第一节 DNA是主要的遗传物质
分层 定时 训练
[基础巩固练]
1．肺炎双球菌的转化实验中，发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是( )
A．R型细菌和S型细菌 B．R型细菌和R型细菌
C．S型细菌和S型细菌 D．S型细菌和R型细菌
解析：肺炎双球菌转化实验证明灭活的S型细菌体内有某种转化因子存在，它能使活的R型细菌转化为S型细菌。
答案：A
2．(2017·枣庄高一检测)在肺炎双球菌的转化实验中，R型细菌转化成S型细菌的转化因子是( )
A．细菌荚膜 B．细菌蛋白质
C．R型细菌的DNA D．S型细菌的DNA
解析：S型细菌的DNA进入R型细菌体内，整合到R型细菌的DNA上，使R型细菌转化为S型细菌。
答案：D
3．赫尔希和蔡斯于1952年所做的噬菌体侵染细菌的实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体( )
A．侵染大肠杆菌后会裂解寄主细胞
B．只将其DNA注入大肠杆菌细胞中
C．DNA可用15N放射性同位素标记
D．蛋白质可用32P放射性同位素标记
解析：噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用它们各自特有的元素35S和32P，不能用共有元素15N。蛋白质的组成元素中一般没有P。噬菌体侵染细菌时把DNA注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，根据这一特性将蛋白质和DNA分离开，使实验结果更科学、更准确，B项正确。
答案：B
4．加热杀死的S型细菌能促成R型细菌发生转化。这个事实能证明( )
A．S型细菌的蛋白质和DNA的结构都很稳定
B．S型细菌的蛋白质的结构特别稳定
C．S型细菌的DNA结构比蛋白质的结构稳定
D．任何条件都不能破坏S型细菌DNA的结构
解析：加热杀死的S型细菌仍能促成R型细菌发生转化，说明S型细菌的蛋白质虽然失去了活性，但DNA仍具有生物活性，说明S型细菌的DNA结构比蛋白质的结构稳定。
答案：C
5．“肺炎双球菌的体外转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的关键是( )
A．用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照
B．用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中抗体的含量
C．从死亡小鼠体内分离获得了S型菌
D．将S型菌的各种因子分离并分别加入各培养基中，培养R型菌，观察是否发生转化
解析：当把S型菌的各种因子分离并分别与R型菌混合培养后，发现只有加入DNA的培养基中R型菌发生转化，出现S型菌，而加入其他因子的培养基中R型菌(如加入蛋白质)不发生转化，即不出现S型菌。
答案：D
6．在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是( )
A．用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
B．该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测
C．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
解析：32P、35S分别标记不同组T2噬菌体的DNA和蛋白质，A错误；该实验先标记噬菌体，然后用标记的噬菌体侵染大肠杆菌培养噬菌体，之后进行搅拌和离心，最后检测上清液和沉淀物的放射性，B正确；T2噬菌体只能用活的细胞培养，不能用培养基培养，C错误；该实验证明了DNA是遗传物质，而不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
答案：B
7．如图甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是( )
解析：图中重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒，而蛋白质外壳来自甲病毒。由于病毒丙侵染植物细胞中的是乙病毒核酸，而核酸又是病毒的遗传物质，所以在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒的核酸和蛋白质外壳均与乙病毒相同。
答案：D
8．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于探究遗传物质的两个经典实验，下列叙述正确的是( )
A．两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法
B．两者的关键设计思路都是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
C．赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记
D．两个实验证明了DNA是细菌的遗传物质
解析：两实验都采用了对照实验的方法，而噬菌体侵染细菌的实验还采用了同位素标记法，A项错误；两实验的设计思路一致，即将DNA和其他物质分开，单独地、直接地观察它们各自的遗传效应，B项正确；噬菌体侵染细菌的实验分两组，一组是32P标记的噬菌体，另一组是35S标记的噬菌体，C项错误；肺炎双球菌的体外转化实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA，噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。
答案：B
9．肺炎双球菌能引起人的肺炎和小鼠的败血症。已知有许多不同菌株，但只有光滑型(S)菌株能引起疾病。这些有毒菌株在每一细胞外面有多糖类的胶状荚膜保护，使它们不被宿主的正常防御机构破坏。以下是1928年格里菲思所做的实验，据图回答下列问题：
(1)从D组实验中的小鼠体内可分离出____________。
(2)为了解释上述实验现象，1944年艾弗里等科学家从S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等成分，分别与R型细菌一起培养。结果发现：
①S型细菌的DNA与R型细菌混合，将混合物注入小鼠体内，可使小鼠致死，这说明________________________________。
②S型细菌的蛋白质或多糖与R型活菌混合并注入小鼠体内，小鼠____________，小鼠体内只能分离出____________。
(3)如果将DNA酶注入活的S型细菌中，再将这样的S型细菌与R型活菌混合，混合物不使小鼠致死，原因是______________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)上述转化实验直接证明了____________。
解析：(1)D组实验小鼠患病死亡，体内一部分R型细菌转化为S型细菌，而另一部分R型细菌没有被转化，仍然繁殖。(2)①S型细菌的DNA与R型活菌混合，会使后者转化为S型细菌；②蛋白质等其他成分不能使R型细菌发生转化。(3)DNA酶会将S型细菌的DNA分解，水解的产物不会引发R型细菌的转化。(4)因为只有DNA才会引发细菌的转化，所以该实验可以证明DNA是遗传物质。
答案：(1)活的S型细菌和R型细菌
(2)①S型细菌的DNA可使R型细菌转化为S型细菌
②不致死 R型细菌
(3)DNA被DNA酶分解
(4)DNA是遗传物质
[能力提升练]
10．下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是( )
A．DNA是绝大多数生物的遗传物质
B．有些生物的遗传物质是RNA
C．在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
D．核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
解析：具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。
答案：C
11．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题。
(1)他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位一样”，噬菌体作为实验材料具有________的特点。
(2)通过_______________________________________________________
____________________________________________________________
的方法分别获得被32P或35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中____________变化。
(3)侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是________，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性____________。实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明____________。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明____________，否则细胞外____________放射性会增高。
(4)本实验证明在病毒传递和复制遗传特性中____________起着重要作用。
解析：(1)噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)。(2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用分别含32P 和35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。(3)噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S含量只有80%，原因可能是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。
答案：(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)
(2)用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的大肠杆菌 DNA和蛋白质的位置 (3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 较低 DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 32P (4)DNA
[素养养成练]
12．根据下面的材料回答问题。
材料一 在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用同位素31P、32P和32S、35S分别作如下标记。
噬菌体
大肠杆菌
脱氧核苷酸
32P
31P
氨基酸
32S
35S
材料二
(1)用32P标记噬菌体的大致操作过程。
①____________________；
②____________________。
(2)材料一中，子代噬菌体的DNA分子中含有同位素____________。
(3)若材料一中的噬菌体和大肠杆菌分别换成烟草花叶病毒和烟叶细胞，则能说明____________。
(4)分析材料二，A～D的结果中，哪项不正确？____________。说明理由：______________________________________________________________
__________________________________________________________。
(5)材料一、材料二共同说明的问题是________。
解析：(1)由于噬菌体是病毒，不能独立培养，必须寄生在活细胞中，所以先用培养基培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(3)烟草花叶病毒的核酸是RNA，它可以侵染烟草的叶细胞，说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。(4)由于DNA酶能够分解DNA分子，使其失去活性，不能使R型细菌转化成S型细菌，所以小鼠不会死亡。(5)材料一、材料二共同说明的问题是DNA是遗传物质。
答案：(1)①在含有放射性32P的培养基中培养大肠杆菌 ②再用上述大肠杆菌培养噬菌体
(2)31P和32P (3)RNA是遗传物质 (4)D DNA分子被DNA酶分解掉，R型细菌不能转化成S型细菌 (5)DNA是遗传物质
课件69张PPT。第二节 DNA分子的结构
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[基础巩固练]
1．下列哪项不是沃森和克里克构建过的模型( )
A．碱基在外侧的双螺旋结构模型
B．同种碱基配对的三螺旋结构模型
C．碱基在外侧的三螺旋结构模型
D．碱基互补配对的双螺旋结构模型
解析：沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模型，后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型，并且是同种碱基配对，最后提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型。
答案：B
2．制作DNA分子的双螺旋结构模型时，发现制成的DNA分子的平面结构很像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”之间的“阶梯”、连接阶梯的化学键以及遵循的原则依次是( )
①磷酸和脱氧核糖 ②氢键 ③碱基对 ④碱基互补配对
A．①②③④ B．①③②④
C．③①②④ D．①②④③
解析：“梯子”的“扶手”代表DNA的骨架，即磷酸和脱氧核糖交替连接形成的长链，排列在内侧的碱基对相当于“阶梯”，连接“阶梯”的化学键是氢键，碱基间配对原则为碱基互补配对原则，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键。
答案：B
3．在下列DNA分子结构的模式图中，正确的是( )
解析：一看外侧链是否由磷酸与脱氧核糖交替连接而成，据此可知，图D错误；二看外侧链是否反向平行，据此可知，图B错误；三看内侧碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，如出现“同配”“错配”均不正确，图C错误。
答案：A
4．某生物核酸的碱基组成是嘌呤碱基占58%，嘧啶碱基占42%，此生物不可能是( )
A．噬菌体 B．大肠杆菌
C．人或酵母菌 D．烟草
解析：噬菌体由DNA和蛋白质构成，DNA为双链，嘌呤数与嘧啶数应相等；在人、酵母菌、大肠杆菌、烟草中既有DNA，也有RNA，且RNA为单链，因此嘌呤数与嘧啶数可能不相等。
答案：A
5．DNA的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别为( )
A．0.4、0.6 B．2.5、1.0
C．0.4、0.4 D．0.6、1.0
解析：根据碱基互补配对原则，在整个DNA分子中，因为A＝T，G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)的比值为1.0。在双链DNA分子中，一条链上的(A＋G)/(T＋C)与另一条链上(T＋C)/(A＋G)相等为0.4，因而互补链中(A＋G)/(T＋C)＝2.5，互为倒数。
答案：B
6．已知1个DNA分子中有4 000个碱基对，其中胞嘧啶有2 200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是( )
A．4 000个和900个
B．4 000个和1 800个
C．8 000个和1 800个
D．8 000个和3 600个
解析：每个脱氧核苷酸含有一个碱基，因为含有4 000个碱基对，所以含有8 000个脱氧核苷酸。因为胞嘧啶和鸟嘌呤的数目是2 200对，所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的数目是1 800对，又因腺嘌呤和胸腺嘧啶数目相等，所以腺嘌呤的数目是1 800个。
答案：C
7．某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%。其中α链上的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则β链中腺嘌呤占该链上所有碱基的比例和β链中的胞嘧啶占整个DNA分子中所有碱基的比例分别为( )
A．24%、13% B．23%、27%
C．48%、26% D．22%、28%
解析：假设该DNA分子中碱基总数为200个，则G＋C＝108(个)，又因G＝C，所以G＝C＝54(个)；已知Aα＝100×22%＝22(个)，Cα＝28个，又因Cα＋Cβ＝C，所以Cβ＝54－28＝26(个)，则β链中C占整个DNA分子中所有碱基的比例为26÷200＝13%。关于腺嘌呤的计算，因为T＝A＝＝46(个)，Aβ＝46－22＝24(个)，则在β链中腺嘌呤占该链上所有碱基的比例为24%。
答案：A
8．如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题：
(1)图甲是DNA片段的____________结构，图乙是DNA片段的____________结构。
(2)填出图中部分结构的名称：[2]____________、[5]____________。
(3)从图中可以看出：DNA分子中的两条长链的基本骨架是由____________和____________交替连接的。
(4)碱基对之间通过____________连接，碱基配对的方式为：____________与____________配对；____________与____________配对。
(5)从图甲可以看出：组成DNA分子的两条链的方向是____________的；从图乙可以看出：组成DNA分子的两条链相互缠绕成____________的____________结构。
解析：(1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸长链的片段，而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从甲图的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断：组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出，组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。
答案：(1)平面 立体(或空间) (2)一条脱氧核苷酸长链的片段 腺嘌呤脱氧核苷酸 (3)脱氧核糖 磷酸 (4)氢键 A(腺嘌呤) T(胸腺嘧啶) G(鸟嘌呤) C(胞嘧啶) (5)反向 规则 双螺旋
[能力提升练]
9．20世纪50年代初，有人对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的比值如下表。结合所学知识，你认为能得出的结论是( )
DNA来源
大肠杆菌
小麦
鼠
猪肝
猪胸腺
猪脾
(A＋T)/
(C＋G)
1.01
1.21
1.21
1.43
1.43
1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些
B．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C．小麦DNA中(A＋T)的数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍
D．同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
解析：大肠杆菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的比值小于猪的，说明大肠杆菌DNA所含C—G碱基对的比例较高，而C—G碱基对含三个氢键，说明大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪的，故A错；虽然小麦和鼠的(A＋T)/(C＋G)比值相同，但不能代表二者的碱基序列相同，故B错；C选项的说法可用一个例子说明，a/b＝2，c/d＝2，并不能说明a/d也等于2，故C错；同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的，因此DNA碱基组成也相同，故D对。
答案：D
10．如图是一个DNA分子的片段，从图中不能得到的信息是( )
A．DNA是双螺旋结构
B．碱基严格互补配对
C．嘌呤数等于嘧啶数
D．两条脱氧核苷酸链反向平行
解析：由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间碱基严格互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从图中不能看出两条链的方向。
答案：D
11．DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦查罪犯等方面是目前最为可靠的鉴定技术。请思考回答下列有关DNA指纹技术的问题：
(1)下图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA并进行DNA指纹鉴定的部分结果。则该小孩的真正生物学父亲是____________。
(2)现在已知除了同卵双生双胞胎外，每个人的DNA都是独一无二的，就好像指纹一样，这说明了DNA分子具有____________性。
(3)为什么用DNA做亲子鉴定，而不用RNA?
答：________________________________________________________
_____________________________________________________________。
解析：(1)观察图知，孩子的DNA指纹图谱一部分与母亲相同，另一部分应该与父亲的DNA指纹图谱相同，所以孩子的真正生物学父亲是B。(2)除同卵双生双胞胎外，每个人的DNA不同且每个人的DNA是独一无二的，说明了DNA分子具有特异性。(3)DNA是人类的遗传物质，所以用DNA做亲子鉴定。
答案：(1)B (2)特异 (3)因为DNA是人类的遗传物质
12．已知大多数生物的DNA是双链的，但也有个别生物的DNA是单链的。有人从两种生物中提取出DNA，分析它们的碱基比例如下，请据表分析下列问题：
生物
A
T
C
G
甲
25
33
19
21
乙
31
31
19
19
(1)从生物____________的碱基比例来看，它的DNA分子的结构应为____________链，是极少数病毒具有的。
(2)从生物____________的碱基比例来看，它代表着大多数生物种类DNA分子的结构，其碱基构成特点为____________。
(3)现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是( )
A．含胸腺嘧啶32%的样品
B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品
D．含胞嘧啶15%的样品
解析：双链DNA分子的两条链之间由氢键相连，碱基之间的连接遵循碱基互补配对原则，即A等于T，G等于C，若A≠T，G≠C，则说明该DNA分子不是双链，而是单链。DNA分子双螺旋结构中，A与T之间可以形成2个氢键，而G与C之间可以形成3个氢键，3个氢键稳定性强，因此，G和C含量多的生物，稳定性大于G与C含量少的生物。
答案：(1)甲 单 (2)乙 A＝T、G＝C (3)B
[素养养成练]
13．分析以下材料，回答有关问题。
材料一 在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的DNA并不以单链形式存在，而是由两条链结合形成的。
材料二 在1949年到1951年期间，科学家查哥夫(E.Chargaff)研究不同生物的DNA时发现，DNA分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，即A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，但(A＋T)与(G＋C)的比值是不固定的。
材料三 根据富兰克林(R.E.Franklin)等人对DNA的X射线衍射分析表明，DNA分子由许多“亚单位”组成，每一层的间距为0.34 nm，而且整个DNA分子长链的直径是恒定的。
以上科学研究成果为1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型奠定了基础。请分析回答：
(1)材料一表明DNA分子是由两条____________组成的，其基本单位是____________。
(2)嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，说明____________。
(3)A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明________。
(4)A与T的总数和G与C的总数的比值不固定，说明____________。
(5)富兰克林等人提出的DNA分子中的亚单位事实上是____________；亚单位的间距都为0.34 nm，而且DNA分子的直径是恒定的，这些特征表明________________________。
(6)基于以上分析，沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是____________，并成功地构建了DNA分子的双螺旋结构模型。
解析：材料一表明了当时科学界对DNA的认识是：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构。嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，即A的总数等于T的总数，G的总数等于C的总数，说明二者可能是一种对应关系，而A与T的总数和G与C的总数的比值不固定则说明A与T之间的对应和C与G之间的对应是互不影响的，所以沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是A与T配对，C与G配对，结果发现与各种事实相符，从而获得了成功。
答案：(1)脱氧核苷酸长链 脱氧核苷酸 (2)DNA分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应 (3)A与T一一对应，C与G一一对应 (4)A与T之间的对应和C与G之间的对应互不影响 (5)碱基对 DNA分子的空间结构非常规则 (6)A与T配对，C与G配对
课件47张PPT。第三节 DNA的复制
分层 定时 训练
[基础巩固练]
1．沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是( )
A．DNA复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂
B．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上
C．形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链
D．形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成
解析：沃森和克里克提出的DNA自我复制的假说为半保留复制，即形成的DNA分子包括一条母链和一条子链。
答案：D
2．有关DNA复制的叙述，正确的是( )
A．有丝分裂分裂期和减数分裂过程中进行复制
B．全部解旋之后才开始碱基配对
C．复制后每个新DNA分子含一条母链和一条子链
D．复制的场所是细胞核和核糖体
解析：DNA复制主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期；DNA复制的特点之一是边解旋边复制；DNA复制方式是半保留复制，即复制后每个新DNA分子含一条母链和一条子链；复制的场所主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行DNA的复制。
答案：C
3．(2017·太原高一检测)DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构( )
解析：解旋酶的作用是打断碱基对之间的氢键，使DNA双螺旋解开，只有D项属于DNA上的碱基对。
答案：D
4．(2017·宿迁高一检测)某DNA分子片段为，可进行人工复制使其数量增加，复制时应给予的条件是( )
①ATGTG和TACAC作模板链 ②4种核糖核苷酸 ③4种脱氧核苷酸 ④DNA聚合酶 ⑤DNA水解酶
A．①③④ B．①②④
C．①②⑤ D．①③⑤
解析：DNA分子的复制需要的条件是以DNA分子的两条链为模板，4种脱氧核苷酸为原料，还需要DNA聚合酶和解旋酶的催化，不需要DNA水解酶，DNA水解酶的作用是催化DNA的水解。
答案：A
5．将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是( )
A．1/2,7/8,1/4 B．1/4,1,1/8
C．1/4,7/8,1/8 D．1/8,1,1/8
解析：用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则产生的DNA分子共有23＝8个，共有16条脱氧核苷酸链，其中含有15N的DNA分子有2个，含有15N的脱氧核苷酸链2条，含14N的DNA分子为8个，根据数值计算即可。
答案：B
6．(2017·河北承德高一检测)已知某DNA分子含有1 000个碱基对，其中一条链上A?：G?：T?：C＝1?：2?：3?：4。该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是( )
A．600个 B．900个
C．1 200个 D．1 800个
解析：DNA分子中含有2 000个碱基，又知其中一条链中A?：G?：T?：C＝1?：2?：3?：4。该DNA分子中A＝T，C＝G，则求出该DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为600个，该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为(22－1)×600＝1 800个。
答案：D
7．某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA分子的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处在细胞周期的( )
A．间期 B．前期
C．中期 D．后期
解析：DNA的复制时期是在细胞分裂间期。
答案：A
8．DNA分子复制完成后，新合成的那条子链的脱氧核苷酸的序列应与( )
A．模板母链相同 B．非模板母链相同
C．两条模板母链相同 D．两条模板母链都不相同
解析：新合成的子链可以与模板链配对，与亲代DNA分子中的非模板链一样。
答案：B
9．DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是( )
A．解旋酶破坏氢键并使DNA双链分开
B．游离的脱氧核苷酸与母链碱基互补配对
C．与模板链配对的脱氧核苷酸连接成子链
D．子链与母链盘绕成双螺旋结构
解析：碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性。
答案：B
10．(2017·合肥高一检测)下列图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题：
(1)从图甲可看出DNA复制的方式是_________________________________
______________________________________________________________。
(2)图甲中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是__________酶，其作用是__________；B是________酶。
(3)图甲过程在植物根尖分生组织细胞中进行的场所有__________，进行的时间为__________。
(4)图乙中，10是____________，DNA分子的基本骨架由____________交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过____________连接成碱基对，并且遵循____________原则。
解析：(1)分析图甲可知，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链，DNA分子是半保留复制。
(2)分析图甲可知，A是解旋酶，作用是断裂氢键，使DNA解旋，形成单链DNA；B的作用是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，为DNA聚合酶。
(3)植物根尖分生组织细胞中的DNA存在于细胞核和线粒体中，因此在细胞有丝分裂间期，细胞核和线粒体中都能进行DNA分子复制。
(4)分析图乙可知，10是一条脱氧核糖核苷酸链；DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，排列在外侧；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在内侧，碱基对之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
答案：(1)半保留复制 (2)解旋 解旋、断裂氢键 DNA聚合 (3)细胞核、线粒体 有丝分裂间期 (4)一条脱氧核苷酸链片段 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对
[能力提升练]
11．用15N标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中连续繁殖4代，a、b、c为3种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如图，这3种DNA分子的比例正确的是( )
解析：假设亲代DNA分子为n个，则繁殖4代后，DNA分子总数为16n，其中，只含15N的DNA分子为0个，同时含14N和15N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有14n个，它们呈现的比例为D选项所示。
答案：D
12．下列关于如图DNA分子片段的说法，正确的是( )
A．解旋酶可作用于①②处
B．“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
C．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上
D．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4
解析：解旋酶的作用是催化氢键断开，使DNA两条链分开，形成两条单链DNA，即作用于图中③处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸，B正确；DNA分子的特异性是由于每个特定的DNA分子都具有其特定的碱基对排列顺序，任何双链DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的比值都是等于1，C错误；把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代DNA都含有15N，D错误。
答案：B
13．下图表示真核细胞内某物质的合成过程，请回答以下问题：
(1)图示表示____________过程，主要在____________进行，需要的原料是____________。
(2)DNA分子解旋时，需要____________和____________，以破坏碱基对之间的氢键。
(3)一个细胞周期中，所示过程在每个起点复制____________次。
解析：(1)(2)分子复制时，首先在解旋酶作用下，由ATP提供能量使碱基对之间的氢键断裂。需要脱氧核苷酸作为原料，还需要DNA聚合酶参与，形成新的DNA分子。(3)在一个细胞周期中，DNA分子只在分裂间期复制一次。
答案：(1)DNA复制 细胞核 脱氧核苷酸 (2)解旋酶 能量 (3)一
[素养养成练]
14．科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，实验结果见相关图示)：
(1)为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计完成实验三(用图示和有关文字补充在上图中)，并画出结果C。
(2)该过程中，实验一、实验二起____________作用。若用15N标记DNA的细菌，在含14N标记的培养基中培养，在坐标图中画出连续培养细菌60 min过程中，15N标记的DNA分子含量变化的曲线图。
解析：(1)实验一和实验二说明14N和15N标记的DNA密度不同，所以进行密度梯度离心后，会在离心管不同位置出现轻带(14N/14N)、重带(15N/15N)，若要证明DNA为半保留复制，实验三中的DNA分子中必须出现中带(14N/15N)，即一条来自模板DNA链，另一条为新合成的。离心后该DNA应位于轻、重两条带之间。可将14N标记DNA的细菌，放在15N培养基上培养，或是将15N标记DNA的细菌放在含14N的培养基上培养。经过一次分裂，破碎细菌细胞提取DNA，经离心后，只要中带出现，即可证明DNA复制为半保留复制。
(2)实验一、二为对照实验；细菌繁殖一代需20 min,60 min 繁殖了三代，即DNA复制了三次，15N标记DNA分子占的比例第一次为1，第二次为1/2，第三次为1/4。
答案：(1)
(2)对照 曲线如图：
课件53张PPT。第四节 基因是有遗传效应的DNA片段
分层 定时 训练
[基础巩固练]
1．下列关于基因的叙述，正确的是( )
A．DNA分子上任意一个片段都是基因
B．人体细胞中染色体是基因的唯一载体
C．等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
D．基因的多样性决定了DNA分子的多样性
解析：基因是有遗传效应的DNA片段，而不是DNA分子中任意一个片段；人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因；构成基因的基本单位是脱氧核苷酸；基因的多样性与DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关。
答案：C
2．下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是( )
A．核苷酸的组成种类 B．核苷酸的连接方式
C．核苷酸的排列顺序 D．核苷酸数量的多少
解析：核酸分子的多样性与核苷酸的种类、数量和排序有关，在核苷酸链中，核苷酸之间都是通过磷酸二酯键相连接的。
答案：B
3．豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是( )
A．分别控制显性和隐性性状
B．所含的核苷酸种类不同
C．脱氧核苷酸的排列顺序不同
D．在染色体上的位置不同
解析：D与d的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。
答案：C
4．下列关于遗传信息的说法，不确切的是( )
A．基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息
B．遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的
C．生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上
D．遗传信息即生物表现出来的性状
解析：生物体的所有性状，都以一种特定的脱氧核苷酸排列顺序来表示，这种排列顺序就是遗传信息。
答案：D
5．某生物的一个DNA分子长度为35 700埃。已知DNA每一个螺旋的长度为34埃，含10个碱基对，假设平均每个基因有250个碱基，则这个DNA中的基因数不会超过多少个( )
A．30 B．60
C．84 D．240
解析：此DNA的螺旋数为＝1 050(个)，碱基总数为1 050×20＝21 000(个)。基因是具有遗传效应的DNA片段，即DNA中有些片段是没有基因的，如果把这些片段也考虑进去，核DNA中基因数不会超过＝84(个)。
答案：C
6．(2017·徐州高一检测)下列有关真核生物基因的叙述中，不正确的是( )
A．基因是遗传信息的携带者
B．所有基因都在染色体上呈线性排列
C．基因是有遗传效应的DNA片段
D．相同基因在一个四分体上可达到4个
解析：基因上脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息，A项正确；核内基因在染色体上呈线性排列，线粒体和叶绿体内的基因位于裸露的DNA上，B项错误；基因是有遗传效应的DNA片段，C项正确；四分体含有4条染色单体，4个DNA分子，其上相同位置上可能有4个相同基因，D项正确。
答案：B
7．设一个基因平均由103个核苷酸构成，玉米体细胞中有20条染色体，生殖细胞里的DNA合计含7×109个核苷酸，那么每条染色体上平均最多有基因( )
A．3.5×105个 B．7×105个
C．7×106个 D．1.4×107个
解析：玉米体细胞中有20条染色体，那么生殖细胞里有10条染色体，1条染色体上有1个DNA，则每个DNA上有7×108个核苷酸，则每条染色体上平均最多有基因7×108÷103＝7×105(个)。
答案：B
8．下图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答：
(1)细胞内的遗传物质是[ ]____________，基因和b的关系是____________。
(2)遗传物质的主要载体是[ ]____________，基因和a的关系是____________。
(3)c和b的关系是____________，b被彻底水解后的产物是____________(填字母)。
(4)h可用____________试剂鉴定。
(5)如果基因存在于____________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是____________。
(6)b的空间结构是____________。若其中的＝0.25，则G占总碱基数比例为____________，其中一条单链中＝____________。
解析：图中a为染色体，b为DNA，c为脱氧核苷酸，d、e、f可代表磷酸、脱氧核糖、含氮碱基，g为C、H、O、N、P五种元素，h为蛋白质。
答案：(1)b DNA 基因是有遗传效应的DNA(b)片段 (2)a 染色体 基因在a上呈线性排列 (3)c是组成b的基本单位 d、e、f (4)双缩脲 (5)性染色体 伴性遗传 (6)规则的双螺旋结构 40% 0.25
[能力提升练]
9．如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，有关叙述正确的是( )
A．基因R、S、N、O在果蝇所有体细胞中都表达
B．R、S、N、O互为非等位基因
C．果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的
D．基因R、S、N、O中的比值一般相同
解析：R、S、N、O控制果蝇不同的性状，在果蝇体细胞中选择性表达，互为非等位基因。
答案：B
10．科学家通过对前列腺癌细胞的研究发现，绿茶中的多酚可减少BCL—XL蛋白，而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用。这表明绿茶具有抗癌作用，根本原因是由于绿茶细胞中具有( )
A．多酚 B．多酚酶基因
C．BCL—XL蛋白 D．BCL—XL蛋白酶
解析：材料指出多酚能抗癌，但多酚不是蛋白质，因而不是由基因直接控制的，所以多酚的合成需要相应的酶催化。
答案：B
11．如图表示一个DNA分子上的三个片段A、B、C，请完成下列问题：
(1)片段A和C之所以能称为基因，是因为它们都是________。
(2)片段A和片段C的不同之处是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)片段A和片段B的不同之处是____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)一般情况下，在一个DNA分子中类似于B的片段的长度要____________类似于A的片段的长度。
(5)在人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串连重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中的___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(6)上题中所说的短序列可应用于____________。
A．生产基因工程药物
B．侦查罪犯
C．遗传病的产前诊断
D．基因治疗
答案：(1)具有遗传效应的DNA片段，能控制一定的生物性状 (2)其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序及数目不同 (3)片段B中的碱基序列不携带遗传信息，不具有遗传效应 (4)大于 (5)基因间隔区B (6)B
[素养养成练]
12．由于DNA上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传定律的，因此人类可以利用PCR技术合成的DNA进行亲子鉴定，其原理是：首先获取被测试者的DNA，并进行PCR扩增，取其中一样本DNA用限制酶切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特制的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光照射下，便会显示由DNA探针凝聚在一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合。
(1)2002年6月，我国第一张18位点的“基因身份证明”在湖北武汉诞生。人的“基因身份证明”是否终身有效？____________，理由是____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(2)双胞胎或多胞胎的“基因身份证明”是否一定完全相同？____________，原因是_______________________________________________。
(3)图示某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA指纹图谱示意图，请推测该小孩真正生物学上的父亲是____________，原因是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
解析：(1)同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的，所以DNA相同，具有个体的特异性和稳定性，故“基因身份证明”终身有效。(2)同卵双胞胎DNA相同，但异卵双胞胎DNA不一定相同。(3)对比DNA指纹图谱就会发现孩子的基因有一半与母亲相同，还有一半与B相同，而A、C、D与孩子DNA指纹图谱不相同，所以B是孩子真正生物学上的父亲。
答案：(1)是 因为同一个体的不同生长发育阶段和不同组织的DNA是相同的，所以它有高度的个体特异性和稳定性 (2)不一定 如果是异卵双生的双胞胎，其遗传物质不相同 (3)B 子代遗传物质一半来自父亲，一半来自母亲
课件38张PPT。
