高2022届 高三 生物考前20天终极冲刺 基因的本质专项训练（含解析答案）

这是一份高2022届 高三 生物考前20天终极冲刺 基因的本质专项训练（含解析答案），共125页。
2022年高考生物考前20天终极冲刺之基因的本质
一．选择题（共20小题）
1．（2022•榆林三模）下列关于探究DNA是遗传物质的实验的叙述，错误的是（　　）
A．肺炎双球菌转化实验中，R型细菌转化为S型细菌后遗传物质未发生改变
B．艾弗里及同事进行的实验中，S型细菌的提取物经蛋白酶处理后能使R型细菌发生转化
C．用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，大多数被标记的噬菌体DNA存在于沉淀物中
D．用35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物中有少量放射性的原因可能是搅拌不充分
2．（2022•杭州二模）下列关于遗传学发展史上几个经典实验的叙述，正确的是（　　）
A．T2噬菌体侵染大肠杆菌实验完成后大肠杆菌仍保持结构完整
B．肺炎双球菌的活体转化实验通过小鼠存活情况判断有无R型菌
C．肺炎双球菌的离体转化实验涉及到的变异原理是基因突变
D．TMV侵染烟草实验不能证明RNA是含RNA生物的遗传物质
3．（2022•漳州模拟）将DNA分子双链用3H标记的某动物精原细胞（2n＝32）移入适宜培养条件（不含放射性元素）下，让细胞进行一次有丝分裂，再进行一次减数分裂。据图判断在减数第二次分裂中期，细胞中染色体的标记情况描述合理的是（　　）

A．16 个b
B．8 个b，8 个c
C．b+c＝16 个，但b 和c数目不确定
D．b+c＝32 个，但b 和c数目不确定
4．（2022•浙江二模）图1表示“噬菌体侵染细菌的实验”过程示意图，图2为模拟噬菌体与细菌混合培养时的增殖过程。下列叙述正确的是（　　）

A．图1离心的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳脱落
B．图1实验的设计思路是把DNA与蛋白质分开研究
C．图2的③过程以细菌的模板和原料合成子代噬菌体
D．35S标记的噬菌体侵染实验中出现⑤过程时，上清液放射性会变强
5．（2022•浙江二模）某同学利用不同形状的材料（分别代表五碳糖、磷酸和不同的碱基）制备核苷酸链，模拟中心法则部分过程。图示为模拟过程中的相关示意图，下列叙述正确的是（　　）

A．图中代表的核苷酸至少有6种，5和10可均代表U
B．若该图表示DNA结构示意图，①和②的排列顺序代表遗传信息
C．若模拟DNA复制过程，则应再制备两条与a、b链相同的核苷酸链
D．若模拟DNA转录过程，b链代表RNA链，则a链为编码链
6．（2022•湖北模拟）同位素标记技术可用于示踪物质的运行和变化规律，下列是科学家利用同位素标记技术进行科学研究的叙述，错误的是（　　）
A．向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸，随后检测放射性标记的物质先后出现在哪些结构，研究分泌蛋白合成和运输的过程
B．鲁宾和卡门用同位素标记H218O、CO2和H2O、C18O2分别提供给植物进行光合作用，然后检测释放的O2中是否有放射性18O2，研究光合作用中氧气的来源
C．赫尔希和蔡斯利用35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别侵染细菌，在新形成的子代噬菌体中检测有无放射性，证明了DNA是噬菌体的遗传物质
D．梅塞尔森和斯塔尔利用15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中培养，不同时刻收集大肠杆菌，利用离心技术在试管中区分含有不同N元素的DNA，证明DNA半保留复制
7．（2022•商洛一模）下列有关实验中涉及的“分离”的叙述，错误的是（　　）
A．光合色素的提取与分离实验中，色素因在无水乙醇中的溶解度不同而分离
B．质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离
C．观察根尖细胞的有丝分裂实验中，观察不到姐妹染色单体彼此分离的动态过程
D．T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，离心能让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体
8．（2022•海南模拟）在探索遗传物质本质的历程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列相关叙述正确的是（　　）
A．用含32P的培养基培养T2噬菌体即可得到DNA含有32P标记的T2噬菌体
B．T2噬菌体增殖时，合成其DNA所用的原料来自大肠杆菌
C．T2噬菌体增殖时，其蛋白质的加工场所为大肠杆菌的高尔基体
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
9．（2022•常德模拟）肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感（青霉素能抑制细菌细胞壁的形成，从而抑制其增殖）。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型，记为PenrS型。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析错误的是（　　）

A．组1甲中部分小鼠患败血症，通过注射青霉素治疗后可康复
B．组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落
C．组3培养基中出现菌落是因为PenrS型菌的DNA转移到了R型菌中
D．组4培养基中观察不到R型菌落和S型菌落
10．（2022•海南模拟）如图表示艾弗里的肺炎链球菌转化实验的示意图，下列有关该实验的叙述，错误的是（　　）

A．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B．该实验设计遵循了对照原则和单一变量原则
C．①②③④中既含有R型细菌，也含有S型细菌，⑤中只含有R型细菌
D．该实验过程中，在控制自变量时应用了加法原理
11．（2022•武汉模拟）诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）是一种重要的致癌物质，生物学上可用来创建突变体库，常用于生物育种。EMS可将鸟嘌呤烷基化，烷基化鸟嘌呤能与胸腺嘧啶配对，产生相应的遗传效应。下列相关说法正确的是（　　）
A．亲代DNA经烷基化后复制形成的子代DNA热稳定性下降
B．若烷基化发生在体细胞DNA中，该变异不能遗传给后代
C．经EMS处理的种子遗传性状一定会发生改变
D．亲代DNA经烷基化后复制形成的子代DNA中不含胞嘧啶
12．（2022•聊城一模）生命科学的发现离不开科学方法和科学精神，往往需要几代科学家的努力才能完成。下列有关生命科学史的叙述，错误的是（　　）
A．沃森和克里克依据威尔金斯等提供的DNA衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构
B．格里菲斯以小鼠为实验材料得出S型肺炎链球菌的遗传物质是DNA
C．孟德尔用F与矮茎豌豆杂交，后代中出现了高茎和矮茎且数量比接近1：1，这属于假说—演绎法中的实验验证过程
D．摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
13．（2022•湖北模拟）7﹣乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对。若1个双链DNA分子在第n轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的鸟嘌呤（G）被7﹣乙基化。随后都再复制p次，发生突变的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例为（　　）
A． B． C． D．
14．（2022•福州模拟）关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的，有科学家提出半不连续复制模型，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。以下不是该模型确立所依据的证据是（　　）

A．阻断DNA连接酶的活性，正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累
B．将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间即可出现具有放射性的短片段子链
C．将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链的比例会增加
D．将15N培养的大肠杆菌移到14N培养基中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置
15．（2022•白山一模）下列叙述正确的是（　　）
A．新冠病毒没有细胞结构，不属于生物
B．蓝藻没有线粒体，只能进行无氧呼吸
C．硝化细菌能进行化能合成作用，属于生产者
D．T2噬菌体侵染肺炎双球菌的实验，可用于证明DNA是遗传物质
16．（2022•顺义区一模）玉米条纹病毒的遗传物质是单链环状DNA分子。如图为该病毒DNA在玉米细胞内的复制过程。相关叙述正确是（　　）

A．复制时A与U、G与C进行配对
B．复制时以四种脱氧核糖核苷酸为原料
C．形成子代DNA时亲本DNA边解旋边复制
D．新合成的互补链是子代病毒的遗传物质
17．（2022•杭州二模）假设T2噬菌体的DNA含500个碱基对，其中鸟嘌呤占全部碱基的20%。一个14N标记的T2噬菌体侵染带15N标记的细菌，最后释放出50个子代噬菌体。下列叙述错误的是（　　）
A．子代噬菌体的DNA、蛋白质、RNA分子均带15N标记
B．得到许多子代噬菌体说明DNA具有复制和表达双重功能
C．子代噬菌体含14N的DNA链共2条，且其碱基序列互补
D．产生这些子代噬菌体共消耗了14700个腺嘌呤脱氧核苷酸
18．（2022•保定一模）将某二倍体动物精原细胞（2n＝38）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，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑交叉互换和染色体变异，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．减数第一次分裂得到的2个子细胞均含有32P
D．减数第二次分裂后期细胞中全部染色体均含32P
19．（2022•九龙坡区校级模拟）将一个不含有放射性同位素标记的大肠杆菌（其拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶）放在含有32P﹣胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，培养一段时间后，检测到如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种类型的拟核DNA（虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链）。下列有关该实验结果的分析，正确的是（　　）

A．该拟核DNA分子中每个脱氧核糖都与2分子磷酸基团相连
B．第二次复制产生的子代拟核DNA分子中Ⅰ、Ⅱ两种类型的比例为1：3
C．复制n次需要胞嘧啶的数目是（2n﹣1）×（m﹣a）÷2
D．拟核DNA分子经复制后分配到两个细胞时，其上的基因的遗传遵循基因的分离定律
20．（2022•锦江区校级模拟）DNA复制时，必须先以DNA为模板合成一小段RNA引物，然后DNA聚合酶再接着进行DNA新链的延伸，接着RNA引物水解再替换上相应的DNA片段，最后把片段完整连接起来。如图表示DNA复制过程，相关分析错误的是（　　）

A．DNA复制是多种酶参与的物质合成过程
B．DNA聚合酶与DNA连接酶的底物不同
C．据图可知DNA复制时存在A、U碱基配对现象
D．DNA聚合酶只能从引物的5'端识别并延伸子链
二．解答题（共5小题）
21．（2021•毕节市模拟）图一是用DNA测序仪测出的一个DNA分子片段中一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题。
（1）据图一推测，此双链DNA片段中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是　 　个。
（2）根据图一脱氧核苷酸链碱基排列顺序，分析图二显示的脱氧核苷酸链碱基序列为　 　。（从上往下排序）。
（3）图一与图二对应的双链DNA片段中的比值分别为　 　，由此说明了DNA分子具有　 　。
（4）一个含1000个碱基对的双链DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸占20%，该DNA分子连续复制三次，则第三次复制时需消耗游离腺嘌呤脱氧核苷酸　 　个。

22．（2021•让胡路区校级模拟）在DNA复制过程中，若双脱氧核苷酸连接到子链上，会导致子链延伸终止。科学家利用含有不同荧光标记的双脱氧核苷酸进行DNA测序。先在试管中进行DNA的复制，得到不同长度的子链，通过一定的技术手段可得到不同长度子链的彩色图谱，进而分析DNA序列。图中彩色图谱片段对应的是模板链上的末端序列b，请据图回答下列问题。
（1）图中酶a为　 　，在该酶作用下，反应体系中的4种游离脱氧核苷酸和4种含有不同荧光标记的双脱氧核苷酸，按　 　原则，结合到子链上。在叶肉细胞中，该酶发挥作用的场所是细胞核、　 　。
（2）在模板链和引物等反应物充足的条件下，若模板链上待测序列含240个碱基，且A：T：G：C＝1：2：2：3，则可形成不同长度的子链共　 　种，合成最长的具有荧光的子链共需消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸　 　个。
（3）从图中彩色图谱片段分析可知，序列b的碱基序列为　 　。若要测定人类基因组和玉米（2n＝20）基因组，则需分别测定　 　、　 　条染色体上DNA的碱基序列。
（4）人类基因组计划的实施，对于　 　具有重要意义。

23．（2021•河西区二模）如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图，请回答下列问题。

（1）图三中用35S标记噬菌体蛋白质外壳，标记元素所在部位是图二中的　 　。如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图一中的　 　。
（2）实验中采用搅拌和离心等手段，其中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌　 　。
（3）假设32P、35S分别标记了1个噬菌体中的DNA和蛋白质，其中DNA由5000个碱基对组成，腺嘌呤占全部碱基的30%。该噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌，共释放出50个子代噬菌体，该过程至少需要　 　个鸟嘌呤脱氧核苷酸，含32P的子代噬菌体所占的比例为　 　。
（4）噬菌斑（图甲）是在长满细菌的培养基上，由一个噬菌体侵染细菌后，细菌不断裂解产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检出噬菌体数量的重要方法之一。现利用连续取样、在培养基中培养的方法测得T2噬菌体在感染大肠杆菌后数量变化曲线（图乙），下列叙述正确的是　 　。

A．曲线a～b段细菌细胞中正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成
B．曲线a～b段噬菌斑数量不变，说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌
C．由b到c对应时间内噬菌体共繁殖了10代
D．限制d～e段噬菌斑数量增加的因素最可能是细菌已经绝大部分被裂解
24．（2021•辽宁模拟）核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因（DNA或RNA）导入动物体细胞内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。如图为针对某种RNA病毒抗原（S蛋白）研制DNA疫苗和RNA疫苗的思路：

（1）与体内DNA复制相比，过程①所需酶具有的特点是　 　，欲选择性扩增出S基因的DNA，前提是利用S基因设计出特异性的　 　。
（2）过程②构建的重组表达载体B，其S基因应插入载体的　 　之间；要检测⑥是否表达出S蛋白，可用　 　法。
（3）过程③④是制备RNA疫苗的过程，该疫苗注射到人体后会与细胞中的核糖体结合表达出S蛋白，这说明了生物界　 　。
（4）与注入灭活的或减毒的病毒抗原相比，核酸疫苗的突出特点是图中过程　 　（填序号）是在宿主细胞内进行的。由此推测核酸疫苗一次接种即可获得长期免疫力，无需反复多次加强免疫的原因是　 　。
25．（2020•海南模拟）图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题：

（1）据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是　 　个。
（2）根据图1脱氧核苷酸链碱基排序，图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为　 　 （从上往下序列）。
（3）图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中的总是为　 　，由此证明DNA分子碱基数量关系是　 　。图1中的DNA片段与图2中的DNA片段中比分别为　 　、　 　，由此说明了DNA分子的特异性。
（4）若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，含有35S标记的噬菌体所占比例为　 　。
（5）图中DNA片段由500对碱基组成，A+T占碱基总数的34%，该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子　 　个。

2022年高考生物考前20天终极冲刺之基因的本质
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．（2022•榆林三模）下列关于探究DNA是遗传物质的实验的叙述，错误的是（　　）
A．肺炎双球菌转化实验中，R型细菌转化为S型细菌后遗传物质未发生改变
B．艾弗里及同事进行的实验中，S型细菌的提取物经蛋白酶处理后能使R型细菌发生转化
C．用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，大多数被标记的噬菌体DNA存在于沉淀物中
D．用35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物中有少量放射性的原因可能是搅拌不充分
【考点】肺炎双球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验．菁优网版权所有
【专题】教材经典实验；遗传物质的探索．
【分析】肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较

肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
不同点
方法不同
直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养
同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质
结论不同
证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质（因蛋白质没有进入细菌体内）
相同点
①均使DNA和蛋白质区分开，单独处理，观察它们各自的作用；
②都遵循了对照原则；
③都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质
【解答】解：A、肺炎双球菌转化实验中，R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组，因此遗传物质发生改变，A错误；
B、艾由于转化因子是DNA，弗里及同事进行的实验中，S型细菌的提取物经蛋白酶处理后DNA没有被分解，因此仍能使R型细菌发生转化，B正确；
C、用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，由于噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌，经过搅拌离心后分布在沉淀物中，因此大多数被标记的噬菌体DNA存在于沉淀物中，C正确；
D、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，经过搅拌离心后应该分布在上清液中，若沉淀物中有少量放射性的原因可能是搅拌不充分，部分蛋白质外壳未与大肠杆菌分离，随着大肠杆菌离心到沉淀物中，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
2．（2022•杭州二模）下列关于遗传学发展史上几个经典实验的叙述，正确的是（　　）
A．T2噬菌体侵染大肠杆菌实验完成后大肠杆菌仍保持结构完整
B．肺炎双球菌的活体转化实验通过小鼠存活情况判断有无R型菌
C．肺炎双球菌的离体转化实验涉及到的变异原理是基因突变
D．TMV侵染烟草实验不能证明RNA是含RNA生物的遗传物质
【考点】噬菌体侵染细菌实验；烟草花叶病毒；肺炎双球菌转化实验．菁优网版权所有
【专题】教材经典实验；遗传物质的探索．
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【解答】解：A、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验完成后大肠杆菌裂解死亡，A错误；
B、肺炎双球菌的活体转化实验通过小鼠存活情况判断有无S型菌，B错误；
C、肺炎双球菌的离体转化实验涉及到的变异原理是基因重组，C错误；
D、TMV侵染烟草实验不能证明RNA是含RNA生物的遗传物质，只证明了TMV病毒的遗传物质是RNA，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查噬菌体侵染细菌的实验、肺炎双球菌转化实验、TMV侵染烟草实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
3．（2022•漳州模拟）将DNA分子双链用3H标记的某动物精原细胞（2n＝32）移入适宜培养条件（不含放射性元素）下，让细胞进行一次有丝分裂，再进行一次减数分裂。据图判断在减数第二次分裂中期，细胞中染色体的标记情况描述合理的是（　　）

A．16 个b
B．8 个b，8 个c
C．b+c＝16 个，但b 和c数目不确定
D．b+c＝32 个，但b 和c数目不确定
【考点】DNA分子的复制；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化．菁优网版权所有
【专题】模式图；信息转化法；有丝分裂；减数分裂；DNA分子结构和复制．
【分析】1、DNA复制方式为半保留复制。
2、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：同源染色体联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程类似于有丝分裂。
【解答】解：让该精原细胞进行一次有丝分裂，再进行一次减数分裂，该过程中DNA共复制2次。根据DNA分子半保留复制特点，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中均含有32条染色体，32个DNA分子，且这32个DNA分子都只有一条链含有3H标记；减数第二次分裂间期，DNA分子进行半保留复制，在减数第二次分裂中期，染色体数目为体细胞染色体数目的一半，即16条，每条染色体上只有一条单体被3H标记，且被标记单体上的DNA分子中的一条链有标记，另外一条链没有被标记，因此该时期有0个a，0个c，16个b。
故选：A。
【点评】本题结合图解，考查DNA的复制、细胞有丝分裂和减数分裂的过程及变化规律，要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点，再结合所学的知识准确判断各选项。
4．（2022•浙江二模）图1表示“噬菌体侵染细菌的实验”过程示意图，图2为模拟噬菌体与细菌混合培养时的增殖过程。下列叙述正确的是（　　）

A．图1离心的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳脱落
B．图1实验的设计思路是把DNA与蛋白质分开研究
C．图2的③过程以细菌的模板和原料合成子代噬菌体
D．35S标记的噬菌体侵染实验中出现⑤过程时，上清液放射性会变强
【考点】噬菌体侵染细菌实验．菁优网版权所有
【专题】模式图；遗传物质的探索．
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验：
①研究者：1952年，赫尔希和蔡斯。
②实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等。
③实验方法：放射性同位素标记法。
④实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。
⑤实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。⑥实验结论：DNA是遗传物质。
【解答】解：A、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，A错误；
B、图1实验的设计思路是把DNA与蛋白质分开研究，B正确；
C、图2的③过程以T2噬菌体的DNA为模板和以细菌的各种成分为原料合成子代噬菌体，C错误；
D、35S标记的是蛋白质，所以35S标记的噬菌体侵染实验中出现⑤过程时，上清液放射性不变，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查噬菌体侵染细菌的实验，要求考生识记噬菌体的结构，明确噬菌体没有细胞结构；识记噬菌体繁殖过程，明确噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌；识记噬菌体侵染细菌实验步骤，能结合所学的知识准确判断各选项。
5．（2022•浙江二模）某同学利用不同形状的材料（分别代表五碳糖、磷酸和不同的碱基）制备核苷酸链，模拟中心法则部分过程。图示为模拟过程中的相关示意图，下列叙述正确的是（　　）

A．图中代表的核苷酸至少有6种，5和10可均代表U
B．若该图表示DNA结构示意图，①和②的排列顺序代表遗传信息
C．若模拟DNA复制过程，则应再制备两条与a、b链相同的核苷酸链
D．若模拟DNA转录过程，b链代表RNA链，则a链为编码链
【考点】DNA分子结构的主要特点；遗传信息的转录和翻译．菁优网版权所有
【专题】模式图；DNA分子结构和复制．
【分析】分析题图：若图中表示双链DNA分子的结构，其中1代表磷酸，2代表脱氧核糖，3﹣10为含氮碱基；其中A与T之间两个氢键，G与C之间三个氢键，图中3、4、和7、8代表碱基对G和C，5、6和9、10代表碱基对A和T。在DNA复制过程，a、b链都可以作为模板链；若该图模拟DNA转录过程，b链代表RNA链，则a链为模板链，与其互补的DNA链为编码链。
【解答】解：A、若该图可以表示双链DNA分子的结构，图中代表的核苷酸为脱氧核苷酸，共有四种，若模拟DNA转录过程，则图中代表的核苷酸至少有4种，5和10所在的核酸链一条是RNA链，一条是DNA链，5和10不能均代表U，A错误；
B、若该图表示DNA结构示意图，则3﹣10碱基对的排列顺序代表遗传信息，B错误；
C、DNA分子的复制具有半保留的特点，若模拟DNA复制过程，则应再制备两条与a、b链相同的核苷酸链，C正确；
D、若模拟DNA转录过程，b链代表RNA链，则a链为模板链，与其互补的DNA链为编码链，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查DNA分子的复制、转录，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
6．（2022•湖北模拟）同位素标记技术可用于示踪物质的运行和变化规律，下列是科学家利用同位素标记技术进行科学研究的叙述，错误的是（　　）
A．向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸，随后检测放射性标记的物质先后出现在哪些结构，研究分泌蛋白合成和运输的过程
B．鲁宾和卡门用同位素标记H218O、CO2和H2O、C18O2分别提供给植物进行光合作用，然后检测释放的O2中是否有放射性18O2，研究光合作用中氧气的来源
C．赫尔希和蔡斯利用35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别侵染细菌，在新形成的子代噬菌体中检测有无放射性，证明了DNA是噬菌体的遗传物质
D．梅塞尔森和斯塔尔利用15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中培养，不同时刻收集大肠杆菌，利用离心技术在试管中区分含有不同N元素的DNA，证明DNA半保留复制
【考点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制；细胞器之间的协调配合；光合作用的发现史．菁优网版权所有
【专题】实验材料与实验步骤；细胞器；光合作用与细胞呼吸；遗传物质的探索；DNA分子结构和复制．
【分析】用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法，同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，比如14C、32P、3H、35S等，不具有放射性的是稳定同位素，比如15N、18O。
【解答】解：A、氨基酸是蛋白质的基本组成单位，其元素组成有C、H、O、N等，故科学家可向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，通过检测放射性标记的物质在细胞中出现的部位来探究分泌蛋白形成的过程，A正确；
B、结合分析可知，18O不属于放射性元素，B错误；
C、噬菌体是由蛋白质外壳（元素组成有C、H、O、N、S）和DNA（元素组成为C、H、O、N、P）组成的，故用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳，侵染大肠杆菌，通过检测放射性物质出现的位置及子代噬菌体是否有放射性，确定了DNA是噬菌体的遗传物质，C正确；
D、梅塞尔森和斯塔尔将15N标记的大肠杆菌转移到14N的普通培养液中培养，收集大肠杆菌并提取DNA，对其密度梯度离心，根据子代DNA在试管中的位置确定DNA的复制方式为半保留复制，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查噬菌体侵染细菌实验、光合作用发现史、细胞器之间的协调配合等相关知识，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
7．（2022•商洛一模）下列有关实验中涉及的“分离”的叙述，错误的是（　　）
A．光合色素的提取与分离实验中，色素因在无水乙醇中的溶解度不同而分离
B．质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离
C．观察根尖细胞的有丝分裂实验中，观察不到姐妹染色单体彼此分离的动态过程
D．T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，离心能让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体
【考点】噬菌体侵染细菌实验；叶绿体色素的提取和分离实验；观察植物细胞的质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂．菁优网版权所有
【专题】实验原理；细胞质壁分离与复原；光合作用与细胞呼吸；遗传物质的探索．
【分析】1、质壁分离及复原实验：

2、叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
3、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
4、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【解答】解：A、光合色素的提取与分离实验中，色素因在层析液中的溶解度不同而分离，A错误；
B、质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使细胞失水发生质壁分离现象，即发生原生质层与细胞壁的分离，B正确；
C、观察根尖细胞的有丝分裂实验中，由于经过解离步骤后细胞已经死亡，因此观察不到姐妹染色单体彼此分离的动态过程，C正确；
D、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，离心能让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体，较重的大肠杆菌分布在沉淀物中，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查观察质壁分离及复原、观察细胞有丝分裂、叶绿体中色素的提取和分离实验、噬菌体侵染细菌实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如属于的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
8．（2022•海南模拟）在探索遗传物质本质的历程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列相关叙述正确的是（　　）
A．用含32P的培养基培养T2噬菌体即可得到DNA含有32P标记的T2噬菌体
B．T2噬菌体增殖时，合成其DNA所用的原料来自大肠杆菌
C．T2噬菌体增殖时，其蛋白质的加工场所为大肠杆菌的高尔基体
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【考点】噬菌体侵染细菌实验．菁优网版权所有
【专题】正推法；遗传物质的探索．
【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。
2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【解答】解：A、病毒没有细胞结构，不能独立生存，因此不能用含32P的培养基培养T2噬菌体，A错误；
B、T2噬菌体增殖时，除模板外，合成其DNA所用的原料等都来自大肠杆菌，B正确；
C、大肠杆菌属于原核生物，其细胞中没有高尔基体，C错误；
D、该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查噬菌体侵染细菌实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
9．（2022•常德模拟）肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感（青霉素能抑制细菌细胞壁的形成，从而抑制其增殖）。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型，记为PenrS型。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析错误的是（　　）

A．组1甲中部分小鼠患败血症，通过注射青霉素治疗后可康复
B．组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落
C．组3培养基中出现菌落是因为PenrS型菌的DNA转移到了R型菌中
D．组4培养基中观察不到R型菌落和S型菌落
【考点】肺炎双球菌转化实验．菁优网版权所有
【专题】模式图；遗传物质的探索．
【分析】分析题意：组1中部分R型菌可转化为PenrS型菌，使部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后小鼠不可康复；组2中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌的菌落能继续生长；组3培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落；组4中因为PenrS型菌的DNA被水解而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长。
【解答】解：A、抗青霉素的S型（PenrS型）细菌的DNA是转化因子。在甲组中，将加热杀死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，部分小鼠会患败血症，注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型菌存在的小鼠不能康复，A错误；
B、PenrS型细菌的DNA能使R型细菌转化成S型细菌，所以组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落，B正确；
C、组3培养基中出现菌落是因为PenrS型菌的DNA转移到了R型菌中，转化为S型菌，能在含有青霉素的培养基中中生长，C正确；
D、组4中因为PenrS型菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化因子，且活的R型细菌不抗青霉素，培养基中无菌落生长，所以观察不到R型菌落和S型菌落，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查肺炎双球菌转化实验的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
10．（2022•海南模拟）如图表示艾弗里的肺炎链球菌转化实验的示意图，下列有关该实验的叙述，错误的是（　　）

A．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B．该实验设计遵循了对照原则和单一变量原则
C．①②③④中既含有R型细菌，也含有S型细菌，⑤中只含有R型细菌
D．该实验过程中，在控制自变量时应用了加法原理
【考点】肺炎双球菌转化实验．菁优网版权所有
【专题】教材经典实验；遗传物质的探索．
【分析】1、艾弗里的肺炎链球菌转化实验：将加热致死的S型菌破碎后，首先设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，然后作用于R型细菌，观察它们的作用，才能确定DNA是不是遗传物质。
2、减法原理：与常态比较人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎双球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质。
【解答】解：A、艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质，A正确；
B、该实验设计遵循了对照原则（分别加入不同的酶构成相互对照等）和单一变量原则，B正确；
C、①②③④中S型细菌的DNA均未被破坏，仍具有转化活性，因此，①②③④中既含有R型细菌，也含有S型细菌，⑤中S型细菌的DNA被DNA酶水解，不具有转化活性，因此，⑤中只含有R型细菌，C正确；
D、该实验过程中，每个实验组均特异性地去除了一种物质，在控制自变量时应用了减法原理，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查肺炎双球菌转化实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
11．（2022•武汉模拟）诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）是一种重要的致癌物质，生物学上可用来创建突变体库，常用于生物育种。EMS可将鸟嘌呤烷基化，烷基化鸟嘌呤能与胸腺嘧啶配对，产生相应的遗传效应。下列相关说法正确的是（　　）
A．亲代DNA经烷基化后复制形成的子代DNA热稳定性下降
B．若烷基化发生在体细胞DNA中，该变异不能遗传给后代
C．经EMS处理的种子遗传性状一定会发生改变
D．亲代DNA经烷基化后复制形成的子代DNA中不含胞嘧啶
【考点】DNA分子的复制；诱变育种．菁优网版权所有
【专题】正推法；DNA分子结构和复制．
【分析】1、甲基磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤变成7﹣乙基鸟嘌呤，后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对，说明EMS的处理可以提高基因突变的频率，使DNA序列中G﹣C转换成A﹣T，这属于基因突变。
2、DNA复制的生物学意义：
（1）遗传信息的传递，使物种保持相对稳定的状态。
（2）由于复制的差错出现基因突变，为生物进化提供原始选择材料。
【解答】解：A、EMS可将鸟嘌呤烷基化，烷基化鸟嘌呤能与胸腺嘧啶配对，因此亲代DNA经烷基化后复制形成的子代DNA热稳定性下降，A正确；
B、若烷基化发生在体细胞DNA中，该变异能通过无性生殖遗传给后代，B错误；
C、由于密码子的简并性，经EMS处理的种子遗传性状不一定会发生改变，C错误；
D、由于亲代DNA含有胞嘧啶，所以DNA经烷基化后复制形成的子代DNA中含胞嘧啶，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查DNA复制、基因突变原理的应用，意在考查考生从题干获取有效信息的能力；理解所学知识要点的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。
12．（2022•聊城一模）生命科学的发现离不开科学方法和科学精神，往往需要几代科学家的努力才能完成。下列有关生命科学史的叙述，错误的是（　　）
A．沃森和克里克依据威尔金斯等提供的DNA衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构
B．格里菲斯以小鼠为实验材料得出S型肺炎链球菌的遗传物质是DNA
C．孟德尔用F与矮茎豌豆杂交，后代中出现了高茎和矮茎且数量比接近1：1，这属于假说—演绎法中的实验验证过程
D．摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
【考点】肺炎双球菌转化实验；DNA分子结构的主要特点；孟德尔遗传实验；人类对遗传物质的探究历程．菁优网版权所有
【专题】教材经典实验；遗传物质的探索．
【分析】1、孟德尔的假说﹣﹣演绎法：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题（在实验基础上提出问题）
②做出假设（生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；体细胞中的遗传因子成对存在；配子中的遗传因子成单存在；受精时雌雄配子随机结合）
③演绎推理（如果这个假说是正确的，这样F1会产生两种数量相等的配子，这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型）；
④实验验证（测交实验验证，结果确实产生了两种数量相等的类型）；
⑤得出结论（就是分离定律）。
2、萨顿运用类比推理法提出基因在染色体上的假说，摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。
3、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【解答】解：A、沃森和克里克依据威尔金斯等提供的DNA衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构，A正确；
B、格里菲斯以小鼠为实验材料得出S型肺炎链球菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有证明S型菌的遗传物质是DNA，B错误；
C、孟德尔用子一代与矮茎豌豆杂交，后代中出现了高茎和矮茎且数量比接近1：1，这属于假说—演绎法中的实验验证过程，C正确；
D、摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，即荧光标记法，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查人类对遗传物质的探索历程，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
13．（2022•湖北模拟）7﹣乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对。若1个双链DNA分子在第n轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的鸟嘌呤（G）被7﹣乙基化。随后都再复制p次，发生突变的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例为（　　）
A． B． C． D．
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【专题】正推法；DNA分子结构和复制．
【分析】1、DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，配对的碱基相等；
2、DNA分子复制是以亲代DNA为模板，按照碱基互补配对原则合成子代DNA分子的过程，DNA分子复制是边解旋边复制和半保留复制过程。
【解答】解：由题干“1个双链DNA分子在第n轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的鸟嘌呤（G）被7﹣乙基化”，则只有1个DNA分子异常，随后都再复制p次，则最终产生DNA分子数为2n+p个，这个异常DNA复制p次产生异常DNA总数为的2p÷2＝2p﹣1个，所以发生突变的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例为2p﹣1÷2n+p＝。
故选：D。
【点评】本题考查了碱基对的互补配对原则和相关计算，意在考查学生的理解和应用能力，对于DNA分子的结构特点、DNA分子复制过程中碱基互补配对原则的理解和应用是解题的关键。
14．（2022•福州模拟）关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的，有科学家提出半不连续复制模型，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。以下不是该模型确立所依据的证据是（　　）

A．阻断DNA连接酶的活性，正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累
B．将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间即可出现具有放射性的短片段子链
C．将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链的比例会增加
D．将15N培养的大肠杆菌移到14N培养基中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置
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【专题】模式图；DNA分子结构和复制．
【分析】DNA复制过程为：
（1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开；
（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链；
（3）形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
【解答】解：A、阻断DNA连接酶的活性，正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累，说明短片段子链将由DNA连接酶连接，A正确；
B、将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间即可出现具有放射性的短片段子链，说明复制时形成了短片段子链，B正确；
C、将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链的比例会增加，说明短片段子链将连接成长片段子链，C正确；
D、将15N培养的大肠杆菌移到14N培养基中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置，属于探究DNA半保留复制方式，不能说明延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接，D错误。
故选：D。
【点评】本题结合DNA半保留复制过程示意图，考查DNA半保留复制的相关知识，意在考查考生的识记能力和审图获取信息的能力，便于理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构．
15．（2022•白山一模）下列叙述正确的是（　　）
A．新冠病毒没有细胞结构，不属于生物
B．蓝藻没有线粒体，只能进行无氧呼吸
C．硝化细菌能进行化能合成作用，属于生产者
D．T2噬菌体侵染肺炎双球菌的实验，可用于证明DNA是遗传物质
【考点】噬菌体侵染细菌实验；非细胞形态的生物—病毒；原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；化能合成作用．菁优网版权所有
【专题】正推法；真核细胞和原核细胞；遗传物质的探索．
【分析】1、病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒主要由核酸和蛋白质组成。
2、与真核生物相比，原核生物无以核膜为界限的细胞核。
【解答】解：A、新冠病毒没有细胞结构，但能增殖，属于非细胞生物，A错误；
B、蓝藻没有线粒体，但含有有氧呼吸所需要的酶，能进行有氧呼吸，B错误；
C、硝化细菌是通过化能合成作用将无机物合成有机物，属于自养型的生产者，C正确；
D、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，可用于证明DNA是遗传物质，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查病毒、噬菌体侵染细菌的实验、化能合成作用等相关知识，意在考查考生的识记能力与判断能力，难度不大。
16．（2022•顺义区一模）玉米条纹病毒的遗传物质是单链环状DNA分子。如图为该病毒DNA在玉米细胞内的复制过程。相关叙述正确是（　　）

A．复制时A与U、G与C进行配对
B．复制时以四种脱氧核糖核苷酸为原料
C．形成子代DNA时亲本DNA边解旋边复制
D．新合成的互补链是子代病毒的遗传物质
【考点】DNA分子的复制．菁优网版权所有
【专题】模式图；DNA分子结构和复制．
【分析】半保留复制是复制完成后的子代DNA分子的核苷酸序列均与亲代DNA分子相同，但子代DNA分子的双链一条来自亲代，另一条为新合成的链；在双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则，互补碱基两两相等，A＝T，C＝G，A+G＝C+T，即嘌呤碱基总数等干嘧啶碱基总数。
【解答】解：A、DNA复制时，根据碱基互补配对原则，A和T配对，C和G配对，A错误；
B、DNA复制时，以四种脱氧核糖核苷酸为原料，B正确；
C、以正链为模板合成双链DNA分子时，因为是单链不需要解旋，C错误；
D、新合成的互补链与亲本碱基序列不同，不是子代病毒的遗传物质，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查DNA复制的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
17．（2022•杭州二模）假设T2噬菌体的DNA含500个碱基对，其中鸟嘌呤占全部碱基的20%。一个14N标记的T2噬菌体侵染带15N标记的细菌，最后释放出50个子代噬菌体。下列叙述错误的是（　　）
A．子代噬菌体的DNA、蛋白质、RNA分子均带15N标记
B．得到许多子代噬菌体说明DNA具有复制和表达双重功能
C．子代噬菌体含14N的DNA链共2条，且其碱基序列互补
D．产生这些子代噬菌体共消耗了14700个腺嘌呤脱氧核苷酸
【考点】DNA分子的复制；噬菌体侵染细菌实验．菁优网版权所有
【专题】复制的计算；遗传物质的探索；DNA分子结构和复制．
【分析】T2噬菌体的DNA含500个碱基对（1000个），其中鸟嘌呤占全部碱基的20%，G＝C，A＝T，因此A占30%，A（腺嘌呤脱氧核苷酸）有300个。
【解答】解：A、噬菌体是DNA病毒，由DNA和蛋白质组成，没有RNA，因此不会带有15N标记的RNA，A错误；
B、DNA是噬菌体的遗传物质，可以复制，也可以表达形成自身的蛋白质，再和DNA组装形成新的病毒，许多子代噬菌体说明DNA具有复制和表达双重功能，B正确；
C、子代噬菌体含14N的DNA链共2条，为原来14N标记的T噬菌体中的DNA的两条链，因此其碱基序列互补，C正确；
D、产生50个噬菌体，相当于合成了49个DNA（原来有1个模板DNA），每个DNA中腺嘌呤脱氧核苷酸为300，因此产生这些子代噬菌体共消耗了300×49＝14700个腺嘌呤脱氧核苷酸，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查DNA复制、噬菌体浸染细菌实验的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
18．（2022•保定一模）将某二倍体动物精原细胞（2n＝38）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，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑交叉互换和染色体变异，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．减数第一次分裂得到的2个子细胞均含有32P
D．减数第二次分裂后期细胞中全部染色体均含32P
【考点】DNA分子的复制；细胞的减数分裂．菁优网版权所有
【专题】正推法；减数分裂；DNA分子结构和复制．
【分析】DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA复制的特点是半保留复制。
【解答】解：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。由于减数第一次分裂发生同源染色体分离，因此经过减数第一次分裂后得到的两个子细胞均含有32P，减数第二次分裂发生姐妹染色单体的分离，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，减数第二次分裂后期细胞中一半染色体含32P。
故选：D。
【点评】本题考查减数分裂和DNA复制等相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
19．（2022•九龙坡区校级模拟）将一个不含有放射性同位素标记的大肠杆菌（其拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶）放在含有32P﹣胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，培养一段时间后，检测到如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种类型的拟核DNA（虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链）。下列有关该实验结果的分析，正确的是（　　）

A．该拟核DNA分子中每个脱氧核糖都与2分子磷酸基团相连
B．第二次复制产生的子代拟核DNA分子中Ⅰ、Ⅱ两种类型的比例为1：3
C．复制n次需要胞嘧啶的数目是（2n﹣1）×（m﹣a）÷2
D．拟核DNA分子经复制后分配到两个细胞时，其上的基因的遗传遵循基因的分离定律
【考点】DNA分子的复制．菁优网版权所有
【专题】复制的计算；DNA分子结构和复制；基因分离定律和自由组合定律．
【分析】1、DNA的结构特点：
1、DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
2、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。
3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基配对具有一定的规律（碱基互补配对原则：A﹣T，C﹣G）。
2、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【解答】解：A、其拟核DNA呈环状，因此该拟核DNA分子中每个脱氧核糖都与2分子磷酸基团相连，A正确；
B、第二次复制会产生4个子代拟核DNA分子，其中有2个Ⅰ类型，2个是Ⅱ类型，因此Ⅰ、Ⅱ两种类型的比例为1：1，B错误；
C、大肠杆菌的拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，因此有（﹣a）个胞嘧啶，复制n次，需要胞嘧啶的数目是（2n﹣1）（﹣a），C错误；
D、大肠杆菌是原核生物，而基因的分离定律适用于真核生物，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查DNA复制有关计算、基因分离定律适用范围等相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
20．（2022•锦江区校级模拟）DNA复制时，必须先以DNA为模板合成一小段RNA引物，然后DNA聚合酶再接着进行DNA新链的延伸，接着RNA引物水解再替换上相应的DNA片段，最后把片段完整连接起来。如图表示DNA复制过程，相关分析错误的是（　　）

A．DNA复制是多种酶参与的物质合成过程
B．DNA聚合酶与DNA连接酶的底物不同
C．据图可知DNA复制时存在A、U碱基配对现象
D．DNA聚合酶只能从引物的5'端识别并延伸子链
【考点】DNA分子的复制．菁优网版权所有
【专题】模式图；DNA分子结构和复制．
【分析】DNA聚合酶的移动方向即子链合成方向是从3’到5’端，这和脱氧核苷酸的基本结构有关，DNA的合成，不论体内或体外，都需要一段引物，原因是在DNA合成中DNA聚合酶仅仅可以把新的核苷酸加到已有的DNA链上。
【解答】解：解：A、DNA复制是解旋酶、DNA聚合酶等多种酶参与的物质合成过程，A正确；
B、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，B正确；
C、由于复制过程中需要RNA引物所以在复制时存在A、U碱基配对现象，C正确；
D、由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链。因此，DNA复制需要引物。首先复制的是3′端、即复制方向为3′→5′；由于DNA分子是反向平行的，子链是依据碱基互补配对原则，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向从子链5′→3′，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查DNA复制的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力。
二．解答题（共5小题）
21．（2021•毕节市模拟）图一是用DNA测序仪测出的一个DNA分子片段中一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题。
（1）据图一推测，此双链DNA片段中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是　5　个。
（2）根据图一脱氧核苷酸链碱基排列顺序，分析图二显示的脱氧核苷酸链碱基序列为　CCAGTGCGCC　。（从上往下排序）。
（3）图一与图二对应的双链DNA片段中的比值分别为　1、　，由此说明了DNA分子具有　特异性　。
（4）一个含1000个碱基对的双链DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸占20%，该DNA分子连续复制三次，则第三次复制时需消耗游离腺嘌呤脱氧核苷酸　2400　个。

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【专题】图文信息类简答题；DNA分子结构和复制．
【分析】1、分析图一：碱基排列顺序已经解读，其顺序是：TGCGTATTGG，所以图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图二碱基序列为：CCAGTGCGCC。
2、DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序；特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【解答】解：（1）图1中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，即总共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
（2）由以上分析可知，图二碱基序列为：CCAGTGCGCC。
（3）在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，A＝T、C＝G，图一中的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），可计算出此DNA片段中的＝＝1；图二中的DNA片段中一条链脱氧核苷酸的碱基排列顺序为CCAGTGCGCC，可计算出此DNA片段中＝＝。由此说明不同生物DNA分子中是不同的，进而、也是不同的，体现了DNA分子的特异性。
（4）图中DNA片段由1000对碱基组成，G占碱基总数的20%，则C占碱基总数的20%，则A＝T＝30%，A＝1000×2×30%＝600个。该DNA片段复制3次，则第三次复制时需消耗游离腺嘌呤脱氧核苷酸为600×（23﹣22）＝2400个。
故答案为：
（1）5
（2）CCAGTGCGCC
（3）1、 特异性
（4）2400
【点评】本题着重考查了DNA分子结构和复制的有关内容，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用数学方式准确地描述生物学方面的内容，以及数据处理能力。
22．（2021•让胡路区校级模拟）在DNA复制过程中，若双脱氧核苷酸连接到子链上，会导致子链延伸终止。科学家利用含有不同荧光标记的双脱氧核苷酸进行DNA测序。先在试管中进行DNA的复制，得到不同长度的子链，通过一定的技术手段可得到不同长度子链的彩色图谱，进而分析DNA序列。图中彩色图谱片段对应的是模板链上的末端序列b，请据图回答下列问题。
（1）图中酶a为　DNA聚合酶　，在该酶作用下，反应体系中的4种游离脱氧核苷酸和4种含有不同荧光标记的双脱氧核苷酸，按　碱基互补配对　原则，结合到子链上。在叶肉细胞中，该酶发挥作用的场所是细胞核、　线粒体和叶绿体　。
（2）在模板链和引物等反应物充足的条件下，若模板链上待测序列含240个碱基，且A：T：G：C＝1：2：2：3，则可形成不同长度的子链共　240　种，合成最长的具有荧光的子链共需消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸　30　个。
（3）从图中彩色图谱片段分析可知，序列b的碱基序列为　ACACTGGCA　。若要测定人类基因组和玉米（2n＝20）基因组，则需分别测定　24　、　10　条染色体上DNA的碱基序列。
（4）人类基因组计划的实施，对于　人类疾病的诊治和预防（或推动生命科学、医学、生物技术、制药业、农业等的发展）　具有重要意义。

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【专题】图文信息类简答题；DNA分子结构和复制．
【分析】DNA分子的复制：
1、时间：有丝分裂和减数分裂间期；
2、条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；
3、过程：边解旋边复制；
4、结果：一条DNA复制出两条DNA；
5、特点：半保留复制。
【解答】解：（1）图中酶a为DNA聚合酶，在该酶作用下，反应体系中的4种游离脱氧核苷酸和4种含有不同荧光标记的双脱氧核苷酸，按碱基互补配对原则，结合到子链上。在叶肉细胞中，该酶催化DNA复制，故发挥作用的场所是细胞核、线粒体和叶绿体。
（2）在模板链和引物等反应物充足的条件下，若模板链上待测序列含240个碱基，由于引物每连上一个碱基，就形成一个子链，因此最多可形成240种不同长度的子链。又因为模板链上待测序列含240个碱基，且A：T：G：C＝1：2：2：3，则合成的子链中T：A：C：G＝1：2：2：3，即合成最长的具有荧光的子链（240个碱基）共需消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸240×＝30个。
（3）据图可知，模板链上的末端序列b为TGTGAGACCGT（由短到长），因此序列b的碱基序列为ACACTGGCA。若要测定人类基因组和玉米（2n＝20）基因组，则需分别测定22+X+Y＝24、10条染色体上DNA的碱基序列。
（4）人类基因组计划对于人类疾病的诊治和预防具有重要意义。
故答案为：
（1）DNA聚合酶 碱基互补配对 线粒体和叶绿体
（2）240 30
（3）ACACTGGCA 24 10
（4）人类疾病的诊治和预防（或推动生命科学、医学、生物技术、制药业、农业等的发展）
【点评】本题考查DNA复制和人类基因组计划的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
23．（2021•河西区二模）如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图，请回答下列问题。

（1）图三中用35S标记噬菌体蛋白质外壳，标记元素所在部位是图二中的　④　。如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图一中的　①　。
（2）实验中采用搅拌和离心等手段，其中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌　分离　。
（3）假设32P、35S分别标记了1个噬菌体中的DNA和蛋白质，其中DNA由5000个碱基对组成，腺嘌呤占全部碱基的30%。该噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌，共释放出50个子代噬菌体，该过程至少需要　98000　个鸟嘌呤脱氧核苷酸，含32P的子代噬菌体所占的比例为　　。
（4）噬菌斑（图甲）是在长满细菌的培养基上，由一个噬菌体侵染细菌后，细菌不断裂解产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检出噬菌体数量的重要方法之一。现利用连续取样、在培养基中培养的方法测得T2噬菌体在感染大肠杆菌后数量变化曲线（图乙），下列叙述正确的是　D　。

A．曲线a～b段细菌细胞中正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成
B．曲线a～b段噬菌斑数量不变，说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌
C．由b到c对应时间内噬菌体共繁殖了10代
D．限制d～e段噬菌斑数量增加的因素最可能是细菌已经绝大部分被裂解
【考点】噬菌体侵染细菌实验；微生物的分离和培养．菁优网版权所有
【专题】图文信息类简答题；遗传物质的探索．
【分析】分析图一：①为磷酸；②为脱氧核糖；③为含氮碱基（腺嘌呤或胸腺嘧啶）。
分析图二：④为R基；⑤为肽键（﹣CONH﹣）。
分析图三：图三表示用35S标记的噬菌体侵染细菌的过程，最后在上清液中检测到35S。
分析曲线图乙：曲线a～b段，噬菌斑没有增加；曲线b～d段，噬菌体数量呈指数倍数增长；d～e段噬菌斑数量不再增加，可能是绝大部分细菌已经被裂解。
【解答】解：（1）图二表示蛋白质的分子式，35S位于R基上，即图二中的④位置。32P位于DNA分子中的磷酸基团上，即图一中的①位置。
（2）该实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
（3）噬菌体DNA由5000个碱基对组成，腺嘌呤占全部碱基的30%，腺嘌呤+鸟嘌呤＝50%，则鸟嘌呤占20%×5000×2＝2000个，该噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌，共释放出50个子代噬菌体，该过程至少需要2000×（50﹣1）＝98000个鸟嘌呤脱氧核苷酸。一个32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后，最终共释放出50个子代噬菌体，其中含32P的子代噬菌体有2个，则含32P与含31P的子代噬菌体的比例为1：25，含32P的子代噬菌体所占的比例为。
（4）A、曲线a～b段，噬菌斑没有增加，说明细菌体内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成等过程，A错误；
B、曲线a～b段噬菌体数量虽然不变，是由于噬菌体在细菌细胞内，没有裂解细菌，因而不能说明噬菌体还没有开始侵染细菌，B错误；
C、曲线b～c段所对应的时间内噬菌斑数量增长了10倍，但并不表示噬菌体共繁殖了10代，因为噬菌体数量是呈指数倍数增长的，C错误；
D、d～e段噬菌斑数量不再增加，原因可能是绝大部分细菌已经被裂解，噬菌体失去寄生场所，D正确。
故选：D。
故答案为：
（1）④①
（2）分离
（3）98000
（4）D
【点评】本题结合图解，考查噬菌体侵染细菌的实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论，需要考生在平时的学习过程中注意积累，同时还要能正确分析题图，并从中获取有效信息答题。
24．（2021•辽宁模拟）核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因（DNA或RNA）导入动物体细胞内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。如图为针对某种RNA病毒抗原（S蛋白）研制DNA疫苗和RNA疫苗的思路：

（1）与体内DNA复制相比，过程①所需酶具有的特点是　耐高温　，欲选择性扩增出S基因的DNA，前提是利用S基因设计出特异性的　引物　。
（2）过程②构建的重组表达载体B，其S基因应插入载体的　启动子和终止子　之间；要检测⑥是否表达出S蛋白，可用　抗原抗体杂交　法。
（3）过程③④是制备RNA疫苗的过程，该疫苗注射到人体后会与细胞中的核糖体结合表达出S蛋白，这说明了生物界　共用一套密码子　。
（4）与注入灭活的或减毒的病毒抗原相比，核酸疫苗的突出特点是图中过程　⑥　（填序号）是在宿主细胞内进行的。由此推测核酸疫苗一次接种即可获得长期免疫力，无需反复多次加强免疫的原因是　抗原蛋白质在宿主细胞内能持续表达　。
【考点】DNA分子的复制；基因工程的应用．菁优网版权所有
【专题】图文信息类简答题；PCR技术；基因工程．
【分析】1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、PCR技术依据的原理是：DNA双链复制。为了保证PCR反应的进行，反应体系需要加入耐高温Taq（DNA聚合）酶、模板DNA、dCTP、dATP、dGTP、dTTP、引物等。
【解答】解：（1）过程①为体外扩增S基因的过程，即PCR技术，该技术与体内DNA复制相比，需要耐高温的DNA聚合酶，PCR技术除了需要需要模板外，还需要引物，欲选择性扩增出S基因的DNA，前提是利用S基因设计出特异性的引物。
（2）过程②构建的重组表达载体B，其S基因应插入载体的启动子和终止子之间；要检测⑥是否表达出S蛋白，可用抗原抗体杂交的方法。
（3）过程③④是制备RNA疫苗的过程，该疫苗注射到人体后会与细胞中的核糖体结合表达出S蛋白，这说明了生物界共用一套密码子。
（4）与注入灭活的或减毒的病毒抗原相比，核酸疫苗的突出特点是图中过程⑥抗原基因的表达是在宿主细胞内进行的。由此推测核酸疫苗一次接种即可获得长期免疫力，无需反复多次加强免疫的原因是：抗原蛋白质在宿主细胞内能持续表达。
故答案为：
（1）耐高温 引物
（2）启动子和终止子 抗原抗体杂交
（3）共用一套密码子
（4）⑥抗原蛋白质在宿主细胞内能持续表达
【点评】本题考查了PCR技术的原理、所需条件；基因工程的基本步骤，意在考查考生的识图能力，理解能力，难度适中。
25．（2020•海南模拟）图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题：

（1）据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是　5　个。
（2）根据图1脱氧核苷酸链碱基排序，图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为　CCAGTGCGCC　 （从上往下序列）。
（3）图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中的总是为　1　，由此证明DNA分子碱基数量关系是　嘌呤数等于嘧啶数　。图1中的DNA片段与图2中的DNA片段中比分别为　　、　　，由此说明了DNA分子的特异性。
（4）若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，含有35S标记的噬菌体所占比例为　0　。
（5）图中DNA片段由500对碱基组成，A+T占碱基总数的34%，该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子　990　个。
【考点】DNA分子结构的主要特点；DNA分子的多样性和特异性．菁优网版权所有
【专题】图文信息类简答题；DNA分子结构和复制．
【分析】1、分析题图：为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：TGCGTATTGG，所以图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图B碱基序列为：CCAGTGCGCC。
2、DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序；特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【解答】解：（1）图1中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，即总共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
（2）看清楚各列所示的碱基种类是读脱氧核苷酸链碱基序列的关键。
（3）图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中的总是为1，由此证明DNA分子碱基数量关系是嘌呤数等于嘧啶数；图1中的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），可计算出此DNA片段中的＝＝；图2中的DNA片段中一条链脱氧核苷酸的碱基排列顺序为CCAGTGCGCC，可计算出此DNA片段中＝＝，可知：不同生物DNA分子中、、是不同的，体现了DNA分子的特异性。
（4）若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，由于噬菌体自身的蛋白质没有进入细菌，子代噬菌体合成的蛋白质全都是利用细菌内的氨基酸作为原料，因此繁殖产生的子代噬菌体中不含有35S标记。
（5）图中DNA片段由500对碱基组成，A+T占碱基总数的34%，则G+C＝500×2×（1﹣34%）＝660，G＝C＝330个，该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子等于330×22＝990个。
故答案为：
（1）5
（2）CCAGTGCGCC
（3）1 嘌呤数等于嘧啶数
（4）0
（5）990
【点评】本题考查人类对遗传物质的探究历程，要求考生了解人类对遗传物质的探究历程，掌握不同时期不同科学家进行的实验过程、采用的实验方法及得出的实验结论，再结合题中信息准确答题。

考点卡片
1．原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【考点归纳】
原核细胞和真核细胞的异同：
比较项目
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
主要
区别
无以核膜为界限的细
胞核，有拟核
有以核膜为界限的细胞核
细胞壁
有，主要成分是糖类
和蛋白质
植物细胞有，主要成分是
纤维素和果胶；动物细胞
无；真菌细胞有，主要成
分为多糖
生物膜系统
无生物膜系统
有生物膜系统
细胞质
有核糖体，无其他细
胞器
有核糖体和其他细胞器
DNA存
在形式
拟核中：大型环状、裸露
质粒中：小型环状、裸露

细胞核中：和蛋白质形成
染色体
细胞质中：在线粒体、叶
绿体中裸露存在
增殖方式
二分裂

无丝分裂、有丝分裂、
减数分裂
可遗传变
异方式
基因突变
基因突变、基因重组、
染色体变异
【命题方向】
题型一：原核生物和真核生物的异同：
典例1：下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是（　　）
A．原核生物细胞不含线粒体，不能进行有氧呼吸
B．真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物细胞只进行无丝分裂
C．真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质
D．真核生物细胞具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行
分析：原核细胞：没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质；没有复杂的细胞器（只有核糖体一种细胞器）；只能进行二分裂生殖，属于无性生殖，不遵循孟德尔的遗传定律；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。
真核生物：有被核膜包被的成形的细胞核，有核膜、核仁和染色质；有复杂的细胞器（包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等）；能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。
解答：A、原核生物细胞只含核糖体一种细胞器，不含线粒体，但部分原核细胞含有与有氧呼吸有关的酶，也能进行有氧呼吸，故A错误；
B、原核生物只能进行二分裂生长，而真核生物的生殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，故B错误；
C、真核生物和原核生物均含有细胞结构，而细胞类生物的遗传物质都是DNA，故C错误；
D、真核生物细胞具有核膜、细胞器膜和细胞膜，而这些构成了生物膜系统，细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件；同时细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。故D正确。
故选：D。
点评：本题考查真核生物和原核生物的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确判断的能力。
题型二：生物的分类
典例2：下表为四种不同细胞的比较结果，正确的是（　　）
选项
细胞
细胞壁
光合作用
染色质
细胞全能性
A
蓝藻细胞
有
有
有
无
B
洋葱根尖细胞
有
无
有
有
C
兔成熟红细胞
无
无
有
有
D
蛙受精卵
无
无
有
有
A．A B．B C．C D．D
分析：蓝藻属于原核细胞，没有成型的细胞核，只有核糖体一种细胞器，但是有色素，能进行光合作用，洋葱根尖细胞属于植物细胞，没有叶绿体，成熟的哺乳动物的红细胞没有细胞核，由此作答。
解答：A、蓝藻为原核生物，无染色质，细胞具有全能性，A错误；
B、洋葱根尖细胞能无叶绿体不能进行光合作用，有细胞壁和染色质，具有全能性，B正确；
C、兔为哺乳动物，其成熟红细胞无细胞核，因此没有染色质，无全能性，C错误；
D、蛙受精卵是动物细胞，无细胞壁，无叶绿体不能进行光合作用，有染色质，具有细胞全能性，D正确。
故选：BD。
点评：本题考察生物的分类及原核生物和真核生物的区别，需要熟记。
【解题思路点拨】
生物的分类：
。
2．细胞器之间的协调配合
【知识点的认识】
细胞器之间的协调配合：
实例：分泌蛋白的合成和运输
1、分泌蛋白：是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质．如消化酶、抗体、部分激素等．
2、分泌蛋白的合成、运输和分泌过程

【命题方向】
题型一：囊泡运输
典例1：有关细胞内囊泡运输的描述，正确的是（　　）
A．细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质 B．蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外
C．细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输 D．囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量
分析：核孔是细胞质和细胞核之间大分子物质运输的通道；生物膜具有一定的流动性，该过程需要能量．
解答：A、细胞核内的RNA通过核孔运输到细胞质，故A选项错误；
B、蛋白质类激素属于分泌蛋白，通过高尔基体分泌的囊泡运输分泌到细胞外，故B选项正确；
C、核糖体没有膜结构，不能通过囊泡运输，故C选项错误；
D、囊泡运输依赖膜的流动性，该过程需要消耗能量，故D选项错误．
故选：B．
点评：本题考查膜的流动性，易错处为忽略部分细胞器没有膜结构．
题型二：分泌蛋白的运输顺序
典例2：美国科研人员绘出了人类唾液蛋白质组图，唾液有望成为“改进版”的抽血化验，勾画出未来病人“吐口水看病”的前景．唾液腺细胞合成蛋白质并分泌到细胞外需要经过的膜结构及穿过的膜层数分别是（　　）
A．核糖体→内质网→细胞膜、3层 B．核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜、4层
C．内质网→高尔基体→线粒体→细胞膜、4层 D．内质网→高尔基体→细胞膜、0层
分析：根据膜结构的有无或层数对细胞器进行分类：（1）具有单层膜的细胞器有：内质网、高尔基体、液泡和溶酶体；（2）具有双层膜的细胞器有：叶绿体和线粒体；（3）无膜结构的细胞器有：核糖体和中心体．
解答：唾液腺细胞合成并分泌的蛋白质属于分泌蛋白，分泌蛋白质合成与分泌过程为：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工→细胞膜（胞吐）→细胞外．其中核糖体无膜结构，所以唾液腺细胞合成蛋白质并分泌到细胞外需要经过的膜结构为内质网→高尔基体→细胞膜，穿过的膜层数分为0层．
故选：D．
点评：本题以“吐口水看病”为背景，考查细胞器之间的协调配合、胞吞和胞吞的过程，要求考生识记各细胞器的结构和功能，明确分泌蛋白和分泌过程涉及的结构，再根据题干要求“经过的膜结构”答题．另外还要考生注意物质的胞吐和胞吞与膜的流动性有关，但不经过膜结构．
【解题思路点拔】
课本中的同位素失踪标记实验：
1、标记氨基酸探究分泌蛋白在细胞中合成、运输、分泌过程；
2、探究光合作用产生的O2的来源：CO2？H2O？
3、探究光合作用的暗反应中碳原子的去路﹣﹣卡尔文循环
4、探究噬菌体的遗传物质是蛋白质还是DNA，用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA
5、用15N的脱氧核苷酸探究DNA的复制方式
6、用14C的吲哚乙酸探究生长素的极性运输方向．
3．光合作用的发现史
【知识点的认识】
一、光合作用的探究历程：
时间
国家
科学家 （实验）
结论或发现
1771年
英国
普利斯特利
植物可以更新空气．
1779年
荷兰
英格豪斯
植物更新空气的条件是绿叶，且在光照下．
1845年
德国
梅耶
光能转换成化学能．
1864年
德国
萨克斯
光合作用产生淀粉．
1880年
美国
恩格尔曼
光合作用的场所是叶绿体．
1939年
美国
鲁宾、卡门
采用同位素标记法研究了光合作用．第一
组向植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2O和
C18O2，释放的是O2．证明：光合作用产生的O2来自于H2O，而不是CO2．
20世纪40年代
美国
卡尔文
通过同位素示踪法探究CO2的固定过程中碳元素的转移途径为CO2→C3→
CH2O．
【命题方向】
题型以：同位素标记法的应用
典例1：下列有关科学家的经典研究中，采取了同位素示踪法的是（　　）
①恩格尔曼发现光合作用的部位；
②梅耶指出植物通过光合作用把光能转换为化学能；
③鲁宾和卡门证明光合作用释放的O2来自水；
④卡尔文探明了 CO2中的碳在光合作用中的转移途径．
A．①③B．②④C．①②D．③④
分析：鲁宾和卡门通过同位素示踪法证明光合作用释放的O2来源水，设立的一组对照实验：H218O和CO2，H2O和C18O2．，卡尔文通过同位素示踪法探究CO2的固定过程中碳元素的转移途径为CO2→C3→CH2O．
解答：①恩格尔曼利用好氧细菌的特性来探究的，①错误；
②梅耶根据能量转化与守恒定律把光能转换为化学能，②错误；
③鲁宾和卡门利用氧的同位素来标记二氧化碳和水的氧探究的，③正确；
④卡尔文利用标记C的同位素来追踪它的转移途径，④正确．
故选：D．
点评：本题考查课本实验相关知识，意在考查考生对所列实验的识记能力，难度较小．
题型二：历史实验的还原
典例2：下表为鲁宾和卡门利用同位素标记法研究光合作用的实验记录，据表判断甲、乙分别是（　　）
组号
给物质提供
结果产生的气体
备注
Ⅰ
H2O和C18O2
甲
其它条件相同
Ⅱ
H218O和CO2
乙
其它条件相同
A．甲乙都为18O2 B．甲乙都为02 C．甲为18O2、乙为O2 D．甲为O2、乙为18O2
分析：（1）光反应中水光解会产生O2，O2全来自于水．（2）同位素是同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素．用示踪元素标记的化合物，化学性质不变．人们可以根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪．
解答：光合作用中产生的氧，全来自于水的光解．组号I，水中的氧是16O，则产生的氧气是16O2．组号II，水中的氧是18O，则产生的氧气是18O2．
故选：D．
点评：解题关键是光反应中水光解会产生O2，O2全来自于水．
【解题思路点拨】
恩格尔曼在实验的选材上、光照处理等方面有哪些巧妙之处？
（1）选材方面，选用水绵为实验材料．水绵叶绿体呈带状，大而明显，便于观察．选用好氧细菌检测，能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位．
（2）选用了极细光束照射，黑暗（局部光照）和曝光对比实验．
（3）用三棱镜将白光分成单色光，才能得出叶绿体最喜爱的光线．
4．叶绿体色素的提取和分离实验
【知识点的认识】
一、实验目的：
1、初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法．
2、探索叶绿体中有几种色素．
二、实验原理：
1、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素．
2、色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来．
三、实验材料：
新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶），无水乙醇，层析液（由20份在60～90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成．93号汽油也可代用），二氧化硅和碳酸钙．
四、实验用具：
干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒（10ml），天平．
五、方法步骤：
1、提取色素：
（1）称取5g绿色叶片并剪碎，越细越好，尽量去除叶脉等部分；
（2）加药品：二氧化硅、碳酸钙和丙酮．前两种是粉末状药品，各加少许，后者是有机溶剂，研磨时加约5mL二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解；丙酮用来溶解提取叶绿体中的色素；
（3）研钵研磨→漏斗过滤→将提取液收集到试管内并塞紧管口．
2、制滤纸条：
（1）将干燥的滤纸剪成6cm长，1cm宽的纸条，剪去一端两角使之呈梯形（使层析液同时到达滤液细线）；
（2）在距剪角一端1cm处用铅笔画线．
3、滤液划线：
（1）用毛细管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线（细而齐）；
（2）干燥后重复划3﹣4次．
4、纸上层析：
（1）向烧杯中倒入3mL层析液（以层析液不没及滤液细线为准）；
（2）将滤纸条尖端朝下略微斜靠烧杯内壁，轻轻插入层析液中；
（3）用培养皿盖盖上烧杯．
5、观察结果：滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的彩带（如图）
从上到下依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、最宽：叶绿素a；最窄：胡萝卜素．

六、注意事项：
1、二氧化硅：为了使研磨充分；碳酸钙：保护色素免受破坏；丙酮：色素的溶剂．
2、扩散最快的是胡萝卜素（橙黄色），扩散最慢的是叶绿素b（黄绿色）．
3、滤纸上有四条色素带说明了绿叶中的色素有四种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样．
4、裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸．
5、制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果．
6、根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm，高出的部分做直角弯折．
7、滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败．
8、画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中．
9、研磨要迅速、充分．a．因为丙酮容易挥发； b．为了使叶绿体完全破裂．从而能提取较多的色素；c．叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏．
【命题方向】
题型一：实验操作细节考察
典例1：（2013•江苏）关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是（　　）
A．使用定性滤纸过滤研磨液 B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次 D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
分析：绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇或丙酮，目的是溶解色素；研磨后进行过滤（用单层尼龙布过滤研磨液）；分离色素时采用纸层析法（用干燥处理过的定性滤纸条），原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同．
解答：A、使用单层尼龙布过滤研磨液，而不是使用定性滤纸，A错误；
B、将干燥处理过的定性滤纸条剪成长条，用于层析，B正确；
C、在划出一条滤液细线后，要待滤液干后，重复划线2～3次，C错误；
D、研磨叶片时，用无水乙醇或丙酮溶解色素，D错误．
故选：B．
点评：本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．
题型二：二氧化硅、碳酸钙和丙酮的作用
典例2：（2014•宿迁模拟）在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“+”表示使用，“﹣”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为（　　）

甲
乙
丙
丁
丙酮
﹣
+
+
+
水
+
﹣
﹣
﹣
CaCO3
+
+
﹣
+
SiO2
+
+
+
﹣

A．②①③④B．③②①④C．②④③①D．②④①③
分析：丙酮的作用是提取色素；CaCO3能防止色素被破坏；SiO2使得研磨充分．
色素带的分布：最上端：胡萝卜素（橙黄色），含量最少；其次：叶黄素（黄色），含量较少；次之：叶绿素A（蓝绿色），含量最多；最下端：叶绿素B（黄绿色），含量次之．
解答：甲同学没有加入丙酮，因为色素不溶于水，所以得不到色素带，如图中②；
乙同学操作正确，所以色素带正常，如图中④；
丙同学没加入CaCO3，研磨使色素被破坏，特别是叶绿素含量减少，如图中①；
丁同学没加SiO2，研磨不充分，所有色素含量都少，如图中③．
故选：D．
点评：本题考查色素的提取和分离相关知识，意在考查考生识记和分析能力．
题型三：实验现象分析
典例3：（2015•河南一模）对提取光合色素、进行纸层析分离实验中各种现象的解释，正确的是（　　）
A．未见色素带，说明材料可能为黄化叶片 B．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液
C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多 D．叶黄素排在滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高
分析：叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮（酒精）等，所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素．
分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
解答：A、未见色素带，其原因是操作失误，如未划滤液细线、滤液细线触及层析液，色素溶解于层析液中，一般选用的是浓绿、幼嫩的叶片，故A错误；
B、叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇、层析液等中，故B错误；
C、由于叶绿素含量比类胡萝卜素多且叶绿素呈现绿色，所以，提取液呈绿色，故C正确；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，如胡萝卜素在层析液（而不是提取液）中扩散得最快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，如叶绿素b，故D错误．
故选：C．
点评：本题考查色素的提取和分离实验，考查了学生的实验能力和识记能力，难度不大，只要记住相关知识点不难得出答案．
【解题思路点拨】本考点属于比较重要的知识点，因此一定要注意实验原理、实验材料、重要试剂和药品的作用、实验操作细节和异常现象分析等方面，做题过程中要善于积累．
5．化能合成作用
【知识点的认识】
1、概念：
化能合成作用是一些生物（如硝化细菌）利用化学能（体外环境物质氧化释放的能量）把CO2和H2O合成储存能量的有机物的过程．
2、实例：硝化细菌主要有两类：一类是亚硝化细菌，可将氨氧化成亚硝酸；另一类是硝化细菌，可以把亚硝酸氧化成硝酸，两者都能利用释放的能量都能把无机物合成有机物．
【命题方向】
题型一：化能合成作用的概念和实例
典例1：硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件？（　　）
A．具有NH3及缺氧 B．具有NH3和氧 C．具有硝酸和氧 D．具有硝酸及缺氧
分析：化能合成作用：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物．硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3．硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动．
解答：硝化细菌也能够利用无机物合成含碳的有机物，合成有机物需要能量，能量的来源是氧化无机物释放出来的化学能，而硝化细菌氧化的是NH3，需要在有氧气的条件下进行．
故选：B．
点评：进行化能合成作用的生物也是自养生物，和绿色开花植物一样，都能够合成含碳的有机物，但两者的区别是合成含碳有机物的能源物质来源不一样，绿色植物合成含碳有机物的能源来源于光能，进行化能合成作用的生物合成含碳有机物的能源来源于无机物的氧化分解释放出来的化学能．
【解题思路点拨】光合作用与化能合成作用的比较
项目
化能合成作用
光合作用
不
同
点
动力来源
体外无机物氧化放出的能量
光能
相关生物类型
原核生物（如硝化细菌等）
主要为绿色植物，还有蓝藻、光合细菌等
相
同
点



代谢类型
自养型

物质变化
将无机物（CO2等）转化为储存能量的有机物
反应式
CO2+H2O（CH2O）+O2
相关生物在生态系统中的地位
生产者
6．观察植物细胞的质壁分离和复原
【知识点的认识】
一、目的要求：
1、初步学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。
2、理解植物细胞发生渗透作用的原理。
二、材料用具：
紫色的洋葱鳞片叶。刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，清水。
三、实验原理
把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
四、方法步骤
项目
实验过程及结果
制作临时装片与观察
制作临
时装片
用镊子撕取紫色洋葱鳞片叶的外表皮约0.5cm2，放在载玻片预先滴的水滴中，展平后盖上盖玻片。注意不要带叶肉部分。
观察
用低倍镜找到紫色洋葱表皮细胞，并移到视野中央，这时可看到紫色洋葱表皮细胞中紫色的大液泡，还可以看到原生质层（原生质体）与细胞壁紧贴在一起。
细胞质壁分离
滴蔗糖
溶液
在载物台上，从盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复3～4次，洋葱表皮细胞就浸润在蔗糖溶液中。
观察
可以观察到，细胞中的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深，原生质层（原生质体）开始在边角与细胞壁分离，最后完全分离。
质壁分离复原
滴清水
接着在盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，这样重复3～4次，洋葱表皮细胞就浸润在清水中。
观察
可以观察到，细胞中的液泡逐渐胀大，颜色也逐渐变浅，原生质层又逐渐贴着细胞壁。
结　论
上述实验表明：细胞液和外界溶液通过原生质层确实发生了渗透作用。在细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时，洋葱鳞片叶表皮细胞就失水，发生质壁分离；在细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时，洋葱鳞片叶表皮细胞就吸水，已出现质壁分离的细胞，发生质壁分离复原。细胞能否从外界吸收水分取决于细胞液的浓度和外界溶液浓度的高低。当细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时，细胞就吸水，否则就失水。
四、注意事项
1．实验材料的选择：最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶，紫色大液泡十分明显，能方便地观察到质壁分离及复原的过程。所选择材料都必须是活细胞，因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离和复原的现象。未选择紫色洋葱作材料，实验效果差，原因是由于不具紫色的洋葱，细胞液无颜色，因此分辨不清，并不是不会发生质壁分离和复原。另外，新鲜的水绵、黑藻叶、紫鸭跖草等也是经常使用的材料。
2．试剂种类的选择：使细胞发生质壁分离的试剂不止一种蔗糖，只要对细胞没有毒害作用即可。常用的试剂是0.3g/mL的蔗糖溶液，用0.3g/mL的蔗糖溶液做分离试剂时，细胞发生质壁分离和复原的速度比较缓慢，便于观察变化过程。用适当浓度的乙醇、乙二醇、甘油溶液、硝酸钾溶液也可以观察到质壁分离现象，但这些物质可以通过原生质层进入细胞，导致细胞液浓度变大，细胞又通过渗透作用吸水，从而会自动复原。
3．试剂浓度的选择：试剂的浓度影响细胞质壁分离的速度，试剂浓度越高，发生质壁分离的速度越快，但试剂浓度过高，细胞会过度失水而死亡，无法复原。所用试剂浓度过低，导致质壁分离过慢，影响对实验结果的观察。
4．取材：撕取的鳞片叶颜色越深越容易观察，撕下的表皮能看到紫色，又不带有叶肉细胞时效果最好。在取洋葱鳞片表皮时，要注意不要让表皮细胞中的液泡破损，如果破损实验不会成功。判断液泡是否破损的依据是：完整的、液光未破的洋葱鳞片叶表皮是紫红色的，而液泡破损的表皮是无色半透明的。
5．引流：在显微镜载物台上进行引流换液操作，不要一次滴液太多，以免污染物镜镜头。
【命题方向】
题型一：实验材料的选择
典例1：若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是（　　）
A．水稻胚乳和花生子叶 B．天竺葵叶和水稻胚乳
C．紫色洋葱和花生子叶 D．天竺葵叶和紫色洋葱
分析：在显微镜下观察质壁分离，最好选择成熟的植物细胞，且液泡含有颜色，如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞；观察RNA和脂肪的实验中，都需要采用染色剂进行染色，因此所选的实验材料最后无色或接近白色，以避免颜色干扰。
解答：A、胚乳细胞不含液泡，不能用于观察质壁分离，A错误；
B、水稻胚乳细胞中脂肪含量少，不适于脂肪检测实验，B错误；
C、紫色洋葱细胞含有紫色的大液泡，可以用来观察质壁分离，花生子叶可以用来观察RNA和脂肪，C正确；
D、紫色洋葱含色素，对反应的颜色有干扰作用，不适于观察RNA和脂肪，D错误。
故选：C。
点评：本题考查质壁分离与复原、细胞中DNA和RNA的分布、生物组织中脂肪的鉴定实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验选取的材料是否合理、实验步骤、实验原理、实验采用的试剂及试剂的作用等，需要考生在平时的学习过程中，注意积累。
题型二：实验过程注意事项和实验结果分析
典例2：用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（　　）
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象 B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
分析：质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
当外界硝酸钾溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水而发生质壁分离；但细胞能主动吸收硝酸根离子和钾离子，所以细胞液浓度逐渐升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞又会吸水发生质壁分离的复原，所以用适宜浓度的硝酸钾溶液处理成熟的植物细胞可观察质壁分离和自动复原现象。
解答：A、观察细胞质壁分离实验中用的是活细胞，因此不能放在酒精灯上加热，故A错误；
B、在盖玻片一侧滴加清水，细胞吸水，由于植物细胞有细胞壁，所以不会破裂，故B正确；
B、用硝酸钾溶液处理细胞时，如果浓度过低不发生质壁分离，如果浓度过高，细胞会失水过多而死亡，因此适宜浓度的硝酸钾溶液处理后会出现质壁分离后自动复原，故C错误；
D、当质壁分离不能复原时候，细胞会死亡，不能进行正常生理功能，故D错误。
故选：B。
点评：本题考查的是观察细胞质壁分离实验的有关内容，意在考查学生理解质壁分离的相关知识，意在考查学生的识记和分析能力。
题型三：细胞液浓度或吸收速率变化分析
典例3：在观察植物细胞质壁分离和复原的实验过程中，细胞液浓度的变化情况是（　　）

分析：植物细胞质壁分离过程中，细胞失水，细胞液的浓度逐渐升高，颜色加深，液泡逐渐变小，原生质层和细胞壁逐渐分离；质壁分离复原过程中，细胞吸水，细胞液的浓度逐渐降低，颜色加深，液泡逐渐变大，原生质层和细胞壁的位置逐渐复原。
解答：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水引起质壁分离，所以细胞液浓度逐渐变大；而质壁分离复原过程与质壁分离相反，细胞液浓度逐渐变小。因此植物细胞质壁分离和复原的实验过程中，细胞液浓度先变大后变小。
故选：B。
点评：本题结合曲线图，考查观察植物细胞的质壁分离及复原实验，要求考生掌握质壁分离及复原的原因，明确质壁分离过程中细胞液的浓度变化情况，再对选项作出正确的判断。
典例4：在植物细胞壁分离复原过程中，能正确表达细胞吸水速率变化过程的是（　　）
分析：根据题意和图示分析可知：在植物细胞壁分离复原过程中，细胞由于吸水，细胞液浓度不断减小，浓度差减小，其吸水能力逐渐下降。
解答：质壁分离复原过程中，细胞液的浓度逐渐降低，浓度差减小，吸水能力逐渐降低，所以能正确表达细胞吸水速率变化过程的是C图。
故选：C。
点评：本题主要考查质壁分离及复原，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
【解题思路点拨】
1）实验结果说明原生质层是选择透过性膜，成熟的植物细胞处在一定浓度的溶液中就构成了渗透系统。
2）测定细胞液的浓度。原生质层相当于一层半透膜，所以水分子可以自由通过，而蔗糖等大分子物质却不能通过。将细胞放入具有浓度梯度的一系列蔗糖溶液中，观察质壁分离和复原的情况，即可测定该细胞的浓度范围。
3）判断植物细胞的死活。只有活细胞的原生质层才可以看作半透膜，才有质壁分离和复原现象，如细胞死亡，原生质层的结构破坏，半透膜性质消失，不能产生质壁分离和复原现象。
4）显微镜下观察细胞膜。正常植物细胞的细胞膜很薄。又紧贴细胞壁，不易看到，质壁分离后，原生质层的最外面即为细胞膜。
特别提醒：动物细胞也会发生渗透作用，但由于没有细胞壁，不会发生质壁分离和复原。
7．观察细胞的有丝分裂
【知识点的认识】
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
一、实验目的：
1、制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片．
2、观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短．
3、绘制植物细胞有丝分裂简图．
二、实验原理：
1、高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛．
2、有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于那个时期．
3、细胞核内的染色体易被碱性染料（如龙胆紫）染成深色．
三、实验材料：洋葱（可用葱．蒜代替），质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精，质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液（将龙胆紫溶解在质量分数2%的醋酸溶液中配制而成）或醋酸洋红液，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片．
四、实验用具：显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪子，镊子，滴管．
五、方法步骤：
1、洋葱根尖的培养在上实验课之前的3﹣4天，取洋葱一个，放在广口瓶上．瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面．把这个装置放在温暖的地方培养．待根长约5cm，取生长健壮的根尖制成临时装片观察．
2、装片的制作
制作流程为：解离﹣漂洗﹣染色﹣制片
1）解离：上午10时至下午2时，剪去洋葱根尖2﹣3mm，立即放入盛入有盐酸和酒精混合液（1：1）的玻璃皿中，在温室下解离．目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来．
2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛入清水的玻璃皿中漂洗．目的：洗去药液，防止解离过度．
3）染色：把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色．目的：染料能使染色体着色．
4）制片：用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖能碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片．然后，用拇指轻轻的按压载玻片．目的：使细胞分散开来，有利于观察．
5）观察：
a、低倍镜观察：找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂；
b、高倍镜观察：在低倍镜观察的基础上换高倍镜，直到看清细胞的物象为止；
c、仔细观察：先到中期，再找其余各期，注意染色体的特点．
d、移动观察：慢慢移动装片，完整地观察各个时期（如果自制装片效果不太理想，可以观察洋葱根尖固定装片）．
【命题方向】
题型一：实验材料的选择
典例1：（2014•海南）下列植物细胞中，适合观察细胞有丝分裂的是（　　）
A．蚕豆叶肉细胞 B．洋葱鳞片叶表皮细胞 C．蚕豆根尖分生区细胞 D．洋葱根尖伸长区细胞
分析：在四个备选项中只有C选项的细胞具有分裂能力，其它细胞都不能进行细胞分裂．
解答：A、蚕豆叶肉细胞属于成熟的植物细胞，不能进行细胞分裂，另外叶绿体中含有色素，妨碍观察，故A选项错误；
B、洋葱鳞片叶表皮细胞属于成熟的植物细胞，不能进行细胞分裂，用于观察质壁分离和复原的实验，故B选项错误；
C、蚕豆根尖分生区细胞成正方形，排列紧密，细胞分裂旺盛，故C选项正确；
D、洋葱根尖伸长区细胞细胞逐渐成熟，不能进行细胞分裂，故D选项错误．
故选：C．
点评：本题考查观察细胞有丝分裂的材料选择，意在考查学生的识记和理解能力，难度不大．
题型二：实验步骤
典例2：（2011•闸北区一模）使用显微镜观察洋葱根尖细胞染色体的基本步骤包括：
①调节细准焦螺旋；
②转换高倍镜；
③把分裂相的细胞移至视野中央；
④将洋葱根尖永久装片放在低倍镜下观察．
正确的操作顺序是（　　）
A．④③②①B．②①④③C．③②④①D．①②③④
分析：高倍物镜的使用：使用高倍物镜之前，必须先用低倍物镜找到观察的物象，并调到视野的正中央，然后转动转换器再换高倍镜．换用高倍镜后，视野内亮度变暗，因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面，然后调节细准焦螺旋．
解答：将洋葱根尖永久装片放在低倍镜下观察找到物像，接着将分裂相的细胞移至视野中央，转动转换器换成高倍镜，同时调节细准焦螺旋和光圈．
故选：A．
点评：高倍镜的使用方法注意四动一不动，一动玻片、二动转换器、三动细准焦螺旋、四动反光镜和光圈、粗准焦螺旋不动．
题型三：实验现象的描述
典例3：（2011•闵行区一模）用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂．下列描述正确的是（　　）
A．处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等 B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C．观察处于分裂期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体 D．可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
分析：洋葱根尖细胞的有丝分裂过程包括分裂期和分裂间期，分裂期又分为前期、中期、后期和末期．分裂间期时间最长，在视野中细胞最多．
解答：A、细胞周期中分裂间期要远远大于分裂期，用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，所以处于分裂期的细胞数目最多，而分裂期的中期细胞较少，A错误；
B、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等，如分裂后期染色体数目加倍，是其它时期的两倍，B正确；
C、观察处于分裂期的细胞，可以看到染色体，但是不可能看到赤道板，因为赤道板是一个假想的板，并不存在，C错误；
D、在实验的第一个步骤解离时，细胞已经被固定杀死了，所以观察时，不可看到连续分裂的动态过程，D错误．
故选：B．
点评：本题主要考查观察细胞的有丝分裂的相关知识，意在考查学生对所学知识的理解程度，培养学生利用所学知识分析题意、解决问题的能力，难度一般．
题型四：异常现象分析
典例4：有1位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图象如图所示．造成这种情况的原因可能是（　　）
①取材位置不合适 ②取材时间不合适
③制片时压片力量不合适 ④解离时间不合适
⑤视野选择不合适．

A．②③B．②⑤C．①②⑤D．①③④
分析：观察植物细胞有丝分裂实验中，需要制作临时装片，其制作步骤为：解离、漂洗、染色和制片，其中解离和制片时压片的目的都是使细胞分散开来；最后观察时，应该选取根尖分生区细胞进行观察，分生区细胞的特点是呈正方形，排列紧密．
解答：①根尖分生区细胞呈正方形，而图示有些细胞呈长方形，可能是取材位置不合适，①正确；
②图中细胞多处于未分裂状态，可能是取材时间不合适，②正确；
③图示细胞均已近分散开，说明制片时压片力量合适，③错误；
④解离的目的是使细胞分散开，而图示细胞已经分散开，说明解离时间合适，④错误；
⑤图示细胞有些细胞呈长方形，可能是伸长区细胞，可能是视野选择不合适，⑤正确．
故选：C．
点评：本题结合显微镜中观察到的视野图，考查观察细胞有丝分裂实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验步骤、实验材料的选取、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作步骤等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．
【解题思路点拨】
1）细胞中央的赤道板是假想平面，是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的，在显微镜下观察不到．而细胞板是实际存在的，细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁将植物细胞一分为二．
2）细胞板的形成是植物细胞有丝分裂过程中特有的，也是同动物细胞有丝分裂的区别之一．细胞板是植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体密集而形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞壁，显微镜下能观察到该结构，它是植物细胞所特有的，区别于动物细胞的标志．
8．细胞的减数分裂
【知识点的认识】
1、概念：细胞连续分裂两次，而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。
2、减数分裂是特殊的有丝分裂，其特殊性表现在：
①从分裂过程上看：（在减数分裂全过程中）连续分裂两次，染色体只复制一次
②从分裂结果上看：形成的子细胞内的遗传物质只有亲代细胞的一半
③从发生减数分裂的部位来看：是特定生物（一般是进行有性生殖的生物）的特定部位或器官（动物体一般在精巢或卵巢内）的特定细胞才能进行（如动物的性原细胞）减数分裂。
④从发生的时期来看：在性成熟以后，在产生有性生殖细胞的过程中进行一次减数分裂。
【命题方向】
题型：减数分裂的概念和特征
典例：（2013•东城区模拟）有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是（　　）
A．受精卵中的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子
B．减数分裂过程中，着丝点分裂伴随着非同源染色体的自由组合
C．减数分裂过程中，着丝点分裂伴随着等位基因的分离
D．染色体的自由组合不是配子多样的唯一原因
分析：关注减数分裂中染色体的行为变化和数目变化、各个时期的特征。等位基因位于同源染色体的相同位置。受精卵中的核遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子，但细胞质遗传物质一般全部来自卵细胞。
解答：A、受精卵中的核遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子，但细胞质遗传物质一般全部来自卵细胞。故A错误。
B、减数分裂中，同源染色体分离和非同源染色体的自由组合发生在减Ⅰ后期。减Ⅱ后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离。故B错误。
C、等位基因的分离可发生在减Ⅰ后期（同源染色体分离）和减Ⅱ后期（若减Ⅰ前期发生交叉互换，则减Ⅱ后期姐妹染色单体分离也会导致等位基因分离）。着丝点分裂发生在减Ⅱ后期。故C错误。
D、决定配子中染色体组合多样性的因素是同源染色体分离导致非同源染色体自由组合，同源染色体非姐妹染色单体上等位基因交叉互换。故D正确。
故选D。
点评：本题考查了减数分裂、受精作用的相关内容。属于对识记、理解层次的考查。
【解题思路点拨】减数分裂的特征：
①一种特殊方式的有丝分裂（染色体数目减半）；
②与有性生殖的生殖细胞的形成有关；
③只有特定生殖器官内的特定细胞才能进行。
9．减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【知识点的认识】
1、减数分裂过程中染色体变化曲线

2、减数分裂过程中DNA变化曲线

3、减数分裂过程中染色单体变化曲线

4、有丝分裂和减数分裂的比较：
结 构
时 期
染色体数
染色单体数
DNA分子数
有
丝
分
裂
间期
2n
0→4n
2n→4n
分裂期
前、中期
2n
4n
4n
后期
2n→4n
4n→0
4n
末期
4n→2n
0
4n→2n
减
数
分
裂
间期
2n
0→4n
2n→4n
减
Ⅰ
前、中期
2n
4n
4n
后期
2n
4n
4n
末期
2n→n
4n→2n
4n→2n
减Ⅱ
前、中期
n
2n
2n
后期
n→2n
2n→0
2n
末期
2n→n
0
2n→n
图示如图所示：

有丝分裂、减数分裂和受精作用中DNA、染色体变化曲线
【命题方向】
题型一：根据染色体、染色单体或DNA变化曲线判断细胞分裂时期
典例1：如图表示在不同生命活动过程中，细胞内染色体的变化曲线，下列叙述正确的是（　　）

A．a过程没有姐妹染色单体 B．b过程细胞数目不变 C．c过程发生细胞融合 D．d过程没有同源染色体
分析：本题解答关键是通过染色体数目的变化判断不同区段发生的生理过程，图中a、b分别表示减数分裂的第一次和第二次分裂，c过程表示受精作用，d过程表示受精卵的有丝分裂．
解答：A、a过程表示减数第一次分裂过程，该过程中完成DNA复制后就出现染色单体，故A错误；
B、b过程表示减数第二次分裂过程，分裂结束后细胞数目加倍，故B错误；
C、图中c过程表示受精作用，受精作用过程中发生精子和卵细胞的膜融合，故C正确；
D、d过程表示受精卵的有丝分裂，受精卵中具有同源染色体，故D错误．
故选：C．
点评：本题较简单，属于考纲中理解能力的考查，考生需掌握减数分裂、有丝分裂过程中染色体数目的变化，并具有一定的曲线分析能力．考生关键能够判断出图中c过程表示受精作用，并理解受精作用的过程和实质．
题型二：根据异常现象判断分裂时期
典例2：（2013•永州一模）进行染色体组型分析时，发现某人的染色体组成为44+XXY，该病人的亲代在形成配子时，不可能出现的情况是（　　）
A．次级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向一侧 B．次级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向一侧
C．初级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向一侧 D．初级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向一侧
分析：根据题意分析可知：正常人的染色体组成为44+XX和44+XY．现患者的染色体组成为44+XXY，说明多了一条X，因而有可能因为母方的减Ⅰ和减Ⅱ或父方的减Ⅰ出错而导致．
解答：根据题意分析可知：人的染色体组成为44+XXY，则精子和卵细胞的染色体组成为22+X和22+XY或22+XX和22+Y两种情况．如果是前者，则精子异常，卵细胞正常，由22+X的雌配子和22+XY的雄配子结合形成受精卵发育而成，22+XY的雄配子是初级精母细胞在分裂后期X和Y没有发生分离，两条性染色体移向一极；如果是后者，则精子正常，卵细胞异常，由22+XX的雌配子和22+Y的雄配子结合形成，可能是初级卵母细胞在分裂后期X和X没有发生分离，或者是次级卵母细胞在分裂后期X的姐妹染色单体形成的两条X染色体移向了同一极进入了卵细胞．所以不可能出现的情况是A．
故选A．
点评：
【解题思路点拨】二倍体细胞有丝分裂和减数分裂的判断步骤：

10．人类对遗传物质的探究历程
【知识点的认识】
一、遗传物质：
1、概念：能单独传递遗传信息的物质．
2、遗传物质的主要载体是染色体．
3、作为遗传物质应具备的特点是：
（1）分子结构具有相对稳定性；
（2）能自我复制，保持上下代连续性；
（3）能指导蛋白质合成；
（4）能产生可遗传变异．
二、实验：
包括肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）、T2噬菌体侵染细菌的实验（用分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养大肠杆菌．）、烟草花叶病毒的感染和重建实验．
实验证明DNA是主要的遗传物质，少部分生物的遗传物质是RNA．
1、肺炎双球菌转化实验（体内转化实验）：
（1）转化的概念：转化是指受体细胞直接摄取供体细胞的遗传物质（DNA片段），将其同源部分进行碱基配对，组合到自己的基因中，从而获得供体细胞的某些遗传性状，这种变异现象，称为转化．
（2）肺炎双球菌

S型细菌
R型细菌
菌落
光滑
粗糙
菌体
有多糖类荚膜
无多糖类荚膜
毒性
有毒性，使小鼠患败血症死亡
无毒性
S型细菌和R型细菌的鉴别方法：
a、借助于显微镜观察有无荚膜；b、直接用肉眼观察菌落表面是否光滑．
（3）肺炎双球菌体内转化实验
1）研究者：1928年，英国科学家格里菲思．
2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠．
3）实验原理：S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡；R型肺炎双球菌是无毒性的．
4）实验过程：
①将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡．
②将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡．
③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡．
④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡．
实验过程如下图所示：

4）结论：加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌．

2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）：
（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人．
（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等．
（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能．
（4）实验过程：
①S型细菌的DNA+R型活细菌S型+R型菌落
②S型细菌的蛋白质+R型活细菌R型菌落
③S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌R型菌落
④S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌R型菌落

（5）实验分析：①只有S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化．②DNA被水解后不能使R型细菌发生转化．
（6）实验结论：①S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质．②同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传物质．

3、T2噬菌体侵染细菌的实验：
（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯．
（2）实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等．
（3）实验方法：放射性同位素标记法．
（4）实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用．
（5）实验过程：首先用放射性同位素35S标记了一部分噬菌体的蛋白质，并用放射性同位素32P标记了另一部分噬菌体的DNA，然后，用被标记的T2噬菌体分别去侵染细菌，当噬菌体在细菌体内大量增殖时，生物学家对被标记物质进行测试．简单过程为：标记细菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通细菌→搅拌离心．

（6）分析：测试的结果表明，噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，而是留在细菌的外部，噬菌体的DNA却进入了细菌体内，可见，噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的．
（7）结论：在噬菌体中，亲代和子代间具有连续性的物质是DNA，即子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA传给后代的，DNA才是真正的遗传物质．

【命题方向】
题型一：肺炎双球菌转化实验过程及分析
典例1：（2014•泰安一模）下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是（　　）
A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定 B．配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖
C．转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系 D．实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是
分析：R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）．由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌．肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡．
解答：A、需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定，以便进行确定转化因子是何种物质，A正确；
B、配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖，以确保肺炎双球菌能增殖和转化，B正确；
C、转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系，C错误；
D、艾弗里将S型细菌的各种成分分离开，分别于R型细菌混合，实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是，D正确．
故选：C．
点评：本题考查肺炎双球菌转化实验的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．

题型二：肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点
典例2：（2013•镇江一模）下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点的叙述，正确的是（　　）
A．实验材料都是原核生物 B．都利用了放射性同位素标记法
C．都能证明DNA是主要的遗传物质 D．实验设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开
分析：肺炎双球菌转化实验中利体内转化实验是1928年由英国科学家格里菲思等人进行，结论为在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌；体外转化实验是1944年由美国科学家艾弗里等人进行的，结论：DNA是遗传物质．噬菌体浸染细菌实验利用同位素标记法进行，测试结果表明：侵染过程中，只有32P进入细菌，而35S未进入，说明只有亲代噬菌体的 DNA 进入细胞．子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的 DNA 遗传的． 因此得出结论：DNA 才是真正的遗传物质．
解答：A、肺炎双球菌转化实验中利用的肺炎双球菌属于原核生物中的细菌，而噬菌体浸染细菌实验中的噬菌体属于病毒，病毒没有细胞结构，故A错误；
B、只有噬菌体浸染细菌的实验中利用了放射性同位素标记法，故B错误；
C、这两个实验均只能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，故C错误；
D、肺炎双球菌转化实验中，艾弗里设法将S型细菌的蛋白质和DNA分开，然后单独的和R型细菌混合；噬菌体在浸染细菌的过程，DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，故D正确．
故选D．
点评：本题考查了肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．
【解题方法点拨】
1、肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较

肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
不同点
方法不同
直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养
同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质
结论不同
证明DNA是遗传物质，蛋白
质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质（因蛋白质没有进入细菌体内）
相同点
①均使DNA和蛋白质区分开，单独处理，观察它们各自的作用；
②都遵循了对照原则；
③都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质
11．肺炎双球菌转化实验
【知识点的认识】
一、遗传物质：
1、概念：能单独传递遗传信息的物质．
2、遗传物质的主要载体是染色体．
3、作为遗传物质应具备的特点是：
（1）分子结构具有相对稳定性；
（2）能自我复制，保持上下代连续性；
（3）能指导蛋白质合成；
（4）能产生可遗传变异．
二、实验：
包括肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）、T2噬菌体侵染细菌的实验（用分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养大肠杆菌．）、烟草花叶病毒的感染和重建实验．
实验证明DNA是主要的遗传物质，少部分生物的遗传物质是RNA．
1、肺炎双球菌转化实验（体内转化实验）：
（1）转化的概念：转化是指受体细胞直接摄取供体细胞的遗传物质（DNA片段），将其同源部分进行碱基配对，组合到自己的基因中，从而获得供体细胞的某些遗传性状，这种变异现象，称为转化．
（2）肺炎双球菌

S型细菌
R型细菌
菌落
光滑
粗糙
菌体
有多糖类荚膜
无多糖类荚膜
毒性
有毒性，使小鼠患败血症死亡
无毒性
S型细菌和R型细菌的鉴别方法：
a、借助于显微镜观察有无荚膜；b、直接用肉眼观察菌落表面是否光滑．
（3）肺炎双球菌体内转化实验
1）研究者：1928年，英国科学家格里菲思．
2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠．
3）实验原理：S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡；R型肺炎双球菌是无毒性的．
4）实验过程：
①将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡．
②将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡．
③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡．
④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡．
实验过程如下图所示：

4）结论：加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌．

2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）：
（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人．
（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等．
（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能．
（4）实验过程：
①S型细菌的DNA+R型活细菌S型+R型菌落
②S型细菌的蛋白质+R型活细菌R型菌落
③S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌R型菌落
④S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌R型菌落

（5）实验分析：①只有S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化．②DNA被水解后不能使R型细菌发生转化．
（6）实验结论：①S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质．②同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传物质．

3、T2噬菌体侵染细菌的实验：
（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯．
（2）实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等．
（3）实验方法：放射性同位素标记法．
（4）实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用．
（5）实验过程：首先用放射性同位素35S标记了一部分噬菌体的蛋白质，并用放射性同位素32P标记了另一部分噬菌体的DNA，然后，用被标记的T2噬菌体分别去侵染细菌，当噬菌体在细菌体内大量增殖时，生物学家对被标记物质进行测试．简单过程为：标记细菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通细菌→搅拌离心．

（6）分析：测试的结果表明，噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，而是留在细菌的外部，噬菌体的DNA却进入了细菌体内，可见，噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的．
（7）结论：在噬菌体中，亲代和子代间具有连续性的物质是DNA，即子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA传给后代的，DNA才是真正的遗传物质．

【命题方向】
题型一：肺炎双球菌转化实验过程及分析
典例1：（2014•泰安一模）下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是（　　）
A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定 B．配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖
C．转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系 D．实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是
分析：R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）．由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌．肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡．
解答：A、需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定，以便进行确定转化因子是何种物质，A正确；
B、配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖，以确保肺炎双球菌能增殖和转化，B正确；
C、转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系，C错误；
D、艾弗里将S型细菌的各种成分分离开，分别于R型细菌混合，实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是，D正确．
故选：C．
点评：本题考查肺炎双球菌转化实验的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．

题型二：肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点
典例2：（2013•镇江一模）下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点的叙述，正确的是（　　）
A．实验材料都是原核生物 B．都利用了放射性同位素标记法
C．都能证明DNA是主要的遗传物质 D．实验设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开
分析：肺炎双球菌转化实验中利体内转化实验是1928年由英国科学家格里菲思等人进行，结论为在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌；体外转化实验是1944年由美国科学家艾弗里等人进行的，结论：DNA是遗传物质．噬菌体浸染细菌实验利用同位素标记法进行，测试结果表明：侵染过程中，只有32P进入细菌，而35S未进入，说明只有亲代噬菌体的 DNA 进入细胞．子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的 DNA 遗传的． 因此得出结论：DNA 才是真正的遗传物质．
解答：A、肺炎双球菌转化实验中利用的肺炎双球菌属于原核生物中的细菌，而噬菌体浸染细菌实验中的噬菌体属于病毒，病毒没有细胞结构，故A错误；
B、只有噬菌体浸染细菌的实验中利用了放射性同位素标记法，故B错误；
C、这两个实验均只能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，故C错误；
D、肺炎双球菌转化实验中，艾弗里设法将S型细菌的蛋白质和DNA分开，然后单独的和R型细菌混合；噬菌体在浸染细菌的过程，DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，故D正确．
故选D．
点评：本题考查了肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．
【解题方法点拨】
1、肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较

肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
不同点
方法不同
直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养
同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质
结论不同
证明DNA是遗传物质，蛋白
质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质（因蛋白质没有进入细菌体内）
相同点
①均使DNA和蛋白质区分开，单独处理，观察它们各自的作用；
②都遵循了对照原则；
③都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质
12．噬菌体侵染细菌实验
【知识点的认识】
一、遗传物质：
1、概念：能单独传递遗传信息的物质．
2、遗传物质的主要载体是染色体．
3、作为遗传物质应具备的特点是：
（1）分子结构具有相对稳定性；
（2）能自我复制，保持上下代连续性；
（3）能指导蛋白质合成；
（4）能产生可遗传变异．
二、实验：
包括肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）、T2噬菌体侵染细菌的实验（用分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养大肠杆菌．）、烟草花叶病毒的感染和重建实验．
实验证明DNA是主要的遗传物质，少部分生物的遗传物质是RNA．
1、肺炎双球菌转化实验（体内转化实验）：
（1）转化的概念：转化是指受体细胞直接摄取供体细胞的遗传物质（DNA片段），将其同源部分进行碱基配对，组合到自己的基因中，从而获得供体细胞的某些遗传性状，这种变异现象，称为转化．
（2）肺炎双球菌

S型细菌
R型细菌
菌落
光滑
粗糙
菌体
有多糖类荚膜
无多糖类荚膜
毒性
有毒性，使小鼠患败血症死亡
无毒性
S型细菌和R型细菌的鉴别方法：
a、借助于显微镜观察有无荚膜；b、直接用肉眼观察菌落表面是否光滑．
（3）肺炎双球菌体内转化实验
1）研究者：1928年，英国科学家格里菲思．
2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠．
3）实验原理：S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡；R型肺炎双球菌是无毒性的．
4）实验过程：
①将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡．
②将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡．
③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡．
④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡．
实验过程如下图所示：

4）结论：加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌．

2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）：
（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人．
（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等．
（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能．
（4）实验过程：
①S型细菌的DNA+R型活细菌S型+R型菌落
②S型细菌的蛋白质+R型活细菌R型菌落
③S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌R型菌落
④S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌R型菌落

（5）实验分析：①只有S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化．②DNA被水解后不能使R型细菌发生转化．
（6）实验结论：①S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质．②同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传物质．

3、T2噬菌体侵染细菌的实验：
（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯．
（2）实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等．
（3）实验方法：放射性同位素标记法．
（4）实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用．
（5）实验过程：首先用放射性同位素35S标记了一部分噬菌体的蛋白质，并用放射性同位素32P标记了另一部分噬菌体的DNA，然后，用被标记的T2噬菌体分别去侵染细菌，当噬菌体在细菌体内大量增殖时，生物学家对被标记物质进行测试．简单过程为：标记细菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通细菌→搅拌离心．

（6）分析：测试的结果表明，噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，而是留在细菌的外部，噬菌体的DNA却进入了细菌体内，可见，噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的．
（7）结论：在噬菌体中，亲代和子代间具有连续性的物质是DNA，即子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA传给后代的，DNA才是真正的遗传物质．

【命题方向】
题型一：肺炎双球菌转化实验过程及分析
典例1：（2014•泰安一模）下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是（　　）
A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定 B．配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖
C．转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系 D．实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是
分析：R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）．由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌．肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡．
解答：A、需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定，以便进行确定转化因子是何种物质，A正确；
B、配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖，以确保肺炎双球菌能增殖和转化，B正确；
C、转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系，C错误；
D、艾弗里将S型细菌的各种成分分离开，分别于R型细菌混合，实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是，D正确．
故选：C．
点评：本题考查肺炎双球菌转化实验的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．

题型二：肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点
典例2：（2013•镇江一模）下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点的叙述，正确的是（　　）
A．实验材料都是原核生物 B．都利用了放射性同位素标记法
C．都能证明DNA是主要的遗传物质 D．实验设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开
分析：肺炎双球菌转化实验中利体内转化实验是1928年由英国科学家格里菲思等人进行，结论为在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌；体外转化实验是1944年由美国科学家艾弗里等人进行的，结论：DNA是遗传物质．噬菌体浸染细菌实验利用同位素标记法进行，测试结果表明：侵染过程中，只有32P进入细菌，而35S未进入，说明只有亲代噬菌体的 DNA 进入细胞．子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的 DNA 遗传的． 因此得出结论：DNA 才是真正的遗传物质．
解答：A、肺炎双球菌转化实验中利用的肺炎双球菌属于原核生物中的细菌，而噬菌体浸染细菌实验中的噬菌体属于病毒，病毒没有细胞结构，故A错误；
B、只有噬菌体浸染细菌的实验中利用了放射性同位素标记法，故B错误；
C、这两个实验均只能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，故C错误；
D、肺炎双球菌转化实验中，艾弗里设法将S型细菌的蛋白质和DNA分开，然后单独的和R型细菌混合；噬菌体在浸染细菌的过程，DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，故D正确．
故选D．
点评：本题考查了肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．
【解题方法点拨】
1、肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较

肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
不同点
方法不同
直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养
同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质
结论不同
证明DNA是遗传物质，蛋白
质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质（因蛋白质没有进入细菌体内）
相同点
①均使DNA和蛋白质区分开，单独处理，观察它们各自的作用；
②都遵循了对照原则；
③都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质
2、“吃”细菌的病毒﹣﹣噬菌体：
①噬菌体是一种能“吃”细菌的病毒，它在自然界中分布很广．凡是有细菌的地方，都有它们的行踪．
②噬菌体往往都有各自固定的食谱．像专爱“吃”乳酸杆菌的噬菌体，专爱”吃”水稻白叶枯病细菌的噬菌体等．
③噬菌体是所有发酵工业的大敌，因为它们能把所有培养液中的有益菌体几乎全部吃光，造成巨大的损失．
④人们利用噬菌体噬菌如命的特点，让它为人类造福．例如，在医学领域，医生们已经成功应用噬菌体来治疗烫伤和烧伤．烧伤病人的皮肤上很容易繁殖绿腋杆菌，这正好可以满足噬菌体的“饱餐”要求．
13．烟草花叶病毒
【知识点的认识】
烟草花叶病毒，又译为烟草花叶病毒，是一种单链RNA病毒，专门感染植物，尤其是烟草及其他茄科植物，能使这些受感染的叶片看来斑驳污损，因此得名．19世纪末期人们已知有某种威胁烟草作物生存的疾病，但直到1930年才确知此病毒的存在．是烟草花叶病等的病原体，属于Tobamovirus群．烟草花叶病和番茄花叶病早为一般所了解．叶上出现花叶症状，生长陷于不良状态，叶常呈畸形．伊凡诺夫斯基于1892年首次证明了这个病害是由滤过性病原体即病毒所引起的．斯坦利认为病原体是蛋白质并于1935年首先从病叶榨汁中分离到病毒状结晶，其以了解到这个蛋白质还含有核酸，并肯定病原就是这个病毒．该病毒极其稳定，因在病叶内能大量地增殖，所以从1升病叶榨汁中可提纯2克结晶．病毒质粒是长300毫微米、直径15毫微米的棒状体，有一条分子量为2×106道尔顿的单链（+）RNA．核酸被2130个分子量为17530道尔顿的蛋白质亚基所包裹．作为病原体的寄主范围是很广的，现已知对单子叶植物22科中的198种植物具有寄生性．
14．DNA分子结构的主要特点
【知识点的认识】
1、DNA的化学结构：
①DNA是高分子化合物：组成它的基本元素是C、H、O、N、P等．
②组成DNA的基本单位﹣﹣脱氧核苷酸．每个脱氧核苷酸由三部分组成：一个脱氧核糖、一个含氮碱基和一个磷酸．
③构成DNA的脱氧核苷酸有四种．
DNA在水解酶的作用下，可以得到四种不同的核苷酸，即腺嘌呤（A）脱氧核苷酸；鸟嘌呤（G）脱氧核苷酸；胞嘧啶（C）脱氧核苷酸；胸腺嘧啶（T）脱氧核苷酸；组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸都是一样的，所不相同的是四种含氮碱基：A、T、G、C．

④DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位，聚合而成的脱氧核苷酸链．

2、DNA的双螺旋结构：
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的．
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧．
③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则．
如图所示：

3、DNA的特性：
①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DNA分子的稳定性．
②多样性：DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的．碱基对的排列方式：4n（n为碱基对的数目）．
③特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性．

【命题方向】
题型一：DNA分子结构示意图的考察
典例1：（2014•株洲一模）如图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段（“○”代表磷酸基团），下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（　　）

A．甲说：“物质组成和结构上没有错误”B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”
C．丙说：“至少有三处错误，其中核糖就改为脱氧核糖”D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图应是正确的”
分析：DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A﹣T、C﹣G）．据此答题．
解答：A、DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖，同时DNA不含碱基U，而是含碱基T，A错误；
B、图中有三处错误：①五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；②DNA不含碱基U，而是含碱基T；③两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键，B错误；
C、由B选项可知图中至少有三处错误，C正确；
D、如果图中画的是RNA双链，则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，D错误．
故选：C．
点评：本题设计较为新颖，结合学生所画DNA结构图，考查DNA分子结构的主要特点、DNA和RNA的区别，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，掌握DNA和RNA分子的差别，能找出图中的错误之处，再准确判断各选项．

题型二：碱基互补配对原则的考察
典例2：（2014•山东）某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是（　　）

分析：碱基互补配对原则的规律：
（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A＝T，C＝G，A+G＝C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数．
（2）DNA分子的一条单链中的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；
（3）DNA分子一条链中的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1；
（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即的比值不同．该比值体现了不同生物DNA分子的特异性．
（5）双链DNA分子中，A＝，其他碱基同理．
解答：设该单链中四种碱基含量分别为A1，T1，G1，C1，其互补链中四种碱基含量为A2，T2，C2，G2，DNA分子中四种碱基含量为A、T、G、C，则A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2．
A、由碱基互补配对原则可知，A＝T，C＝G，＝1，即无论单链中的比值如何变化，DNA分子中的比值都保持不变，A应该是一条水平线，A错误；
B、根据碱基互补配对原则，＝即该单链中的比值与互补链中的比值互为倒数，对应的曲线应该是双曲线中的一支，B错误；
C、＝＝＝，即DNA分子一条链中的比值与整个DNA分子中的比值相等，C正确；
D、＝，即DNA分子一条链中的比值与其互补链中的该种碱基的比值相等，D错误；
故选：C．
点评：本题结合曲线图，考察DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，掌握碱基互补配对原则，能运用其延伸规律准确判断选项，属于考纲理解层次的要求．

【解题方法点拨】
1、碱基互补配对原则的规律：
（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A＝T，C＝G，A+T＝C+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数．
（2）DNA分子的一条单链中（A+T）/（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；
（3）DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1；
（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）/（C+G）的比值不同．该比值体现了不同生物DNA分子的特异性．
（5）双链DNA分子中，A＝（A1+A2）/2，其他碱基同理．
2、DNA与RNA的判定方法：
（1）若核酸分子中有脱氧核糖，一定为DNA；有核糖一定为RNA．
（2）若含“T”，一定为DNA或其单位；若含“U”，一定为RNA或其单位．因而用放射性同位素标记“T”或“U”可探知DNA或RNA，若细胞中大量利用“T”，可认为进行DNA的复制；若大量利用“U”，可认为进行RNA的合成．
（3）但T不等于A或嘌呤不等于嘧啶，则为单链DNA，因双链DNA分子中A＝T、G＝C、嘌呤（A+G）＝嘧啶（C+T）．
（4）若嘌呤不等于嘧啶，则肯定不是双链DNA（可能为单链DNA，也可能为RNA）．
15．DNA分子的多样性和特异性
【知识点的认识】
1、DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性（n对碱基可形成4n种）．
2、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性．

【命题方向】
题型一：DNA分子特点考察
典例1：（2012•株洲一模）DNA分子中碱基对的排列顺序、特定的排列顺序、千变万化的排列顺序分别代表或体现了DNA分子的（　　）
A．遗传信息、特异性、多样性 B．遗传信息、多样性、特异性
C．特异性、遗传信息、多样性 D．多样性、特异性、遗传信息
分析：（1）遗传信息：基因中能控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序．
（2）DNA分子的多样性和特异性：
①DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序；
②DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列．
解答：（1）DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息；
（2）DNA分子中碱基对特定的排列顺序体现了DNA分子的特异性；
（3）DNA分子中碱基对千变万化的排列顺序体现了DNA分子的多样性．
故选：A．
点评：本题考查脱氧核苷酸的排列顺序与遗传信息的关系、DNA分子的特异性和多样性，要求考生识记遗传信息的概念，理解和掌握DNA分子特异性和多样性的含义，再结合所学的知识准确答题即可．

题型二：DNA分子的特异性
典例2：（2014•莆田模拟）DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指DNA的（　　）
A．双螺旋结构 B．磷酸和脱氧核糖的排列顺序 C．碱基互补配对原则 D．脱氧核苷酸的排列顺序
分析：1、DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A﹣T、C﹣G）．
2、DNA分子具有多样性和特异性，其中多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化；特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列．
解答：A、一般情况下，不同生物的DNA分子都具有双螺旋结构，A错误；
B、不同生物的DNA分子中，磷酸和脱氧核糖的排列顺序相同，不是DNA“指纹”，B错误；
C、不同生物的DNA分子中，碱基互补配对方式都相同，不是DNA“指纹”，C错误；
D、DNA“指纹”是指DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，因为不同DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序不同，D正确．
故选：D．
点评：本题考查DNA分子结构的主要特点、DNA分子的多样性和特异性，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，明确不同DNA分子的空间结构、基本骨架和碱基互补配对方式相同；掌握DNA分子具有多样性和特异性的原因，能结合所学的知识准确判断各选项．

【解题方法点拨】
DNA分子的多样性和特异性：
①DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序；
②DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列．
16．DNA分子的复制
【知识点的认识】
1、DNA分子复制的特点和证据：
DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的．
证据：1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，以含有15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，再将大肠杆菌转移到14N的培养液中、然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置．
2、DNA分子复制的场所、过程和时间：
（1）DNA分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体．
（2）DNA分子复制的过程：
①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开．
②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链．
③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构．从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子．
（3）DNA分子复制的时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期．
3、复制需要的基本条件：
（1）模板：解旋后的两条DNA单链
（2）原料：四种脱氧核苷酸
（3）能量：ATP
（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等
4、DNA精确复制的保障条件：
（1）DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板；
（2）碱基互补配对，保证了复制能够精确地进行．
5、DNA复制的生物学意义：
（1）遗传信息的传递，使物种保持相对稳定的状态．
（2）由于复制的差错出现基因突变，为生物进化提供原始选择材料．

【命题方向】
题型一：半保留复制特点的考察
（2014•上海）某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是（　　）
A．B．C．D．
分析：DNA分子的复制是半保留复制，新合成的DNA分子中其中一条母链，一条是新合成的子链．
解答：如果亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，则复制一次获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条灰色链，黑色表示第二次复制出的DNA子链，则第二次复制形成的4个DNA分子都含有黑色链，2个DNA分子含有白色链，2个DNA分子含有灰色链．
故选：D．
点评：对于DNA分子半保留复制特点的理解是本题考查的重点．

题型二：DNA分子复制相关计算
典例2：（2014•松江区二模）用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含15N和14N，c只含14N．如图中这三种DNA分子的比例正确的是（　　）
A．B．C．D．
分析：DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程． DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制．
解答：根据题意分析可知：用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代，共形成24＝16个DNA分子．由于用15N同位素标记细菌的DNA分子只有两条链，又DNA复制为半保留复制，所以在子代的16个DNA分子中，含15N的DNA分子为2个，但只含15N的DNA分子为0；同时含15N和14N的DNA分子为2个；只含14N的DNA分子为16﹣2＝14个．
故选：D．
点评：本题考查DNA复制的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．

典例3：（2014•孝感二模）某基因（14N）含有3000个碱基，腺嘌呤占35%．若该DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图①；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图②．则下列有关分析正确的是（　　）

A．X层中的基因只用14N标记，Y层中的基因只用15N标记 B．W层中含15N标记的胞嘧啶3150个
C．W层与Z层的核苷酸数之比为1：4 D．X层中含有的氢键数是Y层的3倍
分析：DNA复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程．DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制．根据题意和图示分析可知：基因中含有3000个碱基，腺嘌呤占35%，则A＝T＝1050个，G＝C＝450个；DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，得8个DNA分子，其中2个含有14N和15N，6个只含15N．由于DNA分子为双链结构，所以加入解旋酶再离心，共得到2个含有14N的DNA单链，14个含有15N的DNA单链．
解答：A、X层中的基因中含14N标记和含15N标记，Y层中的基因只含15N标记，A错误；
B、W层中含15N标记的胞嘧啶＝450×7＝3150个，B正确；
C、W层与Z层的核苷酸数之比为（8×2﹣2）：2＝7：1，C错误；
D、X层中的基因中含14N标记和含15N标记，共有2个DNA分子，而Y层中的基因只含15N标记，共有6个DNA分子，所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍，D错误．
故选：B．
点评：本题考查DNA分子复制的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．

【解题方法点拨】
1、碱基互补配对原则的规律：
（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A＝T，C＝G，A+G＝C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数．
（2）DNA分子的一条单链中（A+T）/（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；
（3）DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1；
（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）/（C+G）的比值不同．该比值体现了不同生物DNA分子的特异性．
（5）双链DNA分子中，A＝（A1+A2）/2，其他碱基同理．
2、DNA分子复制过程中的数量关系：
（1）DNA复制过程中，DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制准确无误地进行．
（2）复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错即发生碱基对的增添、缺失或改变﹣﹣基因突变．这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传变异的物质基础和根本原因．
（3）复制简记：1个主要场所（细胞核），2种时期，3个过程，4个条件．
17．遗传信息的转录和翻译
【知识点的认识】
1、基因控制蛋白质的合成相关概念
（1）基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
（2）转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
转录的场所：细胞核
转录的模板：DNA分子的一条链；
转录的原料：四种核糖核苷酸（“U”代替“T”与“A”配对，不含“T”）；
与转录有关的酶：RNA聚合酶；
转录的产物：mRNA，tRNA，rRNA。
转录的步骤及过程图象：

（3）翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
翻译的场所：细胞质的核糖体上。
翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
遗传信息在细胞核中DNA（基因）上，蛋白质的合成在细胞质的核糖体上进行，因此，转录形成mRNA是十分重要而必要的。
翻译的过程图象：

（4）密码子：密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基。一个密码子只能编码一种氨基酸。

密码子共有64种。
UAA、UAG、UGA三个终止密码不决定任何氨基酸，其余的每个密码子只能决定一种氨基酸。
编码氨基酸的密码子共有61种。包括AUG、GUG两个起始密码。
（6）tRNA：tRNA是在翻译过程中运输氨基酸的工具，一共有61种，一种tRNA只能运载一种氨基酸。tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。

2、DNA与RNA的比较
比较项目
DNA
RNA
基本组成单位
脱氧（核糖）核苷酸
核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
空间结构
规则的双链结构
通常呈单链
分布
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
分类
﹣﹣
mRNA、tRNA、rRNA
功能
主要的遗传物质
1）作为部分病毒的遗传物质
2）作为翻译的模板和搬运工
3）参与核糖体的合成
4）少数RNA有催化作用
联系
RNA由DNA转录产生，DNA是遗传信息的储存者，RNA是遗传信息的携带者，RNA的遗传信息来自于DNA
注解：细胞结构生物（包括真核生物和原核生物）细胞内有（5种）碱基，有（8种）核苷酸。病毒只有（4种）碱基，有（4种）核苷酸。
3、RNA的分类
种类
作用
信使RNA
mRNA
蛋白质合成的直接模板
转运RNA
tRNA
运载氨基酸
核糖体RNA
rRNA
核糖体的组成成分
4、遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子的区别
项目比较
遗传信息
遗传密码（密码子）
反密码子
概念
基因中脱氧核苷酸的排列顺序（RNA病毒除外）
mRNA中核糖核苷酸的排列顺序，其中决定一个氨基酸的三个相邻碱基是一个密码子
tRNA一端与密码子对应的三个相邻碱基
位置
在DNA上（RNA病毒除外）
在mRNA上
在tRNA上
作用
决定蛋白质中氨基酸序列的间接模板
决定蛋白质中氨基酸序列的直接模板
识别mRNA上的密码子，运载氨基酸
5、遗传密码的特性
（1）密码子：有2个起始密码子（AUG GUG），有与之对应的氨基酸。有3个终止密码子（UAA UAG UGA），没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。
（2）通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
（3）简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。意义：在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。
6、转录、翻译与DNA复制的比较

复制
转录
翻译
时间
有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
生长发育的连续过程中
场所
主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体
主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体
核糖体
原料
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
二十种氨基酸
模板
DNA的两条链
DNA中的一条链
mRNA
条件
解旋酶、DNA聚合酶ATP
RNA聚合酶ATP
酶、ATP、tRNA
过程
DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化
DNA解旋，以其中一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成mRNA单链，进入细胞质与核糖体结合
以mRNA为模板，合成有一定氨基酸序列的多肽链
模板去向
分别进入两个子代DNA分子中
恢复原样，与非模板链重新组成双螺旋结构
分解成单个核苷酸
特点
边解旋边复制，半保留复制
边解旋边转录，DNA双链全保留
①核糖体沿着mRNA移动
②一个mRNA结合多个核糖体，顺次合成多条多肽链，提高合成蛋白质的速度
③翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸
产物
两个双链DNA分子
一条单链mRNA
多肽
产物去向
传递到2个子细胞
离开细胞核进入细胞质
组成细胞结构蛋白质或功能蛋白质
意义
复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代

表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状

配对方式
A﹣（T）　T﹣（A）
G﹣（C） C﹣（G）
A﹣（U） T﹣（A）
G﹣（C）　C﹣（G）
A﹣（U）　U﹣（A）
G﹣（C）　C﹣（G）
注意
（1）对细胞结构生物而言，DNA复制发生于细胞分裂过程中，而转录和翻译则发生 于细胞分裂、分化以及生长等过程。 （2）DNA中含有T而无U，而RNA中含有U而无T，因此可通过放射性同位素标记T或U，研究DNA复制或转录过程。
（3）在翻译过程中，一条mRNA上可同时结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，但不能缩短每条肽链的合成时间。
7、遗传信息、遗传密码子、反密码子的比较
比较项目
遗传信息
遗传密码子
反密码子
位置
DNA
mRNA
tRNA
含义
DNA上碱基对或脱氧 核苷酸的排列顺序
mRNA上决定一个氨基酸或提供 转录终止信号的3个相邻的碱基
tRNA上的可以与mRNA 上的密码子互补配对的 3个碱基
种类
4n种
（n为碱基对的数目）
64种，其中决定氨基酸的密码子
有61种（还有3个终止密码子，不对应氨基酸）
61种
作用
间接决定蛋白质中 氨基酸的排列顺序
直接控制蛋白质中氨基酸的排列 顺序
识别密码子
相关特性
具有多样性和特异性
①一种密码子只能决定一种氨基酸，而一种氨基酸可能由一种或几种密码子决定（密码子的简并性）；
②密码子在生物界是通用的，说明
所有生物可能有共同的起源或 生命在本质上是统一的。
一种tRNA只能识别和转 运一种氨基酸，而一种 氨基酸可以由一种或几 种tRNA转运
联系
（1）遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到 mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。
（2）mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到 翻译的作用。
【命题方向】
题型一：相关概念的考察
典例1：（2014•烟台一模）人体在正常情况下，下列生理过程能够发生的是（　　）
A．相同的RNA逆转录合成不同的DNA B．相同的DNA转录合成不同的RNA
C．相同的密码子决定不同的氨基酸 D．相同的tRNA携带不同的氨基酸
分析：密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基，共有64种，终止密码子有3种，不决定氨基酸，决定氨基酸的密码子有61种。一种氨基酸可由一种或几种tRNA搬运，但一种tRNA只能搬运一种氨基酸。
解答：A．相同的RNA逆转录合成相同的DNA，故A错误；
B．相同的DNA在不同的细胞中，由于基因的选择性表达，转录合成不同的RNA，故B正确；
B．相同的密码子决定一种的氨基酸，同一种氨基酸可以由多种密码子决定，故C错误；
D．相同的tRNA携带相同的氨基酸，也能说明生物界具有统一性，故D错误。
故选：B。
点评：本题考查逆转录、细胞分化、密码子、转运RNA等相关知识，比较抽象，意在考查学生的识记和理解能力。

题型二：遗传信息传递过程图示
典例2：（2014•浙江一模）如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是（　　）

A．图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内
B．图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的
C．图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链
D．图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸
分析：分析题图：甲过程是以DNA的两条链为模板，复制形成DNA的过程，即DNA的复制；乙过程是以DNA的一条链为模板，转录形成RNA的过程，即转录；丙中a链含有碱基T，属于DNA链，b链含有碱基U，属于RNA链。
解答：A、图甲表示复制过程，主要发生在细胞核中；图乙表示转录过程，主要发生在细胞核中，A错误；
B、图中催化图甲过程的酶1和酶2相同，都是DNA聚合酶；催化图乙过程的酶3是RNA聚合酶，B错误；
C、图丙表示转录过程，其中a链含有碱基T，属于DNA模板链，b链含有碱基U，属于RNA子链，C正确；
D、图丙中含有两种单糖、五种碱基、八种核苷酸（四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸），D错误。
故选：C。
点评：本题结合DNA复制和转录过程图，考查核酸的组成、DNA复制、遗传信息的转录和翻译，要求考生熟记相关知识点，注意DNA复制和转录过程的异同，能准确判断图中各过程的名称，再结合选项作出准确的判断。

典例3：（2014•广东一模）如图为细胞中合成蛋白质的示意图，下列说法不正确的是（　　）

A．该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质
B．该过程的模板是mRNA，原料是20种游离的氨基酸
C．最终合成的肽链②③④⑤在结构上各不相同
D．核糖体从右往左移动
分析：分析题图：图示表示细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程，其中①是mRNA，作为翻译的模板；②③④⑤都是脱水缩合形成的多肽链，控制这四条多肽链合成的模板相同，因此这四条多肽链的氨基酸顺序相同；⑥是核糖体，是翻译的场所。
解答：A、一个mRNA分子可以结合多个核糖体同时进行翻译过程，可见少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质，A正确；
B、图示表示翻译过程，该过程的模板是mRNA，原料是氨基酸，B正确；
C、②③④⑤都是以同一个mRNA为模板翻译形成的，因此②③④⑤的最终结构相同，C错误；
D、根据多肽链的长度可知，⑥在①上的移动方向是从右到左，D正确。
故选：C。
点评：本题结合细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程图，考查遗传信息的转录和翻译过程，要求考生熟记翻译的相关知识点，准确判断图中各种数字的名称，并能准确判断核糖体的移动方向。需要注意的是C选项，要求考生明确以同一mRNA为模板翻译形成的蛋白质具有相同的氨基酸序列。

题型三：基因控制蛋白质的合成
典例3：（2014•虹口区一模）在某反应体系中，用固定序列的核苷酸聚合物（mRNA）进行多肽的合成，实验的情况及结果如下表：请根据表中的两个实验结果，判断下列说法不正确的是（　　）
实验序号
重复的mRNA序列
生成的多肽中含有的氨基酸种类
实验一
（UUC）n，即UUCUUC…
丝氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸
实验二
（UUAC）n，即UUACUUAC…
亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸
A．上述反应体系中应加入细胞提取液，但必须除去其中的DNA和mRNA
B．实验一和实验二的密码子可能有：UUC、UCU、CUU 和UUA、UAC、ACU、CUU
C．通过实验二的结果推测：mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸
D．通过实验一和实验二的结果，能够推测出UUC为亮氨酸的密码子
分析：分析表格：密码子是指mRNA上能决定氨基酸的相邻的3个碱基。实验一的密码子可能有三种，即UUC、UCU、CUU；实验二的密码子可能有4种，即UUA、UAC、ACU、CUU，但生成的多肽中含有的氨基酸种类只有3种，所以mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸。
解答：A、正常细胞内的DNA能转录合成mRNA，所以除去细胞提取液中的DNA和mRNA，避免干扰实验，故A正确；
B、密码子是指mRNA上能决定氨基酸的相邻的3个碱基，则实验一的密码子可能有三种，即UUC、UCU、CUU，实验二的密码子可能有4种，即UUA、UAC、ACU、CUU，故B正确；
C、实验二的密码子可能有4种，而生成的多肽中含有的氨基酸种类只有3种，所以mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸，故C正确；
D、实验二的密码子中没有UUC，但生成的多肽中含有亮氨酸，所以不能推测出UUC为亮氨酸的密码子，故D错误。
故选D。
点评：本题结合表格，考查基因控制蛋白质合成的相关知识，意在考查学生分析表格提取有效信息的能力；能理解所学知识的要点，综合运用所学知识分析问题的能力。

题型四：tRNA相关的考察
典例4：（2014•长宁区二模）图为tRNA的结构示意图。下列有关叙述正确的是（　　）

A．tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子 B．一种tRNA只可以携带一种氨基酸
C．人体细胞中的tRNA共有64种 D．图中c处表示密码子，可以与mRNA碱基互补配对
分析：分析题图：图示是tRNA的结构示意图，其中a为携带氨基酸的部位；b为局部双链结构中的氢键；c为一端相邻的3个碱基，构成反密码子，能与相应的密码子互补配对。
解答：A、tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的单链分子，也存在局部双链结构，A错误；
B、tRNA具有专一性，一种tRNA只可以携带一种氨基酸，B正确；
C、有3种终止密码子不编码氨基酸，没有对应的tRNA，因此人体细胞中的tRNA共有61种，C错误；
D、图中c处表示反密码子，D错误。
故选：B。
点评：本题结合tRNA结构示意图，考查遗传信息的转录和翻译、RNA分子的组成和种类，要求考生识记tRNA分子的组成、种类及功能，能准确判断图中各结构的名称；识记密码子的概念，明确密码子在mRNA上，再结合所学的知识准确判断各选项。

题型五：基因表达中相关数量计算
典例5：（2014•杨浦区一模）已知一信使RNA片段中有60个碱基，其中A和G共有28个，以此为模板转录形成的DNA分子中C和T的数目以及以该信使RNA翻译而成的肽链脱去的水分子的最大数目分别是（　　）
A．28、60 B．32、20 C．60、19 D．60、50
分析：在双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A﹣T、C﹣G，而互补配对的碱基两两相等，所以A＝T，C＝G，则A+G＝C+T，即非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。
信使RNA上连续的三个碱基为1个密码子，决定一个氨基酸，而多肽链中脱去的水分子数＝氨基酸个数﹣肽链的条数。
解答：信使RNA共有60个碱基，则以此为模板转录形成的DNA中共有120个碱基。由于DNA分子中A＝T、C＝G，因此C+T占碱基总数的一半，即DNA分子中C和T一共有60个。
由于mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，因此氨基酸数＝60÷3＝20，多肽链中脱去的水分子数＝氨基酸个数﹣肽链的条数＝20﹣1＝19。
故选：C。
点评：本题考查DNA分子结构的主要特点、遗传信息的转录和翻译，要求考生识记转录的概念，能根据mRNA中碱基数目推断DNA中碱基数目；再根据碱基互补配对原则计算出该DNA分子中G和T的总数。

【解题方法点拨】
基因表达中相关数量计算
1、基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系
转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。
基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。
2、mRNA中碱基数与氨基酸的关系
翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是 信使RNA碱基数目的1/3．列关系式如下：
3、计算中“最多”和“最少”的分析
（1）翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
（2）基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
（3）在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。
如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
（4）蛋白质中氨基酸的数目＝肽键数+肽链数（肽键数＝脱去的水分子数）。
18．非细胞形态的生物—病毒
v．
19．孟德尔遗传实验
【知识点的认识】
1、假说演绎法
提出问题→假说解释→演绎推理→实验验证→总结规律
2、孟德尔遗传实验的科学方法：
（1）提出问题（在实验基础上提出问题）
（2）做出假说（其中假说内容：①生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；②体细胞中的遗传因子成对存在；③配子中的遗传因子成单存在；④受精时，雌雄配子随机结合。）
（3）演绎推理（如果这个假说是正确的，这样F1会产生两种数量相等的配子，这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型）；
（4）实验验证（测交实验验证，结果确实产生了两种数量相等的类型）；
（5）得出结论（就是分离定律）。
3、相关概念
（1）两性花：同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊；单性花：一朵花中只有雄蕊或者只有雌蕊。只有雌蕊称雌花，只有雄蕊称雄花。
（2）传粉方式：
①自花传粉：两性花的花粉落到同一朵雄蕊柱头上的过程；
②异花传粉：两朵花之间的传粉过程；
③花未开时同一朵花就完成了自花传粉的过程，传粉后才开花。
4、孟德尔杂交实验的操作
①认定父本和母本，供应花粉的植株叫做父本，接受花粉的植株叫做母本，先除去母本未成熟花的全部雄蕊，注意去除干净、彻底，然后套上纸袋。
②待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄花的雌蕊柱头上，再套上纸袋。
总结为：（1）确定被研究的相对性状，选择好父本和母本；（2）去雄；（3）套袋；（4）人工授粉；（5）再套袋。
5、孟德尔取得成功的原因
（1）正确地选用实验材料；（豌豆）
①豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物。所以在自然状态下，能避开外来花粉的干扰，便于形成纯种，能确保实验结果的可靠性。
②豌豆花大且花冠的性状便于人工去雄和人工授粉。
③豌豆具有多个稳定的，可以明显区分的相对性状。
④繁殖周期短，后代数量大，而且豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中，便于观察和计数。
（2）分析方法科学：先研究一对相对性状，再对两对甚至多对相对性状进行研究，遵循了由简单到复杂的原则。（单因子→多因子）
（3）应用统计学方法对实验结果进行分析。
（4）科学地设计了实验的程序。

【命题方向】
题型一：假说演绎法的考察
典例1：（2015•宁都县一模）假说演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、作出假设、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔的研究过程的分析不正确的是（　　）
A．本实验中“提出问题”环节是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
B．孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
C．“若F1产生配子时的遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1：1”，属于“演绎推理”的过程
D．孟德尔运用统计学分析的方法对大量实验数据进行处理，从中找出规律
分析：孟德尔的假说﹣﹣演绎法：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题（在实验基础上提出问题）
②做出假设（生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；体细胞中的遗传因子成对存在；配子中的遗传因子成单存在；受精时雌雄配子随机结合）
③演绎推理（如果这个假说是正确的，这样F1会产生两种数量相等的配子，这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型）；
④实验验证（测交实验验证，结果确实产生了两种数量相等的类型）；
⑤得出结论（就是分离定律）。
解答：A、孟德尔在做豌豆杂交实验时，用豌豆纯合亲本杂交得F1，然后让F1自交，发生性状分离，经思考提出问题，A正确；
B、孟德尔所作假设的内容是“性状是遗传因子控制的，体细胞中遗传因子是成对的，配子中成对的遗传因子分离，受精时雌雄配子随机结合”，其中核心内容是“性状是遗传因子控制的”，B错误；
C、“若F1产生配子时的遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1：1”，属于“演绎推理”的过程，C正确；
D、孟德尔运用统计学分析的方法对大量实验数据进行处理，从中找出规律，D正确。
故选：B。
点评：本题考查孟德尔遗传实验，要求考生识记孟德尔遗传实验的过程，识记孟德尔对实验现象作出的解释（假说），掌握孟德尔验证其假说的方法和孟德尔遗传定律的适用范围，能准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。

题型二：实验材料的选择﹣﹣豌豆特点的考察
典例2：下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是（　　）
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D．孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
分析：本题主要考查孟德尔实验的有关知识。
碗豆是自花闭花授粉的，可避免其他植珠花粉干扰，做杂交实验时则必须对母本去雄，进行人工授粉。解释实验现象时，提出的假说是：在生物体的体细胞中，控制同一形状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。通过测交实验进行演绎推理，测交的结果是，子代出现两种基因型，比例为1：1．孟德尔在进行豌豆杂交实验时，对不同世代的不同性状的个体数目都进行了记载，并用统计学的方法进行了分析。
解答：A、豌豆是自花传粉，闭花授粉，为实现亲本杂交，应在开花前去雄，A错误；
B、研究花的构造必须研究雌雄蕊的发育程度，B错误；
C、不能根据表现型判断亲本的纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表型一样，C错误；
D、孟德尔以豌豆作为实验材料，利用了豌豆自花传粉，闭花受粉的特性，这样可避免外来花粉的干扰，D正确。
故选：D。
点评：本题主要考查了孟德尔一对相对性状的杂交实验等相关知识，考查了学生对知识的记忆和理解能力，培养学生热爱科学和为科学献身的精神。

题型三：遗传学的经典实验
典例3：（2014•黄山一模）下列是人类探索遗传奥秘的几个经典实验，其中表述合理的是（　　）
A．孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因，摩尔根用实验证明了基因在染色体上
B．格里菲思用肺炎双球菌感染小鼠的实验，证明了DNA是转化因子
C．沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，提出了DNA半保留复制方式的假说
D．许多科学家相继研究，将逆转录和RNA复制纳入细胞生物的中心法则范畴
分析：1、孟德尔通过豌豆杂交实验提出“生物的性状是由遗传因子决定的”。
2、萨顿运用类比推理法提出基因在染色体上的假说，摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。
3、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是转化因子。
4、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
解答：A、孟德尔通过豌豆杂交实验提出来的遗传因子一词，但并没有发现基因，A错误；
B、格里菲思用肺炎双球菌感染小鼠的实验，证明了S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但并没有证明DNA转化因子，B错误；
C、沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，同时提出DNA半保留复制方式的假说，C正确；
D、逆转录和RNA复制只发生在被某些病毒侵染的细胞中，不属于细胞生物的中心法则范畴，D错误。
故选：C。
点评：本题综合考查孟德尔遗传实验、肺炎双球菌转化实验、DNA分子结构的主要特点及中心法则等知识，要求考生识记孟德尔遗传实验过程及其提出的假说内容；识记肺炎双球菌转化实验过程及实验结论；识记基因在染色体上的发现过程；识记中心法则的主要内容及后人对其进行补充和完善。

题型四：科学研究方法的考察
典例4：（2013•郑州一模）在探索遗传本质的过程中，科学发现与使用的研究方法配对正确的是（　　）
①1866年孟德尔根据豌豆杂交实验，提出遗传定律；
②1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”；
③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上。
A．①假说﹣演绎法　②假说﹣演绎法　③类比推理 B．①假说﹣演绎法　②类比推理　③类比推理
C．①假说﹣演绎法　②类比推理　③假说﹣演绎法 D．①类比推理　②假说﹣演绎法　③类比推理
分析：1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
2、“基因在染色体上”的发现历程：萨顿通过类比基因和染色体的行为，提出基因在染色体上的假说；之后，摩尔根以果蝇为实验材料，采用假说﹣演绎法证明基因在染色体上。
解答：①1866年孟德尔提出遗传定律时采用了假说﹣演绎法；
②1903年萨顿采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说；
③1910年摩尔根采用假说﹣演绎法证明了基因位于染色体上。
故选：C。
点评：本题知识点简单，考查孟德尔遗传实验、基因在染色体上的探索历程，要求考生识记孟德尔遗传实验的过程及采用的方法；识记“基因在染色体”的探索历程，明确萨顿采用的是类比推理法，摩尔根采用的是假说﹣演绎法。
【解题方法点拨】
高中生物学中各类实验的材料选择及分析
1、观察类、调查类实验的材料选择及分析
实验名称
实验材料
选择该种材料的优点

备注
用高倍镜观察线粒体和叶绿体
1、观察叶绿体时选用：藓类的叶、黑藻的叶，或者菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉 2、观察线粒体时选用人的口腔上皮细胞
1、叶子薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片，所以作为实验的首选材料。
取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉。因为下表皮细胞含叶绿体数目少但大。
2．人的口腔上皮细胞进行有氧呼吸富含线粒体，取材方便


观察植物细胞的质壁分离和复原
紫色洋葱鳞片叶的外表皮
因为液泡呈紫色，减少了染色过程，易于观察实验现象

观察细胞的有丝分裂
洋葱（可用葱、蒜代替）的根尖
因为根尖生长点属于分生组织，细胞分裂能力强，易观察到有丝分裂各个时期的细胞。

观察细胞的减数分裂
马蛔虫或蝗虫精母细胞
染色体数目较少，且用马蛔虫或蝗虫，取材方便，精母细胞细胞数目多，易找到处于不同阶段的分裂相，且现象明显

观察DNA和RNA在细胞中的分布
人的口腔上皮细胞
易于取材，易于观察

调查常见的人类遗传病
群体中发病率较高的单基因遗传病。如色盲、白化病、高度近视等

该种病不易受环境的影响，能较稳定地遗传，易于进行发病率的统计及遗传方式的研究。

2、检测类实验的材料选择及分析
实验名称
实验材料
选择该种材料的原因
备注
检测生物组织中还原糖
苹果或梨的组织液
苹果或梨组织液的富含还原糖，且颜色接近白色，避免了实验中的颜色干扰
不能有橘子或甘蔗。橘子本身富含色素，会掩盖颜色应的结果；而甘蔗不含还原糖，蔗糖不是还原糖。
检测生物组织中脂肪
花生种子浸泡、去皮、切下一些子叶薄片或者花生种子的组织液

花生子叶富含脂肪，且颜色接近白色，避免了实验中的颜色干扰

检测生物组织中蛋白质
可用蛋清或者豆浆

蛋清或豆浆富含蛋白质，蛋清的稀释液为无色，豆浆接近白色，避免了实验中的颜色干扰。

3、提取类实验的材料选择及分析
实验名称
实验材料
选择该种材料的原因
备注
叶绿体色素的提取
新鲜绿色的菠菜叶
新鲜的菠菜叶富含色素，且便于研磨

不能用很嫩的叶片，也不能用发黄的老叶，嫩叶色素含量少，发黄的老叶含叶绿素少。
血红蛋白的提取和分离
猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液
富含血红蛋白，且血红蛋白为红色，便于收集。

DNA的粗提取与鉴定
鸡血、猪肝、菜花、香蕉、洋葱、菠菜、等
富含DNA，且取材方便 不能用人或其它哺乳动物的血液，因为其红细胞内无DNA，无法提取到DNA

4、探究类实验的材料选择及分析
实验名称
实验材料
选择该种材料的优点
备注

探究温度对酶活性的影响
质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液
取材方便，且温度不影响淀粉的分解。
不能用过氧化氢酶作材料，是因为不同温度影响过氧化氢的分解速度

探究PH对酶活性的影响
新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液，体积分数为3%的过氧化氢溶液
可以直接通过观察气泡数（氧气）的多少，实验现象直观明了。

探究酵母菌的呼吸方式
酵母菌
酵母菌为单细胞生物，属于兼性厌氧菌。便于研究细胞呼吸的不同类型

探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
生长旺盛的一年生枝条
实验效果明显，缩短实验时间

探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化

酵母菌
单细胞生物，适宜环境中可以大量增殖，较短时间内便可进行种群数量的统计。

探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
加酶洗衣粉
取材容易，贴近生活，并可用于指导
生活

5、生物科学史中的实验材料选择及分析
实验名称
实验材料
选择该种实验材
料的优点

备注
体验制备细胞膜的方法
人或其它哺乳动物成熟的红细胞
没有核膜及细胞器膜，便于获得较
纯净的细胞膜

核质关系的研究
伞藻
体形大，便于操
作，形态差异明显

DNA 是遗传物质
噬菌体
结构简单，且只有
蛋白质和DNA组成，有利于确定究竟哪一种物质影响遗传

DNA 的半保留复制

细菌
仅含一个拟核DNA

孟德尔的豌豆杂交实验
豌豆
相对性状易于区分，自花授粉、闭
花受粉

遗传规律
果蝇
有易于区分的相
对性状，染色体数目少，易于培养，繁殖速度快、后代数量多。

单倍体育种
花药离体培养
数量多，易于取
材，易于培养

20．诱变育种
【知识点的认识】
1、多倍体育种：
方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗．
（原理：能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍）
原理：染色体变异
实例：三倍体无子西瓜的培育；
优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟．
2、单倍体育种：
方法：花粉（药）离体培养
原理：染色体变异
实例：矮杆抗病水稻的培育

优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂．
3、诱变育种：
（1）概念：在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种．
（2）方法：用射线、激光、化学药物处理．
（3）原理：人工诱发基因突变．
（4）优缺点：加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理．
（5）实例：高产量青霉素菌株．

【命题方向】
题型一：育种方法的判断
典例1：（2014•南京三模）基因型为AaBB的个体，通过下列方法可以分别将它们的后代转变为以下基因型：①AABB、②aB、③AaBBC、④AAaaBBBB．则下列排列正确的是（　　）
A．诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合
B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
分析：四种育种方法：

杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
（1）杂交→自交→选优
辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理
基因重组
基因突变
染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）
染色体变异（染色体组成倍增加）
解答：AaBB的个体→①AABB，可以采用诱变育种和杂交育种；AaBB的个体→②aB，aB是单倍体个体，需采用花药离体培养法；AaBB的个体→③AaBBC，AaBBC个体比AaBB个体多了基因C，应采用基因工程（转基因技术）育种，导入外源基因C；AaBB的个体→④AAaaBBBB，AAaaBBBB是多倍体个体，可采用多倍体育种．
故选B．
点评：本题考查几种育种方法的应用，意在考查考生理解所学知识要点的能力；能运用所学知识与观点，对某些生物学问题做出合理的判断或得出正确的结论；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题．

题型二：育种流程图分析
典例2：（2013•闸北区一模）如图甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑧表示培育水稻新品种的过程．下列说法错误的是（　　）

A．①→②过程简便，但培育周期长 B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C．③过程常用的方法是花药离体培养 D．⑤与⑧过程的育种原理不相同
分析：分析题图：①表示杂交过程；②是连续自交过程；③是花药离体培养形成单倍体的过程；④是人工诱导染色体数目加倍的过程，常用秋水仙素处理；⑤⑥表示人工诱变过程；⑦表示人工诱导染色体数目加倍的过程，常用秋水仙素处理；⑧表示导入外源基因，属于基因工程育种．
解答：A、①→②过程表示杂交育种，该育种方法简便，但培育周期长，故A正确；
B、②和⑦是人工诱导染色体数目加倍的过程，常用秋水仙素处理，原理是抑制纺锤体的形成，发生在有丝分裂前期，故B错误；
C、③是花药离体培养形成单倍体的过程，故C正确；
D、⑤属于人工诱变育种，原理是基因突变；⑧属于基因工程育种，原理是基因重组，故D正确．
故选B．
点评：本题以育种流程图为载体，考查几种育种方法，意在考查考生的识图能力和识记能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力．

题型三：诱变育种的特点
典例3：诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点，下列分析正确的是（　　）
①结实率低，发育迟缓　
②提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程　
③大幅度改良某些性状　
④茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高　
⑤有利个体不多，需要大量的材料．
A．①④B．②③⑤C．①④⑤D．①②④
分析：诱变育种具有的优点是可以提高突变率，缩短育种周期，以及能大幅度改良某些性状．缺点是成功率低，有利变异的个体往往不多；此外需要大量处理诱变材料才能获得所需性状．
解答：①结实率低，发育迟缓属于多倍体的特点，错误；
②由于基因突变具有低频性的特点，所以人工诱变可以提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程，正确；
③由于基因突变具有低频性的特点，所以人工诱变可以提高变异频率，大幅度改良某些性状，正确；
④茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高属于多倍体的特点，错误；
⑤由于基因突变具有少利多害性和不定向性的特点，所以人工诱变产生的有利个体不多，需要大量的材料，正确．
所以分析正确的是②③⑤．
故选：B．
点评：本题考查诱变育种的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．难度不大，属于容易题．

【解题方法点拨】
育种方法的比较：

杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
杂交→自交→选优→自交
用射线、激光、
化学药物处理
用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗
花药离体培养
原理
基因重组，
组合优良性状
人工诱发基因
突变
破坏纺锤体的形成，
使染色体数目加倍
诱导花粉直接发育，
再用秋水仙素
优
缺
点
方法简单，
可预见强，
但周期长
加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理
器官大，营养物质
含量高，但发育延迟，结实率低
缩短育种年限，
但方法复杂，
成活率较低
例子
水稻的育种
高产量青霉素菌株
无子西瓜
抗病植株的育成
21．微生物的分离和培养
【知识点的认识】
一、微生物的营养
1．碳源
概念
凡能为微生物提供所需碳元素的营养物质
来源
无机碳源：CO2、NaHCO3等
有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等
作用
①主要用于构成微生物体细胞的物质和一些代谢产物
②异养微生物的主要能源物质
【注意】不同种类的微生物，对碳源需要差别大，如下表所示：
营养类型
能源
基本碳源
代表生物
光能自养
光
CO2
蓝细菌、藻类等
光能异养
光
CO2与简单的有机物
红螺菌科
化能自养
无机物
CO2
硝化细菌、硫细菌、铁细菌
化能异养
有机物
有机物
绝大多数细菌与全部真核微生物
2．氮源
概念
凡能为微生物提供所需氮元素的营养物质
来源
无机氮源：N2、氨、铵盐、硝酸盐等
有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等
作用
主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物
【注意】
①对许多微生物来说，既可利用无机含氮化合物作为氮源，也可利用有机含氮化合物作为氮源．
②固氮微生物可以利用氮气作为氮源．
③铵盐、硝酸盐等既可作为微生物最常用的氮源，也可作为某些化能自养微生物的能源物质．
④自养微生物与异养微生物类型的划分主要是依靠能否以CO2作为生长的主要或唯一的碳源，而不是由氮源决定．
3．水
水是微生物生命活动必需的一种重要物质．
4．无机盐
无机盐对微生物的生理功能有：构成微生物细胞的组成成分；作为酶的组成成分，也是某些酶的激活剂；调节和维持微生物细胞的渗透压和pH；某些无机盐具有特殊功能，如化能自养细菌的能源物质NH4+等．
5．生长因子
6．其他条件
培养微生物时还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．
二、培养基
1．培养基的概念
人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供适合其生长繁殖的营养基质．
2．配制原则
目的要明确；营养要协调；pH要适宜；要经济节约．
3．培养基的类型
（1）按物理性质分：
名称
特征
功能
固体培养基
外观显固体状态的培养基
主要用于微生物的分离、鉴定
液体培养基
呈液体状态的培养基
主要用于工业生产
（2）按化学性质分：
名称
特征
功能
天然培养基
用于化学成分不明确的天然物质配成
主要用于工业生产
合成培养基
用化学成分已知的化学物质配成
主要用于微生物的分类、鉴定
（3）按功能分：
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
4．培养基配制时的注意事项
①全程要求无菌操作，无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能有效地避免操作者自身被微生物感染．
②培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板．可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板．操作时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，以防止瓶口的微生物污染培养基．
③平板冷凝后皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，若将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染．
④在倒平板的过程中，不能将培养基溅到皿盖与皿底之间的部位，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生．
三、无菌技术
1．无菌技术的主要内容
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌
③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触．
2．实验室常用的消毒方法
煮沸消毒；化学药物消毒；紫外线消毒．
3．实验室常用的灭菌方法
①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌；
②干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌；
③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30 min．
四、微生物实验室培养的实验操作
1．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
其基本过程为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板五个步骤．
2．纯化大肠杆菌
（1）原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个单个菌落就是一个纯化的细菌菌落．
（2）微生物常见的接种的方法
①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落．
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落．
22．基因工程的应用
【知识点的认识】
1、植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质．
2、动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物．
3、基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用．