第 3 章 基因的本质
考点预览 考点一 验证 DNA 是主要遗传物质的实验综合 考点二 DNA 是主要遗传物质的理解 考点三 DNA 的结构特点与功能 考点四 DNA 分子中碱基的相关计算 考点五 DNA 分子的复制过程、特点及意义 考点六 DNA 分子复制的相关计算 考点七 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段
考点一 验证 DNA 是主要遗传物质的实验综合
1 ．下图表示研究 S 型肺炎链球菌“转化因子”化学本质的部分实验流程图。相关分析错误的是( )
A . ①⑥的处理体现了实验设计的减法原理
B ．经①②③④⑤得到的菌落类型为光滑型
C ．经⑥⑦⑧⑨⑤得到的细菌不会使小鼠死亡
D ．本实验不能充分证明肺炎链球菌的“转化因子”是 DNA
2．赫尔希和蔡斯的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了 DNA 是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的 是( )
A ．用肺炎链球菌代替大肠杆菌也能得到相同的实验结果
B ．实验中也可用 14C 代替 35S 标记 T2 噬菌体的蛋白质 C ．32P 标记组，子代噬菌体可能只有部分带有 32P 标记 D ．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是 DNA
3 ．烟草花叶病毒有多种株系，已知 RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，如图所示是研究人员进行的两组实 验：
若将 HR 株系的蛋白质与 S 株系的 RNA 组装后再感染烟草，预期出现的结果是( )
A ．叶片出现Ⅰ型病斑，分离出的子代病毒含 S 株系的蛋白质
B ．叶片出现Ⅰ型病斑，分离出的子代病毒含 HR 株系的 RNA C ．叶片出现Ⅱ型病斑，分离出的子代病毒含 S 株系的蛋白质 D ．叶片出现Ⅱ型病斑，分离出的子代病毒含 HR 株系的 RNA
4 ．核酸作为遗传物质对生物学至关重要，回答下列关于确定核酸为遗传物质相关问题：
I ．艾弗里和他的同事将加热致死的 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，然后开展下列五组实验：
①S 型细菌的细胞提取物+R 型活细菌；②(S 型细菌的细胞提取物+蛋白酶)+R 型活细菌；③(S 型细菌 的细胞提取物+RNA 酶)+R 型活细菌； ④(S 型细菌的细胞提取物+酯酶)+R 型活细菌；⑤(S 型细菌的细胞提 取物+DNA 酶)+R 型活细菌。
(1)本对照实验中，控制自变量是采用“ 原理”。
(2)该实验得出的结论是 。
Ⅱ . 1952 年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，下图为其所做实验中的一组。请据图回答 下列问题。
(3)赫尔希和蔡斯采用了同位素标记法，若要用 35S 对噬菌体进行标记，具体的操作是
(4)由实验结果可知，此次实验的标记元素是 ，说明亲本噬菌体的 DNA (填“进入”或“未进入”)细 菌体内。上述实验中， (填“能”或“不能”)用 15N 来标记噬菌体的 DNA，理由是 。
(5)在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放 射性含量升高，其原因是 。在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将 (填“是” 或“不是”)误差的来源，理由是 。
(6)上述两个实验共同的设计思路是 。
考点二 DNA 是主要遗传物质的理解
5 ．DNA 是主要遗传物质的内涵是( )
A ．细胞中核遗传物质是 DNA，而其余部分为 RNA
B ．绝大多数生物遗传物质是 DNA，部分病毒以 RNA 作遗传物质 C ．所有细胞型生命的遗传物质是 DNA
D ．真核生物遗传物质是 DNA，原核生物则是 RNA
6 ． 自 2022 年 5 月以来，欧洲多国爆发由于感染猴痘病毒引发的疫情。猴痘病毒遗传物质为双链 DNA，临 床表现与天花病毒类似，是一种人畜共患病毒。下列有关病毒的叙述正确的是( )
A ．猴痘病毒在体外环境可存活数月，说明病毒的生命活动与细胞无关
B ．猴痘病毒的遗传物质与 HIV 病毒的遗传物质为同一种核酸 C ．猴痘病毒的 RNA 也能起到遗传物质的作用
D ．猴痘病毒的蛋白质外壳含有 C 、H 、O 、N 等元素
考点三 DNA 的结构特点与功能
7 ．如图为组成 DNA 或 RNA 的单体结构模式图，下列有关说法错误的是( )
A ．若图中的碱基是 T，则该单体的中文名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B ．若图中“？”为“H”，则该单体形成的大分子物质主要分布于细胞核
C ．若图中的“？”为“OH”，则只有病毒能以该单体形成的大分子作为遗传物质
D ．植物的根尖细胞中含有 5 种图中所示的单体
8 ．如图为 DNA 分子结构示意图，有关描述正确的是( )
A . ④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架
B ．DNA 片段中每个脱氧核糖都连着 2 个磷酸，加热化学键⑨可能会断裂 C ．生物的 DNA 分子都是双螺旋结构，细菌的 DNA 就是拟核 DNA 分子
D ．热泉生态系统中的细菌 DNA 分子中⑥―C、⑦―G 碱基对越多，该 DNA 分子越稳定
9 ．下列与环状双链 DNA 相关的叙述，错误的是( )
A ．该 DNA 的两条链按反向平行方式连接在一起
B ．该 DNA 的一条链中，相邻碱基通过氢键相连 C ．该 DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量相等 D ．该 DNA 分子中，没有游离的磷酸基团
10 ．下列有关 DNA 分子的叙述，正确的是( )
A ．DNA 分子多样性的原因是 DNA 分子的空间结构千变万化
B ．DNA 分子的多样性是由蛋白质分子的多样性决定的
C ．DNA 分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础
D ．DNA 分子的多样性是指一个 DNA 分子上有许多个基因
11．在制作 DNA 双螺旋结构模型的活动中，某同学采用不同形状的硬纸片分别代表磷酸、脱氧核糖与碱基。 下列有关叙述错误的是( )
A ．制作模型时，应准备等量的磷酸、脱氧核糖与碱基
B ．制作脱氧核苷酸时，在磷酸上连接碱基与脱氧核糖 C ．制成的模型中，腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量应当相同 D ．制成的模型中，两条脱氧核苷酸链的方向是相反的
12 ．图中图甲所示的分子结构式为某种核苷酸，已知分子结构式左上角的基团为碱基(腺嘌呤)；图乙是某核 苷酸链示意图，据图回答问题：
(1)图甲中核苷酸的名称是 。
(2)图甲中核苷酸是构成哪一种核酸的原料 ，该核酸主要分布在 中。
(3)DNA 初步水解的产物是 ，彻底水解的产物有 种。豌豆的叶肉细胞中，含有 的碱基是 ，那么由 A 、G 、C 、U4 种碱基参与构成的核苷酸共有 种，其中核糖核苷 酸有 种。
(4)图乙中 1 和 4 的名称分别是 、 。
(5)通常由 条图乙所示的核苷酸链构成一个 分子。
考点四 DNA 分子中碱基的相关计算
13 ．DNA 分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关，DNA 分子的多样性与碱基排列顺序有关。下列关 于 DNA 分子的叙述，错误的是( )
A ．一个双链 DNA 分子含碱基对 C—G 越多，在体外解旋所需的温度越高
B ．若某双链 DNA 分子由 100 个脱氧核苷酸组成，则其核苷酸的排列顺序有 45 种
C ．若某 DNA 分子中(A+T)/(G+C) 、(A+C)/(G+T)两个比值相等，则说明该 DNA 为双链
D ．每个人 DNA 的碱基排列顺序不同，故在现代刑侦领域可利用 DNA 指纹技术确定犯罪嫌疑人
14 ．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 分子的叙述，错误的是( )
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 . α 链中(G+C)/(A+T)=11/14 ，β 链中(G+C)/(A+T)=14/11
C . α 链中胸腺嘧啶所占的比例是 16%，占双链 DNA 分子的 8%
D ．(A+T)/(G+C)的比值可体现不同生物 DNA 分子的特异性
考点五 DNA 分子的复制过程、特点及意义
15 ．DNA 完成复制所需要的条件是( )
①ATP②游离的脱氧核苷酸③酶④DNA 分子⑤适宜的温度⑥游离的核糖核苷酸。
A.①②③④ B.②③④⑤⑥ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
16 ．科学家以大肠杆菌为实验材料，设计如下的实验：①在含 15N 的培养液中培养大肠杆菌若干代，使其 DNA 均被 15N 标记，在试管中离心结果如图Ⅰ; ②转至含 14N 的培养液继续培养多代；③取出每代大肠杆菌
的 DNA 样本，离心处理。某生物小组绘制可能结果如图Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ。下列有关叙述正确的是( )
A ．酵母菌比大肠杆菌更适合作为本实验的材料
B ．图Ⅱ可表示转入含 14N 的培养液中繁殖的第二代
C ．仅根据图Ⅱ和图Ⅳ的条带分布就能证明 DNA 复制的方式是半保留复制
D ．将图Ⅳ对应时期的 DNA 样本加热后立刻离心，试管中条带数量不会发生变化
17 ．若 1 个亲代 DNA 分子双链均以白色表示，经过两次复制所得的 4 个 DNA 分子如图所示。第一次复制 后产生的子链用一种颜色表示， 第二次复制后产生的子链用另一种颜色表示，下列相关叙述错误的是( )
A ．由图可知，DNA 复制的方式为半保留复制
B ．DNA 复制过程中，既有氢键断裂又有氢键形成 C ．4 个子代 DNA 分子中，共有 6 条新合成的子链 D ．图中用黑色表示的子链是第一次复制后产生的
18 ．下图甲为有关 DNA 的某一过程示意图，其中 a 、b 、c 、d 表示相关的核苷酸链，A 、B 为相关的酶,将 图甲中某一片段放大后如图乙所示，回答下列问题。
(1)图甲中，A 是 酶，其作用的部位是图乙中的 (填序号)；B 是 酶，该酶的化学本 质是 。
(2)图甲中，从 DNA 复制的结果看，DNA 复制的特点是 ；从 DNA 复制的过程看，DNA 复制的 特点是 。
(3)组成 DNA 的基本单位可以用图乙中 表示(填序号)，图乙中序号“4”的中文名称是 ，两条 链上的碱基配对遵循 原则。
(4)从图乙可以看出，DNA 分子中的 ，构成基本骨架。
(5)图甲所示过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有 。
考点六 DNA 分子复制的相关计算
19 ．某 DNA 含 100 个碱基对，其中一条链中碱基数量之比 A:T:G:C=1:2:3:4。该 DNA 连续复制 3 次，其中 第一次复制时，一条模板链(甲)插入了一个碱基 A，而另一条模板链(乙)复制时有一个碱基 G 与T 错配。后 续两次正常复制。以下分析正确的是( )
A ．该 DNA 连续复制 3 次所得 DNA 中，1/4 异常
B ．该 DNA(复制之前)含有 270 个氢键
C ．复制所得 DNA 中嘌呤碱基所占比例增加
D ．该 DNA 连续复制 3 次需要游离腺嘌呤 210 个
20 ．下列关于 DNA 分子的结构和复制的叙述，正确的是( )
A ．DNA 分子都含有两个游离的磷酸基团
B ．碱基排列顺序的千变万化，构成了 DNA 分子的特异性
C．若用同位素标记原料，DNA 分子复制 n 次后，含标记的 DNA 分子占 100%，含标记的单链占 1-2/2n
D ．某个 DNA 片段由500 对碱基组成，A+T 占碱基总数的 34%，若该 DNA 分子片段复制 3 次，共需 游离的胞嘧啶脱氧核苷酸个数为 2310 个
考点七 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段
21 ．下列关于核苷酸、基因、核酸和染色体的说法错误的是( )
A ．脱氧核苷酸在细胞中既是组成 DNA 的基本单位，也是组成基因的基本单位
B ．真核细胞中染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列 C ．染色体数目加倍时，组成染色体的 DNA 随之加倍
D ．流感病毒的基因是有遗传效应的 RNA 片段，能控制遗传性状
22 ．关于真核细胞核基因和染色体关系的叙述，错误的是( )
A ．等位基因都位于同源染色体上，非等位基因都位于非同源染色体上
B ．基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多个基因 C ．通常 X 和 Y 两条染色体上所含的基因数量不同
D ．摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上第 3 章 基因的本质
考点预览 考点一 验证 DNA 是主要遗传物质的实验综合 考点二 DNA 是主要遗传物质的理解 考点三 DNA 的结构特点与功能 考点四 DNA 分子中碱基的相关计算 考点五 DNA 分子的复制过程、特点及意义 考点六 DNA 分子复制的相关计算 考点七 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段
考点一 验证 DNA 是主要遗传物质的实验综合
1 ．下图表示研究 S 型肺炎链球菌“转化因子”化学本质的部分实验流程图。相关分析错误的是( )
A . ①⑥的处理体现了实验设计的减法原理
B ．经①②③④⑤得到的菌落类型为光滑型
C ．经⑥⑦⑧⑨⑤得到的细菌不会使小鼠死亡
D ．本实验不能充分证明肺炎链球菌的“转化因子”是 DNA
[答案]B ．[解析]A、该实验自变量的控制使用蛋白酶和 DNA 酶分别将蛋白质和 DNA 水解，采用了减 法原理，A 正确；B 、C 经步骤①②③④⑤, S 型的 DNA 还存在，可将 R 型转变为 S 型，因此能得到 S 型 和 R 型菌落，B 错误；C、由于 S 型 DNA 被降解，无法将 R 型转变为 S 型，因此给小鼠注射经步骤⑥⑦⑧⑨⑤ 得到的活菌(R 型菌)，小鼠存活，C 正确。D、本实验还需要补充一个加入 RNA 酶的实验，所以不能充分 证明转化因子是 DNA ，D 正确。故选 B。
2．赫尔希和蔡斯的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了 DNA 是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的 是( )
A ．用肺炎链球菌代替大肠杆菌也能得到相同的实验结果
B ．实验中也可用 14C 代替 35S 标记 T2 噬菌体的蛋白质 C ．32P 标记组，子代噬菌体可能只有部分带有 32P 标记 D ．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是 DNA
[答案]C ．[解析]A、病毒具有专性寄生的特点，因此不能用肺炎链球菌代替大肠杆菌完成此实验，A 错 误；B 、C 是蛋白质和 DNA 共有的元素，若用 14C 代替 35S 标记 T2 噬菌体的蛋白质，则其 DNA 也会被标 记，不能区分 T2 噬菌体的蛋白质和 DNA ，B 错误；C 、DNA 复制的方式是半保留，亲代的 DNA 的两条链 被 32P，合成的子代噬菌体中只有带有亲本 DNA 的含有发射性，其他新合成的 DNA 没有发射性，所以子 代噬菌体可能只有部分带有 32P 标记，C 正确；D、该实验证明了 T2 噬菌体的遗传物质是 DNA ，D 错误。 故选 C。
3 ．烟草花叶病毒有多种株系，已知 RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，如图所示是研究人员进行的两组实 验：
若将 HR 株系的蛋白质与 S 株系的 RNA 组装后再感染烟草，预期出现的结果是( )
A ．叶片出现Ⅰ型病斑，分离出的子代病毒含 S 株系的蛋白质
B ．叶片出现Ⅰ型病斑，分离出的子代病毒含 HR 株系的 RNA C ．叶片出现Ⅱ型病斑，分离出的子代病毒含 S 株系的蛋白质 D ．叶片出现Ⅱ型病斑，分离出的子代病毒含 HR 株系的 RNA
[答案]A ．[解析]根据图示甲乙两组实验可知，S 株系的病毒 RNA 侵染烟草后引起发病，出现Ⅰ型病斑， 说明 S 株系病毒在烟草细胞内增殖；HR 株系病毒的 RNA 侵染烟草后引起发病，出现Ⅱ型病斑，说明 HR 株系病毒在烟草细胞内增殖。若将 HR 株系的蛋白质与 S 株系的RNA 组装后再感染烟草，RNA 才具有致 病性，因此叶片出现Ⅰ型(S 株系)病斑，分离出的子代病毒含 S 株系的蛋白质和 RNA，原因是 RNA 是遗传 物质，在烟草细胞内该 RNA 指导 S 型病毒蛋白质外壳的合成。综上所述，A 正确，BCD 错误。故选 A。
4 ．核酸作为遗传物质对生物学至关重要，回答下列关于确定核酸为遗传物质相关问题：
I ．艾弗里和他的同事将加热致死的 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，然后开展下列五组实验：
①S 型细菌的细胞提取物+R 型活细菌；②(S 型细菌的细胞提取物+蛋白酶)+R 型活细菌；③(S 型细菌 的细胞提取物+RNA 酶)+R 型活细菌； ④(S 型细菌的细胞提取物+酯酶)+R 型活细菌；⑤(S 型细菌的细胞提 取物+DNA 酶)+R 型活细菌。
(1)本对照实验中，控制自变量是采用“ 原理”。
(2)该实验得出的结论是 。
Ⅱ . 1952 年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，下图为其所做实验中的一组。请据图回答 下列问题。
(3)赫尔希和蔡斯采用了同位素标记法，若要用 35S 对噬菌体进行标记，具体的操作是
(4)由实验结果可知，此次实验的标记元素是 ，说明亲本噬菌体的 DNA (填“进入”或“未进入”)细 菌体内。上述实验中， (填“能”或“不能”)用 15N 来标记噬菌体的 DNA，理由是 。
(5)在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放 射性含量升高，其原因是 。在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将 (填“是” 或“不是”)误差的来源，理由是 。
(6)上述两个实验共同的设计思路是 。
[答案](1)减法
(2)DNA 是 S 型菌的遗传物质(DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质或 DNA 是遗传物质)
(3)在含有 35S 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
(4) 32P 进入 不能 DNA 和蛋白质均含有 N 元素(N 元素不是 DNA 特有元素或 N 元
素无法区别 DNA 和蛋白质)
(5) 部分含 32P 的噬菌体被细菌裂解释放(子代噬菌体已释放) 是 含 32P 的噬菌体没有侵 染细菌(含 32P 的噬菌体/亲代噬菌体没有将 DNA 注入细菌)，离心后含 32P 的噬菌体会到上清液中
(6)分离 DNA 和蛋白质，单独观察其作用
[解析](1)实验中，通过观察菌落的形态来判断细菌的类型，R 型菌没有荚膜，菌落表现粗糙，S 型菌有 荚膜，菌落表现光滑，设置的对照组是第①组，因为 S 细菌的物质没有分离。该实验的思路是分别研究 DNA 和蛋白质等物质各自的作用，控制自变量是采用“减法原理”。
(2)第①组为对照组，第②组中加入蛋白酶(水解蛋白质)后仍有 S 型细菌出现，说明 S 型细菌中有某种 物质能促使 R 型活细菌转化成 S 型活细菌，但是 S 型细菌中的蛋白质不能促使 R 型活细菌转化成 S 型活细 菌；第⑤组中加入 DNA 酶(水解 DNA)后没有 S 型细菌出现，说明 S 型细菌中的 DNA 能促使 R 型活细菌转 化成 S 型活细菌或若 S 型细菌中的 DNA 分子结构破坏了就不能促使 R 型活细菌转化成 S 型活细菌。因此， 从①②③④⑤组实验结果可知，S 型细菌的细胞提取物中存在某种促使 R 型活细菌转化为 S 型活细菌的活 性物质—转化因子，该物质进入 R 型活细菌后，从而使细菌产生多糖荚膜，即变成了活的 S 型细菌，因此， 该实验的结论是 DNA 是 S 型菌的遗传物质。
(3)赫尔希和蔡斯采用了同位素标记法，病毒为专性寄生物，只能在活细胞中生存，因此为了得到用 35S 标记的噬菌体，应该首先获得含有 35S 标记的大肠杆菌，而后用噬菌体侵染大肠杆菌，具体的操作可表述为： 在含有 35S 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，这样可获得带有 35S 标记的噬菌 体。
(4)由实验结果可知，此次实验的标记元素是 32P ，由于沉淀物中放射性高，且沉淀物中是子代噬菌体， 因而说明亲本噬菌体的 DNA 进入细菌体内。上述实验中，“不能”用 15N 来标记噬菌体的 DNA，这是因为 DNA 和蛋白质均含有 N 元素，因而无法判断放射性的来源，且 15N 不具有放射性。
(5)在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放 射性含量升高，这是因为部分含 32P 的噬菌体被细菌裂解释放，通过离心过程进入到上清液中，因此实验 过程中保温时间不能太长，在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，也会通过离心进 入到上清液中，因而将“是”误差的来源。
(6)上述两个实验，即艾弗里的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的共同的设计思路是设法分离 DNA 和蛋白质，单独地、直接地区观察它们的作用，进而得出相应的结论。
考点二 DNA 是主要遗传物质的理解
5 ．DNA 是主要遗传物质的内涵是( )
A ．细胞中核遗传物质是 DNA，而其余部分为 RNA
B ．绝大多数生物遗传物质是 DNA，部分病毒以 RNA 作遗传物质 C ．所有细胞型生命的遗传物质是 DNA
D ．真核生物遗传物质是 DNA，原核生物则是 RNA
[答案]B ．[解析]A、细胞遗传物质就是 DNA ，A 错误；B、绝大多数生物遗传物质是 DNA，部分病毒 以 RNA 作遗传物质，比如 HIV 病毒，因此生物界中，DNA 是主要遗传物质，B 正确；C、所有细胞型生 命的遗传物质是 DNA，但不符合题干内涵，C 错误；D、真核生物和原核生物遗传物质都是 DNA，D 错误。 故选 B。
6 ． 自 2022 年 5 月以来，欧洲多国爆发由于感染猴痘病毒引发的疫情。猴痘病毒遗传物质为双链 DNA，临 床表现与天花病毒类似，是一种人畜共患病毒。下列有关病毒的叙述正确的是( )
A ．猴痘病毒在体外环境可存活数月，说明病毒的生命活动与细胞无关
B ．猴痘病毒的遗传物质与 HIV 病毒的遗传物质为同一种核酸 C ．猴痘病毒的 RNA 也能起到遗传物质的作用
D ．猴痘病毒的蛋白质外壳含有 C 、H 、O 、N 等元素
[答案]D ．[解析]A、病毒利用宿主细胞的原料和场所完成各项生命活动，因此病毒的生命活动和细胞 有关，A 错误；B、猴痘病毒的遗传物质为 DNA ，HIV 病毒的遗传物质为 RNA ，B 错误；C、猴痘病毒的 遗传物质为 DNA，RNA 不能起到遗传物质的作用，C 错误；D、蛋白质主要含有 C、H、O、N 等元素，D 正确。故选 D。
考点三 DNA 的结构特点与功能
7 ．如图为组成 DNA 或 RNA 的单体结构模式图，下列有关说法错误的是( )
A ．若图中的碱基是 T，则该单体的中文名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B ．若图中“？”为“H”，则该单体形成的大分子物质主要分布于细胞核
C ．若图中的“？”为“OH”，则只有病毒能以该单体形成的大分子作为遗传物质
D ．植物的根尖细胞中含有 5 种图中所示的单体
[答案]D ．[解析]A 、T 是脱氧核苷酸所特有的碱基，所以如果图中的碱基是胸腺嘧啶，则该单体的中文 名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A 正确；B、若图中“？”为“H”，则其中的五碳糖是脱氧核糖，脱氧核苷酸形 成的大分子物质是 DNA ，DNA 主要分布于细胞核中，B 正确；C、若图中的“？”为“OH”，则其中的五碳 糖是核糖。则该单体形成的大分子物质是 RNA，以 RNA 为遗传物质的只能是病毒，C 正确；D、根尖细胞 中含有 DNA 和 RNA，含有 8 种图中的单体(4 种脱氧核苷酸和 4 种核糖核苷酸) ，D 错误。故选 D。
8 ．如图为 DNA 分子结构示意图，有关描述正确的是( )
A . ④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架
B ．DNA 片段中每个脱氧核糖都连着 2 个磷酸，加热化学键⑨可能会断裂 C ．生物的 DNA 分子都是双螺旋结构，细菌的 DNA 就是拟核 DNA 分子
D ．热泉生态系统中的细菌 DNA 分子中⑥―C、⑦―G 碱基对越多，该 DNA 分子越稳定
[答案]D ．[解析]A、图中④不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸，②、③和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核 苷酸；脱氧核糖②和磷酸①交替连接，构成 DNA 分子的基本骨架，A 错误；B 、DNA 片段中大多数脱氧 核糖连着 2 个磷酸，每条链末端有一个脱氧核糖只连接一个磷酸，B 错误；C、生物的 DNA 分子大多是双 螺旋结构，细菌的 DNA 包括拟核 DNA 分子和细胞质 DNA 分子(质粒)，C 错误；D、由于 A 与T 之间有 2 个氢键，而 C 与 G 之间有 3 个氢键，因此热泉生态系统中的细菌 DNA 分子中⑥-C、⑦-G 碱基对越多，
DNA 分子越稳定，D 正确。故选 D。
9 ．下列与环状双链 DNA 相关的叙述，错误的是( )
A ．该 DNA 的两条链按反向平行方式连接在一起
B ．该 DNA 的一条链中，相邻碱基通过氢键相连 C ．该 DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量相等 D ．该 DNA 分子中，没有游离的磷酸基团
[答案]B ．[解析]A、该环状双链 DNA 的结构是由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成的，A 正确；B、
该 DNA 的一条单链上相邻碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连，B 错误；C、嘌呤碱基与嘧啶碱基之间 通过氢键连接，它们的结合遵循碱基互补配对原则，所以该环状双链 DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶的 数量相等，C 正确；D、该环状双链 DNA 分子首尾相连，没有游离的磷酸基团，D 正确。故选 B。
10 ．下列有关 DNA 分子的叙述，正确的是( )
A ．DNA 分子多样性的原因是 DNA 分子的空间结构千变万化
B ．DNA 分子的多样性是由蛋白质分子的多样性决定的
C ．DNA 分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础
D ．DNA 分子的多样性是指一个 DNA 分子上有许多个基因
[答案]C ．[解析]A 、DNA 分子的空间结构是规则的双螺旋结构，不是千变万化的，A 错误；B、蛋白 质分子的多样性是由 DNA 分子的多样性决定的，B 错误；C、DNA 分子多样性和特异性是生物多样性和特 异性的基础，C 正确；D、DNA 分子的多样性主要表现为构成 DNA 分子的四种脱氧核苷酸的数量和排列顺 序多种多样，D 错误。故选 C。
11．在制作 DNA 双螺旋结构模型的活动中，某同学采用不同形状的硬纸片分别代表磷酸、脱氧核糖与碱基。 下列有关叙述错误的是( )
A ．制作模型时，应准备等量的磷酸、脱氧核糖与碱基
B ．制作脱氧核苷酸时，在磷酸上连接碱基与脱氧核糖 C ．制成的模型中，腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量应当相同 D ．制成的模型中，两条脱氧核苷酸链的方向是相反的
[答案]B ．[解析]A 、1 分子的脱氧核苷酸由 1 分子脱氧核糖、1 分子含氮碱基和 1 分子磷酸构成，故制 作模型时，应准备等量的磷酸、脱氧核糖与碱基，A 正确；B、制作脱氧核苷酸时，应在脱氧核糖上连接磷 酸和碱基，B 错误；C、腺嘌呤和胸腺嘧啶互补配对，二者数量应当相同，C 正确；D、DNA 分子是反向平 行的双螺旋结构，D 正确。故选 B。
12 ．图中图甲所示的分子结构式为某种核苷酸，已知分子结构式左上角的基团为碱基(腺嘌呤)；图乙是某核 苷酸链示意图，据图回答问题：
(1)图甲中核苷酸的名称是 。
(2)图甲中核苷酸是构成哪一种核酸的原料 ，该核酸主要分布在 中。
(3)DNA 初步水解的产物是 ，彻底水解的产物有 种。豌豆的叶肉细胞中，含有 的碱基是 ，那么由 A 、G 、C 、U4 种碱基参与构成的核苷酸共有 种，其中核糖核苷 酸有 种。
(4)图乙中 1 和 4 的名称分别是 、 。
(5)通常由 条图乙所示的核苷酸链构成一个 分子。
[答案](1)腺嘌呤核糖核苷酸
(2) RNA(核糖核酸) 细胞质
(3) 脱氧核苷酸 6 A 、G 、C 、T 、U 7 4
(4) 脱氧核糖 胞嘧啶脱氧核苷酸
(5) 二 DNA
[解析](1)图甲所示的分子结构式为某种核苷酸，含有核糖，所以该物质表示核糖核苷酸，又因为含碱 基腺嘌呤，所以甲表示腺嘌呤核糖核苷酸。
(2)图甲中核糖核苷酸是构成 RNA(核糖核酸)的原料，核糖核酸主要分布在细胞质中。
(3)DNA 初步水解的产物是 4 种脱氧核苷酸(腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷 酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸)，彻底水解的产物有 6 种，分别是四种碱基(A 、T 、C 、G)、脱氧核糖和磷酸。
豌豆的叶肉细胞中含 DNA 和 RNA 两种核酸，所以含有的碱基是 5 种(A 、T 、C 、G 、U)，由 A 、G 、C 、 U4 种碱基参与构成的核苷酸共有 7 种，即腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、腺 嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸，其中核糖核苷酸有 4 种。
(4)乙表示一条脱氧核苷酸链片段，其中 1 为脱氧核糖，4 为胞嘧啶脱氧核苷酸。
(5)通常由2 条图乙所示的核苷酸链构成一个 DNA 分子。
考点四 DNA 分子中碱基的相关计算
13 ．DNA 分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关，DNA 分子的多样性与碱基排列顺序有关。下列关 于 DNA 分子的叙述，错误的是( )
A ．一个双链 DNA 分子含碱基对 C—G 越多，在体外解旋所需的温度越高
B ．若某双链 DNA 分子由 100 个脱氧核苷酸组成，则其核苷酸的排列顺序有 4 种
C ．若某 DNA 分子中(A+T)/(G+C) 、(A+C)/(G+T)两个比值相等，则说明该 DNA 为双链
D ．每个人 DNA 的碱基排列顺序不同，故在现代刑侦领域可利用 DNA 指纹技术确定犯罪嫌疑人
[答案]C ．[解析]A、在双链 DNA 分子中碱基对 C—G 之间含有三个氢键，故 C—G 越多，DNA 稳定 性越强，在体外解旋时需要更高的温度，A 正确；B 、DNA 分子的多样性与碱基对的排列顺序有关，若某 双链 DNA 分子由 100 个脱氧核苷酸组成，则其核苷酸的排列顺序有 450 种，B 正确；C 、(A＋T)/(G＋C)、 (A＋C)/(G＋T)两个比值相等，这个 DNA 分子可能是双链，也可能是单链，C 错误；D、每个人 DNA 的碱 基排列顺序是特定的，具有特异性，故在现代刑侦领域可利用 DNA 指纹技术确定犯罪嫌疑人，D 正确。故 选 C。
14 ．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 分子的叙述，错误的是( )
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 . α 链中(G+C)/(A+T)=11/14 ，β 链中(G+C)/(A+T)=14/11
C . α 链中胸腺嘧啶所占的比例是 16%，占双链 DNA 分子的 8%
D ．(A+T)/(G+C)的比值可体现不同生物 DNA 分子的特异性
[答案]B ．[解析]A 、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%，则腺嘌呤与胸腺 嘧啶的数量之和占全部碱基总数的 44%，互补碱基之和在单双链中比值相等，因此 β 链中腺嘌呤与胸腺嘧 啶的数量之和也占该链碱基总数的 44% ，A 正确；B、根据碱基互补配对原则，α 链中的 G 与 β 链中的 C 配对，α 链中的 C 与 β 链中的 G 配对，同理 A 与 T 也是一样，因此若 α 链中(G+C)/(A+T)=14/11，则 β 链 中(A+T)/(G+C)=11/14 ，B 错误；C 、α 链中胸腺嘧啶所占的比例是 1-56%-28%=16%，则占双链中的比例 是 16%÷2=8% ，C 正确；D、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)/(C＋G) 的值不同，该比值体现了不同生物 DNA 分子的特异性，D 正确。故选 B。
考点五 DNA 分子的复制过程、特点及意义
15 ．DNA 完成复制所需要的条件是( )
①ATP②游离的脱氧核苷酸③酶④DNA 分子⑤适宜的温度⑥游离的核糖核苷酸。
A.①②③④ B.②③④⑤⑥ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
[答案]D ．[解析]DNA 分子的复制时，以解开的两条链分别为模板链合成各自的子链；需要的原料是四 种分别含有 A 、G 、C 、T 碱基的脱氧核糖核苷酸；复制过程需要在适宜的温度条件下，通过解旋酶和 DNA 聚合酶的催化；也需要消耗能量；游离的核糖核苷酸是合成 RNA 的原料，所以不需要。故选 D。
16 ．科学家以大肠杆菌为实验材料，设计如下的实验：①在含 15N 的培养液中培养大肠杆菌若干代，使其 DNA 均被 15N 标记，在试管中离心结果如图Ⅰ; ②转至含 14N 的培养液继续培养多代；③取出每代大肠杆菌 的 DNA 样本，离心处理。某生物小组绘制可能结果如图Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ。下列有关叙述正确的是( )
A ．酵母菌比大肠杆菌更适合作为本实验的材料
B ．图Ⅱ可表示转入含 14N 的培养液中繁殖的第二代
C ．仅根据图Ⅱ和图Ⅳ的条带分布就能证明 DNA 复制的方式是半保留复制
D ．将图Ⅳ对应时期的 DNA 样本加热后立刻离心，试管中条带数量不会发生变化
[答案]D ．[解析]A、大肠杆菌为原核生物，遗传物质简单，繁殖快，故相对于酵母菌，更适合作为本 实验的材料，A 错误；BD、转入含 l4N 的培养液中繁殖的第二代，得到 4 个 DNA 分子，其中2 个 DNA 分 子的两条链均为 14N，另外 2 个 DNA 分子一条链 14N ，一条链 15N，故图Ⅳ可表示转入含 l4N 的培养液中繁 殖的第二代，将图Ⅳ对应时期的 DNA 样本加热后立刻离心，试管中条带数量不会发生变化，仍有 2 条，
分别是 14N 和 15N 带，B 错误，D 正确；C、图 I 、Ⅲ 、Ⅳ根据 DNA 条带的位置能证明DNA 复制的方式 是半保留复制，C 错误。故选 D。
17 ．若 1 个亲代 DNA 分子双链均以白色表示，经过两次复制所得的 4 个 DNA 分子如图所示。第一次复制 后产生的子链用一种颜色表示， 第二次复制后产生的子链用另一种颜色表示，下列相关叙述错误的是( )
A ．由图可知，DNA 复制的方式为半保留复制
B ．DNA 复制过程中，既有氢键断裂又有氢键形成 C ．4 个子代 DNA 分子中，共有 6 条新合成的子链
D ．图中用黑色表示的子链是第一次复制后产生的
[答案]D ．[解析]A 、1 个亲本 DNA 分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的 DNA 子链，
则复制一次获得的 2 个 DNA 分子都各含有 1 条白色链和 1 条灰色链，黑色表示第二次复制出的 DNA 子链， 则第二次复制形成的 4 个 DNA 分子都含有黑色链，2 个 DNA 分子含有白色链，2 个 DNA 分子含有灰色链， 符合 DNA 半保留复制方式，A 正确；B、DNA 复制过程中，亲本两条链解开有氢键的断裂，以亲代的两条 链为模板合成子链有氢键形成，B 正确；C、由于 DNA 复制方式为半保留复制，经过两次复制得到的 4 个 DNA 分子共 8 条链，其中有两条链属于亲代的，6 条链是新合成的，C 正确；D、根据 DNA 半保留复制的 特点，1 个亲本 DNA 分子双链均以白色表示，若以灰色表示第一次复制出的 DNA 子链，则复制一次获得 的 2 个 DNA 分子都各含有 1 条白色链和 1 条灰色链，黑色表示第二次复制出的 DNA 子链，则第二次复制 形成的 4 个 DNA 分子都含有黑色链，2 个 DNA 分子含有白色链，2 个 DNA 分子含有灰色链，符合题图， 故图中用灰色表示的子链是第一次复制后产生的，D 错误。故选 D。
18 ．下图甲为有关 DNA 的某一过程示意图，其中 a 、b 、c 、d 表示相关的核苷酸链，A 、B 为相关的酶,将 图甲中某一片段放大后如图乙所示，回答下列问题。
(1)图甲中，A 是 酶，其作用的部位是图乙中的 (填序号)；B 是 酶，该酶的化学本 质是 。
(2)图甲中，从 DNA 复制的结果看，DNA 复制的特点是 ；从 DNA 复制的过程看，DNA 复制的 特点是 。
(3)组成 DNA 的基本单位可以用图乙中 表示(填序号)，图乙中序号“4”的中文名称是 ，两条 链上的碱基配对遵循 原则。
(4)从图乙可以看出，DNA 分子中的 ，构成基本骨架。
(5)图甲所示过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有 。
[答案](1) 解旋 9 DNA 聚合 蛋白质
(2) 半保留复制 边解旋边复制
(3) 7 胸腺嘧啶 碱基互补配对
(4)脱氧核糖与磷酸交替连接
(5)细胞核 、线粒体
[解析](1)图甲中，DNA 分子在酶 A 作用下变成单链，因此酶 A 为解旋酶，作用于图乙中的9 氢键；单 链 c 在酶 B 作用下延伸，c 是 DNA 单链，因此酶 B 是 DNA 聚合酶，其化学本质是蛋白质。
(2)图甲中，一个 DNA 分子包含一条母本链和一条新合成的子链，所以 DNA 复制的特点是半保留复制。 在 DNA 复制过程中，酶 A 在前把 DNA 双链解开，酶 B 紧随其后结合模板链并延伸子代链，所以从 DNA 复制的过程看，DNA 复制的特点是边解旋边复制。
(3)DNA 基本单位由一分子磷酸、一分子脱氧核糖及一分子含氮碱基构成， 由此可以用图乙中 7 表示。 图乙中序号“4”的中文名称是胸腺嘧啶，两条链上的碱基配对遵循碱基互补配对原则。
(4)从图乙可以看到，DNA 分子中磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成 DNA 分子基本骨架。
(5)图甲所示 DNA 复制过程，发生在细胞核、线粒体及叶绿体中，但根尖分生区细胞中没有叶绿体， 所以图甲所示过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有细胞核和线粒体。
考点六 DNA 分子复制的相关计算
19 ．某 DNA 含 100 个碱基对，其中一条链中碱基数量之比 A:T:G:C=1:2:3:4。该 DNA 连续复制 3 次，其中 第一次复制时，一条模板链(甲)插入了一个碱基 A，而另一条模板链(乙)复制时有一个碱基 G 与T 错配。后 续两次正常复制。以下分析正确的是( )
A ．该 DNA 连续复制 3 次所得 DNA 中，1/4 异常
B ．该 DNA(复制之前)含有 270 个氢键
C ．复制所得 DNA 中嘌呤碱基所占比例增加
D ．该 DNA 连续复制 3 次需要游离腺嘌呤 210 个
[答案]B．[解析]A、该 DNA 连续复制 3 次共得到 8 个 DNA 分子，甲链为模板复制的 4 个 DNA 都异常， 乙复制出的有一半错误，故该 DNA 连续复制 3 次所得 DNA 中，3/4 异常，A 错误；B 、一条链中碱基数 量之比 A ∶T ∶G ∶C=1：2 ∶3 ∶4，另一条链的比例为 2 ：1：4：3，可计算出 A=T=30 个，C=G=70 个，A 和 T 之间有氢键 60 个，C 和G 之间有氢键 210 个，共 270 个，B 正确；C、甲复制插入碱基 A 后，A 和 T 配对，嘌呤嘧啶各占一半，而乙 G 和T 配对，嘌呤嘧啶还是各占一半，复制所得 DNA 中嘌呤碱基不会改 变，C 错误；D、该 DNA 没有变异时含有 T30 个，连续复制 3 次需要游离腺嘌呤为 7×30=210 个，甲链插 入了一个 A，复制出的 4 个 DNA 需要 4 个 A，乙有一个 G 和T 错配，复制出的 3 个 DNA 需要 2 个 A，共 需要 216 个 A ，D 错误。故选 B。
20 ．下列关于 DNA 分子的结构和复制的叙述，正确的是( )
A ．DNA 分子都含有两个游离的磷酸基团
B ．碱基排列顺序的千变万化，构成了 DNA 分子的特异性
C．若用同位素标记原料，DNA 分子复制 n 次后，含标记的 DNA 分子占 100%，含标记的单链占 1-2/2n
D ．某个 DNA 片段由500 对碱基组成，A+T 占碱基总数的 34%，若该 DNA 分子片段复制 3 次，共需 游离的胞嘧啶脱氧核苷酸个数为 2310 个
[答案]D ．[解析]A、环状 DNA 分子不含游离的磷酸基团，A 错误；B、不同生物的碱基有特定的排列 的顺序，决定了 DNA 分子的特异性，B 错误；C 、一个双链 DNA 分子，复制 n 次，形成的子代 DNA 分子 数为 2n 个．根据 DNA 分子半保留复制特点，不管亲代 DNA 分子复制几次，子代 DNA 分子中含有亲代 DNA 单链的 DNA 分子数都只有两个， 占子代 DNA 总数的 2/2n ，子代中含有的亲代 DNA 单链占总链数的比例 为 2/2n+1 ，标记的单链占 1-2/2n+1 ，C 错误；D 、DNA 片段由 500 对碱基组成，A＋T 占碱基总数的 34%,
所以 AT 共有 340 个，GC 共有 660 个，有 GC 数目相等，所以G=C=330 个，DNA 复制三次，需要 330×(23-1)=2310 个，D 正确。故选 D。
考点七 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段
21 ．下列关于核苷酸、基因、核酸和染色体的说法错误的是( )
A ．脱氧核苷酸在细胞中既是组成 DNA 的基本单位，也是组成基因的基本单位
B ．真核细胞中染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列 C ．染色体数目加倍时，组成染色体的 DNA 随之加倍
D ．流感病毒的基因是有遗传效应的 RNA 片段，能控制遗传性状
[答案]C ．[解析]A、细胞生物的遗传物质是 DNA，基因是有遗传效应的 DNA 片段，因此 DNA 和基因 的基本单位都是脱氧核苷酸，A 正确；B、染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，B 正确；
C、着丝粒分裂导致染色体数目加倍，此时组成染色体的 DNA 数量不变，DNA 在复制后数目加倍，C 错误； D、流感病毒是 RNA 病毒，其基因是有遗传效应的 RNA 片段，能控制遗传性状，D 正确。故选 C。
22 ．关于真核细胞核基因和染色体关系的叙述，错误的是( )
A ．等位基因都位于同源染色体上，非等位基因都位于非同源染色体上
B ．基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多个基因 C ．通常 X 和 Y 两条染色体上所含的基因数量不同
D ．摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上
[答案]A ．[解析]A、位于同源染色体上，位置相同，控制相对性状的一对基因称为等位基因，非等位 基因有的位于非同源染色体上，有的位于同源染色体上，有的位于同一条染色体上，A 错误；B、基因在染
色体上呈线性排列，每条染色体上有许多个基因，B 正确；C 、X 与 Y 染色体大小不同，如人类中Y 染色 体比 X 染色体短小，果蝇的 X 染色体比 Y 染色体短小，因此通常 X 和 Y 两条染色体上所含的基因数量不 同，C 正确；D、摩尔根等人首次通过红白眼果蝇杂交实验，证明控制红白眼的基因在位于性染色体上，D 正确。故选 A。
