第3章 基因的本质章末检测--2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修二（word版含解析）

人教版高一生物必修二章末检测
第3章 基因的本质
一、选择题(本题共20小题，每小题2分；共40分。每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的)
1、下列对遗传物质探索历程的叙述,错误的是 ( )
A.因氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息,人们最初认为遗传物质是蛋白质
B.格里菲思的实验证明了S型细菌的DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子
C.艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明:亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的
D.T2噬菌体感染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入细菌细胞,噬菌体的蛋白质外壳留在大肠杆菌细胞外
2、研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋；结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合，并随着子链的延伸而在DNA单链上移动。下列叙述正确的是( )
A．rep蛋白能使A与C、T与G之间的氢键断裂
B．低温处理DNA分子也可以使DNA双链解旋
C．DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点
D．结合蛋白与DNA单链结合不利于DNA新链的形成
3、下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，有关叙述正确的是(　　)
A．被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的
B．培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量
C．培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量
D．搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量
4、1944年艾弗里等人利用肺炎双球菌的转化实验,证明了在不同肺炎双球菌之间传递的转化因素是DNA。该实验的证据之一来自酶降解实验。对S型菌分别进行如下处理:①利用脱氧核糖核酸酶降解DNA成分;②利用核糖核酸酶降解RNA成分;③利用蛋白酶降解蛋白质组分。然后分别与R型菌混合培养,检测R型菌转化为S型菌的能力。结果发现,RNA和蛋白质发生降解后菌株的转化能力不受影响,而脱氧核糖核酸酶处理后的S型菌几乎完全丧失了转化R型菌的能力。下列说法错误的是 (　　)
A.该实验自变量是对S型菌分别进行的①②③处理
B.该实验中R型菌转化为S型菌的原理是遗传物质的重新组合
C.该实验证明DNA是不同肺炎双球菌之间传递的转化因素
D.加热致死的S型菌转化R型菌的情况与①相同
5、如图表示“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的过程,图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌,分别来自锥形瓶和试管。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.图中锥形瓶内的培养液要加入含32P的无机盐来培养大肠杆菌
B.若亲代噬菌体的DNA中含有腺嘌呤30个,该DNA分子复制3次需胸腺嘧啶240个
C.试管上清液中出现少量放射性的原因可能是少量亲代噬菌体未侵染大肠杆菌
D.子代噬菌体均能够检测到放射性
6、下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是 (　　)
A.DNA分子单链中相邻的碱基A和T通过两个氢键相连
B.DNA分子的多样性是由碱基种类的多样性决定的
C.一个双链DNA分子片段含有两个游离的磷酸基团
D.如果DNA中一条链上某位点的碱基是A,则其互补链上对应的碱基可能是T或U
7、下图为某同学在学习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：“有三处错误，其中核糖需改为脱氧核糖”
D．丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图是正确的”
8、为研究牛蛙细胞(2N=26)有丝分裂和减数分裂的特点,将牛蛙的甲、乙两个精原细胞置于含32P的培养液中培养,若甲细胞连续进行两次有丝分裂、乙细胞进行减数分裂,则下列分析错误的是 (　　)
A.甲分裂中期与乙第一次分裂中期细胞DNA数量相同
B.乙产生的4个精子所含32P标记的DNA单链数相同
C.甲第二次分裂后期细胞中含有32P的染色体有26条
D.乙第二次分裂后期细胞中含有32P的染色体有26条
9、如图为紫色百合某条染色体上的M基因示意图。下列有关说法不正确的是 (　　)
A.基因是有遗传效应的DNA片段,具有多样性
B.该DNA分子中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键相连接
C.该M基因的特异性由基因基本骨架的结构与长度决定
D.M基因中嘌呤数等于嘧啶数
10、下图表示DNA结构的片段,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.双螺旋结构使DNA具有较强的特异性
B.DNA单链上相邻碱基之间以氢键连接
C.④结构的排列顺序代表了一定的遗传信息
D.⑤处的氢键有两个
11、如图是两个脱氧核苷酸的模型,其中圆代表磷酸,五边形代表脱氧核糖,矩形代表含氮碱基。下列有关制作DNA分子双螺旋结构模型的说法中(曲别针代表化学键),正确的是 (　　)
A.矩形可能代表A、G、C、U 4种含氮碱基
B.两个圆可用曲别针连接,以表示DNA的侧链
C.曲别针应连接在一个脱氧核苷酸的五边形和另一个脱氧核苷酸的圆上
D.如果两个脱氧核苷酸分别位于DNA的两条链中,则两个模型的方向应相同
12、下列有关DNA复制过程的叙述,正确的顺序是 (　　)
①互补碱基对之间氢键断裂　②互补碱基对之间氢键合成　③DNA在解旋酶的作用下解旋　④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对　⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A.①③④②⑤ B.③①⑤④②
C.③①④②⑤ D.①④②⑤③
13、大肠杆菌拟核含有一个环状DNA分子,细胞分裂前先进行DNA的复制。据图分析,下列说法错误的是 (　　)
A.上述过程需要解旋酶、DNA聚合酶的参与
B.把只含14N的甲放在含15N的培养液中复制三次,子代中不含14N的DNA占75%
C.若甲总碱基数为a,含有p个腺嘌呤,则鸟嘌呤的数目为a/2-p
D.上述过程提高复制效率的方式主要依靠两个起点同时进行复制
14、噬菌体ΦX174的遗传物质是单链环状DNA分子(正链)。感染宿主细胞时,首先合成其互补的负链,形成闭合的双链DNA分子,之后正链发生断裂,产生3'-OH,再以此为引物,以未断裂的负链为模板,在DNA聚合酶的作用下使3'-OH端不断延伸。延伸出的长链可切割、环化产生很多拷贝的环化正链,进而与噬菌体的蛋白质颗粒组装产生子代噬菌体。其部分过程如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.噬菌体ΦX174中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量相等
B.以正链为模板合成双链DNA分子时需要解旋酶参与
C.噬菌体ΦX174的DNA复制方式可称做半保留复制
D.该过程表明可以只以一条链为模板进行DNA的合成
15、含50个碱基对的DNA分子片段的两条链分别为a链和b链,其中a链中(T+A)/(G+C)=2/3;将该DNA分子片段用15N标记,然后在含有14N的培养基中连续复制4次,则下列有关说法正确的是 (　　)
A.该DNA片段中含有腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为40
B.子代DNA中含15N的DNA单链的比例为1/16
C.子代DNA中含14N的DNA分子的比例为7/8
D.该DNA片段的b链中(G+C)/(T+A)的值为2/3
16、一个T2噬菌体的DNA双链被32P标记,其侵染被35S标记的大肠杆菌后释放出N个子代噬菌体。下列叙述中正确的是 (　　)
A.将T2噬菌体培养在含32P标记的脱氧核苷酸的培养基中,即可标记其DNA
B.T2噬菌体侵染肺炎双球菌也可释放出DNA被32P标记的子代噬菌体
C.N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记,子代噬菌体的DNA中均不含32P
D.有2个子代噬菌体的DNA被32P标记,可表明DNA复制方式为半保留复制
17、研究人员将含14N—DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA热变性处理，即解开双螺旋，变成单链；然后进行密度梯度离心，管中出现的两种条带分别对应下图中的两个峰，则大肠杆菌的细胞周期为(　　)
A．4 h B．6 h
C．8 h D．12 h
18、物质X与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似,可与碱基A配对。当染色体上的DNA两条脱氧核苷酸链均含有X时,经染料Y染色显浅色,其余均显深色。现有果蝇某体细胞1个,置于含物质X的培养液中连续分裂2次,得到4个子细胞。若对这些细胞的染色体进行上述染色,则下列可能出现的现象是 (　　)
A.4个细胞的染色体均为8条浅色
B.4个细胞的染色体均为4条浅色、4条深色
C.1个细胞的染色体均为浅色,3个细胞的染色体均为深色
D.1个细胞的染色体均为深色,3个细胞的染色体均为浅色
19、下列有关DNA复制的叙述,正确的是 (　　)
A.DNA复制发生于细胞分裂的前期
B.复制过程遵循碱基互补配对原则,即A与U配对、G与C配对
C.DNA复制过程是先完全解旋后开始碱基配对形成子链
D.真核细胞内DNA的复制可以发生在细胞核和细胞质中
20、DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的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,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的部位,仍然是两条单链(如图)。下列叙述错误的是 (　　)
A.杂合双链区存在A和T、G和C配对的现象
B.DNA分子杂交游离区的形成是因为该区域碱基的种类不同
C.形成杂合双链区的部位越多,说明两种生物的亲缘关系越近
D.若把甲中a2和b1两条单链结合在一起,也会出现乙中游离单链和杂合双链的现象
二、非选择题:本题包括5小题,共60分。
21、(10分)将蚕豆幼苗放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(即3H-T,胸腺嘧啶脱氧核苷酸的组成成分)的培养基中培养一段时间,让3H掺入DNA中,从而使染色体带有放射性,培养过程如图甲。随后,将幼苗转到普通培养基(1H-T)中培养一段时间,图乙是跟踪检测根尖细胞部分染色体某时期变化图。请据图回答有关问题:
(1)完成图甲的培养过程,核DNA至少经过 次复制。若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,则复制3次需要 个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)在细胞分裂过程中,图乙的B过程发生的时期是 ;此过程产生的两条染色体中,含3H的DNA单链占全部单链的比值为 。
(3)图乙中 (填“A”或“B”)阶段发生DNA的半保留复制,出现相应实验结果的原因是 。
22、（14分）图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙)，请据图回答下列问题：
(1)图甲为DNA的结构示意图，其基本骨架由________和________(填序号)交替排列构成，④为______________________。
(2)从图乙可看出，该过程是从________个起点开始复制的，从而________复制速率；图中所示的酶为________酶；作用于图甲中的______(填序号)。
(3)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________。
(4)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，则一个子代DNA分子的相对分子质量比亲代的增加________。
(5)若图乙中亲代DNA分子在复制前，一条母链上的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________。
23、(14分)看图回答下列问题。
(1)填出图1中部分结构的名称:2 、5 。
(2)DNA分子的基本骨架是由 和 交替连接组成的。
(3)碱基通过 连接成碱基对。
(4)如果该DNA片段有200个碱基对,氢键共540个,则胞嘧啶脱氧核苷酸有 个,该DNA分子复制3次,需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸 个,复制过程中需要的条件有原料、模板、 和 (填酶的名称)。一个用15N标记的DNA分子,放在含14N的环境中培养,复制4次后,含有14N的DNA分子总数为 。
(5)①DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,在亲子鉴定、侦查罪犯等方面,该技术是目前最为可靠的鉴定手段,DNA指纹图谱显示的是 。
A.染色体 B.相同的脱氧核苷酸
C.核酸分子 D.DNA分子片段
②如图2为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图2所示。该小孩真正的生物学父亲是 。
(6)图3为不同生物或同一生物不同器官(细胞核)的DNA分子中A+T与C+G的比值情况,据图回答问题:①图示三种生物中的DNA分子,热稳定性最强的是 。(填名称)
②假设小麦DNA分子中=1.2,那么= 。
24、 (10分)下面的图中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)基因通常是______________________片段。
(2)图乙中，1是______________，2是______________，DNA分子的基本骨架由______________________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。
(3)DNA复制过程是________________________，图甲中A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的________(原料)连接成子链，则A是________酶，B是________________酶。
25、 (12分)含有32P或31P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA经密度梯度离心后得到结果如图。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①②③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：
(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0__________、G1________、G2________。
(2)培养基中需加入ATP，说明______________培养基中还需加入________。
(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带①__，条带②_________________________________。
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是_________________。
(5)DNA能够准确复制的原因： ___________________。
答案与解析
1.C解析：真核生物与原核生物的遗传物质都是DNA,①正确,②错误;细胞核中的遗传物质是DNA,③正确;真核生物的DNA主要分布在细胞核中,少量分布在线粒体和叶绿体中,④错误;新型冠状病毒含有的核酸是RNA,不含DNA,所以新型冠状病毒的遗传物质是RNA,⑤错误;T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,因此T2噬菌体的遗传物质是DNA,⑥错误,故选C。
2、C
解析：因为rep蛋白可以将DNA双链解旋，则rep蛋白应为解旋酶，能破坏氢键；DNA双链碱基之间互补配对原则是A与T配对，C与G配对，即rep蛋白可破坏A与T、C与G之间形成的氢键，A错误。高温处理DNA分子能使DNA双链解旋，B错误。DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制，C正确。DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，可防止单链之间重新螺旋化，对DNA新链的形成有利，D错误。
3、D
解析：病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基直接培养，A错误；培养时间的长短会影响32P标记的实验结果，不影响35S标记的实验结果，因此B、C错误；搅拌不充分会使部分噬菌体的蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌表面，使沉淀物中有少量放射性，D正确。
4.B
解析：人们最初认为遗传物质是蛋白质,推测氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息,A正确;格里菲思发现R型活菌转化为S型活菌后,提出S型细菌中存在某种“转化因子”,能使R型细菌转化为S型细菌,但没有证明S型细菌的DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子,B错误;艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的思路都是将DNA与蛋白质分开,单独观察各自的功能,最终实验证明亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的,C正确;T2噬菌体侵染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入细菌细胞中,而噬菌体的蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外,实现了DNA与蛋白质的分离,D正确。
5.C
解析：题图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,由于噬菌体已被标记,所以培养液中不需要加入含32P的无机盐,A错误;若亲代噬菌体的DNA中含有腺嘌呤30个,则含胸腺嘧啶也是30个,所以复制3次需要胸腺嘧啶30×(23-1)=210(个),B错误;试管上清液中出现少量放射性的原因可能是培养时间过短,少量噬菌体未侵染大肠杆菌,也可能是培养时间过长,大肠杆菌裂解后释放部分子代噬菌体,C正确;子代噬菌体所需的原料来自未被标记的大肠杆菌,只有部分子代噬菌体DNA含有32P,故子代噬菌体只有部分能检测到放射性,D错误。
6.C
解析：DNA分子单链中相邻的碱基A和T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接,A错误;DNA分子的多样性是由碱基的排列顺序多样决定的,B错误;一个双链DNA分子片段含有两个游离的磷酸基团,C正确;如果DNA中一条链上某位点的碱基是A,则其互补链上对应的碱基只能是T,DNA分子中不含碱基U,D错误。
7、C
解析：图中的核糖应改为脱氧核糖；DNA分子中没有U，应将U改为T；磷酸与磷酸之间无化学键，而且磷酸应连接在两个五碳糖之间。
8.C
解析：甲进行的是有丝分裂,分裂中期DNA数目加倍,是体细胞的2倍,乙进行的是减数分裂,减数第一次分裂中期,细胞DNA的数量是体细胞的2倍,A正确;乙细胞DNA只复制一次,则产生的4个精子中所有DNA均含32P标记的DNA单链,B正确;甲第一次有丝分裂后产生的子细胞中每条染色体都含有32P标记,进行第二次有丝分裂时,染色体复制后,每条染色体上两条染色单体都含有32P标记,则第二次有丝分裂后期,细胞中含有32P的染色体有52条,C错误;乙细胞只进行一次DNA的复制,第二次分裂后期细胞中含有26条染色体,每条染色体都含有32P,D正确。
9.C
解析：基因是有遗传效应的DNA片段,具有多样性、特异性,A正确;该DNA分子中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键相连接,B正确;该M基因的特异性由基因中特定的脱氧核苷酸序列决定,C错误;M基因中嘌呤数等于嘧啶数,D正确。
10、C
解析:双螺旋结构使DNA具有较强的稳定性,A项错误;DNA的一条单链上相邻碱基之间以“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,B项错误;④脱氧核糖核苷酸的排列顺序代表了一定的遗传信息,C项正确;⑤处是G、C碱基对,G、C之间有三个氢键,D项错误。
11.C
解析：DNA分子中含有A、G、C、T四种碱基,不含碱基U,A错误;曲别针(代表化学键)应连接在一个核苷酸的五边形(脱氧核糖)和另一个核苷酸的圆(磷酸基团)上,而不是将两个圆连接,B错误,C正确;DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,因此如果两个脱氧核苷酸分别位于DNA的两条链中,则两个模型方向相反,D错误。
12、C
解析:DNA复制时,在解旋酶的作用下打开氢键,以DNA的两条链为模板,利用环境中游离的脱氧核苷酸为原料,合成子链,互补碱基对之间氢键合成,子链与母链盘旋成双螺旋结构。由此判断,DNA复制过程的正确顺序是③①④②⑤。
13.D
解析：DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶的参与,A正确;一个只含14N的DNA放在含15N的培养液中复制三次,得到的DNA分子有8个,而含14N的DNA分子有2个,所以不含14N的DNA占75%,B正确;根据碱基互补配对原则,A=T,G=C,所以甲总碱基数为a,含有p个腺嘌呤,则鸟嘌呤的数目为(a-2p)÷2=a/2-p,C正确;图中显示从DNA的一个复制起点开始进行双向复制,提高复制的效率,D错误。
14.D
解析：噬菌体ΦX174中遗传物质是单链环状DNA分子,单链结构中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等,A错误;以正链为模板合成双链DNA分子时,不需要解旋酶参与,B错误;DNA分子的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,所以噬菌体ΦX174的DNA复制方式不是半保留复制,C错误;题述过程表明可以只以一条链(正链)为模板进行DNA的合成,D正确。
15.B
解析：含50个碱基对的DNA分子片段中,a链中(T+A)/(G+C)=2/3,则A+T=100×2/5=40,A=T=20,G=C=30,A错误;1个DNA分子在复制过程中,两条链作为模板,因此将该DNA分子片段用15N标记,然后在含有14N的培养基中连续复制4次形成的16个DNA分子中,只有2条含15N的DNA单链,占DNA单链的比例为1/16,B正确;含14N的脱氧核苷酸是DNA复制的原料,因此DNA分子复制后,每个DNA分子上都有含14N的子链,C错误;根据DNA分子的碱基互补配对原则可知,DNA分子2条链上的(A+T)/(G+C)的值相等,如果一条链上该比值是2/3,另一条链上的该比值也是2/3,则DNA片段的b链中(G+C)/(T+A)的值为3/2,D错误。
16.D
解析：T2噬菌体属于病毒,不能直接用培养基进行培养,A错误;T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能侵染肺炎双球菌,B错误;N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记,由于DNA的复制方式为半保留复制,故有2个子代噬菌体的DNA中含32P,C错误;有2个子代噬菌体的DNA被32P标记,可表明亲本DNA的两条链分别进入不同的子代噬菌体中,故DNA的复制方式为半保留复制,D正确。
17、C
解析：将含14N－DNA的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA，DNA变性离心后，得到14N－DNA占1/8,15N－DNA占7/8，则子代DNA共8条，繁殖了3代，细胞周期为24/3＝8(h)，C正确。
18.B
解析：果蝇的1个体细胞在含有物质X的培养液中连续分裂2次,即每条染色体上的1个DNA要复制2次,产生4个DNA分子,其中2个DNA分子(只有一条脱氧核苷酸链含有X)经染料Y染色显深色,另外2个DNA分子(两条脱氧核苷酸链均含有X)经染料Y染色显浅色,因此对于1条染色体而言,4个细胞中有2个细胞显浅色,2个细胞显深色,但是对于8条染色体而言,一个DNA复制形成的2个DNA分子移向细胞两极是随机的,因此可能会出现形成的4个细胞的染色体均为4条浅色、4条深色的情况;但不可能4个细胞的染色体均为8条浅色;也不可能1个细胞的染色体均为浅色,其他3个细胞的染色体均为深色,A、C错误,B正确。由于DNA的两条链都被标记才能表现为浅色,细胞连续分裂2次,细胞内染色体都被染成浅色的细胞最多是2个,D错误。
19.D
解析:DNA复制发生于细胞分裂前的间期,A项错误;复制过程遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,B项错误;DNA复制过程是边解旋边复制,C项错误;由于DNA既存在于细胞核中,也存在于细胞质中,所以DNA复制过程既在细胞核中进行,也在细胞质中进行,D项正确。
20.B
解析：当两种生物的DNA分子单链具有互补碱基序列时,互补序列会结合在一起形成杂合双链区,A与T配对,G与C配对,A正确;DNA杂交游离区的形成,是由对应区段的碱基不互补造成的,B错误;形成的杂合双链区的部位越多,DNA碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过程中DNA碱基序列发生的变化越小,生物间的亲缘关系越近,C正确;a1与a2互补,b1与b2互补,杂合双链区的a1与b2对应的碱基互补,游离单链区的a1与b2对应的碱基不互补,则a2和b1同样会出现乙中的现象,D正确。
21、答案：(1)2　6 300　
(2)有丝分裂后期　1/4　
(3)A　开始时染色体中的DNA含有一条3H-T链和一条1H-T链,A过程进行半保留复制,使所形成的两条染色单体中,一条有放射性,一条无放射性
解析：(1)甲图表示将不含放射性的DNA放在含有3H-T的培养基中培养一段时间,产生了两条链都具有放射性的DNA分子;由于DNA分子具有半保留复制的特点,第一次复制形成的两个DNA分子都只有一条链含有放射性,第二次复制形成的四个DNA分子中有两个DNA分子的双链都具有放射性。故完成图甲的培养过程,核DNA至少经过2次复制。已知某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,由A=T可知,该DNA含有900个腺嘌呤脱氧核苷酸,则复制3次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为(23-1)×900=6 300(个)。(2)乙图中A过程表示染色体的复制,B过程表示姐妹染色单体分离。幼苗的根尖细胞不能进行减数分裂,故图乙的B过程发生在有丝分裂后期;B过程产生的两条染色体共有2个DNA分子,即4条DNA单链,2条染色体中有1条染色体有放射性,1条染色体无放射性,因为DNA的复制方式是半保留复制,故有放射性的染色体中,只有1条DNA链有放射性,故含3H的DNA单链占全部单链的比值为1/4。(3)图乙中A过程表示染色体(或DNA)的复制;出现相应实验结果的原因是开始时染色体中的DNA含有一条3H-T链和一条1H-T链,A过程进行半保留复制,使所形成的两条染色单体中,一条有放射性,一条无放射性。
22、答案：(1)①　②　胞嘧啶脱氧核苷酸
(2)2　提高　解旋　⑨
(3)1/150
(4)100
(5)1/2
解析： (1)DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成。图中的④是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子C(胞嘧啶)组成的胞嘧啶脱氧核苷酸。(2)分析图乙，有2个复制的起点，这样可以大大提高复制的速率。图中酶使碱基对间的氢键断裂，使DNA双链解旋，应为解旋酶。(3)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，占1/150。(4)亲代DNA分子含有100个碱基对，在含有用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中复制一次形成的子代DNA分子一条链含32P，一条链含31P，标记部分的脱氧核苷酸比未标记的相对分子质量增加1，因此相对分子质量增加100。(5)DNA分子复制时一条母链上的碱基发生突变，另一条母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，以碱基没有发生突变的单链为模板合成的DNA分子都是正常的，因此无论复制多少次，发生差错的DNA分子都占1/2。
23.答案：(1)一条脱氧核苷酸单链片段　腺嘌呤脱氧核苷酸
(2)磷酸　脱氧核糖
(3)氢键
(4)140　420　解旋酶　DNA聚合酶　16
(5)①D　②B
(6)①小麦　②1
解析：(1)图1中,2是一条脱氧核苷酸单链片段,5是腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接组成的。(3)碱基通过氢键连接成碱基对。(4)由于C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,设C的含量为X,则3X+2×(200-X)=540,解得X=140,即胞嘧啶脱氧核苷酸有140个,则腺嘌呤脱氧核苷酸有60个;该DNA分子复制3次,需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸(23-1)×60=420(个);复制过程中需要的条件有原料、模板、解旋酶和DNA聚合酶等。一个用15N标记的DNA分子,放在含14N的环境中培养,复制4次后,根据DNA分子半保留复制的特点,子代DNA分子都含有14N,即含有14N的DNA分子总数为24=16。(5)①DNA指纹图谱显示的是DNA分子片段。②孩子的第一条条带来自母亲,第二条条带来自父亲,因此该小孩真正的生物学父亲是B。(6)①C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,因此C和G的含量越高,DNA分子越稳定。图3为不同生物或同一生物不同器官(细胞核)的DNA分子中A+T与G+C的比值情况,其中小麦的比值最小,其热稳定性最强。 ②由于小麦DNA分子是双链结构,两条链上的碱基互补,两条链中A=T,G=C,所以小麦DNA分子中=1。
24．解析：(1)基因通常是具有遗传效应的DNA片段，是DNA发挥遗传功能的基本单位。
(2)根据碱基互补配对原则可知，图乙中，1是胞嘧啶，2是腺嘌呤，DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替排列形成DNA分子的骨架；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。
(3)分析题图甲可以知道，DNA复制的过程是边解旋边复制，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，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酶的作用是催化形成DNA子链进而进行DNA分子的复制，是DNA聚合酶，能将单个的脱氧核苷酸连接成子链，进而形成两个DNA分子。
答案：(1)具有遗传效应的DNA
(2)胞嘧啶　腺嘌呤　磷酸和脱氧核糖　氢键　碱基互补配对
(3)边解旋边复制　脱氧核苷酸　解旋　DNA聚合
25、解析：首先应当理解轻、中、重三种DNA的含义：由两条含31P的脱氧核苷酸链组成的是轻DNA；由一条含31P的脱氧核苷酸链和一条含32P的脱氧核苷酸链组成的是中DNA；由两条均含32P的脱氧核苷酸链组成的是重DNA。根据DNA半保留复制的特点：G0代细胞中的DNA全部是轻DNA，离心后如图A；G1代是以G0代细胞中的DNA为模板，以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的两个DNA分子，全部为中DNA，离心后如图B；G2代是以G1代细胞DNA为模板，以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的4个DNA分子，其中有两个DNA分子一条链含31P，一条链含32P，属于中DNA；另两个DAN分子，两条链全为32P，属于重DNA，离心后如图D。G2代以后除两个中DNA外，其他均为重DNA。培养基中需加入ATP，说明DNA复制需要能量，此外还需要酶。上述实验结果证明DNA的复制方式是半保留复制。DNA能够准确复制原因：规则的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板，碱基互补配对原则保证复制准确无误的进行。
答案：(1)A　B　D
(2)DNA复制需要能量　酶
(3)31P　31P和32P
(4)半保留复制
(5)规则的双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板，碱基互补配对原则保证复制准确无误的进行