第三章 基因的本质
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A考点归类·专项突破
考点01 DNA是主要的遗传物质
考点02 DNA的结构
考点03 DNA的复制（重点）
考点04 基因通常是有遗传效应的DNA片段（难点）
B系统整合·能力进阶
考点01 DNA是主要的遗传物质
1．（22-23高二上·新疆伊犁·期中）“DNA是主要的遗传物质”，获得这一结论的理由是（ ）
A．DNA是能指导蛋白质合成的物质 B．细胞生物都含有DNA
C．只有DNA能够自我复制 D．绝大多数生物的遗传物质是DNA
【答案】D
【分析】有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA；病毒只含一种核酸，因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【详解】细胞类生物（包括真核细胞和原核细胞）的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，即绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。
故选D。
2．（25-26高二上·湖南长沙·开学考试）在证明 DNA 是主要遗传物质的实验中，下列叙述错误的是（ ）
A．肺炎链球菌的转化实验中，转化效率与 S 型菌的 DNA 纯度有关
B．噬菌体侵染细菌实验中，子代噬菌体的性状与亲代噬菌体一致
C．烟草花叶病毒的感染实验中，使用同位素标记法证明其遗传物质的本质
D．所有证明 DNA 是遗传物质的实验都遵循对照原则
【答案】C
【详解】A、肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌的DNA纯度越高，R型菌转化为S型菌的效率越高，因为杂质（如蛋白质）会干扰转化过程，A正确；
B、噬菌体侵染细菌时，仅DNA进入宿主细胞，指导子代噬菌体合成，其遗传信息与亲代一致，故子代性状与亲代相同，B正确；
C、烟草花叶病毒感染实验通过分离病毒RNA和蛋白质并分别感染烟草，观察病毒重组后的表现，未使用同位素标记法（同位素标记法用于噬菌体侵染实验），C错误；
D、艾弗里实验、噬菌体侵染实验、烟草花叶病毒实验均设置对照组（如不同成分处理或不同感染方式），均遵循对照原则，D正确；
故选C。
3．（24-25高一下·四川眉山·期末）下列关于DNA是遗传物质的相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．格里菲思的实验充分证明了DNA是转化因子
B．艾弗里的实验中，转化效果与DNA纯度无关
C．赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要的遗传物质
D．32P标记的噬菌体侵染未标记细菌，子代噬菌体可不含32P
【答案】D
【分析】1.肺炎双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。
T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、格里菲思的实验证明了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，但没有证明DNA是转化因子，A错误；
B、艾弗里的实验中，转化效果与DNA纯度有关，B错误；
C、赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，C错误；
D、32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌，并指导子代噬菌体的合成，而合成子代噬菌体的原料由细菌提供，但由于DNA分子复制方式为半保留复制，因此32P标记的噬菌体侵染未标记细菌，子代噬菌体中可不含32P，D正确。
故选D。
4．（22-23高一下·山东聊城·期末）下列关于T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，错误的是（ ）
A．T2噬菌体侵染大肠杆菌后，合成自身遗传物质和蛋白质所用的原料都由宿主细胞提供
B．无法使用放射性同位素直接标记T2噬菌体
C．用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌的实验中，搅拌、离心后沉淀物和上清液中都有放射性分布
D．可以用14C和18O替代32P和35S对T2噬菌体进行标记
【答案】D
【分析】T2噬菌体约有60%的蛋白质和40%的DNA，蛋白质构成它的外壳，而DNA藏在它的头部中。噬菌体通过一系列过程感染大肠杆菌。细菌被感染后不再繁殖，菌体内形成大量的噬菌体。接着菌体裂解，几十个至几百个跟原来一样的噬菌体就释放出来。噬菌体侵染细菌的过程：第一步吸附，第二步注入，第三步复制，第四步装配，第五步释放。实验的设计思路：把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用，实验方法：放射性同位素标记法，实验原理：蛋白质的组成元素：C、H、O、N、S（35S标记），DNA的组成元素：C、H、O、N、P（32P标记）。
【详解】A、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中只将核酸注入宿主细胞，在宿主细胞中合成自身遗传物质和蛋白质，这一系列过程中，所用的原料都由宿主细胞（大肠杆菌）提供，A正确；
B、T2噬菌体属于病毒，病毒无细胞结构，不能自主完成生命活动，所以用放射性同位素标记噬菌体时需要先标记T2噬菌体的宿主细胞，然后用T2噬菌体浸染被标记的宿主细胞， B正确；
C、用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌的实验中，实验的结果是上清液和沉淀物中都有放射性分布，只是放射性的高低不同而已，C正确；
D、由于T2噬菌体的DNA和蛋白质中都含有C和O，所以不能用14C和18O替代32P和35S对T2噬菌体进行标记，D错误。
故选D。
5．（24-25高一下·广东汕头·期中）如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未被标记的细菌，关于产生的子代噬菌体的组成成分中的放射性元素，叙述正确的是（ ）
A．可在外壳中找到3H、15N和35S
B．可在DNA中找到15N、32P、35S
C．可在外壳中找到15N、35S
D．可在DNA中找到3H、15N和32p
【答案】D
【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）＋DNA（C、H、O、N、P），因此3H、15N同时标记了噬菌体的DNA和蛋白质S，32P标记的是噬菌体的DNA，35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳。
2、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成→组装→释放。
【详解】噬菌体是由DNA和蛋白质组成的，DNA中含有C、H、O、N、P，而蛋白质中含有C、H、O、N、S等元素。用3H、15N、32P、35S共同标记噬菌体，其中3H、15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的DNA，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳。在噬菌体侵染细菌的过程中，蛋白质外壳留在外面，没有进入细菌内，只有DNA进入细菌内，并以细菌内的物质（氨基酸、核苷酸）为原料来合成子代噬菌体的蛋白质和DNA，细菌内的物质不具有放射性。由于DNA分子的复制方式为半保留复制，所以在子代噬菌体的DNA中能够找到的放射性元素为3H、15N、32P，但在蛋白质外壳中找不到放射性，D正确，ABC错误。
故选D。
6．（24-25高一下·四川内江·期中）图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图甲中后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化而来的
B．图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶
C．图乙中分别用含放射性同位素35S和放射性32P的培养基标记噬菌体蛋白质和DNA
D．图乙实验32P标记组的大肠杆菌裂解后释放出每一个子代噬菌体都有32P
【答案】B
【分析】题图分析，甲图中AB段由于细菌刚进入小鼠体内，小鼠还没有产生相应的抗体，所以R型细菌会增多，该实验中部分R型菌转化成了S型菌，然后大量增殖。图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤，该实验中通过检测放射性的分布进而得出相应的结论。
【详解】A、将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内，甲图中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的，但之后产生的S型细菌主要是由转化形成的S型细菌增殖而来，A错误；
B、噬菌体为活细胞寄生，其增殖需要细菌提供原料、能量、酶，B正确；
C、图乙中分别用含放射性同位素35S和放射性32P的大肠杆菌培养噬菌体，进而得到分别带有35S和放射性32P标记噬菌体蛋白质和DNA，C错误；
D、噬菌体的 DNA 复制是半保留复制，新合成的子代噬菌体 DNA 中，一条链是原来被32P标记的，另一条链是新合成的未标记的。 所以，裂解后释放出的子代噬菌体并不是每一个都有32P，而是只有部分子代噬菌体含有32P，D错误。
故选B。
考点02 DNA的结构
7．（23-24高一下·浙江·阶段练习）1953年，沃森和克里克提出了“DNA双螺旋结构模型”，这一发现标志着生物学研究进入了分子生物学时代。该研究的模型属于（ ）
A．物理模型 B．数学模型
C．概念模型 D．以上都不是
【答案】A
【分析】1、以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型；
2、以文字表述来抽象概括出生物学事物或过程的模型称为概念模型。
3、数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
【详解】以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的双螺旋结构模型属于物理模型，A正确，BCD错误。
故选A。
8．（24-25高一下·江苏盐城·期中）下列关于DNA分子的叙述，错误的是（ ）
A．具有细胞结构的生物的遗传物质均为DNA
B．叶绿体中含有DNA，并能控制叶绿体中部分蛋白质的合成
C．碱基对的排列顺序千变万化导致了DNA分子的多样性
D．线性双链DNA分子片段中的两个游离的磷酸基团位于DNA分子的同一端
【答案】D
【分析】碱基对排列顺序决定了DNA的多样性，特定的碱基对的排列顺序决定了DNA的特异性。
【详解】A、凡是具备细胞结构的生物体，其遗传物质均为DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA，A正确；
B、叶绿体中含有DNA，这些DNA可以控制叶绿体中部分蛋白质的合成，B正确；
C、碱基对排列顺序决定了DNA的多样性，特定的碱基对的排列顺序决定了DNA的特异性，C正确；
D、线性双链DNA分子片段中的两个游离的磷酸基团分别位于DNA分子的两个末端，D错误。
故选D。
9．（2024·河北沧州·二模）某双链DNA片段中共有100对碱基，其中一条链上A所占比例为35%，整个DNA分子中G所占比例为20%。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该DNA分子其中一条链上的A所占比例与T所占比例一致
B．该DNA分子另一条链上A+G的量在该链中所占比例为35%
C．若该DNA分子复制3次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸280个
D．若该DNA发生碱基对缺失突变，则该DNA分子中嘌呤与嘧啶的比值下降
【答案】C
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 DNA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；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、整个双链DNA片段中，A=T，G=C，但DNA分子其中一条链上A所占比例与T所占比例不确定，A错误；
B、该DNA有200个碱基，由于整个DNA片段中G所占比例为20%，G=C=40，则A=T=60，一条链上A=35，则另一条链上A=25，但每条单链上G与C数量未知，B错误；
C、若该DNA片段复制3次，共有（2 —1）=7个DNA片段需要消耗原料，则所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为7×40=280个，C正确；
D、由于DNA中A+G=T+C，即DNA片段中嘌呤数等于嘧啶数，二者比值是1，当DNA发生碱基对的缺失突变，缺失一个A，对应缺失一个T，即少一个嘌呤，对应会少一个嘧啶，该DNA分子中嘌呤与嘧啶的比值不变，D错误。
故选C。
10．（24-25高一下·山东济南·阶段练习）如图表示一段DNA的空间结构和平面结构示意图，下列说法错误的是（ ）
A．由图可知，DNA分子是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构
B．①为氢键，③④⑤组成的结构名称为腺嘌呤脱氧核苷酸
C．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
D．组成DNA的基本骨架为交替排列的脱氧核糖和磷酸
【答案】C
【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。
【详解】A、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，A正确；
B、①是氢键，③（脱氧核糖）、④（磷酸）、⑤（腺嘌呤）组成的结构名称为腺嘌呤脱氧核苷酸，B正确；
C、链状DNA绝大多数脱氧核糖均连接着两个磷酸和一个碱基分子，但是3’端的脱氧核糖只链接一个磷酸，C错误；
D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成基本骨架，中间为氢键连接的碱基对，D正确。
故选C。
11．（24-25高一下·湖南·期中）DNA条形码技术是一种利用一个或者多个特定的一小段DNA进行物种鉴定的技术。如图所示，中药材DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列有关叙述错误的是（ ）
A．中药材细胞中的DNA分子呈双螺旋结构
B．DNA分子单链中相邻的含氮碱基通过磷酸二酯键相连
C．中药材的DNA条形码相当于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
D．不同DNA分子彻底水解的产物种类相同，均有6种
【答案】B
【分析】核酸包括DNA和RNA，DNA基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、T、C、G。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、U、C、G。
【详解】A、细胞中的DNA分子通常呈双螺旋结构，这是DNA的经典结构特征，中药材细胞中的DNA也不例外，A正确；
B、DNA分子单链中相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连，而相邻的含氮碱基是通过“ - 脱氧核糖 - 磷酸 - 脱氧核糖 - ”相连，并非磷酸二酯键，B错误；
C、中药材的DNA条形码是利用特定小段DNA进行物种鉴定，而DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息，所以DNA条形码相当于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序，C正确；
D、不同DNA分子彻底水解的产物均为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶），共6种产物，D正确。
故选B。
12．（24-25高一上·四川泸州·期中）下图为某DNA分子片段结构示意图，根据图中信息，下列有关描述错误的是（ ）
A．该DNA分子片段中磷酸数=脱氧核糖数=含氮碱基数
B．图中的④表示构成DNA的一种基本单位
C．该DNA分子初步水解时断裂的位置为⑥
D．DNA分子的遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中
【答案】B
【分析】DNA的基本单位是脱氧核苷酸，双链DNA中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架；碱基对排列在内侧。两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。两条链之间的碱基遵循碱基的互补配对原则（A-T、C-G）。
【详解】A、每个DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸含有一分子磷酸基团，一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基，因此DNA分子中碱基数、磷酸数、脱氧核糖数都相等，A正确；
B、分析图可知，图中①②③不能组成一个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，其中的磷酸基团和脱氧核糖不属于同一个核苷酸，B错误；
C、该DNA分子初步水解时断裂的位置为⑥磷酸二酯键，产物为4种脱氧核苷酸，C正确；
D、DNA分子为储存、传递遗传信息的生物大分子，其中的遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中，D正确。
故选B。
考点03 DNA的复制
13．（25-26高二上·重庆·月考）下列关于DNA分子复制的叙述，错误的是( )
A．复制方式是半保留复制
B．复制过程需要DNA聚合酶参与
C．复制过程是边解旋边复制
D．复制时A与C配对，T与G配对
【答案】D
【详解】A、DNA复制时，以解旋后的每一条单链为模板，合成新的子链，复制方式为半保留复制，A正确；
B、DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸连接成子链，是复制过程必需的酶，B正确；
C、DNA复制的过程不是完全解旋后再开始复制，而是边解旋边复制，C正确；
D、DNA复制遵循碱基互补配对原则，A应与T配对，C与G配对，而非A与C、T与G配对，D错误。
故选D。
14．（2022·浙江温州·模拟预测）下图表示验证“DNA的半保留复制”实验的部分过程，甲、乙为大肠杆菌液体培养基，在甲中培养若干代后离心，在乙中培养一代后离心，①、②表示离心结果。下列叙述正确的是（ ）
A．①的DNA仅含15N、②的DNA仅含14N
B．本实验需对大肠杆菌进行密度梯度离心。
C．根据图示结果无法确定DNA的复制方式
D．若仅将大肠杆菌改为酵母菌，也可得到相同实验结果
【答案】C
【分析】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2个，占子代DNA总数的2/2n。
【详解】AC、甲中大肠杆菌先在含15N的培养基中培养若干代，①试管的DNA只有15N/15N，离心后只有重带；甲中DNA转至含14N的培养基乙中培养，乙中只繁殖一代，②试管中出现15N/14N的DNA分子，离心后只有中带，则不可能是全保留复制，可能是半保留复制或分散复制（没有全轻和全重），A错误，C正确；
B、实验中需要在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位置，B错误；
D、大肠杆菌属于细菌，酵母菌属于真菌，本实验中用酵母菌替代大肠杆菌不能得到相同的实验结论，D错误。
故选C。
15．（22-23高一下·四川宜宾·期末）下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A．复制时DNA的两条长链完全解开后，再开始复制
B．细胞内的DNA复制时只以其中的一条链作为模板
C．DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞
D．DNA复制发生错误的概率很低，所以对生物不会造成影响
【答案】C
【分析】DNA分子复制：①时间：有丝分裂和减数第一次分裂前的间期；②条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；③过程：边解旋边复制；④结果：一条DNA复制出两条DNA；⑤特点：半保留复制。
【详解】A、DNA边解旋边复制，A错误；
B、细胞内的DNA复制时两条链都作为模板，B错误；
C、DNA通过复制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，C正确；
D、虽然DNA复制发生错误的概率很低，但可能会对生物造成影响，D错误。
故选C。
16．（23-24高三上·安徽亳州·期末）M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述错误的是（ ）
A．M13噬菌体的遗传物质中不含核糖，也不含游离的磷酸基团
B．SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制
C．过程⑥得到的单链环状DNA是过程②~⑤中新合成的DNA
D．过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6409个磷酸二酯键
【答案】C
【分析】据图可知，M13噬菌体 DNA 在宿主细胞内的合成过程为：MI3噬菌体 DNA 是一种单链DNA ，进入大肠杆菌后先合成为复制型双链 DNA ，再进行滚环复制，即在M13噬菌体的双链 DNA 环状分子一条链（正链）上切一个切口，产生游离的3'端羟基作为延伸起点，最后在宿主细胞 DNA 聚合酶的催化下，以另一条单链即负链为模板不断地合成新的正链。
【详解】A、M13噬菌体是环状链 DNA 分子，环状 DNA 分子不含游离的磷酸基团，不含有核糖，含有脱氧核糖，A正确；
B、SSB是单链DNA结合蛋白，由图可知SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制，B正确；
C、据题图和题意可知，MI3噬菌体 DNA 是一种单链DNA ，进入大肠杆菌后先合成为复制型双链 DNA ，再进行滚环复制，滚环复制后可形成一个单链DNA 和一个复制型 DNA，C错误；
D、由图可知过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键（双链 DNA 环状分子一条链上切一个切口，新合成的DNA被切下需破坏一个磷酸二酯键），在3'端延伸一个含6407个核苷酸的该单链DNA（首尾没有闭合前）需要合成6407个磷酸二酯键，两条单链重新闭合需要合成2个磷酸二酯键，所以一共合成6409个磷酸二酯键，D正确。
故选C。
17．（24-25高三上·浙江·阶段练习）DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入 DNA子链，经特殊染色后，一条链掺入BrdU 的DNA着色深，双链都掺入BrdU 的DNA 色浅，无BrdU的 DNA 不显色。不含BrdU的大肠杆菌在含BrdU的培养基中繁殖三代，理论上全部子代DNA 分子的着色情况和比例分别是（ ）
A．浅色和不显色，1:3 B．深色和不显色，3:1
C．深色和浅色，1:3 D．深色和浅色，3:1
【答案】C
【分析】DNA复制的特点是半保留复制。
【详解】大肠杆菌的1个DNA不含BrdU，DNA不显色，在含BrdU的培养基中繁殖一代，DNA半保留复制，产生的2个DNA均一条链含有BrdU，一条链不含BrdU，此时DNA着色深；再繁殖一代，产生4个DNA分子，两个DNA分子两条链均含BrdU，两个DNA分子一条链含有BrdU，一条链不含BrdU；繁殖三代，产生8个DNA分子，6个DNA分子两条链均含BrdU，2个DNA分子一条链含有BrdU，一条链不含BrdU，双链都掺入BrdU 的DNA 色浅，无BrdU 的 DNA 不显色，因此深色：浅色=1:3，C正确。
故选C。
18．（24-25高一下·全国·课后作业）如图表示DNA复制的过程。结合图示判断，下列有关叙述错误的是（ ）
A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开
B．DNA具有半保留复制、边解旋边复制的特点
C．DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
D．DNA复制形成的两条子链都是连续合成的
【答案】D
【分析】分析题图：图示表示DNA分子复制过程，根据箭头方向可知DNA复制是双向复制，且形成的子链的方向相反。DNA复制需要以DNA的两条链为模板，所以首先需要解旋酶断裂两条链间的氢键，还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，此外还需原料（四种脱氧核苷酸）和能量。
【详解】A、DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，A正确；
B、DNA具有半保留复制、边解旋边复制的特点，B正确；
C、DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，C正确；
D、由题图可知，DNA复制合成两条子链时，前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续的，D错误。
故选D。
考点04 基因通常是有遗传效应的DNA片段
19．（2025·浙江嘉兴·三模）STR是DNA分子上以2～6个核苷酸为单元的重复序列，几乎存在于每条染色体上。可用分析STR的方法进行亲子鉴定，原因不合理的是（ ）
A．STR不易发生变异 B．STR具有多样性
C．STR具有种间特异性 D．STR能从亲代传递到子代
【答案】C
【分析】细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中，由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
【详解】A、用于亲子鉴定的STR要具有特异性和稳定性的特点，即不易发生变异，A正确；
B、不同个体的STR重复次数不同，便于区分，因此STR具有多样性，B正确；
C、用分析STR的方法进行亲子鉴定利用了STR具有个体间特异性的特点，C错误；
D、STR几乎存在于每条染色体上，遵循遗传规律，STR能从亲代传递到子代，D正确。
故选C。
20．（23-24高一上·海南海口·开学考试）如图为小美同学体细胞中控制眼睑性状（单、双眼皮）的一对基因Aa位于一对染色体上的示意图。下列分析不科学的是（ ）
A．每条染色体上通常有一个DNA分子，一个DNA分子上有多个基因
B．这一对染色体，一条来自父方，一条来自母方
C．单眼皮和双眼皮是一对相对性状
D．A表示显性性状，a表示隐性性状
【答案】D
【分析】（1）染色体是细胞内具有遗传性质的物体，易被碱性染料染成深色，由蛋白质和DNA组成，是遗传物质基因的载体。
（2）生物体的某些性状是由一对基因控制的，当细胞内控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时，生物体表现出显性基因控制的性状；当控制某种性状的基因都是隐性时，生物体表现隐性基因控制的性状。
【详解】A、每条染色体上通常有一个DNA分子，基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多个基因，A正确；
B、人体的一对染色体（即同源染色体）中，一条来自父方，一条来自母方，B正确；
C、同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状，人类的单眼皮和双眼皮是一对相对性状，C正确；
D、隐性基因习惯以小写英文字母表示，对应的显性基因则以相应的大写字母表示，所以A表示显性基因，a表示隐性基因，D错误。
故选D。
21．（24-25高一下·广东广州·期中）生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为该种水母DNA上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。这个资料不能表明（ ）
A．基因通常含有A、T、C、G四种碱基
B．基因是有遗传效应的DNA片段
C．基因是DNA上的有一定功能的特异性的碱基排列顺序
D．DNA的任意片段都能在另一种生物体内控制性状
【答案】D
【分析】染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是DNA的主要载体；基因通常是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸；基因在染色体上，且一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、基因通常具有遗传效应的DNA片段，DNA含有A、T、C、G四种碱基，A正确；
B、根据题干信息“生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为该种水母DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因”可知，基因是具有遗传效应的DNA片段，B正确；
C、根据B选项分析已知，基因在DNA分子上，是具有一定功能的特异性的碱基排列顺序，C正确；
D、基因是有遗传效应的DNA片段，只有基因才能控制生物性状，因此DNA上有些片段是不能控制生物性状的，D错误。
故选D。
22．（23-24高三上·黑龙江哈尔滨·期中）细胞内的DNA进行复制时，在引发体的作用下会合成多个小片段的RNA引物，这些引物能结合到其中一条DNA链上形成杂合区，DNA链连接引物后继续延伸，形成一些不连续的双链片段，称为冈崎片段。下列相关分析错误的是（ ）
A．细胞核是DNA复制的主要场所
B．冈崎片段的碱基序列储存着遗传信息
C．杂合区中的碱基最多有5种
D．杂合区中包含8种核糖核苷酸
【答案】D
【分析】1、DNA复制主要在细胞核，线粒体和叶绿体也含有少量的DNA，也能进行DNA复制。
2、遗传信息是指DNA(基因)的脱氧核苷酸排列顺序。
3、DNA和RNA区别：DNA的组成碱基是A、T、G、C，单位是脱氧核苷酸。RNA的组成碱基是A、U、G、C，单位是核糖核苷酸。
【详解】A、DNA复制主要在细胞核，此外，线粒体和叶绿体也含有少量的DNA，也能进行DNA复制，A正确；
B、DNA中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息，冈崎片段属于DNA片段，因此冈崎片段的碱基序列储存着遗传信息，B正确；
C、DNA中含有A、T、C、G四种碱基，RNA中含有A、U、C、G四种碱基，因此杂合区(DNA-RNA)中最多含有A、T、U、C、G五种碱基，C正确；
D、杂合区中DNA和RNA都含有，所以含有4种核糖核苷酸，4种脱氧核苷酸，共8种核苷酸，D错误。
故选D。
23．（24-25高一上·福建泉州·开学考试）如图是与遗传基础有关的结构示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．②是蛋白质，③是DNA，它们共同构成①染色体
B．细胞中的①都是成对存在的
C．②是主要的遗传物质
D．③的片段就是基因
【答案】A
【分析】染色体是细胞核内的容易被碱性颜料染成深色的物质，由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传物质的载体，它的结构像一个螺旋形的梯子，即双螺旋结构；DNA分子上具有特定遗传信息、能够决定生物的某一性状的片段叫做基因。
【详解】A、②是蛋白质，③是DNA，①染色体主要由蛋白质和DNA组成，A正确；
B、体细胞中的①染色体成对存在，但是生殖细胞中的①染色体成单存在，B错误；
C、③DNA是主要的遗传物质而不是蛋白质，C错误；
D、基因通常是有遗传效应的③DNA片段，并不是③DNA片段就是基因，D错误。
故选A。
24．（22-23高二上·宁夏银川·期中）下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是（ ）
A．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有2个DNA分子
B．在DNA分子结构中碱基的排列构成了DNA分子的基本骨架
C．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D．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
【答案】C
【分析】1、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，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，碱基对千变万化的排列顺序构成了DNA分子的多样性，每一个DNA分子的碱基对的排列顺序是特定的，这构成了DNA分子的特异性。
2、染色体主要由DNA和蛋白质组成，真核细胞的DNA主要存在于细胞核中的染色体上，因此说染色体是DNA的主要载体。
3、基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子含有许多个基因。
【详解】A、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，A错误；
B、在DNA分子结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成了DNA的基本骨架，B错误；
C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因，RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，C正确；
D、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，D错误。
故选C。
25．（多选）（22-23高一下·山东滨州·期中）如图为DNA复制过程示意图，分析该图能得出的结论是（ ）
A．该过程需要的原料是脱氧核糖核苷酸
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】ABCD
【分析】 DNA复制：复制开始时，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。
【详解】A、由图中新合成的子链可知，DNA复制的原料为4种脱氧核糖核苷酸，A正确；
B、由图可知，①和③是DNA复制的两条模板链，②和④为新合成的子链，B正确；
C、图中进行DNA复制，但并未将DNA双螺旋全部解开，说明DNA复制的过程是边解旋边复制，C正确；
D、图中进行DNA复制，一条母链和新合成的一条子链螺旋化形成子代DNA，说明DNA复制的方式是半保留复制，D正确。
故选ABCD。
26．（多选）（24-25高一下·河北邢台·阶段练习）DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性，真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图中1链左侧为其5′端，右侧为其3′端
B．b链和c链的延伸都是连续的
C．图中DNA分子复制是从多个起点复制的，最终可得到不同的DNA分子
D．图中DNA分子环1、环2和环3同时开始进行复制
【答案】ACD
【分析】DNA分子的复制过程是首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链，解开的两条链分别为模板，在 DNA 聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则形成子链，子链与模板链双螺旋成新的 DNA 分子，DNA分子是边解旋边复制的过程。分析题图可知，真核细胞的 DNA分子的复制具有多起点且双向复制的特点，这种复制方式加速了复制过程；另外，DNA在复制时，子链中一条链是连续复制，另一条链是不连续复制。
【详解】A、根据DNA复制时子链延伸的方向为5’→3’，可知1链左侧为其3’端，右侧为其5’端，A错误；
B、由图可知，在DNA聚合酶的作用下b链和c链的延伸都是连续的，B正确；
C、图中DNA分子复制是从多个起点复制的，DNA模板相同，最终获得的DNA分子也相同，C错误；
D、分析题图可知，图中的三个复制起点复制的 DNA 片段的长度不同，环比较大的表示复制开始的时间较早，因此 DNA分子复制的起始时间不同，D错误。
故选ACD。
27．（多选）（2024·内蒙古呼和浩特·模拟预测）某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下，下列叙述错误的是（ ）
A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B．4个细胞均处于减数分裂Ⅱ前期，且均含有一个染色体组
C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交换
D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P
【答案】ABD
【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养，进行一次有丝分裂后，产生的每个细胞的每条DNA都有一条链含有32P，继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂，完成复制后，8条染色单体中有4条含有32P，减数第一次分裂完成后，理论上，每个细胞中有2条染色体，四条染色单体，其中有2条单体含有32P。
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后产生的，据图所示，这些细胞都含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误；
B、题干叙述明确表示减数分裂Ⅰ已经完成，因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期，且均含有一个染色体组，B错误；
C、精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确；
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。
故选ABD。
28．（多选）（22-23高一下·河北沧州·阶段练习）某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙
B．通过实验②，鼠2的血液中只能分离出活菌乙
C．加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
D．鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌乙
【答案】AC
【分析】由实验①可知，活菌甲不会导致小鼠死亡；由实验④可知，活菌乙会导致小鼠死亡；由实验②可知，加热致死菌乙可以将活菌甲转化成活菌乙，从而导致小鼠死亡；由实验③可知，加热致死菌乙自身不会导致小鼠死亡；由实验⑤可知，活菌乙和死菌甲混合注射可以导致小鼠死亡。
【详解】A、由图可知，活菌甲、乙分别对应R型细菌和S型细菌，所以活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙，A正确；
B、实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内，加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙，因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和乙，B错误；
C、由于实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到小鼠2体内，小鼠2死亡，并分离出活菌乙，说明加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙，C正确；
D、鼠5死亡的原因是活菌乙具有致死效应，D错误。
故选AC。
29．（24-25高一下·河北·阶段练习）哺乳动物某DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布如图1所示，图2是基因a的局部结构平面模式图。已知图1的DNA分子双链结构中，胞嘧啶所占比例为24%。回答下列问题：
(1)图1中控制毛色的基因a、b、c在染色体上呈 排列，它们之间的区别是 。
(2)图2中可表示DNA分子的基本组成单位的是 （填序号），该结构的名称是 。
(3)图2中④表示的碱基在整个DNA分子中所占比例为 。根据图2中已知的一条链的碱基序列，推测另外一条链的碱基序列是5'- -3'。
(4)DNA熔解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。图3表示DNA分子中G+C含量（占全部碱基的比例）与Tm值的关系。
①据图3分析，可以得出的结论是 。
②检测到另外一个DNA分子的双链结构中，腺嘌呤所占比例为18%。结合上述信息分析，该DNA分子的Tm值 （填“高于”或“低于”）图1的DNA分子的Tm值。
【答案】(1) 线性 碱基(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同
(2) ⑤ 鸟嘌呤脱氧核苷酸
(3) 26% CTG
(4) 随着DNA双链中G+C所占比例的升高，Tm值也随之升高 高于
【分析】染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是DNA的主要载体。基因在染色体上，且一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
【详解】（1）据题图1可知，图1是中控制毛色的基因a、b、c在染色体上呈线性排列。基因是有遗传效应的DNA片段，所以基因a、b、c的根本区别是碱基(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同。
（2）图2是基因a的局部结构平面模式图，基因是有遗传效应的DNA片段，基本单位是脱氧核苷酸，从图中来看，⑤是DNA的基本组成单位，其碱基为鸟嘌呤，故其名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸。
（3）图2中④表示的碱基是胸腺嘧啶（T），在DNA分子中，胸腺嘧啶（T）与腺嘌呤（A）是互补配对的。已知图1的DNA分子双链结构中，胞嘧啶（C）所占比例为24%，由于DNA分子中碱基互补配对原则，即A=T，C=G，且A+T+C+G=1，故A+T=1 (C+G)=1 2×24%=52%。由于A=T，所以胸腺嘧啶（T）在整个DNA分子中所占比例为26%。根据图2中已知的一条链的碱基序列（3′ G A C 5′），由于DNA分子中碱基互补配对原则，可以推测另外一条链的碱基序列是5′ C T G 3′。
（4）①据图3分析可知，随着DNA双链中G+C所占比例的升高，Tm值也随之升高。因为G C碱基对之间有3个氢键，比A T碱基对之间的2个氢键更稳定，所以需要更高的温度才能使DNA双螺旋结构解开一半。
②检测到另外一个DNA分子的双链结构中，腺嘌呤（A）所占比例为18%，由于A=T，所以胸腺嘧啶（T）所占的比例也为18%，那么胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（G）之和为C+G=1 2×18%=64%，而图1中的胞嘧啶所占比例为24%，由于C=G，即C+G=24%+24%=48%，所以该DNA分子的G+C含量高于图1的DNA分子，因此该DNA分子的Tm值高于图1的DNA分子的Tm值。
30．（24-25高一下·山东济宁·阶段练习）DNA 双螺旋结构模型的提出在遗传学中具有里程碑式的意义，图 1 为 DNA 的基本单位脱氧核苷酸示意图，图 2 为某双链 DNA 分子片段的平面结构示意图。回答相关问题：
(1)图 1 中磷酸基团的结合位点在 （填序号）。
(2)图 2 中④和⑤代表的物质分别是 。 （填序号）交替连接，排列在外侧，构成了 DNA 分子的 。
(3)⑤、⑥通过 连接形成碱基对，排列在内侧，并且遵循 原则。⑤、⑥可以表示的碱基对是 。
(4)若该双链 DNA 片段中，A 占 23%，其中一条链中的 C 占该单链碱基总数的 24%，则另一条链中的C 占另一条单链碱基总数的比例为 。
(5)若图 2 中甲链的某段序列是 5′-GATACC-3′，那么它的互补链乙链的序列是 5′- -3′。
【答案】(1) ②
(2) 脱氧核糖、碱基（或含氮碱基） ③、④ 基本骨架
(3) 氢键 碱基互补配对 腺嘌呤与胸腺嘧啶（A-T、T-A）
(4) 30%
(5) GGTATC
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下：
（1）DNA 是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双 螺旋结构；
（2）DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列 在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧；
（3）两条链上 的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的 规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤） 一定与C（胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关 系，叫作碱基互补配对原则。
【详解】（1）图1中在脱氧核苷酸分子中，含氮碱基与1'碳相连，磷酸基团与5'碳相连，所以，磷酸基团的结合位点在②；
（2）图2为某双链DNA分子片段的平面结构，④代表脱氧核糖，⑤代表碱基（或含氮碱基），磷酸（③）和脱氧核糖（④）交替连接，构成了DNA分子的基本骨架；
（3）⑤和⑥代表碱基，通过氢键连接形成碱基对，排列在内侧，并且遵循碱基互补配对原则，由图2可知，碱基⑤、⑥之间有两个氢键，因此⑤、⑥可以表示的碱基对是腺嘌呤与胸腺嘧啶（A-T、T-A）；
（4）若该双链DNA片段中，A占23%，双链DNA中，任意不互补碱基之和占碱基总数的50%，即A%+C%=50%,即则C占27%，C%=(C1%+C2%)/2，其中一条链中的C占该单链的24%，假设为C1%=24%，则另一条链中的C占该单链碱基总数的比例C2%=30% ；
（5）DNA分子的双链是反向平行的，若图乙中甲链的某段DNA的序列是5′-GATACC-3′，根据碱基互补配对原则，那么它的互补链乙链的序列是5′-GGTATC-3′。
31．（22-23高一下·天津滨海新·期中）在真核生物中，DNA分子的复制随着染色体的复制而完成。下图是DNA分子复制的示意图，请据图分析回答：
(1)图中①是 ，它的主要成分是DNA和 。
(2)DNA分子具有独特的 结构，为复制提供了精确的模板。DNA分子进行复制时，首先在 （填编号）的作用下，使DNA分子的双链解开，然后以解开的双链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的原料合成子链，进而形成新的DNA分子。
(3)细胞中DNA在复制完成后，两个子代DNA分子彼此分离的时期为 。
(4)若一个卵原细胞的一条染色体上的β-珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是 。
(5)若上述DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4，则该DNA分子复制一次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ ）
A．200个 B．300个 C．400个 D．800个
【答案】(1) 染色体 蛋白质
(2) 双螺旋 ②
(3) 有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
(4) 1/4
(5) C
【分析】图中表示DNA复制的过程，解旋酶②使可以打开双链，DNA聚合酶③会催化子链的延伸。
【详解】（1）图中①是染色体，它的主要成分是DNA和蛋白质。
（2）DNA分子具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。DNA分子进行复制时，首先在解旋酶②的作用下，使DNA分子的双链解开，然后以解开的双链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的原料合成子链，进而形成新的DNA分子。
（3）复制后，2个自带DNA存在于姐妹染色单体上，故二者分开的时间为有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期。
（4）若一个卵原细胞的一条染色体上的β－珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则这对同源染色体上2个模板DNA复制后产生的4个DNA分子中，有一个DNA分子异常，故该DNA分子进入卵细胞中的概率为1/4。
（5）根据它的一条单链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4可知，该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是1000×4/10=400，故该DNA分子复制一次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（2-1）×400=400个，C正确，故选C。
32．（22-23高三上·河南郑州·阶段练习）DNA是生物体发育和生命活动必不可少的生物大分子，请回答以下与DNA分子相关的问题：
(1)早期，人们发现染色体在亲子代细胞之间能够保持连续性和稳定性，就推测其具有传递遗传信息的功能，对其化学成分进行分析，发现染色体主要是由DNA和蛋白质构成，为研究哪种物质具有遗传功能，人们进行了大量实验，实验的关键思路是 。若某一DNA片段中含有n对碱基，则该片段最多含有 种。
(2)DNA的复制方式称为 ，其能够保证复制的准确性，一方面是通过 原则保证了复制准确地进行；另一方面是 结构提供了精确的模板。对于遗传物质是DNA的生物来说，基因是指 。
(3)DNA的复制需要的酶有 ，这些酶的合成场所是 ，合成后从核孔进入到细胞核中发挥作用。减数分裂中DNA复制发生在 。
(4)为得到耐高温的菌种，科学家在热泉附近提取到了两种菌，分析两种菌中四种碱基的组成比例发现，甲菌的胸腺嘧啶占碱基总数的32%，而乙菌的鸟嘌呤占碱基总数的32%，由此推测两菌种中耐热性较强的是 。
【答案】(1) 将蛋白质和DNA分开，分别研究各自的作用 4n
(2) 半保留复制 碱基互补配对 双螺旋 有遗传效应的DNA片段
(3) 解旋酶、DNA聚合酶 核糖体 减数分裂第一次分裂前的间期
(4) 乙
【分析】1、DNA分子的结构特点：两条链反向平行双螺旋结构，螺旋的内部是碱基对，A与T，C与G配对。螺旋的外部是磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架。
2、DNA分子复制的方式为半保留复制，需要解旋酶和DNA聚合酶、能量、DNA的两条链为模板，以四种脱氧核苷酸为原料，独特的双螺旋结构提供了精确的模板，碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
【详解】（1）染色体主要由DNA和蛋白质构成，为研究哪种物质具有遗传功能，科学家实验设计的关键思路是将蛋白质和DNA分开，分别研究各自的作用。DNA分子的多样性主要表现在构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序，若某一DNA片段中含有n对碱基，该片段最多可有4n种排列方式，DNA有4n种，这体现了DNA分子具有多样性。
（2）DNA分子复制的方式为半保留复制，DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。对于遗传物质是DNA的生物来说，基因是指有遗传效应的DNA片段。
（3）DNA分子复制需要解旋酶解开DNA分子双链，以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在DNA聚合酶等的作用下，各自合成与母链互补的子链，这些酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是细胞质中的核糖体。减数分裂中DNA复制发生在减数分裂第一次分裂前的间期。
（4）DNA分子中，A与T之间形成2个氢键，C与G之间形成3个氢键，C、G碱基对越多，DNA分子的结构就越稳定。甲菌的胸腺嘧啶占碱基总数的32%，C、G碱基对占总碱基的1-64%=36%，乙菌的鸟嘌呤占碱基总数的32%，其C、G碱基对所占比例为64%，所以乙菌种耐热性较强。
33．（24-25高一下·全国·课后作业）1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验，据此回答下列问题：
(1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是 。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌 （填“带有”或“不带有”）放射性。
(2)实验过程中，搅拌的目的是 。搅拌5min，被侵染细菌的成活率为100%，离心检测发现上清液中仍有32P放射性出现，说明 。
(3)在35S标记的实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系为 。
(4)该实验证明了 。
【答案】(1) 先在分别含有35S和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 不带有
(2) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体
(3) ④
(4) DNA是T2噬菌体的遗传物质
【分析】1、噬菌体侵染大肠杆菌实验中，搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
2、32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，保温时间过短，部分噬菌体未浸染大肠杆菌，离心后，上清液有放射性；保温时间过长，部分噬菌体增殖后释放出来，离心后，上清液有放射性。35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，搅拌不充分，少量噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，沉淀物中出现放射性。
【详解】（1）噬菌体是病毒，只能寄生在活的细胞中，不能直接用培养基培养，所以获得被32P或35S标记的噬菌体，需先用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性。
（2）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。搅拌5min，被侵染细菌的成活率为100%，离心检测发现上清液中仍有32P放射性出现，说明有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体。
（3）35S标记噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的DNA进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面，因此无论保温多长时间，上清液中的放射性不变，故选④。
（4）噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。
2 / 2第3章 基因的本质
目录导航
A考点归类·专项突破
考点01 DNA是主要的遗传物质
考点02 DNA的结构
考点03 DNA的复制（重点）
考点04 基因通常是有遗传效应的DNA片段（难点）
B系统整合·能力进阶
考点01 DNA是主要的遗传物质
1．（22-23高二上·新疆伊犁·期中）“DNA是主要的遗传物质”，获得这一结论的理由是（ ）
A．DNA是能指导蛋白质合成的物质 B．细胞生物都含有DNA
C．只有DNA能够自我复制 D．绝大多数生物的遗传物质是DNA
2．（25-26高二上·湖南长沙·开学考试）在证明 DNA 是主要遗传物质的实验中，下列叙述错误的是（ ）
A．肺炎链球菌的转化实验中，转化效率与 S 型菌的 DNA 纯度有关
B．噬菌体侵染细菌实验中，子代噬菌体的性状与亲代噬菌体一致
C．烟草花叶病毒的感染实验中，使用同位素标记法证明其遗传物质的本质
D．所有证明 DNA 是遗传物质的实验都遵循对照原则
3．（24-25高一下·四川眉山·期末）下列关于DNA是遗传物质的相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．格里菲思的实验充分证明了DNA是转化因子
B．艾弗里的实验中，转化效果与DNA纯度无关
C．赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要的遗传物质
D．32P标记的噬菌体侵染未标记细菌，子代噬菌体可不含32P
4．（22-23高一下·山东聊城·期末）下列关于T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，错误的是（ ）
A．T2噬菌体侵染大肠杆菌后，合成自身遗传物质和蛋白质所用的原料都由宿主细胞提供
B．无法使用放射性同位素直接标记T2噬菌体
C．用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌的实验中，搅拌、离心后沉淀物和上清液中都有放射性分布
D．可以用14C和18O替代32P和35S对T2噬菌体进行标记
5．（24-25高一下·广东汕头·期中）如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未被标记的细菌，关于产生的子代噬菌体的组成成分中的放射性元素，叙述正确的是（ ）
A．可在外壳中找到3H、15N和35S B．可在DNA中找到15N、32P、35S
C．可在外壳中找到15N、35S D．可在DNA中找到3H、15N和32p
6．（24-25高一下·四川内江·期中）图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图甲中后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化而来的
B．图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶
C．图乙中分别用含放射性同位素35S和放射性32P的培养基标记噬菌体蛋白质和DNA
D．图乙实验32P标记组的大肠杆菌裂解后释放出每一个子代噬菌体都有32P
考点02 DNA的结构
7．（23-24高一下·浙江·阶段练习）1953年，沃森和克里克提出了“DNA双螺旋结构模型”，这一发现标志着生物学研究进入了分子生物学时代。该研究的模型属于（ ）
A．物理模型 B．数学模型 C．概念模型 D．以上都不是
8．（24-25高一下·江苏盐城·期中）下列关于DNA分子的叙述，错误的是（ ）
A．具有细胞结构的生物的遗传物质均为DNA
B．叶绿体中含有DNA，并能控制叶绿体中部分蛋白质的合成
C．碱基对的排列顺序千变万化导致了DNA分子的多样性
D．线性双链DNA分子片段中的两个游离的磷酸基团位于DNA分子的同一端
9．（2024·河北沧州·二模）某双链DNA片段中共有100对碱基，其中一条链上A所占比例为35%，整个DNA分子中G所占比例为20%。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该DNA分子其中一条链上的A所占比例与T所占比例一致
B．该DNA分子另一条链上A+G的量在该链中所占比例为35%
C．若该DNA分子复制3次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸280个
D．若该DNA发生碱基对缺失突变，则该DNA分子中嘌呤与嘧啶的比值下降
10．（24-25高一下·山东济南·阶段练习）如图表示一段DNA的空间结构和平面结构示意图，下列说法错误的是（ ）
A．由图可知，DNA分子是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构
B．①为氢键，③④⑤组成的结构名称为腺嘌呤脱氧核苷酸
C．DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
D．组成DNA的基本骨架为交替排列的脱氧核糖和磷酸
11．（24-25高一下·湖南·期中）DNA条形码技术是一种利用一个或者多个特定的一小段DNA进行物种鉴定的技术。如图所示，中药材DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列有关叙述错误的是（ ）
A．中药材细胞中的DNA分子呈双螺旋结构
B．DNA分子单链中相邻的含氮碱基通过磷酸二酯键相连
C．中药材的DNA条形码相当于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
D．不同DNA分子彻底水解的产物种类相同，均有6种
12．（24-25高一上·四川泸州·期中）下图为某DNA分子片段结构示意图，根据图中信息，下列有关描述错误的是（ ）
A．该DNA分子片段中磷酸数=脱氧核糖数=含氮碱基数
B．图中的④表示构成DNA的一种基本单位
C．该DNA分子初步水解时断裂的位置为⑥
D．DNA分子的遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中
考点03 DNA的复制
13．（25-26高二上·重庆·月考）下列关于DNA分子复制的叙述，错误的是( )
A．复制方式是半保留复制
B．复制过程需要DNA聚合酶参与
C．复制过程是边解旋边复制
D．复制时A与C配对，T与G配对
14．（2022·浙江温州·模拟预测）下图表示验证“DNA的半保留复制”实验的部分过程，甲、乙为大肠杆菌液体培养基，在甲中培养若干代后离心，在乙中培养一代后离心，①、②表示离心结果。下列叙述正确的是（ ）
A．①的DNA仅含15N、②的DNA仅含14N
B．本实验需对大肠杆菌进行密度梯度离心。
C．根据图示结果无法确定DNA的复制方式
D．若仅将大肠杆菌改为酵母菌，也可得到相同实验结果
15．（22-23高一下·四川宜宾·期末）下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A．复制时DNA的两条长链完全解开后，再开始复制
B．细胞内的DNA复制时只以其中的一条链作为模板
C．DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞
D．DNA复制发生错误的概率很低，所以对生物不会造成影响
16．（23-24高三上·安徽亳州·期末）M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述错误的是（ ）
A．M13噬菌体的遗传物质中不含核糖，也不含游离的磷酸基团
B．SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制
C．过程⑥得到的单链环状DNA是过程②~⑤中新合成的DNA
D．过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6409个磷酸二酯键
17．（24-25高三上·浙江·阶段练习）DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入 DNA子链，经特殊染色后，一条链掺入BrdU 的DNA着色深，双链都掺入BrdU 的DNA 色浅，无BrdU的 DNA 不显色。不含BrdU的大肠杆菌在含BrdU的培养基中繁殖三代，理论上全部子代DNA 分子的着色情况和比例分别是（ ）
A．浅色和不显色，1:3 B．深色和不显色，3:1
C．深色和浅色，1:3 D．深色和浅色，3:1
18．（24-25高一下·全国·课后作业）如图表示DNA复制的过程。结合图示判断，下列有关叙述错误的是（ ）
A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开
B．DNA具有半保留复制、边解旋边复制的特点
C．DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
D．DNA复制形成的两条子链都是连续合成的
考点04 基因通常是有遗传效应的DNA片段
19．（2025·浙江嘉兴·三模）STR是DNA分子上以2～6个核苷酸为单元的重复序列，几乎存在于每条染色体上。可用分析STR的方法进行亲子鉴定，原因不合理的是（ ）
A．STR不易发生变异 B．STR具有多样性
C．STR具有种间特异性 D．STR能从亲代传递到子代
20．（23-24高一上·海南海口·开学考试）如图为小美同学体细胞中控制眼睑性状（单、双眼皮）的一对基因Aa位于一对染色体上的示意图。下列分析不科学的是（ ）
A．每条染色体上通常有一个DNA分子，一个DNA分子上有多个基因
B．这一对染色体，一条来自父方，一条来自母方
C．单眼皮和双眼皮是一对相对性状
D．A表示显性性状，a表示隐性性状
21．（24-25高一下·广东广州·期中）生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为该种水母DNA上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。这个资料不能表明（ ）
A．基因通常含有A、T、C、G四种碱基
B．基因是有遗传效应的DNA片段
C．基因是DNA上的有一定功能的特异性的碱基排列顺序
D．DNA的任意片段都能在另一种生物体内控制性状
22．（23-24高三上·黑龙江哈尔滨·期中）细胞内的DNA进行复制时，在引发体的作用下会合成多个小片段的RNA引物，这些引物能结合到其中一条DNA链上形成杂合区，DNA链连接引物后继续延伸，形成一些不连续的双链片段，称为冈崎片段。下列相关分析错误的是（ ）
A．细胞核是DNA复制的主要场所
B．冈崎片段的碱基序列储存着遗传信息
C．杂合区中的碱基最多有5种
D．杂合区中包含8种核糖核苷酸
23．（24-25高一上·福建泉州·开学考试）如图是与遗传基础有关的结构示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．②是蛋白质，③是DNA，它们共同构成①染色体
B．细胞中的①都是成对存在的
C．②是主要的遗传物质
D．③的片段就是基因
24．（22-23高二上·宁夏银川·期中）下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是（ ）
A．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有2个DNA分子
B．在DNA分子结构中碱基的排列构成了DNA分子的基本骨架
C．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D．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
25．（多选）（22-23高一下·山东滨州·期中）如图为DNA复制过程示意图，分析该图能得出的结论是（ ）
A．该过程需要的原料是脱氧核糖核苷酸
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
26．（多选）（24-25高一下·河北邢台·阶段练习）DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性，真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图中1链左侧为其5′端，右侧为其3′端
B．b链和c链的延伸都是连续的
C．图中DNA分子复制是从多个起点复制的，最终可得到不同的DNA分子
D．图中DNA分子环1、环2和环3同时开始进行复制
27．（多选）（2024·内蒙古呼和浩特·模拟预测）某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下，下列叙述错误的是（ ）
A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B．4个细胞均处于减数分裂Ⅱ前期，且均含有一个染色体组
C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交换
D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P
28．（多选）（22-23高一下·河北沧州·阶段练习）某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙
B．通过实验②，鼠2的血液中只能分离出活菌乙
C．加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
D．鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌乙
29．（24-25高一下·河北·阶段练习）哺乳动物某DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布如图1所示，图2是基因a的局部结构平面模式图。已知图1的DNA分子双链结构中，胞嘧啶所占比例为24%。回答下列问题：
(1)图1中控制毛色的基因a、b、c在染色体上呈 排列，它们之间的区别是 。
(2)图2中可表示DNA分子的基本组成单位的是 （填序号），该结构的名称是 。
(3)图2中④表示的碱基在整个DNA分子中所占比例为 。根据图2中已知的一条链的碱基序列，推测另外一条链的碱基序列是5'- -3'。
(4)DNA熔解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。图3表示DNA分子中G+C含量（占全部碱基的比例）与Tm值的关系。
①据图3分析，可以得出的结论是 。
②检测到另外一个DNA分子的双链结构中，腺嘌呤所占比例为18%。结合上述信息分析，该DNA分子的Tm值 （填“高于”或“低于”）图1的DNA分子的Tm值。
30．（24-25高一下·山东济宁·阶段练习）DNA 双螺旋结构模型的提出在遗传学中具有里程碑式的意义，图 1 为 DNA 的基本单位脱氧核苷酸示意图，图 2 为某双链 DNA 分子片段的平面结构示意图。回答相关问题：
(1)图 1 中磷酸基团的结合位点在 （填序号）。
(2)图 2 中④和⑤代表的物质分别是 。 （填序号）交替连接，排列在外侧，构成了 DNA 分子的 。
(3)⑤、⑥通过 连接形成碱基对，排列在内侧，并且遵循 原则。⑤、⑥可以表示的碱基对是 。
(4)若该双链 DNA 片段中，A 占 23%，其中一条链中的 C 占该单链碱基总数的 24%，则另一条链中的C 占另一条单链碱基总数的比例为 。
(5)若图 2 中甲链的某段序列是 5′-GATACC-3′，那么它的互补链乙链的序列是 5′- -3′。
31．（22-23高一下·天津滨海新·期中）在真核生物中，DNA分子的复制随着染色体的复制而完成。下图是DNA分子复制的示意图，请据图分析回答：
(1)图中①是 ，它的主要成分是DNA和 。
(2)DNA分子具有独特的 结构，为复制提供了精确的模板。DNA分子进行复制时，首先在 （填编号）的作用下，使DNA分子的双链解开，然后以解开的双链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的原料合成子链，进而形成新的DNA分子。
(3)细胞中DNA在复制完成后，两个子代DNA分子彼此分离的时期为 。
(4)若一个卵原细胞的一条染色体上的β-珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是 。
(5)若上述DNA分子有2000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4，则该DNA分子复制一次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是（ ）
A．200个 B．300个 C．400个 D．800个
32．（22-23高三上·河南郑州·阶段练习）DNA是生物体发育和生命活动必不可少的生物大分子，请回答以下与DNA分子相关的问题：
(1)早期，人们发现染色体在亲子代细胞之间能够保持连续性和稳定性，就推测其具有传递遗传信息的功能，对其化学成分进行分析，发现染色体主要是由DNA和蛋白质构成，为研究哪种物质具有遗传功能，人们进行了大量实验，实验的关键思路是 。若某一DNA片段中含有n对碱基，则该片段最多含有 种。
(2)DNA的复制方式称为 ，其能够保证复制的准确性，一方面是通过 原则保证了复制准确地进行；另一方面是 结构提供了精确的模板。对于遗传物质是DNA的生物来说，基因是指 。
(3)DNA的复制需要的酶有 ，这些酶的合成场所是 ，合成后从核孔进入到细胞核中发挥作用。减数分裂中DNA复制发生在 。
(4)为得到耐高温的菌种，科学家在热泉附近提取到了两种菌，分析两种菌中四种碱基的组成比例发现，甲菌的胸腺嘧啶占碱基总数的32%，而乙菌的鸟嘌呤占碱基总数的32%，由此推测两菌种中耐热性较强的是 。
33．（24-25高一下·全国·课后作业）1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验，据此回答下列问题：
(1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是 。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌 （填“带有”或“不带有”）放射性。
(2)实验过程中，搅拌的目的是 。搅拌5min，被侵染细菌的成活率为100%，离心检测发现上清液中仍有32P放射性出现，说明 。
(3)在35S标记的实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系为 。
(4)该实验证明了 。
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