[随堂检测]
1．如图表示肺炎双球菌的转化实验，下列相关叙述错误的是( )
A．DNA酶的作用是水解S型细菌的DNA
B．结果1中S型肺炎双球菌占绝大多数
C．该实验证明DNA是遗传物质
D．结果2中全部为R型肺炎双球菌
解析：选B。A项为条件对照，正确；结果1中少数R型细菌转化为S型细菌，S型肺炎双球菌占少数，B错误；该实验证明DNA是遗传物质，C正确；结果2中全部为R型肺炎双球菌，D正确。
2．噬藻体是一种感染蓝藻的病毒(主要由DNA和蛋白质组成)，用32P标记的噬藻体感染蓝藻细胞，培养一段时间，再经搅拌、离心后进行放射性检测。相关叙述正确的是( )
A．32P标记的是噬藻体DNA中的碱基胸腺嘧啶
B．搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝藻分离
C．离心后放射性同位素主要分布在试管的上清液中
D．此实验证明DNA是噬藻体的遗传物质
解析：选B。32P标记的是噬藻体DNA中的磷酸，故A错误；噬藻体侵染蓝藻的时候，只有DNA进入蓝藻，其蛋白质外壳留在蓝藻外，所以搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝藻分离，故B正确；离心后放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中，故C错误；该实验缺乏对照实验，不能说明DNA是遗传物质，故D错误。
3．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、离心、搅拌、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是遗传物质
解析：选D。应该用32P、35S分别标记两组T2噬菌体的DNA和蛋白质，然后分别做侵染细菌的实验，A项错误；该实验的步骤中，应该是搅拌后再离心，B项错误；病毒必须依赖活细胞生存，T2噬菌体的培养需要用活的大肠杆菌，C项错误；该实验的结论为DNA是遗传物质，D项正确。
4．艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，②放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是( )
A．两者都运用了①和②
B．前者运用了①，后者运用了②
C．前者只运用了②，后者运用了①和②
D．前者只运用了①，后者运用了①和②
解析：选D。艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，并且运用了放射性同位素标记法。
5．下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是( )
A．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
解析：选C。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，但格里菲思并没有证明“转化因子”是什么，A项错误；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，并没有证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡，B项错误；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中，C项正确；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有32P标记，因为噬菌体在进行DNA复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有32P 标记的DNA分子，而原料是大肠杆菌中没有带32P标记的脱氧核苷酸，D项错误。
6．如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体( )
A．寄生于细胞内，通过RNA遗传
B．可单独生存，通过蛋白质遗传
C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D．可单独生存，通过RNA遗传
解析：选A。提取这种病原体发现，其由RNA和蛋白质组成，分别用其RNA和蛋白质给植物接种，发现只有接种病原体RNA的植物得病，说明该病原体的遗传物质为RNA，该病原体为RNA病毒。病毒必须寄生在活细胞内，不能单独生存。
7．材料分析题：
材料1：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2：
(1)用32P标记噬菌体的大致操作过程：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)若材料1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________________________________________________________________________。
(3)分析材料2，A～D的结果中，哪项不正确？________。说明理由：________________________________________________________________________。
(4)材料1、材料2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。(2)烟草花叶病毒的核酸是RNA，它可以侵染烟草的叶肉细胞，说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。(3)由于DNA酶能够分解DNA分子，不存在DNA时就不能使R型细菌转化成S型细菌，所以小鼠不会死亡。(4)材料1、材料2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)RNA是遗传物质
(3)D DNA分子被DNA酶分解掉，R型细菌不能转化成S型细菌，小鼠应为正常 (4)DNA是遗传物质
[课时作业]
一、选择题
1．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：选D。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。
2．格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下：
①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡
②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡 ③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡 ④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡
根据上述实验，下列说法正确的是( )
A．整个实验证明了DNA是转化因子
B．实验①、实验③可作为实验④的对照
C．实验④中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗传
D．重复做实验①与④，得到同样的结果，说明S型活细菌由R型活细菌突变而来
解析：选B。格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验说明加热杀死的S型细菌可以使R型细菌发生转化，但不能证明DNA是转化因子，A项错误；在体内转化实验中，每一组既是实验组，又是其他组别的对照组，B项正确；R型细菌转变成S型细菌是因为其接受了S型细菌的DNA，属可遗传变异，C项错误；该实验所涉及的变异为基因重组，D项错误。
3．如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，下列有关说法正确的是( )
A．①②都要加热处理
B．③要将所有提取物与R型细菌共同培养
C．④的结果只有S型细菌或R型细菌一种菌落
D．①④的结果可能是有S、R型细菌两种菌落
解析：选D。图中①是加热处理S型细菌，②是物质提取技术，A项错误；③是将提取物分别与R型细菌混合培养，分别观察培养基上菌落的生长情况，B项错误；④的结果可能在培养基上出现两种菌落，S型的和R型的，意味着两种细菌都有，C项错误、D项正确。
4．噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌内蛋白质含32S，DNA含31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中S和P的分布规律是( )
A．外壳中有35S和32S，DNA内只含有32P
B．外壳中只有32S，DNA内只含有32P
C．外壳中有35S和32S，DNA内含有32P和31P
D．外壳中只有32S，DNA内都含有31P
解析：选D。由于噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌，所以子代噬菌体内没有35S，只有32S；DNA进入细菌，利用31P标记的脱氧核苷酸合成子代DNA，新的DNA内有的既含有32P又含有31P，有的只含有31P，因此子代噬菌体都含有31P。
5．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：选B。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，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。
6．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了如下实验：①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；③用15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是( )
A．沉淀物、上清液、沉淀物和上清液
B．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
C．沉淀物、上清液、沉淀物
D．上清液、上清液、沉淀物和上清液
解析：选B。用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记了噬菌体的DNA，DNA在细菌体内复制，细菌细胞内含子代噬菌体，离心后在沉淀物中有放射性。用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，噬菌体在细菌内利用细菌的35S标记的氨基酸合成蛋白质外壳，沉淀物中有放射性。用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，噬菌体的DNA与蛋白质外壳都有放射性，细菌细胞内的子代噬菌体有放射性，上清液中的蛋白质外壳也有放射性。
7．赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述不正确的是( )
A．搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离
B．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性
C．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低
D．本实验结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性
解析：选C。上述实验中通过搅拌可使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离，A正确；32P标记的T2噬菌体在侵染细菌过程中，32P标记的DNA进入大肠杆菌体内，因此32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性其原因可能是保温时间过短，部分32P标记的T2噬菌体的DNA还未注入大肠杆菌体内，也可能是保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后，子代释放出来，经离心后分布于上清液中，B正确；如果离心前混合时间过长，由于大肠杆菌裂解，含有32P的T2噬菌体释放出来，会导致上清液中放射性升高，C错误；本实验由于亲代T2噬菌体DNA参与了子代T2噬菌体的合成，故说明了DNA在亲子代之间的传递具有连续性，D正确。
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：选B。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。
9．DNA是主要的遗传物质是指( )
A．遗传物质的主要载体是染色体
B．绝大多数生物的遗传物质是DNA
C．DNA大部分在染色体上
D．染色体在遗传上起主要作用
解析：选B。一切有细胞结构的生物，体内既含有DNA又含有RNA，但遗传物质是DNA。DNA病毒也以DNA作为遗传物质，只含RNA的病毒以RNA作为遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。
10．如图是“噬菌体侵染大肠杆菌”实验，其中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中方框内代表大肠杆菌。下列关于本实验的叙述不正确的是( )
A．图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其营养成分中的P应含32P标记
B．若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体进行的实验，两组相互对照
C．图中若只有C中含大量放射性，可直接证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌
D．实验中B对应部分有少量放射性，可能原因是实验时间过长，造成部分细菌裂解
解析：选A。图中亲代噬菌体已用32P标记，会侵入大肠杆菌内进行增殖，培养大肠杆菌的培养液中不能用含32P标记的无机盐，A错误；若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，与上一组相互对照来验证蛋白质是否为遗传物质，B正确；图中若只有沉淀物C中含大量放射性，可直接证明的是噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌，C正确；若本组实验B(上清液)中出现放射性，可能是培养时间过长，造成部分细菌裂解，D正确。
二、非选择题
11．肺炎双球菌能引起人患肺炎和小鼠患败血症。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。如图是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会引发细菌的转化，所以可以证明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
12．1952年，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)通过________________________________________________________________________
________________________________________的方法分别获得被32P和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。
(2)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，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，当搅拌时间足够长时，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。
(3)本实验证明在噬菌体传递和复制遗传特性时____________起着重要作用。
解析：本题主要考查噬菌体侵染大肠杆菌的实验。(1)噬菌体是病毒，病毒离开活细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体。首先应用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再让噬菌体分别侵染标记32P和35S的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在其侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。(2)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含量是30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。(3)该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。
答案：(1)用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌 DNA和蛋白质的位置 (2)使噬菌体和细菌分离 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 (3)DNA
13．在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液中不应含放射性物质，下层沉淀物中应具有很高的放射性，而实验的最终结果显示：离心后，上清液中具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
(1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验所采用的实验方法是____________________。
(2)在理论上，上清液中放射性应该为0，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
①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，会使上清液中的放射性物质含量________，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②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，是否属于误差的来源呢？________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在实验中，赫尔希和蔡斯同时用被35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，结果发现沉淀物中也出现少量放射性物质，为排除噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的可能，应进一步采取的措施是________________________________________________________________________。
(5)请设计一个方案，来大量制备用35S标记的噬菌体(简要说明)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)赫尔希和蔡斯研究噬菌体侵染大肠杆菌的方法是同位素标记法，也叫同位素示踪法，具体是分别用32P和35S标记噬菌体。
(2)在用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，理论上，上清液中放射性应为0，因为噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌内，在离心时会随着大肠杆菌而沉淀。
(3)若在上清液中出现放射性，原因有两种可能：噬菌体侵染时间太短，含有放射性的部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌中，或者噬菌体侵染时间太长，部分大肠杆菌已裂解，含有放射性的部分子代噬菌体被释放出来。
(4)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，若沉淀物中发现放射性35S，原因是搅拌不彻底，沉淀的大肠杆菌表面还吸附有携带35S的蛋白质外壳。理论上讲，也可能是携带35S的蛋白质外壳进入大肠杆菌细胞内。若要排除后者的可能性，就要检测大肠杆菌细胞内的子代噬菌体是否带有35S。
(5)由于噬菌体是严格寄生的，因此不能用含35S的培养基直接培养，而应先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染该大肠杆菌，即可得到大量35S标记的噬菌体。
答案：(1)(放射性)同位素标记法
(2)噬菌体已将自己的DNA全部注入大肠杆菌内而存在于沉淀物中
(3)①升高 子代噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中 ②是 没有侵入大肠杆菌的亲代噬菌体经离心后分布于上清液中
(4)在新形成的噬菌体中检测是否带有35S
(5)用含35S的培养基培养大肠杆菌，然后用噬菌体侵染该大肠杆菌，即可以得到大量用35S标记的噬菌体
14．如图是烟草花叶病毒侵染烟草的实验示意图。
(1)在丙组实验中观察到的现象是________________________；结论是____________________。
(2)在乙组实验中观察到的现象是________________；结论是______________________。
(3)设置甲组实验的目的是________________。
解析：该实验中分别用病毒的蛋白质外壳和RNA侵染正常烟草叶，来确定谁是遗传物质。
答案：(1)烟草花叶感染花叶病 RNA是遗传物质
(2)烟草花叶不感染花叶病 蛋白质不是遗传物质
(3)对照实验
[随堂检测]
1．某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，下列操作错误的是( )
A．加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨
B．用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNA
C．加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌
D．加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热
解析：选A。加入洗涤剂后研磨动作要轻缓、柔和，否则会产生许多泡沫，不利于后续步骤的操作，A项错误；蛋白酶能够分解蛋白质，因此能起到纯化DNA的目的，B项正确；加入酒精后用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀，C项正确；对DNA进行鉴定时，加入二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热，溶液将变为蓝色，D项正确。
2．在DNA分子的一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构是( )
A．氢键
B．磷酸—脱氧核糖—磷酸
C．肽键
D．脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
解析：选D。审题时应扣住“一条脱氧核苷酸链中，相邻的碱基A与T之间的连接结构”，相邻的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连接，因此两个碱基之间的连接结构是脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖。
3．如图为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。其中图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：GGTTATGCGT，那么图2显示的碱基排列顺序应该是( )
A．GCTTGCGTAT B．GATGCGTTCG
C．TAGTCTGGCT D．GCTGAGTTAG
解析：选B。图1为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：GGTTATGCGT，所以图中碱基序列应从下向上读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图2中碱基序列为：GATGCGTTCG，A、C、D错误，B正确。
4．下图为某同学在学习DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中○代表磷酸)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是( )
A．甲说：该图没有什么物质和结构上的错误
B．乙说：该图有一处错误，就是U应改为T
C．丙说：该图有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖
D．丁说：如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的
解析：选C。图中有三处错误，错误一：组成DNA分子的五碳糖应该是脱氧核糖，所以图中的核糖应改为脱氧核糖。错误二：碱基应为A、T、G、C四种，图中的U应改为T。错误三：单链中脱氧核苷酸之间的连接形式不应该是磷酸与磷酸之间，而是在磷酸与脱氧核糖之间。
5．如果有人给你一种单链DNA的样品，你不相信，于是你对样品做了核苷酸组成分析，以下能证明你的样品一定是单链DNA的数据是( )
A．38%A，12%C，12%G，38%U
B．22%A，32%C，17%G，29%U
C．22%A，32%C，17%G，29%T
D．38%A，12%C，12%G，38%T
解析：选C。双链DNA分子中互补配对的碱基数量一定相等，如果配对碱基数量不相等则一定是单链DNA分子，且DNA分子中不含有碱基U。
6．如图是DNA片段的结构图，请据图回答问题：
(1)图甲表示DNA片段的________结构，图乙表示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分子的两条链是由________和____________交替连接形成的。
(4)连接碱基对的化学键是________，碱基配对的方式如下：________与________配对；________与________配对。
(5)从图甲中可以看出组成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规则的________结构。
解析：(1)图甲表示DNA分子的平面结构，图乙表示DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示一条脱氧核苷酸单链片段，而5表示腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲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)一条脱氧核苷酸单链片段 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)相反平行 双螺旋
[课时作业]
一、选择题
1．脱氧核苷酸的正确组成图示应为图中的( )
解析：选D。碱基应该连接在脱氧核糖的第1号碳原子上，磷酸连接在脱氧核糖的第5号碳原子上，只有D项连接正确。
2．DNA的基本单位种类是由下列哪项决定的( )
A．磷酸 B．脱氧核糖
C．碱基 D．元素
解析：选C。DNA的组成单位是脱氧核苷酸，4种不同的碱基，A、T、G、C决定了有4种不同的脱氧核苷酸。
3．DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指DNA的( )
A．双螺旋结构
B．磷酸和脱氧核糖的排列顺序
C．碱基互补配对原则
D．脱氧核苷酸的排列顺序
答案：D
4．由1对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有1个腺嘌呤，则它的其他组成成分应是( )
A．3个磷酸、3个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
B．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胞嘧啶
C．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶
D．2个磷酸、2个脱氧核糖和1个尿嘧啶
解析：选C。根据碱基互补配对原则，A＝T、C＝G，则这一对氢键连接的脱氧核苷酸可表示为，可见它的其他组成应是2个磷酸、2个脱氧核糖和1个胸腺嘧啶。
5．在利用猕猴桃进行“DNA粗提取与鉴定”实验中，相关操作正确的是( )
A．直接向剪碎的猕猴桃果肉组织中加入蒸馏水并搅拌，以释放核DNA
B．向猕猴桃果肉研磨液中加入适量的蒸馏水，以降低DNA酶活性
C．将猕猴桃果肉研磨液迅速加热到100 ℃，再冷却后过滤，可以获得DNA粗提物
D．向溶有粗提物的NaCl溶液中加入冷却的体积分数为95%的酒精，可以获得较纯净的DNA
解析：选D。从植物细胞中提取DNA，研磨时需加入洗涤剂和食盐；蒸馏水不影响DNA酶的活性；利用DNA和蛋白质耐热性的不同，一般温度控制在70～80 ℃。
二、非选择题
6．根据DNA分子结构模式图回答下列问题：
(1)写出①～⑥的名称：
①____________；②____________；③__________；④__________；⑤________；⑥________。
(2)分析这种结构的主要特点：
①构成DNA分子的两条链按________________盘旋成双螺旋结构。
②DNA分子的基本骨架由________________________________________________________________________而成。
③DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对，并且遵循________________原则。
(3)DNA分子中的碱基有________种，碱基间配对方式有________种。
解析：(1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则可依次推断出①～⑥的名称。(2)根据DNA的立体结构可知，构成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架；内侧是通过氢键连接而成的碱基对，碱基对的形成严格遵循碱基互补配对原则。(3)DNA分子中的碱基共有4种，碱基间配对方式共有2种，即A—T、G—C。
答案：(1)胸腺嘧啶 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤
脱氧核糖 磷酸 (2)反向平行 脱氧核糖与磷酸交替连接 氢键 碱基互补配对 (3)4 2
7．已知多数生物的DNA分子是双链的，但也有个别生物的DNA分子是单链的。有人从两种生物中提取出DNA分子，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________________。
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。
答案：(1)甲 单 (2)乙 A＝T，G＝C
8．实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：
试管
序号
A
B
1
加2 mol/L的NaCl溶液5 mL
加2 mol/L的NaCl溶液5 mL
2
不加
加入提取的DNA丝状物并搅拌
3
加4 mL二苯胺，混匀
加4 mL二苯胺，混匀
4
沸水浴5 min
沸水浴5 min
实验现象
实验结论
(1)根据下图，完成表格空白处的实验内容。
(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？
________________________________________________________________________。
(3)在沸水浴中加热的目的是________________________________________________________________________，
同时说明DNA对高温有较强的________。
(4)A试管在实验中的作用是________。
(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与________________________________________________________________________有关。
解析：A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5 min，这样可加快颜色反应的速度，观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。
答案：(1)溶液不变蓝色 溶液逐渐变蓝色 DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色 (2)溶液颜色基本不变 (3)加快颜色反应速度 耐受性 (4)对照 (5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少
[随堂检测]
1．下图是四位同学制作的DNA分子结构模型，其中正确的是( )
解析：选B。DNA各组成部分的连接有以下三点规律：①在一个脱氧核苷酸中，脱氧核糖位于中心；②DNA分子一条链中，磷酸与脱氧核糖交替排列；③相同的部分之间都不直接相连。
2．决定DNA遗传特异性的是( )
A．脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
B．碱基排列顺序
C．碱基互补配对的原则
D．嘌呤总数与嘧啶总数的比值
解析：选B。DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，其中磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，这种顺序稳定不变；碱基排列在内侧，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则，碱基配对原则固定不变，从而使嘌呤数与嘧啶数相等，这些都是DNA分子具有稳定性的原因。而DNA分子的特异性取决于脱氧核苷酸的数量和排列顺序，从DNA化学结构来看，决定核苷酸差异的是碱基，即碱基的排列顺序决定DNA遗传特异性。
3．DNA分子的一条单链中＝0．4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是( )
A．0．4，1 B．2．5，1
C．0．4，0．4 D．0．6，1
解析：选B。可直接套用推论：DNA分子的一条单链中＝a，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是和1。
4．某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占DNA分子碱基总数的比例是( )
A．35% B．29%
C．28% D．17．5%
解析：选D。已知该DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的比例为44%，根据碱基互补配对原则可知，A＝T，G＝C，所以A＝T＝22%，则G＝C＝50%－22%＝28%。又已知一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，即G1＝21%，在双链DNA分子中，G＝(G1＋G2)/2，解得互补链(b)上G2＝2G－G1＝35%，则G2占双链碱基总数的比例为35%/2＝17．5%。
5．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：选B。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。
6．已知双链DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)＝m，求：
(1)在其互补链中的上述比例是________，据此可得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在整个DNA分子中，上述比例为________，据此可得出的结论是________________________________________________________________________。
(3)如果在一单链中，(A＋T)/(G＋C)＝n，求：
①在其互补链中的上述比例是________。
②在整个DNA分子中上述比例为________。
③据①和②可得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果整个DNA分子中共有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么DNA分子中含有氢键和游离磷酸基的个数分别为________个和________个。
(5)在不同DNA分子中，因生物种类而异的碱基比例是________________________。
解析：(1)设DNA双链分别为a链和b链，a链为已知链，b链为互补链。根据碱基互补配对原则，在双链DNA分子中有如下关系：Aa＝Tb、Ab＝Ta、Ga＝Cb、Gb＝Ca，所以(Aa＋Ga)/(Ta＋Ca)＝(Tb＋Cb)/(Ab＋Gb)＝m，其互补链中(Ab＋Gb)/(Tb＋Cb)＝1/m，即两条互补链中的该比例互为倒数。在实际解题过程中，可按以下简图形式“直观地”求解。
由图可知，两条链上、下对应的碱基数相等，故互补链中(T＋C)/(A＋G)＝m，则该链中(A＋G)/(T＋C)＝1/m。(2)在双链DNA分子中，由于A＝T、G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)＝1，即“整个双链DNA分子中的嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和”。(3)①根据以上分析可知，整个DNA分子中有：Aa＋Ta＝Tb＋Ab，Ga＋Ca＝Cb＋Gb，所以有(Aa＋Ta)/(Ga＋Ca)＝(Ab＋Tb)/(Gb＋Cb)＝n。②整个DNA分子中Aa＝Tb、Ab＝Ta、Ga＝Cb、Gb＝Ca，所以有(A＋T)/(G＋C)＝[(Aa＋Ab)＋(Ta＋Tb)]/[(Ga＋Gb)＋(Ca＋Cb)]＝2(Aa＋Ta)/2(Ga＋Ca)＝n。③根据①和②知，整个DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)与分子内任一条链上的该比例相同。(4)A＝T＝120个，C＝G＝400－120＝280个，该DNA分子中含有氢键的个数为120×2＋280×3＝1 080个；每条脱氧核苷酸链中都有一个游离的磷酸，因此一个DNA分子中有两个游离的磷酸。(5)在双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则A＝T、G＝C可知，在所有的双链DNA分子中存在(A＋G)/(T＋C)＝(A＋C)/(T＋G)＝1、C/G＝A/T＝1的关系，它们不能反映物种的特异性，但(A＋T)/(G＋C)的值在不同的生物中是不同的，可反映出物种的特异性。
答案：(1)1/m 两条互补链中(A＋G)/(T＋C)的比例互为倒数 (2)1 整个双链DNA分子中，嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和 (3)①n ②n ③在整个DNA分子中，(A＋T)/(G＋C)的比例与任一条链上的该比例相同
(4)1 080 2 (5)(A＋T)/(G＋C)
[课时作业]
一、选择题
1．某同学制作的DNA双螺旋结构模型中，在一条链中所用碱基模型A∶C∶T∶G为1∶2∶3∶4，则该模型中四种碱基模型的比例应为( )
A．1∶2∶3∶4 B．3∶4∶1∶2
C．1∶1∶1∶1 D．2∶3∶2∶3
解析：选D。DNA双链中A与T配对，C与G配对，所以已知比例的这条链上的A数量与另一条链上的T数量相等，C数量与另一条链上的G数量相等，故另一条链中A、C、T、G数量之比为3∶4∶1∶2，两比值对应相加，即得到整个DNA双链中四种碱基数量比为2∶3∶2∶3。
2．在含有四种碱基的DNA片段中，有腺嘌呤a个，占该片段全部碱基的比例为b，则( )
A．b≤0．5 B．b≥0．5
C．胞嘧啶为a(1/2b－1)个 D．胞嘧啶为b(1/2a－1)个
解析：选C。由题意知，该DNA片段中含有A、G、C、T四种碱基。在双链DNA分子中A＝T，所以b<0．5，不可能等于0．5，所以A项、B项错误。在DNA分子中，A有a个，占全部碱基的比例为b，则碱基总数为a/b。所以(A＋G)＝a/2b个，G＝C＝a/2b－a＝a(1/2b－1)个。
3．某DNA分子中，G＋C之和占全部碱基的35．8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32．9%和17．1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( )
A．32．9%和17．1% B．31．3%和18．7%
C．18．7%和31．3% D．17．1%和32．9%
解析：选B。由于DNA分子中(G＋C)之和在整体中的比例与在单链DNA中该比例均相等，可推出该已知链中G＋C＝35．8%，又因T与C分别占32．9%与17．1%，可求出该链中的A为1－(G＋C＋T)＝1－(35．8%＋32．9%)＝31．3%，G＝35．8%－17．1%＝18．7%。其互补链中T和C应与该链中A与G的含量相等。
4．如表为生物学家在分析大麦、果蝇、猪、牛和人等生物DNA碱基比率时得到的结果：
生物的种类
大麦
果蝇
猪
牛
人
1．21
1．37
1．43
1．31
1．52
根据上表，可获得的最恰当的结论是( )
A．DNA分子具有特异性
B．DNA分子具有多样性
C．DNA分子具有遗传性
D．DNA分子具有特异性和多样性
解析：选D。在双链DNA分子中，A＝T，G＝C，但的比值因生物种类不同而不同，每一种生物都有其特定的比值，这就构成了DNA分子的特异性；不同生物，其比值又不同，这就构成了DNA分子的多样性。
5．某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( )
解析：选C。A项，无论DNA分子的一条单链中(A＋C)/(T＋G)的值为多少，整个DNA分子中(A＋C)/(T＋G)都等于1。B项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(A＋C)/(T＋G)的值与其互补链中的(A＋C)/(T＋G)的值互为倒数。C项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(A＋T)/(G＋C)的值与整个DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的值相等。D项，由于双链DNA分子中A与T配对、G与C配对，故一条单链中(A＋T)/(G＋C)的值与其互补链中(A＋T)/(G＋C)的值相等。
6．最新研究表明，人类24条染色体上含有3万～4万个蛋白质编码基因。这一事实说明( )
A．基因是DNA上有遗传效应的片段
B．基因是染色体
C．1条染色体上有许多个基因
D．基因只存在于染色体上
解析：选C。人类24条染色体上含有3万～4万个蛋白质编码基因，说明1条染色体上含有许多个基因；线粒体内基因就不在染色体上。
二、非选择题
7．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)如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?
________________________________________________________________________。
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
8．如图所示细胞中与基因有关的物质或结构，请分析并回答：
←←← ←元素g
(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)b的空间结构是________________________________________________。
若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0．25，则G占总碱基数比例为________，其中一条单链中(A＋T)/(G＋C)＝________。
解析：(1)细胞内的遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段。(2)遗传物质的主要载体是染色体，基因在染色体上呈线性排列。(3)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，被彻底水解后的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(4)b的空间结构是反向平行的双螺旋结构。若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0．25，则G占总碱基数比例为40%，其中一条单链中(A＋T)/(G＋C)与另一条链上的此比例和总链上的此比例相等。
答案：(1)b DNA 基因是有遗传效应的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)规则的双螺旋结构 40% 0．25
课件41张PPT。第2章 遗传信息传递的结构基础第2章 遗传信息传递的结构基础本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件55张PPT。第2章 遗传信息传递的结构基础第2章 遗传信息传递的结构基础本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件39张PPT。第2章 遗传信息传递的结构基础第2章 遗传信息传递的结构基础本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放
