易错点18 关于基因的本质的遗传题
关于基因的本质的遗传题，多数以选择题形式考查探究遗传物质的经典实验、DNA的结构、DNA的复制、基因的本质等知识。而没有全面且熟练掌握相关知识、不能从题目情境中准确获取解题有效信息等是失分的主要原因。在复习备考中，需要加强练习，提高审题和解题能力。注意以下细微易错陷阱，对提高这类题的解题能力有所帮助。
易错陷阱1：探究遗传物质的经典实验——噬菌体侵染细菌。没有掌握噬菌体侵染细菌过程时蛋白质外壳没有进入细菌细胞内，不清楚离心后上清液和沉淀物中所含物质种类从而错误判断放射性情况，误认为噬菌体侵染细菌实验可以证明蛋白质不是遗传物质。
易错陷阱2：DNA的结构。没有掌握碱基互补配对原则的规律是DNA的结构中相关计算题错选的主要原因，其次原因是审题不仔细造成错误，例如忽略“DNA双链中相邻脱氧核苷酸连接的化学键”和“DNA单链之间相邻脱氧核苷酸连接的化学键”的区别、是“双链中碱基数”还是“单链中碱基数”等关键词，从而掉进陷阱。
易错陷阱3：DNA的复制与标记分析。没有掌握DNA半保留复制与染色体数、染色单体数、DNA分子数、DNA分子链数的关系造成错误，没有理解密度梯度离心与DNA条带的关系造成错误。其次原因是审题不仔细造成错误，例如忽略“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别、是“含3H”还是“只含3H”等关键词，从而掉进陷阱。
易错陷阱4：基因的本质。不理解“基因通常是具有遗传效应的DNA片段”，误以为DNA中任意片段都是基因，误以为基因是碱基对随机排列的DNA片段。
例题1、（2022海南卷·T11）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：
下列有关叙述正确的是（ ）
A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制
B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制
C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制
D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
【解析】根据题意和图示分析可知：若DNA复制方式是半保留复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，产生的两个子代DNA分子是：15N/14N、15N/14N，在离心管分布的位置是都在中带；若DNA复制方式是分散复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，产生的两个子代DNA分子是：15N与14N相间隔即15N14N /15N14N、15N14N /15N14N，在离心管分布的位置是都在中带；若DNA复制方式是全保留复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，产生的两个子代DNA分子是：15N/15N、14N/14N，在离心管分布的位置是一半在轻带，一半在重带。
A、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式是半保留复制、分散复制，A项错误；
B、第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是半保留复制，B项错误；
C、若是分散复制不会出现轻带，所以结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是半保留复制，C项错误；
D、若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中仍会出现1条中带和1条轻带，D项正确。
【答案】D
例题2、（2021浙江省6月· T14）含有100个碱基对的—个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）
A.240个 B.180个 C.114个 D.90个
【解析】
分析题意可知：该DNA片段含有100个碱基对，即该DNA片段含有200个碱基，依据规则“DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值”， 而且题干信息告知“其中一条链的A+T占40%”，可以推知该DNA片段中A+T占40%，故该DNA片段中G+C =200×（1-40%）=120，而双链DNA中G=C，那么C =120/2=60。已知DNA复制了2次，则DNA的个数为22=4，4个DNA中共有胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为4×60=240，原DNA片段中有60个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，则需要游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为240-60=180，B正确，ACD错误。
【答案】B
1.碱基互补配对原则的规律：
（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+T=C+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。
（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1。
（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）与（C+G）的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。
2. DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代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数为
m·(2n－1) 。
②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·2n－1 。
3.DNA标记的分析
（1）噬菌体侵染细菌实验中标记的分析
首先看标记生物，若是标记细菌，因为子代噬菌体的原料全部来自于细菌，则子代都含有放射性标记；若是标记噬菌体，则要再看标记的元素，32P标记的是DNA，子代中部分含有放射性标记；35S标记的是蛋白质，子代中不含有放射性标记；C、H标记的是蛋白质和DNA，子代中部分含有放射性标记。噬菌体的蛋白质外壳及噬菌体较轻，离心后位于上清液，被噬菌体侵染的细菌较重，离心后位于沉淀物中。噬菌体侵染细菌时，释放的子代噬菌体不含放射性35S，只能说明蛋白质没有进入细菌细胞内，不能说明蛋白质不是遗传物质。
（2）密度梯度离心与DNA条带的关系
15N和14N的相对原子质量不同，含15N的DNA 比14N的DNA密度大，含14N/14N 、15N/14N、15N/15N的DNA分子经离心处理后分别位于离心管的轻带、中带、重带。若DNA复制方式是半保留复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，产生的两个子代DNA分子是：15N/14N、15N/14N，在离心管分布的位置是都在中带；若DNA复制方式是分散复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，产生的两个子代DNA分子是：15N与14N相间隔即15N14N /15N14N、15N14N /15N14N，在离心管分布的位置是都在中带；若DNA复制方式是全保留复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，产生的两个子代DNA分子是：15N/15N、14N/14N，在离心管分布的位置是一半在轻带，一半在重带。
（3）DNA复制中标记分析
首先要注意原有DNA是2条链均被标记还是一条链被标记；其次要注意DNA复制次数和复制原料是否带标记，例如原来双链被标记的一个DNA，利用不含标记的原料复制一次细胞分裂结束后，每条染色体和每个DNA均带标记的，但是DNA一条单链被标记，另一条链不被标记；利用不含标记的原料第二次复制分裂结束后，一半染色体的DNA一条单链被标记，另一条链不被标记，一半染色体的DNA两条链均不带标记。第三，要注意有染色单体的时期，一条染色体上的姐妹染色单体可能标记情况相同，也可能不同。第四，要注意着丝粒分裂后姐妹染色单体形成的染色体移向细胞两极是随机组合的，会导致子细胞中标记情况不同。
4.“基因通常是具有遗传效应的DNA片段”的涵义
（1）DNA中碱基总数大于基因总数碱基之和
（2）基因不是碱基对随机排列的DNA片段
（3）基因的特异性体现在特定的脱氧核苷酸排列顺序
（4）RNA病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段
1. （2022 广东 ·T12）λ噬菌体的线性双链 DNA 两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA 会自连环化（下图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（ ）
A．单链序列脱氧核苷酸数量相等
B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C．单链序列的碱基能够互补配对
D．自连环化后两条单链方向相同
1.【答案】C
【解析】
A、单链序列脱氧核苷酸数量相等，不能决定线性 DNA 分子两端能够相连，A项错误；
B、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸，不能决定线性 DNA 分子两端能够相连，B项错误；
C、根据题图分析可知，λ 噬菌体侵入大肠杆菌DNA 两端的单链序列碱基互补配对后，其 DNA 自连环化，形成双链环状 DNA，C项正确；
D、自连环化后两条单链方向相反，D项错误。
2. （2022福州市3月质检·T15）关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的，有科学家提出半不连续复制模型，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。以下不是该模型确立所依据的证据是
A.阻断DNA连接酶的活性，正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累
B.将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间即可出现具有放射性的短片段子链
C.将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链的比例会增加
D.将15N培养的大肠杆菌移到14N培养基中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置
2.【答案】D
【解析】
A、从题干信息“有科学家提出半不连续复制模型，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接”可知：阻断DNA连接酶的活性，将导致短片段无法连接，所以正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累，说明复制时形成了短片段的子链，支持半不连续复制模型，A项正确；
B、将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间即可出现具有放射性的短片段子链，说明复制时形成了短片段的子链，该实验结果支持半不连续复制模型，B项正确；
C、将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链的比例会增加，说明复制时形成的短片段子链连接成长片段子链，该实验结果支持半不连续复制模型，C项正确；
D、将15N培养的大肠杆菌移到14N培养基中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置，该实验属于探究半保留复制方式，不能说明复制时形成了短片段的子链，D项错误。
3.(2020浙江1月选考·T23)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
3.【答案】C
【解析】
A、甲组标记的为噬菌体的DNA，由于噬菌体侵染大肠杆菌并非高度同步，因此混合培养适宜时间后搅拌、离心，甲组的悬浮液可含极少量32P，但不产生含32P的子代噬菌体，A项正确；
B、DNA复制为半保留复制，由于大肠杆菌不能提供32P，因此经若干代复制后，大多数子代噬菌体的DNA不含32P，B项正确；
C、乙组标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而在侵染过程中蛋白质外壳不能进入宿主细胞，且宿主细胞不提供35S，因此子代噬菌体均不含35S，C项错误；
D、乙组标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而在侵染过程中蛋白质外壳不能进入宿主细胞，且宿主细胞不提供35S，因此子代噬菌体均不含35S，D项正确。
1. （2022 浙江6月卷·T13）某同学欲制作 DNA 双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（ ）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用 2 个氢键连接物相连
C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
1.【答案】C
A、在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A项错误；
B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B项错误；
C、DNA 的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即 A＝T、C＝G，故在制作的模型中 A+C＝G+T，C项正确；
D、DNA分子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，D项错误。
2.（2019浙江4月选考·T25）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是
A．1/2的染色体荧光被抑制
B．1/4的染色单体发出明亮荧光
C．全部DNA分子被BrdU标记
D．3/4的DNA单链被BrdU标记
2.【答案】D
【解析】
A、DNA的复制方式为半保留复制。第一次有丝分裂结束后，每条染色体的DNA一条单链被BrdU标记，另一条链不被标记；第二次有丝分裂结束后，一半DNA一条单链被BrdU标记，另一条链不被标记，一半DNA两条链均被BrdU标记；第三次有丝分裂的中期时，1/2染色体的染色单体上DNA两条链均被BrdU标记，1/2染色体的一条染色单体上DNA两条链均被BrdU标记，另一条染色单体上DNA一条链被BrdU标记，因此在第三个细胞周期中期时，1/2的染色体荧光被抑制，A项正确；
根据题意和以上分析可知，含半标记DNA的2条染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的染色体上的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的染色体上的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制，
B、以第一代细胞中的某一条染色体（DNA两条链不被标记）为参照，复制3次形成23=8条染色单体（8个DNA），其中含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体共有2条，含全标记DNA（两条链被标记）的染色单体共有6条。8条染色单体中含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体共有2条，占1/4，用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现只有含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，B选项正确；
C、一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链，由于DNA为半保留复制，故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中，新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记，故所有DNA分子都被BrdU标记，C项正确；
D、以第一代细胞中的某一条染色体为参照，在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链，含BrdU标记的有14条，所以有7/8的DNA单链被BrdU标记，D项错误。
3. 设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )
A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:49
D.该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变
3.【答案】C
【解析】噬菌体属于DNA病毒，它只能寄生在活细胞中，将自身DNA注入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料、酶等进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成．噬菌体DNA分子复制特点是半保留复制的，亲代被32P标记的两条母链始终会存在于不同的子代DNA分子中，新形成的子链只含有宿主细胞提供的原料中的31P。所以子代噬菌体含32P的有2个．由于一个DNA分子中腺嘌呤占全部碱基的20%，而且双链DNA分子中A=T，G=C，则腺嘌呤为5000×2×20%=2000个，鸟嘌呤为5000×2×30%=3000个。DNA发生突变有可能导致基因结构改变，但是翻译形成的氨基酸和蛋白质不变，其控制的性状有可能不发生变化。
A、噬菌体的DNA含有5000×2=10000个碱基，A=T=2000，G=C=3000．在噬菌体增殖的过程中，DNA进行半保留复制，100个子代噬菌体含有100个DNA，相当于新合成了99个DNA，至少需要的鸟嘌呤（G）脱氧核苷酸是99×3000=2.97×105，A项错误；
B、噬菌体增殖的模板是由噬菌体自身提供的，细菌提供了原料、酶、场所等，B项错误；
C、在100个子代噬菌体中，含有32P的噬菌体共有2个，只含有31P的噬菌体共有98个，其比例为1：49，C项正确；
D、该DNA发生突变，若发生的突变是基因突变，由于存在密码的简并性等原因，突变基因翻译后的蛋白质不变，控制的性状有可能不发生改变，D项错误。
4.下图中，DNA分子片段中一条链由15N构成，另一条链由14N构成。下列有关说法错误的是( )
A.①处为磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于③处
B.②是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
C.若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量
D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占100%
4.【答案】C
【解析】
A、①处是两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，③处是碱基对之间的氢键，DNA解旋酶作用于氢键，A项正确；
B、②处是碱基C，图中是DNA分子片段，所以②代表胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，B项正确；
C、若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，依据“配对碱基之和在单链中占比和整个DNA分子中占比相同”可知整个DNA分子中G＋C＝56%，则A+T=1-56%=44%，A=T，T＝22%，C项错误；
D、把此DNA（15N/14N）放在含15N的培养液中复制两代，依据半保留复制的特点可知，子代中4个DNA分子（3个15N/15N、1个 15N/14N）均含15N，占100%，D项正确。
5. (2022·林芝市第二高级中学高三模拟)下列有关科学研究的叙述中，错误的是
选项 实验生物 实验过程 实验结果与推测
A R型和S型肺炎链球菌 将R型活菌与S型菌的DNA(经DNA酶处理)混合培养并观察 只生长R型菌；可推测DNA被水解，失去遗传效应
B 噬菌体、大肠杆菌 用35S标记的噬菌体感染普通的大肠杆菌，短时间保温，离心获得上清液并检测 上清液放射性很高；可推测DNA是遗传物质
C 烟草花叶病毒、烟草 用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草并观察 烟草出现病斑；可推测烟草花叶病毒的RNA是遗传物质
D 大肠杆菌 将15N标记DNA的大肠杆菌培养在14N培养基中，经三次分裂后检测 含15N的DNA占DNA总数1/4；可推测DNA进行半保留复制
5.【答案】B
【解析】
A、S型菌的DNA经DNA酶处理，DNA被水解为脱氧核苷酸，将R型活菌与DNA的水解产物脱氧核苷酸混合培养，只生长R型菌，可推测酶处理后的S型菌的DNA失去“转化因子”的遗传效应，A项正确；
B、用含有35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温，离心获得的上清液中的放射性很高，这说明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细菌，不能说明DNA是遗传物质，B项错误；
C、用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草，烟草出现病斑，说明烟草上产生了烟草花叶病毒，可推测烟草花叶病毒的RNA是遗传物质，C项正确；
D、将15N标记DNA的大肠杆菌培养在14N培养基中，以一个DNA（2条链均被15N标记）为参照，若DNA进行半保留复制，则经三次分裂后形成23=8个DNA，其中含15N的DNA有2个，占DNA总数2/8=1/4，实验结果与预测相符， D项正确。
6. (2021浙江·T22)在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
6.【答案】C
【解析】
A、据题意分析第一个细胞周期的每条染色体的染色单体都只有一条链含有BrdU，故呈深蓝色，A项正确；
B、第二个细胞周期的每条染色体复制之后，每条染色体上的两条染色单体均为一条单体双链都含有BrdU呈浅蓝色，一条单体只有一条链含有BrdU呈深蓝色，故着色都不同，B项正确；
C、第二个细胞周期结束后，不同细胞中含有的带有双链都含有BrdU的染色体和只有一条链含有BrdU的染色体的数目是不确定的，故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定，C项错误；
D、根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂，且DNA复制为半保留复制，所以不管经过多少个细胞周期，依旧可以观察到一条链含有BrdU的染色单体，成深蓝色，D项正确。
7.一个双链均被32P标记的噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺嘌呤有m个。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体。下列叙述正确的是
A.该过程至少需要64(x－m)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供原料、模板和酶等
C.只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63∶1
D.该DNA分子含有3×(x－2m)/2＋2m个氢键
7.【答案】C
【解析】
A、依据题意可知，用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体，相当于新合成了127个DNA分子，双链DNA分子中G=C，A=T，原DNA中含有胞嘧啶脱氧核苷酸数=2x－2m/2 = x－m，因此该过程至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数＝127(x－m)，A项错误；
B、噬菌体增殖需要的模板是由其自身提供的，细菌提供原料、酶等，B项错误；
C、由于半保留复制，所以在释放出的128个子代噬菌体中，只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为（128-2）∶2=63∶1，C项正确；
D、碱基A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，该噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子含有的氢键数＝2m＋3(x－m)＝3x－m，D项错误。
8. (2022届河南省实验中学期中·T13)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是( )
A.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的
B.基因通常是具有遗传效应的DNA片段，不是碱基对的随机排列
C.在DNA分子结构中,脱氧核苷酸的排列构成了DNA分子的基本骨架
D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上只含有1个DNA分子
8.【答案】 B
A、一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的，A项错误；B、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，基因中碱基对的排列顺序是特定的，B正确；
C、在DNA分子结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接构成了DNA分子的基本骨架，C项错误；
D、染色体是DNA的主要载体，染色体复制之后和着丝点分裂之前,一条染色体上含有2个DNA分子，所以一条染色体上可含有1个或2个DNA分子，D项错误。
9. (2022届河南省实验中学期中·T12)如图为真核细胞内某DNA片段(15N标记)结构示意图,共由1 000对脱氧核苷酸组成,其中碱基A占20%。下列说法正确的是( )
A.该DNA片段第三次复制,需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2 800个
B.该DNA片段的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3/2
C.解旋酶作用于①部位,DNA聚合酶用于催化②部位的化学键形成
D.将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占3/4
9.【答案】 B
A、该DNA片段中有1 000个碱基对,碱基A占20%，所以A有400个,根据碱基互补配对原则,A=T=400个,C=G=600个,该DNA片段第三次复制,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为600×(23-1)=2 400(个),A项错误；
B、由于碱基A占20%，因此碱基T占20%，碱基C占30%，碱基G占30%，该DNA片段的两条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3/2，依据碱基互补配对规律“DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。”，则该DNA片段的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)也为3/2，B项正确；
C、DNA聚合酶用于催化①部位的化学键(磷酸二酯键)形成，解旋酶作用于②(氢键)部位，C项错误；
D、将该DNA片段(15N标记)置于14N培养液中复制3次后，由于DNA复制方式是半保留复制，因此子代DNA分子全部含有14N，D项错误。
10.(2022届常德临澧一中月考三·T16)(不定项)图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),下列说法正确的是( )
图1
图2
A.据图1推测,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个
B.根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列(从上往下排序)为CCAGTGCGCC
C.图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A+G)/(T+C)都为1
D.若用35S标记某T2噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，则含有35S标记的T2噬菌体所占比例为50%
10.【答案】ABC
A、据图1一条脱氧核苷酸链中有4个鸟嘌呤脱氧核苷酸、1个胞嘧啶脱氧核苷酸,推出互补链中还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，A项正确；
B、根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图中碱基序列由左至右依次是ACGT,故图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC，B正确；
C、依据碱基互补配对原则，双链DNA中，A=T，C=G，嘌呤数=嘧啶数，C项正确；
D、T2噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不会进入细菌内部，不管繁殖几代，含有35S标记的T2噬菌体所占比例为0，D项错误。易错点18 关于基因的本质的遗传题
关于基因的本质的遗传题，多数以选择题形式考查探究遗传物质的经典实验、DNA的结构、DNA的复制、基因的本质等知识。而没有全面且熟练掌握相关知识、不能从题目情境中准确获取解题有效信息等是失分的主要原因。在复习备考中，需要加强练习，提高审题和解题能力。注意以下细微易错陷阱，对提高这类题的解题能力有所帮助。
易错陷阱1：探究遗传物质的经典实验——噬菌体侵染细菌。没有掌握噬菌体侵染细菌过程时蛋白质外壳没有进入细菌细胞内，不清楚离心后上清液和沉淀物中所含物质种类从而错误判断放射性情况，误认为噬菌体侵染细菌实验可以证明蛋白质不是遗传物质。
易错陷阱2：DNA的结构。没有掌握碱基互补配对原则的规律是DNA的结构中相关计算题错选的主要原因，其次原因是审题不仔细造成错误，例如忽略“DNA双链中相邻脱氧核苷酸连接的化学键”和“DNA单链之间相邻脱氧核苷酸连接的化学键”的区别、是“双链中碱基数”还是“单链中碱基数”等关键词，从而掉进陷阱。
易错陷阱3：DNA的复制与标记分析。没有掌握DNA半保留复制与染色体数、染色单体数、DNA分子数、DNA分子链数的关系造成错误，没有理解密度梯度离心与DNA条带的关系造成错误。其次原因是审题不仔细造成错误，例如忽略“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别、是“含3H”还是“只含3H”等关键词，从而掉进陷阱。
易错陷阱4：基因的本质。不理解“基因通常是具有遗传效应的DNA片段”，误以为DNA中任意片段都是基因，误以为基因是碱基对随机排列的DNA片段。
例题1、（2022海南卷·T11）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：
下列有关叙述正确的是（ ）
A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制
B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制
C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制
D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
例题2、（2021浙江省6月· T14）含有100个碱基对的—个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）
A.240个 B.180个 C.114个 D.90个
1.碱基互补配对原则的规律：
（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+T=C+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。
（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1。
（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）与（C+G）的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。
2. DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代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数为
m·(2n－1) 。
②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·2n－1 。
3.DNA标记的分析
（1）噬菌体侵染细菌实验中标记的分析
首先看标记生物，若是标记细菌，因为子代噬菌体的原料全部来自于细菌，则子代都含有放射性标记；若是标记噬菌体，则要再看标记的元素，32P标记的是DNA，子代中部分含有放射性标记；35S标记的是蛋白质，子代中不含有放射性标记；C、H标记的是蛋白质和DNA，子代中部分含有放射性标记。噬菌体的蛋白质外壳及噬菌体较轻，离心后位于上清液，被噬菌体侵染的细菌较重，离心后位于沉淀物中。噬菌体侵染细菌时，释放的子代噬菌体不含放射性35S，只能说明蛋白质没有进入细菌细胞内，不能说明蛋白质不是遗传物质。
（2）密度梯度离心与DNA条带的关系
15N和14N的相对原子质量不同，含15N的DNA 比14N的DNA密度大，含14N/14N 、15N/14N、15N/15N的DNA分子经离心处理后分别位于离心管的轻带、中带、重带。若DNA复制方式是半保留复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，产生的两个子代DNA分子是：15N/14N、15N/14N，在离心管分布的位置是都在中带；若DNA复制方式是分散复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，产生的两个子代DNA分子是：15N与14N相间隔即15N14N /15N14N、15N14N /15N14N，在离心管分布的位置是都在中带；若DNA复制方式是全保留复制，则一个亲代15N/15N的DNA分子复制后，产生的两个子代DNA分子是：15N/15N、14N/14N，在离心管分布的位置是一半在轻带，一半在重带。
（3）DNA复制中标记分析
首先要注意原有DNA是2条链均被标记还是一条链被标记；其次要注意DNA复制次数和复制原料是否带标记，例如原来双链被标记的一个DNA，利用不含标记的原料复制一次细胞分裂结束后，每条染色体和每个DNA均带标记的，但是DNA一条单链被标记，另一条链不被标记；利用不含标记的原料第二次复制分裂结束后，一半染色体的DNA一条单链被标记，另一条链不被标记，一半染色体的DNA两条链均不带标记。第三，要注意有染色单体的时期，一条染色体上的姐妹染色单体可能标记情况相同，也可能不同。第四，要注意着丝粒分裂后姐妹染色单体形成的染色体移向细胞两极是随机组合的，会导致子细胞中标记情况不同。
4.“基因通常是具有遗传效应的DNA片段”的涵义
（1）DNA中碱基总数大于基因总数碱基之和
（2）基因不是碱基对随机排列的DNA片段
（3）基因的特异性体现在特定的脱氧核苷酸排列顺序
（4）RNA病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段
1. （2022 广东 ·T12）λ噬菌体的线性双链 DNA 两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA 会自连环化（下图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（ ）
A．单链序列脱氧核苷酸数量相等
B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C．单链序列的碱基能够互补配对
D．自连环化后两条单链方向相同
2. （2022福州市3月质检·T15）关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的，有科学家提出半不连续复制模型，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。以下不是该模型确立所依据的证据是
A.阻断DNA连接酶的活性，正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累
B.将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间即可出现具有放射性的短片段子链
C.将正在增殖的大肠杆菌与放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链的比例会增加
D.将15N培养的大肠杆菌移到14N培养基中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置
3.(2020浙江1月选考·T23)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
1. （2022 浙江6月卷·T13）某同学欲制作 DNA 双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（ ）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用 2 个氢键连接物相连
C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
2.（2019浙江4月选考·T25）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是
A．1/2的染色体荧光被抑制
B．1/4的染色单体发出明亮荧光
C．全部DNA分子被BrdU标记
D．3/4的DNA单链被BrdU标记
3. 设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )
A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:49
D.该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变
4.下图中，DNA分子片段中一条链由15N构成，另一条链由14N构成。下列有关说法错误的是( )
A.①处为磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于③处
B.②是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
C.若该DNA分子中一条链上G＋C＝56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量
D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占100%
5. (2022·林芝市第二高级中学高三模拟)下列有关科学研究的叙述中，错误的是
选项 实验生物 实验过程 实验结果与推测
A R型和S型肺炎链球菌 将R型活菌与S型菌的DNA(经DNA酶处理)混合培养并观察 只生长R型菌；可推测DNA被水解，失去遗传效应
B 噬菌体、大肠杆菌 用35S标记的噬菌体感染普通的大肠杆菌，短时间保温，离心获得上清液并检测 上清液放射性很高；可推测DNA是遗传物质
C 烟草花叶病毒、烟草 用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草并观察 烟草出现病斑；可推测烟草花叶病毒的RNA是遗传物质
D 大肠杆菌 将15N标记DNA的大肠杆菌培养在14N培养基中，经三次分裂后检测 含15N的DNA占DNA总数1/4；可推测DNA进行半保留复制
6. (2021浙江·T22)在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
7.一个双链均被32P标记的噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺嘌呤有m个。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体。下列叙述正确的是
A.该过程至少需要64(x－m)个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供原料、模板和酶等
C.只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63∶1
D.该DNA分子含有3×(x－2m)/2＋2m个氢键
8. (2022届河南省实验中学期中·T13)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是( )
A.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的
B.基因通常是具有遗传效应的DNA片段，不是碱基对的随机排列
C.在DNA分子结构中,脱氧核苷酸的排列构成了DNA分子的基本骨架
D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上只含有1个DNA分子
9. (2022届河南省实验中学期中·T12)如图为真核细胞内某DNA片段(15N标记)结构示意图,共由1 000对脱氧核苷酸组成,其中碱基A占20%。下列说法正确的是( )
A.该DNA片段第三次复制,需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2 800个
B.该DNA片段的一条核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3/2
C.解旋酶作用于①部位,DNA聚合酶用于催化②部位的化学键形成
D.将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占3/4
10.(2022届常德临澧一中月考三·T16)(不定项)图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),下列说法正确的是( )
图1
图2
A.据图1推测,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个
B.根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列(从上往下排序)为CCAGTGCGCC
C.图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A+G)/(T+C)都为1
D.若用35S标记某T2噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，则含有35S标记的T2噬菌体所占比例为50%
