资源简介 ?第23讲 DNA是主要的遗传物质[课标要求] 1.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。2.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。考点一 肺炎链球菌的转化实验1.肺炎链球菌的类型2.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验[教材边角](必修2 P43“相关信息”) 有荚膜的肺炎链球菌会导致小鼠死亡的原因是有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。3.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)(2024·甘肃卷)肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性。(×)(2)(2024·甘肃卷)肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子。(×)(3)(经典高考题)将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌。(×)(4)(必修2 P44“图3 3”)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。(√)考向1 肺炎链球菌转化实验的分析1.(2026·广东珠海模拟)实验1：将S型细菌的DNA与R型细菌混合培养；实验2：将S型细菌的DNA用DNA酶处理后所得物质与R型细菌混合培养。下列相关叙述正确的是( )A.实验1的培养基上仅有S型细菌生长B.实验2的培养基上有R型细菌和S型细菌生长C.实验1、2可以证明DNA是主要的遗传物质D.实验1与实验2形成对照解析 D 实验1的培养基上既有S型细菌又有R型细菌，实验2的培养基上只有R型细菌，A、B错误；实验1与实验2相互对照，只能说明S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌，不能证明DNA是主要的遗传物质，C错误，D正确。2.(2026·山东泰安模拟)为研究R型肺炎链球菌转化为S型细菌的转化因子是DNA还是蛋白质，进行了如图所示的转化实验。下列对本实验作出的分析，正确的是( )A.丙组培养基中没有R型细菌的菌落出现，乙组培养基中有R型细菌的菌落出现B.如果用RNA酶去除提取物中的RNA，结果没有S型细菌的菌落出现C.如果提取S型细菌蛋白质并加入DNA酶混合后接种，结果仍有转化活性D.如果S型细菌的一段DNA插入到R型细菌DNA上属于基因重组解析 D 由于丙组加入DNA酶会将S型细菌的细胞提取物中的DNA水解，故丙组培养基中只有R型细菌的菌落，由于乙组加入的是蛋白酶，故乙组培养基中有R型细菌及S型细菌的菌落，A错误；RNA酶不能水解DNA，所以用RNA酶只会去除提取物中的RNA，结果仍有S型细菌的菌落出现，B错误；如果提取S型细菌蛋白质并加入DNA酶去培养R型细菌，结果没有转化活性，C错误；本实验如果S型细菌的一段DNA插入到R型细菌的DNA上属于基因重组，D正确。考向2 肺炎链球菌转化实验拓展分析3.为研究肺炎链球菌中的R型细菌转化为S型细菌时是否需要二者直接接触，研究人员利用如图所示装置进行实验。将两类菌株分别加入U形管左、右两臂内，U形管中间隔有微孔滤板。在U形管右臂端口对培养液缓慢吸或压，让两菌株共享培养液。已知吸或压过程会导致两臂内少量菌体破裂。一段时间后取U形管两臂菌液分别培养，观察菌落形态。下列说法错误的是( )A.装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过B.若左臂菌液培养后产生一种菌落、右臂菌液培养后产生两种菌落，则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触C.R型细菌没有多糖类的荚膜导致其形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙D.S型细菌的DNA能诱导R型细菌发生基因突变，从而使R型细菌转化为S型细菌解析 D 装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过，吸或压导致少量菌体破裂后，有少量的DNA释放，可通过微孔滤板，A正确；若左臂菌液培养后产生一种菌落(S型细菌的菌落)、右臂菌液培养后产生两种菌落(S型和R型细菌的菌落)，则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触，B正确；R型细菌没有多糖类的荚膜，S型细菌有多糖类的荚膜，因此R型细菌形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙，C正确；S型细菌的DNA能整合到R型细菌中而发生基因重组，从而使R型细菌转化为S型细菌，D错误。考点二 噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料——T2噬菌体和大肠杆菌(1)T2噬菌体的模式图(2)噬菌体的增殖①示意图②需要的条件增殖需要的条件 内容合成T2 噬菌体DNA 模板 噬菌体的DNA原料 大肠杆菌提供的4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2.实验方法放射性同位素标记技术，用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA(不能用3H、14C和18O)。3.实验过程(1)标记T2噬菌体①用35S标记噬菌体的蛋白质②用32P标记噬菌体的DNA含32P的培养基培养大肠杆菌→32P标记的大肠杆菌→用噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌→32P标记的噬菌体。(2)侵染大肠杆菌 搅拌和离心的目的不同①搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳和细菌分离。②离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。4.实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。5.实验结论DNA是噬菌体的遗传物质。(1)(2024·甘肃卷)噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制。(×)(2)(经典高考题)赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。(√)(3)(经典高考题)需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。(×)(4)(必修2 P45“正文”)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。(×)(5)(必修2 P45“正文”)离心管的沉淀物中主要是被侵染的大肠杆菌。(√)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。思考回答：(1)甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 部分噬菌体未来得及侵染大肠杆菌或子代噬菌体已从大肠杆菌体内释放(2)甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。答案 甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制的方式为半保留复制，所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体(3)乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。答案 由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体(4)在用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，若保温时间过短或过长，会对实验结果造成什么影响呢？提示：保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中，造成上清液放射性也较高。(5)在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，若搅拌不充分，会对实验结果造成什么影响呢？提示：搅拌不充分，有少量含35S的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。 噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌考向1 噬菌体侵染细菌实验的过程分析1.(2026·广东珠海模拟)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如图所示的实验，下列说法中错误的是( )A.搅拌不充分会导致上清液的放射性强度减小B.改用14C标记噬菌体，可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞C.细菌裂解后得到的所有子代噬菌体都带有32P标记D.该实验保温时间过短对上清液放射性强度的大小几乎无影响解析 B 搅拌不充分，35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上，会导致上清液的放射性强度减小，A正确；DNA和蛋白质都含有C元素，若用14C标记噬菌体，上清液和沉淀物中都有放射性，不能证明噬菌体的蛋白质外壳未进入大肠杆菌，B错误；35S标记的噬菌体的蛋白质不进入子代噬菌体，子代噬菌体以32P标记的脱氧核苷酸为原料合成有放射性的DNA，因此所有子代噬菌体的核酸都有放射性，C正确；正常情况下，上清液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质，若保温时间过短，未侵染大肠杆菌的噬菌体仍会进入上清液，几乎不会影响上清液放射性强度，D正确。2.(2026·四川内江期末)TM4噬菌体是一种专门侵染耻垢分枝杆菌的DNA病毒。耻垢分枝杆菌中stpK7基因的表达产物有利于TM4噬菌体吸附在细菌表面。研究人员按照赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”操作流程，进行以下各组实验，其中沉淀物具有较高放射性的是( )A.用35S标记的TM4侵染敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌B.用32P标记的TM4侵染敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌C.用35S标记的TM4侵染未敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌D.用32P标记的TM4侵染未敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌解析 D 用35S标记TM4噬菌体(标记蛋白质外壳)，侵染敲除stpK7基因的细菌；因细菌缺乏吸附能力，噬菌体无法吸附在细菌表面，且蛋白质本身不进入宿主细胞，故沉淀物放射性低，A不符合题意；用32P标记TM4噬菌体(标记DNA)，侵染敲除stpK7基因的细菌；因噬菌体无法吸附在细菌表面，噬菌体DNA不能注入宿主细胞，离心后DNA主要存在于上清液，沉淀物放射性低，B不符合题意；用35S标记TM4噬菌体(标记蛋白质外壳)，侵染未敲除stpK7基因的细菌；噬菌体可吸附在细菌表面并注入DNA，但蛋白质外壳不进入宿主细胞，故沉淀物放射性低，C不符合题意；用32P标记TM4噬菌体(标记DNA)，侵染未敲除stpK7基因的细菌；噬菌体成功吸附在细菌表面并将DNA注入宿主细胞，离心后含细菌的沉淀物中放射性较高，D符合题意。“二看法”判断子代噬菌体标记情况考向2 肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较3.(2026·福建厦门模拟)下列关于肺炎链球菌的体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是( )A.三个实验的设计思路是一致的B.三个实验都用到了同位素标记法C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA解析 D 三个实验的设计思路不一样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法，B错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题述三个实验所涉及的生物有T2噬菌体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。考点三 生物的遗传物质1.烟草花叶病毒感染烟草的实验2.生物体内的核酸种类及遗传物质(1)(必修2 P46“正文”)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。(×)(2)(必修2 P46“正文”)烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA。(×)(3)(必修2 P46“正文”)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。(×)(4)(必修2 P47“概念检测”)枯草杆菌的遗传物质主要分布在染色体上。(×)考向1 探究RNA是遗传物质的实验分析1.烟草花叶病毒有S型和R型两种株系，研究人员进行了如下实验：第①组：S型株系侵染烟草→烟草出现Ⅰ型病斑第②组：R型株系侵染烟草→烟草出现Ⅱ型病斑第③组：R型株系蛋白质和S型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出现Ⅰ型病斑第④组：S型株系蛋白质和R型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出现Ⅱ型病斑根据实验结果分析，下列叙述错误的是( )A.S型病毒和R型病毒可寄生在烟草细胞内B.S型病毒和R型病毒所携带的遗传信息不完全相同C.S型病毒和R型病毒的遗传物质为RNAD.第③④组中的子代病毒全为重组病毒解析 D 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，病毒均需寄生在相应宿主细胞内，A、C正确；S型病毒和R型病毒使烟草出现不同病斑，故RNA上碱基的排列顺序不同，即所携带的遗传信息不完全相同，B正确；用S(R)型株系蛋白质和R(S)型株系RNA构建的重组病毒感染烟草，起遗传效应的是R(S)型株系的RNA，烟草应出现Ⅱ(Ⅰ)型病斑，且从烟草细胞中分离的子代病毒为R(S)型株系，D错误。考向2 探索遗传物质的思路和方法2.(2025·安徽蚌埠三模)现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示的两种实验方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是( )实验方法 实验过程 检测Ⅰ 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适量DNA酶处理(a组)，另一组用等量RNA酶处理(b组)，然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生Ⅱ 将宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸(c组)和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(d组)的培养基上，一段时间后再用病毒侵染被标记的宿主细胞 检测子代病毒是否具有放射性A.Ⅰ是采用“减法原理”设计的对比实验B.Ⅱ中c、d组都能用15N标记尿嘧啶和胸腺嘧啶C.a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设D.a组有病毒产生且c组病毒有放射性，说明其遗传物质是RNA解析 B Ⅰ中采用的方法是酶解法，向a、b两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理，A正确；尿嘧啶和胸腺嘧啶分别是RNA和DNA特有的碱基，不能用15N标记，因为15N无放射性，B错误；由于该病毒的遗传物质可能是DNA，也可能是RNA，因此a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设，再进一步通过实验来验证该假设的正确性，C正确；a组用DNA酶(DNA被分解)来处理，结果a组有病毒产生，酶具有专一性，说明该病毒的遗传物质是RNA；c组加有尿嘧啶核苷酸(合成RNA的原料)，结果子代病毒有放射性，说明该病毒可以利用尿嘧啶核苷酸，则该病毒的遗传物质是RNA，D正确。探究“遗传物质”种类的3种方法1.(2025·河南卷)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是( )A.C B.SC.P D.N解析 B T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌中并作为模板控制子代T2噬菌体的合成，而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供，因此子代T2噬菌体外壳中元素全部来自大肠杆菌；但由于DNA复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体DNA中一些元素来自亲代噬菌体，一些来自大肠杆菌。已知蛋白质由C、H、O、N、S等组成，DNA由C、H、O、N、P组成，综上分析，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞大肠杆菌的是S，B符合题意。2.(2022·湖南卷)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生( )A.新的噬菌体DNA合成B.新的噬菌体蛋白质外壳合成C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合解析 C T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，新的噬菌体DNA和蛋白质都是在大肠杆菌中合成的，A、B不符合题意；噬菌体是病毒，没有细胞结构，其基因转录所需的RNA聚合酶必须由宿主提供，C符合题意；以噬菌体DNA为模板转录的RNA能与大肠杆菌的核糖体结合，翻译出组成T2噬菌体的蛋白质分子，D不符合题意。3.(2022·海南卷)某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( ) 材料及标记 实验组 T2噬菌体 大肠杆菌① 未标记 15N标记② 32P标记 35S标记③ 3H标记 未标记④ 35S标记 未标记A.①和④ B.②和③C.②和④ D.④和③解析 C T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳仍留在细胞外，沉淀物为含有T2噬菌体DNA的大肠杆菌，故②组的放射性物质主要分布在沉淀物中；3H既可标记DNA又可标记蛋白质外壳，所以③组的上清液和沉淀物中均有放射性物质；35S标记噬菌体外壳，因此④组的放射性物质主要分布在上清液中；15N为稳定同位素，①组中检测不到放射性。故第一、二组实验分别是②和④，C符合题意。S型细菌的多糖类荚膜是否直接致病S型细菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等不同类型，其区别主要是荚膜多糖抗原的不同。S型细菌的多糖类荚膜能够使S型细菌抵抗吞噬细胞的吞噬和体液中杀菌物质的作用，从而在小鼠体内存活并迅速繁殖而导致小鼠患病死亡。R型细菌没有多糖类荚膜，易被吞噬细胞和体液中杀菌物质清除。角度1 考查教材基础知识(1)荚膜是某些细菌的____________外面包围的一层胶状物质，可防止细菌变干，吸附阳离子，防止噬菌体的侵袭、______________________________________等。(2)S型细菌的致病性并非直接由多糖类荚膜引起，而是由于___________________________________________________________________________________________________________________________________________。角度2 考查实验设计与长句表达能力(3)研究人员用加热杀死的SⅢ型细菌与R型细菌混合后注射到正常小鼠体内，小鼠死亡。小鼠死亡的原因可能是R型细菌突变成S型细菌，也可能是杀死的SⅢ型细菌使R型细菌转化为S型细菌。研究人员通过检测死亡小鼠体内S型细菌的类型，探究小鼠死亡是由上述哪种原因所致，请预期实验结果及结论： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)细胞壁 吞噬细胞的吞噬和消化 (2)多糖类荚膜的保护作用使S型细菌在体内大量繁殖 (3)若只检测到SⅢ型细菌，则小鼠的死因可能是杀死的SⅢ型细菌使R型细菌转化为S型细菌，也可能是R型细菌突变成S型细菌；若检测到其他类型的S型细菌，则小鼠的死因是R型细菌突变为S型细菌解析 (1)荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质，可防止细菌变干，吸附阳离子，防止噬菌体的侵袭、吞噬细胞的吞噬和消化。(2)R型细菌没有多糖类荚膜，易被吞噬细胞和体液中杀菌物质清除；而S型细菌有荚膜，能够抵抗吞噬细胞的吞噬和体液中杀菌物质的作用，从而在小鼠体内存活并迅速繁殖而导致小鼠患病死亡，所以S型细菌的致病性是由于多糖类荚膜的保护作用使S型细菌在体内大量繁殖。(3)因为基因突变具有不定向性，若S型细菌是由R型细菌基因突变产生的，则R型细菌可以转化成多种S型细菌，所以若检测到其他类型的S型细菌，则小鼠的死因是R型细菌突变为S型细菌；若只检测到SⅢ型细菌，则小鼠的死因可能是杀死的SⅢ型细菌使R型细菌转化为S型细菌，也可能是R型细菌突变成S型细菌。提能训练(二十三) DNA是主要的遗传物质(满分：45分)选择题1～11小题，每小题3分，共33分。A组 基础巩固1.S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无毒性。下列有关叙述正确的是( )A.加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因突变B.S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质D.高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应解析 B 加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因重组，A错误；S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，可以形成表面光滑的菌落，B正确；肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质，C错误；高温处理过的S型细菌的蛋白质变性时肽键不断裂，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。2.(2026·山东淄博模拟)Ⅱ型肺炎链球菌有ⅡS和ⅡR，其中ⅡR来自ⅡS的基因突变，ⅡR可回复突变成ⅡS。Ⅲ型肺炎链球菌有ⅢS和ⅢR，其中ⅢR来自ⅢS的基因突变，ⅢR可回复突变成ⅢS。S型肺炎链球菌的荚膜能阻挡外源DNA进入菌体。为证明基因重组是肺炎链球菌转化的原因，下列实验设计及实验预期合理的是( )A.用加热致死的ⅡS转化ⅡR，子代出现ⅡSB.用加热致死的ⅡR转化ⅡS，子代出现ⅡRC.用加热致死的ⅢS转化ⅡR，子代出现ⅢSD.用加热致死的ⅢR转化ⅡS，子代出现ⅢS解析 C 由题意可知，R型细菌可由S型细菌发生基因突变而来，其中Ⅱ型、Ⅲ型肺炎链球菌还可发生R型细菌到S型细菌的回复突变，故在验证基因重组是肺炎链球菌转化的原因时，不能选择同类型肺炎链球菌，否则无法推断其是由基因突变还是基因重组产生的，A、B不合理；S型细菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，故为证明基因重组是肺炎链球菌转化的原因，可将ⅢS杀死，将其与ⅡR混合培养，若子代出现ⅢS，即可证明基因重组是肺炎链球菌转化的原因，C合理，D不合理。3.(2025·河南新乡模拟)将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到的细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；将试管甲、乙中的液体混合后得到试管丙。下列关于该实验的分析，正确的是( )A.加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能B.试管乙中加入RNA酶的目的是催化转录过程合成mRNAC.此实验并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质D.试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R型解析 C 加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质变性失活，失去功能，核酸变性后在低温条件下可复性，A错误；试管乙中加入RNA酶的目的是水解RNA，B错误；试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中有一部分R型细菌转化成S型细菌，但转化率较低，故S型肺炎链球菌的数量少于R型，D错误。4.格里菲思在进行肺炎链球菌转化实验时，只有在小鼠体内才能成功，他将高温杀死的S型细菌与R型活细菌混合物在培养基中培养时，很难观察到转化现象。而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型细菌的抗体，在体外就比较容易观察到转化现象。下列说法不合理的是( )A.抗R型细菌抗体使S型细菌的DNA较易进入R型细菌，易发生转化作用B.R型细菌对小鼠免疫力的抵抗力较S型细菌弱，因此在小鼠体内容易转化成功C.未加抗R型细菌抗体的培养基中R型细菌的竞争力较强，很难看到转化现象D.可通过培养基上菌落的特征判断是否出现转化现象解析 A 在体外条件下，发生转化的S型细菌很少，很难观察到转化现象，加入抗R型细菌的抗体，抑制R型细菌生长繁殖，易观察到S型细菌，A不合理；根据题意可知，格里菲思转化实验只有在小鼠体内才能成功，而艾弗里实验需要在培养基中加入一定量的抗R型细菌的抗体才易发生转化，说明S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强，B合理；由题意可知，在体外条件下，R型细菌在竞争中处于优势，故很难观察到转化现象，C合理；R型细菌的菌落表面粗糙，S型细菌的菌落表面光滑，所以实验过程中，可通过观察菌落的特征来判断是否发生转化，D合理。5.(2026·江西抚州模拟)下列有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，说法错误的是( )A.子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养C.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中检测到较高的放射性，可能是因为培养时间过长D.侵染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体所提供解析 D 大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，D错误。6.(2026·湖北武汉模拟)烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA病毒，具有S和HR等多种株系。科学家分别提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白质，进行了以下重组实验：重组实验过程 子代病毒的类型第一组：S－RNA＋HR－蛋白质→感染烟草 S株系第二组：HR－RNA＋S－蛋白质→感染烟草 HR株系下列相关叙述中合理的是( )A.可以通过培养基上菌落特征的不同鉴别TMV的不同株系B.将TMV的遗传物质与二苯胺水浴加热，溶液会变成蓝色C.根据实验结果可推测，TMV的RNA控制其蛋白质的合成D.在该实验中，第一组实验是对照组，第二组实验是实验组解析 C 病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基培养，A不合理；DNA与二苯胺沸水浴，溶液才会变成蓝色，而烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA，B不合理；根据实验结果可推测，TMV的遗传物质是RNA，能控制其蛋白质的合成，C合理；该实验为相互对照实验，第一组和第二组互为对照组与实验组，D不合理。7.分别用含有32P和14C的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到含32P或含14C标记的T2噬菌体，然后用32P或14C标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短暂保温，再进行搅拌、离心后检测放射性元素分布情况。下列相关分析错误的是( )A.32P标记组，沉淀物中放射性明显高于上清液B.14C标记组，沉淀物和上清液中放射性均较高C.32P标记组，32P只存在于部分子代噬菌体的DNA中D.14C标记组，14C存在于子代噬菌体的DNA和蛋白质中解析 D 32P标记组中，32P存在于标记的T2噬菌体的DNA分子中，随DNA分子进入未被标记的大肠杆菌，经过搅拌、离心后放射性物质主要存在于沉淀物中，只有部分子代噬菌体的DNA中含有32P，A、C正确；14C标记组中，14C存在于标记的T2噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳中，14C标记的DNA分子进入未被标记的大肠杆菌，存在于沉淀物中，14C标记的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，主要存在于上清液中，故沉淀物和上清液中放射性均较高，B正确；由于合成子代噬菌体蛋白质的原料全部来自大肠杆菌，因此子代噬菌体的蛋白质中不存在14C，D错误。8.(2025·山东烟台期末)为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质，某实验小组进行了如图所示实验。下列说法正确的是( )A.实验1为空白对照组，其设置可消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度B.根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：TMV的遗传物质是RNAC.实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论D.该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应解析 B 没有进行处理的为空白对照，设置空白对照可以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度，实验1用烟草花叶病毒(TMV)的蛋白质感染烟草叶片，属于实验组，A错误；实验1、2、3的实验现象显示TMV的RNA能引起烟草叶患花叶病，蛋白质不能，因而能得出TMV的遗传物质是RNA的结论，B正确；实验4中RNA酶可分解TMV的RNA，因此实验4是利用“减法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论，C错误；格里菲思的实验并没有将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应，D错误。B组 能力提升9.(2026·贵州铜仁模拟)关于肺炎链球菌体外转化实验，有科学家认为“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”。后来科学家做了两组实验，甲组从S型细菌中分离出抗青霉素的突变型(抗 S型细菌)，提取其DNA并与青霉素敏感型(非抗 R型细菌)共同置于含青霉素的培养基中培养，发现有菌落形成并能稳定遗传；乙组将非抗 R型细菌置于含青霉素的培养基中培养，无菌落形成。下列叙述正确的是( )A.实验表明抗 S型细菌DNA可转移到非抗 R型细菌发挥遗传作用B.在含有青霉素的培养基上产生的菌落有表面光滑和粗糙两种C.甲组培养基中菌落形成是细菌接触青霉素后基因突变产生D.抗 S型细菌的DNA中所有基因均能在非抗 R型细菌中表达解析 A 甲组实验中，非抗 R型细菌获得了抗青霉素的特性且能稳定遗传，说明抗 S型细菌DNA转移到了非抗 R型细菌中并发挥了遗传作用，A正确；在含青霉素的培养基上，只有获得抗青霉素基因的细菌才能存活并形成菌落，由于抗 S型细菌的DNA使非抗 R型细菌发生转化后形成的是具有抗青霉素特性的细菌(类似S型细菌特性)，菌落表面是光滑的，不会出现粗糙的菌落，B错误；甲组培养基中菌落形成是因为抗 S型细菌的DNA转移到非抗 R型细菌中，使非抗 R型细菌转化为抗青霉素的细菌，而不是细菌接触青霉素后基因突变产生的，因为乙组未添加抗 S型细菌DNA，非抗 R型细菌在含青霉素培养基中无菌落形成，说明单纯接触青霉素不会发生这种可遗传的抗青霉素突变，C错误；抗 S型细菌的DNA中并不是所有基因均能在非抗 R型细菌中表达，基因的表达具有选择性等特点，D错误。10.(2025·山东济南模拟)为研究搅拌时间对实验结果的影响，科研人员用35S和32P分别标记的T2噬菌体与未标记的大肠杆菌混合保温，一段时间后搅拌并离心，得到上清液和沉淀物并检测放射性，实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )搅拌时间/min 1 2 3 4 5上清液35S 百分比/% 50 70 75 80 80上清液32P 百分比/% 21 25 28 30 30被侵染细菌 成活率/% 100 100 100 100 100A.通过搅拌可使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离B.进行噬菌体侵染细菌实验时，搅拌时间不能短于4 minC.搅拌5 min时，上清液含32P的原因是大肠杆菌裂解释放噬菌体D.32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体都含32P解析 B 上清液35S百分比都没有达到100%，说明通过搅拌不可能使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离，A错误；进行噬菌体侵染细菌实验时，搅拌时间达到4 min后，上清液35S百分比才会稳定不再增大，说明搅拌时间不能短于4 min，B正确；被侵染细菌成活率为100%，说明被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体，搅拌5 min时，上清液含32P的原因是有部分含32P标记的噬菌体没有侵染细菌，搅拌后这部分噬菌体与细菌分离进入上清液中，C错误；由于DNA具有半保留复制的特点，母链含32P，新合成的子链不含32P，所以32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体中只有少数含32P，D错误。11.(2025·贵州铜仁一模)猴痘病毒由蛋白质和一种核酸组成，其侵染宿主细胞的方式与噬菌体类似。为了探究猴痘病毒的遗传物质是DNA还是RNA，实验员做了如下实验。下列叙述错误的是( )步骤 甲组 乙组① 用15N 标记胸腺嘧啶 用3H 标记尿嘧啶② 培养并获得被标记的猴痘病毒③ 被标记的猴痘病毒侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌并离心④ 检测上清液和沉淀物中含有的同位素A.上述实验中同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律B.实验中搅拌的目的是使吸附在细胞上的猴痘病毒与宿主细胞分离C.分别用含15N 和3H 的培养基可以培养并获得被标记的猴痘病毒D.若④子代病毒中甲组检测出15N，乙组未检测出3H，则DNA是遗传物质解析 C 同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律，通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程，A正确；搅拌的目的是将吸附在宿主细胞表面的病毒颗粒与细胞分离，确保离心后上清液和沉淀物中的同位素分布准确反映病毒入侵情况，B正确；猴痘病毒不能直接在培养基中独立增殖，必须依赖宿主细胞，C错误；若甲组子代病毒检测到15N，15N标记DNA的胸腺嘧啶，而乙组未检测到3H，3H标记RNA的尿嘧啶，可推测DNA是遗传物质，D正确。12.(12分)(2026·湖北孝感模拟)20世纪中叶开始，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。请回答下列问题：(1)在肺炎链球菌转化实验中，艾弗里等人进行的该实验中控制自变量采用的实验原理是________。(2)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的技术是________________，获得被32P标记的噬菌体的具体方法是________________________________________________________________________________________________________。用32P标记的组中，放射性主要分布于试管的________(填“上清液”或“沉淀物”)。(3)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，该病毒能使小鼠患病。为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：①实验步骤a.取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。b.将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。组别 A B C D注射 溶液 该病毒核酸提取物和RNA酶 ？ 该病毒核酸提取物 生理 盐水B组注射的溶液是_________________________________________________。c.相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。②预期实验结果及结论a.若A、C组发病，B、D组正常，则________是该病毒的遗传物质。b.若B、C组发病，A、D组正常，则________是该病毒的遗传物质。答案 (1)减法原理 (2)放射性同位素标记技术 先用含有32P的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌 沉淀物 (3)①该病毒核酸提取物和DNA酶 ②DNA RNA解析 (1)艾弗里等人进行的该实验中控制自变量采用的方法是加入不同的酶，水解相应的物质，来研究各自的功能，该实验中控制自变量采用的实验原理是减法原理。(2)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，采用的技术是放射性同位素标记技术。为了获得32P标记的噬菌体，分为两步，先用含有32P的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌。在确保大肠杆菌100%存活的情况下，用32P标记的一组侵染实验，由于噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞中，因此放射性同位素主要分布于试管的沉淀物中。(3)为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，该实验是根据DNA和RNA成分的不同设计的，实验过程如下：①a.取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。b.根据酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应。DNA酶可以催化DNA水解，最终产物中没有DNA；RNA酶可以催化RNA的水解，最终产物中没有RNA。因此表中B处加入的是该病毒核酸提取物和DNA酶。c.相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。②预期实验结果及结论：a.若A、C组发病，B、D组正常，说明B组DNA被水解，而A、C组DNA完好，则DNA是该病毒的遗传物质。b.若B、C组发病，A、D组正常，说明A组RNA被水解，而B、C组RNA完好，则RNA是该病毒的遗传物质。第24讲 DNA的结构、复制及基因的本质[课标要求] 1.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。2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。3.活动：制作DNA分子双螺旋结构模型。考点一 DNA分子的结构、基因的本质1.DNA双螺旋结构模型的构建2.DNA的结构(1)DNA分子的结构层次(2)DNA结构解读(3)DNA的方向解读①脱氧核糖上与碱基相连的碳称作1′ C，与磷酸基团相连的碳叫作5′ C。②DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端。③DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的。(4)DNA的结构特点多样性 若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序特异性 每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序稳定性 两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基配对方式不变等3.基因的概念(1)基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。(2)基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系(1)(经典高考题)沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式。(×)(2)(2024·浙江6月选考)双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高。(×)(3)(经典高考题)DNA每条链的5′端是羟基末端。(×)(4)(必修2 P50“图3 8”)DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连。(×)(5)(必修2 P59“正文”)基因就是具有遗传效应的DNA片段。(×)考向1 DNA的结构与特点1.(2025·江西南昌一模)如图1为富兰克林拍摄的DNA衍射图谱，图2为基于其研究结果建立的DNA双螺旋结构模型简图。下列关于双链DNA结构的叙述，正确的是( )A.DNA中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架B.根据衍射图像的交叉现象，沃森和克里克推测DNA呈螺旋结构C.沃森和克里克最先发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量D.双螺旋模型中由于碱基对的不同，不同区段DNA分子的直径也不同解析 B DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，A错误；沃森和克里克见到了威尔金斯和富兰克林拍摄的、非常清晰的DNA衍射图谱，并意识到DNA分子很可能是螺旋结构，他们立即投入模型的重建工作；可见根据衍射图谱的交叉现象，沃森和克里克推测DNA呈螺旋结构，B正确；查哥夫先于沃森和克里克发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，C错误；双螺旋模型由于A—T碱基对与C—G碱基对具有相同的形状和直径，不同区段DNA分子的直径相同，D错误。2.(2026·河北邢台期末)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列，这种噬菌体在侵染大肠杆菌后，其DNA会自连环化(如图)。下列叙述错误的是( )A.环化后的DNA双链中，(A＋G)/(T＋C)＝1B.磷酸与脱氧核糖交替连接，构成了λ噬菌体线性DNA分子的基本骨架C.自连环化后的 DNA分子不具有双螺旋结构D.自连环化的过程中有氢键和磷酸二酯键生成解析 C DNA双链中，A与T配对、G与C配对，因此(A＋G)/(T＋C)＝1(嘌呤数＝嘧啶数)，环化不改变碱基配对规律，因此该比例仍为1，A正确；DNA分子的基本骨架是磷酸与脱氧核糖交替连接，这是DNA的结构特点，λ噬菌体线性DNA分子也不例外，B正确；环化只是DNA的空间形态改变，双螺旋的基本结构并未破坏，自连环化后的DNA分子仍具有双螺旋结构，C错误；自连环化时，碱基通过氢键互补配对，同时 DNA 连接酶催化形成磷酸二酯键使环化稳定，因此该过程有氢键和磷酸二酯键生成，D正确。考向2 DNA结构的相关计算3.(2026·广东惠州模拟)在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占( )A.12%和34% B.21%和24%C.34%和12% D.58%和30%解析 C 因为A＋T占全部碱基总数的42%，所以G＋C占全部碱基总数的58%；因为两种互补碱基之和在DNA分子中与在单链上所占比例相等，所以在两条链中A＋T、G＋C均分别占42%、58%；设链1上C1占24%，则链1上G1占34%，其互补链2上C2占34%；设链1上T1占30%，则链1上A1占12%，其互补链2上T2占12%。4.某双链(α链和β链)DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的56%，α链中腺嘌呤占28%。下列关于该DNA分子的叙述，错误的是( )A.β链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的44%B.α链中(G＋C)/(A＋T)＝11/14，β链中(G＋C)/(A＋T)＝14/11C.α链中胸腺嘧啶所占的比例是16%，占双链DNA分子的8%D.(A＋T)/(G＋C)的比值可体现不同生物DNA分子的特异性解析 B DNA分子中G与C的数量之和占全部碱基总数的56%，则A与T的数量之和占全部碱基总数的44%，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，因此β链中A与T的数量之和也占该链碱基总数的44%，A正确；互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，因此α链和β链中(G＋C)/(A＋T)相等，都是56%/44%＝14/11，B错误；α链中胸腺嘧啶所占的比例是1－56%－28%＝16%，占双链DNA分子的比例是16%÷2＝8%，C正确；不同生物的DNA分子中互补碱基之和的比值一般不同，即(A＋T)/(C＋G)的比值体现了不同生物DNA分子的特异性，D正确。DNA中碱基数量的计算规律考点二 DNA的复制1.对DNA复制方式的推测(1)假说一：全保留复制新的DNA分子单链结合在一起，形成一条新的DNA双链，而亲本DNA双链仍然被保留在一起。(2)假说二：半保留复制①提出者：沃森和克里克。②特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。(3)假说三：弥散型复制亲本DNA双链被切割成小片段，分散在新合成的两条DNA双链中。2.DNA半保留复制的实验证据(1)实验者：美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔。(2)研究方法：假说—演绎法。(3)实验技术：同位素标记技术、密度梯度离心技术。(4)实验过程(5)实验预期——(演绎推理)若亲代DNA分子完全被15N标记，请分别按照半保留复制、全保留复制和弥散型复制的假说，分析绘制15N标记的亲代DNA分子在含有14N的环境中连续复制所得子一代和子二代的DNA分子中的15N和14N的分布状态。实线表示15N标记，虚线部分表示14N标记。依据上述分析，预测离心后DNA在离心管中分布的位置如下：(6)实验结果①立即取出，提取DNA→离心→全部重带。②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。(7)实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。3.DNA的复制(1)概念、时间、场所(2)过程(特点：边解旋边复制；半保留复制)(3)结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。(4)DNA准确复制(1)(2024·河北卷)DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链。(×)(2)(经典高考题)DNA分子复制时，子链的合成过程不需要引物参与。(×)(3)(经典高考题)DNA聚合酶的作用是打开DNA双链。(×)(4)(必修2 P55“正文”)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的两条子链形成新的DNA双链。(×)目前已知的DNA聚合酶都只能延长已存在的DNA链，而不能从头合成DNA链，只能从已存在的DNA链的3′端延长，因此DNA复制需要引物(在细胞中是一段与模板DNA互补配对的短链RNA，PCR中的引物是DNA)。引物的3′端作为新合成子链的起始。如图为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图，每条链5′→3′的方向由箭头指示，粗线代表母链(a链和b链)，细线代表新生链(后随链和前导链)。(1)图中，后随链延伸的方向和解旋酶的移动方向________(填“相同”或“相反”)，其合成需要________(填“一个”或“多个”)RNA引物。答案 相反 多个(2)DNA复制结束后，需去除所有RNA引物，并由DNA片段继续延伸填补相应缺口。去除引物________(填编号)核苷酸链无法延伸，造成DNA缩短，理由可能是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 ③ 由于子链的延伸方向为5′端→3′端，去除引物③后，核苷酸链无法延伸，缺口无法填补，造成DNA缩短(3)若DNA分子共有1 500个碱基对，含A 600个，该段DNA分子复制n次，第n次复制时，需要消耗C________个(用公式表达)。答案 900×2n-1 “图解法”分析DNA复制的数量关系一个亲代DNA连续复制n次后，则：(1)子代DNA分子数：2n个①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。②含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个。(2)子代DNA分子总链数：2n×2＝2n+1条①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。②含14N的链数是(2n+1－2)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×(2n－1)个。②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n-1个。考向1 DNA半保留复制的实验证据1.(2025·北京卷)1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是( )A.因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链B.得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制C.将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果D.选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA解析 B 15N是稳定同位素，不具有放射性，该实验是通过离心后DNA的密度不同来区分DNA所含母链和子链的情况，A错误；在15N标记DNA的实验中，得到的DNA带的位置有轻带(两条链都含14N)、中带(一条链含14N，一条链含15N)、重带(两条链都含15N)三个；根据不同代DNA在离心后出现的这些带的位置和比例，证明了DNA的半保留复制，B正确；若将DNA解链为单链后离心，无论是全保留还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA的半保留复制，C错误；选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量的子代，便于观察实验结果，D错误。2.(2026·河南南阳期末)科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。实验一：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100 ℃条件下进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示。实验二：研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1 DNA)，将F1 DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。下列有关叙述错误的是( )A.未进行热变性处理的F1 DNA进行密度梯度离心，则图b中会出现一个峰B.热变性处理破坏DNA分子的磷酸二酯键使得单链分离，故图a中出现两个峰C.本实验双链的F1 DNA密度梯度离心结果若只有一个条带，则可排除全保留复制D.图b与图a中两个峰的位置相同，本研究不能够证明DNA分子是半保留复制的解析 B F1 DNA全为杂合链(15N/14N)，若将未进行热变性处理的F1 DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带，图b中会出现一个峰，A正确；双链DNA分子中碱基对之间以氢键相连，热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂，B错误；如果为全保留复制，则双链的F1 DNA中，一个DNA分子的两条链都被14N标记，另一个DNA分子的两条链都被15N标记，无论是否热变性，密度梯度离心结果均有两个条带；若不进行热变性处理的情况下双链的F1 DNA密度梯度离心结果只有一个条带，则可以排除“全保留复制”，C正确；图b与图a中两个峰的位置相同，说明F1 DNA中既有14N又有15N，但不能排除“全保留复制”(因为全保留复制的情况下，也会出现与图a相同的两个峰), 故本研究中的两个实验不能够证明DNA分子是半保留复制，D正确。考向2 DNA复制过程及相关计算3.(2025·安徽合肥三模)复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA在交界处形成的Y型结构，称为复制叉。如图为DNA复制时形成复制泡和复制叉的示意图，其中a～h代表相应位置。下列相关叙述错误的是( )A.根据子链的延伸方向可以判断图中a处为模板链的3′端B.新合成的两条子链中(A＋T)/(C＋G)的值相同C.DNA两条子链的延伸方向相反，其中一条链与复制叉的推进方向相同D.DNA可同时从不同起点开始复制，形成多个复制泡，提高复制速率解析 A 子链的延伸方向是从5′端向3′端，且与模板链是反向平行关系，因此，根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的5′端，b处是模板链的3′端，A错误；新合成的两条子链中(A＋T)/(C＋G)的比值相同，B正确；DNA两条子链反向平行，复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，所以延伸方向相反，其中一条链与复制叉的推进方向相同，C正确；DNA可同时从不同起点开始复制，形成多个复制泡，提高复制速率，D正确。4.(2026·湖北孝感模拟)某双链DNA分子共含有1 000个碱基对，其所含氮元素用15N标记，其中含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，再将其置于含14N脱氧核苷酸的培养液中。该DNA分子复制n次，下列相关叙述错误的是( )A.第n代DNA分子中，含有15N的只有2个B.该过程消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个C.第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基D.第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为m·2n-1 个解析 D DNA复制方式为半保留复制，亲代DNA分子的两条链均含有15N，放在含有14N脱氧核苷酸的培养基中复制后，第n代DNA分子中，含有15N的只有2个，A正确；该DNA分子含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，所以该DNA分子复制n次需要消耗m·(2n－1)个腺嘌呤脱氧核苷酸，B正确；第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基，其中有2个DNA分子只有一条链含有14N，C正确；已知具有1 000个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸，则A＝T＝m个，G＝C＝(1 000－m)个，所以第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(1 000－m)·2n-1个，D错误。1.(2025·湖北卷)大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括( )A.DNA具有可复制性，有利于数据的传播B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息C.DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能D.DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间解析 B DNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A不符合题意；DNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录和翻译(后者为生物体内表达遗传信息的过程)，与数据存储无关，B符合题意；DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C不符合题意；DNA分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D不符合题意。2.(2024·广西卷)研究发现真核生物基因组DNA普遍存在5 甲基胞嘧啶和N6 甲基腺嘌呤，分别被称为DNA的第5、6个碱基。关于这两个碱基的说法，正确的是( )A.均含有N元素B.均含有脱氧核糖C.都排列在DNA骨架的外侧D.都不参与碱基互补配对解析 A 真核生物基因组DNA普遍存在5 甲基胞嘧啶和N6 甲基腺嘌呤，分别被称为DNA的第5、6个碱基，故DNA的第5、6个碱基均含有N元素，A正确；DNA存在5 甲基胞嘧啶和N6 甲基腺嘌呤，两者不含脱氧核糖，B错误；DNA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，C错误；DNA双链存在A—T、G—C配对关系，5 甲基胞嘧啶和N6 甲基腺嘌呤参与碱基互补配对，D错误。DNA半不连续复制和冈崎片段双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的。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的，另一条子链是不连续的，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70 min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，分别在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s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。请据图分析并回答下列问题：角度1 考查基础知识的迁移应用能力(1)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶有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。(2)把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________________________________________________________________________________________________________________________。(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。解旋酶不能为反应提供能量，但能______________________。研究表明，在DNA分子加热解旋时，DNA分子中G—C的比例越高，需要解链温度越高的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。角度2 考查对情境信息的提取与理解能力(4)图2中，与60 s结果相比，120 s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 (1)5 200 (2)3H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中能检测到放射性 (3)降低反应所需要的活化能 DNA分子中G—C的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定 (4)短链片段连接形成长片段 在实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段解析 (1)DNA片段中有1 000个碱基对，依据碱基互补配对原则可推知，在该DNA片段中A＝T＝350个，C＝G＝650个。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＝5 200(个)。(2)把3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，3H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，所以最终在噬菌体DNA中能检测到放射性。(3)解旋酶不能为反应提供能量，但能降低反应所需要的活化能。在每个DNA分子中，碱基对A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，故DNA分子中G—C的比例越高，含有的氢键数越多，DNA分子结构越稳定，因此在DNA分子加热解旋时，需要解链温度也越高。(4)图2显示，与60 s结果相比，120 s结果中有放射性的单链距离试管口较远，说明短链片段减少，其原因是短链片段连接形成长片段。在图示的实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段，为冈崎假说提供了实验证据。提能训练(二十四) DNA的结构、复制及基因的本质(满分：46分)选择题1～11小题，每小题3分，共33分。A组 基础巩固1.(2026·安徽蚌埠模拟)基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列关于基因的说法，错误的是( )A.基因的遗传效应是指基因能直接或间接影响蛋白质的合成B.基因的碱基对排列顺序的多样性决定了基因的多样性C.基因全都位于染色体上，基因在染色体上呈线性排列D.DNA的转录过程是以基因为单位进行的，实质是基因的表达解析 C 基因绝大多数在染色体上，染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，C错误。2.某同学利用塑料片、曲别针、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等材料制作DNA双螺旋结构模型，以加深对DNA结构特点的认识和理解。下列操作或分析错误的是( )A.一条链上相邻的两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接在一起B.制成的模型上下粗细相同，是因为A—T碱基对与G—C碱基对的形状和直径相同C.在构建的不同长度DNA分子中，碱基A和T的数量越多化学结构越稳定D.观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置，可看出DNA两条链方向相反解析 C 在构建的相同长度DNA分子中，碱基G和C的数量越多，形成的氢键越多，化学结构越稳定，C错误。3.(2025·陕西渭南二模)DNA鉴定技术被广泛用于遗传病风险评估、刑事案件的侦破、被拐卖人口寻亲、空难失踪人口身份确认等很多方面。这是因为DNA作为遗传物质，结构稳定而独特。下列有关DNA结构的叙述错误的是( )A.作为生物大分子，DNA由很多个脱氧核苷酸构成B.磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧，构成了基本骨架C.DNA的每条链中鸟嘌呤和胞嘧啶的数量总是相等的D.每个DNA中特定的脱氧核苷酸序列蕴含着特定的遗传信息解析 C 脱氧核苷酸是DNA的基本单位，DNA是由很多个脱氧核苷酸构成的生物大分子，A正确；磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧，构成了DNA的基本骨架，B正确；DNA中A＝T，G＝C，DNA中一条链中的鸟嘌呤与另一条链中的胞嘧啶数量相等，但DNA的每条链中鸟嘌呤和胞嘧啶的数量不一定相等，C错误；DNA的特异性在于其碱基对的排列顺序，每个DNA中特定的脱氧核苷酸序列蕴含着特定的遗传信息，D正确。4.如图为某DNA分子的部分平面结构图，该DNA分子片段中含有100个碱基对、40个胞嘧啶，则下列说法错误的是( )A.③是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的化学键B.该DNA分子复制n次，含母链的DNA分子只有2个C.①与②交替连接，构成了DNA分子的基本骨架D.该DNA分子复制n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(2n－1)个解析 A ④是连接DNA单链上两个脱氧核苷酸的化学键，③是鸟嘌呤脱氧核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键，A错误。5.(2025·湖北孝感模拟)假设DNA复制方式有三种：半保留复制、全保留复制和分散复制，复制过程如图所示。若将蚕豆根尖细胞放在含3H的脱氧核苷酸的培养基中培养，完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续培养一个细胞周期，下列说法正确的是( )A.若是半保留复制，则第二次分裂前期，每条染色体上有2条核苷酸链有放射性B.若复制方式是分散复制，则完成两个细胞周期后，有一半的细胞有放射性标记C.若复制方式是全保留复制，则第一次分裂结束后每个子细胞均有一半染色体带放射性D.根据本实验中完成第一个细胞周期的结果即可判断出DNA复制方式是否为全保留复制解析 D 若复制方式是半保留复制，则第二次分裂前期，每条染色体上只有1条核苷酸链有放射性，A错误；若复制方式是分散复制，则完成两个细胞周期后，全部细胞都有放射性标记，B错误；若复制方式是全保留复制，则第一次分裂结束后每个子代细胞中带放射性的染色体数目是随机的，C错误；完成第一个细胞周期后，若为半保留复制，每条染色体上只有1条核苷酸链有放射性；若为全保留复制，存在没有放射性的染色体；若为分散复制，每条染色体都有放射性，每种复制方式得到的结果不一样，因此可根据本实验中完成第一个细胞周期的结果来判断出DNA复制方式是否为全保留复制，D正确。6.(2026·湖南长沙模拟)下列有关DNA复制过程的叙述，错误的是( )A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开B.DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相同C.DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接合成新的子链解析 B DNA复制时，解旋酶的作用是破坏双链间的氢键，使DNA解旋为单链模板，A正确；DNA复制为双向复制，但两条子链的延伸方向均为5′→3′，由于模板链方向相反，导致生成的两条子链方向相反，B错误；真核生物DNA多起点复制可提高效率，缩短复制时间，C正确；DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键，合成新的子链，D正确。7.(2026·陕西西安模拟)DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链，复制起点呈现Y形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰富的AT序列，DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行，如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少，更容易解旋B.冈崎片段②先于①形成，酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来C.酶a催化DNA两条链之间氢键的断裂，该过程不需要消耗ATPD.酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3′端，形成磷酸二酯键解析 C 双链DNA的碱基A—T之间含有2个氢键，G—C之间含有3个氢键，故复制起始点含有丰富的AT序列，氢键少，更容易解旋，A正确；前导链的合成是连续的，解旋的方向应与前导链的合成方向一致，因此冈崎片段②先于①合成，酶c是DNA连接酶，可将相邻两个冈崎片段连接起来，B正确；据图可知，酶a为解旋酶，DNA复制时，解旋酶催化氢键断开，该过程需要消耗ATP，C错误；酶b为DNA聚合酶，DNA聚合酶可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3′端，形成磷酸二酯键，D正确。8.含50个碱基对的DNA分子片段的两条链分别为a链和b链，其中a链中(T＋A)/(G＋C)＝2/3；该DNA分子两条链均含14N，将其在只含有15N的培养基中连续复制n次，则下列有关说法错误的是( )A.该DNA分子片段的b链中(G＋C)/(T＋A)的值为3/2B.该DNA分子片段中含有腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为20个C.复制n代后子代DNA分子中含15N的有(2n－2)个D.若n为3，需消耗210个鸟嘌呤脱氧核苷酸解析 C a链中(T＋A)/(G＋C)＝2/3，根据碱基互补配对原则，b链中(G＋C)/(T＋A)的值等于a链中的倒数，即3/2，A正确；整个DNA分子中，含50个碱基对，由于a链中(T＋A)/(G＋C)＝2/3，所以T＋A＝20，b链中T＋A＝20个，T＋A共40个；由于DNA分子中，A＝T，所以腺嘌呤脱氧核苷酸(A)的数目为20个，B正确；因复制原料含15N，所以所有子代DNA分子中均含15N，故含15N的DNA分子数为2n个，C错误；根据B选项可知，G含有30个，则复制3次需消耗30×(23－1)＝210(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸，D正确。B组 能力提升9.(2025·云南昆明模拟)许多种生物的细胞中都含有环状DNA分子，θ型复制是环状DNA分子复制的方式之一，如图为θ型复制的模式图。下列相关叙述错误的是( )A.θ型复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点B.θ型复制所产生的两条子链的碱基序列是互补的C.θ型复制所产生的子代DNA分子的两条单链走向相反D.θ型复制后产生的每个子代DNA分子都有两个游离的磷酸基团解析 D θ型复制是环状DNA分子复制的方式之一，也是利用DNA的半保留复制方式进行，具有边解旋边复制和半保留复制的特点，A正确；解开的每一条母链作为模板链，θ型复制所产生的两条子链的碱基序列分别与各自的模板链互补，θ型复制所产生的两条子链的碱基序列也是互补的，B正确；θ型复制所产生的子代DNA分子的两条单链延伸方向从5′端到3′端，分别与模板链反向互补，产生的子代DNA分子的两条单链走向相反，C正确；θ型复制后产生两个环状DNA分子，因此每个子代DNA分子都无游离的磷酸基团，D错误。10.DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从3′端延伸DNA链，因此在复制过程中需要RNA引物，如图表示DNA复制过程。下列相关分析错误的是( )A.DNA复制时存在A、U碱基配对现象B.DNA复制是多种酶参与的物质合成过程C.两条子链延伸的方向都是由5′端到3′端D.DNA聚合酶与DNA连接酶的底物相同解析 D 由于DNA复制过程中需要RNA引物，所以在复制时存在A、U碱基配对现象，A正确；DNA复制是解旋酶、DNA聚合酶等多种酶参与的物质合成过程，B正确；DNA分子的两条链是反向平行的，子链是依据碱基互补配对原则，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向是从子链5′端向3′端延伸，C正确；DNA聚合酶与DNA连接酶的底物不同，前者作用于单个脱氧核苷酸，而后者作用于DNA片段，D错误。11.(2026·山东聊城模拟)亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基而发生变化：C转变为U(U与A配对)，A转变为I(I为次黄嘌呤，与C配对)。某双链DNA片段的两条链分别是①链和②链，①链的碱基序列为5′—AGTCG—3′，此DNA片段经亚硝酸盐作用后，其中一条链中的A、C发生了脱氨基作用，经过两轮复制后，子代DNA片段之一是。下列说法错误的是( )A.该DNA片段在未经亚硝酸盐作用时，核苷酸之间含有8个磷酸二酯键、13个氢键B.经亚硝酸盐作用后，②链中碱基A和碱基C发生了脱氨基作用C.经亚硝酸盐作用后，DNA片段经两轮复制产生的异常DNA片段有2个D.经过两轮复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个解析 B 该DNA片段①链的碱基序列为5′—AGTCG—3′，则②链的碱基序列为5′—CGACT—3′，A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，该DNA片段含有8个磷酸二酯键、13个氢键，A正确；若①链发生脱氨基，5′—AGTCG—3′变为5′—IGTUG—3′，以该链为模板复制一次得到的DNA为，第二次复制得到的两个子代DNA为和，其中存在，故发生脱氨基作用的是①链，B错误；①链中碱基A、C发生了脱氨基作用，该链经过两轮复制产生的2个DNA片段都是异常的，②链中碱基没有发生脱氨基作用，该链复制得到的DNA片段都是正常的，C正确；碱基A、C发生了脱氨基作用的①链经两轮复制需消耗6个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，没有发生脱氨基作用的②链经两轮复制需消耗4个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，经过两轮复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个，D正确。12.(13分)图甲为某链状DNA分子片段的结构图，图乙为DNA复制过程模式图。引发体是一类多酶复合物，位于复制叉的前端，主要成分为引物酶以及解旋酶等。单链结合蛋白(SSB)可结合于解旋酶解开的单链区，待复制的各项条件具备后，SSB脱离单链区，子链开始合成。回答下列问题：(1)图甲所示DNA的基本骨架由____________________(填名称)交替排列构成。该DNA分子具有________个游离的磷酸基团。(2)图乙中参与DNA复制过程的酶有_____________________________等，其中参与形成磷酸二酯键的酶有__________________________。若图甲中DNA分子共含有X个碱基，该DNA分子以含有32P标记的脱氧核苷酸为原料复制2次，则获得的所有DNA分子的平均相对分子质量比原来增加__________。(3)图乙中SSB结合于解旋酶解开的单链区，可以防止核酸酶将解开的单链降解，也可以防止______________________________，从而保证解旋后的DNA处于单链状态。DNA复制时，后随链的合成________________(填“不需要引物”“需要一种引物”或“需要多种引物”)。(4)某小组为验证图乙DNA复制的方式为半保留复制，进行了如下操作：将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代，再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链，然后进行离心处理。他们的实验结果________(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制，理由是_____________________________________________________________________________________________。答案 (1)脱氧核糖和磷酸 2 (2)解旋酶、引物酶、DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) 3X/4 (3)解旋的单链DNA重新配对形成双链 需要多种引物 (4)不能 处理成单链后，无论是半保留复制还是全保留复制，含有标记和不含有标记的单链均各占一半解析 (1)DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替排列构成。图甲所示，DNA分子具有2个游离的磷酸基团。(2)分析图乙可知，在DNA复制时参与的酶有解旋酶、引物酶、DNA连接酶和DNA聚合酶等。其中DNA连接酶和DNA聚合酶参与形成磷酸二酯键。若图甲中DNA分子共含有X个碱基，那么就含有X个磷酸基团，P的相对原子质量是31，该DNA分子在含有32P标记的培养液中复制2次，形成的4个DNA中，相当于新增加了3个含32P的DNA，因此获得的DNA分子的平均相对分子质量比原来增加3X/4。(3)DNA复制时，后随链的合成是分段进行的，因此需要多种引物。(4)子代大肠杆菌的DNA处理成单链后，含有标记和不含有标记的单链均各占一半，因此他们的实验结果不能证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制。微专题9 DNA复制与染色体标记问题分析1.DNA分子半保留复制图像及解读2.有丝分裂中核DNA和染色体的标记情况分析有丝分裂过程中DNA复制一次，细胞分裂一次，如图为连续分裂两次的过程图(以一条染色体为例)。由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代DNA链的染色体条数是0～2n(以体细胞染色体数为2n为例)。3.减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析在减数分裂过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果(以一对同源染色体为例)。由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。1.将某二倍体动物精原细胞(2n＝38)全部DNA中的一条单链用32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑互换和染色体变异，下列叙述错误的是( )A.最终可能出现2个子细胞中含32P，2个不含32P的情况B.最终可能出现3个子细胞中含32P，1个不含32P的情况C.减数分裂Ⅰ得到的2个子细胞均含有32PD.减数分裂Ⅱ后期细胞中全部染色体均含32P解析 D 精原细胞全部DNA中的一条单链被32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，由于DNA是半保留复制，细胞中DNA复制后每条染色体上有一条姐妹染色单体含32P，另一条姐妹染色单体不含32P。由于减数分裂Ⅰ发生同源染色体分离，因此经过减数分裂Ⅰ后得到的两个子细胞均含有32P，减数分裂Ⅱ后期发生姐妹染色单体的分离，此时细胞中一半染色体含32P，染色体移向细胞两极是随机的，最终可能出现2个子细胞中含32P、2个不含32P的情况，也可能出现3个子细胞中含32P、1个不含32P的情况。2.(2024·浙江6月选考，改编)某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是( )A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂B.4个细胞均处于减数分裂Ⅱ前期，且均含有一个染色体组C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交换D.4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P解析 C 图中的细胞是1个精原细胞进行1次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后产生的，据图所示，这些细胞都含有染色单体，因此该精原细胞经历了2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误；4个细胞还没有进入减数分裂Ⅱ后期(着丝粒分裂)，因此可能处于减数分裂Ⅱ前期、中期，染色体数均为2，均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成染色体复制后，每条染色体上有1个染色单体含有32P，另一个染色单体不含32P，减数分裂Ⅰ结束，每个细胞中含有2条染色体，4个染色单体，其中有2个染色单体被32P标记，但乙细胞含有3个染色单体被32P标记，原因是形成乙的过程发生了同源染色体的配对和交换，C正确；甲、丙、丁完成减数分裂Ⅱ至少产生3个染色体含32P的细胞，乙细胞有3个染色单体含有32P，完成减数分裂Ⅱ产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，最多有3个细胞不含32P，D错误。3.(2026·河北邢台模拟)1个卵原细胞(所有DNA双链均被32P标记)在不含32P的培养液中正常培养，经一次有丝分裂后形成两个子细胞，其中一个子细胞继续分裂，图甲、乙是其处于同种分裂不同时期的示意图；另一个子细胞继续分裂，图丙是其处于某一分裂时期的示意图。下列说法正确的是( )A.图甲细胞分裂结束后，B、b进入同一个子细胞的概率是1/2B.图甲细胞中，B、b所在染色单体上的DNA均有一条链被32P标记C.图乙细胞分裂形成的两个子细胞中的染色体都被32P标记D.图丙细胞分裂形成的两个子细胞中的染色体都被32P标记解析 D 图甲、乙是其处于同种分裂不同时期的示意图，图乙细胞处于有丝分裂后期，故图甲细胞进行的也是有丝分裂；分裂结束后，子细胞含有的基因与母细胞相同，即B、b进入同一个子细胞的概率是1，A错误；图甲细胞处于第二次有丝分裂过程中，第一次有丝分裂的结果是每条染色体的DNA分子一条链含32P标记，另一条链不含32P标记，第二次分裂前的间期染色体复制的结果是每条染色体上有两条染色单体，只有一条染色单体上的DNA的一条链含32P标记，B错误；据题干信息可知，图乙细胞由图甲变化而来，由于姐妹染色单体分离后随机移向细胞一极，经图乙细胞分裂形成的两个子细胞中含32P标记的染色体的情况有5种，分别是含4条、3条、2条、1条和0条，C错误；第一次有丝分裂的结果是每条染色体的DNA分子一条链含32P标记，另一条链不含32P标记，第二次分裂前的间期染色体复制的结果是每条染色体上有两条染色单体，只有一条染色单体上的DNA的一条链含32P标记；丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体彼此分离，每条染色体上有两条染色单体，因此子细胞中每条染色体都被32P标记，D正确。4.某二倍体生物(2n＝4)精原细胞的一个染色体组中的每个DNA分子两条单链均被32P标记，置于不含32P的培养液中培养，得到4个子细胞，检测子细胞情况。若不考虑变异，则下列叙述正确的是( )A.若某个子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行有丝分裂B.若某个子细胞中有2条染色体含32P，则一定进行减数分裂C.若每个子细胞中均只有1条染色体含32P，则一定进行有丝分裂D.若进行减数分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有1、1、1、1条或2、0、2、0条解析 D 若某个子细胞中的染色体都不含32P，或者有2 条染色体含32P，可能是有丝分裂，也可能是减数分裂，A、B错误；若进行有丝分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有0、1、1、2条或1、1、1、1条或2、0、2、0条，若进行减数分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有1、1、1、1条或2、0、2、0条，故若每个子细胞中均只有1条染色体含32P，可能是有丝分裂也可能是减数分裂，C错误，D正确。5.(2026·湖南长沙模拟)研究人员对某动物(2n＝4)精原细胞甲和乙的核DNA双链全部用32P标记，并在含31P但不含32P的培养液中培养，每个精原细胞都产生了4个子细胞(进行两次有丝分裂或一次完整的减数分裂)。测定分裂产生的子细胞染色体总数和32P标记的染色体数情况，测定结果如表所示(不考虑变异和细胞异常分裂)。下列叙述正确的是( )精原细胞 子细胞(染色体总数，32P标记的染色体数)细胞1 细胞2 细胞3 细胞4甲 (4，2) (4，2) (4，0) X乙 (2，2) (2，2) (2，2) YA.精原细胞甲进行的是有丝分裂，X应为(4，0)B.精原细胞甲进行的是有丝分裂，X应为(4，2)C.精原细胞乙进行的是减数分裂，Y应为(2，2)D.精原细胞乙进行的是减数分裂，Y应为(2，0)解析 C 精原细胞甲进行的是有丝分裂，第一次有丝分裂结束后，每个子细胞中染色体上的DNA分子的一条链含有32P，染色体总数为4；第二次有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，随机移向细胞两极；一个子细胞中染色体总数为4，如果标记的染色体数为2，另一个子细胞中染色体总数为4，标记的染色体数为2；如果标记的染色体数为4，另一个子细胞中染色体总数为4，标记的染色体数为0，所以X应为(4，4)，A、B错误；精原细胞乙进行的是减数分裂，产生了4个子细胞，DNA只复制一次，所有的子代DNA分子都含有32P，每个子细胞染色体总数和含32P标记的染色体都为2条，即Y为(2，2)，C正确，D错误。第25讲 基因的表达[课标要求] 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。2.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。考点一 遗传信息的表达与中心法则1.RNA的结构与功能 RNA适合作信使的主要原因是RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。2.遗传信息的转录(1)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。(2)过程(以mRNA为例) ①转录方向的判定方法：已合成的mRNA释放的一端(5′端)为转录的起始方向。②一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上不同基因的模板链不一定相同。③转录是以基因为单位进行的，一个基因可被多次转录，形成多个同种mRNA。3.遗传信息的翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)条件场所 模板 原料 能量 搬运工具 酶核糖体 mRNA 氨基酸 ATP tRNA 多种酶(3)过程(4)产物：多肽蛋白质。4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 氨基酸与密码子、反密码子的数量关系(1)密码子有64种，不同生物共用一套遗传密码。①有2种起始密码子：其中AUG既可以编码甲硫氨酸，又是起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸，在其他情况下，它编码缬氨酸。②有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。(2)通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。5.中心法则(1)提出者：克里克。(2)补充后的内容图解①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤逆转录。(3)不同生物遗传信息的传递过程 高度分化不分裂的细胞不可进行DNA复制过程，如神经元、叶肉细胞等。(1)(2024·贵州卷)碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同。(×)(2)(2023·江苏卷)tRNA分子内部不发生碱基互补配对。(×)(3)(2023·江苏卷)mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA。(×)(4)(经典高考题)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。(×)(5)(经典高考题)遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质。(√)(6)(必修2 P65“图4 4”)tRNA、mRNA、rRNA都是DNA分子转录的产物。(√)(7)(必修2 P68“图4 7”)翻译时，核糖体的移动方向是从mRNA的5′端移向3′端。(√)如图是真核细胞内基因表达的示意图。图中一个基因可由若干个外显子与内含子组成，基因被转录后经拼接加工把内含子转录出的片段切除，就形成了成熟mRNA。则：(1)基因1复制时基因2是否也复制？基因1转录时，基因2是否也转录？其转录的模板链一定相同吗？提示：DNA分子复制为全程复制，故基因1复制时基因2也复制，但基因表达却为“选择性表达”，故基因1转录时，基因2未必转录，转录的模板链也未必相同。(2)决定基因1转录生成的mRNA上终止密码子对应碱基对，位于基因1中还是位于基因1和基因2之间的区域？提示：位于基因1中，基因之间的区域为无遗传效应的非基因片段，故其无转录功能，不存在决定mRNA上终止密码子的碱基对。(3)图中c所指的3条链最终的氨基酸序列是否相同？为什么？提示：相同。因为这3条链的模板相同(均为a)。(4)图中信息显示，一条mRNA分子上可结合多个核糖体，这有什么意义？图中核糖体移动的方向是什么？提示：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。图中核糖体移动的方向为由左向右。(5)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸和终止的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？提示：翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的物质只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。考向1 遗传信息、密码子、反密码子的关系1.(2024·湖北卷)编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链(指导mRNA合成)，其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5′—ATG—3′，则该序列所对应的反密码子是( )A.5′—CAU—3′ B.5′—UAC—3′C.5′—TAC—3′ D.5′—AUG—3′解析 A 若编码链的一段序列为5′—ATG—3′，则模板链的一段序列为5′—CAT—3′，则mRNA碱基序列为5′—AUG—3′，该序列所对应的反密码子是5′—CAU—3′，A符合题意。考向2 考查转录和翻译的相关过程2.(2025·河北卷)M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是( )编号 M的转录产物 编号 N的转录产物① 5′－UCUACA－3′ ③ 5′－AGCUGU－3′② 5′－UGUAGA－3′ ④ 5′－ACAGCU－3′A.①③ B.①④C.②③ D.②④解析 C 转录的方向为模板链DNA的3′→5′，由图可知，M转录的模板链的部分序列为5′—TCTACA—3′，N转录的模板链的部分序列为5′—ACAGCT—3′，因此，M转录产物的部分碱基序列为5′—UGUAGA—3′，N转录产物的部分碱基序列为5′—AGCUGU—3′，C正确。3.(2026·四川攀枝花一模)天然人胰岛素易形成聚合体，起效慢。科学家通过将天然人胰岛素的第28位脯氨酸与第29位赖氨酸的位置互换，研发出速效胰岛素类药物。下列说法错误的是( )A.天然人胰岛素基因转录过程中作为模板的是b链B.天然人胰岛素基因表达需要mRNA、tRNA及rRNA的参与C.天然人胰岛素中第28位氨基酸对应的反密码子为5′－CGG－3′D.天然人胰岛素的合成分泌需要内质网、线粒体等细胞器参与解析 A mRNA 的核苷酸序列具有方向性，从 5′ 端到 3′ 端延伸，起始密码子位于 5′ 端一侧的特定位置，是翻译的起始点，因此第28位脯氨酸所在的一端为 5′ 端，由此可判断出天然人胰岛素基因转录过程中作为模板的是 a 链，A错误；基因表达包括转录和翻译两个过程，翻译过程需要 mRNA(作为模板)、tRNA(转运氨基酸)及 rRNA(构成核糖体)的参与，天然人胰岛素基因表达也不例外， B正确；由图可知天然人胰岛素中第 28位氨基酸是脯氨酸，其密码子为3′－GCC－5′，根据反密码子与密码子碱基互补配对，且方向相反，可知其对应的反密码子为5′－CGG－3′，C 正确；天然人胰岛素(属于分泌蛋白)的合成分泌需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器参与，D正确。“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程考向3 考查中心法则的内容和过程4.(2025·广东广州三模)研究表明，tau蛋白在神经细胞中异常聚合，严重影响神经细胞功能，结合中心法则示意图，对tau蛋白的相关分析错误的是( )A.tau蛋白的合成与细胞质中的②③过程密切相关B.神经细胞中一般不会发生①④⑤过程C.③过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体D.tau蛋白具有一定空间结构的原因之一是氨基酸之间能形成氢键解析 A tau蛋白的合成与图中的②③过程密切相关，但②是转录过程，发生在细胞核中，A错误；神经细胞是高度分化的细胞，不再分裂，也不能进行逆转录和RNA复制，所以一般不会发生①④⑤过程，B正确；③为翻译过程，该过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，提高翻译效率，C正确；氨基酸之间能形成氢键，使肽链盘曲、折叠形成有一定空间结构的tau蛋白，D正确。“三看法”判断中心法则各过程考点二 基因表达产物与性状的关系1.基因控制性状的途径(1)基因控制生物性状的间接途径①方式基因②实例a.皱粒豌豆的形成b.白化病致病机理图解(2)基因控制生物性状的直接途径①方式基因②实例：囊性纤维化等。2.细胞分化与基因的选择性表达(1)细胞分化的本质：基因的选择性表达(如图所示)。―→―→―→(2)表达的基因类型3.表观遗传4.基因与性状间的关系(1)在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。①一个基因一种性状(多数性状受单基因控制)。②一个基因多种性状。③多个基因一种性状(如身高、体重等)。(2)生物体的性状也不完全由基因决定，环境对性状也有着重要影响。(1)(经典高考题)小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。Avy基因的碱基序列保持不变。(√)(2)(2023·河北卷)染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达。(×)(3)(必修2 P71“正文”)豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因通过控制(共70张PPT)[课标要求] 1.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。2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。3.活动：制作DNA分子双螺旋结构模型。1.DNA双螺旋结构模型的构建脱氧核苷酸A=T，G=CTC相反的2.DNA的结构(1)DNA分子的结构层次C、H、O、N、P磷酸脱氧核糖碱基A与T配对，G与C配对(2)DNA结构解读1或2脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖两个脱氧核苷酸(3)DNA的方向解读①脱氧核糖上与_____相连的碳称作1′-C，与__________相连的碳叫作5′-C。②DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端。③DNA的两条单链走向_____，从双链的一端起始，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的。(4)DNA的结构特点碱基多样性 若DNA含有n个碱基对，则其可能有___种碱基排列顺序特异性 每个DNA分子都有___________________稳定性 两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基配对方式不变等磷酸基团相反4n特定的碱基排列顺序3.基因的概念(1)基因通常是有____________________。有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是_____________________。(2)基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系遗传效应的DNA片段有遗传效应的RNA片段一个或两个脱氧核苷酸排列顺序×(1)(经典高考题)沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式。( )(2)(2024·浙江6月选考)双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高。( )(3)(经典高考题)DNA每条链的5′端是羟基末端。( )(4)(必修2 P50“图3-8”)DNA分子一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连。( )(5)(必修2 P59“正文”)基因就是具有遗传效应的DNA片段。( )××××考向1 DNA的结构与特点1.(2025·江西南昌一模)如图1为富兰克林拍摄的DNA衍射图谱，图2为基于其研究结果建立的DNA双螺旋结构模型简图。下列关于双链DNA结构的叙述，正确的是( )BA.DNA中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架B.根据衍射图像的交叉现象，沃森和克里克推测DNA呈螺旋结构C.沃森和克里克最先发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量D.双螺旋模型中由于碱基对的不同，不同区段DNA分子的直径也不同解析 DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，A错误；沃森和克里克见到了威尔金斯和富兰克林拍摄的、非常清晰的DNA衍射图谱，并意识到DNA分子很可能是螺旋结构，他们立即投入模型的重建工作；可见根据衍射图谱的交叉现象，沃森和克里克推测DNA呈螺旋结构，B正确；查哥夫先于沃森和克里克发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，C错误；双螺旋模型由于A—T碱基对与C—G碱基对具有相同的形状和直径，不同区段DNA分子的直径相同，D错误。2.(2026·河北邢台期末)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列，这种噬菌体在侵染大肠杆菌后，其DNA会自连环化(如图)。下列叙述错误的是( )CA.环化后的DNA双链中，(A＋G)/(T＋C)＝1B.磷酸与脱氧核糖交替连接，构成了λ噬菌体线性DNA分子的基本骨架C.自连环化后的 DNA分子不具有双螺旋结构D.自连环化的过程中有氢键和磷酸二酯键生成解析 DNA双链中，A与T配对、G与C配对，因此(A＋G)/(T＋C)＝1(嘌呤数＝嘧啶数)，环化不改变碱基配对规律，因此该比例仍为1，A正确；DNA分子的基本骨架是磷酸与脱氧核糖交替连接，这是DNA的结构特点，λ噬菌体线性DNA分子也不例外，B正确；环化只是DNA的空间形态改变，双螺旋的基本结构并未破坏，自连环化后的DNA分子仍具有双螺旋结构，C错误；自连环化时，碱基通过氢键互补配对，同时 DNA 连接酶催化形成磷酸二酯键使环化稳定，因此该过程有氢键和磷酸二酯键生成，D正确。考向2 DNA结构的相关计算3.(2026·广东惠州模拟)在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占( )A.12%和34% B.21%和24%C.34%和12% D.58%和30%解析 因为A＋T占全部碱基总数的42%，所以G＋C占全部碱基总数的58%；因为两种互补碱基之和在DNA分子中与在单链上所占比例相等，所以在两条链中A＋T、G＋C均分别占42%、58%；设链1上C1占24%，则链1上G1占34%，其互补链2上C2占34%；设链1上T1占30%，则链1上A1占12%，其互补链2上T2占12%。C4.某双链(α链和β链)DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的56%，α链中腺嘌呤占28%。下列关于该DNA分子的叙述，错误的是( )A.β链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的44%B.α链中(G＋C)/(A＋T)＝11/14，β链中(G＋C)/(A＋T)＝14/11C.α链中胸腺嘧啶所占的比例是16%，占双链DNA分子的8%D.(A＋T)/(G＋C)的比值可体现不同生物DNA分子的特异性B解析 DNA分子中G与C的数量之和占全部碱基总数的56%，则A与T的数量之和占全部碱基总数的44%，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，因此β链中A与T的数量之和也占该链碱基总数的44%，A正确；互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，因此α链和β链中(G＋C)/(A＋T)相等，都是56%/44%＝14/11，B错误；α链中胸腺嘧啶所占的比例是1－56%－28%＝16%，占双链DNA分子的比例是16%÷2＝8%，C正确；不同生物的DNA分子中互补碱基之和的比值一般不同，即(A＋T)/(C＋G)的比值体现了不同生物DNA分子的特异性，D正确。DNA中碱基数量的计算规律1.对DNA复制方式的推测(1)假说一：全保留复制新的DNA分子单链结合在一起，形成一条新的DNA双链，而亲本DNA双链仍然被保留在一起。(2)假说二：半保留复制①提出者：_____和_______。②特点：新合成的每个DNA分子中，________________________________。(3)假说三：弥散型复制亲本DNA双链被切割成小片段，分散在新合成的两条DNA双链中。2.DNA半保留复制的实验证据(1)实验者：美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔。(2)研究方法：_____________。(3)实验技术：________________________________。沃森克里克都保留了原来DNA分子中的一条链假说—演绎法同位素标记技术、密度梯度离心技术(4)实验过程15NH4Cl14NH4ClDNA试管中DNA的位置(5)实验预期——(演绎推理)若亲代DNA分子完全被15N标记，请分别按照半保留复制、全保留复制和弥散型复制的假说，分析绘制15N标记的亲代DNA分子在含有14N的环境中连续复制所得子一代和子二代的DNA分子中的15N和14N的分布状态。实线表示15N标记，虚线部分表示14N标记。依据上述分析，预测离心后DNA在离心管中分布的位置如下：(6)实验结果①立即取出，提取DNA→离心→_________。②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→__________。③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→________________。(7)实验结论：DNA的复制是以_______的方式进行的。3.DNA的复制(1)概念、时间、场所全部重带全部中带1/2轻带、1/2中带半保留间期线粒体叶绿体(2)过程(特点：______________；半保留复制)边解旋边复制解旋脱氧核苷酸碱基互补配对(3)结果：一个DNA分子形成了两个__________的DNA分子。(4)DNA准确复制完全相同双螺旋碱基互补配对遗传信息遗传信息×(1)(2024·河北卷)DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链。( )(2)(经典高考题)DNA分子复制时，子链的合成过程不需要引物参与。( )(3)(经典高考题)DNA聚合酶的作用是打开DNA双链。( )(4)(必修2 P55“正文”)DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的两条子链形成新的DNA双链。( )×××目前已知的DNA聚合酶都只能延长已存在的DNA链，而不能从头合成DNA链，只能从已存在的DNA链的3′端延长，因此DNA复制需要引物(在细胞中是一段与模板DNA互补配对的短链RNA，PCR中的引物是DNA)。引物的3′端作为新合成子链的起始。如图为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图，每条链5′→3′的方向由箭头指示，粗线代表母链(a链和b链)，细线代表新生链(后随链和前导链)。(1)图中，后随链延伸的方向和解旋酶的移动方向________(填“相同”或“相反”)，其合成需要________(填“一个”或“多个”)RNA引物。答案 相反 多个(2)DNA复制结束后，需去除所有RNA引物，并由DNA片段继续延伸填补相应缺口。去除引物________(填编号)核苷酸链无法延伸，造成DNA缩短，理由可能是______________________________________________________________________。答案 ③ 由于子链的延伸方向为5′端→3′端，去除引物③后，核苷酸链无法延伸，缺口无法填补，造成DNA缩短(3)若DNA分子共有1 500个碱基对，含A 600个，该段DNA分子复制n次，第n次复制时，需要消耗C________个(用公式表达)。答案 900×2n-1拓展提升 “图解法”分析DNA复制的数量关系一个亲代DNA连续复制n次后，则：(1)子代DNA分子数：2n个①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。②含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个。(2)子代DNA分子总链数：2n×2＝2n+1条①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。②含14N的链数是(2n+1－2)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×(2n－1)个。②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n-1个。考向1 DNA半保留复制的实验证据1.(2025·北京卷)1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是( )A.因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链B.得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制C.将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果D.选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNAB解析 15N是稳定同位素，不具有放射性，该实验是通过离心后DNA的密度不同来区分DNA所含母链和子链的情况，A错误；在15N标记DNA的实验中，得到的DNA带的位置有轻带(两条链都含14N)、中带(一条链含14N，一条链含15N)、重带(两条链都含15N)三个；根据不同代DNA在离心后出现的这些带的位置和比例，证明了DNA的半保留复制，B正确；若将DNA解链为单链后离心，无论是全保留还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA的半保留复制，C错误；选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量的子代，便于观察实验结果，D错误。2.(2026·河南南阳期末)科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。实验一：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100 ℃条件下进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示。实验二：研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1 DNA)，将F1 DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。下列有关叙述错误的是( )A.未进行热变性处理的F1 DNA进行密度梯度离心，则图b中会出现一个峰B.热变性处理破坏DNA分子的磷酸二酯键使得单链分离，故图a中出现两个峰C.本实验双链的F1 DNA密度梯度离心结果若只有一个条带，则可排除全保留复制D.图b与图a中两个峰的位置相同，本研究不能够证明DNA分子是半保留复制的B解析 F1 DNA全为杂合链(15N/14N)，若将未进行热变性处理的F1 DNA进行密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带，图b中会出现一个峰，A正确；双链DNA分子中碱基对之间以氢键相连，热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂，B错误；如果为全保留复制，则双链的F1 DNA中，一个DNA分子的两条链都被14N标记，另一个DNA分子的两条链都被15N标记，无论是否热变性，密度梯度离心结果均有两个条带；若不进行热变性处理的情况下双链的F1 DNA密度梯度离心结果只有一个条带，则可以排除“全保留复制”，C正确；图b与图a中两个峰的位置相同，说明F1 DNA中既有14N又有15N，但不能排除“全保留复制”(因为全保留复制的情况下，也会出现与图a相同的两个峰), 故本研究中的两个实验不能够证明DNA分子是半保留复制，D正确。考向2 DNA复制过程及相关计算3.(2025·安徽合肥三模)复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA在交界处形成的Y型结构，称为复制叉。如图为DNA复制时形成复制泡和复制叉的示意图，其中a～h代表相应位置。下列相关叙述错误的是( )AA.根据子链的延伸方向可以判断图中a处为模板链的3′端B.新合成的两条子链中(A＋T)/(C＋G)的值相同C.DNA两条子链的延伸方向相反，其中一条链与复制叉的推进方向相同D.DNA可同时从不同起点开始复制，形成多个复制泡，提高复制速率解析 子链的延伸方向是从5′端向3′端，且与模板链是反向平行关系，因此，根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的5′端，b处是模板链的3′端，A错误；新合成的两条子链中(A＋T)/(C＋G)的比值相同，B正确；DNA两条子链反向平行，复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，所以延伸方向相反，其中一条链与复制叉的推进方向相同，C正确；DNA可同时从不同起点开始复制，形成多个复制泡，提高复制速率，D正确。4.(2026·湖北孝感模拟)某双链DNA分子共含有1 000个碱基对，其所含氮元素用15N标记，其中含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，再将其置于含14N脱氧核苷酸的培养液中。该DNA分子复制n次，下列相关叙述错误的是( )A.第n代DNA分子中，含有15N的只有2个B.该过程消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个C.第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基D.第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为m·2n-1 个D解析 DNA复制方式为半保留复制，亲代DNA分子的两条链均含有15N，放在含有14N脱氧核苷酸的培养基中复制后，第n代DNA分子中，含有15N的只有2个，A正确；该DNA分子含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，所以该DNA分子复制n次需要消耗m·(2n－1)个腺嘌呤脱氧核苷酸，B正确；第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基，其中有2个DNA分子只有一条链含有14N，C正确；已知具有1 000个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸，则A＝T＝m个，G＝C＝(1 000－m)个，所以第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(1 000－m)·2n-1个，D错误。1.(2025·湖北卷)大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括( )A.DNA具有可复制性，有利于数据的传播B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息C.DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能D.DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间B解析 DNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A不符合题意；DNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录和翻译(后者为生物体内表达遗传信息的过程)，与数据存储无关，B符合题意；DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C不符合题意；DNA分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D不符合题意。2.(2024·广西卷)研究发现真核生物基因组DNA普遍存在5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤，分别被称为DNA的第5、6个碱基。关于这两个碱基的说法，正确的是( )A.均含有N元素B.均含有脱氧核糖C.都排列在DNA骨架的外侧D.都不参与碱基互补配对解析 真核生物基因组DNA普遍存在5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤，分别被称为DNA的第5、6个碱基，故DNA的第5、6个碱基均含有N元素，A正确；DNA存在5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤，两者不含脱氧核糖，B错误；DNA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，C错误；DNA双链存在A—T、G—C配对关系，5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤参与碱基互补配对，D错误。ADNA半不连续复制和冈崎片段双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的。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的，另一条子链是不连续的，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70 min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，分别在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s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。请据图分析并回答下列问题：角度1 考查基础知识的迁移应用能力(1)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶有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。(2)把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_____________________________________________________________________________________________________________________________。(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。解旋酶不能为反应提供能量，但能______________________。研究表明，在DNA分子加热解旋时，DNA分子中G—C的比例越高，需要解链温度越高的原因是_________________________________________________________________________________________。角度2 考查对情境信息的提取与理解能力(4)图2中，与60 s结果相比，120 s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 (1)5 200 (2)3H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中能检测到放射性 (3)降低反应所需要的活化能 DNA分子中G—C的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定 (4)短链片段连接形成长片段 在实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段解析 (1)DNA片段中有1 000个碱基对，依据碱基互补配对原则可推知，在该DNA片段中A＝T＝350个，C＝G＝650个。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＝5 200(个)。(2)把3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，3H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，所以最终在噬菌体DNA中能检测到放射性。(3)解旋酶不能为反应提供能量，但能降低反应所需要的活化能。在每个DNA分子中，碱基对A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，故DNA分子中G—C的比例越高，含有的氢键数越多，DNA分子结构越稳定，因此在DNA分子加热解旋时，需要解链温度也越高。(4)图2显示，与60 s结果相比，120 s结果中有放射性的单链距离试管口较远，说明短链片段减少，其原因是短链片段连接形成长片段。在图示的实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段，为冈崎假说提供了实验证据。A组 基础巩固1.(2026·安徽蚌埠模拟)基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列关于基因的说法，错误的是( )A.基因的遗传效应是指基因能直接或间接影响蛋白质的合成B.基因的碱基对排列顺序的多样性决定了基因的多样性C.基因全都位于染色体上，基因在染色体上呈线性排列D.DNA的转录过程是以基因为单位进行的，实质是基因的表达解析 基因绝大多数在染色体上，染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，C错误。C1235678910411121235678910411122.某同学利用塑料片、曲别针、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等材料制作DNA双螺旋结构模型，以加深对DNA结构特点的认识和理解。下列操作或分析错误的是( )A.一条链上相邻的两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接在一起B.制成的模型上下粗细相同，是因为A—T碱基对与G—C碱基对的形状和直径相同C.在构建的不同长度DNA分子中，碱基A和T的数量越多化学结构越稳定D.观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置，可看出DNA两条链方向相反解析 在构建的相同长度DNA分子中，碱基G和C的数量越多，形成的氢键越多，化学结构越稳定，C错误。C3.(2025·陕西渭南二模)DNA鉴定技术被广泛用于遗传病风险评估、刑事案件的侦破、被拐卖人口寻亲、空难失踪人口身份确认等很多方面。这是因为DNA作为遗传物质，结构稳定而独特。下列有关DNA结构的叙述错误的是( )A.作为生物大分子，DNA由很多个脱氧核苷酸构成B.磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧，构成了基本骨架C.DNA的每条链中鸟嘌呤和胞嘧啶的数量总是相等的D.每个DNA中特定的脱氧核苷酸序列蕴含着特定的遗传信息解析 脱氧核苷酸是DNA的基本单位，DNA是由很多个脱氧核苷酸构成的生物大分子，A正确；磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧，构成了DNA的基本骨架，B正确；DNA中A＝T，G＝C，DNA中一条链中的鸟嘌呤与另一条链中的胞嘧啶数量相等，但DNA的每条链中鸟嘌呤和胞嘧啶的数量不一定相等，C错误；DNA的特异性在于其碱基对的排列顺序，每个DNA中特定的脱氧核苷酸序列蕴含着特定的遗传信息，D正确。C123567891041112123456789104.如图为某DNA分子的部分平面结构图，该DNA分子片段中含有100个碱基对、40个胞嘧啶，则下列说法错误的是( )A1112A.③是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的化学键B.该DNA分子复制n次，含母链的DNA分子只有2个C.①与②交替连接，构成了DNA分子的基本骨架D.该DNA分子复制n次，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(2n－1)个解析 ④是连接DNA单链上两个脱氧核苷酸的化学键，③是鸟嘌呤脱氧核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键，A错误。12356789105.(2025·湖北孝感模拟)假设DNA复制方式有三种：半保留复制、全保留复制和分散复制，复制过程如图所示。若将蚕豆根尖细胞放在含3H的脱氧核苷酸的培养基中培养，完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续培养一个细胞周期，下列说法正确的是( )4D1112A.若是半保留复制，则第二次分裂前期，每条染色体上有2条核苷酸链有放射性B.若复制方式是分散复制，则完成两个细胞周期后，有一半的细胞有放射性标记C.若复制方式是全保留复制，则第一次分裂结束后每个子细胞均有一半染色体带放射性D.根据本实验中完成第一个细胞周期的结果即可判断出DNA复制方式是否为全保留复制1235678910解析 若复制方式是半保留复制，则第二次分裂前期，每条染色体上只有1条核苷酸链有放射性，A错误；若复制方式是分散复制，则完成两个细胞周期后，全部细胞都有放射性标记，B错误；若复制方式是全保留复制，则第一次分裂结束后每个子代细胞中带放射性的染色体数目是随机的，C错误；完成第一个细胞周期后，若为半保留复制，每条染色体上只有1条核苷酸链有放射性；若为全保留复制，存在没有放射性的染色体；若为分散复制，每条染色体都有放射性，每种复制方式得到的结果不一样，因此可根据本实验中完成第一个细胞周期的结果来判断出DNA复制方式是否为全保留复制，D正确。4111212356789106.(2026·湖南长沙模拟)下列有关DNA复制过程的叙述，错误的是( )A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开B.DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相同C.DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接合成新的子链解析 DNA复制时，解旋酶的作用是破坏双链间的氢键，使DNA解旋为单链模板，A正确；DNA复制为双向复制，但两条子链的延伸方向均为5′→3′，由于模板链方向相反，导致生成的两条子链方向相反，B错误；真核生物DNA多起点复制可提高效率，缩短复制时间，C正确；DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键，合成新的子链，D正确。41112B12356789107.(2026·陕西西安模拟)DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链，复制起点呈现Y形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰富的AT序列，DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行，如图所示。下列有关叙述错误的是( )41112CA.复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少，更容易解旋B.冈崎片段②先于①形成，酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来C.酶a催化DNA两条链之间氢键的断裂，该过程不需要消耗ATPD.酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3′端，形成磷酸二酯键1235678910解析 双链DNA的碱基A—T之间含有2个氢键，G—C之间含有3个氢键，故复制起始点含有丰富的AT序列，氢键少，更容易解旋，A正确；前导链的合成是连续的，解旋的方向应与前导链的合成方向一致，因此冈崎片段②先于①合成，酶c是DNA连接酶，可将相邻两个冈崎片段连接起来，B正确；据图可知，酶a为解旋酶，DNA复制时，解旋酶催化氢键断开，该过程需要消耗ATP，C错误；酶b为DNA聚合酶，DNA聚合酶可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3′端，形成磷酸二酯键，D正确。411128.含50个碱基对的DNA分子片段的两条链分别为a链和b链，其中a链中(T＋A)/(G＋C)＝2/3；该DNA分子两条链均含14N，将其在只含有15N的培养基中连续复制n次，则下列有关说法错误的是( )A.该DNA分子片段的b链中(G＋C)/(T＋A)的值为3/2B.该DNA分子片段中含有腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为20个C.复制n代后子代DNA分子中含15N的有(2n－2)个D.若n为3，需消耗210个鸟嘌呤脱氧核苷酸123567891041112C解析 a链中(T＋A)/(G＋C)＝2/3，根据碱基互补配对原则，b链中(G＋C)/(T＋A)的值等于a链中的倒数，即3/2，A正确；整个DNA分子中，含50个碱基对，由于a链中(T＋A)/(G＋C)＝2/3，所以T＋A＝20，b链中T＋A＝20个，T＋A共40个；由于DNA分子中，A＝T，所以腺嘌呤脱氧核苷酸(A)的数目为20个，B正确；因复制原料含15N，所以所有子代DNA分子中均含15N，故含15N的DNA分子数为2n个，C错误；根据B选项可知，G含有30个，则复制3次需消耗30×(23－1)＝210(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸，D正确。123567891041112B组 能力提升9.(2025·云南昆明模拟)许多种生物的细胞中都含有环状DNA分子，θ型复制是环状DNA分子复制的方式之一，如图为θ型复制的模式图。下列相关叙述错误的是( )123567891041112DA.θ型复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点B.θ型复制所产生的两条子链的碱基序列是互补的C.θ型复制所产生的子代DNA分子的两条单链走向相反D.θ型复制后产生的每个子代DNA分子都有两个游离的磷酸基团解析 θ型复制是环状DNA分子复制的方式之一，也是利用DNA的半保留复制方式进行，具有边解旋边复制和半保留复制的特点，A正确；解开的每一条母链作为模板链，θ型复制所产生的两条子链的碱基序列分别与各自的模板链互补，θ型复制所产生的两条子链的碱基序列也是互补的，B正确；θ型复制所产生的子代DNA分子的两条单链延伸方向从5′端到3′端，分别与模板链反向互补，产生的子代DNA分子的两条单链走向相反，C正确；θ型复制后产生两个环状DNA分子，因此每个子代DNA分子都无游离的磷酸基团，D错误。12356789104111210.DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从3′端延伸DNA链，因此在复制过程中需要RNA引物，如图表示DNA复制过程。下列相关分析错误的是( )123567891041112DA.DNA复制时存在A、U碱基配对现象B.DNA复制是多种酶参与的物质合成过程C.两条子链延伸的方向都是由5′端到3′端D.DNA聚合酶与DNA连接酶的底物相同123567891041112解析 由于DNA复制过程中需要RNA引物，所以在复制时存在A、U碱基配对现象，A正确；DNA复制是解旋酶、DNA聚合酶等多种酶参与的物质合成过程，B正确；DNA分子的两条链是反向平行的，子链是依据碱基互补配对原则，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向是从子链5′端向3′端延伸，C正确；DNA聚合酶与DNA连接酶的底物不同，前者作用于单个脱氧核苷酸，而后者作用于DNA片段，D错误。1235678910B4111212356789104111212.(13分)图甲为某链状DNA分子片段的结构图，图乙为DNA复制过程模式图。引发体是一类多酶复合物，位于复制叉的前端，主要成分为引物酶以及解旋酶等。单链结合蛋白(SSB)可结合于解旋酶解开的单链区，待复制的各项条件具备后，SSB脱离单链区，子链开始合成。回答下列问题：123567891041112(1)图甲所示DNA的基本骨架由____________________(填名称)交替排列构成。该DNA分子具有________个游离的磷酸基团。(2)图乙中参与DNA复制过程的酶有_____________________________等，其中参与形成磷酸二酯键的酶有__________________________。若图甲中DNA分子共含有X个碱基，该DNA分子以含有32P标记的脱氧核苷酸为原料复制2次，则获得的所有DNA分子的平均相对分子质量比原来增加__________。(3)图乙中SSB结合于解旋酶解开的单链区，可以防止核酸酶将解开的单链降解，也可以防止______________________________，从而保证解旋后的DNA处于单链状态。DNA复制时，后随链的合成________________(填“不需要引物”“需要一种引物”或“需要多种引物”)。123567891041112(4)某小组为验证图乙DNA复制的方式为半保留复制，进行了如下操作：将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代，再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链，然后进行离心处理。他们的实验结果________(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制，理由是_____________________________________________________________________________________________。答案 (1)脱氧核糖和磷酸 2 (2)解旋酶、引物酶、DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) 3X/4 (3)解旋的单链DNA重新配对形成双链 需要多种引物 (4)不能 处理成单链后，无论是半保留复制还是全保留复制，含有标记和不含有标记的单链均各占一半123567891041112解析 (1)DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替排列构成。图甲所示，DNA分子具有2个游离的磷酸基团。(2)分析图乙可知，在DNA复制时参与的酶有解旋酶、引物酶、DNA连接酶和DNA聚合酶等。其中DNA连接酶和DNA聚合酶参与形成磷酸二酯键。若图甲中DNA分子共含有X个碱基，那么就含有X个磷酸基团，P的相对原子质量是31，该DNA分子在含有32P标记的培养液中复制2次，形成的4个DNA中，相当于新增加了3个含32P的DNA，因此获得的DNA分子的平均相对分子质量比原来增加3X/4。(3)DNA复制时，后随链的合成是分段进行的，因此需要多种引物。(4)子代大肠杆菌的DNA处理成单链后，含有标记和不含有标记的单链均各占一半，因此他们的实验结果不能证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制。123567891041112(共73张PPT)[课标要求] 1.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。2.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。1.肺炎链球菌的类型光滑粗糙有无2.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验死亡不死亡死亡R型活细菌无致病性，S型活细菌有致病性被加热致死的S型细菌无致病性R型活细菌能转化为S型活细菌已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子[教材边角](必修2 P43“相关信息”) 有荚膜的肺炎链球菌会导致小鼠死亡的原因是有荚膜的肺炎链球菌可___________________，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。抵抗吞噬细胞的吞噬3.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验R型、S型R型①②③④⑤S型细菌的细胞提取物用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后仍然具有转化活性S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性DNA×(1)(2024·甘肃卷)肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性。( )(2)(2024·甘肃卷)肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子。( )(3)(经典高考题)将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌。( )(4)(必修2 P44“图3-3”)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。( )××√考向1 肺炎链球菌转化实验的分析1.(2026·广东珠海模拟)实验1：将S型细菌的DNA与R型细菌混合培养；实验2：将S型细菌的DNA用DNA酶处理后所得物质与R型细菌混合培养。下列相关叙述正确的是( )A.实验1的培养基上仅有S型细菌生长B.实验2的培养基上有R型细菌和S型细菌生长C.实验1、2可以证明DNA是主要的遗传物质D.实验1与实验2形成对照解析 实验1的培养基上既有S型细菌又有R型细菌，实验2的培养基上只有R型细菌，A、B错误；实验1与实验2相互对照，只能说明S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌，不能证明DNA是主要的遗传物质，C错误，D正确。D2.(2026·山东泰安模拟)为研究R型肺炎链球菌转化为S型细菌的转化因子是DNA还是蛋白质，进行了如图所示的转化实验。下列对本实验作出的分析，正确的是( )DA.丙组培养基中没有R型细菌的菌落出现，乙组培养基中有R型细菌的菌落出现B.如果用RNA酶去除提取物中的RNA，结果没有S型细菌的菌落出现C.如果提取S型细菌蛋白质并加入DNA酶混合后接种，结果仍有转化活性D.如果S型细菌的一段DNA插入到R型细菌DNA上属于基因重组解析 D 由于丙组加入DNA酶会将S型细菌的细胞提取物中的DNA水解，故丙组培养基中只有R型细菌的菌落，由于乙组加入的是蛋白酶，故乙组培养基中有R型细菌及S型细菌的菌落，A错误；RNA酶不能水解DNA，所以用RNA酶只会去除提取物中的RNA，结果仍有S型细菌的菌落出现，B错误；如果提取S型细菌蛋白质并加入DNA酶去培养R型细菌，结果没有转化活性，C错误；本实验如果S型细菌的一段DNA插入到R型细菌的DNA上属于基因重组，D正确。考向2 肺炎链球菌转化实验拓展分析3.为研究肺炎链球菌中的R型细菌转化为S型细菌时是否需要二者直接接触，研究人员利用如图所示装置进行实验。将两类菌株分别加入U形管左、右两臂内，U形管中间隔有微孔滤板。在U形管右臂端口对培养液缓慢吸或压，让两菌株共享培养液。已知吸或压过程会导致两臂内少量菌体破裂。一段时间后取U形管两臂菌液分别培养，观察菌落形态。下列说法错误的是( )DA.装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过B.若左臂菌液培养后产生一种菌落、右臂菌液培养后产生两种菌落，则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触C.R型细菌没有多糖类的荚膜导致其形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙D.S型细菌的DNA能诱导R型细菌发生基因突变，从而使R型细菌转化为S型细菌解析 装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过，吸或压导致少量菌体破裂后，有少量的DNA释放，可通过微孔滤板，A正确；若左臂菌液培养后产生一种菌落(S型细菌的菌落)、右臂菌液培养后产生两种菌落(S型和R型细菌的菌落)，则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触，B正确；R型细菌没有多糖类的荚膜，S型细菌有多糖类的荚膜，因此R型细菌形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙，C正确；S型细菌的DNA能整合到R型细菌中而发生基因重组，从而使R型细菌转化为S型细菌，D错误。1.实验材料——T2噬菌体和大肠杆菌(1)T2噬菌体的模式图DNAC、H、O、N、P蛋白质C、H、O、N、S(2)噬菌体的增殖①示意图②需要的条件噬菌体增殖需要的条件 内容合成T2噬菌体DNA 模板 ________的DNA原料 __________提供的4种脱氧核苷酸合成T2噬菌体蛋白质 原料 ___________________________________场所 ___________________________________2.实验方法放射性同位素标记技术，用_________分别标记噬菌体的蛋白质和DNA(不能用3H、14C和18O)。大肠杆菌大肠杆菌的氨基酸大肠杆菌的核糖体35S、32P3.实验过程(1)标记T2噬菌体①用35S标记噬菌体的蛋白质②用32P标记噬菌体的DNA含32P的培养基培养大肠杆菌→32P标记的________→用__________32P标记的大肠杆菌→32P标记的噬菌体。(2)侵染大肠杆菌大肠杆菌搅拌和离心的目的不同①搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳和细菌分离。②离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。噬菌体侵染高低低高4.实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，其______进入细菌细胞中，而_______外壳仍留在细胞外。(2)子代噬菌体的各种性状是通过___________遗传的。5.实验结论______是噬菌体的遗传物质。DNA蛋白质亲代的DNADNA×√(1)(2024·甘肃卷)噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制。( )(2)(经典高考题)赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。( )(3)(经典高考题)需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。( )(4)(必修2 P45“正文”)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。( )(5)(必修2 P45“正文”)离心管的沉淀物中主要是被侵染的大肠杆菌。( )××√某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。思考回答：(1)甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，原因_________________________________________________________________________________________。答案 部分噬菌体未来得及侵染大肠杆菌或子代噬菌体已从大肠杆菌体内释放(2)甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体，原因是_________________________________________________________________。答案 甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制的方式为半保留复制，所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体(3)乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体，原因是___________________________________________________________________。答案 由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体(4)在用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，若保温时间过短或过长，会对实验结果造成什么影响呢？提示：保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中，造成上清液放射性也较高。(5)在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，若搅拌不充分，会对实验结果造成什么影响呢？提示：搅拌不充分，有少量含35S的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。拓展提升 噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌考向1 噬菌体侵染细菌实验的过程分析1.(2026·广东珠海模拟)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如图所示的实验，下列说法中错误的是( )BA.搅拌不充分会导致上清液的放射性强度减小B.改用14C标记噬菌体，可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞C.细菌裂解后得到的所有子代噬菌体都带有32P标记D.该实验保温时间过短对上清液放射性强度的大小几乎无影响解析 搅拌不充分，35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上，会导致上清液的放射性强度减小，A正确；DNA和蛋白质都含有C元素，若用14C标记噬菌体，上清液和沉淀物中都有放射性，不能证明噬菌体的蛋白质外壳未进入大肠杆菌，B错误；35S标记的噬菌体的蛋白质不进入子代噬菌体，子代噬菌体以32P标记的脱氧核苷酸为原料合成有放射性的DNA，因此所有子代噬菌体的核酸都有放射性，C正确；正常情况下，上清液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质，若保温时间过短，未侵染大肠杆菌的噬菌体仍会进入上清液，几乎不会影响上清液放射性强度，D正确。2.(2026·四川内江期末)TM4噬菌体是一种专门侵染耻垢分枝杆菌的DNA病毒。耻垢分枝杆菌中stpK7基因的表达产物有利于TM4噬菌体吸附在细菌表面。研究人员按照赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”操作流程，进行以下各组实验，其中沉淀物具有较高放射性的是( )A.用35S标记的TM4侵染敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌B.用32P标记的TM4侵染敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌C.用35S标记的TM4侵染未敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌D.用32P标记的TM4侵染未敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌D解析 用35S标记TM4噬菌体(标记蛋白质外壳)，侵染敲除stpK7基因的细菌；因细菌缺乏吸附能力，噬菌体无法吸附在细菌表面，且蛋白质本身不进入宿主细胞，故沉淀物放射性低，A不符合题意；用32P标记TM4噬菌体(标记DNA)，侵染敲除stpK7基因的细菌；因噬菌体无法吸附在细菌表面，噬菌体DNA不能注入宿主细胞，离心后DNA主要存在于上清液，沉淀物放射性低，B不符合题意；用35S标记TM4噬菌体(标记蛋白质外壳)，侵染未敲除stpK7基因的细菌；噬菌体可吸附在细菌表面并注入DNA，但蛋白质外壳不进入宿主细胞，故沉淀物放射性低，C不符合题意；用32P标记TM4噬菌体(标记DNA)，侵染未敲除stpK7基因的细菌；噬菌体成功吸附在细菌表面并将DNA注入宿主细胞，离心后含细菌的沉淀物中放射性较高，D符合题意。“二看法”判断子代噬菌体标记情况考向2 肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较3.(2026·福建厦门模拟)下列关于肺炎链球菌的体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是( )A.三个实验的设计思路是一致的B.三个实验都用到了同位素标记法C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA解析 三个实验的设计思路不一样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法，B错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题述三个实验所涉及的生物有T2噬菌体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。D1.烟草花叶病毒感染烟草的实验正常RNA患病RNA蛋白质2.生物体内的核酸种类及遗传物质DNA×(1)(必修2 P46“正文”)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。( )(2)(必修2 P46“正文”)烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA。( )(3)(必修2 P46“正文”)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。( )(4)(必修2 P47“概念检测”)枯草杆菌的遗传物质主要分布在染色体上。( )×××考向1 探究RNA是遗传物质的实验分析1.烟草花叶病毒有S型和R型两种株系，研究人员进行了如下实验：第①组：S型株系侵染烟草→烟草出现Ⅰ型病斑第②组：R型株系侵染烟草→烟草出现Ⅱ型病斑第③组：R型株系蛋白质和S型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出现Ⅰ型病斑第④组：S型株系蛋白质和R型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出现Ⅱ型病斑根据实验结果分析，下列叙述错误的是( )A.S型病毒和R型病毒可寄生在烟草细胞内B.S型病毒和R型病毒所携带的遗传信息不完全相同C.S型病毒和R型病毒的遗传物质为RNAD.第③④组中的子代病毒全为重组病毒解析 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，病毒均需寄生在相应宿主细胞内，A、C正确；S型病毒和R型病毒使烟草出现不同病斑，故RNA上碱基的排列顺序不同，即所携带的遗传信息不完全相同，B正确；用S(R)型株系蛋白质和R(S)型株系RNA构建的重组病毒感染烟草，起遗传效应的是R(S)型株系的RNA，烟草应出现Ⅱ(Ⅰ)型病斑，且从烟草细胞中分离的子代病毒为R(S)型株系，D错误。D考向2 探索遗传物质的思路和方法2.(2025·安徽蚌埠三模)现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示的两种实验方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是( )B实验方法 实验过程 检测Ⅰ 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适量DNA酶处理(a组)，另一组用等量RNA酶处理(b组)，然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生Ⅱ 将宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸(c组)和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(d组)的培养基上，一段时间后再用病毒侵染被标记的宿主细胞 检测子代病毒是否具有放射性A.Ⅰ是采用“减法原理”设计的对比实验B.Ⅱ中c、d组都能用15N标记尿嘧啶和胸腺嘧啶C.a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设D.a组有病毒产生且c组病毒有放射性，说明其遗传物质是RNA解析 Ⅰ中采用的方法是酶解法，向a、b两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理，A正确；尿嘧啶和胸腺嘧啶分别是RNA和DNA特有的碱基，不能用15N标记，因为15N无放射性，B错误；由于该病毒的遗传物质可能是DNA，也可能是RNA，因此a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设，再进一步通过实验来验证该假设的正确性，C正确；a组用DNA酶(DNA被分解)来处理，结果a组有病毒产生，酶具有专一性，说明该病毒的遗传物质是RNA；c组加有尿嘧啶核苷酸(合成RNA的原料)，结果子代病毒有放射性，说明该病毒可以利用尿嘧啶核苷酸，则该病毒的遗传物质是RNA，D正确。探究“遗传物质”种类的3种方法1.(2025·河南卷)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是( )A.C B.S C.P D.N解析 T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌中并作为模板控制子代T2噬菌体的合成，而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供，因此子代T2噬菌体外壳中元素全部来自大肠杆菌；但由于DNA复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体DNA中一些元素来自亲代噬菌体，一些来自大肠杆菌。已知蛋白质由C、H、O、N、S等组成，DNA由C、H、O、N、P组成，综上分析，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞大肠杆菌的是S，B符合题意。B2.(2022·湖南卷)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生( )A.新的噬菌体DNA合成B.新的噬菌体蛋白质外壳合成C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合解析 T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，新的噬菌体DNA和蛋白质都是在大肠杆菌中合成的，A、B不符合题意；噬菌体是病毒，没有细胞结构，其基因转录所需的RNA聚合酶必须由宿主提供，C符合题意；以噬菌体DNA为模板转录的RNA能与大肠杆菌的核糖体结合，翻译出组成T2噬菌体的蛋白质分子，D不符合题意。C3.(2022·海南卷)某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( )C 材料及标记 实验组 T2噬菌体 大肠杆菌① 未标记 15N标记② 32P标记 35S标记③ 3H标记 未标记④ 35S标记 未标记A.①和④ B.②和③C.②和④ D.④和③解析 T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳仍留在细胞外，沉淀物为含有T2噬菌体DNA的大肠杆菌，故②组的放射性物质主要分布在沉淀物中；3H既可标记DNA又可标记蛋白质外壳，所以③组的上清液和沉淀物中均有放射性物质；35S标记噬菌体外壳，因此④组的放射性物质主要分布在上清液中；15N为稳定同位素，①组中检测不到放射性。故第一、二组实验分别是②和④，C符合题意。S型细菌的多糖类荚膜是否直接致病S型细菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等不同类型，其区别主要是荚膜多糖抗原的不同。S型细菌的多糖类荚膜能够使S型细菌抵抗吞噬细胞的吞噬和体液中杀菌物质的作用，从而在小鼠体内存活并迅速繁殖而导致小鼠患病死亡。R型细菌没有多糖类荚膜，易被吞噬细胞和体液中杀菌物质清除。角度1 考查教材基础知识(1)荚膜是某些细菌的____________外面包围的一层胶状物质，可防止细菌变干，吸附阳离子，防止噬菌体的侵袭、______________________________________等。(2)S型细菌的致病性并非直接由多糖类荚膜引起，而是由于____________________________________________________________________________________________。角度2 考查实验设计与长句表达能力(3)研究人员用加热杀死的SⅢ型细菌与R型细菌混合后注射到正常小鼠体内，小鼠死亡。小鼠死亡的原因可能是R型细菌突变成S型细菌，也可能是杀死的SⅢ型细菌使R型细菌转化为S型细菌。研究人员通过检测死亡小鼠体内S型细菌的类型，探究小鼠死亡是由上述哪种原因所致，请预期实验结果及结论：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)细胞壁 吞噬细胞的吞噬和消化 (2)多糖类荚膜的保护作用使S型细菌在体内大量繁殖 (3)若只检测到SⅢ型细菌，则小鼠的死因可能是杀死的SⅢ型细菌使R型细菌转化为S型细菌，也可能是R型细菌突变成S型细菌；若检测到其他类型的S型细菌，则小鼠的死因是R型细菌突变为S型细菌解析 (1)荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质，可防止细菌变干，吸附阳离子，防止噬菌体的侵袭、吞噬细胞的吞噬和消化。(2)R型细菌没有多糖类荚膜，易被吞噬细胞和体液中杀菌物质清除；而S型细菌有荚膜，能够抵抗吞噬细胞的吞噬和体液中杀菌物质的作用，从而在小鼠体内存活并迅速繁殖而导致小鼠患病死亡，所以S型细菌的致病性是由于多糖类荚膜的保护作用使S型细菌在体内大量繁殖。(3)因为基因突变具有不定向性，若S型细菌是由R型细菌基因突变产生的，则R型细菌可以转化成多种S型细菌，所以若检测到其他类型的S型细菌，则小鼠的死因是R型细菌突变为S型细菌；若只检测到SⅢ型细菌，则小鼠的死因可能是杀死的SⅢ型细菌使R型细菌转化为S型细菌，也可能是R型细菌突变成S型细菌。A组 基础巩固1.S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无毒性。下列有关叙述正确的是( )A.加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因突变B.S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质D.高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应解析 加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因重组，A错误；S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，可以形成表面光滑的菌落，B正确；肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质，C错误；高温处理过的S型细菌的蛋白质变性时肽键不断裂，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。B1235678910411122.(2026·山东淄博模拟)Ⅱ型肺炎链球菌有ⅡS和ⅡR，其中ⅡR来自ⅡS的基因突变，ⅡR可回复突变成ⅡS。Ⅲ型肺炎链球菌有ⅢS和ⅢR，其中ⅢR来自ⅢS的基因突变，ⅢR可回复突变成ⅢS。S型肺炎链球菌的荚膜能阻挡外源DNA进入菌体。为证明基因重组是肺炎链球菌转化的原因，下列实验设计及实验预期合理的是( )A.用加热致死的ⅡS转化ⅡR，子代出现ⅡSB.用加热致死的ⅡR转化ⅡS，子代出现ⅡRC.用加热致死的ⅢS转化ⅡR，子代出现ⅢSD.用加热致死的ⅢR转化ⅡS，子代出现ⅢSC123567891041112解析 由题意可知，R型细菌可由S型细菌发生基因突变而来，其中Ⅱ型、Ⅲ型肺炎链球菌还可发生R型细菌到S型细菌的回复突变，故在验证基因重组是肺炎链球菌转化的原因时，不能选择同类型肺炎链球菌，否则无法推断其是由基因突变还是基因重组产生的，A、B不合理；S型细菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，故为证明基因重组是肺炎链球菌转化的原因，可将ⅢS杀死，将其与ⅡR混合培养，若子代出现ⅢS，即可证明基因重组是肺炎链球菌转化的原因，C合理，D不合理。1235678910411123.(2025·河南新乡模拟)将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到的细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；将试管甲、乙中的液体混合后得到试管丙。下列关于该实验的分析，正确的是( )C123567891041112A.加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能B.试管乙中加入RNA酶的目的是催化转录过程合成mRNAC.此实验并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质D.试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R型解析 加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质变性失活，失去功能，核酸变性后在低温条件下可复性，A错误；试管乙中加入RNA酶的目的是水解RNA，B错误；试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中有一部分R型细菌转化成S型细菌，但转化率较低，故S型肺炎链球菌的数量少于R型，D错误。123567891041112123456789104.格里菲思在进行肺炎链球菌转化实验时，只有在小鼠体内才能成功，他将高温杀死的S型细菌与R型活细菌混合物在培养基中培养时，很难观察到转化现象。而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型细菌的抗体，在体外就比较容易观察到转化现象。下列说法不合理的是( )A.抗R型细菌抗体使S型细菌的DNA较易进入R型细菌，易发生转化作用B.R型细菌对小鼠免疫力的抵抗力较S型细菌弱，因此在小鼠体内容易转化成功C.未加抗R型细菌抗体的培养基中R型细菌的竞争力较强，很难看到转化现象D.可通过培养基上菌落的特征判断是否出现转化现象A1112123456789101112解析 在体外条件下，发生转化的S型细菌很少，很难观察到转化现象，加入抗R型细菌的抗体，抑制R型细菌生长繁殖，易观察到S型细菌，A不合理；根据题意可知，格里菲思转化实验只有在小鼠体内才能成功，而艾弗里实验需要在培养基中加入一定量的抗R型细菌的抗体才易发生转化，说明S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强，B合理；由题意可知，在体外条件下，R型细菌在竞争中处于优势，故很难观察到转化现象，C合理；R型细菌的菌落表面粗糙，S型细菌的菌落表面光滑，所以实验过程中，可通过观察菌落的特征来判断是否发生转化，D合理。12356789105.(2026·江西抚州模拟)下列有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，说法错误的是( )A.子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养C.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中检测到较高的放射性，可能是因为培养时间过长D.侵染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体所提供解析 大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，D错误。4D111212356789106.(2026·湖北武汉模拟)烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA病毒，具有S和HR等多种株系。科学家分别提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白质，进行了以下重组实验：41112重组实验过程 子代病毒的类型第一组：S－RNA＋HR－蛋白质→感染烟草 S株系第二组：HR－RNA＋S－蛋白质→感染烟草 HR株系1235678910下列相关叙述中合理的是( )A.可以通过培养基上菌落特征的不同鉴别TMV的不同株系B.将TMV的遗传物质与二苯胺水浴加热，溶液会变成蓝色C.根据实验结果可推测，TMV的RNA控制其蛋白质的合成D.在该实验中，第一组实验是对照组，第二组实验是实验组解析 病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基培养，A不合理；DNA与二苯胺沸水浴，溶液才会变成蓝色，而烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA，B不合理；根据实验结果可推测，TMV的遗传物质是RNA，能控制其蛋白质的合成，C合理；该实验为相互对照实验，第一组和第二组互为对照组与实验组，D不合理。41112C12356789107.分别用含有32P和14C的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到含32P或含14C标记的T2噬菌体，然后用32P或14C标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短暂保温，再进行搅拌、离心后检测放射性元素分布情况。下列相关分析错误的是( )A.32P标记组，沉淀物中放射性明显高于上清液B.14C标记组，沉淀物和上清液中放射性均较高C.32P标记组，32P只存在于部分子代噬菌体的DNA中D.14C标记组，14C存在于子代噬菌体的DNA和蛋白质中41112D1235678910解析 32P标记组中，32P存在于标记的T2噬菌体的DNA分子中，随DNA分子进入未被标记的大肠杆菌，经过搅拌、离心后放射性物质主要存在于沉淀物中，只有部分子代噬菌体的DNA中含有32P，A、C正确；14C标记组中，14C存在于标记的T2噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳中，14C标记的DNA分子进入未被标记的大肠杆菌，存在于沉淀物中，14C标记的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，主要存在于上清液中，故沉淀物和上清液中放射性均较高，B正确；由于合成子代噬菌体蛋白质的原料全部来自大肠杆菌，因此子代噬菌体的蛋白质中不存在14C，D错误。411128.(2025·山东烟台期末)为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质，某实验小组进行了如图所示实验。下列说法正确的是( )123567891041112BA.实验1为空白对照组，其设置可消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度B.根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：TMV的遗传物质是RNAC.实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论D.该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应解析 没有进行处理的为空白对照，设置空白对照可以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度，实验1用烟草花叶病毒(TMV)的蛋白质感染烟草叶片，属于实验组，A错误；实验1、2、3的实验现象显示TMV的RNA能引起烟草叶患花叶病，蛋白质不能，因而能得出TMV的遗传物质是RNA的结论，B正确；实验4中RNA酶可分解TMV的RNA，因此实验4是利用“减法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论，C错误；格里菲思的实验并没有将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应，D错误。123567891041112B组 能力提升9.(2026·贵州铜仁模拟)关于肺炎链球菌体外转化实验，有科学家认为“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”。后来科学家做了两组实验，甲组从S型细菌中分离出抗青霉素的突变型(抗-S型细菌)，提取其DNA并与青霉素敏感型(非抗-R型细菌)共同置于含青霉素的培养基中培养，发现有菌落形成并能稳定遗传；乙组将非抗-R型细菌置于含青霉素的培养基中培养，无菌落形成。下列叙述正确的是( )A.实验表明抗-S型细菌DNA可转移到非抗-R型细菌发挥遗传作用B.在含有青霉素的培养基上产生的菌落有表面光滑和粗糙两种C.甲组培养基中菌落形成是细菌接触青霉素后基因突变产生D.抗-S型细菌的DNA中所有基因均能在非抗-R型细菌中表达123567891041112A解析 甲组实验中，非抗-R型细菌获得了抗青霉素的特性且能稳定遗传，说明抗-S型细菌DNA转移到了非抗-R型细菌中并发挥了遗传作用，A正确；在含青霉素的培养基上，只有获得抗青霉素基因的细菌才能存活并形成菌落，由于抗-S型细菌的DNA使非抗-R型细菌发生转化后形成的是具有抗青霉素特性的细菌(类似S型细菌特性)，菌落表面是光滑的，不会出现粗糙的菌落，B错误；甲组培养基中菌落形成是因为抗-S型细菌的DNA转移到非抗-R型细菌中，使非抗-R型细菌转化为抗青霉素的细菌，而不是细菌接触青霉素后基因突变产生的，因为乙组未添加抗-S型细菌DNA，非抗-R型细菌在含青霉素培养基中无菌落形成，说明单纯接触青霉素不会发生这种可遗传的抗青霉素突变，C错误；抗-S型细菌的DNA中并不是所有基因均能在非抗-R型细菌中表达，基因的表达具有选择性等特点，D错误。12356789104111210.(2025·山东济南模拟)为研究搅拌时间对实验结果的影响，科研人员用35S和32P分别标记的T2噬菌体与未标记的大肠杆菌混合保温，一段时间后搅拌并离心，得到上清液和沉淀物并检测放射性，实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )123567891041112B搅拌时间/min 1 2 3 4 5上清液35S百分比/% 50 70 75 80 80上清液32P百分比/% 21 25 28 30 30被侵染细菌成活率/% 100 100 100 100 100123567891041112A.通过搅拌可使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离B.进行噬菌体侵染细菌实验时，搅拌时间不能短于4 minC.搅拌5 min时，上清液含32P的原因是大肠杆菌裂解释放噬菌体D.32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体都含32P解析 上清液35S百分比都没有达到100%，说明通过搅拌不可能使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离，A错误；进行噬菌体侵染细菌实验时，搅拌时间达到4 min后，上清液35S百分比才会稳定不再增大，说明搅拌时间不能短于4 min，B正确；被侵染细菌成活率为100%，说明被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体，搅拌5 min时，上清液含32P的原因是有部分含32P标记的噬菌体没有侵染细菌，搅拌后这部分噬菌体与细菌分离进入上清液中，C错误；由于DNA具有半保留复制的特点，母链含32P，新合成的子链不含32P，所以32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体中只有少数含32P，D错误。11.(2025·贵州铜仁一模)猴痘病毒由蛋白质和一种核酸组成，其侵染宿主细胞的方式与噬菌体类似。为了探究猴痘病毒的遗传物质是DNA还是RNA，实验员做了如下实验。下列叙述错误的是( )1235678910C41112步骤 甲组 乙组① 用15N 标记胸腺嘧啶 用3H 标记尿嘧啶② 培养并获得被标记的猴痘病毒 ③ 被标记的猴痘病毒侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌并离心 ④ 检测上清液和沉淀物中含有的同位素 123567891041112A.上述实验中同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律B.实验中搅拌的目的是使吸附在细胞上的猴痘病毒与宿主细胞分离C.分别用含15N 和3H 的培养基可以培养并获得被标记的猴痘病毒D.若④子代病毒中甲组检测出15N，乙组未检测出3H，则DNA是遗传物质解析 同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律，通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程，A正确；搅拌的目的是将吸附在宿主细胞表面的病毒颗粒与细胞分离，确保离心后上清液和沉淀物中的同位素分布准确反映病毒入侵情况，B正确；猴痘病毒不能直接在培养基中独立增殖，必须依赖宿主细胞，C错误；若甲组子代病毒检测到15N，15N标记DNA的胸腺嘧啶，而乙组未检测到3H，3H标记RNA的尿嘧啶，可推测DNA是遗传物质，D正确。12.(12分)(2026·湖北孝感模拟)20世纪中叶开始，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。请回答下列问题：(1)在肺炎链球菌转化实验中，艾弗里等人进行的该实验中控制自变量采用的实验原理是________。(2)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的技术是________________，获得被32P标记的噬菌体的具体方法是________________________________________________________________________________________________________。用32P标记的组中，放射性主要分布于试管的________(填“上清液”或“沉淀物”)。(3)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，该病毒能使小鼠患病。为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：123567891041112①实验步骤a.取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。b.将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。123567891041112组别 A B C D注射溶液 该病毒核酸提取物和RNA酶 ？ 该病毒核酸提取物 生理盐水B组注射的溶液是_________________________________________________。c.相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。②预期实验结果及结论a.若A、C组发病，B、D组正常，则________是该病毒的遗传物质。b.若B、C组发病，A、D组正常，则________是该病毒的遗传物质。答案 (1)减法原理 (2)放射性同位素标记技术 先用含有32P的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌 沉淀物 (3)①该病毒核酸提取物和DNA酶 ②DNA RNA解析 (1)艾弗里等人进行的该实验中控制自变量采用的方法是加入不同的酶，水解相应的物质，来研究各自的功能，该实验中控制自变量采用的实验原理是减法原理。123567891041112(2)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，采用的技术是放射性同位素标记技术。为了获得32P标记的噬菌体，分为两步，先用含有32P的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌。在确保大肠杆菌100%存活的情况下，用32P标记的一组侵染实验，由于噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞中，因此放射性同位素主要分布于试管的沉淀物中。(3)为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，该实验是根据DNA和RNA成分的不同设计的，实验过程如下：①a.取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。b.根据酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应。DNA酶可以催化DNA水解，最终产物中没有DNA；RNA酶可以催化RNA的水解，最终产物中没有RNA。因此表中B处加入的是该病毒核酸提取物和DNA酶。c.相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。②预期实验结果及结论：a.若A、C组发病，B、D组正常，说明B组DNA被水解，而A、C组DNA完好，则DNA是该病毒的遗传物质。b.若B、C组发病，A、D组正常，说明A组RNA被水解，而B、C组RNA完好，则RNA是该病毒的遗传物质。123567891041112(共13张PPT)1.基因表达的调控(1)转录水平的调控(以选择性剪接为例)转录后产生的前体mRNA可按照不同的方式剪接，产生两种或两种以上的成熟mRNA，进而产生多种蛋白质，即一个基因在转录后通过前体mRNA的剪接加工后可以控制多种蛋白质的合成，如图所示：(2)翻译水平的调控① RNA干扰：mRNA转录后不能翻译，如图所示为miRNA导致的靶基因mRNA不翻译，进而被降解。② 蛋白质加工水平的调控：蛋白质分子的功能依赖于特定的空间结构，肽链合成后的加工与基因能否表达出特定的遗传性状密切相关，如分子伴侣调控的基因表达。2.DNA损伤修复机制1.(2025·云南卷)RNA干扰原理是指mRNA形成局部互补结构后阻断mRNA翻译。X菌是兼性厌氧菌，能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA干扰原理改造X菌获得Y菌时，将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游，启动基因asd转录，PT启动转录效率与氧浓度成反比；同时将好氧启动子PA置于基因asd下游，启动互补链转录，PA启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正确的是( )A.Y菌存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态B.PT和PA分别启动转录得到的mRNA相同C.PA的作用是防止有氧环境下Y菌死亡D.改造X菌目的是增强无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力A解析 因为将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游，启动基因asd转录，将好氧启动子PA置于基因asd下游，启动互补链转录，在一定的氧浓度条件下，有可能同时满足PT和PA的启动条件，从而存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态，A正确；PT启动的是基因asd转录，PA启动的是基因asd互补链转录，所以PT和PA分别启动转录得到的mRNA是互补的，B错误；有氧环境中，PA转录效率高(与氧浓度成正比)，产生的mRNA会与PT转录的mRNA互补形成双链，通过RNA干扰抑制asd基因表达；而asd是生存必需基因，其表达受抑制会导致Y菌死亡，因此PA的作用是促进有氧环境下Y菌死亡，C错误；改造X菌的目的是让Y菌无氧环境中，PT高效转录asd基因(Y菌存活)，PA低效转录(无干扰)，Y菌可杀伤肿瘤细胞；有氧环境中，PA高效转录引发干扰(Y菌死亡)，减少对正常细胞的损伤，改造目的是提高靶向性，而非单纯增强无氧环境下的杀伤能力，D错误。2.(2026·云南昭通模拟)microRNA是细胞内具有调控作用的非编码RNA分子。miR-21是其中一种，miR-21表达量上调，成为推动肺癌发生的一个重要因素，其作用机制如图。下列相关叙述错误的是( )CA.合成mRNA和miR-21的原料都是4种核糖核苷酸B.由图可知，肺癌的发生未必是原癌基因和抑癌基因突变的结果C.miR-21表达量正常时，导致细胞容易分散转移D.合成一种能结合miR-21的竞争性物质，是治疗该病的一种可能解析 miR-21是一种非编码RNA分子，它和mRNA都是由4种核糖核苷酸为单体聚合而成，A正确；肺癌的发生可能是因为miR-21表达量上调导致，B正确；miR-21表达量正常时，肿瘤抑制等基因正常表达，一般不会发生肿瘤，故不会导致细胞容易分散转移，C错误；合成一种能结合miR-21的竞争性物质，从而减少miR-21与肿瘤抑制基因转录形成的mRNA结合，使肿瘤抑制基因正常表达，减少肺癌的发生，D正确。3.(2026·天津模拟)神经营养因子(BDNF)是一种蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致某种疾病的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程，下列说法错误的是( )DA.甲过程中，RNA聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成B.乙过程中，mRNA的A端为3′端，核糖体从B端结合C.与乙过程相比，甲过程中特有的碱基配对方式是T—AD.该疾病患者的基因表达与正常人相比，丙过程减弱解析 甲过程由BDNF基因指导RNA的合成，为转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶可催化形成磷酸二酯键，A正确；翻译时，核糖体沿着mRNA从5′端→3′端方向延伸，根据肽链的长短可知，翻译的方向是从右往左，故图中mRNA的A端是3′端，核糖体从B端结合，B正确；乙过程是翻译，配对关系是A—U、U—A、G—C、C—G，过程甲是转录，配对关系是A—U、T—A、G—C、C—G，与乙过程相比，该过程中特有的碱基配对方式是T—A，C正确；神经营养因子(BDNF)能够维持和促进中枢神经系统正常的生长发育，若BDNF基因表达受阻，则会导致患病，患者与正常人相比，丙过程增强，D错误。4.虽然DNA复制过程中通过诸多策略在很大程度上保证了复制的准确性，但DNA平均每复制109个碱基对就会产生1个错误。碱基切除修复是DNA损伤修复机制中的一种，如图是人类的碱基切除修复过程，下列叙述错误的是( )CA.DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性B.细胞内DNA复制时解旋酶能改变DNA的空间结构C.图中DNA聚合酶β填补空隙时使用的物质是胞嘧啶D.图中APE1、DNA聚合酶β均能断裂磷酸二酯键解析 DNA的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，碱基互补配对原则为复制提供了碱基之间的配对关系，两者共同保证了DNA复制的准确性，A正确；解旋酶可使DNA双螺旋解旋，所以能改变DNA的空间结构，B正确；图中DNA聚合酶β填补空隙时使用的物质是胞嘧啶脱氧核苷酸，C错误；APE1使得突变位点与其相邻的5′端脱氧核苷酸的磷酸二酯键断裂，悬垂的脱氧核糖磷酸与其相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连，DNA聚合酶β使其断裂，D正确。5.(2025·北京西城区期末)细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。下列相关叙述错误的是( )AA.该机制使细胞不发生基因突变B.酶A切割磷酸二酯键C.合成新链的模板为保留的单链D.该机制利于保持DNA分子的稳定解析 该机制只能在一定程度上修复损伤的DNA，并不能完全避免基因突变的发生，A错误；酶A可把DNA单链中连接相邻核苷酸之间的磷酸二酯键切开，B正确；由图示可知，合成的新链是以保留的单链为模板，C正确；该机制是对损伤的DNA进行修复，有利于保持DNA分子的稳定，D正确。(共14张PPT)1.DNA分子半保留复制图像及解读2.有丝分裂中核DNA和染色体的标记情况分析有丝分裂过程中DNA复制一次，细胞分裂一次，如图为连续分裂两次的过程图(以一条染色体为例)。由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代DNA链的染色体条数是0～2n(以体细胞染色体数为2n为例)。3.减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析在减数分裂过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果(以一对同源染色体为例)。由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。1.将某二倍体动物精原细胞(2n＝38)全部DNA中的一条单链用32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑互换和染色体变异，下列叙述错误的是( )A.最终可能出现2个子细胞中含32P，2个不含32P的情况B.最终可能出现3个子细胞中含32P，1个不含32P的情况C.减数分裂Ⅰ得到的2个子细胞均含有32PD.减数分裂Ⅱ后期细胞中全部染色体均含32PD解析 精原细胞全部DNA中的一条单链被32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，由于DNA是半保留复制，细胞中DNA复制后每条染色体上有一条姐妹染色单体含32P，另一条姐妹染色单体不含32P。由于减数分裂Ⅰ发生同源染色体分离，因此经过减数分裂Ⅰ后得到的两个子细胞均含有32P，减数分裂Ⅱ后期发生姐妹染色单体的分离，此时细胞中一半染色体含32P，染色体移向细胞两极是随机的，最终可能出现2个子细胞中含32P、2个不含32P的情况，也可能出现3个子细胞中含32P、1个不含32P的情况。2.(2024·浙江6月选考，改编)某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是( )CA.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂B.4个细胞均处于减数分裂Ⅱ前期，且均含有一个染色体组C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交换D.4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P解析 图中的细胞是1个精原细胞进行1次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后产生的，据图所示，这些细胞都含有染色单体，因此该精原细胞经历了2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误；4个细胞还没有进入减数分裂Ⅱ后期(着丝粒分裂)，因此可能处于减数分裂Ⅱ前期、中期，染色体数均为2，均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成染色体复制后，每条染色体上有1个染色单体含有32P，另一个染色单体不含32P，减数分裂Ⅰ结束，每个细胞中含有2条染色体，4个染色单体，其中有2个染色单体被32P标记，但乙细胞含有3个染色单体被32P标记，原因是形成乙的过程发生了同源染色体的配对和交换，C正确；甲、丙、丁完成减数分裂Ⅱ至少产生3个染色体含32P的细胞，乙细胞有3个染色单体含有32P，完成减数分裂Ⅱ产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，最多有3个细胞不含32P，D错误。3.(2026·河北邢台模拟)1个卵原细胞(所有DNA双链均被32P标记)在不含32P的培养液中正常培养，经一次有丝分裂后形成两个子细胞，其中一个子细胞继续分裂，图甲、乙是其处于同种分裂不同时期的示意图；另一个子细胞继续分裂，图丙是其处于某一分裂时期的示意图。下列说法正确的是( )DA.图甲细胞分裂结束后，B、b进入同一个子细胞的概率是1/2B.图甲细胞中，B、b所在染色单体上的DNA均有一条链被32P标记C.图乙细胞分裂形成的两个子细胞中的染色体都被32P标记D.图丙细胞分裂形成的两个子细胞中的染色体都被32P标记解析 图甲、乙是其处于同种分裂不同时期的示意图，图乙细胞处于有丝分裂后期，故图甲细胞进行的也是有丝分裂；分裂结束后，子细胞含有的基因与母细胞相同，即B、b进入同一个子细胞的概率是1，A错误；图甲细胞处于第二次有丝分裂过程中，第一次有丝分裂的结果是每条染色体的DNA分子一条链含32P标记，另一条链不含32P标记，第二次分裂前的间期染色体复制的结果是每条染色体上有两条染色单体，只有一条染色单体上的DNA的一条链含32P标记，B错误；据题干信息可知，图乙细胞由图甲变化而来，由于姐妹染色单体分离后随机移向细胞一极，经图乙细胞分裂形成的两个子细胞中含32P标记的染色体的情况有5种，分别是含4条、3条、2条、1条和0条，C错误；第一次有丝分裂的结果是每条染色体的DNA分子一条链含32P标记，另一条链不含32P标记，第二次分裂前的间期染色体复制的结果是每条染色体上有两条染色单体，只有一条染色单体上的DNA的一条链含32P标记；丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体彼此分离，每条染色体上有两条染色单体，因此子细胞中每条染色体都被32P标记，D正确。4.某二倍体生物(2n＝4)精原细胞的一个染色体组中的每个DNA分子两条单链均被32P标记，置于不含32P的培养液中培养，得到4个子细胞，检测子细胞情况。若不考虑变异，则下列叙述正确的是( )A.若某个子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行有丝分裂B.若某个子细胞中有2条染色体含32P，则一定进行减数分裂C.若每个子细胞中均只有1条染色体含32P，则一定进行有丝分裂D.若进行减数分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有1、1、1、1条或2、0、2、0条D解析 若某个子细胞中的染色体都不含32P，或者有2 条染色体含32P，可能是有丝分裂，也可能是减数分裂，A、B错误；若进行有丝分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有0、1、1、2条或1、1、1、1条或2、0、2、0条，若进行减数分裂，则4个子细胞中含有32P的染色体数的可能性有1、1、1、1条或2、0、2、0条，故若每个子细胞中均只有1条染色体含32P，可能是有丝分裂也可能是减数分裂，C错误，D正确。5.(2026·湖南长沙模拟)研究人员对某动物(2n＝4)精原细胞甲和乙的核DNA双链全部用32P标记，并在含31P但不含32P的培养液中培养，每个精原细胞都产生了4个子细胞(进行两次有丝分裂或一次完整的减数分裂)。测定分裂产生的子细胞染色体总数和32P标记的染色体数情况，测定结果如表所示(不考虑变异和细胞异常分裂)。下列叙述正确的是( )C精原细胞 子细胞(染色体总数，32P标记的染色体数)细胞1 细胞2 细胞3 细胞4甲 (4，2) (4，2) (4，0) X乙 (2，2) (2，2) (2，2) YA.精原细胞甲进行的是有丝分裂，X应为(4，0)B.精原细胞甲进行的是有丝分裂，X应为(4，2)C.精原细胞乙进行的是减数分裂，Y应为(2，2)D.精原细胞乙进行的是减数分裂，Y应为(2，0)解析 精原细胞甲进行的是有丝分裂，第一次有丝分裂结束后，每个子细胞中染色体上的DNA分子的一条链含有32P，染色体总数为4；第二次有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，随机移向细胞两极；一个子细胞中染色体总数为4，如果标记的染色体数为2，另一个子细胞中染色体总数为4，标记的染色体数为2；如果标记的染色体数为4，另一个子细胞中染色体总数为4，标记的染色体数为0，所以X应为(4，4)，A、B错误；精原细胞乙进行的是减数分裂，产生了4个子细胞，DNA只复制一次，所有的子代DNA分子都含有32P，每个子细胞染色体总数和含32P标记的染色体都为2条，即Y为(2，2)，C正确，D错误。(共74张PPT)[课标要求] 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。2.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。1.RNA的结构与功能C、H、O、N、P核糖核苷酸A、U、C、G单链mRNAtRNA反密码子核糖体RNA适合作信使的主要原因是RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。2.遗传信息的转录(1)场所：主要是_______，在_______________中也能发生转录过程。(2)过程(以mRNA为例)细胞核叶绿体、线粒体一条链核糖核苷酸mRNADNA链①转录方向的判定方法：已合成的mRNA释放的一端(5′端)为转录的起始方向。②一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上不同基因的模板链不一定相同。③转录是以基因为单位进行的，一个基因可被多次转录，形成多个同种mRNA。mRNA3.遗传信息的翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)条件场所 模板 原料 能量 搬运工具 酶核糖体 mRNA 氨基酸 ATP tRNA 多种酶(3)过程mRNAtRNAtRNA肽键mRNA终止密码子4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系脱氧核苷酸mRNAtRNA氨基酸与密码子、反密码子的数量关系(1)密码子有64种，不同生物共用一套遗传密码。①有2种起始密码子：其中AUG既可以编码甲硫氨酸，又是起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸，在其他情况下，它编码缬氨酸。②有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。(2)通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。5.中心法则(1)提出者：________。(2)补充后的内容图解克里克①DNA的复制；②_____；③翻译；④___________；⑤________。(3)不同生物遗传信息的传递过程转录RNA的复制逆转录×高度分化不分裂的细胞不可进行DNA复制过程，如神经元、叶肉细胞等。(1)(2024·贵州卷)碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同。( )(2)(2023·江苏卷)tRNA分子内部不发生碱基互补配对。( )(3)(2023·江苏卷)mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA。( )(4)(经典高考题)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。( )(5)(经典高考题)遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质。( )(6)(必修2 P65“图4-4”)tRNA、mRNA、rRNA都是DNA分子转录的产物。( )(7)(必修2 P68“图4-7”)翻译时，核糖体的移动方向是从mRNA的5′端移向3′端。( )×××√√√如图是真核细胞内基因表达的示意图。图中一个基因可由若干个外显子与内含子组成，基因被转录后经拼接加工把内含子转录出的片段切除，就形成了成熟mRNA。则：(1)基因1复制时基因2是否也复制？基因1转录时，基因2是否也转录？其转录的模板链一定相同吗？提示：DNA分子复制为全程复制，故基因1复制时基因2也复制，但基因表达却为“选择性表达”，故基因1转录时，基因2未必转录，转录的模板链也未必相同。(2)决定基因1转录生成的mRNA上终止密码子对应碱基对，位于基因1中还是位于基因1和基因2之间的区域？提示：位于基因1中，基因之间的区域为无遗传效应的非基因片段，故其无转录功能，不存在决定mRNA上终止密码子的碱基对。(3)图中c所指的3条链最终的氨基酸序列是否相同？为什么？提示：相同。因为这3条链的模板相同(均为a)。(4)图中信息显示，一条mRNA分子上可结合多个核糖体，这有什么意义？图中核糖体移动的方向是什么？提示：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。图中核糖体移动的方向为由左向右。(5)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸和终止的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？提示：翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的物质只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。考向1 遗传信息、密码子、反密码子的关系1.(2024·湖北卷)编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链(指导mRNA合成)，其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5′—ATG—3′，则该序列所对应的反密码子是( )A.5′—CAU—3′ B.5′—UAC—3′C.5′—TAC—3′ D.5′—AUG—3′解析 若编码链的一段序列为5′—ATG—3′，则模板链的一段序列为5′—CAT—3′，则mRNA碱基序列为5′—AUG—3′，该序列所对应的反密码子是5′—CAU—3′，A符合题意。A考向2 考查转录和翻译的相关过程2.(2025·河北卷)M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是( )C编号 M的转录产物 编号 N的转录产物① 5′－UCUACA－3′ ③ 5′－AGCUGU－3′② 5′－UGUAGA－3′ ④ 5′－ACAGCU－3′A.①③ B.①④C.②③ D.②④解析 转录的方向为模板链DNA的3′→5′，由图可知，M转录的模板链的部分序列为5′—TCTACA—3′，N转录的模板链的部分序列为5′—ACAGCT—3′，因此，M转录产物的部分碱基序列为5′—UGUAGA—3′，N转录产物的部分碱基序列为5′—AGCUGU—3′，C正确。3.(2026·四川攀枝花一模)天然人胰岛素易形成聚合体，起效慢。科学家通过将天然人胰岛素的第28位脯氨酸与第29位赖氨酸的位置互换，研发出速效胰岛素类药物。下列说法错误的是( )AA.天然人胰岛素基因转录过程中作为模板的是b链B.天然人胰岛素基因表达需要mRNA、tRNA及rRNA的参与C.天然人胰岛素中第28位氨基酸对应的反密码子为5′－CGG－3′D.天然人胰岛素的合成分泌需要内质网、线粒体等细胞器参与解析 mRNA 的核苷酸序列具有方向性，从 5′ 端到 3′ 端延伸，起始密码子位于 5′ 端一侧的特定位置，是翻译的起始点，因此第28位脯氨酸所在的一端为 5′ 端，由此可判断出天然人胰岛素基因转录过程中作为模板的是 a 链，A错误；基因表达包括转录和翻译两个过程，翻译过程需要 mRNA(作为模板)、tRNA(转运氨基酸)及 rRNA(构成核糖体)的参与，天然人胰岛素基因表达也不例外， B正确；由图可知天然人胰岛素中第 28位氨基酸是脯氨酸，其密码子为3′－GCC－5′，根据反密码子与密码子碱基互补配对，且方向相反，可知其对应的反密码子为5′－CGG－3′，C 正确；天然人胰岛素(属于分泌蛋白)的合成分泌需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器参与，D正确。“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程考向3 考查中心法则的内容和过程4.(2025·广东广州三模)研究表明，tau蛋白在神经细胞中异常聚合，严重影响神经细胞功能，结合中心法则示意图，对tau蛋白的相关分析错误的是( )AA.tau蛋白的合成与细胞质中的②③过程密切相关B.神经细胞中一般不会发生①④⑤过程C.③过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体D.tau蛋白具有一定空间结构的原因之一是氨基酸之间能形成氢键解析 tau蛋白的合成与图中的②③过程密切相关，但②是转录过程，发生在细胞核中，A错误；神经细胞是高度分化的细胞，不再分裂，也不能进行逆转录和RNA复制，所以一般不会发生①④⑤过程，B正确；③为翻译过程，该过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，提高翻译效率，C正确；氨基酸之间能形成氢键，使肽链盘曲、折叠形成有一定空间结构的tau蛋白，D正确。“三看法”判断中心法则各过程1.基因控制性状的途径(1)基因控制生物性状的间接途径①方式酶的合成代谢过程②实例a.皱粒豌豆的形成b.白化病致病机理图解酪氨酸黑色素(2)基因控制生物性状的直接途径①方式蛋白质的结构②实例：囊性纤维化等。缺失3个CFTR蛋白结构2.细胞分化与基因的选择性表达(1)细胞分化的本质：________________(如图所示)。基因的选择性表达mRNA(2)表达的基因类型细胞基本生命活动某类细胞3.表观遗传碱基序列表达和表型4.基因与性状间的关系(1)在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。①一个基因 _____________(多数性状受单基因控制)。②一个基因 _________。③______________________ (如身高、体重等)。(2)生物体的性状也不完全由基因决定，_____对性状也有着重要影响。一种性状多种性状多个基因 一种性状环境√(1)(经典高考题)小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。Avy基因的碱基序列保持不变。( )(2)(2023·河北卷)染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达。( )(3)(必修2 P71“正文”)豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因通过控制蛋白质结构，直接控制生物体的性状。( )(4)(必修2 P71“正文”)基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质。( )(5)(必修2 P74“正文”)表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，属于不可遗传的变异。( )(6)(必修2 P74“相关信息”)DNA的甲基化、构成染色体的组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象。( )××××√考向1 基因表达产物与性状的关系1.(2025·江西南昌期末)皱粒种子形成的原因是淀粉分支酶基因中插入了一段DNA序列，导致淀粉分支酶出现异常，细胞中淀粉含量下降，豌豆种子皱缩，但是蔗糖含量较高。下列关于基因表达与性状关系的叙述，正确的是( )A.皱粒种子的形成说明基因通过控制酶的活性间接控制生物体的性状B.淀粉分支酶基因对皱粒种子的影响体现在一个基因不是只影响一种性状C.基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如白化病D.基因与性状的关系是一一对应的，环境的变化也会导致生物体的性状发生改变B解析 淀粉分支酶基因通过控制淀粉分支酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，A错误；淀粉分支酶基因中插入了一段DNA序列导致淀粉分支酶出现异常，蔗糖转化为淀粉的过程受到影响，进而导致细胞中淀粉含量下降，蔗糖含量增多，豌豆种子皱缩，说明一个基因不是只影响一种性状，B正确；基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，但白化病是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体性状，C错误；基因与性状不一定是一一对应的关系，一种性状可能会由多个基因控制，一个基因也可能会控制多个性状，环境的变化也会导致生物体的性状发生改变，D错误。考向2 细胞分化与基因的选择性表达2.ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶。如表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针，研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列相关分析正确的是( )B果实成熟的不同阶段 叶片 雌蕊 雄蕊 根绿果 变红 桃红 橙红 亮红 红透－ ＋ ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋ － － ＋ －注：“－”表示该基因不表达，“＋”表示该基因表达，“＋”的数目越多表示表达水平越高。A.该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段差异不明显B.橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多C.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物，体现了细胞基因的选择性表达D.果实中该基因表达水平高于叶片，说明果实的分化程度高于后者解析 根据表中信息可知，在番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段，ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异，A错误；橙红和亮红的果实中，ACC合成酶基因表达水平最高，故其细胞中该基因的转录产物可能相对较多，B正确；番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段ACC合成酶基因的表达水平不同，体现了不同细胞中基因的选择性表达，而绿果、雌蕊、叶片和根中都含有该基因，C错误；果实中ACC合成酶基因的表达水平高于叶片，说明该基因进行了选择性表达，但不能说明果实的分化程度高于叶片，D错误。考向3 表观遗传与甲基化、乙酰化3.(2025·江苏卷)甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，如图所示。下列相关叙述正确的是( )DA.甲基化通过抑制转录过程调控基因表达B.图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上C.蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达D.若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应解析 由图可知，甲基化修饰发生在mRNA上，即图中甲基化的碱基位于核糖核苷酸链上，图中甲基化影响翻译过程，A、B错误；由图可知，被蛋白Y结合的甲基化修饰mRNA可以正常表达出肽链，没有被蛋白Y结合的甲基化修饰mRNA则被降解，不能翻译产生蛋白质，C错误；DNA的碱基甲基化也属于表观遗传，也可引起表观遗传效应，D正确。4.(2025·河南卷)构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白，需经历转录、转录后加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是( )A.组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型B.具有生物活性的tRNA的形成涉及转录和转录后加工过程C.编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率D.组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达解析 组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列，但能降低染色质的紧密程度，从而促进基因的表达，进而影响个体表型，A正确；具有生物活性的tRNA的形成，需要DNA转录，还需要转录后加工形成三叶草结构，B正确；编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，会影响翻译效率，但不会影响翻译的准确度，C错误；组蛋白乙酰化发生在翻译出组蛋白后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达，D正确。C1.(2025·黑吉辽、内蒙古卷)下列关于基因表达及其调控的叙述错误的是( )A.转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同B.转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链C某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型D.核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点D解析 转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，存在A－T碱基配对方式，翻译过程是tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对，不存在A－T碱基配对方式，故两过程中碱基互补配对的方式不同，A正确；RNA聚合酶有解旋功能，在转录时打开DNA双链，B正确；DNA甲基化属于表观遗传，DNA中部分碱基发生甲基化修饰，可能会抑制基因的表达，进而对表型产生影响，C正确；核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，D错误。2.(2025·山东卷)关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下列说法错误的是( )A.三个过程均存在碱基互补配对现象B.三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内C.根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列D.RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同解析 DNA复制、转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原则，因此都存在碱基互补配对现象，A正确；翻译发生在细胞质中的核糖体上，豌豆细胞核中淀粉酶基因复制和转录的场所都是细胞核，B正确；DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列，但翻译的产物是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，由于密码子的简并，因此知道氨基酸序列不一定能准确知道mRNA上的碱基序列，C错误；转录时需要RNA聚合酶的参与，RNA聚合酶从模板链的3′→5′，翻译时，核糖体从mRNA的5′→3′，移动方向不同，D正确。C3.(2025·湖北卷)我国科学家对三万余株水稻进行筛选，成功定位并克隆出耐碱－耐热基因ATT，发现该基因编码GA20氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是( )A.该研究表明基因与性状是一一对应关系B.ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状C.可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平D.该研究成果为培育耐碱－耐热水稻新品种提供了新思路A解析 根据题意可知，ATT基因编码的GA20氧化酶可调控赤霉素的生物合成，进而影响水稻耐碱性和耐高温两个方面的性状，说明一个基因可以影响多个性状，A错误；ATT基因编码GA20氧化酶，GA20氧化酶参与调控赤霉素的生物合成，从而影响水稻的相关性状，说明ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状，可以通过调节ATT基因的表达来调控GA20氧化酶的合成量，进而调控赤霉素的水平，B、C正确；成功定位并克隆出耐碱－耐热基因ATT，为培育耐碱－耐热水稻新品种提供了新思路，D正确。4.(2025·陕晋青宁卷)金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，该现象最不可能源于( )A.乙醛脱氢酶基因序列的差异 B.编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异C.乙醛脱氢酶活性的差异 D.鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异解析 同一只鹦鹉不同部位的乙醛脱氢酶基因序列一般是相同的，A符合题意。①同一只鹦鹉不同部位编码乙醛脱氢酶mRNA量存在差异可能会导致合成的乙醛脱氢酶的量存在差异，②乙醛脱氢酶的活性存在差异，③鹦鹉黄素的醛基转化为羧基数存在差异，上述差异均会导致鹦鹉羽色由红到黄的渐变程度存在差异，从而导致鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，B、C、D不符合题意。AmiRNA与基因表达的调控放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。角度1 考查教材基础知识的迁移应用(1)放射刺激心肌细胞产生的__________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)前体mRNA是通过________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对____________的竞争性结合，调节基因表达。角度2 考查信息获取与推断能力(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是___________________________________________________________________________________。角度3 考查解决实际问题与长句表达能力(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路：_________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)自由基 (2)RNA聚合 miRNA (3)P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡 (4)可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡解析 (1)放射刺激心肌细胞可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由图可知，miRNA既能与mRNA结合，降低mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高mRNA的翻译水平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。A组 基础巩固1.下列关于基因的表达说法正确的是( )A.转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能B.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子C.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽D.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链解析 转录过程中，RNA聚合酶兼具解开DNA双螺旋结构的功能，因此转录过程不需要解旋酶的参与，A错误；转录是以基因为单位进行的，一条染色体上含有多个基因，每个基因的序列并不相同，因此染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子，B正确；细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA可能有mRNA、rRNA、tRNA等，rRNA、tRNA并不编码多肽，C错误；多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成多条相同多肽链，提高翻译效率，D错误。B1235678910411122.(2026·山东烟台模拟)如图为中心法则图解，①～⑤表示相关过程。下列分析正确的是( )B123567891041112A.①②催化DNA解旋的酶相同B.③④⑤模板相同，均存在U—A间配对C.衰老和凋亡的细胞中不发生②和⑤D.抑菌药物的作用机理是抑制细菌中①～⑤的发生解析 ①为DNA复制过程，需要解旋酶解旋DNA双链；②为转录过程，需要RNA聚合酶解旋DNA双链，A错误；③为逆转录过程，模板为RNA，合成DNA，存在U—A间配对；④为RNA复制，模板为RNA，存在U—A间配对；⑤为翻译过程，模板为RNA(mRNA)，mRNA上的密码子与tRNA上反密码子碱基互补配对，存在U—A间配对，B正确；衰老和凋亡的细胞都存在基因的表达，会发生②(转录)和⑤(翻译)，C错误；细菌为原核生物，遗传物质为DNA，细菌自身不存在③(逆转录)和④(RNA复制)过程，D错误。1235678910411123.如图所示为蛋白质合成过程，①②表示相应物质或结构。下列叙述错误的是( )B123567891041112A.①表示氨基酸，其对应的密码子为AUGB.②表示核糖体，其移动方向为由右向左C.该过程中的碱基配对情况有A—U、U—A、G—C、C—GD.图中tRNA含有氢键，mRNA不含有氢键解析 ①表示氨基酸，由题图可知其对应的密码子为AUG，A正确；tRNA的3′端携带氨基酸，可据此判断mRNA的左侧为5′端，因此核糖体(图中②)移动方向为由左向右，B错误；该过程中发生的是tRNA与mRNA的碱基配对，碱基配对情况有A—U、U—A、G—C、C—G，C正确；图中tRNA(含有部分双链结构)含有氢键，mRNA(单链结构)不含有氢键，D正确。123456789104.(2026·安徽合肥模拟)图甲表示细胞内合成RNA的酶促过程，图乙表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上，并沿着mRNA移动合成肽链的过程。下列相关叙述正确的是( )A1112A.图甲和图乙碱基配对的共有方式为A—U、G—C、C—GB.图甲过程的模板是DNA的两条链，参与的酶是DNA聚合酶C.图乙中核糖体沿箭头②的方向移动D.活细胞均能发生图甲和图乙过程123456789101112解析 据图分析可知，图甲是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，为转录，转录时DNA模板链上的碱基与mRNA的相应碱基互补配对，即图甲碱基的配对方式为A—U、G—C、T—A、C—G；图乙是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，为翻译，翻译时tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对，即图乙碱基的配对方式为A—U、G—C、U—A、C—G，故图甲和图乙碱基配对的共有方式为A—U、G—C、C—G，A正确；图甲为转录，转录的模板是DNA的一条链，参与的酶是RNA聚合酶，B错误；图乙中最早与mRNA结合的核糖体是c，核糖体沿箭头①的方向移动，C错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，也就没有DNA和核糖体，因此不能发生图甲和图乙过程，D错误。12356789105.(2026·陕西宝鸡模拟)中心法则中遗传信息的传递和表达都有明确的方向性，某mRNA中有一密码子GGC，下列叙述错误的是( )A.RNA聚合酶是由DNA模板链的3′端→5′端移动B.该mRNA模板链对应的碱基序列为5′—GCC—3′C.翻译时，核糖体沿着mRNA的5′端→3′端方向移动D.DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录，移动到终止密码子时停止转录解析 RNA聚合酶沿着DNA模板链的3′端→5′端移动，合成mRNA，A正确；密码子GGC的读取方向为5′—GGC—3′，该mRNA的模板链与mRNA互补，对应碱基序列为5′—GCC—3′，B正确；翻译时，核糖体在mRNA上的移动方向为mRNA的5′端→3′端，C正确；DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录，移动到终止子时停止转录，D错误。4D111212356789106.(2026·湖北武汉模拟)如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是( )41112DA.酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症B.由图可推知，同种底物经不同种酶的催化得到的产物不同C.若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应的关系D.若图中的酶均由不同的基因表达产生，则说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状解析 该图体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，D错误。12356789107.研究发现，鱼体内用于去除RNA甲基化修饰的m6A去甲基化酶FTO，可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰，避免mRNA被YTHDF2蛋白质识别并降解，从而提高鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是( )A.mRNA的甲基化修饰不会改变相应的表型B.提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达C.FTO蛋白抑制剂提高鱼类的抗病能力D.甲基化会使DNA聚合酶结合启动子的过程受到干扰41112B1235678910解析 mRNA的甲基化修饰不会改变自身碱基序列，但可能会影响翻译过程，从而改变生物的表型，A错误；提高NOD基因的mRNA甲基化水平，会抑制NOD基因的表达，B正确；给鱼类注射适量的FTO蛋白抑制剂，则FTO蛋白不能发挥作用，即FTO蛋白不能擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰，导致被YTHDF2蛋白质识别并降解的mRNA量增加，从而降低了鱼类的抗病能力，C错误；甲基化会使RNA聚合酶结合启动子的过程受到干扰，D错误。411128.(2025·河北衡水三模)研究表明，吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。DNA甲基化不改变基因的碱基序列但抑制基因的表达。下列叙述错误的是( )A.某基因的启动子发生了甲基化，其碱基序列不变，但会影响该基因的转录过程B.吸烟者易患肺癌，一定是原癌基因和抑癌基因突变的结果C.一般情况下，DNA去甲基化后，被抑制表达的基因会被重新激活D.构成染色体的组蛋白发生甲基化或乙酰化也属于表观遗传123567891041112B解析 某基因的启动子发生了甲基化，将会抑制RNA聚合酶的识别结合，从而影响基因的转录过程，A正确；吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高，可能影响抑癌基因的表达，导致抑癌基因沉默，从而增加患肺癌的风险，B错误；一般情况下，DNA去甲基化可以消除RNA聚合酶不能识别结合启动子的障碍，从而使得基因可以被正常转录，C正确；组蛋白的甲基化和乙酰化是常见的表观遗传修饰，这些修饰可以影响染色质的结构和基因的表达，是表观遗传调控的重要机制，D正确。123567891041112B组 能力提升9.RNA相对容易被降解，因此RNA常被逆转录为cDNA再进行后续研究。真核细胞的RNA合成后会进行一系列的加工，如在其3′端添加多个腺嘌呤核糖核苷酸。如图是研究者开发的一种逆转录过程。下列说法错误的是( )123567891041112AA.成熟RNA 3′端的多个A是以DNA的一条链为模板合成的B.由图示过程可推测逆转录酶同时还具有RNA水解酶的功能C.上述过程所得cDNA包含模板RNA所携带的全部遗传信息D.逆转录酶会在新合成的cDNA链的3′末端添加胞嘧啶脱氧核苷酸解析 根据题干信息不能得出成熟RNA 3′端的多个A是以DNA的一条链为模板合成的，A错误；逆转录过程中模板RNA被水解，可推测逆转录酶同时还具有RNA水解酶的功能，B正确；cDNA是以RNA为模板通过碱基互补配对合成的，故图示过程所得cDNA包含模板RNA所携带的全部遗传信息，C正确；由题图分析可知，新合成的cDNA链的3′末端添加3个胞嘧啶脱氧核苷酸，故逆转录酶会在新合成的cDNA链的3′末端添加胞嘧啶脱氧核苷酸，D正确。12356789104111210.(2026·辽宁大连模拟)在人类胚胎发育的不同时期，红细胞中的ε-珠蛋白基因(基因1)和γ-珠蛋白基因(基因2)的表达情况不同，具体如图所示。下列相关叙述错误的是( )123567891041112C注：图中 代表“—CH3”。A.两种珠蛋白基因在不同时期进行了选择性表达B.启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的识别C.a链为这两种珠蛋白基因转录的模板链D.甲基化修饰是一种表观遗传调控方式123567891041112解析 据题图可知，胚胎发育早期，ε-珠蛋白基因表达，γ-珠蛋白基因不表达，而胚胎发育中期，ε-珠蛋白基因不表达，γ-珠蛋白基因表达，说明两种珠蛋白基因在不同时期进行了选择性表达，A正确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，因此启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的识别，B正确；在转录过程中，DNA模板链的转录方向是从3′端向5′端，RNA链的合成方向是从5′端向3′端，因此这两种珠蛋白转录的模板链均是b链，C错误；甲基化修饰不影响基因的碱基序列，影响的是基因的转录过程，因此是一种表观遗传调控方式，D正确。11.(2026·辽宁大连模拟)细菌中一个正在转录的RNA在3′端可自发形成一种茎环结构，导致RNA聚合酶出现停顿，并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U，容易与模板链分离，有利于转录产物的释放，如图所示。下列说法错误的是( )1235678910C41112A.图中RNA聚合酶移动方向为从左向右B.图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对C.转录终止的原因是遇到了茎环结构后面的终止密码子D.转录产物易与模板分离的原因可能是连续的碱基U与DNA模板链之间形成的氢键较少123567891041112解析 转录过程中，RNA链的合成方向是5′→3′(新核苷酸不断添加到3′端)，图中mRNA的3′端可自发形成一种茎环结构，说明mRNA的左端为5′端，因此RNA聚合酶沿DNA模板链从左(模板链3′端)向右(模板链5′端)移动，A正确；题干提到茎环结构后面是一串连续的碱基U，RNA的U对应DNA模板链的A(A—U配对)；DNA双链中，模板链的连续A与编码链的连续T形成A—T碱基对(DNA中不存在U)；转录泡是DNA解旋后正在转录的区域，该区域内模板链的连续A与编码链的连续T确实形成连续的A—T配对，B正确；终止密码子(如UAA、UAG、UGA)存在于mRNA中，是翻译终止的信号，与转录终止无关；题干中转录终止的原因是茎环结构导致RNA聚合酶停顿，加上连续U与模板链A的弱氢键作用，C错误；RNA的连续U与DNA模板链的连续A配对，形成A—U碱基对(每对含2个氢键)；相比G—C配对(3个氢键)，A—U配对的氢键数量少，相互作用弱，导致RNA链易与模板链分离，D正确。12.(13分)蜜蜂蜂群中，雄蜂由未受精的卵发育成，染色体数目为N＝16；蜂后与工蜂均是由受精卵发育形成的雌蜂，染色体数目为2N＝32。同一批次所有的雌性蜜蜂出生时都具有相同的基因，只因幼虫期食物的差异而向不同方向发育，在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，最终导致社会地位两极化，这一现象被称作“级型分化”。请回答下列问题：(1)蜜蜂级型分化与DNA甲基化水平息息相关，研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，DNMT3蛋白的合成和作用过程 如图1所示。123567891041112①如果a过程以基因的β链为模板，则虚线框中的序列对应的RNA的碱基序列为________________，b过程需要的原料是________。②DNMT3蛋白的作用________(填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列；p62基因启动部位的胞嘧啶发生甲基化，导致______________________，使p62基因无法转录。③蜂王浆中某些物质是决定蜜蜂幼虫发育成为蜂后的关键因素，请推测蜂王浆中的这些物质可能__________(填“促进”或“抑制”)DNMT3蛋白活性，p62基因对蜜蜂幼虫卵巢发育起________(填“促进”或“抑制”)作用。(2)另外一项研究发现N6－甲基腺嘌呤(m6A)修饰在蜜蜂的级型分化中起着关键作用，m6A是真核生物mRNA甲基化修饰形式之一，科研人员通过质谱检测了蜂后和工蜂幼虫在三个龄期的m6A甲基化水平，如表所示。123567891041112123567891041112阶段 工蜂 蜂后1龄幼虫3龄幼虫5龄幼虫成虫①检测结果表明__________________________________________________________________________________________________________________________。②脱氮腺苷能对m6A甲基化进行抑制，如果要进一步验证m6A修饰在蜜蜂的级型分化中起着关键作用，实验思路和结果分别是：实验思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。实验结果：___________________________________________________________________________________________________________________________________。123567891041112答案 (1)①5′－UUGCCA－3′ 游离的氨基酸 ②不会 RNA聚合酶无法与启动子结合 ③抑制 促进 (2)①幼虫发育过程中m6A修饰明显增加，且工蜂幼虫比蜂后幼虫的m6A甲基化水平更高 ②在其他条件不变的情况下，再取一组工蜂幼虫，额外用脱氮腺苷进行合适的处理，质谱检测这组工蜂幼虫在三个龄期的m6A甲基化水平和最终发育情况 工蜂幼虫发育过程中m6A修饰水平接近蜂后幼虫，且最终也会展现出蜂后特有的特性(形态、结构、生理和行为等方面)解析 (1)①a过程为转录，若转录的模板为β链，根据碱基互补配对原则，虚线框中合成的RNA的碱基序列为5′－UUGCCA－3′；b过程为翻译，翻译过程需要的原料是游离的氨基酸。②DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，DNA甲基化并不会改变基因的碱基序列；p62基因启动部位的胞嘧啶发生甲基化，导致RNA聚合酶无法识别和结合启动子，影响了p62基因表达的转录过程。123567891041112③蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，而DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，由此可推测蜂王浆中的这些物质可能抑制DNMT3蛋白活性；DNMT3蛋白活性降低，p62基因启动部位的甲基化减少，这类情况下RNA聚合酶更容易识别启动子，p62基因表达水平上升，蜜蜂幼虫发育成蜂后，由此可推测，p62基因对蜜蜂幼虫卵巢发育起促进作用。(2)①单独看工蜂/蜂后，检测结果表明幼虫发育过程中m6A修饰明显增加；比较同一阶段工蜂幼虫和蜂后幼虫，工蜂幼虫比蜂后幼虫的m6A甲基化水平更高。②脱氮腺苷能对m6A甲基化进行抑制，如果要进一步验证m6A修饰在蜜蜂的级型分化中起着关键作用，可以在其他条件不变的情况下，再取一组工蜂幼虫，额外用脱氮腺苷进行合适的处理(作为实验组通过观察幼虫的发育，验证脱氮腺苷的作用)，质谱检测这组工蜂幼虫在三个龄期的m6A甲基化水平和最终发育情况。支持上述结论的实验结果为：工蜂幼虫发育过程中m6A修饰水平接近蜂后幼虫，且最终也会展现出蜂后特有的特性(形态、结构、生理和行为等方面)。123567891041112 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2027届高三生物一轮复习第六单元遗传的分子基础学案.docx 2027届高三生物一轮复习第六单元遗传的分子基础微专题10基因表达的调控和DNA损伤修复机制课件.ppt 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