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高中生物必修二第3章《本章章末总结》教学设计-统编人教版
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章末总结1．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论是被加热致死的S型细菌中存在某种能将R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。2．艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的结论是DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。3．在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。4．证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。5．病毒的遗传物质是DNA或RNA，细胞生物的遗传物质是DNA。6．DNA分子的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。7．DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。8．每个双链DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个。9．DNA分子中碱基之间的配对严格遵循碱基互补配对原则，配对的碱基之间通过氢键连接。10．DNA分子复制时期：主要发生在细胞分裂前的间期。11．DNA复制的过程：解旋→合成子链→形成子代DNA。12．DNA复制的基本条件：模板(DNA分子的两条链)、原料(4种脱氧核苷酸)、能量(由ATP提供)、酶(解旋酶、DNA聚合酶等)。13．DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。14．DNA复制的意义：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。15．基因通常是有遗传效应的DNA片段。16．基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。17．基因是控制生物性状的结构和功能单位，特定的基因控制特定的性状。18．染色体是基因的主要载体，但不是唯一载体，基因还存在于线粒体和叶绿体的DNA上。19．DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。一、选择题(本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的)1．35S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性的原因( )A．含35S的噬菌体蛋白质外壳进入细菌中B．少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离C．含35S的噬菌体蛋白质外壳离心后沉淀在下部D．含35S的噬菌体蛋白质外壳和DNA一同进入细菌中答案 B解析 噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌中，A项错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，由于搅拌不充分，少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离，随细菌进入沉淀物中，从而使离心后的沉淀物中有少量放射性，B项正确；含35S的噬菌体蛋白质外壳离心后分布在上清液中，C项错误；含35S的噬菌体蛋白质外壳不进入细菌中，DNA能进入细菌中，D项错误。2．(2019·山东莱芜高三质量监测)下列有关噬菌体侵染细菌实验的说法，不正确的是( )A．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离B．该实验证明T2噬菌体的DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质C．在该实验中T2噬菌体的DNA发生了复制D．保温、搅拌和离心操作不当都会影响实验结果答案 B解析 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，A项正确；该实验证明T2噬菌体的DNA是遗传物质，但没有证明蛋白质不是遗传物质，B项错误；在该实验中T2噬菌体在宿主细胞中发生了增殖，T2噬菌体的DNA发生了复制，C项正确；保温时间过长，细菌会裂解，不充分搅拌和离心，噬菌体和细菌的分离不彻底，都会影响实验结果，D项正确。3．(2019·江苏扬州中学月考)赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列与此有关的叙述不正确的是( )A．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性B．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低C．本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D．本实验说明了DNA在亲子代之间的传递具有连续性答案 B解析 用32P标记T2噬菌体的DNA与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心，32P主要集中在沉淀物中，也可能有少量噬菌体未侵入到细菌中，导致上清液有少量放射性，A项正确；如果离心前混合时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放，会导致上清液中放射性升高，B项错误；在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，C项正确；噬菌体DNA注入到细菌内，会产生许多同样的子代噬菌体，说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性，D项正确。4．(2019·山东枣庄八中月考)下列有关DNA结构的叙述，正确的是( )A．DNA晶体的衍射图像等资料是DNA具有双螺旋结构的有力证据B．每条单链上游离磷酸基团有两个，位于链的两端C．单链上两个相邻碱基之间通过两个核糖、一个磷酸基团、一个磷酸二酯键连接D．某基因片段共有20个碱基对，则该基因片段的碱基排列顺序有420种答案 A解析 沃森和克里克正是受威尔金斯和富兰克林DNA晶体的衍射图谱的启发构建了DNA双螺旋结构模型，A项正确；DNA的每条单链上游离的磷酸基团有一个，位于链的一端，B项错误；单链上两个相邻碱基之间通过两个脱氧核糖(不是核糖)、一个磷酸基团、一个磷酸二酯键连接，C项错误；基因一条链上有20个碱基，每个碱基位点有4种可能，所以最多有420种排列顺序，D项错误。5．一个用15N标记的DNA分子，在不含15N标记的培养液中经过n次复制后，后代中不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为( )A．2n∶2 B．(2n－2)∶2C．2n∶0 D．2n－1∶2答案 B解析 DNA复制方式为半保留复制，1个DNA分子经过n次复制得到2n个DNA分子，其中有2个DNA分子含有15N，所以后代中不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为(2n－2)∶2。6．(2019·河北冀州中学期末)已知DNA分子中，碱基对A与T之间形成两个氢键，C与G之间形成三个氢键。在一个双链DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个。则该DNA片段中含有游离的磷酸基团的数目和氢键的数目依次为( )A．200个和400个 B．44个和510个C．2个和400个 D．2个和510个答案 D解析 每个链状DNA分子中含有游离的磷酸基团的数目均为2个；由于DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个，则胸腺嘧啶有90个，胞嘧啶和鸟嘌呤各有110个，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键共有180个，胞嘧啶和鸟嘌呤之间的氢键共有330个，故DNA分子中氢键的个数为510个。7．(2019·山东新泰一中期中)在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占( )A．12%和34% B．21%和24%C．34%和12% D．58%和30%答案 C解析 因为腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%，由于A＝T，则A＝T＝21%，G＝C＝29%。设这条DNA分子的碱基数量是2a，则第一条链上胞嘧啶数量设为C1，第二条链上胞嘧啶的数量为C2，则eq \f(C1＋C2,2a)＝29%，又由已知C1＝24%a，则eq \f(C2,a)＝34%，也就是另外一条链上胞嘧啶的含量是34%；设第一条链上的胸腺嘧啶的数量是T1，即T1＝30%a，第二条链上胸腺嘧啶的数目是T2，则eq \f(T1＋T2,2a)＝21%，eq \f(T2,a)＝12%，故选C。8．某一个双链DNA分子中腺嘌呤为200个，复制n次后消耗周围环境中腺嘌呤脱氧核苷酸共3 000个，则该DNA分子已经复制了几次(第几代)( )A．三次(第四代) B．四次(第五代)C．五次(第六代) D．六次(第七代)答案 B解析 设该DNA分子复制了n次，则3 000＝200×(2n－1)，所以n＝4。二、选择题(本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确)9．在一个双链DNA分子中，脱氧核苷酸数为a，腺嘌呤碱基数为b，则下列有关说法正确的是( )A．鸟嘌呤的数量为a－bB．碱基总数＝磷酸数＝aC．两条链中A＋T的数量为2bD．碱基之间的氢键数为eq \f(3,2)a－b答案 BCD解析 1分子脱氧核糖核苷酸由1分子磷酸、1分子碱基和1分子脱氧核糖组成，因此DNA分子中脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝a，B项正确；由于双链DNA分子中A＝T＝b，所以A＋T＝2b，G＝C＝eq \f(1,2)(a－2b)＝eq \f(1,2)a－b，A项错误，C项正确；由于在碱基对中，A与T之间的氢键是2个，G与C之间的氢键是3个，所以该DNA分子中氢键的总数是2b＋3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)a－b))＝eq \f(3,2)a－b，D项正确。10．DNA分子中碱基A与T配对，C与G配对，下列对双链DNA分子中eq \f(A＋T,C＋G)的叙述正确的是( )A．不同的生物该比值可能会相同B．如果一条链中该比值为m，则互补链中该比值为mC．不同生物该比值越接近，亲缘关系越近D．同一生物个体不同细胞中核DNA分子的该比值不同答案 AB解析 DNA分子中，A＝T，C＝G，但A＋T与C＋G不一定相等，因此不同的生物该比值可能会相同，A项正确；如果DNA分子中的一条单链中eq \f(A1＋T1,C1＋G1)＝m，则互补链中eq \f(A2＋T2,C2＋G2)＝eq \f(T1＋A1,G1＋C1)＝m，B项正确；不同生物该比值拉近，只说明碱基含量情况，并不能说明不同生物的DNA中碱基排列顺序是否接近，所以亲缘关系无法确定，C项错误；同一生物个体不同细胞中的DNA分子相同，所以该比值相同，D项错误。11．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，该DNA分子中有胞嘧啶60个。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是( )A．含有14N的DNA分子占100%B．复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C．含15N的脱氧核苷酸链占总链数的1/16D．子代DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比是2∶3答案 AC解析 含15N标记的DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，得到24＝16(个)DNA分子，由DNA分子的半保留复制，可知其中含14N的DNA分子占100%，含15N的脱氧核苷酸链有2条，占总链数的1/16，A、C项正确；根据已知条件，可知每个DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸(100×2－60×2)÷2＝40(个)，则复制过程中需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为40×(24－1)＝600(个)，B项错误；每个双链DNA分子中的嘌呤数和嘧啶数相等，两者之比是1∶1，D项错误。12.某基因含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%，若该DNA分子用含15N标记的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到结果如图甲；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到结果如图乙。下列有关分析正确的是( )A．X层全部是仅含14N的DNA分子B．W层中含15N标记的胞嘧啶脱氧核苷酸有6 300个C．X层中含有的氢键数是Y层的1/3D．W层与Z层的脱氧核苷酸数之比为7∶1答案 CD解析 DNA分子的复制方式为半保留复制，DNA分子用含15N标记的脱氧核苷酸为原料复制3次，产生的8个DNA分子中均含15N标记，A错误；在含有3 000个碱基的DNA分子中，腺嘌呤占35%，因此胞嘧啶占15%，共有3 000×15%＝450(个)，所以W层中含15N标记的胞嘧啶脱氧核苷酸数为450×(23－1)＝3 150(个)，B错误；在DNA分子中，碱基之间通过氢键相连，DNA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，2个DNA分子同时含14N和15N，6个DNA分子只含15N，所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3，C正确；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含有16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条，所以W层与Z层的脱氧核苷酸数之比为14∶2＝7∶1，D正确。三、非选择题13．下面图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题：(1)从图甲可看出DNA的复制方式是______________。(2)图甲中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是________酶，B是____________酶。(3)图甲过程在绿色植物幼叶细胞中进行的场所有__________、__________、__________。(4)图乙中，7是______________________。DNA的基本骨架由__________________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过__________连接成碱基对，并且遵循________________原则。(5)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是________。(6)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对，将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次，则子代DNA分子的相对分子质量比原来增加________。(7)若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的________。答案 (1)半保留复制 (2)解旋 DNA聚合 (3)细胞核 叶绿体 线粒体 (4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对 (5)eq \f(1,150) (6)100 (7)eq \f(1,2)解析 (1)分析图甲可知，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链，DNA的复制方式是半保留复制。(2)分析题图可知，A酶的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，因此是解旋酶，B酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，是DNA聚合酶。(3)绿色植物幼叶细胞的DNA存在于细胞核、线粒体、叶绿体中，因此DNA复制的场所是细胞核、线粒体、叶绿体。(4)图乙中，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，DNA中的磷酸和脱氧核糖交替排列形成DNA的基本骨架，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。(5)用32P标记的1个噬菌体侵染大肠杆菌，根据DNA分子半保留复制的特点，则新形成的300个噬菌体中，有2个含32P，即含有32P的噬菌体占总数的eq \f(1,150)。(6)亲代DNA分子含有100个碱基对，将这个DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，形成的DNA分子一条链含有31P、另一条链含有32P，因此相对分子质量增加了100×32＋100×31－100×31×2＝100。(7)DNA在复制时，一条链上的碱基发生突变，另一条链上的碱基不发生突变，以发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是异常的，以没有发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是正常的，因此不论复制多少次，发生差错的DNA分子总是占DNA分子总数的eq \f(1,2)。14．请回答下列有关双链DNA分子中含氮碱基的问题：(1)若双链DNA中A占20%，则G占____________。(2)若双链DNA中A占20%，且一条链中的A占20%，则此链中C所占比例的最大值是______。(3)一条链中eq \f(A＋C,T＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。(4)一条链中eq \f(A＋T,C＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G有____________个。答案 (1)30% (2)60% (3)2.5 (4)0.4 (5)1.5P解析 (1)由双链DNA分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：A＋G＝50%，因而G占30%。(2)由双链DNA分子中A占20%可知：该DNA分子中(A＋T)占40%，(C＋G)占60%，对任意一条链而言，某种碱基所占比例的最大值即该对碱基所占的比例，因而，C最多占该链的60%。(3)由双链DNA中，一条链中的eq \f(A＋C,T＋G)与另一条链中的该比值互为倒数可知，其互补链中的eq \f(A＋C,T＋G)＝eq \f(1,0.4)＝2.5。(4)由于双链DNA及任意一条链中的eq \f(A＋T,C＋G)为一定值，可知其互补链中的eq \f(A＋T,C＋G)＝0.4。(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则DNA分子的总碱基数为eq \f(P,20%)＝5P(个)，而由双链DNA分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：G占总碱基数的50%－20%＝30%，则G有5P×30%＝1.5P(个)。15．(2019·湖南长郡中学月考改编)如图为课堂上某小组用模型模拟的噬菌体侵染细菌实验的过程。请回答下列问题： (1)正确的侵染过程是(用字母和箭头表示)___________________________________________。(2)DNA复制发生在图中________→________过程之间，原料由________提供。(3)以32P标记的噬菌体为例，搅拌和离心应在图中____→____过程之间进行，如果在之前或之后搅拌离心，可能发生的不正常现象是___________________________________________。(4)以35S标记的噬菌体为例，如果搅拌不充分，可能造成的结果是_____________________。(5)如果在一组实验中同时标记①②，能否证明DNA是遗传物质？为什么？___________。答案 (1)(a→)d→e→b→f→c(→a) (2)e b 细菌 (3)e f 上清液中具有较强的放射性 (4)上清液和沉淀物中都出现放射性 (5)不能。因为同时标记①和②会造成上清液和沉淀物中都有放射性，无法判断遗传物质的成分解析 (1)噬菌体侵染细菌的过程为吸附(d)→注入(e)→合成(b)→装配(f)→释放(c)。(2)分析题图可知，DNA复制发生在噬菌体将DNA分子注入细菌以后，至b时产生了子代噬菌体的DNA，原料由细菌提供。(3)32P标记的是噬菌体的DNA，搅拌和离心必须在注入之后、新的噬菌体释放之前进行，以确保放射性只在沉淀物中。(4)35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，如果搅拌不充分，吸附在细菌上的蛋白质外壳将与细菌一起存在于沉淀物中，使沉淀物中出现放射性。(5)若同时标记DNA和蛋白质，则在上清液和沉淀物中都会出现放射性，这样就无法判断遗传物质是DNA还是蛋白质。
章末总结1．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论是被加热致死的S型细菌中存在某种能将R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。2．艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的结论是DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。3．在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。4．证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。5．病毒的遗传物质是DNA或RNA，细胞生物的遗传物质是DNA。6．DNA分子的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。7．DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。8．每个双链DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个。9．DNA分子中碱基之间的配对严格遵循碱基互补配对原则，配对的碱基之间通过氢键连接。10．DNA分子复制时期：主要发生在细胞分裂前的间期。11．DNA复制的过程：解旋→合成子链→形成子代DNA。12．DNA复制的基本条件：模板(DNA分子的两条链)、原料(4种脱氧核苷酸)、能量(由ATP提供)、酶(解旋酶、DNA聚合酶等)。13．DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。14．DNA复制的意义：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。15．基因通常是有遗传效应的DNA片段。16．基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。17．基因是控制生物性状的结构和功能单位，特定的基因控制特定的性状。18．染色体是基因的主要载体，但不是唯一载体，基因还存在于线粒体和叶绿体的DNA上。19．DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。一、选择题(本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的)1．35S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性的原因( )A．含35S的噬菌体蛋白质外壳进入细菌中B．少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离C．含35S的噬菌体蛋白质外壳离心后沉淀在下部D．含35S的噬菌体蛋白质外壳和DNA一同进入细菌中答案 B解析 噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌中，A项错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，由于搅拌不充分，少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离，随细菌进入沉淀物中，从而使离心后的沉淀物中有少量放射性，B项正确；含35S的噬菌体蛋白质外壳离心后分布在上清液中，C项错误；含35S的噬菌体蛋白质外壳不进入细菌中，DNA能进入细菌中，D项错误。2．(2019·山东莱芜高三质量监测)下列有关噬菌体侵染细菌实验的说法，不正确的是( )A．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离B．该实验证明T2噬菌体的DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质C．在该实验中T2噬菌体的DNA发生了复制D．保温、搅拌和离心操作不当都会影响实验结果答案 B解析 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，A项正确；该实验证明T2噬菌体的DNA是遗传物质，但没有证明蛋白质不是遗传物质，B项错误；在该实验中T2噬菌体在宿主细胞中发生了增殖，T2噬菌体的DNA发生了复制，C项正确；保温时间过长，细菌会裂解，不充分搅拌和离心，噬菌体和细菌的分离不彻底，都会影响实验结果，D项正确。3．(2019·江苏扬州中学月考)赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列与此有关的叙述不正确的是( )A．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性B．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低C．本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D．本实验说明了DNA在亲子代之间的传递具有连续性答案 B解析 用32P标记T2噬菌体的DNA与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心，32P主要集中在沉淀物中，也可能有少量噬菌体未侵入到细菌中，导致上清液有少量放射性，A项正确；如果离心前混合时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放，会导致上清液中放射性升高，B项错误；在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，C项正确；噬菌体DNA注入到细菌内，会产生许多同样的子代噬菌体，说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性，D项正确。4．(2019·山东枣庄八中月考)下列有关DNA结构的叙述，正确的是( )A．DNA晶体的衍射图像等资料是DNA具有双螺旋结构的有力证据B．每条单链上游离磷酸基团有两个，位于链的两端C．单链上两个相邻碱基之间通过两个核糖、一个磷酸基团、一个磷酸二酯键连接D．某基因片段共有20个碱基对，则该基因片段的碱基排列顺序有420种答案 A解析 沃森和克里克正是受威尔金斯和富兰克林DNA晶体的衍射图谱的启发构建了DNA双螺旋结构模型，A项正确；DNA的每条单链上游离的磷酸基团有一个，位于链的一端，B项错误；单链上两个相邻碱基之间通过两个脱氧核糖(不是核糖)、一个磷酸基团、一个磷酸二酯键连接，C项错误；基因一条链上有20个碱基，每个碱基位点有4种可能，所以最多有420种排列顺序，D项错误。5．一个用15N标记的DNA分子，在不含15N标记的培养液中经过n次复制后，后代中不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为( )A．2n∶2 B．(2n－2)∶2C．2n∶0 D．2n－1∶2答案 B解析 DNA复制方式为半保留复制，1个DNA分子经过n次复制得到2n个DNA分子，其中有2个DNA分子含有15N，所以后代中不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为(2n－2)∶2。6．(2019·河北冀州中学期末)已知DNA分子中，碱基对A与T之间形成两个氢键，C与G之间形成三个氢键。在一个双链DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个。则该DNA片段中含有游离的磷酸基团的数目和氢键的数目依次为( )A．200个和400个 B．44个和510个C．2个和400个 D．2个和510个答案 D解析 每个链状DNA分子中含有游离的磷酸基团的数目均为2个；由于DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个，则胸腺嘧啶有90个，胞嘧啶和鸟嘌呤各有110个，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键共有180个，胞嘧啶和鸟嘌呤之间的氢键共有330个，故DNA分子中氢键的个数为510个。7．(2019·山东新泰一中期中)在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占( )A．12%和34% B．21%和24%C．34%和12% D．58%和30%答案 C解析 因为腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%，由于A＝T，则A＝T＝21%，G＝C＝29%。设这条DNA分子的碱基数量是2a，则第一条链上胞嘧啶数量设为C1，第二条链上胞嘧啶的数量为C2，则eq \f(C1＋C2,2a)＝29%，又由已知C1＝24%a，则eq \f(C2,a)＝34%，也就是另外一条链上胞嘧啶的含量是34%；设第一条链上的胸腺嘧啶的数量是T1，即T1＝30%a，第二条链上胸腺嘧啶的数目是T2，则eq \f(T1＋T2,2a)＝21%，eq \f(T2,a)＝12%，故选C。8．某一个双链DNA分子中腺嘌呤为200个，复制n次后消耗周围环境中腺嘌呤脱氧核苷酸共3 000个，则该DNA分子已经复制了几次(第几代)( )A．三次(第四代) B．四次(第五代)C．五次(第六代) D．六次(第七代)答案 B解析 设该DNA分子复制了n次，则3 000＝200×(2n－1)，所以n＝4。二、选择题(本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确)9．在一个双链DNA分子中，脱氧核苷酸数为a，腺嘌呤碱基数为b，则下列有关说法正确的是( )A．鸟嘌呤的数量为a－bB．碱基总数＝磷酸数＝aC．两条链中A＋T的数量为2bD．碱基之间的氢键数为eq \f(3,2)a－b答案 BCD解析 1分子脱氧核糖核苷酸由1分子磷酸、1分子碱基和1分子脱氧核糖组成，因此DNA分子中脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝a，B项正确；由于双链DNA分子中A＝T＝b，所以A＋T＝2b，G＝C＝eq \f(1,2)(a－2b)＝eq \f(1,2)a－b，A项错误，C项正确；由于在碱基对中，A与T之间的氢键是2个，G与C之间的氢键是3个，所以该DNA分子中氢键的总数是2b＋3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)a－b))＝eq \f(3,2)a－b，D项正确。10．DNA分子中碱基A与T配对，C与G配对，下列对双链DNA分子中eq \f(A＋T,C＋G)的叙述正确的是( )A．不同的生物该比值可能会相同B．如果一条链中该比值为m，则互补链中该比值为mC．不同生物该比值越接近，亲缘关系越近D．同一生物个体不同细胞中核DNA分子的该比值不同答案 AB解析 DNA分子中，A＝T，C＝G，但A＋T与C＋G不一定相等，因此不同的生物该比值可能会相同，A项正确；如果DNA分子中的一条单链中eq \f(A1＋T1,C1＋G1)＝m，则互补链中eq \f(A2＋T2,C2＋G2)＝eq \f(T1＋A1,G1＋C1)＝m，B项正确；不同生物该比值拉近，只说明碱基含量情况，并不能说明不同生物的DNA中碱基排列顺序是否接近，所以亲缘关系无法确定，C项错误；同一生物个体不同细胞中的DNA分子相同，所以该比值相同，D项错误。11．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，该DNA分子中有胞嘧啶60个。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是( )A．含有14N的DNA分子占100%B．复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个C．含15N的脱氧核苷酸链占总链数的1/16D．子代DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比是2∶3答案 AC解析 含15N标记的DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，得到24＝16(个)DNA分子，由DNA分子的半保留复制，可知其中含14N的DNA分子占100%，含15N的脱氧核苷酸链有2条，占总链数的1/16，A、C项正确；根据已知条件，可知每个DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸(100×2－60×2)÷2＝40(个)，则复制过程中需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为40×(24－1)＝600(个)，B项错误；每个双链DNA分子中的嘌呤数和嘧啶数相等，两者之比是1∶1，D项错误。12.某基因含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%，若该DNA分子用含15N标记的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到结果如图甲；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到结果如图乙。下列有关分析正确的是( )A．X层全部是仅含14N的DNA分子B．W层中含15N标记的胞嘧啶脱氧核苷酸有6 300个C．X层中含有的氢键数是Y层的1/3D．W层与Z层的脱氧核苷酸数之比为7∶1答案 CD解析 DNA分子的复制方式为半保留复制，DNA分子用含15N标记的脱氧核苷酸为原料复制3次，产生的8个DNA分子中均含15N标记，A错误；在含有3 000个碱基的DNA分子中，腺嘌呤占35%，因此胞嘧啶占15%，共有3 000×15%＝450(个)，所以W层中含15N标记的胞嘧啶脱氧核苷酸数为450×(23－1)＝3 150(个)，B错误；在DNA分子中，碱基之间通过氢键相连，DNA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，2个DNA分子同时含14N和15N，6个DNA分子只含15N，所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3，C正确；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含有16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条，所以W层与Z层的脱氧核苷酸数之比为14∶2＝7∶1，D正确。三、非选择题13．下面图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题：(1)从图甲可看出DNA的复制方式是______________。(2)图甲中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是________酶，B是____________酶。(3)图甲过程在绿色植物幼叶细胞中进行的场所有__________、__________、__________。(4)图乙中，7是______________________。DNA的基本骨架由__________________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过__________连接成碱基对，并且遵循________________原则。(5)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是________。(6)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对，将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次，则子代DNA分子的相对分子质量比原来增加________。(7)若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的________。答案 (1)半保留复制 (2)解旋 DNA聚合 (3)细胞核 叶绿体 线粒体 (4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对 (5)eq \f(1,150) (6)100 (7)eq \f(1,2)解析 (1)分析图甲可知，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链，DNA的复制方式是半保留复制。(2)分析题图可知，A酶的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，因此是解旋酶，B酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，是DNA聚合酶。(3)绿色植物幼叶细胞的DNA存在于细胞核、线粒体、叶绿体中，因此DNA复制的场所是细胞核、线粒体、叶绿体。(4)图乙中，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，DNA中的磷酸和脱氧核糖交替排列形成DNA的基本骨架，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。(5)用32P标记的1个噬菌体侵染大肠杆菌，根据DNA分子半保留复制的特点，则新形成的300个噬菌体中，有2个含32P，即含有32P的噬菌体占总数的eq \f(1,150)。(6)亲代DNA分子含有100个碱基对，将这个DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，形成的DNA分子一条链含有31P、另一条链含有32P，因此相对分子质量增加了100×32＋100×31－100×31×2＝100。(7)DNA在复制时，一条链上的碱基发生突变，另一条链上的碱基不发生突变，以发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是异常的，以没有发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是正常的，因此不论复制多少次，发生差错的DNA分子总是占DNA分子总数的eq \f(1,2)。14．请回答下列有关双链DNA分子中含氮碱基的问题：(1)若双链DNA中A占20%，则G占____________。(2)若双链DNA中A占20%，且一条链中的A占20%，则此链中C所占比例的最大值是______。(3)一条链中eq \f(A＋C,T＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。(4)一条链中eq \f(A＋T,C＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G有____________个。答案 (1)30% (2)60% (3)2.5 (4)0.4 (5)1.5P解析 (1)由双链DNA分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：A＋G＝50%，因而G占30%。(2)由双链DNA分子中A占20%可知：该DNA分子中(A＋T)占40%，(C＋G)占60%，对任意一条链而言，某种碱基所占比例的最大值即该对碱基所占的比例，因而，C最多占该链的60%。(3)由双链DNA中，一条链中的eq \f(A＋C,T＋G)与另一条链中的该比值互为倒数可知，其互补链中的eq \f(A＋C,T＋G)＝eq \f(1,0.4)＝2.5。(4)由于双链DNA及任意一条链中的eq \f(A＋T,C＋G)为一定值，可知其互补链中的eq \f(A＋T,C＋G)＝0.4。(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则DNA分子的总碱基数为eq \f(P,20%)＝5P(个)，而由双链DNA分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：G占总碱基数的50%－20%＝30%，则G有5P×30%＝1.5P(个)。15．(2019·湖南长郡中学月考改编)如图为课堂上某小组用模型模拟的噬菌体侵染细菌实验的过程。请回答下列问题： (1)正确的侵染过程是(用字母和箭头表示)___________________________________________。(2)DNA复制发生在图中________→________过程之间，原料由________提供。(3)以32P标记的噬菌体为例，搅拌和离心应在图中____→____过程之间进行，如果在之前或之后搅拌离心，可能发生的不正常现象是___________________________________________。(4)以35S标记的噬菌体为例，如果搅拌不充分，可能造成的结果是_____________________。(5)如果在一组实验中同时标记①②，能否证明DNA是遗传物质？为什么？___________。答案 (1)(a→)d→e→b→f→c(→a) (2)e b 细菌 (3)e f 上清液中具有较强的放射性 (4)上清液和沉淀物中都出现放射性 (5)不能。因为同时标记①和②会造成上清液和沉淀物中都有放射性，无法判断遗传物质的成分解析 (1)噬菌体侵染细菌的过程为吸附(d)→注入(e)→合成(b)→装配(f)→释放(c)。(2)分析题图可知，DNA复制发生在噬菌体将DNA分子注入细菌以后，至b时产生了子代噬菌体的DNA，原料由细菌提供。(3)32P标记的是噬菌体的DNA，搅拌和离心必须在注入之后、新的噬菌体释放之前进行，以确保放射性只在沉淀物中。(4)35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，如果搅拌不充分，吸附在细菌上的蛋白质外壳将与细菌一起存在于沉淀物中，使沉淀物中出现放射性。(5)若同时标记DNA和蛋白质，则在上清液和沉淀物中都会出现放射性，这样就无法判断遗传物质是DNA还是蛋白质。
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