染色体上
C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验说明了DNA是主要的遗传物质
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明了病毒的遗传物质都是RNA
答案　B
解析　孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传因子并证实了其传递规律，但他并没有证实遗传因子的化学本质，A错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验，只能说明DNA是遗传物质，“DNA是主要的遗传物质”这一结论是综合多个实验和生物界的遗传物质情况得出的，C错误；烟草花叶病毒感染烟草实验，只能表明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能代表所有病毒的遗传物质都是RNA，D错误。
4．(2025·龙岩高一期中)某科研小组进行噬菌体侵染细菌实验，分别用35S和32P标记的噬菌体侵染细菌，以下为部分操作步骤如图甲，经搅拌、离心后的检测放射性强度的实验数据如图乙，下列叙述正确的是(　　)
A．用含35S的培养基培养可获得被35S标记的噬菌体
B．图甲实验结果证明了蛋白质不是噬菌体的遗传物质
C．噬菌体侵染细菌后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要细菌的DNA及其氨基酸
D．图乙中搅拌4 min后，上清液32P含量为30%左右是因为混合培养时间过短
答案　D
解析　噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立在培养基上生存，必须寄生在活细胞中才能生存和繁殖，A错误；仅从该图实验结果不能证明蛋白质不是噬菌体的遗传物质，因为该实验没有单独研究蛋白质在遗传过程中的作用，B错误；噬菌体侵染细菌后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA作为模板，细菌的氨基酸作为原料，C错误；图乙中搅拌4 min后，上清液32P含量为30%左右，是因为混合培养时间过短，部分被32P标记的噬菌体还没有侵染细菌细胞内，经搅拌、离心后出现在上清液中，D正确。
5．烟草花叶病毒侵染烟草的实验如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．烟草花叶病毒中的核苷酸有8种
B．图中a型后代的外壳是蛋白质b
C．若用DNA酶处理该病毒，会使其失去感染力
D．该实验证明RNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
答案　D
解析　烟草花叶病毒中的核酸是RNA，其中的核苷酸共有4种，A错误；图中a型后代的RNA来自a，故其蛋白质外壳是a，B错误；该病毒的遗传物质是RNA，酶具有专一性，故若用DNA酶处理该病毒，不会使其失去感染力，C错误；该实验的子代与提供RNA的亲本相同，证明RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，D正确。
6．20世纪开始，科学家不断通过实验探究遗传物质的本质，使生物学研究进入分子生物学领域，其中最具有代表性的有格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯等人所做的经典实验，下列叙述正确的是(　　)
A．格里菲思提出S型细菌体内有“转化因子”的实验推论，理由是DNA是亲子代之间保持连续的物质
B．艾弗里利用减法原理，依据实验中“只有加入DNA酶不能使R型细菌转化为S型细菌”得出DNA是转化因子的结论
C．赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，采用同位素标记法和对比实验法，证明了DNA是主要的遗传物质
D．科学家从烟草花叶病毒中提取出的RNA能使烟草感染病毒，提出某些病毒的遗传物质是RNA，从而说明细胞的遗传物质主要是DNA
答案　B
解析　格里菲思提出S型细菌体内有“转化因子”的实验推论，理由是加热致死的S型细菌与R型细菌混合后出现了活的S型细菌，A错误；赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，采用同位素标记法和对比实验法，证明DNA是遗传物质，但是没有证明DNA是主要的遗传物质，C错误；细胞生物的遗传物质是DNA，D错误。
7.(2025·南阳高一期中)如图为某DNA片段的结构模式图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．该DNA有两个游离的磷酸基团与5′－C相连
B．①③为嘌呤碱基，②④为嘧啶碱基，⑧排列在内侧
C．⑦的种类与④⑤相关，⑤排列在外侧构成基本骨架
D．⑨可连接DNA单链中相邻的脱氧核苷酸
答案　A
解析　①为胞嘧啶，②为腺嘌呤，③为鸟嘌呤，④为胸腺嘧啶，B错误；⑦的种类与④⑤有关，⑤脱氧核糖和⑥磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架，C错误；⑨为氢键，连接的是碱基对，D错误。
8．(2025·柳州高一期中)研究发现，某噬菌体的环状DNA中不存在碱基A，而是完全被一种新的碱基——二氨基嘌呤(碱基Z)所替换。下列关于该噬菌体的叙述，错误的是(　　)
A．增殖过程包括：吸附、注入、合成、组装和释放
B．体内的DNA分子中含有四种碱基，且Z与T配对
C．体内DNA中的每个脱氧核糖均和两个磷酸分子相连
D．该噬菌体侵染细菌后，DNA以全保留的特点进行复制
答案　D
解析　DNA分子复制的特点是半保留复制，D错误。
9．某一个双链DNA分子的一条链上的鸟嘌呤与胞嘧啶之和占DNA全部碱基数的19%，胸腺嘧啶占该链碱基数的20%，则相对应的另一条链上的胸腺嘧啶占DNA全部碱基数的(　　)
A．20% B．21% C．40% D．42%
答案　B
解析　由题意“某一个双链DNA分子的一条链上的鸟嘌呤与胞嘧啶之和占DNA全部碱基数的19%”可知，双链DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占DNA全部碱基数的38%，因此该链上的G＋C占38%，又因为T占20%，则A＝100%－38%－20%＝42%，由此可知另一条链上的T占另一条链碱基数的42%，则占整个DNA分子全部碱基数的21%。
10．(2025·邵阳高一期中)如图为DNA复制过程示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．该过程需要的原料是脱氧核糖核苷酸
B．②和④是DNA复制的两条模板链
C．DNA复制的过程是边解旋边复制
D．DNA复制的方式是半保留复制
答案　B
解析　由图可知，①和③是DNA复制的两条模板链，②和④为新合成的子链，B错误。
11．关于DNA及其复制，下列相关说法不正确的是(　　)
A．某DNA分子含有m对碱基，其中含有n个G，该DNA分子复制3次，其需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸7(m－n)个
B．洋葱根尖细胞中能发生DNA复制的场所有细胞核、线粒体
C．DNA分子中的每个磷酸基团均连接着两个脱氧核糖和一个碱基
D．某基因的一条链被15N标记后放在没有标记的环境中培养复制n次后，含15N标记的DNA∶不含15N标记的DNA＝1∶(2n－1)
答案　C
解析　DNA分子中的每条链的5′端的磷酸基团只连接一个脱氧核糖，磷酸基团不与碱基直接相连，C错误。
12．正常情况下，DNA分子在细胞内复制时，双螺旋解开后会产生一段单链区；单链结合蛋白(SSB)，又称DNA结合蛋白能很快地与单链结合，防止解旋的单链重新配对，而使DNA呈伸展状态，SSB在复制过程中可以重复利用。下列有关叙述正确的是(　　)
A．SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
B．SSB与单链的结合不利于DNA复制
C．SSB与DNA单链既可结合也可分开
D．SSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则
答案　C
解析　根据题干信息“双螺旋解开后会产生一段单链区，SSB能很快地与单链结合”可知，SSB不是解旋酶，A错误；根据题干信息可知，SSB与单链结合，防止解旋的单链重新配对，而使DNA呈伸展状态，将利于DNA复制，B错误；根据题干信息可知，SSB在复制过程中可以重复利用，说明SSB与DNA单链既可结合也可分开，C正确；根据题干信息可知，SSB是一种DNA结合蛋白(不含有碱基)，故与单链(DNA)的结合不遵循碱基互补配对原则，D错误。
13.(2025·张掖高一期中)DNA半保留复制过程中在复制起始点处形成的“Y”字形结构称为复制叉。某DNA分子复制的过程如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．解旋酶可结合在复制叉的部位
B．DNA聚合酶催化新合成的子链中氢键的形成
C．前导链和后随链的延伸方向都是5′→3′
D．真核生物DNA复制过程中形成多个复制叉可加快复制的速率
答案　B
解析　在DNA复制过程中DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键，B错误。
14．双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶的作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的5′－GTACATACTTC－3′的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有(　　)
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
答案　C
解析　现在提供足够的胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸，单链模板为3′－CTTCATACATG－5′，则根据碱基互补配对原则，合成的子链为GAAGT/GAAGTAT/GAAGTATGT/GAAGTATGTAC，共4种长度的DNA片段，C正确。
15．(2025·南宁高一阶段检测)M13噬菌体和T2噬菌体的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链环状结构，鸟嘌呤约占全部碱基的20%，后者的DNA为双链环状结构，鸟嘌呤占全部碱基的24%。下列叙述正确的是(　　)
A．M13噬菌体中胞嘧啶一定占全部碱基的20%
B．M13噬菌体的DNA复制过程需要的模板、原料等都来自宿主细胞
C．T2噬菌体DNA分子先解旋完毕才开始复制
D．T2噬菌体DNA分子的嘌呤数量和嘧啶数量相等
答案　D
解析　M13噬菌体为单链DNA，细胞中不同碱基的数目只能被检测出来，无法计算出具体比例，A错误；M13噬菌体的DNA复制过程需要的模板由M13噬菌体提供，原料则来自宿主细胞，B错误；T2噬菌体DNA分子边解旋边复制，C错误；T2噬菌体的DNA为双链结构，含有A－T、G－C碱基对，所以嘌呤(A＋G)数量和嘧啶(T＋C)数量相等，D正确。
16．(2025·菏泽高一期中)线粒体DNA是环状DNA分子，其复制时采用D环型复制。复制开始时，先在负链的起始位点解旋，然后以负链为模板，合成一条与其互补的新链，当负链复制达到一定程度，暴露出正链的复制起点，于是以正链为模板开始合成与其互补的新链，最后生成两个子代DNA双链分子，下列关于该过程叙述正确的是(　　)
A．复制过程不遵循半保留复制
B．两条子链的复制起点不同，是不同步合成的
C．合成子链时需要DNA聚合酶催化氢键的形成
D．可将其置于含有放射性标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基中以观察其复制过程
答案　B
解析　依据题干信息，复制开始时，先在负链的起始位点解旋，然后以负链为模板，合成一条与其互补的新链，当负链复制达到一定程度，暴露出正链的复制起点，于是以正链为模板开始合成与其互补的新链，说明复制过程遵循半保留复制，同时也表明，两条子链的复制起点不同，是不同步合成的，A错误，B正确；合成子链时需要DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，C错误；DNA的复制需要脱氧核苷酸为原料，D错误。
17．关于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，一些科学家认为“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”。同时代的生物学家从S型肺炎链球菌中分离出一种抗青霉素的突变型(抗—S，产生分解青霉素的酶)，提取它的DNA，将该DNA与对青霉素敏感的R型细菌(非抗—R)共同培养。结果发现，某些非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传，从而否定了一些科学家的错误认识。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　)
A．缺乏对照实验，所以不能支持艾弗里的结论
B．证明了DNA是遗传物质
C．实验巧妙地选用了抗青霉素这一性状作为观察指标
D．证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化
答案　A
解析　将DNA与对青霉素敏感的R型细菌(非抗—R)共同培养，非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传，说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，能支持艾弗里的结论，A错误；根据题干信息，实验选用了抗青霉素这一性状作为观察指标，从而可以判断非抗—R型细菌是否发生了转化，C正确；青霉素抗性与荚膜形成无关，证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化，D正确。
18．部分双链DNA的一条链上碱基序列为ATCTAGCGAT(命名为M)，由于DNA复制过程中出错，使得M变为了ATCTCGCGAT(命名为N)，其他部分及其互补链均未发生变化，则下列相关说法不正确的是(　　)
A．复制前该DNA片段含有的氢键数为24，以N为模板复制出的DNA片段热稳定性增强
B．碱基改变之前，该DNA片段复制3次，共需要消耗腺嘌呤42个
C．出错后的DNA片段经过n次复制，突变位点为C—G的DNA占1/2
D．以N为模板复制出的DNA片段中C所占比例为30%，且该片段中嘧啶的比例增加
答案　D
解析　以N为模板复制出的DNA片段，C的比例为5÷20×100%＝25%，且双链DNA片段中嘌呤和嘧啶数量一定相等，D错误。
19．含15N标记的某双链DNA分子含有200个碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的30%，其中的一条链上腺嘌呤有20个。下列叙述错误的是(　　)
A．该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种
B．该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7
C．该DNA分子连续复制2次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸420个
D．该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次，含15N标记的DNA分子占25%
答案　A
解析　该DNA分子含有200个碱基对，由于碱基比例确定，其碱基排列方式少于4200种，A错误；据题意分析可知，该双链DNA中，A和T的个数共为120，C和G的个数共为280，所以该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7，B正确；该DNA分子连续复制2次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(22－1)×140＝420(个)，C正确；该DNA分子在含14N的培养基上连续复制3次，得到8个DNA分子，根据DNA半保留复制的特点，其中只有2个DNA分子的一条链含14N，另一条链含15N，所以含15N标记的DNA分子占25%，D正确。
20．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是(　　)
A．一个基因含多个脱氧核苷酸，脱氧核苷酸的排列顺序决定基因的特异性
B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上只含一个基因
C．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的都是两个磷酸基团和一个碱基
D．原核生物的染色体主要由DNA和蛋白质组成
答案　A
解析　一个DNA分子上可含有成百上千个基因；在DNA分子结构中，除末端外，与脱氧核糖直接相连的一般都是两个磷酸基团和一个碱基；原核生物不含染色体。
二、非选择题(本题包括4小题，共60分)
21．(每空1分，共10分)(2025·南阳高一期中)M13噬菌体是一种丝状噬菌体，只侵染某些特定的大肠杆菌。研究人员用M13噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”，分别用35S、32P和3H标记M13噬菌体，然后用被标记的M13噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，所得放射性情况如图1；某组实验的上清液放射性强度随保温时间的变化曲线如图2所示。回答下列问题：
(1)研究人员用32P和35S分别标记M13噬菌体的________和________，而不是标记在同一噬菌体上，这样设计的目的是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验①说明M13噬菌体的________没有进入细菌体内；实验②说明M13噬菌体的________进入到细菌体内。实验③的放射性结果________(填“能”或“不能”)说明M13噬菌体的遗传物质是DNA，理由是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图2实验中上清液的放射性主要来自M13噬菌体的________。保温时间过长，上清液放射性强度升高与____________有关。保温时间适宜的情况下，若图2实验搅拌时间过短，____________(填“影响”或“基本不影响”)上清液的放射性强度。
答案　(1)DNA　蛋白质　分离DNA和蛋白质，单独观察其作用　(2)蛋白质　DNA　不能　3H同时标记了M13噬菌体的DNA和蛋白质，不能单独观察DNA和蛋白质的作用　(3)DNA　大肠杆菌裂解　基本不影响
解析　(1)根据两种物质的元素组成，研究人员用32P和35S分别标记M13噬菌体的DNA和蛋白质，而不是标记在同一噬菌体上，这样设计的目的是分离DNA和蛋白质，单独观察其作用。(2)实验①说明M13噬菌体的蛋白质没有进入细菌体内；实验②说明M13噬菌体的DNA进入到细菌体内。实验③的放射性结果不能说明M13噬菌体的遗传物质是DNA，理由是3H同时标记了M13噬菌体的DNA和蛋白质，不能单独观察DNA和蛋白质的作用。(3)图2实验中上清液的放射性主要来自M13噬菌体的DNA；保温时间过长，上清液放射性强度升高与大肠杆菌裂解有关；保温时间适宜的情况下，若图2实验搅拌时间过短，基本不影响上清液的放射性强度。
22．(18分)(2025·长沙高一期中)如图表示某种真核生物DNA片段的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙)，请回答下列问题：
(1)图甲中④全称是____________________，它是组成________(填“T2噬菌体”或“烟草花叶病毒”)遗传物质的基本单位。
(2)体内DNA复制时，催化图甲中⑩形成的酶是__________，催化图甲中⑨断裂需要的酶是__________。
(3)图乙过程为__________，DNA独特的________结构为该过程提供了精确的模板，并通过__________保证了该过程能准确进行。
(4)图乙过程发生的场所为________________。
(5)若在图甲中DNA分子的一条链上，腺嘌呤与鸟嘌呤的数目之比为1∶3，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胞嘧啶占该链碱基数目的比例是__________。
答案　(1)胞嘧啶脱氧核苷酸　T2噬菌体　(2)DNA聚合酶　解旋酶　(3)DNA复制　双螺旋　碱基互补配对　(4)细胞核、叶绿体、线粒体　(5)36%
解析　(5)若规定图甲中DNA分子的一条链为1链，另一条链为2链，根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，G1＝C2，T1＝A2，C1＝G2。由题意可知，A1∶G1＝1∶3，且(A1＋G1)/碱基总数＝24%，则(A1＋G1)/1链＝48%＝(T2＋C2)/2链，T2∶C2＝1∶3，所以C2/2链＝36%。
23．(16分)病毒的核酸包括双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA等不同类型。某研究小组通过一系列实验确定新型动物病毒X的核酸类型。请回答下列问题：
(1)(10分)用放射性同位素标记的方法，探究病毒X是DNA病毒还是RNA病毒。
①实验思路：设置两组实验，将____________分别培养在含有放射性标记的____________(记为甲组)和____________(记为乙组)的培养基中，然后分别接种病毒X。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
②预期结果：若____________________________________________________，则病毒X为DNA病毒；反之为RNA病毒。
(2)(6分)对病毒X进行碱基分析，结果如表所示：
碱基种类 A C G T
碱基比例/% 36 24 18 22
据上表可判断，病毒X的核酸类型是__________，理由是_____________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)①动物(宿主)细胞　胸腺嘧啶(T)　尿嘧啶(U)　②甲组收集的病毒含有放射性而乙组无放射性　(2)单链DNA　病毒X的核酸含有DNA特有碱基胸腺嘧啶(T)，且嘌呤总数不等于嘧啶总数[或腺嘌呤(A)的量不等于胸腺嘧啶(T)的量、鸟嘌呤(G)的量不等于胞嘧啶(C)的量]
24．(16分)(2025·厦门高一期中)关于DNA分子的复制方式主要有两种假说，如图1所示。科学家运用离心、DNA紫外光吸收光谱等方法对此进行研究，实验基本操作及结果如图，请回答下列问题：
(1)将大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液(图2A)中培养一段时间，使大肠杆菌繁殖多代(大肠杆菌约20分钟繁殖一代)。培养液中的N可被大肠杆菌用于合成________________，进一步作为DNA复制的原料。此外，DNA复制还需要模板、能量、____________酶、____________酶等条件。
(2)从上述培养液中取部分菌液，提取大肠杆菌DNA(图2A)。经离心后，测定溶液的紫外光吸收光谱，结果如图3a所示，峰值出现在离心管的P处。该步骤的目的是______
________________________________________________________________________。
(注：紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多。)
(3)将上述培养的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中继续培养(图2B)。在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取大肠杆菌DNA，经离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图3中b、c、d所示。
①若全保留复制这一假说成立，则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点P的关系为________。
A．峰值个数为1，峰值出现在Q点的位置
B．峰值个数为1，峰值出现在P点的位置
C．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点上方
D．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点的位置
②现有实验结果________(填“可以”或“不可以”)否定全保留复制假说。
(4)科学家继续测定了大肠杆菌在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟时的紫外光吸收光谱。若半保留复制假说成立，则40分钟时的紫外吸收光谱结果如何？请在图4e框中绘制相应的预期结果。
(5)含有100个碱基的某DNA分子片段，内有30个鸟嘌呤。若该DNA分子连续复制2次，则需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个。
答案　(1)脱氧(核糖)核苷酸　解旋　DNA聚合　(2)提取原始的亲代DNA分子，以此作为验证DNA复制方式的对照组　(3)①C　②可以
(4)如图所示
(5)60
解析　(2)据题图可知，图2A中是用15N标记大肠杆菌的DNA分子，经过一段时间培养后DNA分子的两条链均带上15N标记，经离心后DNA分子会靠近试管的底部，该步骤的主要目的是以此为对照观察DNA复制一代并经离心后试管中DNA分子如何分布来进一步确定DNA复制的方式，若试管中没有出现位置不同的两条带，就可以排除全保留复制。(3)①若DNA的复制方式为全保留复制，则20分钟后(DNA复制一代)会出现15N/15N－DNA和14N/14N－DNA两种数量相等的DNA分子，显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，一个峰值(15N/15N－DNA)出现在P点的位置，另一个峰值(14N/14N－DNA)出现在Q点(15N/14N－DNA)上方，故选C。②现有实验结果与全保留复制的特点不符，故可以否定全保留复制假说。(4)若DNA复制方式为半保留复制，则40分钟后(DNA复制2代)会出现15N/14N－DNA和14N/14N－DNA两种数量相等的DNA分子，显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，分别在Q点和Q点的上方，预期结果图见答案。(5)已知1个DNA分子片段具有100个碱基，其中含有30个鸟嘌呤(G)，根据碱基互补配对原则，G＝C＝30个，则A＝T＝(100－30×2)÷2＝20(个)，若该DNA分子连续复制2次，则需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目＝(22－1)×20＝60(个)。

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