高中生物学人教版（2019）必修二 第3章 基因的本质 单元检测试卷
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
一、单选题
1．（2022高一下·深圳期末）大肠杆菌的全部DNA用15N标记后，然后将其转移至14N培养基中培养，子代细菌DNA离心检测会出现的结果是（ ）
A．第一代离心后，含有15N的DNA占50%
B．第一代离心后，所有的单链均含有14N
C．第二代离心后，试管中会出现14N/14N-DNA
D．第二代离心后，试管中会出现15N/15N-DNA
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】AB、由于DNA复制为半保留复制，因此大肠杆菌的全部DNA用15N标记后，然后将其转移至14N培养基中培养，DNA复制一次所形成的DNA均为一条链含有14N，一条链含有15N，AB错误；
CD、DNA复制一次所形成的DNA均为一条链含有14N，一条链含有15N，在14N培养基中继续进行一次DNA复制，每个DNA所形成的两个DNA中，一个DNA的一条链含有14N，一条链含有15N，另一个DNA的两条链均为14N，因此第二代离心后，试管中会出现14N/14N-DNA、15N/14N-DNA，C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。
（2022高一下·湖州期末） 阅读下列材料，回答第下列问题：
下图表示噬菌体侵染细菌实验中用被32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程
2． 下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）
A．可用3H代替32P标记DNA
B．步骤②可使细菌外的噬菌体与细菌分离
C．该实验可证明大肠杆菌的遗传物质是DNA
D．步骤①中锥形瓶内的培养液直接为噬菌体的增殖提供原料
3． 若该实验中的一个噬菌体增殖了5次，则该噬菌体后代中含32P标记的占（ ）
A．1/32 B．1/16 C．1/8 D．0
【答案】2．B
3．B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【分析】1、 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。
2、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
2．A、由于噬菌体的蛋白质外壳和DNA中都含有H，因此不能用3H代替32P标记DNA，A错误；
B、步骤②的目的通过搅拌可使细菌外的噬菌体与细菌分离，B正确；
C、该实验可证明噬菌体的遗传物质是DNA，C错误；
D、噬菌体属于细菌病毒，必须营寄生生活，因此步骤①中锥形瓶内的细菌为噬菌体的增殖提供原料，D错误。
故答案为：B。
3．根据题意，一个32P标记的噬菌体增殖了5次，即噬菌体的DNA进行了5次复制，由于DNA进行半保留复制，因此子代中含32P标记的DNA只有2个，进入到2个子代噬菌体中，DNA进行了5次复制后形成子代DNA数量为25个，即形成了32个子代噬菌体，因此该噬菌体后代中含32P标记的占2/25=1/16。综上所述，B正确，ACD错误。
故答案为：B。
4．（2022高一下·深圳期末）下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关分析，错误的是（ ）
A．噬菌体可直接利用含同位素的培养基中的物质进行繁殖并被标记
B．利用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌离心后上清液放射性高
C．利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，子代噬菌体可检测到放射性
D．噬菌体侵染细菌实验的主要目的是为了证明DNA是遗传物质
【答案】A
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体为病毒，必须寄生在活细胞中才能生存，培养基中不能生存，A错误；
B、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，利用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，蛋白质外壳不进入细菌体内，搅拌离心后上清液放射性高，B正确；
C、32P标记的是噬菌体的DNA，利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，DNA注入到细菌体内，以亲代为模板形成的子代噬菌体可检测到放射性，C正确；
D、噬菌体侵染细菌实验证明了只有噬菌体的DNA进入大肠杆菌，并且繁殖出了大量新的噬菌体，所以该实验证明了DNA是遗传物质，D正确。
故答案为：A。
【分析】噬菌体侵染大肠杆菌实验：首先在含有放射性同位素35S和的放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。实验表明：T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA才是噬菌体的遗传物质。
5．（2022高一下·安阳期末）下图表示细胞核内某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列说法错误的是（ ）
A．图中所示分子的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧构成
B．图示过程需要解旋酶作用于磷酸与脱氧核糖之间的化学键，使双链解旋
C．通常情况下，图中a、c链上的碱基种类数量及排列顺序完全相同
D．若a、d链中共有x个T，则上述过程进行第n次时需T的数量为2n-1·x个
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图中所示分子为DNA分子，DNA分子的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧构成，A正确；
B、图示过程需要解旋酶作用于氢键，使双链解旋，B错误；
C、DNA分子复制的方式是半保留复制，a链和b链属于互补链，c链和d链属于互补链，a链和d链属于互补链，故通常情况下，图中a、c链上的碱基种类数量及排列顺序完全相同，C正确；
D、若a、d链中共有x个T，即双链DNA分子中的T是x个，则上述过程进行第n次时需T的数量为2n-1·x个，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，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，由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、DNA 复制中消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸为m·（2n-1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·[(2n-1)-(2n-1-1)]=m·2n-1。
6．（2022高一下·武汉期末）研究发现，线虫染色体上DNA具有多起点双向复制的特点。复制时，先在DNA的复制原点（Ori）部位结合相关因子，形成复制复合体，然后再进行DNA复制，复制复合体可以大大提高DNA复制的效率。下列叙述错误的是（ ）
A．真核生物DNA上Ori的数目多于该生物的染色体数目
B．复制复合体中含有解旋酶，能打开模板DNA分子中的氢键
C．复制复合体中含有DNA聚合酶，能够催化磷酸二酯键的形成
D．每个细胞周期中Ori处可起始多次以保证子代DNA的快速合成
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由题可知，1个DNA 分子上有多个Ori，而一条染色体只含有1个或者2个DNA 分子，因此 DNA上的Oi 数目多于染色体的数目，A正确；
B、DNA 具有双螺旋结构，复制时要先解旋断裂氢键，因此Ori 上结合的复合体具有打开氢键的作用，B 正确；
C、DNA 子链延伸时，相关的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接起来，需要DNA聚合酶的催化，C正确；
D、在一个细胞周期中，DNA 只复制一次，Ori只起始一次，D错误。
故答案为：D。
【分析】DNA复制：
（1）时间：在细胞分裂前的间期，随染色体的复制完成。
（2）场所：主要是细胞核，线粒体、叶绿体中也存在。
（3）过程：在细胞提供的能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
7．（2022高一下·扬州期末）艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表。下列说法正确的是（ ）
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿中的菌落类型
① R 蛋白质 R型
② R 荚膜多糖 R型
③ R DNA R型、S型
④ R DNA（经DNA酶处理） R型
A．据表可知，DNA被降解后失去转化功能
B．③中培养皿上形成的菌落多为光滑型
C．③中S型菌的出现是R型菌基因突变的结果
D．①②③组说明DNA是生物的主要遗传物质
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、根据表格中实验组③和实验组④可知，DNA被降解后失去转化功能，A正确；
B、转化的概率比较低，③中培养皿上形成的菌落多为R型，为粗糙性，B错误；
C、③中S型菌的出现是R型菌转化而来的，转化的实质是基因重组，C错误；
D、①②③组说明DNA是生物的遗传物质，D错误。
故答案为：A。
【分析】 据题意和图表分析可知：由①、②、③组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再通过④组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子，蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子；③和④形成对照，也能说明DNA是S型菌的转化因子；①~④说明DNA是遗传物质，不能说明DNA是主要的遗传物质。
8．（2022高一下·安阳期末）人们对遗传物质本质的探索经历了一个复杂而漫长的过程。下列有关遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A．建立在艾弗里实验基础之上的格里菲思的实验，证实了转化因子的存在
B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验成功的关键是在自变量的控制中引入了“加法原理”
C．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是主要的遗传物质
D．从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而蛋白质不能，说明RNA是遗传物质
【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、艾弗里的体外转化实验建立在格里菲思体内转化实验基础之上，证实了“转化因子”的存在，A错误；
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，自变量的控制利用了“减法原理”，B错误；
C、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，C错误；
D、从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而蛋白质不能，说明RNA是遗传物质，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中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”，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、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明：T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA才是噬菌体的遗传物质。
3、烟草花叶病毒侵染实验实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
9．（2022高一下·常州期末）将一个用15N标记双链的DNA分子，放在含14N的培养基中复制四次，则子代DNA中含15N的DNA占全部DNA的（ ）
A．1/4 B．1/6 C．1/8 D．1/9
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA分子复制的方式为半保留复制，将用 15N标记的一个DNA分子放在含有 14N的培养基中复制4次，子代DNA分子数为16个，其中含有15N的DNA分子为2个，故后代中含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为2/16=1/8。C符合题意。
故答案为：C。
【分析】 将1个含有15N的 DNA 分子放在含有14N的培养基上培养，复制 n 次，则子代 DNA 共2n个：
①含15N的DNA分子：2个；
②只含15N的DNA分子：0个；
③含14N的DNA分子：2n个；
④只含14N的DNA分子：(2n-2）个。
10．（2022高一下·常州期末）下列有关基因、DNA、染色体的叙述，错误的是（ ）
A．染色体就是由基因组成的
B．一条染色体上有1个或2个DNA分子
C．基因通常是具有遗传效应的DNA片段
D．基因和染色体行为存在着平行关系
【答案】A
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系；基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、染色体主要由DNA和蛋白质组成，而基因通常是有遗传效应的DNA片段，A错误；
B、染色体是DNA的主要载体，由于DNA的复制，一条染色体上含有1个或2个DNA分子，B正确；
C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，对RNA病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段，C正确；
D、基因在染色体上，所以基因和染色体行为存在着平行关系，如减数第一次分裂后期，等位基因会随着同源染色体的分离而分开，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、基因与DNA的关系：基因是具有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子含有许多个基因。
2、基因和染色体的关系：基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
3、基因和染色体行为存在着明显的平行关系，主要表现在：
（1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的稳定性。
（2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的，在配子中只有成对基因中的一个，同样，成对的染色体也只有一条。
（3）体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是。
（4）非同源染色体在减数第一次分裂后期是自由组合的。非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合。
11．（2022高一下·常州期末）如图为DNA复制过程示意图，分析该图不能得出的结论是（ ）
A．该过程需要的原料是核糖核苷酸
B．①和③是DNA复制的两条模板链
C．DNA复制的过程是边解旋边复制
D．DNA复制的方式是半保留复制
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该过程是DNA复制，需要的原料是脱氧核糖核苷酸，A错误；
B、①和③是DNA复制的两条模板链，B正确；
C、由图可知，DNA复制的过程是边解旋边复制，C正确；
D、图中复制时各保留一条模板链，DNA复制的方式是半保留复制，D正确。
故答案为：A。
【分析】DNA复制：
（1）时间：在细胞分裂前的间期，随染色体的复制完成。
（2）场所：主要是细胞核，线粒体、叶绿体中也存在。
（3）过程：在细胞提供的能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
12．（2022高一下·武汉期末）有关艾弗里肺炎链球菌的体外转化实验，错误的是（ ）
A．通过“加法原理”控制自变量
B．该实验的自变量是不同处理的细胞提取物，因变量是培养基中细菌的种类
C．该实验的结论是：转化因子很可能是DNA
D．艾弗里进一步分析细胞提取物的理化特性，提出了结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、肺炎链球菌的体外转化实验，从控制自变量的角度，实验的基本思路是：依据自变量控制中的“减法原理”，在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性地去除了一种物质，A错误；
B、实验通过向肺炎链球菌中放入不同的提取物，来看得到的细菌种类，达到控制变量的作用，故该实验的自变量是不同处理的细胞提取物，因变量是培养基中细菌的种类，B正确；
C、该实验中用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性，故该实验的结论是转化因子很可能就是DNA，C正确；
D、艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似，于是艾弗里提出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
2、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中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”，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。
13．（2022高一下·扬州期末）具有400个碱基的一个DNA分子片段，内含120个腺嘌呤，如果连续复制3次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（ ）
A．420个 B．180个 C．560个 D．80个
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）该DNA片段是400个碱基，A=T=120个，则C=G=200-120=80个；（2）该DNA片段复制3次形成的DNA分子数是23=8个，增加了7个DNA分子，因此该过程中需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子是：80×7=560个。
故答案为：C。
【分析】DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸为m·（2n-1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·[(2n-1)-(2n-1-1)]=m·2n-1。
14．（2022高一下·常州期末）在探索遗传本质的过程中，很多科学家花费了大量的时间和精力，而科学的研究方法和技术，有助于实验的进展，下列科学发现与研究方法符合生物科学发展史的是（ ）
A．孟德尔运用了类比推理法，提出了两大遗传定律
B．萨顿运用了假说—演绎法，提出假说“基因在染色体上”
C．摩尔根运用了假说—演绎法，证明基因位于染色体上
D．梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法，证明了DNA边解旋边复制。
【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、孟德尔进行豌豆杂交实验时，运用了假说一演绎法，进而提出了两大遗传定律，A错误；
B、萨顿研究蝗虫的减数分裂时，运用了类比推理法，进而提出假说“基因在染色体上”，B错误；
C、摩尔根进行果蝇杂交实验时，运用了假说一演绎法，从而证明基因位于染色体上，C正确；
D、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，证明了DNA复制方式是半保留复制，D错误。
故答案为：C。
【分析】 1、假说﹣演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
2、类比推理法：类比推理指是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出它们在另外的属性上（这一属性已为类比的一个对象所具有，另一个类比的对象那里尚未发现）也相同的一种推理。萨顿的假说“基因在染色体上”运用了类比推理法。
3、放射性同位素标记法：放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，例如噬菌体侵染细菌的实验、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA复制方式是半保留复制。
15．（2022高一下·渭滨期末）下列关于DNA的结构及复制的说法中，正确的是（ ）
A．在DNA双链结构中，每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团
B．DNA分子的特异性主要取决于碱基对的种类和数目
C．可以通过检测15N放射性来研究DNA半保留复制的特点
D．DNA复制时，解旋酶和DNA聚合酶能同时发挥作用
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】 A、在DNA双链结构中，不是所有的脱氧核糖都连接两个磷酸基团，A错误；
B、DNA分子的特异性主要取决于碱基对的排列顺序，B错误；
C、无法利用检测15N放射性来研究DNA半保留复制，C错误；
D、DNA复制的过程需要解旋酶来解开双链，DNA聚合酶通过磷酸二酯键连成子链，D正确；
故答案为：D
【分析】DNA 的结构特性：
（1）多样性：DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样。排列种数：4n（n 为碱基对对数）。
（2）特异性：每个 DNA 分子的碱基排列顺序是特定的。
（3）稳定性：DNA 中两条主链由磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，两条链间碱基互补配对的方式不变等。
16．（2022高一下·渭滨期末）下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是（ ）
A．真核生物的染色体存在于细胞核中，原核生物的染色体存在于拟核中
B．基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C．一个基因含有许多个碱基，基因的多样性由碱基千变万化的排列顺序决定
D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
【答案】A
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、原核生物没有染色体，A错误；
B、基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此一个DNA分子上可含有成百上千的基因，B正确；
C、基因的多样性是由基因所含有的碱基的排列顺序决定的，C正确；
D、染色体是DNA的主要载体，通常一条染色体上含有1个DNA分子，处于有丝分裂或减数分裂时期的一条染色体上还可以有2个DNA分子，D正确；
故答案为：A
【分析】染色体、基因、DNA、碱基和性状的关系如下：
17．（2022高一下·十堰期末）哺乳动物体细胞在培养过程中能够分裂。在培养过程中用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养一个体细胞完成一个细胞周期，然后将该细胞转移至不含放射性标记的培养基中继续培养至有丝分裂中期。下列关于此时细胞中的放射性标记情况的推断，错误的是（ ）
A．每条染色体均被标记
B．每个DNA分子均被标记
C．被标记的染色单体所占比例为1/2
D．被标记的DNA单链所占比例为1/4
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；DNA分子的复制
【解析】【解答】根据DNA分子半保留复制的特点，当培养至第2次有丝分裂中期，DNA分子复制两次。第一次DNA复制在3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中，培养结束后，得到的DNA分子都是一条链带标记、一条链不带标记。第二次DNA复制在不含放射性标记的培养基中，培养至有丝分裂中期，得到的DNA分子一半是一条链带标记、一条链不带标记，另一半全部不带标记；由于有丝分裂中期的染色体含姐妹染色单体，此时每个着丝粒上的两个染色单体中的一条染色单体上的DNA分子的一条单链带有标记，另一条单链不带标记；另一条染色单体上的DNA双链都不带标记，即此时的每条染色体均被标记。
综上所述，B错误，ACD正确。
故答案为：B。
【分析】1、DNA分子的复制为半保留复制。
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；染色体数目不变，DNA数目加倍。（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；染色体数目不变，DNA数目不变。（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；染色体数目不变，DNA数目不变。（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；染色体数目加倍，DNA数目不变。（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失；染色体数目减半，DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
18．（2022高一下·连云期末）下列关于探究DNA是遗传物质实验的叙述不正确的是（ ）
A．将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内，小鼠死亡
B．艾弗里的转化实验最成功之处是分离得到纯净的DNA
C．用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物的放射性很高
D．以上实验可证明DNA是主要的遗传物质
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、S型活菌不能转化为R型菌，所以加热杀死的R型菌与S型活菌注射到小鼠体内，小鼠死亡，A正确；
B、艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验，该实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质，B正确；
C、由于32P标记的是噬菌体的DNA，且在侵染的过程中进入了大肠杆菌，作为DNA复制和转录的模板，因此放射性主要存在于沉淀物中，C正确；
D、以上实验可证明DNA是遗传物质，D错误。
故答案为：D。
【分析】肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较：
肺炎链球菌体外转化实验 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
19．（2022高一下·十堰期末）沃森和克里克从查哥夫处得知，在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量，下列说法正确的是（ ）
A．不同生物的DNA的碱基种类是不同的
B．细胞中的嘌呤的量与嘧啶的量总是相等的
C．（A＋T）/（G＋C）的值在不同的DNA中一般是不同的
D．（C＋T）/（G＋A）的值在不同的DNA中一般是不同的
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、组成不同生物的DNA的碱基种类是相同的，A错误；
B、细胞中含有DNA和RNA两种核酸，DNA通常是双链结构，而RNA通常为单链结构，因此细胞中嘌呤的量与嘧啶的量未必相等，B错误；
C、DNA分子具有特异性，因此不同DNA分子中（A＋T）/（G＋C）的值一般是不同的，C正确；
D、由于DNA一般为双链结构，其中A与T相等，G和C相等，（C＋T）/（G＋A）的值在不同的DNA中一般是相同的，为1，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A+G=T+C。
（2）互补碱基之和的比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相同，即若在一条链中（A+T）/（G+C）=m，则在互补链及整个 DNA 分子中都有（A+T）/（G+C）=m。
（3）非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中 （A+G）/（T+C）=a，则在其互补中链中（A+G）/（T+C）=1/a，而在整个 DNA 分子中（A+G）/（T+C）=1。
20．（2022高一下·十堰期末）某段DNA中含有500对碱基，其中一条链的胸腺嘧啶占该链的28％，另一条链的胸腺嘧啶占该链的30％，该DNA片段中腺嘌呤数目和第3次复制所需的鸟嘌呤数目分别是（ ）
A．290个、1680个 B．290个、840个
C．580个、1680个 D．580个、840个
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】该DNA分子一共有1000个碱基，则每条链有500个碱基，其中一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数的28%，另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数的30%，所以胸腺嘧啶的数量为（500×28%）+（500×30%）=290个，则腺嘌呤的量也是290个，鸟嘌呤=胞嘧啶=210个，则第3次复制（该过程相当于新形成4个DNA分子）所需要的鸟嘌呤数目为210×（23-22）=840个。
故答案为：B。
【分析】 DNA 复制中消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸为m·（2n-1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·[(2n-1)-(2n-1-1)]=m·2n-1。
二、填空题
21．（2017高一下·衡阳期中）如图是DNA的分子结构模式图，请用文字写出图中名称．
1 2
3 4
5 6
7 8
【答案】胞嘧啶；腺嘧啶；鸟嘧啶；胸腺嘧啶；脱氧核糖；磷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸；碱基对
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】解：根据碱基互补配对原则，与G配对的1为胞嘧啶（C），与T配对的2为腺嘌呤（A），与C配对的3为鸟嘌呤（G），与A配对的4为胸腺嘧啶（T）；5是脱氧核糖；6是磷酸基团；7是DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸（胸腺嘧啶脱氧核苷酸）；8是碱基通过氢键连接形成的碱基对；9是氢键；10是脱氧核苷酸链．
故答案为：胞嘧啶；腺嘧啶；鸟嘧啶；胸腺嘧啶；脱氧核糖；磷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸；碱基对
【分析】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：
22．长期以来，科学家们对遗传的物质基础进行了大量的研究，并得出了一些科学结论．
（1）1928年格里菲思利用肺炎链球菌为实验材料，得出了加热杀死的S型菌中存在着 的结论，肺炎链球菌具有的细胞器是 ，1944年，生物学家艾弗里以细菌为实验材料，第一次证明了 是遗传物质．
（2）1952年赫尔希和蔡斯利用噬菌体为实验材料，完成了噬菌体侵染细菌的实验．该实验采用的新技术是 ，要获得实验可用的噬菌体，需先培养出含有 ，因为 ；该实验与艾弗里的实验具有的共同实验思路是
（3）1953年，科学家沃森和克里克共同发现了DNA分子具有特殊的空间结构，即 结构，并建立了DNA的 （填概念、数学、物理）模型，DNA分子的基本骨架是 而成．
【答案】转化因子（或使R型菌转化的物质或使R型菌转化的因子）；核糖体；DNA；同位素标记法；32P、35S的大肠杆菌（同位素标记的大肠杆菌或细菌）；噬菌体只能寄生于活细胞中才能生存；设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接的去观察它们各自的作用；规则的双螺旋；物理；脱氧核糖与磷酸交替连接
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构
【解析】【解答】（1）格里菲思通过肺炎链球菌的转化实验得出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；艾弗里以肺炎链球菌为实验材料得出的结论是DNA是遗传物质，肺炎链球菌属于原核生物，具有的细胞器只有核糖体．
（2）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用了同位素标记法（同位素示踪法）的实验方法．实验思路是 设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接的去观察它们各自的作用，噬菌体只能寄生于活细胞中才能生存，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳，要获得实验可用的噬菌体，需先培养出含有32P、35S的大肠杆菌（同位素标记的大肠杆菌或细菌），因为该实验与艾弗里的实验具有的共同．
（3）1953年，科学家沃森和克里克共同发现了DNA分子具有特殊的空间结构，即规则的双螺旋结构，并建立了DNA的物理模型，DNA分子的基本骨架是脱氧核糖与磷酸交替连接而成．
【分析】肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较
肺炎链球菌体外转化实验 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
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：
三、综合题
23．（2022高一下·镇江期末）看下图回答下列问题。
（1）填出图1中部分结构的名称：3 、4 、5 。
（2）图乙中两条链按 方式盘旋成双螺旋结构，两条链碱基之间的一一对应关系叫作 原则。
（3）图甲中DNA片段中有 个碱基对，该DNA分子应有 个游离的磷酸基团。
（4）如果图乙DNA片段有200个碱基对，氢键共540个，则该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 酶。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 个。
（5）如图2为某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA指纹鉴定部分结果。请判断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）/（C+G）的比值情况，图中三种生物中的DNA分子热稳定性最强的是 （填名称）。
【答案】（1）脱氧核糖；磷酸（基团）；腺嘌呤脱氧核苷酸
（2）反向平行；碱基互补配对
（3）4；2
（4）420；解旋酶、DNA聚合；16
（5）B
（6）小麦
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)图1中甲为DNA分子平面结构图，3为脱氧核糖，4为磷酸（基团），5是腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，其中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，两条链碱基之间的一一对应关系叫作 碱基互补配对原则。
(3)据图甲分析：该DNA片段中有4个碱基对，该DNA分子应有2个游离的磷酸基团。
(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；DNA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)孩子的第一条条带来自母亲，第二条条带应该来自父亲，因此该小孩的真正生物学父亲是B。
(6)C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分子中的(A+T)/(G+C)比值情况，其中小麦的(A+T)/(G+C)比值最小，其热稳定性最强。
【分析】1、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，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，由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、DNA 复制中消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸为m·（2n-1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·[(2n-1)-(2n-1-1)]=m·2n-1
3、 将1个含有15N的 DNA 分子放在含有14N的培养基上培养，复制 n 次，则子代 DNA 共2n个：
①含15N的DNA分子：2个；
②只含15N的DNA分子：0个；
③含14N的DNA分子：2n个；
④只含14N的DNA分子：(2n-2）个。
24．（2022高一下·连云期末）图甲是DNA分子片段的结构示意图，图乙是DNA分子复制示意图。回答下列问题：
（1）图甲中物质④的名称是 ，DNA分子中两条链上的碱基由 连接形成碱基对，箭头所指的方向是 端（填3＇→5＇或5＇→3＇）。
（2）图乙中解开DNA双链所需的酶为 酶，该过程是从多起点 （填“单”或“双”）向复制的，从而提高了复制的速率。
（3）DNA分子的复制是一个 边复制的过程， 原则保证了复制的精确进行。
（4）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 。
（5）大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中繁殖数代后，提取DNA离心后在试管中的位置为下图中的⑤。
将其转移到含14NH4Cl的培养液中继续培养，若第一代、第二代大肠杆菌的DNA离心后的位置为 、①（填标号），则说明DNA是 复制。第三代大肠杆菌中含15N标记的比例为 。
【答案】（1）胞嘧啶脱氧核苷酸；氢键；5＇→3＇
（2）解旋；双
（3）边解旋；碱基互补配对
（4）1/2
（5）②；半保留；1/4
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)由分析可知，图甲中④为胞嘧啶脱氧核苷酸，DNA分子中两条链为互补关系，其中的碱基由氢键连接形成碱基对，磷酸连接在脱氧核糖的5’号碳原子上，因此箭头所指的方向是5＇→3＇。
(2)图乙中解开DNA双链所需的酶为解旋酶，图示的复制过程体现了DNA复制的特点表现为多起点双向复制的，从而提高了复制的速率。
(3)DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，DNA双螺旋为复制提供了精确的模板，严格的碱基互补配对原则保证了复制的精确进行，经过复制产生的两个子代DNA分子的碱基排列顺序是相同的。
(4)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，产生了2n个DNA分子，由于亲代模板链中只有一条链发生了差错，则由发生差错的单链为模板复制出的DNA分子均是发生差错的，而正常的单链为模板复制的DNA分子都是正常的，因此，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的1/2。
(5)大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中繁殖数代后，提取DNA离心后在试管中的位置为下图中的⑤，即此时大肠杆菌细胞中的DNA分子的两条链均含有15N，即离心后DNA分子处于重带位置；将其转移到含14NH4Cl的培养液中继续培养，由于DNA复制为半保留复制，则经过一次复制后产生的DNA分子中一条链含有15N、一条链含有14N，即处于中带位置，为图中的②，接着进行第二次复制，由于带有15N标记的链只有两条，经过半保留复制分别参与形成两个子代但分子，则经过第二次复制后产生的22=4个DNA分子中，有两个DNA分子带有15N标记，且其中是一条链带有15N、另一条链带有14N，另外两个DNA分子均不会15N，其相应的离心位置处于中带和轻带位置，且比例均等，即图中的①。也就是说，若第一代、第二代大肠杆菌的DNA离心后的位置为②、①，则说明DNA是半保留复制。经过三次复制后产生了23=8个DNA分子，其中含有15N标记的DNA分子依然有2个，其他的6个DNA分子均不含15N，因此，第三代大肠杆菌中含15N标记的比例为2/8=1/4，离心后对应于图中的③位置。
【分析】1、DNA的结构特点：
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。
2、DNA分子准确复制的原因：（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
（2）通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
四、实验探究题
25．（2022高一下·扬州期末）图1表示一个无标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌的过程，图2表示赫尔希和蔡斯利用同位素标记的T2噬菌体侵染未标记细菌的部分实验过程。请回答下列问题。
（1）图1中T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌后，在增殖阶段合成子代T2噬菌体蛋白质外壳需要____。
A．细菌的氨基酸 B．噬菌体的DNA C．细菌的RNA聚合酶
D．细菌的tRNA E．噬菌体的核糖体
（2）图1中如果在成熟阶段释放出64个子代噬菌体，可检测到放射性32P的噬菌体所占比例为 ，此时亲代噬菌体的DNA复制了 次。
（3）根据图2实验结果可知，用于标记噬菌体的同位素是 ，搅拌器的操作目的是 。
（4）图2实验结果表明，经离心处理后的沉淀物的放射性很高，说明感染阶段侵入大肠杆菌的物质是噬菌体的 ，而离心处理后的上清液中具有很低的放射性，请分析该现象出现的可能原因是：①培养时间过短， ；②培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来。
【答案】（1）A；B；C；D
（2）1；6
（3）32P；（使细菌外的）噬菌体与细菌分离
（4）DNA；部分亲代噬菌体未侵入细菌体内
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)T2噬菌体侵染细菌后，合成新的T2噬菌体蛋白质外壳需要T2噬菌体的DNA，以及细菌的RNA聚合酶、氨基酸、核糖体和tRNA。故答案为：ABCD。
(2)根据DNA半保留复制的特点，1个无标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌无论复制多少袋子代都含有32P标记，可检测到放射性32P的噬菌体所占比例为100%，根据2n=64可知，n=6，即复制了6次。
(3)图2中上清液的放射性低，沉淀物的放射性高，则标记的是噬菌体的DNA，标记的同位素是32P。搅拌的目的是（使细菌外的）噬菌体与细菌分离。
(4)由于DNA进入大肠杆菌，标记了T2噬菌体的DNA，则会导致沉淀物的放射性高，理论上上清液不含有放射性，若实际过程中上清液具有很低的放射性，可能的原因是培养的时间短，部分噬菌体还没有进入大肠杆菌，也可能是培养时间过长，增殖的含有放射性的子代噬菌体从细菌体内释放出来。
【分析】1、噬菌体侵染大肠杆菌实验：首先在含有放射性同位素35S和的放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。
实验表明：T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA才是噬菌体的遗传物质。
2、DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。
1 / 1高中生物学人教版（2019）必修二 第3章 基因的本质 单元检测试卷
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
一、单选题
1．（2022高一下·深圳期末）大肠杆菌的全部DNA用15N标记后，然后将其转移至14N培养基中培养，子代细菌DNA离心检测会出现的结果是（ ）
A．第一代离心后，含有15N的DNA占50%
B．第一代离心后，所有的单链均含有14N
C．第二代离心后，试管中会出现14N/14N-DNA
D．第二代离心后，试管中会出现15N/15N-DNA
（2022高一下·湖州期末） 阅读下列材料，回答第下列问题：
下图表示噬菌体侵染细菌实验中用被32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程
2． 下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）
A．可用3H代替32P标记DNA
B．步骤②可使细菌外的噬菌体与细菌分离
C．该实验可证明大肠杆菌的遗传物质是DNA
D．步骤①中锥形瓶内的培养液直接为噬菌体的增殖提供原料
3． 若该实验中的一个噬菌体增殖了5次，则该噬菌体后代中含32P标记的占（ ）
A．1/32 B．1/16 C．1/8 D．0
4．（2022高一下·深圳期末）下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关分析，错误的是（ ）
A．噬菌体可直接利用含同位素的培养基中的物质进行繁殖并被标记
B．利用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌离心后上清液放射性高
C．利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，子代噬菌体可检测到放射性
D．噬菌体侵染细菌实验的主要目的是为了证明DNA是遗传物质
5．（2022高一下·安阳期末）下图表示细胞核内某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列说法错误的是（ ）
A．图中所示分子的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧构成
B．图示过程需要解旋酶作用于磷酸与脱氧核糖之间的化学键，使双链解旋
C．通常情况下，图中a、c链上的碱基种类数量及排列顺序完全相同
D．若a、d链中共有x个T，则上述过程进行第n次时需T的数量为2n-1·x个
6．（2022高一下·武汉期末）研究发现，线虫染色体上DNA具有多起点双向复制的特点。复制时，先在DNA的复制原点（Ori）部位结合相关因子，形成复制复合体，然后再进行DNA复制，复制复合体可以大大提高DNA复制的效率。下列叙述错误的是（ ）
A．真核生物DNA上Ori的数目多于该生物的染色体数目
B．复制复合体中含有解旋酶，能打开模板DNA分子中的氢键
C．复制复合体中含有DNA聚合酶，能够催化磷酸二酯键的形成
D．每个细胞周期中Ori处可起始多次以保证子代DNA的快速合成
7．（2022高一下·扬州期末）艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表。下列说法正确的是（ ）
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿中的菌落类型
① R 蛋白质 R型
② R 荚膜多糖 R型
③ R DNA R型、S型
④ R DNA（经DNA酶处理） R型
A．据表可知，DNA被降解后失去转化功能
B．③中培养皿上形成的菌落多为光滑型
C．③中S型菌的出现是R型菌基因突变的结果
D．①②③组说明DNA是生物的主要遗传物质
8．（2022高一下·安阳期末）人们对遗传物质本质的探索经历了一个复杂而漫长的过程。下列有关遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A．建立在艾弗里实验基础之上的格里菲思的实验，证实了转化因子的存在
B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验成功的关键是在自变量的控制中引入了“加法原理”
C．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是主要的遗传物质
D．从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而蛋白质不能，说明RNA是遗传物质
9．（2022高一下·常州期末）将一个用15N标记双链的DNA分子，放在含14N的培养基中复制四次，则子代DNA中含15N的DNA占全部DNA的（ ）
A．1/4 B．1/6 C．1/8 D．1/9
10．（2022高一下·常州期末）下列有关基因、DNA、染色体的叙述，错误的是（ ）
A．染色体就是由基因组成的
B．一条染色体上有1个或2个DNA分子
C．基因通常是具有遗传效应的DNA片段
D．基因和染色体行为存在着平行关系
11．（2022高一下·常州期末）如图为DNA复制过程示意图，分析该图不能得出的结论是（ ）
A．该过程需要的原料是核糖核苷酸
B．①和③是DNA复制的两条模板链
C．DNA复制的过程是边解旋边复制
D．DNA复制的方式是半保留复制
12．（2022高一下·武汉期末）有关艾弗里肺炎链球菌的体外转化实验，错误的是（ ）
A．通过“加法原理”控制自变量
B．该实验的自变量是不同处理的细胞提取物，因变量是培养基中细菌的种类
C．该实验的结论是：转化因子很可能是DNA
D．艾弗里进一步分析细胞提取物的理化特性，提出了结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
13．（2022高一下·扬州期末）具有400个碱基的一个DNA分子片段，内含120个腺嘌呤，如果连续复制3次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（ ）
A．420个 B．180个 C．560个 D．80个
14．（2022高一下·常州期末）在探索遗传本质的过程中，很多科学家花费了大量的时间和精力，而科学的研究方法和技术，有助于实验的进展，下列科学发现与研究方法符合生物科学发展史的是（ ）
A．孟德尔运用了类比推理法，提出了两大遗传定律
B．萨顿运用了假说—演绎法，提出假说“基因在染色体上”
C．摩尔根运用了假说—演绎法，证明基因位于染色体上
D．梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法，证明了DNA边解旋边复制。
15．（2022高一下·渭滨期末）下列关于DNA的结构及复制的说法中，正确的是（ ）
A．在DNA双链结构中，每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团
B．DNA分子的特异性主要取决于碱基对的种类和数目
C．可以通过检测15N放射性来研究DNA半保留复制的特点
D．DNA复制时，解旋酶和DNA聚合酶能同时发挥作用
16．（2022高一下·渭滨期末）下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是（ ）
A．真核生物的染色体存在于细胞核中，原核生物的染色体存在于拟核中
B．基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C．一个基因含有许多个碱基，基因的多样性由碱基千变万化的排列顺序决定
D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
17．（2022高一下·十堰期末）哺乳动物体细胞在培养过程中能够分裂。在培养过程中用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养一个体细胞完成一个细胞周期，然后将该细胞转移至不含放射性标记的培养基中继续培养至有丝分裂中期。下列关于此时细胞中的放射性标记情况的推断，错误的是（ ）
A．每条染色体均被标记
B．每个DNA分子均被标记
C．被标记的染色单体所占比例为1/2
D．被标记的DNA单链所占比例为1/4
18．（2022高一下·连云期末）下列关于探究DNA是遗传物质实验的叙述不正确的是（ ）
A．将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内，小鼠死亡
B．艾弗里的转化实验最成功之处是分离得到纯净的DNA
C．用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物的放射性很高
D．以上实验可证明DNA是主要的遗传物质
19．（2022高一下·十堰期末）沃森和克里克从查哥夫处得知，在DNA中，腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量，下列说法正确的是（ ）
A．不同生物的DNA的碱基种类是不同的
B．细胞中的嘌呤的量与嘧啶的量总是相等的
C．（A＋T）/（G＋C）的值在不同的DNA中一般是不同的
D．（C＋T）/（G＋A）的值在不同的DNA中一般是不同的
20．（2022高一下·十堰期末）某段DNA中含有500对碱基，其中一条链的胸腺嘧啶占该链的28％，另一条链的胸腺嘧啶占该链的30％，该DNA片段中腺嘌呤数目和第3次复制所需的鸟嘌呤数目分别是（ ）
A．290个、1680个 B．290个、840个
C．580个、1680个 D．580个、840个
二、填空题
21．（2017高一下·衡阳期中）如图是DNA的分子结构模式图，请用文字写出图中名称．
1 2
3 4
5 6
7 8
22．长期以来，科学家们对遗传的物质基础进行了大量的研究，并得出了一些科学结论．
（1）1928年格里菲思利用肺炎链球菌为实验材料，得出了加热杀死的S型菌中存在着 的结论，肺炎链球菌具有的细胞器是 ，1944年，生物学家艾弗里以细菌为实验材料，第一次证明了 是遗传物质．
（2）1952年赫尔希和蔡斯利用噬菌体为实验材料，完成了噬菌体侵染细菌的实验．该实验采用的新技术是 ，要获得实验可用的噬菌体，需先培养出含有 ，因为 ；该实验与艾弗里的实验具有的共同实验思路是
（3）1953年，科学家沃森和克里克共同发现了DNA分子具有特殊的空间结构，即 结构，并建立了DNA的 （填概念、数学、物理）模型，DNA分子的基本骨架是 而成．
三、综合题
23．（2022高一下·镇江期末）看下图回答下列问题。
（1）填出图1中部分结构的名称：3 、4 、5 。
（2）图乙中两条链按 方式盘旋成双螺旋结构，两条链碱基之间的一一对应关系叫作 原则。
（3）图甲中DNA片段中有 个碱基对，该DNA分子应有 个游离的磷酸基团。
（4）如果图乙DNA片段有200个碱基对，氢键共540个，则该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 酶。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 个。
（5）如图2为某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA指纹鉴定部分结果。请判断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）/（C+G）的比值情况，图中三种生物中的DNA分子热稳定性最强的是 （填名称）。
24．（2022高一下·连云期末）图甲是DNA分子片段的结构示意图，图乙是DNA分子复制示意图。回答下列问题：
（1）图甲中物质④的名称是 ，DNA分子中两条链上的碱基由 连接形成碱基对，箭头所指的方向是 端（填3＇→5＇或5＇→3＇）。
（2）图乙中解开DNA双链所需的酶为 酶，该过程是从多起点 （填“单”或“双”）向复制的，从而提高了复制的速率。
（3）DNA分子的复制是一个 边复制的过程， 原则保证了复制的精确进行。
（4）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 。
（5）大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中繁殖数代后，提取DNA离心后在试管中的位置为下图中的⑤。
将其转移到含14NH4Cl的培养液中继续培养，若第一代、第二代大肠杆菌的DNA离心后的位置为 、①（填标号），则说明DNA是 复制。第三代大肠杆菌中含15N标记的比例为 。
四、实验探究题
25．（2022高一下·扬州期末）图1表示一个无标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌的过程，图2表示赫尔希和蔡斯利用同位素标记的T2噬菌体侵染未标记细菌的部分实验过程。请回答下列问题。
（1）图1中T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌后，在增殖阶段合成子代T2噬菌体蛋白质外壳需要____。
A．细菌的氨基酸 B．噬菌体的DNA C．细菌的RNA聚合酶
D．细菌的tRNA E．噬菌体的核糖体
（2）图1中如果在成熟阶段释放出64个子代噬菌体，可检测到放射性32P的噬菌体所占比例为 ，此时亲代噬菌体的DNA复制了 次。
（3）根据图2实验结果可知，用于标记噬菌体的同位素是 ，搅拌器的操作目的是 。
（4）图2实验结果表明，经离心处理后的沉淀物的放射性很高，说明感染阶段侵入大肠杆菌的物质是噬菌体的 ，而离心处理后的上清液中具有很低的放射性，请分析该现象出现的可能原因是：①培养时间过短， ；②培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】AB、由于DNA复制为半保留复制，因此大肠杆菌的全部DNA用15N标记后，然后将其转移至14N培养基中培养，DNA复制一次所形成的DNA均为一条链含有14N，一条链含有15N，AB错误；
CD、DNA复制一次所形成的DNA均为一条链含有14N，一条链含有15N，在14N培养基中继续进行一次DNA复制，每个DNA所形成的两个DNA中，一个DNA的一条链含有14N，一条链含有15N，另一个DNA的两条链均为14N，因此第二代离心后，试管中会出现14N/14N-DNA、15N/14N-DNA，C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。
【答案】2．B
3．B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【分析】1、 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。
2、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
2．A、由于噬菌体的蛋白质外壳和DNA中都含有H，因此不能用3H代替32P标记DNA，A错误；
B、步骤②的目的通过搅拌可使细菌外的噬菌体与细菌分离，B正确；
C、该实验可证明噬菌体的遗传物质是DNA，C错误；
D、噬菌体属于细菌病毒，必须营寄生生活，因此步骤①中锥形瓶内的细菌为噬菌体的增殖提供原料，D错误。
故答案为：B。
3．根据题意，一个32P标记的噬菌体增殖了5次，即噬菌体的DNA进行了5次复制，由于DNA进行半保留复制，因此子代中含32P标记的DNA只有2个，进入到2个子代噬菌体中，DNA进行了5次复制后形成子代DNA数量为25个，即形成了32个子代噬菌体，因此该噬菌体后代中含32P标记的占2/25=1/16。综上所述，B正确，ACD错误。
故答案为：B。
4．【答案】A
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体为病毒，必须寄生在活细胞中才能生存，培养基中不能生存，A错误；
B、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，利用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，蛋白质外壳不进入细菌体内，搅拌离心后上清液放射性高，B正确；
C、32P标记的是噬菌体的DNA，利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，DNA注入到细菌体内，以亲代为模板形成的子代噬菌体可检测到放射性，C正确；
D、噬菌体侵染细菌实验证明了只有噬菌体的DNA进入大肠杆菌，并且繁殖出了大量新的噬菌体，所以该实验证明了DNA是遗传物质，D正确。
故答案为：A。
【分析】噬菌体侵染大肠杆菌实验：首先在含有放射性同位素35S和的放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。实验表明：T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA才是噬菌体的遗传物质。
5．【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图中所示分子为DNA分子，DNA分子的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧构成，A正确；
B、图示过程需要解旋酶作用于氢键，使双链解旋，B错误；
C、DNA分子复制的方式是半保留复制，a链和b链属于互补链，c链和d链属于互补链，a链和d链属于互补链，故通常情况下，图中a、c链上的碱基种类数量及排列顺序完全相同，C正确；
D、若a、d链中共有x个T，即双链DNA分子中的T是x个，则上述过程进行第n次时需T的数量为2n-1·x个，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，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，由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、DNA 复制中消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸为m·（2n-1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·[(2n-1)-(2n-1-1)]=m·2n-1。
6．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由题可知，1个DNA 分子上有多个Ori，而一条染色体只含有1个或者2个DNA 分子，因此 DNA上的Oi 数目多于染色体的数目，A正确；
B、DNA 具有双螺旋结构，复制时要先解旋断裂氢键，因此Ori 上结合的复合体具有打开氢键的作用，B 正确；
C、DNA 子链延伸时，相关的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接起来，需要DNA聚合酶的催化，C正确；
D、在一个细胞周期中，DNA 只复制一次，Ori只起始一次，D错误。
故答案为：D。
【分析】DNA复制：
（1）时间：在细胞分裂前的间期，随染色体的复制完成。
（2）场所：主要是细胞核，线粒体、叶绿体中也存在。
（3）过程：在细胞提供的能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
7．【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、根据表格中实验组③和实验组④可知，DNA被降解后失去转化功能，A正确；
B、转化的概率比较低，③中培养皿上形成的菌落多为R型，为粗糙性，B错误；
C、③中S型菌的出现是R型菌转化而来的，转化的实质是基因重组，C错误；
D、①②③组说明DNA是生物的遗传物质，D错误。
故答案为：A。
【分析】 据题意和图表分析可知：由①、②、③组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再通过④组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子，蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子；③和④形成对照，也能说明DNA是S型菌的转化因子；①~④说明DNA是遗传物质，不能说明DNA是主要的遗传物质。
8．【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、艾弗里的体外转化实验建立在格里菲思体内转化实验基础之上，证实了“转化因子”的存在，A错误；
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，自变量的控制利用了“减法原理”，B错误；
C、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，C错误；
D、从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而蛋白质不能，说明RNA是遗传物质，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中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”，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、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明：T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA才是噬菌体的遗传物质。
3、烟草花叶病毒侵染实验实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
9．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】DNA分子复制的方式为半保留复制，将用 15N标记的一个DNA分子放在含有 14N的培养基中复制4次，子代DNA分子数为16个，其中含有15N的DNA分子为2个，故后代中含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为2/16=1/8。C符合题意。
故答案为：C。
【分析】 将1个含有15N的 DNA 分子放在含有14N的培养基上培养，复制 n 次，则子代 DNA 共2n个：
①含15N的DNA分子：2个；
②只含15N的DNA分子：0个；
③含14N的DNA分子：2n个；
④只含14N的DNA分子：(2n-2）个。
10．【答案】A
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系；基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、染色体主要由DNA和蛋白质组成，而基因通常是有遗传效应的DNA片段，A错误；
B、染色体是DNA的主要载体，由于DNA的复制，一条染色体上含有1个或2个DNA分子，B正确；
C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，对RNA病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段，C正确；
D、基因在染色体上，所以基因和染色体行为存在着平行关系，如减数第一次分裂后期，等位基因会随着同源染色体的分离而分开，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、基因与DNA的关系：基因是具有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子含有许多个基因。
2、基因和染色体的关系：基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
3、基因和染色体行为存在着明显的平行关系，主要表现在：
（1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的稳定性。
（2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的，在配子中只有成对基因中的一个，同样，成对的染色体也只有一条。
（3）体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是。
（4）非同源染色体在减数第一次分裂后期是自由组合的。非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合。
11．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该过程是DNA复制，需要的原料是脱氧核糖核苷酸，A错误；
B、①和③是DNA复制的两条模板链，B正确；
C、由图可知，DNA复制的过程是边解旋边复制，C正确；
D、图中复制时各保留一条模板链，DNA复制的方式是半保留复制，D正确。
故答案为：A。
【分析】DNA复制：
（1）时间：在细胞分裂前的间期，随染色体的复制完成。
（2）场所：主要是细胞核，线粒体、叶绿体中也存在。
（3）过程：在细胞提供的能量驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
12．【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、肺炎链球菌的体外转化实验，从控制自变量的角度，实验的基本思路是：依据自变量控制中的“减法原理”，在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性地去除了一种物质，A错误；
B、实验通过向肺炎链球菌中放入不同的提取物，来看得到的细菌种类，达到控制变量的作用，故该实验的自变量是不同处理的细胞提取物，因变量是培养基中细菌的种类，B正确；
C、该实验中用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性，故该实验的结论是转化因子很可能就是DNA，C正确；
D、艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似，于是艾弗里提出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
2、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中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”，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。
13．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）该DNA片段是400个碱基，A=T=120个，则C=G=200-120=80个；（2）该DNA片段复制3次形成的DNA分子数是23=8个，增加了7个DNA分子，因此该过程中需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子是：80×7=560个。
故答案为：C。
【分析】DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸为m·（2n-1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·[(2n-1)-(2n-1-1)]=m·2n-1。
14．【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、孟德尔进行豌豆杂交实验时，运用了假说一演绎法，进而提出了两大遗传定律，A错误；
B、萨顿研究蝗虫的减数分裂时，运用了类比推理法，进而提出假说“基因在染色体上”，B错误；
C、摩尔根进行果蝇杂交实验时，运用了假说一演绎法，从而证明基因位于染色体上，C正确；
D、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，证明了DNA复制方式是半保留复制，D错误。
故答案为：C。
【分析】 1、假说﹣演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
2、类比推理法：类比推理指是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出它们在另外的属性上（这一属性已为类比的一个对象所具有，另一个类比的对象那里尚未发现）也相同的一种推理。萨顿的假说“基因在染色体上”运用了类比推理法。
3、放射性同位素标记法：放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，例如噬菌体侵染细菌的实验、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA复制方式是半保留复制。
15．【答案】D
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】 A、在DNA双链结构中，不是所有的脱氧核糖都连接两个磷酸基团，A错误；
B、DNA分子的特异性主要取决于碱基对的排列顺序，B错误；
C、无法利用检测15N放射性来研究DNA半保留复制，C错误；
D、DNA复制的过程需要解旋酶来解开双链，DNA聚合酶通过磷酸二酯键连成子链，D正确；
故答案为：D
【分析】DNA 的结构特性：
（1）多样性：DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样。排列种数：4n（n 为碱基对对数）。
（2）特异性：每个 DNA 分子的碱基排列顺序是特定的。
（3）稳定性：DNA 中两条主链由磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，两条链间碱基互补配对的方式不变等。
16．【答案】A
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、原核生物没有染色体，A错误；
B、基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此一个DNA分子上可含有成百上千的基因，B正确；
C、基因的多样性是由基因所含有的碱基的排列顺序决定的，C正确；
D、染色体是DNA的主要载体，通常一条染色体上含有1个DNA分子，处于有丝分裂或减数分裂时期的一条染色体上还可以有2个DNA分子，D正确；
故答案为：A
【分析】染色体、基因、DNA、碱基和性状的关系如下：
17．【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；DNA分子的复制
【解析】【解答】根据DNA分子半保留复制的特点，当培养至第2次有丝分裂中期，DNA分子复制两次。第一次DNA复制在3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中，培养结束后，得到的DNA分子都是一条链带标记、一条链不带标记。第二次DNA复制在不含放射性标记的培养基中，培养至有丝分裂中期，得到的DNA分子一半是一条链带标记、一条链不带标记，另一半全部不带标记；由于有丝分裂中期的染色体含姐妹染色单体，此时每个着丝粒上的两个染色单体中的一条染色单体上的DNA分子的一条单链带有标记，另一条单链不带标记；另一条染色单体上的DNA双链都不带标记，即此时的每条染色体均被标记。
综上所述，B错误，ACD正确。
故答案为：B。
【分析】1、DNA分子的复制为半保留复制。
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；染色体数目不变，DNA数目加倍。（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；染色体数目不变，DNA数目不变。（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；染色体数目不变，DNA数目不变。（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；染色体数目加倍，DNA数目不变。（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失；染色体数目减半，DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
18．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、S型活菌不能转化为R型菌，所以加热杀死的R型菌与S型活菌注射到小鼠体内，小鼠死亡，A正确；
B、艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验，该实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质，B正确；
C、由于32P标记的是噬菌体的DNA，且在侵染的过程中进入了大肠杆菌，作为DNA复制和转录的模板，因此放射性主要存在于沉淀物中，C正确；
D、以上实验可证明DNA是遗传物质，D错误。
故答案为：D。
【分析】肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较：
肺炎链球菌体外转化实验 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
19．【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、组成不同生物的DNA的碱基种类是相同的，A错误；
B、细胞中含有DNA和RNA两种核酸，DNA通常是双链结构，而RNA通常为单链结构，因此细胞中嘌呤的量与嘧啶的量未必相等，B错误；
C、DNA分子具有特异性，因此不同DNA分子中（A＋T）/（G＋C）的值一般是不同的，C正确；
D、由于DNA一般为双链结构，其中A与T相等，G和C相等，（C＋T）/（G＋A）的值在不同的DNA中一般是相同的，为1，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A+G=T+C。
（2）互补碱基之和的比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相同，即若在一条链中（A+T）/（G+C）=m，则在互补链及整个 DNA 分子中都有（A+T）/（G+C）=m。
（3）非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中 （A+G）/（T+C）=a，则在其互补中链中（A+G）/（T+C）=1/a，而在整个 DNA 分子中（A+G）/（T+C）=1。
20．【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】该DNA分子一共有1000个碱基，则每条链有500个碱基，其中一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数的28%，另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数的30%，所以胸腺嘧啶的数量为（500×28%）+（500×30%）=290个，则腺嘌呤的量也是290个，鸟嘌呤=胞嘧啶=210个，则第3次复制（该过程相当于新形成4个DNA分子）所需要的鸟嘌呤数目为210×（23-22）=840个。
故答案为：B。
【分析】 DNA 复制中消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸为m·（2n-1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·[(2n-1)-(2n-1-1)]=m·2n-1。
21．【答案】胞嘧啶；腺嘧啶；鸟嘧啶；胸腺嘧啶；脱氧核糖；磷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸；碱基对
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】解：根据碱基互补配对原则，与G配对的1为胞嘧啶（C），与T配对的2为腺嘌呤（A），与C配对的3为鸟嘌呤（G），与A配对的4为胸腺嘧啶（T）；5是脱氧核糖；6是磷酸基团；7是DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸（胸腺嘧啶脱氧核苷酸）；8是碱基通过氢键连接形成的碱基对；9是氢键；10是脱氧核苷酸链．
故答案为：胞嘧啶；腺嘧啶；鸟嘧啶；胸腺嘧啶；脱氧核糖；磷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸；碱基对
【分析】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：
22．【答案】转化因子（或使R型菌转化的物质或使R型菌转化的因子）；核糖体；DNA；同位素标记法；32P、35S的大肠杆菌（同位素标记的大肠杆菌或细菌）；噬菌体只能寄生于活细胞中才能生存；设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接的去观察它们各自的作用；规则的双螺旋；物理；脱氧核糖与磷酸交替连接
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构
【解析】【解答】（1）格里菲思通过肺炎链球菌的转化实验得出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；艾弗里以肺炎链球菌为实验材料得出的结论是DNA是遗传物质，肺炎链球菌属于原核生物，具有的细胞器只有核糖体．
（2）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用了同位素标记法（同位素示踪法）的实验方法．实验思路是 设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接的去观察它们各自的作用，噬菌体只能寄生于活细胞中才能生存，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳，要获得实验可用的噬菌体，需先培养出含有32P、35S的大肠杆菌（同位素标记的大肠杆菌或细菌），因为该实验与艾弗里的实验具有的共同．
（3）1953年，科学家沃森和克里克共同发现了DNA分子具有特殊的空间结构，即规则的双螺旋结构，并建立了DNA的物理模型，DNA分子的基本骨架是脱氧核糖与磷酸交替连接而成．
【分析】肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较
肺炎链球菌体外转化实验 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
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：
23．【答案】（1）脱氧核糖；磷酸（基团）；腺嘌呤脱氧核苷酸
（2）反向平行；碱基互补配对
（3）4；2
（4）420；解旋酶、DNA聚合；16
（5）B
（6）小麦
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)图1中甲为DNA分子平面结构图，3为脱氧核糖，4为磷酸（基团），5是腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，其中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，两条链碱基之间的一一对应关系叫作 碱基互补配对原则。
(3)据图甲分析：该DNA片段中有4个碱基对，该DNA分子应有2个游离的磷酸基团。
(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；DNA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)孩子的第一条条带来自母亲，第二条条带应该来自父亲，因此该小孩的真正生物学父亲是B。
(6)C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分子中的(A+T)/(G+C)比值情况，其中小麦的(A+T)/(G+C)比值最小，其热稳定性最强。
【分析】1、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，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，由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、DNA 复制中消耗的脱氧核苷酸数：
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸为m·（2n-1）。
②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·[(2n-1)-(2n-1-1)]=m·2n-1
3、 将1个含有15N的 DNA 分子放在含有14N的培养基上培养，复制 n 次，则子代 DNA 共2n个：
①含15N的DNA分子：2个；
②只含15N的DNA分子：0个；
③含14N的DNA分子：2n个；
④只含14N的DNA分子：(2n-2）个。
24．【答案】（1）胞嘧啶脱氧核苷酸；氢键；5＇→3＇
（2）解旋；双
（3）边解旋；碱基互补配对
（4）1/2
（5）②；半保留；1/4
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)由分析可知，图甲中④为胞嘧啶脱氧核苷酸，DNA分子中两条链为互补关系，其中的碱基由氢键连接形成碱基对，磷酸连接在脱氧核糖的5’号碳原子上，因此箭头所指的方向是5＇→3＇。
(2)图乙中解开DNA双链所需的酶为解旋酶，图示的复制过程体现了DNA复制的特点表现为多起点双向复制的，从而提高了复制的速率。
(3)DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，DNA双螺旋为复制提供了精确的模板，严格的碱基互补配对原则保证了复制的精确进行，经过复制产生的两个子代DNA分子的碱基排列顺序是相同的。
(4)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，产生了2n个DNA分子，由于亲代模板链中只有一条链发生了差错，则由发生差错的单链为模板复制出的DNA分子均是发生差错的，而正常的单链为模板复制的DNA分子都是正常的，因此，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的1/2。
(5)大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中繁殖数代后，提取DNA离心后在试管中的位置为下图中的⑤，即此时大肠杆菌细胞中的DNA分子的两条链均含有15N，即离心后DNA分子处于重带位置；将其转移到含14NH4Cl的培养液中继续培养，由于DNA复制为半保留复制，则经过一次复制后产生的DNA分子中一条链含有15N、一条链含有14N，即处于中带位置，为图中的②，接着进行第二次复制，由于带有15N标记的链只有两条，经过半保留复制分别参与形成两个子代但分子，则经过第二次复制后产生的22=4个DNA分子中，有两个DNA分子带有15N标记，且其中是一条链带有15N、另一条链带有14N，另外两个DNA分子均不会15N，其相应的离心位置处于中带和轻带位置，且比例均等，即图中的①。也就是说，若第一代、第二代大肠杆菌的DNA离心后的位置为②、①，则说明DNA是半保留复制。经过三次复制后产生了23=8个DNA分子，其中含有15N标记的DNA分子依然有2个，其他的6个DNA分子均不含15N，因此，第三代大肠杆菌中含15N标记的比例为2/8=1/4，离心后对应于图中的③位置。
【分析】1、DNA的结构特点：
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。
2、DNA分子准确复制的原因：（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
（2）通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
25．【答案】（1）A；B；C；D
（2）1；6
（3）32P；（使细菌外的）噬菌体与细菌分离
（4）DNA；部分亲代噬菌体未侵入细菌体内
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)T2噬菌体侵染细菌后，合成新的T2噬菌体蛋白质外壳需要T2噬菌体的DNA，以及细菌的RNA聚合酶、氨基酸、核糖体和tRNA。故答案为：ABCD。
(2)根据DNA半保留复制的特点，1个无标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌无论复制多少袋子代都含有32P标记，可检测到放射性32P的噬菌体所占比例为100%，根据2n=64可知，n=6，即复制了6次。
(3)图2中上清液的放射性低，沉淀物的放射性高，则标记的是噬菌体的DNA，标记的同位素是32P。搅拌的目的是（使细菌外的）噬菌体与细菌分离。
(4)由于DNA进入大肠杆菌，标记了T2噬菌体的DNA，则会导致沉淀物的放射性高，理论上上清液不含有放射性，若实际过程中上清液具有很低的放射性，可能的原因是培养的时间短，部分噬菌体还没有进入大肠杆菌，也可能是培养时间过长，增殖的含有放射性的子代噬菌体从细菌体内释放出来。
【分析】1、噬菌体侵染大肠杆菌实验：首先在含有放射性同位素35S和的放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。
实验表明：T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA才是噬菌体的遗传物质。
2、DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。
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