专题03基因的本质 2025-2026学年高中生物必修二期末专题复习讲义（人教版2019）

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知识点一对遗传物质的早期推测
知识点二肺炎链球菌的转化实验
1两种肺炎链球菌的比较
2肺炎链球菌的体内转化实验(格里菲思)
(1)实验材料：S型细菌和R型细菌、小鼠。
(2)实验原理：S型细菌有致病性，可使小鼠患肺炎，并发败血症死亡；R型细菌无致病性，不会使小鼠患病。
(3)实验过程、结果及分析
(4)实验结论
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。
3肺炎链球菌的体外转化实验(艾弗里和他的同事)
(1)设计思路：设法将DNA和蛋白质等分开，单独观察它们各自的作用。
(2)实验过程及结果(如图所示)
(3)实验分析及结论
分析：去除蛋白质、RNA、脂质后，细胞提取物仍然具有转化活性；去除DNA后细胞提取物失去转化活性
推测：转化因子很可能就是DNA
结论(进一步分析)：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
知识点三噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希和蔡斯)
1实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。
(1)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA,如图所示。
(2)T2噬菌体增殖的特点
T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。
2实验方法：同位素标记法。
3设计思路
T2噬菌体的化学组成中，S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素，用不同的放射性同位素³²P和⁵S分别标记DNA和蛋白质，直接地、单独地去观察它们的作用。
4实验过程、结果、分析及结论
知识点四DNA是主要的遗传物质
1RNA是遗传物质的实验证据
(1)实验材料：烟草花叶病毒、烟草。
烟草花叶病毒(简称TMV)是一种RNA病毒，它由一个圆筒状的蛋白质外壳和内部的RNA分子组成，不含DNA。
(2)实验过程及结论
2不同生物的遗传物质
3DNA是主要的遗传物质
“DNA是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的结论，而不是由肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验这两个实验得出的。对于整个生物界而言，生物的遗传物质是核酸，其中绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
知识点五对肺炎链球菌体内转化实验中细菌数量变化曲线的解读
在肺炎链球菌体内转化实验中，将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠体内S型活细菌、R型活细菌数量的变化情况如图所示。
1R型活细菌数量的变化
(1)ab段：小鼠体内还没形成大量的抗R型活细菌的抗体，故该时间段内R型活细菌数量增多。
(2)bc段：小鼠体内形成大量的抗R型活细菌的抗体，致使R型活细菌数量减少。
(3)cd段：c点对应时间点之前，已有少量R型活细菌转化为S型活细菌，S型活细菌能降低小鼠的免疫力，使小鼠对R型活细菌的杀伤力减弱，导致R型活细菌大量繁殖，所以cd段R型活细菌数量增多。
2S型活细菌数量的变化
少量R型活细菌获得了S型细菌的DNA,并转化为S型活细菌，S型活细菌有多糖类荚膜的保护，能在小鼠体内增殖，且随着小鼠免疫力的降低，小鼠对S型活细菌的杀伤力减弱，S型活细菌增殖加快、数量增多。
知识点六遗传物质探究实验的比较
1肺炎链球菌体内转化实验与体外转化实验的比较
2肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较
知识点七DNA双螺旋结构模型的构建
1模型构建者：1953年，由美国生物学家沃森和英国物理学家克里克构建DNA双螺旋结构。
2构建依据
(1)DNA由6种小分子组成：脱氧核糖、磷酸和4种碱基(A、T、C、G)。这些小分子组成了4种脱氧核苷酸，再由4种脱氧核苷酸组成DNA。
(2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA呈螺旋结构。
(3)查哥夫告诉沃森和克里克，在DNA中，A和T的含
量总是相等，G和C的含量也相等。
3构建历程
4意义
DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。
知识点八DNA的结构
1DNA的结构组成
2DNA的结构特点
(1)反向平行：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)基本骨架：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)碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
知识点九制作DNA双螺旋结构模型
1制作原理
DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构；DNA中的磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧；两条链上的碱基依据碱基互补配对原则通过氢键连接成碱基对，排列在内侧。
2模型设计制作过程
制作脱氧核苷酸模型：按照每个脱氧核苷酸的结构组成，挑选模型零件，组装成若干个脱氧核苷酸
制作多核苷酸长链模型：按照一定的碱基排列顺序，将若干个脱氧核苷酸依次连起来，组成一条多核苷酸长链。在组装另一条多核苷酸长链时，方法相同。
制作DNA平面结构模型：按照碱基互补配对原则，将两条多核苷酸长链连接起来
制作DNA的立体结构(双螺旋结构)模型：把DNA平面结构模型旋转一下，即可得到DNA双螺旋结构模型
3注意事项
(1)制作磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时，须注意各分子的大小及比例。
(2)磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确。
(3)制作两条长链时，注意两条链上的碱基总数要一致，互补碱基之间接口要吻合，且这两条链长度相等、方向相反。
知识点十碱基互补配对原则及其推论
1碱基互补配对原则
A与T配对，G与C配对，如图所示。
2有关推论
(1)规律一：一个双链DNA中，A=T、C=G,则A+G=T+C,即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”或“任意两个不互补的碱基之和恒等于碱基总数的50%”。
(2)规律二：在双链DNA中，A+T或C+G在全部碱基中所占的比例等于其任意一条单链中A+T或C+G所占的比例。
由图知：A₁+T₁+G₁+C₁=m,A₂+T₂+G₂+C₂=m,整个双链DNA的碱基总数为2m。因为A₁=T₂、T₁=A₂,所以A₁+T₁=A₂+T₂,A+T=(A₁+T₁)+(A₂+T₂),A₁+T₁/m=A₂+T₂/m=A₁+T₁+A₂+T₂/2m。
(3)规律三：双链DNA中，一条单链的A₁+T₁/G₁+C₁的值，与其互补链的A₂+T₂/G₂+C₂的值是相等的，也与整个DNA的A+T/G+C的值是相等的。简记为“每条单链及双链中的互补碱基和之比均相等”。
(4)规律四：在双链DNA中，一条单链的A₁+T₁/G₁+C₁的值
与其互补链的A₂+T₂/G₂+C₂的值互为倒数关系。简记为“两条单链中的不互补碱基和之比互为倒数”。
(5)规律五：不同生物的DNA中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A+T)/(C+G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA的特异性。
(6)规律六：某碱基在双链DNA中所占的比例等于它在每条单链中所占比例的平均值，若某种碱基在DNA的一条链中所占比例为m%,在其互补链中所占比例为n%,则在双链中所占比例(m+n/2)100%；
(7)规律七：若已知A在双链DNA中所占的比例为c%,则A₁在单链中所占的比例虽然无法确定，但最大值为2c%,最小值为0。
(8)规律八：由n对脱氧核苷酸(碱基)构成的DNA,如果碱基比例未确定，则理论上可构成4”种不同碱基序列的DNA;如果碱基比例已确定，则可构成的DNA种类应少于4”种。
知识点十一对DNA复制的推测——DNA半保留复制假说
1提出者：沃森和克里克。
2内容
(1)解旋：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂。
(2)复制：解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。
3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，是半保留复制。
知识点十二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实验材料：大肠杆菌。
4实验技术：同位素标记技术和密度梯度离心技术。
5实验原理
只含¹⁵N的双链DNA密度大，只含¹⁴N的双链DNA密度小，一条链含4N、另一条链含⁵N的双链DNA密度居中。
6实验假设
DNA以半保留的方式复制。
7实验过程
(1)让大肠杆菌在含¹⁵NH₄Cl的培养液中繁殖若干代，使其DNA双链充分被¹⁵N标记。
(2)将部分含¹⁵N标记的大肠杆菌转移到含⁴N的普通培养液中培养。
(3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA。
(4)将提取的DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位置。
8实验预期——离心后应出现3种类型的DNA带
(1)重带(密度最大):两条链都被¹⁵N标记的亲代双链DNA(¹⁵N/¹⁵N-DNA)。
(2)中带(密度居中):一条链被⁵N标记，另一条链含¹⁴N的子代双链DNA(1⁵N/¹⁴N-DNA)。
(3)轻带(密度最小):两条链都含¹⁴N的子代双链DNA(¹⁴N/¹⁴N-DNA)。
9实验结果——与预期相符
(1)¹⁵N充分标记后取出，提取DNA→离心→全部重带(¹⁵N/¹⁵N-DNA)。
(2)细胞分裂一次(即大肠杆菌繁殖一代)后取出，提取DNA→离心→全部中带(¹⁵N/¹⁴N-DNA)。
(3)细胞分裂两次(即大肠杆菌繁殖两代)后取出，提取DNA→离心→1/2轻带(¹⁴N/¹⁴N-DNA)、1/2中带(¹⁵N/¹⁴N-DNA)。
10实验结论
实验结果和预期结果一致，说明了DNA的复制是以半保留的方式进行的。
知识点十三DNA复制的过程
1概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。
2时期：有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期。
⑨注意无丝分裂和二分裂等任何类型的细胞分裂都有DNA分子的复制。
3场所
主要在真核生物的细胞核中。另外，线粒体、叶绿体等半自主性细胞器以及原核细胞的拟核等也含有DNA,因此，线粒体、叶绿体以及拟核也是DNA复制的场所。
4过程
5DNA复制的特点
(1)半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。
(2)边解旋边复制：亲代DNA利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，氢键断裂，部分双螺旋链解旋，然后以解开的每一段母链为模板，各自合成互补的子链，而不是两条母链完全解开后才合成新的子链。
◎提醒
(1)边解旋边复制和半保留复制都是DNA复制的特点，但半保留复制同时还是DNA复制的方式。
(2)不仅DNA的两条母链是反向平行的，新合成的子链与其对应的模板链也是反向平行的。
6结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。
7DNA分子准确复制的原因
(1)DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板。
(2)DNA通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
8意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。
知识点十四与DNA复制有关的计算
将1个被¹⁵N充分标记的DNA分子转移到含⁴N的培养基中培养n(n>0)代，结果如图所示。
从图中可以得到如下规律：
(1)DNA分子数：
①子代DNA分子总数=2n
②含¹⁵N的DNA分子数=2
③含¹⁴N的DNA分子数=2n
④只含⁵N的DNA分子数=0
⑤只含¹⁴N的DNA分子数=2n-2
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1
②含¹⁵N的脱氧核苷酸链数=2
③含¹⁴N的脱氧核苷酸链数=2n+¹-2
(3)消耗的脱氧核苷酸数
设亲代DNA中含有某种脱氧核苷酸m个，则：
①经过n次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m×(2n-1)个。
推导过程：一个DNA分子复制n次，可产生2n个子代DNA分子，除亲代DNA的两条母链不需新原料构建外，所有子链皆由新原料构建而成，因此相当于新形成(2n-1)个DNA分子，则需含该碱基(或其互补碱基)的脱氧核苷酸(2n-1)m个。
②在第n次复制时，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m×2n-¹个。
推导过程：在计算第n次复制所需某种原料的量时，可据经n次复制可产生2n个DNA分子，得出第n次复制需新构建子链2n条(每个子代DNA分子均有一条新生子链),这2n条新生子链相当于2n/2=2n-¹个DNA分子，故第n次复制所需某种原料的量应为2n-¹乘以每个DNA分子中该原料的量。
知识点十五DNA片段中的遗传信息
1基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息
每条染色体含有一个或两个DNA分子，每个DNA分子上有很多个基因，每个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。
2DNA的多样性和特异性
(1)DNA的多样性构成DNA的碱基有4种，配对方式只有2种。但是，DNA中碱基数量的不同，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性。
(2)DNA的特异性
尽管不同的DNA中碱基的排列顺序多种多样，但对于某一特定的DNA而言，碱基的排列顺序是特定的，这种特定的碱基序列包含了特定的遗传信息，从而使DNA具有特异性。
知识点十六基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体之间的关系
◎提醒
(1)有些病毒的遗传物质是RNA,其遗传信息储存在RNA片段中。
(2)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体，线粒体和叶绿体中也含有基因，线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(3)对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA是裸露的，并没有与蛋白质结合而构成染色体。
题型1．肺炎链球菌转化实验（共9小题）
1．下列不能引起实验鼠患败血症死亡的处理方法是（ ）
A．将无毒性的R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后注射给实验鼠
B．将有毒性的S型活细菌和加热杀死的R型细菌混合后注射给实验鼠
C．将无毒性的R型活细菌注射给实验鼠
D．将有毒性的S型活细菌注射给实验鼠
【答案】C
【解答】解：A、加热杀死的S型菌中的DNA将无毒的R型菌转化为有毒的S型，A错误；
B、将有毒性的S型活细菌和加热杀死的R型细菌混合后注射给实验鼠，B错误；
C、将无毒性的R型活细菌注射给实验鼠，C正确；
D、将有毒性的S型活细菌注射给实验鼠，D错误。
故选：C。
2．英国科学家格里菲思以小鼠为实验材料，完成了肺炎链球菌的体内转化实验。在此基础上，美国微生物学家艾弗里及其同事进行了肺炎链球菌的体外转化实验。关于这两个实验过程及实验材料的叙述（ ）
A．两个实验都说明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
B．实验中用到的两种肺炎链球菌都具备独自让小鼠患肺炎的能力
C．若将在培养基中由R型细菌转化得到的S型细菌注射给小鼠，小鼠也会死亡
D．将S型细菌的细胞提取物用DNA酶处理后与R型菌混合培养，培养基上会长出S型细菌
【答案】C
【解答】解：A、格里菲思的体内转化实验证明S型细菌中存在转化因子，A错误；
B、S型肺炎链球菌具有致病性，R型肺炎链球菌无致病性，B错误；
C、在培养基中由R型细菌转化得到的S型细菌具有致病性，C正确；
D、将S型细菌的细胞提取物用DNA酶处理后，不能使R型细菌转化为S型细菌。
故选：C。
3．在探索遗传物质的历程中，艾弗里的肺炎链球菌部分实验过程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该实验采用了“减法原理”控制自变量
B．步骤①，酶处理后应使底物得到充分分解
C．步骤②③④，要避免外来杂菌的污染
D．步骤⑤，两组实验得到的菌落的形态相同
【答案】D
【解答】解：A、该实验过程中采用了“减法原理”控制自变量、DNA等物质，A正确；
B、步骤①采用酶解法去除相应的物质，否则会影响实验结果；
C、步骤②③④，否则会影响菌落的观察，C正确；
D、步骤⑤，甲组能得到两种菌落，乙组只能得到一种菌落，D错误。
故选：D。
4．艾弗里及其同事将加热致死的S型肺炎链球菌（S型细菌）破碎后，设法除去大部分糖类、蛋白质和脂质，然后进行了如下表所示的实验。下列相关叙述正确的是（ ）
A．实验①～④组的培养基中既有S型细菌生长又有R型细菌生长
B．⑤组R型细菌未转化为S型细菌是因为R型细菌的DNA被降解
C．此实验证明了DNA是肺炎链球菌主要的遗传物质
D．该实验采用了自变量控制中的“加法原理”
【答案】A
【解答】解：A、实验①～④组中、RNA酶，因此提取物中的DNA能使部分R型细菌转化为S型细菌，故培养基中既有S型又有R型细菌；
B、⑤组加入DNA酶后，导致无法转化R型细菌，B错误；
C、艾弗里实验仅证明DNA是肺炎链球菌的转化因子，不能得出“DNA是主要遗传物质”的结论；
D、该实验通过“去除”特定成分（减法原理）观察结果。
故选：A。
5．某生物兴趣小组在学习了“肺炎链球菌转化实验”后，总结了相关知识点，其中错误的是（ ）
A．艾弗里的实验是在格里菲思的实验基础上进行的
B．S型细菌菌体有多糖类荚膜且形成的菌落表面光滑
C．格里菲思的转化实验证明了“转化因子”的存在
D．艾弗里的转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】D
【解答】解：A、格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，艾弗里进行体外转化实验，A正确；
B、S型细菌菌体有多糖类荚膜且形成的菌落表面光滑；
C、格里菲思的转化实验证明了已经加热致死的S型细菌，C正确；
D、艾弗里的转化实验证明了DNA是遗传物质，D错误。
故选：D。
（多选）6．某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙
B．通过实验②，鼠2的血液中只能分离出活菌乙
C．加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
D．鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌乙
【答案】AC
【解答】解：A、由图可知、乙分别对应R型细菌和S型细菌，A正确；
B、实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内，因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和乙；
C、由于实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠3体内，并分离处活菌乙，C正确；
D、鼠5死亡的原因是活菌乙具有致死效应。
故选：AC。
（多选）7．人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程，多位科学家经过正确的选材、严谨的实验和科学的研究思路证明了DNA是主要的遗传物质。下列叙述正确的是（ ）
A．格里菲思实验说明了S型细菌体内的DNA使R型细菌发生转化
B．赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质
C．艾弗里运用了“减法原理”证明DNA是主要的遗传物质
D．从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草叶片感染病毒
【答案】BD
【解答】解：A、格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验说明转化因子可以让R型细菌转化为S型细菌，A错误；
B、噬菌体侵染细菌的时候只有DNA进入细菌的细胞内，B正确；
C、艾弗里体外转化实验各实验组的设置采用酶解法，但只证明DNA是遗传物质，C错误；
D、从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草叶片感染病毒，D正确。
故选：BD。
8．20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 减法原理 。
（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 放射性同位素标记法 ，获得被32P标记的噬菌体的具体方法是 先用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 。用32P标记的组中，放射性主要分布于试管的 沉淀物 （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，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：
Ⅰ．实验步骤：
①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。
②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。
③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。
Ⅱ．结果预测及结论：
①若A、C组发病，B、D组正常，则 DNA 是该病毒的遗传物质；
②若B、C组发病，A、D组正常，则 RNA 是该病毒的遗传物质。
【答案】（1）减法原理
（2）放射性同位素标记法 先用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）该病毒核酸提取物和DNA酶 DNA RNA
【解答】解：（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，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实验中，采用的技术是放射性同位素标记法32P标记的噬菌体，分为两步走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，放射性同位素主要分布于试管的沉淀物中。
（3）①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、B、C、D。
②根据酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，最终产物中没有DNA，最终产物中没有RNA。
③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。
结果预测及结论：①若A、C组发病，B，说明B组DNA被水解、C组DNA完好。
②若B、C组发病，A，说明A组RNA被水解、C组RNA完好。
故答案为：
（1）减法原理
（2）放射性同位素标记法 先用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）该病毒核酸提取物和DNA酶 DNA
9．真菌的形态及生理特征差异由遗传物质决定。在青藏高原的墨脱地区，中国科研团队发现了两个同属真菌新物种——墨脱刺银耳和洁白刺银耳。基于“物种亲缘关系（如细菌之间，同属真菌之间）越近（是指不同来源的遗传物质在特定条件下相互作用、整合和表达的能力）通常越高”的原理，科研工作者计划通过实验验证DNA是其遗传物质。
（1）请完善以下实验设计：
实验目的：验证 DNA 是遗传信息的载体。
实验材料：两种真菌（分别标记为A和B）的繁殖体孢子、DNA酶、蛋白酶、培养基等。
（2）实验步骤：
步骤一：将适量A菌的孢子破碎，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。
步骤二：将A菌的提取物分为四组：
第1组：不做处理，作为 对照 组；
第2组：用 蛋白酶 处理以去除蛋白质；
第3组：用DNA酶处理以降解 DNA ；
第4组：高温灭活所有大分子。
步骤三：将经过上述处理的四组A菌提取物分别接种到 含 （填“含”或“不含”）B菌的培养基中，观察是否出现A菌的 生理 特征（如颜色）。
（3）预期结果：表现出A菌特征的是第 1组和第2 组。
结论：真菌的遗传物质是DNA。
（4）以上实验设计中控制自变量采用了 减法 （填“加法”或“减法”）原理，与艾弗里肺炎链球菌转化实验的思路 相同 （填“相同”或“不同”）。
【答案】（1）DNA
（2）对照 蛋白酶 DNA 含 生理
（3）1组和第2
（4）减法 相同
【解答】解：（1）根据题意，科研工作者计划通过实验验证DNA是其遗传物质（遗传信息的载体）。
（2）A菌提取物中含有蛋白质、DNA，为验证DNA是遗传信息的载体、蛋白质和脂质，其中一组提取液不做处理；利用酶的专一性，作为其中一个实验组，最后利用高温灭活提取液中所有大分子。根据题意“基于“物种亲缘关系（如细菌之间，遗传物质兼容性（是指不同来源的遗传物质在特定条件下相互作用，因此需要将经过上述处理的四组A菌提取物分别接种到含B菌的培养基中。
（3）若真菌的遗传物质是DNA，则第1组和第2组均含有A菌DNA，从而表现为A菌特征。
（4）上述实验通过加入酶去除自变量中相应物质，采用了控制自变量中的减法原理。
故答案为：
（1）DNA
（2）对照 蛋白酶 含 生理
（3）2组和第2
（4）减法 相同
题型2．噬菌体侵染细菌实验（共16小题）
10．已知M13噬菌体的DNA为单链环状，增殖过程与T2噬菌体类似，现在利用M13噬菌体替代T2噬菌体进行“噬菌体侵染细菌”实验（ ）
A．通过该实验可得出“DNA是主要的遗传物质”的结论
B．该实验中，32P标记组上清液出现少量放射性的原因一定是保温时间过短
C．M13噬菌体DNA中C与G比例决定其解旋的难易程度
D．实验中，M13噬菌体要先后侵染已标记和未标记的大肠杆菌
【答案】D
【解答】解：A、噬菌体侵染实验仅能证明DNA是遗传物质，大多数生物的遗传物质是DNA，A错误；
B、32P标记组上清液出现少量放射性原因可能有保温时间过长（细菌裂解，32P标记的子代噬菌体进入上清液）或保温时间过短（部分噬菌体的DNA没有进入细菌体内，部分32P标记的亲本噬菌体进入上清液）等，B错误；
C、M13噬菌体的DNA为单链，解旋无需断裂氢键，C错误；
D、实验中需先用含同位素的培养基培养大肠杆菌，再用于侵染未标记的细菌进行实验；
故选：D。
11．兴趣小组用被35P或35S标记的T2噬菌体侵染被3H标记的大肠杆菌，噬菌体大约繁殖5次。下列叙述正确的是（ ）
A．噬菌体繁殖所需的物质均来自大肠杆菌
B．一个噬菌体繁殖5次可得到25个噬菌体
C．若亲代噬菌体被32P标记，子代噬菌体一定含有32P
D．所有子代噬菌体中一定含有3H，一定不含32P和35S
【答案】B
【解答】解：ACD、噬菌体繁殖所需的模板DNA来自亲代噬菌体、能量等来自大肠杆菌3H，一定不含35S，少数含有32P，A、C、D错误；
B、噬菌体以二分裂方式增殖，繁殖5次可得到35个噬菌体，B正确。
故选：B。
12．研究人员用如图所示流程做了两组噬菌体侵染细菌的实验，A组用32P标记的T2噬菌体和未标记的大肠杆菌，B组用35S标记的大肠杆菌和未标记的T2噬菌体。下列分析正确的是（ ）
A．标记噬菌体用含32P的培养基培养，大肠杆菌用含35S的培养基培养
B．搅拌的目的是使大肠杆菌与营养物质充分接触，有利于其繁殖
C．噬菌体全部侵染大肠杆菌后离心，两组沉淀物放射性均高于上清液
D．随着保温时间延长，两组沉淀物的放射性逐渐增强最后趋于稳定
【答案】C
【解答】解：A、噬菌体是病毒，因此不能用培养基去培养噬菌体；
B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离；
C、A 组 32P 标记噬菌体 DNA，进入大肠杆菌，B 组 35S标记大肠杆菌，噬菌体繁殖后子代含 35S，沉淀物放射性高；
D、A 组保温时间过长，噬菌体被释放，D错误。
故选：C。
13．大部分嗜热链球菌对噬菌体侵染敏感而导致死亡，但也有少量幸存。研究发现，幸存细菌中存在一种特殊的DNA序列（◆）和间隔序列（□）交替排列组成（如图甲）。科学家用两种噬菌体（P1和P2）侵染野生型嗜热链球菌。进而根据图乙的结果作出假设：“间隔序列中噬菌体DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关”。下列叙述错误的是（ ）
A．噬菌体和嗜热链球菌的遗传物质都是DNA，来自不同生物的DNA片段可以拼接
B．实验室需先在培养基中培养链球菌，然后再在嗜热链球菌上接种噬菌体继续培养
C．嗜热链球菌获得来自P1、P2共有的S3序列后，对P1和P2敏感性均降低
D．为验证假设，只能通过去除S序列，探究其是否影响嗜热链球菌对噬菌体敏感性
【答案】D
【解答】解：A、噬菌体的遗传物质是DNA。基因工程的原理就是不同生物的DNA片段可以拼接（即DNA分子的通用性）；
B、实验需先在培养基中培养链球菌，这样才能得到足够的噬菌体进行后续实验；
C、从图乙可知，对P1和P2侵染的敏感性均低，对两种噬菌体的抗性均增强（敏感性降低）；
D、为验证假设，还可以通过添加或替换S序列，而不是只能移去。
故选：D。
14．如图表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程。已知在该实验条件下，T2噬菌体侵染20分钟后会引起大肠杆菌裂解。下列叙述正确的是（ ）
A．大肠杆菌为T2噬菌体的增殖提供了模板、原料、酶和能量
B．A组实验试管Ⅲ中所有子代噬菌体均含32P，且放射性主要存在于上清液中
C．B组实验试管Ⅲ中沉淀中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
D．该实验能证明噬菌体的遗传物质是DNA，不能证明DNA是主要的遗传物质
【答案】D
【解答】解：A、T2噬菌体的增殖中，大肠杆菌仅提供原料（脱氧核苷酸、酶（如DNA聚合酶、能量（ATP）及核糖体等场所；
B、A 组为32P标记噬菌体 DNA（DNA进入大肠杆菌）32P，复制时以大肠杆菌的无标记脱氧核苷酸为原料32P（仅保留亲代DNA的一条链），多数不含，子代噬菌体释放到上清液，B错误；
C、B组为35S标记噬菌体蛋白质，初始时，外壳吸附在细菌表面；培养时间延长，外壳释放到上清液，而非“成正比”；
D、实验中，32P 标记的DNA进入宿主细胞并传递给子代，35S标记的蛋白质未进入，证明噬菌体的遗传物质是DNA，D正确。
故选：D。
15．某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”。如图所示，实验操作正确的情况下，下列有关叙述中（ ）
A．上清液和沉淀物放射性都很高
B．子代T2噬菌体均会被35S标记
C．大部分子代T2噬菌体被32P标记
D．实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体
【答案】B
【解答】解：ABC、32P标记噬菌体的DNA，将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面2噬菌体由于利用大肠杆菌中的原料合成蛋白质和DNA，在大肠杆菌培养液中含有35S，所以子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S，少部分子代噬菌体的DNA中含32P，因此在离心时32P标记的噬菌体的大肠杆菌沉在底部，含35S的子代噬菌体的大肠杆菌也沉在底部，而蛋白质外壳留在上清液中，沉淀物放射性很高，AC错误；
D、要想得到32P标记的噬菌体，需先用含32P的培养液培养细菌，再用32P标记的细菌培养噬菌体，D错误。
故选：B。
16．著名的噬菌体侵染细菌实验包括用35S或32P标记的两组噬菌体分别侵染细菌，最终证明噬菌体的遗传物质是DNA。如图为其中一组实验的部分过程。下列叙述错误的是（ ）
A．图中第一步先用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
B．图中第二步需使用未标记的细菌，培养时间较短不影响离心结果
C．第三步是搅拌，目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
D．检测子代噬菌体的DNA，部分含有放射性，部分没有放射性
【答案】B
【解答】解：A、离心后上清液中的放射性很低，说明噬菌体的DNA进入细菌32P标记噬菌体，噬菌体为病毒，应先在含有放射性同位素32P的培养基中培养细菌，再用被标记的细菌培养噬菌体；
B、图中第二步需使用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，若培养时间较短，32P标记的DNA未进入细菌，会影响上清液和沉淀物中的放射性强度；
C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；
D、DNA是噬菌体的遗传物质，检测子代噬菌体的DNA，部分没有放射性。
故选：B。
17．20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种物质是遗传物质有很多科学家进行了研究。其中最著名的是“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”。下面关于这些实验的叙述（ ）
A．肺炎链球菌的体内转化实验证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
B．艾弗里巧妙的采用了“加法原理”在各组实验中加入某种酶，从而分别观察蛋白质和DNA的作用
C．噬菌体侵染实验设置了两个实验组，在实验前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
D．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能与培养时间长短无关
【答案】D
【解答】解：A、肺炎链球菌的体内转化实验并未证明哪种物质是转化因子；
B、艾弗里巧妙的采用了“减法原理”在各组实验中加入某种酶；
C、噬菌体侵染实验设置了两个实验组35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌，在利用标记的大肠杆菌培养噬菌体；
D、用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能与培养时间长短无关，D正确。
故选：D。
18．2024年9月4日，清华大学基础医学院刘锦涛课题组发现细菌在被噬菌体裂解时释放出大量未组装至噬菌体的尾纤维蛋白，该蛋白能够特异性的识别并降解细菌表面的荚膜多糖（噬菌体感染细菌所必需的受体）（ ）
A．噬菌体的尾纤维蛋白的合成过程需要细菌细胞中的核糖体和生物膜系统的参与
B．细菌对噬菌体产生抗性的机制说明细菌表面的荚膜多糖参与细胞间的信息交流
C．荚膜多糖被降解的细菌对噬菌体能产生抗性，可能与噬菌体无法吸附细菌有关
D．可通过对亲代噬菌体的尾纤维蛋白进行荧光标记的方式，对上述过程定量研究
【答案】C
【解答】解：A、生物膜系统包括细胞膜，细菌不含核膜和具膜细胞器，A错误；
B、噬菌体属于病毒，细菌对噬菌体产生抗性的机制不能说明细菌表面的荚膜多糖参与细胞间的信息交流；
C、由题意可知，故荚膜多糖被降解的细菌对噬菌体能产生抗性，C正确；
D、要对上述过程定量研究，而不是对亲代噬菌体的尾纤维蛋白进行荧光标记，D错误。
故选：C。
19．科研人员设计了一组噬菌体侵染大肠杆菌的实验：用特殊荧光标记物对噬菌体的DNA和蛋白质分别进行标记。在紫外线照射下，被标记的DNA发绿光，被标记的蛋白质发红光。用被标记的噬菌体去侵染未被标记的细菌，然后检测离心管上清液和沉淀物中的荧光情况。根据所学知识判断，下列叙述错误的是（ ）
A．若沉淀物中出现绿色荧光，表明噬菌体的DNA进入了细菌内部
B．若沉淀物中出现红色荧光，表明噬菌体的蛋白质进入了细菌内部
C．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
D．保温时间过长或过短都可能导致上清液中出现绿色荧光
【答案】B
【解答】解：A、沉淀物中是被侵染的细菌，说明噬菌体的DNA进入了细菌内部，A正确；
B、若沉淀物中出现红色荧光，使部分噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面，而不是蛋白质进入了细菌内部；
C、搅拌的目的是通过物理作用，C正确；
D、保温时间过短，会导致上清液中出现绿色荧光，子代噬菌体释放出来，D正确。
故选：B。
20．噬藻体是一种通过侵染蓝细菌使其裂解的病毒，侵染过程与T2噬菌体侵染大肠杆菌相同。科研人员仿照赫尔希和蔡斯的实验过程进行了如下实验，以探究噬藻体的遗传物质：分别用32P和35S标记噬藻体→被标记的噬藻体与蓝细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性。下列说法正确的是（ ）
A．标记噬藻体需要在分别含35S、32P的两种培养基中直接培养
B．32P标记的噬藻体和蓝细菌混合培养时间过长，导致上清液中放射性升高
C．用35S标记的噬藻体侵染蓝细菌，经搅拌离心后放射性主要在沉淀中
D．实验中若用15N代替32P进行标记可以得到相同的实验结果
【答案】B
【解答】解：A、噬藻体属于病毒，需要先用含放射性物质的培养基培养蓝细菌获得标记蓝细菌35S、32P标记的噬藻体，A错误；
B、32P标记的噬藻体和蓝细菌混合培养时间过长，会因子代噬藻体释放导致上清液中放射性偏高；
C、用35S标记噬藻体，搅拌的目的是使吸附在蓝细菌上的噬藻体蛋白质外壳与蓝细菌分离，C错误；
D、实验中若用15N代替32P进行标记则不能得到相同的实验结果，因为N是蛋白质和DNA的共有元素。
故选：B。
21．创新思想不断推动着生物学的发展，赫尔希和蔡斯运用同位素标记技术创新设计了“噬菌体侵染细菌的实验”，部分过程如图所示。据图分析（ ）
A．图示实验中采用的标记物为放射性同位素35S
B．可在含标记物的培养基中直接培养噬菌体
C．保温时间延长可以提高实验结果的准确性
D．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
【答案】D
【解答】解：A、图示实验中，沉淀物的放射性很高32P，A错误；
B、噬菌体是病毒，不可在含标记物的培养基中直接培养噬菌体；
C、保温时间延长有可能导致细菌裂解释放出子代噬菌体，C错误；
D、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。
故选：D。
22．噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下，噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制
B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量
C．A组试管Ⅲ中含32P的子代噬菌体比例较低
D．B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
【答案】C
【解答】解：A、该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质；
B、大肠杆菌为噬菌体增殖提供了原料，模板由噬菌体提供；
C、由于DNA为半保留复制，故A组试管Ⅲ中含32P的子代噬菌体比例较低，C正确；
D、B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间无关。
故选：C。
（多选）23．如图为赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，完成实验的部分过程示意图。图中亲代噬菌体用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述正确的是（ ）
A．锥形瓶内是肺炎链球菌培养液
B．过程②使噬菌体的外壳与其DNA分离
C．若B中有少量的放射性，原因一定是保温时间过长
D．若C中有大量的放射性，则进入大肠杆菌体内的是32P标记的DNA
【答案】CD
【解答】解：A、锥形瓶内是大肠杆菌的培养液，A错误；
B、过程②为搅拌，B错误；
C、若B上清液中有少量的放射性，也可能是保温时间过短，C正确；
D、C为获得的沉淀物，若C中有大量的放射性，则进入大肠杆菌体内的是32P标记的DNA，D正确。
故选：CD。
24．某实验兴趣小组重复进行了“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”，实验过程如下所示，其中①②③为实验步骤，实验结果如表所示。回答下列问题：
①标记噬菌体→②将标记后的噬菌体加入大肠杆菌培养液培养一段时间→③搅拌、离心
（1）组别Ⅰ和组别Ⅱ的噬菌体分别用 35S、32P （选填“32P”或35S”）进行了标记。其中32P标记的是噬菌体的 DNA （填“DNA”或“蛋白质”）。
（2）已知T2噬菌体的遗传物质为双链线状DNA，其遗传信息储存在 碱基（脱氧核苷酸）序列 中。若将一个用32P充分标记的T2噬菌体侵染一个未标记的大肠杆菌，则复制若干代后，该大肠杆菌内所有的子代中理论上有 2 个含有放射性，原因是 DNA分子的复制方式是半保留复制，一个被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，新合成有两个子代噬菌体的DNA中一条链含32P、一条链不含32P 。
（3）组别Ⅰ中沉淀物含少量放射性的原因是 经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上，存在于沉淀物 （答出1点）。
【答案】（1）35S、32P DNA
（2）碱基（脱氧核苷酸）序列 DNA分子的复制方式是半保留复制，一个被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，新合成有两个子代噬菌体的DNA中一条链含32P、一条链不含32P
（3）经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上，存在于沉淀物
【解答】解：（1）赫尔希和蔡斯利用同位素示踪法完成了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，实验中采用搅拌和离心等手段，而离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒。组别Ⅰ上清液的放射性较高，说明用于标记噬菌体的同位素是35S，标记的是噬菌体的蛋白质，上清液的放射性较低，说明用于标记噬菌体的同位素是32P，标记的是噬菌体的DNA。
（2）T7噬菌体是一种DNA病毒，其遗传信息储存在DNA的碱基（脱氧核苷酸）序列中，一个被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，新合成有两个子代噬菌体的DNA中一条链含32P、一条链不含32P，所以得到的子代噬菌体中32P的噬菌体有2个，不含32P的噬菌体有0个。
（3）组别Ⅰ35S标记的T8噬菌体蛋白质外壳不入侵细菌，离心后在上清液中，经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上，存在于沉淀物。
故答案为：
（1）35S、32P DNA
（2）碱基（脱氧核苷酸）序列 DNA分子的复制方式是半保留复制32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，新合成有两个子代噬菌体的DNA中一条链含32P、一条链不含32P
（3）经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上，存在于沉淀物
25．在基因本质的探索历程中，同位素标记技术发挥了重要作用。如图为赫尔希和蔡斯利用该技术完成的T2噬菌体侵染细菌实验过程。请回答下列问题：
注：A、C中的方框代表大肠杆菌。
（1）能用35S和32P标记区分T2噬菌体不同化学组成的原因是仅 蛋白质 分子中含有S，P几乎都存在于 DNA（脱氧核糖核酸） 分子中；实验中获得放射性标记的亲代T2噬菌体的培养方法是 先分别用含35S或32P的培养基培养大肠杆菌，再分别用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体 。
（2）图示离心前需要进行②步骤，②代表 搅拌 ；锥形瓶中的培养液成分 不含有 （填“含有”或“不含有”）35S和32P。
（3）若1个带有32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，大肠杆菌裂解后释放出无论多少子代T2噬菌体，其中带有32P标记的T2噬菌体始终是2个，说明DNA的复制方式是 半保留复制 。
（4）假设T2噬菌体DNA含有腺嘌呤600个，若一个T2噬菌体DNA连续复制4次，第4次复制需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 4800 个。
【答案】（1）蛋白质 DNA（脱氧核糖核酸） 先分别用含35S或32P的培养基培养大肠杆菌，再分别用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体
（2）搅拌 不含有
（3）半保留复制
（4）4800
【解答】解：（1）在赫尔希和蔡斯完成的T2噬菌体侵染细菌的实验中，采用了放射性同位素标记技术区分蛋白质和DNA35S和32P区分T2噬菌体不同化学组成的原因是仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中，必须寄生在活细胞中35S或32P的培养基培养大肠杆菌，再分别用被标记的大肠杆菌培养T8噬菌体。
（2）离心操作之前需要进行搅拌操作，目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体与细菌分离。图示锥形瓶中的培养液是为了培养大肠杆菌，被侵染的大肠杆菌不含放射性35S或32P。
（3）半保留复制的特点是亲代DNA的两条链分布在两个不同子代DNA中，即题目中的现象说明DNA的复制方式是半保留复制。
（4）一个T2噬菌体DNA连续复制7次，第4次复制会合成26﹣23＝6个新DNA，因此消耗的游离腺嘌呤脱氧核苷酸数量为600×8＝4800个。
故答案为：
（1）蛋白质 DNA（脱氧核糖核酸） 35S或32P的培养基培养大肠杆菌，再分别用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体
（2）搅拌 不含有
（3）半保留复制
（4）4800
题型3．DNA是主要遗传物质（共6小题）
26．下列关于证明DNA是主要的遗传物质的实验中，叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌活体转化实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B．噬菌体侵染实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
C．肺炎链球菌离体转化实验中，自变量控制采用的是“加法原理”
D．用TMVA的RNA和TMVB的蛋白重建病毒，感染细胞中仅检测到A病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质
【答案】D
【解答】解：A、肺炎链球菌活体转化实验（格里菲思实验）说明加热致死的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，蛋白质不是遗传物质；
B、噬菌体侵染实验中，离心目的是使上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒，B错误；
C、肺炎链球菌离体转化实验中，即通过酶解法分别去除RNA，C错误；
D、TMVA重建实验中，感染后仅产生A病毒，D正确。
故选：D。
27．科研人员利用一种感染A细菌的病毒B采用如图所示的两种方法来探究病毒B的遗传物质是DNA还是RNA。下列相关叙述正确的是（ ）
A．同位素标记法中，若以3H替换32P标记上述两种核苷酸也能达成实验目的
B．酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理
C．若甲组产生的子代病毒B无放射性而乙组有，则说明该病毒的遗传物质是DNA
D．若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是DNA
【答案】A
【解答】解：A、同位素标记法中3H标记上述两种核苷酸，仍能通过检测甲，能实现实验目的；
B、酶解法中、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理，B错误；
C、若甲组产生的子代病毒无放射性而乙组有32P标记的尿嘧啶，说明该病毒的遗传物质是RNA；
D、该实验仅针对TMV和HRV两种病毒，D错误。
故选：A。
28．如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列叙述正确的是（ ）
A．主张1的内容是实验1的结果：DNA是遗传物质
B．实验2采用了“减法原理”控制自变量
C．实验3用含32P的培养基直接培养噬菌体
D．实验4证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】B
【解答】解：A、肺炎链球菌体内转化实验提出S型细菌中存在某种转化因子，但没有证明DNA是遗传物质；
B、肺炎链球菌体外转化实验依次加入酶，采用了控制变量中的“减法原理”；
C、噬菌体是病毒，不能独立生存，C错误；
D、实验4证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D错误。
故选：B。
29．如图是探究TMV（烟草花叶病毒）和HRV（车前草病毒）的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程。下列叙述错误的是（ ）
A．本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪
B．杂交病毒1和杂交病毒2产生的原理是基因重组
C．杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持
D．该实验可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质
【答案】B
【解答】解：A、该实验的自变量是杂交病毒的组成，以及从烟叶上分离纯化获得的病毒种类、示踪；
B、基因重组主要指在生物体进行有性生殖的过程中。杂交病毒产生的原理是蛋白质外壳和RNA的重组，B错误；
C、杂交病毒1和杂交病毒2的遗传物质决定其性状，其病毒形态由遗传物质决定，C正确；
D、含有TMV的衣壳蛋白和HRV的RNA的杂交病毒3感染烟叶，并从烟叶中分离出HRV病毒，烟叶出现了被TMV感染的病斑。根据相互对照实验能证明HRV和TMV的遗传物质是RNA。
故选：B。
30．科研人员利用一种感染A细菌的病毒B采用如图所示的两种方法来探究病毒B的遗传物质是DNA还是RNA，下列叙述错误的是（ ）
A．同位素标记法中，两种核苷酸都含有N元素
B．若甲组产生的子代病毒无放射性而乙组有，则说明该病毒的遗传物质是RNA
C．酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶运用了减法原理
D．若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是DNA
【答案】D
【解答】解：A、两种核苷酸的元素组成都为C、H、O、N、P，A正确；
B、尿嘧啶是RNA特有的碱基，说明子代病毒中含有32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸，说明该病毒的遗传物质是RNA；
C、酶解法中、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶，运用的是减法原理；
D、丁组加入了RNA酶，若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，D错误。
故选：D。
（多选）31．在烟草花叶病毒感染烟草的实验中，将烟草花叶病毒（TMV）放入水和苯酚中振荡，再分别去感染烟草，TMV感染烟草实验的示意图如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．本实验遵循减法原则
B．TMV的遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中
C．本实验说明TMV的遗传物质主要是RNA，不是蛋白质
D．TMV以自身的RNA为模板，在TMV的核糖体中合成蛋白质
【答案】CD
【解答】解：A、本实验遵循减法原则；
B、TMV的遗传物质是RNA，B正确；
C、将TMV的蛋白质和RNA分离分别感染正常的烟草，蛋白质没有将烟草感染，C错误；
D、TMV没有细胞结构，其蛋白质的合成是以自身的RNA为模板在宿主的核糖体合成的。
故选：CD。
题型4．DNA的结构层次及特点（共12小题）
32．Slexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸（ ）
A．1′﹣碱基B．2′﹣氢
C．3′﹣羟基D．5′﹣磷酸基团
【答案】C
【解答】解：A、1′﹣碱基主要参与碱基互补配对等过程，A错误；
BC、DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键从而使DNA链延伸，就无法形成新的磷酸二酯键，保护底物中脱氧核糖2′﹣氢并不能阻止DNA的继续延伸，C正确；
D、4'﹣磷酸基团是参与形成磷酸二酯键的重要部分，保护5'﹣磷酸基团不会阻止延伸。
故选：C。
33．如图为真核生物DNA的结构模式图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．⑩是DNA分子的基本骨架
B．⑦的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C．DNA分子中⑧的比例越高热稳定性越强
D．DNA分子的两条链方向相反，碱基序列互补
【答案】A
【解答】解：A、DNA分子的基本骨架由磷酸基团和脱氧核糖交替连接而成，A错误；
B、由于和④配对的是A，则⑦的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸；
C、⑧是碱基对G﹣C，而A﹣T之间的氢键数是2个，氢键数目越多，C正确；
D、DNA分子是由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，因此两条链碱基序列互补。
故选：A。
34．某同学制作一个DNA片段模型，现准备了15个碱基A塑料片，8个碱基T塑料片，为了充分利用现有材料，还需准备碱基C塑料片（ ）
A．8个B．24个C．16个D．12个
【答案】D
【解答】解：DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，每分子脱氧核苷酸由一分子磷酸，所以40个脱氧核糖和磷酸的塑料片能形成20个脱氧核苷酸对。在双链DNA中，即A＝T，所以15个碱基A塑料片，能形成8个A﹣T碱基对，为了充分利用现有材料，以形成12个C﹣G碱基对。
故选：D。
35．科学家通过提取野生大熊猫的DNA来办理“身份证”，实现大熊猫的数据化保护，下列叙述正确的是（ ）
A．大熊猫的DNA由2条核糖核苷酸长链组成
B．用DNA办理“身份证”是因为不同个体的DNA不同
C．办理“身份证”需测定DNA中AGCU的碱基排列顺序
D．通过提取大熊猫的糖原也可以办理“身份证”
【答案】B
【解答】解：A、DNA是由2条脱氧核糖核苷酸长链组成，核糖核苷酸长链组成的是RNA；
B、不同个体的DNA具有独特的碱基排列顺序（即遗传特异性），实现“身份证”的功能；
C、DNA中的碱基是A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶），而U（尿嘧啶）是RNA特有的碱基，C错误；
D、糖原是多糖，不同大熊猫的糖原结构相同，D错误。
故选：B。
36．某双链DNA分子含有1000个碱基对，其中A的含量为30%，α链中G的含量为30%，正确的是（ ）
A．该DNA分子中含有的氢键数为1200个
B．该DNA分子的两条单链中的值一定相等
C．该DNA分子的α链中碱基A所占的比例在0～60%范围内
D．由于碱基互补配对，DNA分子中C与G的和一定占50%
【答案】C
【解答】解：A、该DNA分子中含有A﹣T碱基对600个，由于A﹣T之间有2个氢键，因此氢键数为600×2+400×5＝2400个；
B、该DNA分子中，其两条单链中，不一定相等；
C、该DNA分子中A的含量为30%，C正确；
D、该DNA分子中A的含量为30%，C和G的含量各占20%，D错误。
故选：C。
37．DNA折纸术是近年来提出并发展的一种全新的DNA组装方法。首先，借助纳米仪绘制所需的图案，然后将DNA长链与设计好的短链放入特定的碱性溶液中加热，形成预先设计的图案，部分过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．长链与短链的结合遵循碱基互补配对原则
B．形成预设图案的长短链间形成了磷酸二酯键
C．每条短链DNA分子含有1个游离的磷酸基团
D．自动结合区的碱基比例是＝1
【答案】B
【解答】解：A、DNA长链与短链的结合遵循碱基互补配对原则（A﹣T，A正确；
B、长链与短链之间通过氢键结合；
C、每条DNA短链为单链结构，C正确；
D、自动结合区遵循碱基互补配对、C＝G＝1。
故选：B。
38．模拟实验是根据相似性原理用模型来替代研究对象的实验。下列关于模拟实验叙述正确的是（ ）
A．“性状分离比的模拟实验”中用绿豆和黄豆模拟D和d配子
B．在制作脱氧核苷酸模型时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
C．将2个等长蓝色橡皮泥扎在一起，模拟1个已复制的染色体
D．用塑料片和扭扭棒制作的DNA双螺旋结构模型属于概念模型
【答案】C
【解答】解：A、性状分离比模拟实验中，由于绿豆和黄豆的大小不同会影响随机性，A错误；
B、在制作脱氧核苷酸模型时，B错误；
C、已复制的染色体包含两条姐妹染色单体，C正确；
D、DNA双螺旋结构模型属于物理模型。
故选：C。
39．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分子中各碱基数量及其相互关系的叙述（ ）
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．β链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例相等，均是28%
C．α链中胸腺嘧啶所占的比例是16%，占双链DNA分子的8%
D．α链中＝，β链中＝
【答案】B
【解答】解：A、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链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的44%，互补碱基两两相等，C＝G，A正确；
B、DNA单链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例不一定相等；
C、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%，已知α链中腺嘌呤占28%，占双链DNA分子的8%；
D、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%，则α链中胸腺嘧啶
与腺嘌呤之和占该链全部碱基总数的44%，α链中＝，互补碱基两两相等，C＝G＝，D正确。
故选：B。
40．下列有关DNA双螺旋结构的叙述，错误的是（ ）
A．两条链按反向平行方式盘旋
B．A与T数量相等，G与C数量相等
C．核糖和磷酸交替连接构成基本骨架
D．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
【答案】C
【解答】解：A、DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，A正确；
B、DNA的两条链的碱基按照碱基互补配对原则构成双螺旋结构、G与C配对，G与C数量相等；
C、DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，C错误；
D、DNA两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，C﹣G间3个氢键。
故选：C。
41．下列有关双链DNA分子结构的叙述，正确的是（ ）
A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B．双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高
C．两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D．若一条链的G+C占53%，则另一条链的A+T也占53%
【答案】A
【解答】解：A、磷酸与脱氧核糖通过磷酸二酯键交替连接，构成DNA的基本骨架；
B、因G﹣C含3个氢键，因此双链DNA中C﹣G占比越高，B错误；
C、DNA两条链间的氢键的形成无需酶催化，C错误；
D、根据碱基互补配对原则，则整个DNA中G+C也占53%，D错误。
故选：A。
42．某研究小组用如图所示的6种卡片、脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物、代表氢键的连接物若干，成功搭建了一个完整的DNA分子模型，模型中有4个T和6个G。下列有关说法错误的是（ ）
A．代表氢键的连接物有26个
B．代表胞嘧啶的卡片有6个
C．脱氧核糖和磷酸之间的连接物有38个
D．理论上能搭建出410种不同的DNA分子模型
【答案】D
【解答】解：A、模型中有4个A﹣T碱基对，则氢键的连接物有4×2+6×3＝26个；
B、模型中有4个C﹣G碱基对，B正确；
C、模型中有4个A﹣T碱基对，即共有10个碱基对，C正确；
D、由于A﹣T碱基对，因此理论上能搭建出的DNA分子模种类数少于410种，D错误。
故选：D。
43．科学家曾在蓝细菌体内发现一种名为S﹣2L的噬菌体，并发现该噬菌体部分碱基A被Z（2﹣氨基腺嘌呤）取代，且这种Z﹣DNA（含有Z的DNA）能够帮助噬菌体更好地抵抗细菌中某些蛋白质的攻击。下列叙述错误的是（ ）
A．S﹣2L与蓝细菌所含有的核酸种类不完全相同
B．Z﹣DNA分子结构的稳定性较原DNA高
C．Z﹣DNA可能不易被细菌中的限制酶识别
D．Z﹣DNA中嘌呤比例大于嘧啶比例
【答案】D
【解答】解：A、S﹣2L噬菌体只含DNA，核酸种类不同；
B、Z与T结合力和G与C一样强，B正确；
C、Z﹣DNA助噬菌体抵抗细菌蛋白攻击，C正确；
D、DNA中嘌呤和嘧啶配对，Z﹣DNA也如此。
故选：D。
题型5．DNA分子的多样性和特异性（共4小题）
44．DNA分子杂交技术原理如图所示，当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起（ ）
A．物种A、B的DNA双链结构中，嘌呤数量等于嘧啶数量
B．杂合双链区存在腺嘌呤和胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶配对的现象
C．游离单链区形成的原因是该区域两条链所含的碱基种类不同
D．杂合双链区越多，则两种生物DNA分子的差异越小
【答案】C
【解答】解：A、在双链DNA分子中，C＝G T+C，A正确；
B、根据碱基互补配对原则可知，A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）配对，B正确；
C、游离单链区形成是因为该区域的碱基不互补，C错误；
D、杂合双链区越多，则两种生物DNA分子的差异越小。
故选：C。
45．2023年，四川三星堆遗址的考古发掘工作取得重要进展。考古人员在对该地新出土的古人类牙齿化石进行研究时，希望通过DNA分析探究古蜀人的遗传信息。与此同时，在被盗现场发现了嫌疑人留下的血迹。下列关于这两处DNA分析的叙述，错误的是（ ）
A．通过研究古人类牙齿化石中的线粒体DNA，可帮助追溯古蜀人的母系遗传谱系
B．提取古人类牙齿化石中的DNA时，需设法去除牙齿中可能存在的微生物DNA
C．从被盗现场的血迹中提取DNA时，可利用血细胞中的白细胞来获取所需DNA
D．若要确定被盗文物与古蜀文化的关联，可对比血迹与古人类牙齿化石的DNA
【答案】D
【解答】解：A、线粒体DNA具有母系遗传的特点，能够帮助追溯古蜀人的母系遗传谱系；
B、提取古人类牙齿化石中的DNA时，排除微生物DNA的干扰；
C、从被盗现场的血迹中提取DNA时，通过DNA比对可确定是否为嫌疑人的DNA；
D、被盗文物与古蜀文化的关联，两者无直接的关联。
故选：D。
46．科学研究发现，某些野生水稻中含有一种特殊的基因A，该基因的表达产物能增强水稻对特定害虫的抗性。在长期的自然选择和人类选育过程中，下列相关叙述错误的是（ ）
A．野生水稻和栽培水稻DNA的差异性是水稻多样性的物质基础
B．基因A可能在自然条件下从野生水稻转移到了栽培水稻中
C．野生水稻所含基因是碱基对随机排列而成的DNA片段
D．基因A可以在栽培水稻细胞中复制
【答案】C
【解答】解：A、在长期的自然选择和人类选育过程中，使得野生水稻和栽培水稻DNA存在差异性，是水稻多样性的物质基础；
B、由题中“在长期的自然选择和人类选育过程中，基因A可能在自然条件下从野生水稻转移到了栽培水稻中；
C、野生水稻所含基因是具有遗传效应的DNA片段，C错误；
D、基因A整合到栽培水稻细胞的DNA后，D正确。
故选：C。
47．细胞生物都以DNA作为遗传物质，这是细胞具有统一性的证据之一、DNA可以像指纹一样用来识别身份，在刑侦、医疗等方面用来鉴定个人身份、亲子关系。如图表示某亲子鉴定的结果
（1）DNA指纹技术能用来确认不同人的身份，其原理是 DNA分子具有特异性（或多样性和特异性） 。据图1分析，孩子的生物学父亲是 B （填字母）。
（2）如图为真核生物DNA发生的相关生理过程（图2、3），据图回答下列问题：
①DNA的复制能准确进行的原因是 DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；碱基之间遵循碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行 （答出2点即可）。
②完成图2过程，除图中的外，还需要的条件有 能量、原料 （至少答出2点）。复制完成后，甲、乙在 有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后 （填细胞分裂时期）分开。
③哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2m之长，预测复制完成至少需要8h，而实际上只需约6h。根据图3分析 DNA复制是多个起点双向复制 。
【答案】（1）DNA分子具有特异性（或多样性和特异性） B
（2）DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；碱基之间遵循碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行 能量、原料 有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期 DNA复制是多个起点双向复制
【解答】解：（1）DNA指纹技术能用来确认不同人的身份，是因为DNA具有特异性。据图分析，其中上面一条来自于母亲，因此其生物学父亲是B。
（2）①DNA复制是以亲代DNA分子的两条链作为模板合成子代DNA的过程，由于DNA独特的双螺旋结构；碱基之间遵循碱基互补配对原则。
②酶2为DNA聚合酶，以4种脱氧核苷酸为原料合成子链、原料等，复制完成的6个DNA在1条染色体的两条姐妹染色单体上。
③分析图3的方式可知，图中有5个复制起点、双向复制。
故答案为：
（1）DNA分子具有特异性（或多样性和特异性） B
（2）DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，保证了复制能够准确地进行 、原料 DNA复制是多个起点双向复制
题型6．DNA分子的复制过程（共4小题）
48．DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链，复制起点呈现叉子形的复制叉。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．酶a催化DNA两条链之间氢键的断裂，该过程不需要消耗ATP
C．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
D．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
【答案】B
【解答】解：A、复制起始点含有丰富的A，氢键少，A正确；
B、据图可知，DNA复制时，需要消耗ATP；
C、酶b为DNA聚合酶，形成磷酸二酯键；
D、前导链的合成是连续的，因此冈崎片段②先于①合成。
故选：B。
49．DNA中的遗传信息可以通过复制、转录和翻译而流动，据图分析以下说法错误的是（ ）
A．该DNA可能存在于原核和真核细胞中，B酶和C酶均能催化DNA解旋
B．R环中可能存在5种含氮碱基和8种核苷酸，且嘌呤总数与嘧啶总数相等
C．被32P标记双链的DNA在31P环境中复制3次，子代DNA中含31P的链占总链数的
D．过程①②③中均存在氢键的断裂和碱基互补配对，且均有水的生成
【答案】B
【解答】解：A、原核细胞没有核膜；真核细胞的线粒体或叶绿体DNA复制，符合图示过程，酶C（RNA聚合酶）在转录中解开局部双链；
B、图示R环由DNA单链与DNA﹣RNA杂交链共同构成，含A、T、C、G，杂交链的嘌呤（A+G）与嘧啶（U+C）在互补配对中数量相等，B错误；
C、DNA复制为半保留复制，含32P的链仅有2条（原母链），总链数为16条，含31P的链占＝，C正确；
D、过程①②③分别为DNA复制，过程中均存在氢键的断裂和碱基互补配对，D正确。
故选：B。
50．下列有关计算中，不正确的是（ ）
A．用32P标记的噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代，具有放射性的噬菌体占总数为
B．某蛋白质分子中含有120个氨基酸，则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
C．某DNA片段有300个碱基对，其中一条链上A+T比例为40%：则复制三次该DNA片段时总共需要720个胞嘧啶脱氧核苷酸
D．用15N标记的精原细胞（含8条染色体）在含14N的培养基中培养，减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期含15N的染色体数分别是8和8
【答案】C
【解答】解：A、用32P标记的噬菌体在普通大肠杆菌内增殖3代，根据DNA半保留复制特点3＝，A正确；
B、若某蛋白质分子中含有120个氨基酸，则控制合成该蛋白质的基因中至少有120×6＝720个碱基；
C、某DNA片段有300个碱基对，根据碱基互补配对原则，且A＝T，C＝G＝30%，复制三次该DNA片段时总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸＝（43﹣1）×180＝1260个，C错误；
D、用15N标记的细胞（含3条染色体）在含14N的培养基中培养，由于DNA分子只复制一次，减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期含15N的染色体数分别是8和8，D正确。
故选：C。
51．下列有关生物科学史的研究过程的叙述中，正确的是（ ）
A．丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
B．辛格和尼科尔森通过对细胞膜的成分分析，提出了细胞膜的流动镶嵌模型
C．查哥夫证明了DNA分子中嘌呤等于嘧啶，从而提出嘌呤和嘧啶间的配对关系
D．梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记法和密度梯度离心法证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的
【答案】A
【解答】解：A、英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，A正确；
B、辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上，B错误；
C、查哥夫发现DNA分子中腺嘌呤的总数等于胸腺嘧啶的总数，但并未提出嘌呤和嘧啶间的配对关系；
D、N元素不具有放射性，D错误。
故选：A。
题型7．证明DNA半保留复制的实验（共4小题）
52．1958年，Meselsn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
【答案】B
【解答】解：A、15N没有放射性，可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的DNA，A错误；
B、在15N标记 DNA的实验中，得到的DNA带的位置有三种情况：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，B正确；
C、若将DNA解链为单链后离心，都是只有两条条带，C错误；
D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快，能在短时间内获得大量的子代，而不是因为它有环状质粒DNA。
故选：B。
53．下列“研究方法”与“教材对应实验”匹配错误的是（ ）
A．假说—演绎法——证明DNA半保留复制的实验
B．同位素标记法——赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验
C．建构模型法——沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型
D．“加法原理”——艾弗里的肺炎链球菌转化实验
【答案】D
【解答】解：A、证明DNA半保留复制采用的是假说—演绎法，再通过各种复制方式预测相应的结果，A正确；
B、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验通过35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，验证DNA是遗传物质，B正确；
C、沃森和克里克通过物理模型构建了DNA双螺旋结构，C正确；
D、艾弗里通过相应的酶去除S菌提取液的相应一种成分（如DNA，观察转化效果，D错误。
故选：D。
54．某兴趣小组将1个含有14N标记的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中培养1h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将提取的DNA解旋成单链，记录的离心后试管中DNA的位置及含量如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．图中结果无法直接证明DNA的半保留复制
B．DNA解旋成单链的原因是一条链中相邻核苷酸之间的化学键断裂
C．DNA复制过程中新合成的两条子链的碱基互补
D．DNA复制了3次，该细菌的细胞周期大约为20min
【答案】B
【解答】解：A、DNA全保留复制和半保留复制解旋成单链后离心结果是一样的，A正确；
B、DNA解旋成单链的原因是两条链之间的氢键断裂；
C、DNA复制遵循半保留复制，因此新合成的两条子链的碱基互补；
D、由于14N单链：15N单链＝1：7，原来有一个含14N的DNA，所以实际的比例应为3：14，共产生8个DNA，D正确。
故选：B。
55．下列关于科学史中研究方法和生物学实验方法的叙述，错误的是（ ）
A．孟德尔发现分离定律和自由组合定律——假说—演绎法
B．萨顿提出“基因在染色体上”的假说——完全归纳法
C．建立减数分裂中染色体变化模型——构建物理模型法
D．证明DNA分子半保留复制的实验——离心法
【答案】B
【解答】解：A、孟德尔通过假说—演绎法发现分离定律和自由组合定律；
B、萨顿通过研究蝗虫的减数分裂，属于不完全归纳法；
C、减数分裂模型中用橡皮泥等材料模拟染色体行为，C正确；
D、利用密度梯度离心技术可以在试管中分离开被不同氮元素标记的DNA，D正确。
故选：B。
题型8．基因与DNA的关系（共5小题）
56．染色体是遗传物质的主要载体，基因是控制生物性状的单位。科研人员发现，一条染色体上相邻的基因很少发生重组，叙述正确的是（ ）
A．哺乳动物染色体上的基因在其产生子代的过程中一定能传递给子代
B．染色体上的基因呈线性排列，基因在染色体上的距离决定了能否重组
C．减数分裂过程中染色体发生结构变异后，配子中仍可能含有全套遗传信息
D．染色体上的基因在生殖过程中均遵循孟德尔遗传定律，后代有一定分离比
【答案】C
【解答】解：A、体细胞基因无法直接传递，而且减数分裂时同源染色体分离可能导致部分基因未传递；
B、同一染色体上的基因不会发生重组，B错误；
C、染色体结构变异（如倒位，例如平衡易位携带者可能形成正常配子；
D、染色体上的基因若为连锁基因或性染色体基因，且重组可能破坏分离比。
故选：C。
57．如图为果蝇（2n＝8）体细胞中的两条染色体上部分基因及位置关系。下列相关叙述正确的是（ ）
A．萨顿等人测出了果蝇的上述基因在染色体上的相对位置
B．图中所示两条染色体上各个基因之间均互为非等位基因
C．在减数分裂Ⅰ的后期，上述基因不会位于细胞的同一极
D．白眼雄蝇与野生型杂交，可验证基因位于染色体上的假说
【答案】B
【解答】解：A、摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，萨顿只是提出基因在染色体上的假说；
B、等位基因是指位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，所以图中所示两条染色体上各个基因之间均互为非等位基因；
C、减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，相关基因有可能出现在同一极，基因可暂时共存；
D、摩尔根利用白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1雌雄均为红眼，F1雌雄交配，F7中红眼：白眼＝3：1，且白眼性状只在雄蝇中出现，仅白眼雄蝇与野生型杂交，D错误。
故选：B。
58．下列关于基因、DNA、染色体及其相互关系的叙述，错误的是（ ）
A．基因中的遗传信息蕴含在4种碱基的排列顺序中
B．基因都是具有遗传效应的DNA片段
C．DNA中的碱基对数目不等于其上所有基因中的碱基对数目之和
D．一对同源染色体的相同位置分布的是等位基因或相同基因
【答案】B
【解答】解：A、遗传信息是指基因中碱基排列顺序，A正确；
B、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，B错误；
C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，C正确；
D、位于一对同源染色体相同位置上的基因可以是等位基因也可以是相同基因、D和D。
故选：B。
59．下列对“基因通常是有遗传效应的DNA片段”这一观点的理解，错误的是（ ）
A．基因和DNA的组成单位都是脱氧核苷酸
B．DNA上所有基因的碱基对数目通常少于DNA的
C．细胞中的基因彻底水解后可得到6种小分子物质
D．DNA分子上可能会有多个基因
【答案】A
【解答】解：A、DNA的组成单位是脱氧核苷酸，因此基因的组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸；
B、基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此DNA上所有基因的碱基对数目通常少于DNA的；
C、细胞中的基因是有遗传效应的DNA片段、脱氧核糖和含氮碱基（A、T、C，共6种小分子物质；
D、基因通常是有遗传效应的DNA片段，不同的基因携带不同的遗传信息。
故选：A。
60．利用荧光标记技术得到果蝇一个初级精母细胞中部分基因在一对同源染色体上的相对位置图（一个黑点代表一个基因）。相关叙述错误的是（ ）
A．图中黑框框住的两个基因是一对等位基因
B．一条DNA链上可以含有多个不同的基因
C．X染色体上的所有基因的遗传均为伴性遗传
D．图示结果是基因位于染色体上的直接证据
【答案】A
【解答】解：A、等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，黑框框住的两个基因位于同一条染色体的两条姐妹染色单体的相同位置，也可能是相同基因；
B、基因通常是有遗传效应的DNA片段，也就意味着一条DNA链上可以含有多个不同的基因；
C、伴性遗传是指位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式，所以X染色体上的所有基因的遗传均为伴性遗传；
D、图示通过荧光标记技术展示了基因在染色体上的位置，D正确。
故选：A。题型1 肺炎链球菌转化实验
题型2 噬菌体侵染细菌实验
题型3 DNA是主要遗传物质
题型4 DNA的结构层次及特点
题型5 DNA分子的多样性和特异性
题型6 DNA分子的复制过程
题型7 证明DNA半保留复制的实验
题型8 基因与DNA的关系
时间
20世纪20年代
20世纪30年代
推测
①蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息；
②没有发现可能蕴含遗传信息的其他生物大分子。
↓
蛋白质是生物体的遗传物质
①DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。组成DNA的脱氧核苷酸有4种，每一种有一个特定的碱基；
②本可使人们意识到DNA的重要性。
↓
但由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位
项目
S型细菌
R型细菌
菌落
表面光滑
表面粗糙
菌体
有多糖类的荚膜
无多糖类的荚膜
有无毒性
有
无
组别
实验过程
结果分析
①
R型活细菌无毒性
②
S型活细菌有毒性
③
加热致死的S型细菌已失活，无毒性
④
R型细菌化为S型细菌，且致病性状可以遗传
项目
实验组别
一
二
实验过程
①标记大肠杆菌
含³S标记的培养基+未被标记的大肠杆菌→含⁵S标记的大肠杆菌
含³²P标记的培养基+未被标记的大肠杆菌→含³²P标记的大肠杆菌
②标记T2噬菌体
未被标记的T2噬菌体→侵染含³⁵S标记的大肠杆菌→含³⁵S标记的T2噬菌体
未被标记的T2噬菌体→侵染含³²P标记的大肠杆菌→含³²P标记的T2噬菌体
③T2噬菌体侵染大肠杆菌
含3⁵S标记的T2噬菌体+未被标记的大肠杆菌→混合培养(搅拌后离心)
含³²P标记的T2噬菌体+未被标记的大肠杆菌→混合培养(搅拌后离心)
实验结果
上清液的放射性很高，沉淀物的放射性很低
上清液的放射性很低，沉淀物的放射性很高
实验分析
T2噬菌体侵染大肠杆菌时，含³²P标记的DNA进入大肠杆菌体内，而含3⁵S标记的蛋白质外壳并未进入大肠杆菌体内
结论
直接证明：DNA是T2噬菌体的遗传物质。
间接证明：①DNA能够自我复制，使生物体前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；②DNA能控制蛋白质的生物合成，从而控制生物体的代谢和性状
生物类型
所含核酸
遗传物质
举例
细胞生物
真核生物
DNA和RNA
DNA
动物、植物、真菌
原核生物
细菌
非细胞生物
DNA病毒
仅有DNA
DNA
T2噬菌体、乙肝病毒
RNA病毒
仅有RNA
RNA
烟草花叶病毒、HIV
项目
体内转化实验
体外转化实验
实验者
格里菲思
艾弗里和他的同事
实验指标
观察小鼠的存活情况
观察培养基中的菌落种类
实验对照
R型细菌与S型细菌的致病性对照
S型细菌各成分作用的相互对照
实验结果
加热致死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌
实验结论
加热致死的S型细菌体内有转化因子
S型细菌的DNA是遗传物质
两个实验的联系
①都遵循实验设计的对照原则、单一变量原则；②所用材料相同，都是肺炎链球菌(R型和S型);③体内转化实验是基础，仅说明加热致死的S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA
项目
肺炎链球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
相同点
实验原则
都遵循了对照原则
实验结论
都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质
实验思路
设法使DNA和蛋白质分开，单独观察它们各自的作用
不同点
方法
酶解法：对S型细菌的细胞提取物分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理后，与R型细菌混合培养
同位素标记法：分别用放射性同位素³²P和³⁵S对T2噬菌体的DNA和蛋白质进行标记
结果检测
观察培养基中的菌落种类
检测上清液和沉淀物的放射性
实验组号
接种菌型
加入物质
①
R型肺炎链球菌
S型细菌的细胞提取物
不加酶
②
R型肺炎链球菌
蛋白酶
③
R型肺炎链球菌
RNA酶
④
R型肺炎链球菌
酯酶
⑤
R型肺炎链球菌
DNA酶
组别
A
B
C
D
注射溶液
该病毒核酸提取物和RNA酶
该病毒核酸提取物和DNA酶
该病毒核酸提取物
生理盐水
放射性
组别Ⅰ
组别Ⅱ
上清液
高
低
沉淀物
低
高