课件11张PPT。章末整合提升提示 ①脱氧核糖和磷酸 ②氢键 ③DNA两条链 ④细胞核1．若取一个15N标记的DNA分子(0代)，转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下表： 专题 DNA复制过程中的数量关系(2)计算原料用量：复制所需的某脱氧核苷酸数＝a×(2n－1)，其中a为所求的脱氧核苷酸在原来DNA(即作模板的亲代DNA)分子中的数量，n为复制次数。[易错提醒] 有关DNA复制计算时的“限制词”
(1)子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N的有(2n－2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。
(2)子代DNA分子的链中：总链数为2n×2＝2n＋1条。含15N的链始终是2条，占总数比例为2/2n＋1＝1/2n。解题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。(3)DNA复制n次≠第n次复制；DNA复制n次共产生2n个子代DNA分子，DNA分子数由1→2n，增加(2n－1)个；DNA第n次复制是指由第(n－1)次复制产生的DNA分子的复制，DNA分子数由2n－1→2n，增加2n－2n－1＝2n－1个。[例题 ] 用32P标记的一个噬菌体侵染用15N标记的大肠杆菌，一段时间后大肠杆菌裂解释放出100个子代噬菌体。下列有关叙述不正确的是
A．所有子代噬菌体的蛋白质外壳中都含15N
B．所有子代噬菌体的核酸中都含15N
C．含32P的子代噬菌体占所有子代噬菌体的1/50
D．所有子代噬菌体只含15N不含32P[解析] N是构成蛋白质和DNA的重要元素，而合成子代噬菌体的原料全部来自大肠杆菌；无论DNA复制多少代，所有子代噬菌体中总有2个分别含有亲代DNA的一条链，因此含32P的子代噬菌体占所有子代噬菌体的1/50。
[答案] D第3章 基因的本质
(时间60分钟，满分100分)
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述中错误的是
A．在死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种细菌
B．曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭
C．曲线bc段上升，与S型细菌的小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关
D．S型细菌数量从0开始是由于R型细菌突变的结果
解析 本题以经典实验为素材，综合考查R型和S型细菌的特点及细菌发生转化的原因，引导学生对教材实验作进一步思考。R型细菌的数量与小鼠免疫力有关，S型细菌的产生是由于R型细菌转化的结果，而非基因突变所致。
答案 D
2．(2019·抚顺市期末)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是
A．格里菲思实验中R型肺炎双球菌可使小鼠患败血症死亡
B．格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C．艾弗里实验证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析 格里菲思实验中S型肺炎双球菌可使小鼠患败血症死亡，A错误；格里菲思实验证明S型菌中可能有转化因子，B错误；艾弗里实验证明了DNA是转化因子，C错误；赫尔希和蔡斯实验表明DNA是真正的遗传物质，D正确。
答案 D
3．蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是
A．每条染色体的两条单体被标记
B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记
D．每条染色体的两条单体都不被标记
解析 由于DNA分子的复制方式为半保留复制，所以把蚕豆根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含3H标记。再把这样的细胞放在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，此时DNA分子一半含放射性，一半不含放射性，由于中期复制的两个DNA分子，存在于同一染色体的两条染色单体上，故所有的染色体都含放射性。
答案 B
4．如图表示某DNA片段，有关该图的叙述正确的是
A．②③④形成胞嘧啶核糖核苷酸
B．⑥在DNA中的特定排列顺序可代表遗传信息
C．如果该片段复制两次，则至少需要游离的鸟嘌呤核糖核苷酸6个
D．DNA解旋酶作用于①处的化学键
解析 该图是DNA片段，所以②③④形成的是胞嘧啶脱氧核苷酸，其合成时所需的原料也应是脱氧核苷酸，A、C错；DNA解旋酶的作用是使碱基对间的氢键断裂，而不是①处的磷酸二酯键，D错。
答案 B
5．(2019·岳阳市期中)下图为细胞内某基因(15N标记)部分结构示意图，G占全部碱基的26%。下列说法错误的是
A．该基因的组成元素是C、H、O、N、P
B．该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)为13∶12
C．DNA分子中G/C碱基对的比例越高，越耐高温
D．由于碱基对的排列顺序多种多样，因而该基因具有多样性
解析 基因的组成元素只有C、H、O、N、P，A正确；因G占全部碱基的26%，则C也占26%，A等于T各占24%，该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)＝52%/48%＝13∶12，B正确；DNA分子中G/C碱基对的氢键为3个，A/T碱基对的氢键为2个，故G/C比例越高，结构越稳定，就越耐高温，C正确；该基因的碱基对的排列顺序是特定的，D错误。
答案 D
6．(2019·浙江4月选考)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
解析 DNA的复制方式为半保留复制。根据题意分析，复制到第三个细胞周期的中期时，共有4个细胞，以第一代细胞中的某一条染色体为参照，含半标记DNA的染色单体共有2条，含全标记DNA的染色单体共有6条。根据题意可知，在第三个细胞周期中期时，含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制，故A、B选项正确；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选项正确；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，故有的DNA单链被BrdU标记，D选项错误。
答案 D
7．如图为DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项中正确的是
A．a和c的碱基序列互补，b和c的碱基序列相同
B．a链中的值与d链中同项比值相同
C．a链中的值与b链中同项比值相同
D．a链中的值与c链中同项比值不同
解析 DNA复制的特点是半保留复制，b链是以a链为模板合成的，a链和b链合成一个子代DNA分子。c链是以d链为模板合成的，c链和d链合成一个子代DNA分子。a链与d链发生碱基互补配对，a链与b链发生碱基互补配对，c链与d链发生碱基互补配对，故a链与c链相同，b链与d链相同。a链中的值等于b链中的值。
答案 C
8．科学研究发现，小鼠体内HMIGIC基因与肥胖直接相关。具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，说明
A．基因在DNA上 B．基因在染色体上
C．基因具有遗传效应 D．DNA具有遗传效应
解析 正常小鼠吃高脂肪食物会变得肥胖，而具有HMIGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，这说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。
答案 C
9．(2019·石嘴山市期中)具有A个碱基对的DNA分子片段，含有m个腺嘌呤，该片段完成n次复制需要多少个游离的胞嘧啶核苷酸
A．2n(A－m) B．(2n－1)(A－m)
C．(2n－1)(A/2－m) D．2n(A/2－m)
解析 在DNA分子中，腺嘌呤和胞嘧啶之和是碱基总数的一半。根据题意可知，该DNA分子片段中含胞嘧啶是(A－m)个。一个DNA分子片段，复制n次后，可得2n个DNA分子片段，由于DNA分子为半保留复制，所以最初的两条链(相当于1个DNA分子)不需要消耗原料，故该片段完成n次复制需要游离的胞嘧啶核苷酸为(2n－1)(A－m)，B正确。
答案 B
10．下列关于真核细胞内的染色体、DNA和基因的叙述中，错误的是
A．真核细胞内的染色体是细胞核内DNA的唯一载体
B．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基
C．DNA分子数与染色体数的比值为1或2
D．基因是具有遗传效应的DNA片段
解析 真核细胞中，细胞核中的DNA只存在于染色体上，因此染色体是细胞核内DNA的唯一载体，A正确；DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是二个磷酸基和一个碱基，B错误；由于1条染色体可以含有1个DNA分子或两个DNA分子，所以DNA分子数与染色体数的比值可能为1或2，C正确；基因是有遗传效应的DNA片段，D正确。
答案 B
11．下图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是
A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制
B．DNA解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATP
C．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的
D．DNA在复制过程中先全部解旋，后半保留复制
解析 DNA复制过程是边解旋边复制，并非是先全部解旋后再进行复制，所以D错误。
答案 D
12．(2018·课标卷Ⅲ)下列研究工作中由我国科学家完成的是
A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
解析 奥地利的孟德尔以豌豆为实验材料发现了性状遗传规律，A项不符合题意；美国的卡尔文利用小球藻，用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用过程中转化成有机物中C的途径，这就是著名的卡尔文循环，B项不符合题意，英国的格里菲里思和美国的艾弗里分别完成了肺炎双球菌的体内和体外转化实验，C项不符合题意；1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的人工合成，D项符合题意。
答案 D
二、非选择题(共40分)
13．(16分)根据下列有关遗传物质研究的科学实验回答问题：
(1)如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，该实验是在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行的，其目的是证明“转化因子”的化学成分。请据图回答：
在对R型细菌进行培养之前，首先必须进行的工作是对S型细菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质________。
(2)1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，如图是实验的部分过程：
①赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是标记在同一种噬菌体上，这其中蕴涵的设计思路是______________________。图中是用放射性同位素标记________________的实验操作。
②噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需________。
A．细菌的DNA及其氨基酸
B．噬菌体的DNA及其氨基酸
C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D．细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
解析 (1)实验要遵循单一变量原则，只有将各种化学物质分离并提纯后单独使用，才能确定哪种物质是转化因子。
(2)①实验要遵循单一变量原则，分离DNA和蛋白质，单独观察其作用才能确定哪个是遗传物质。上清液中放射性很高，所以是标记了噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳没有进入噬菌体，离心后在上清液中。
②合成蛋白质外壳的模板是噬菌体的DNA，原料是细菌的氨基酸。
答案 (1)分离并提纯 (2)①分离DNA和蛋白质，单独观察其作用 蛋白质外壳 ②C
14．(24分)图甲表示遗传物质的相关组成；用14N培养的大肠杆菌(DNA分子均为14N－DNA)做对照；用15N培养的大肠杆菌(DNA分子均为15N－DNA)做亲代，将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图乙所示，请据图分析：
(1)图中A代表的物质有______种，物质A、B、C在组成脱氧核苷酸时的连接形式是(画出简图，标上字母)________________________。
(2)DNA分子双螺旋结构的骨架是由甲图中______(写字母)相间排列而成的；组成F的基本单位是______。
(3)乙图中，亲代、Ⅰ、Ⅱ的DNA的离心结果说明DNA的复制方式是______；将第一代(Ⅰ)细菌转移到含15N的培养基中繁殖一代，用同样方法分离，请将DNA分子可能出现在试管中的位置在最右侧的试管上标出。
(4)若将亲代大肠杆菌在含14N培养基上连续复制3次，则所产生的子代DNA中，轻DNA(全不含15N)、中DNA(一条链含15N)、重DNA(全含15N)所占比例分别为__________，在这些子代DNA中，含15N的链与全部子代DNA链的比例为______。
(5)若一个DNA分子的一条单链中A占32%，且(A＋G)/(T＋C)＝1.5，此比例在其互补链中的比值是______；以该单链为模板合成的子代DNA分子中，T＋C的含量占______。
解析 (1)图中A表示含氮碱基，共有4种(A、T、C、G)，图中A、B、C组成脱氧核苷酸时的连接方式如图：
(2)DNA分子双螺旋结构的骨架是由磷酸(C)和脱氧核糖(B)交替排列形成的；F是蛋白质，基本组成单位是氨基酸。
(3)亲代全是重带，Ⅰ为中带，Ⅱ为中带和轻带，可推测DNA的复制方式是半保留复制。Ⅰ中的DNA分子一条链含14N，一条链含15N，在含15N的培养基中繁殖一代，由于是半保留复制，则子代DNA分子为14N－15N和15N－15N，各占一半，即1/2重1/2中，如图：
(4)亲代DNA分子中两条链都含有15N，复制3次共得到8个DNA分子，其中2个DNA分子含有15N和14N，6个DNA分子仅含有14N，所以轻DNA(全不含15N)、中DNA(一条链含15N)、重DNA(全含15N)所占比例分别为6∶2∶0，含15N的链有2条，全部子代DNA链有16条，比例为1∶8。
(5)由于DNA分子的两条链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，一条链上的A与另一条链上的T相等，一条链上的G与另一条链上的C相等，因此DNA分子中两条单链上的(A＋G)/(T＋C)互为倒数，一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝1.5，此比例在其互补链中的比值是2/3，整个DNA分子中该比值是1；双链DNA分子中嘌呤＝嘧啶，即T＋C的含量占50%。
答案 (1)4
(2)BC 氨基酸
(3)半保留复制
(4)6∶2∶0 1∶8
(5)2/3 50%
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
[随堂巩固]
1．S型肺炎双球菌具有多糖类的荚膜，R型则不具有。下列叙述错误的是
A．培养R型活细菌时加入S型细菌的多糖类物质，能产生一些具有荚膜的细菌
B．培养R型活细菌时加入S型细菌的DNA的完全水解的产物，不能产生具有荚膜的细菌
C．培养R型活细菌时加入S型细菌的DNA，能产生具有荚膜的细菌
D．培养R型活细菌时加入S型细菌的蛋白质，不能产生具有荚膜的细菌
解析 S型细菌的DNA的完全水解产物、蛋白质、多糖等物质均不能使R型细菌转化为S型细菌。只有DNA才是遗传物质，能够使R型活细菌发生转化。
答案 A
2．在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内出现S型活细菌的是
A．3和4 B．1、3和4
C．2、3和4 D．1
解析 3、4两支试管内的R型细菌因为没有S型细菌的DNA，所以都不会发生转化。2号试管虽然有DNA，但被DNA酶分解，所以也不会发生转化。1号试管内有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌转化成S型活细菌。
答案 D
3．下列对噬菌体侵染细菌实验的分析，错误的是
A．实验前必须清楚噬菌体侵染细菌后引起细菌裂解的时间
B．噬菌体增殖所需的原料来自于细菌细胞
C．细菌裂解后，32P标记组的子代噬菌体有放射性
D．根据32P标记组的实验结果可以判定DNA与蛋白质是否进入了细菌
解析 噬菌体裂解细菌，离心后，噬菌体会分布到上清液，从而影响实验结果，因此实验前必须清楚噬菌体侵染细菌后引起细菌裂解的时间，A正确；噬菌体属于病毒，其增殖所需的原料来自于细菌细胞，B正确；32P标记的是DNA，能够进入细菌，所以细菌裂解后，32P标记组的子代噬菌体有放射性，C正确；32P标记的是DNA，35S标记的是蛋白质，因此根据32P标记组的实验结果可以判定DNA是否进入了细菌，根据35S标记组的实验结果可以判定蛋白质是否进入了细菌，D错误。
答案 D
4．下列关于遗传物质的相关叙述，正确的是
A．艾弗里进行的肺炎双球菌转化实验，证明了DNA是主要的遗传物质
B．S型细菌的DNA与R型细菌混合培养后，能够得到S型和R型两种细菌
C．豌豆的遗传物质主要是DNA
D．在培养基中加入含35S的氨基酸可获得被35S标记的噬菌体
解析 艾弗里进行的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质，A错误；将S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，一部分R型细菌转化为S型细菌，B正确；豌豆的遗传物质是DNA，而不能说“主要”是DNA，C错误；T2噬菌体必须在活细胞中才能繁殖，因此不能用人工培养基直接培养，D错误。
答案 B
5．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的有毒性，能引起人或动物患肺炎或败血病；无荚膜的无毒性，不能引起人或动物患病。如图所示为美国科学家艾弗里和他的同事所做的细菌转化实验。请回答：
(1)实验A中，老鼠患败血病死亡。其他各组实验中老鼠的情况分别为：B__________，C__________，D__________，E__________。
(2)不致病的肺炎双球菌接受了________，使它的遗传特性发生了改变。
(3)肺炎双球菌的毒性由荚膜物质引起，荚膜物质是一种毒蛋白，这说明蛋白质的合成由________控制。
(4)这个实验说明________________________________________________________________________。
解析 (1)加入致病型细菌DNA的D试管会发生不致病型细菌向致病型细菌转化的现象，注射到小鼠体内会致其患病死亡。(2)不致病型细菌接受了致病型细菌的DNA后转化为致病型细菌，说明其遗传特性发生了改变。(3)DNA的功能之一是控制蛋白质的合成。(4)D、E两组实验相互对照，不但证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质不是遗传物质。
答案 (1)能生存 能生存 死亡 能生存
(2)致病肺炎双球菌的DNA
(3)DNA
(4)DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
[限时检测]
[满分60分，限时30分钟]
一、选择题(每小题3分，共36分)
1．在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，用DNA酶处理从S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是
A．证明R型菌生长不需要DNA
B．补充R型菌生长所需要的营养物质
C．直接证明S型菌DNA不是促使R型菌转化的因素
D．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
解析 设置的目的是体现出对照性原则，是用来与只用S型菌的DNA与R型菌混合培养形成对照，通过这种对照说明S型菌DNA的作用。
答案 D
2．如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的结构成分中，能够找到的放射性元素为
A．可在外壳中找到3H、15N、35S
B．可在DNA中找到32P、15N、3H
C．可在外壳中找到15N、35S
D．可在DNA中找到15N、32P、35S
解析 本题通过用放射性同位素标记的方法来考查噬菌体侵染细菌的过程，解答时注意以下两点：
①明确放射性同位素32P标记的是DNA，35S标记的是蛋白质；
②噬菌体侵染细菌时，只有DNA注入细菌内，而蛋白质外壳则留在细菌外。
由于3H、15N均可标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳，而32P只标记噬菌体的DNA，35S只标记噬菌体的蛋白质外壳，在其侵染细菌过程中，只有DNA分子进入细菌细胞，蛋白质外壳没有进入，利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成噬菌体的DNA和蛋白质外壳，所以产生的子代噬菌体DNA分子上有3H、15N、32P，没有35S。
答案 B
3．艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知
实验组号
接种菌型
加入S型菌物质
培养皿
长菌情况
①
R
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R
DNA(经DNA酶处理)
R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D．①～④说明DNA是主要的遗传物质
解析 本题考查艾弗里体外转化实验的结论及分析。据①可知，蛋白质不能引起R型菌转化为S型菌，故蛋白质不是转化因子，A项错。酶的化学本质为蛋白质或RNA，多糖不具有酶活性，故B项错。加入DNA的一组中出现了S型菌，而将DNA水解后则不能完成转化，③和④对照可说明DNA是转化因子，故C项正确。DNA是主要的遗传物质是相对于整个生物界而言的，而非针对某一种生物，此实验只能证明DNA是遗传物质，故D项错。
答案 C
4．某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是
“杂合”噬菌体的组成
实验预期结果
预期结果序号
子代表现型
甲的DNA＋乙的蛋白质
1
与甲种一致
2
与乙种一致
乙的DNA＋甲的蛋白质
3
与甲种一致
4
与乙种一致
A.1、3 B．1、4 C．2、3 D．2、4
解析 因为DNA是遗传物质，所以判断子代噬菌体的表现型应该分析“杂合”噬菌体的DNA来自哪。因此，组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。
答案 B
5．赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，参照如图判断下列被标记部位组合正确的是
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
解析 左图是蛋白质的基本组成单位——氨基酸，因为氨基酸的氨基和羧基以及氢基中都没有S元素存在，S元素只能存在于①(R基)，右图是组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸，③是脱氧核糖，组成元素是C、H、O，④是含氮碱基，组成元素是C、H、O、N，所以③④均不含P元素，所以P元素存在于②磷酸基上。
答案 A
6．(2019·济宁市期末)有关噬菌体侵染细菌的实验的说法正确的是
A．该试验若选取烟草花叶病毒为实验材料能够得到同样的结论
B．该实验中每组先后两次用大肠杆菌培养了噬菌体，培养的目的不同
C．子代噬菌体的DNA全部来自于亲代，蛋白质全部是新合成的
D．肺炎双球菌体内转化实验证实了DNA是遗传物质
解析 烟草花叶病毒为植物病毒，不会侵染细菌，不能得到同样的结论，A错误；第一次培养大肠杆菌是给噬菌体作标记，第二次是用含有标记的噬菌体侵染大肠杆菌，以探究噬菌体的遗传物质，两次培养的目的不同，B正确；子代噬菌体的DNA部分来自亲代，部分为新合成的，蛋白质全部是新合成的，C错误；肺炎双球菌体内转化实验证实了转化因子的存在，但是并不能说明转化因子的本质是什么，D错误。
答案 B
7．下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是
A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B．艾弗里实验证明了DNA被水解后依然可以使R型菌转化为S型
C．T2噬菌体的实验中蛋白质是用32P标记的
D．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质
解析 格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；艾弗里实验中有设置将S型的DNA和DNA酶加入到R型活细菌中，结果只有R型，说明DNA被水解后不能使R型菌转化为S型，B错误；T2噬菌体的实验中蛋白质是用35S标记的，32P标记噬菌体的DNA，C错误；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D正确。
答案 D
8．艾弗里等人的体外转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是
A．重组DNA片段，研究其表型效应
B．诱发DNA突变，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素标记法，研究DNA在亲代与子代之间的传递
解析 艾弗里等人从S型肺炎双球菌中提取出了DNA、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养，证明了DNA是遗传物质；赫尔希和蔡斯用同位素标记法将噬菌体的DNA与蛋白质分开标记，单独地、直接地去研究它们的作用。体外转化实验没有用到同位素标记法，两实验都没有突变和重组。
答案 C
9．在甲、乙、丙、丁四组相同培养基上分别接种正常的R型菌、正常的S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和正常的R型菌。培养一段时间后，观察菌落的生长情况，下列有关叙述中正确的是
A．从S型活菌中提取的DNA与R型活菌混合，培养基中只有S型一种菌落
B．利用培养的细菌在小鼠体内转化时，R型菌的数量先上升后下降
C．加热杀死的S型菌和正常的R型菌混合培养，可证明促使R型菌转化为S型菌的物质是S型菌的DNA
D．甲、乙、丙三组作为丁的对照组
解析 从S型活菌中提取的DNA与R型活菌混合，可使R型菌转化为S型菌，培养基中有S型和R型两种菌落；细菌在小鼠体内转化时，由于免疫系统的作用，R型菌的数量先下降后上升；加热杀死的S型菌和正常的R型菌混合培养，可证明某种物质促使R型菌转化为S型菌，但不能证明该物质是DNA。
答案 D
10．赫尔希和蔡斯所做的“噬菌体侵染细菌”的实验中，相关操作及结果的分析中正确的是
A．同时用含同位素35S、32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
B．分别用含同位素35S、32P标记的噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌
C．噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后，含35S的放射性同位素主要分布在离心管沉淀物中
D．噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后，含32P的放射性同位素主要分布在上清液中
解析 “噬菌体侵染细菌”的实验中，要用35S、32P分别标记噬菌体。35S只能标记噬菌体的蛋白质外壳，不能进入细菌体内，离心后，主要出现在上清液中。32P只能标记噬菌体的DNA，侵染时，进入细菌体内，离心后，主要出现在沉淀物中。
答案 B
11．下列关于遗传物质的叙述，正确的是
①肺炎双球菌转化实验，证明 DNA 是主要的遗传物质 ②大肠杆菌的遗传物质是 DNA ③病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA ④水稻的遗传物质是 DNA
A．①②④ B．②③④
C．①③④ D．①③
解析 艾弗里的肺炎双球菌的转化实验证明DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，①错误；大肠杆菌既有DNA，又有RNA，但是遗传物质是DNA，②正确；病毒的遗传物质是DNA或RNA，③正确；水稻既有DNA，又有RNA，但遗传物质是DNA，④正确。
答案 B
12．(2019·宁夏期末)下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验以及赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的对比分析中，说法正确的是
A．两个实验共同证明DNA是主要的遗传物质
B．两个实验基本上都能把DNA和蛋白质区分开
C．赫尔希、蔡斯用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D．他们在开始实验之前并不知道遗传物质的作用
解析 两个实验均证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，A错误；艾弗里直接将肺炎双球菌的DNA和蛋白质进行分离，赫尔希、蔡斯采用放射性同位素标记方法分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，分别研究它们的作用，B正确；T2噬菌体属于病毒，必须寄生在活细胞中，C错误；他们在开始实验之前知道遗传物质应能够向子代传递，保持连续性，并控制生物的性状，D错误。
答案 B
二、非选择题(共24分)
13．(12分)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它们，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：
(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型活菌混合，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，而蛋白质等其他物质不是。
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被酶分解
(4)DNA是遗传物质
14．(12分)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，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，因为噬菌体已将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沉淀
(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
课件42张PPT。第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测蛋白质蛋白质二、肺炎双球菌的转化实验
1．肺炎双球菌：光滑有粗糙无2.格里菲思的体内转化实验。
(1)过程及现象：(2)实验结果分析：
图1中：该实验是_________所做的体内转化实验，其中小鼠存活的是 _____(填序号)，小鼠死亡的是 ______(填序号)。⑤⑥分离出的分别是____________、___________________。
图2中：该实验是___________等人所做的_______转化实验，其中⑨⑩分别加入的是S型细菌的DNA、__________________________________。⑦⑧分离出的都是______________。格里菲思①③②④S型活细菌R型和S型活细菌艾弗里体外S型细菌的DNA与DNA酶R型细菌三、噬菌体侵染细菌的实验
1．噬菌体
(1)结构：DNA蛋白质(2)代谢特点：T2噬菌体是一种专门寄生在________________体内的病毒。大肠杆菌2．实验过程35S32P含35S含32P很高35S很低很低很高32P3．实验结果及结论有有无无DNA四、DNA是主要的遗传物质
1．RNA是遗传物质的实验证据：
(1)实验材料：烟草花叶病毒，只由___________和____________组成。
(2)实验过程：RNA蛋白质不感染病毒RNA感染病毒(3)结论：RNA是遗传物质。
2．生物的遗传物质：因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是________的遗传物质。主要1．格里菲思的实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质。( )
2．艾弗里证明转化因子是DNA而不是蛋白质。( )
3．1952年，赫尔希和蔡斯用35S和32p分别标记T2噬菌体，证明T2噬菌体的遗传物质是DNA。( )
4．用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质。( )
5．真核生物细胞中的遗传物质都是DNA，原核生物细胞中的遗传物质都是RNA。( )
提示 1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.×[ 预习小测 ]肺炎双球菌的转化实验的比较
1．区别知识点一 肺炎双球菌的转化实验[ 核心提炼 ]2．联系
(1)所用材料相同。
(2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸。
(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则。1．(2019·浙江4月选考·20)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：[ 对点训练 ]下列叙述正确的是
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA解析 艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开，与R型菌混合培养，观察S型菌各个成分所起的作用。最后在S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌，证明了DNA是遗传物质。甲组中培养一段时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A选项错误；乙组培养皿中加入了蛋白酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B选项错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C选项正确；该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D选项错误。
答案 C2．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的对照实验
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 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；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，实验①、实验②、实验③均可作为实验④的对照实验；R型细菌转化成S型细菌是因为其接受了S型细菌的DNA，属于基因重组，该变异是可以遗传的。
答案 B[知识拓展]
肺炎双球菌转化的实质和影响因素
1．在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。
2．转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
3．在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌，原因是转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系和菌体的状态等因素影响。知识点二 噬菌体侵染细菌的实验[ 核心提炼 ]1.实验过程及结论：2.噬菌体侵染细菌的过程：3．上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析：
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因。
①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。
②保温时间过长，部分大肠杆菌裂解，含有32P的部分子代噬菌体释放出来，经离心后分布于上清液中，也会使上清液中出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因。
由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。[特别提醒]
(1)并不是蛋白质和DNA含有的元素均可以作为标记元素，对蛋白质来说，需要标记S元素；对DNA来说，需要标记P元素。
(2)噬菌体侵染细菌的实验中，在沉淀物中放射性较高时，而在上清液中放射性并不是0；在上清液中放射性较高时，而在沉淀物中放射性也并不是0。
(3)标记噬菌体时应先标记细菌，用噬菌体侵染被标记的细菌，这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒，必须依赖活细胞生存。1．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，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[ 对点训练 ]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 ①中32P标记了噬菌体的DNA，放射性主要集中在部分子代噬菌体的核酸中；②35S用于蛋白质的合成，放射性主要集中在子代噬菌体蛋白质外壳中；③15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质，放射性主要集中在部分子代噬菌体的核酸和留在细菌外的蛋白质外壳中。
答案 B2．(2019·江苏卷)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．实验中可用15N代替32P标记DNA
B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA解析 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；结论：DNA是遗传物质。N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，A错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA在大肠杆菌体内编码的，B错误；噬菌体的DNA合成的模板来自于噬菌体自身的DNA，而原料来自于大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
答案 C不同生物的遗传物质知识点三 DNA是主要的遗传物质[ 核心提炼 ]通过上述表格可以看出：
(1)生物的遗传物质是DNA或RNA，即生物的遗传物质是核酸。
(2)既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物，其遗传物质是DNA。
(3)只含RNA的病毒中，RNA才作为遗传物质。
(4)由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。1．下列关于遗传物质的说法中，正确的是
A．肺炎双球菌的转化实验，证明DNA是主要的遗传物质
B．病毒的遗传物质是RNA和DNA
C．DNA是噬菌体的主要遗传物质
D．生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸[ 对点训练 ]解析 肺炎双球菌的转化实验，证明DNA是遗传物质，而非主要的遗传物质，A错误；病毒只有一种核酸，所以病毒的遗传物质是RNA或DNA，B错误；噬菌体属于DNA病毒，所以DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；综上所述可知，生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸，D正确。
答案 D2．(2019·海南卷)下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是
A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1
B．病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C．加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
D．用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性解析 红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1，属于性状分离现象，不能说明RNA是遗传物质，A错误；病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，说明病毒甲的RNA是遗传物质，B正确；加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌，只能说明加入杀死的S型菌存在转化因子，不能说明RNA是遗传物质，C错误；用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明蛋白质未进入大肠杆菌，不能证明RNA是遗传物质，D错误。
答案 B[ 课堂小结 ]［综合训练·能力提升］本讲结束
请按ESC键返回第2节 DNA分子的结构
[随堂巩固]
1．在DNA分子中，下列哪种比例因生物种类的不同而具有特异性
A．(A＋C)/(G＋T) B．(C＋G)/(A＋T)
C．(A＋G)/(C＋T) D．C/G或A/T
解析 双链DNA分子中A＝T，G＝C，则(A＋C)/(G＋T)＝1，(A＋G)/(C＋T)＝1，C/G＝1，A/T＝1，不同的DNA分子的(C＋G)/(A＋T)比值一般不同，说明DNA分子具有特异性，B正确。
答案 B
2．下列能正确表示DNA片段的示意图的是
解析 DNA中存在T，不存在U，可排除A选项；DNA分子的两条链是反向平行的，而不是B选项中同向的(依据两条链中脱氧核糖分析)；A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，可排除C选项。
答案 D
3．有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成应是
A．三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
B．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶
C．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
D．两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶
解析 根据碱基互补配对原则可知，另一个碱基为T，两个脱氧核苷酸含有两个磷酸和两个脱氧核糖。
答案 C
4．在制作DNA分子模型实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型
A．粗细相同，因为嘌呤必定与嘧啶互补
B．粗细相同，因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸相似
C．粗细不同，因为嘌呤不一定与嘧啶互补
D．粗细不同，因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸不同
解析 A和G都是嘌呤碱基，C和T都是嘧啶碱基，在双链DNA分子中，总是A＝T，G＝C，依题意，用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，则DNA的粗细相同。A正确。
答案 A
5．下图为DNA分子的平面结构，虚线表示碱基间的氢键。请据图回答：
(1)从主链上看，两条单链________平行；从碱基关系看，两条单链碱基________。
(2)________和________相间排列，构成了DNA分子的基本骨架。
(3)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个，则该DNA片段中共有腺嘌呤________个，C和G构成的碱基对共________对。
解析 (1)从主链上看，两条单链是反向平行的；从碱基关系看，两条单链遵循碱基互补配对原则。
(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。
(3)假设该DNA片段只有A、T两种碱基，则200个碱基(100个碱基对)含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即G－C或C－G碱基对共60个，所以该DNA片段中腺嘌呤数为1/2×(200－2×60)＝40(个)。
答案 (1)反向 互补配对 (2)脱氧核糖 磷酸 (3)40 60
[限时检测]
[满分60分，限时30分钟]
一、选择题(每小题3分，共36分)
1．下面对DNA结构的叙述中，错误的一项是
A．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
B．DNA分子中的两条链反向平行
C．DNA分子中只有4种碱基，所以实际上只能构成44种DNA
D．DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则
解析 在DNA分子中，A＝T，G＝C，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在DNA外侧，共同构成DNA分子的基本骨架。DNA分子的多样性取决于碱基种类、数量及排列顺序。
答案 C
2．下列关于双链DNA的叙述错误的是
A．若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等
B．若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于T
C．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上也是A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4
D．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上是A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3
解析 此题考查的知识是DNA双螺旋结构中的碱基互补配对原则，即A对T，G对C，由此推测两条链上互补碱基的数量关系是A＝T，G＝C。本题即可用此数量关系来判断。选项C，若一条链A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，对应出另一条链上T∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4，调整为A∶T∶G∶C的顺序，应等于2∶1∶4∶3。所以选项C是错误的。
答案 C
3．(2019·赣州市期末)下图是某DNA分子的局部结构示意图，以下说法错误的是
A．该DNA分子含有2个游离的磷酸基团
B．从主链上看，两条单链方向反向平行；从碱基关系看，两条单链碱基互补
C．①是胞嘧啶脱氧核苷酸
D．⑨是一条脱氧核糖核苷酸链片段
解析 每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端，A正确；从主链看，DNA分子的两条链是反向平行的；两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，因此从碱基关系上看，两条链互补，B正确；图中①表示胞嘧啶，C错误；据图可以看出，⑨是一条脱氧核糖核苷酸链片段，D正确。
答案 C
4．已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的
A．34%和16% B．34%和18%
C．16%和34% D．32%和18%
解析 由题干中提供的信息可知G＋C＝34%，由此求得A＋T＝1－34%＝66%，由碱基互补配对原则可推导出，两互补碱基之和在整个DNA中所占的比值与每条单链中的相应碱基占单链碱基总数比值相等，可求得单链中的A＋T＝66%，G＋C＝34%，又因为“其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，故在它的互补链中，T＝66%－32%＝34%，C＝34%－18%＝16%。
答案 A
5．如图为含有四种碱基的DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是
A．③有可能是碱基A
B．②和③相间排列，构成DNA分子的基本骨架
C．在①②③中分别特有的元素是P、C和N
D．与⑤有关的碱基对一定是A－T
解析 该DNA分子含有四种碱基，且A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键，因此与⑤有关的碱基对一定是A－T，与③有关的碱基对一定是G－C，但无法确定③、⑤具体是哪一种碱基。DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，应为图中的①②。①中特有的元素是P，③中特有的元素是N，而C元素并不是②所特有的，③中也含有C元素。
答案 D
6．(2019·西城区期末)下图为DNA分子平面结构模式图，据图信息判断，下列叙述正确的是
A．1表示磷酸基团，1、2、3整体称为核糖核苷酸
B．若4表示腺嘌呤，则3表示胸腺嘧啶
C．DNA分子中3与4通过磷酸二酯键连接
D．DNA分子被彻底氧化后，能产生含氮废物的是2
解析 图示为DNA分子平面结构模式图，而DNA的基本单位是脱氧核苷酸，A错误；腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，若4表示腺嘌呤，则3表示胸腺嘧啶，B正确；DNA分子中3与4表示碱基对，通过氢键连接，C错误；图中2表示脱氧核糖，不含氮元素，D错误。
答案 B
7．已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的40%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的40%和15%。下列有关叙述正确的是
A．则在它的互补链中，T与C之和占该链碱基总数的55%
B．则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的20%和25%
C．若该DNA分子含1000个碱基对，则碱基之间的氢键数2600个
D．则该DNA分子的碱基(C＋G)/(A＋T)为3∶2
解析 已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的40%，则C＝G＝20%，A＝T＝50%－20%＝30%，则(A＋T)/(A＋T＋C＋G)＝60%，(A＋T)/(A＋T＋C＋G)＝(A1＋T1)/(A1＋T1＋C1＋G1)＝60%，其中一条链的T占该链碱基总数的40%，即T1/(A1＋T1＋C1＋G1)＝40%，可求出A1/(A1＋T1＋C1＋G1)＝ (A1＋T1)/(A1＋T1＋C1＋G1)－ T1/(A1＋T1＋C1＋G1)＝20%，A1/(A1＋T1＋C1＋G1)＝ T2/(A2＋T2＋C2＋G2)＝20%。由于(C＋G)/(A＋T＋C＋G)＝(C1＋G1)/(A1＋T1＋C1＋G1)＝40%，其中一条链的C占该链碱基总数的15%，C1/(A1＋T1＋C1＋G1)＝15%，可求出G1/(A1＋T1＋C1＋G1)＝ (C1＋G1)/(A1＋T1＋C1＋G1)－ C1/(A1＋T1＋C1＋G1)＝25%，G1/(A1＋T1＋C1＋G1)＝ C2/(A2＋T2＋C2＋G2)＝25%，则(T2＋C2)/(A2＋T2＋C2＋G2)＝45%。A错误，B正确；若该DNA分子含1000个碱基对，则A＝T＝600，C＝G＝400，A、T之间的氢键为600×2＝1 200，C、G之间的氢键为400×3＝1 200，碱基之间的氢键数2 400个，C错误；该DNA分子的碱基(C＋G)/(A＋T)＝40∶60＝2∶3，D错误。
答案 B
8．已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该
A．分析碱基类型，确定碱基比例
B．分析碱基类型，分析核糖类型
C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
解析 病毒核酸有两种：DNA和RNA。DNA和RNA特有碱基分别是T和U，所以分析碱基类型，可区分DNA和RNA。双链DNA中A＝T，G＝C，(A＋G)/(T＋C)＝1；而单链DNA中一般A≠T，G≠C，(A＋G)/(T＋C)≠1。同样，双链RNA中A＝U，G＝C，(A＋G)/(U＋C)＝1；单链RNA中一般A≠U，G≠C，(A＋G)/(U＋C)≠1。所以确定碱基比例可知是单链或双链。
答案 A
9．在制作DNA双螺旋结构模型时，如图为两个脱氧核苷酸的模型，圆代表磷酸，下列叙述正确的是
A．方形可能代表A、T、C、U四种含氮碱基
B．两个圆可用别针(代表共价键)连接，以形成DNA的侧链
C．别针(代表共价键)应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上
D．如果两个脱氧核苷酸分别位于链的两侧，两个模型方向相同
解析 方形表示的是含氮碱基，有A、T、G、C四种，没有U，圆表示的是磷酸，五边形表示的是脱氧核糖，在DNA单链中，脱氧核苷酸之间通过3，5－磷酸二酯键相连，即别针应连接在一个核苷酸的五边形和另一个核苷酸的圆上，而不是两个圆之间，两条DNA单链模型的位置关系应为反向平行。
答案 C
10．(2019·岳阳期中)已知某DNA分子中，A与T之和占全部碱基总数的45.6%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的22.8%和27.1%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的
A．54.4%和22.8% B．18.5%和31.6%
C．22.8%和27.3% D．22.8%和31.6%
解析 A与T之和占全部碱基总数的45.6%，则A＝T＝1/2×45.6%＝22.8%，G＝C＝(1－45.6%)/2＝27.2%，T占一条链碱基数的比例为22.8%×2＝45.6%，C占一条链碱基数的比例为27.2%×2＝54.4%；其中一条链中 T1＝22.8%、C1＝27.1%，则T2＝T－T1＝45.6%－22.8%＝22.8%，C2＝C－C1＝54.4%－27.1%＝27.3%，所以选C。
答案 C
11．一个DNA分子中，G＋C占全部碱基的46%，又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占该链碱基数的28%和22%，则该DNA分子的另一条链中，A和C分别占碱基数的
A．28%、22% B．22%、28%
C．23%、27% D．26%、24%
解析 DNA分子中，G＋C占全部碱基的46%，则一条链中G＋C占该链碱基的46%，又因一条链中，A和C分别占碱基数的28%和22%，故这条链中G占24%、T占26%，互补链中C占24%、A占26%。
答案 D
12．地球上的生物多种多样，不同生物的DNA不同，每一种生物的DNA又具有特异性。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．嘌呤总数与嘧啶总数的比值
C．碱基互补配对的原则
D．碱基的排列顺序
解析 生物的遗传信息储存在DNA的碱基排列顺序中。DNA分子上一定的碱基排列顺序能够最终表达为具有一定氨基酸组成的蛋白质，所以说DNA的遗传特异性取决于它的碱基排列顺序，正确选项是D。其余选项，在不同的DNA片段之间没有区别，即所有DNA片段的脱氧核苷酸链都是磷酸与脱氧核糖交替排列，嘌呤总数和嘧啶总数的比值都是1，碱基互补配对原则都是A、T配对，G、C配对，因此A、B、C三项都不可能成为DNA遗传特异性的根据。
答案 D
二、非选择题(共24分)
13．(12分)如图为大肠杆菌细胞内某种大分子片段的结构示意图，1、2、3、4代表结构名称。请据图回答问题：
(1)该种大分子的中文名称是________，立体结构名称是________。
(2)图中2表示________，1、2、3结合在一起的结构________是组成该分子的单体之一。
(3)3和4之间靠________相连接。
(4)1、2、3组成的分子彻底水解后，能产生含氮废物的是________(填序号)。
(5)如果该分子一条链中的3占15%，互补链中的3占25%，则整个分子中3占________。
解析 (1)图形是DNA的平面结构，DNA的中文名称是脱氧核糖核酸，立体结构是双螺旋结构。(2)图中1是磷酸，2是脱氧核糖(不能填五碳糖)。图中展示3和4之间是3个氢键，故3和4构成G和C碱基对，但不确定3是G还是C，因此1、2、3构成的脱氧核苷酸可能是鸟嘌呤脱氧核苷酸，也可能是胞嘧啶脱氧核苷酸。(3)如上所述，碱基对之间靠氢键连接。(4)含氮废物来自碱基。(5)某碱基在一条链上的比例＋该碱基在互补链上的比例＝该碱基在双链上的比例×2，所以G或C在整个DNA分子中的比例为(15%＋25%)÷2＝20%。
答案 (1)脱氧核糖核酸 双螺旋结构 (2)脱氧核糖 鸟嘌呤(或胞嘧啶)脱氧核苷酸 (3)(3个)氢键 (4)3 (5)20%
14．(12分)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)
课件27张PPT。第2节 DNA分子的结构一、DNA双螺旋结构模型的构建A、T、G、C4二、DNA分子的结构
1．图示：2．解读：C、H、O、N、P磷酸脱氧核糖碱基脱氧核苷酸反向平行脱氧核糖磷酸碱基互补配对腺嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶鸟嘌呤1．组成DNA分子的基本单位是4种脱氧核苷酸，其中所含的碱基是A、U、G、C。( )
2．DNA的两条脱氧核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。( )
3．在DNA分子的一条链上，碱基A和T可以两个氢键相连接。( )
提示 1.× 2.√ 3.× [ 预习小测 ]1．DNA的结构单位：脱氧核苷酸(4种)知识点一 DNA分子的结构[ 核心提炼 ]2．DNA分子的结构特点：(1)两条链反向平行：由上到下，左链是5′(磷酸基团连接在5′碳上)－3′，右链是3′－5′。
(2)两条脱氧核苷酸链：每条链都由磷酸和脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架。
(3)两条链之间的碱基对：A一定与T配对，之间形成2个氢键；G一定与C配对，之间形成3个氢键。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。1．如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。有关叙述正确的是[ 对点训练 ]A．图中“1”代表磷酸基团，“A”代表腺苷
B．图中“2”代表的化学键是肽键
C．图中“3”连接的是磷酸基团与核糖
D．图中“4”代表鸟嘌呤脱氧核苷酸解析 图中“1”代表磷酸基团，“A”代表腺嘌呤，A错误；图中“2”代表的化学键是氢键，B错误；图中“3”连接的是磷酸基团与脱氧核糖，C错误；图中“4”代表鸟嘌呤脱氧核苷酸，D正确。
答案 D2．1953年，沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型。关于DNA分子双螺旋结构的特点，叙述错误的是
A．DNA分子由两条反向平行的链组成
B．脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
C．碱基对构成DNA分子的基本骨架
D．两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对解析 DNA分子是由两条反向平行的长链组成的；两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，排列在双螺旋的内侧；脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架。
答案 C[方法技巧]
“三看法”判断DNA分子结构的正误
一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置在一分子脱氧核苷酸的5号碳原子上的磷酸基与相邻核苷酸的3号碳原子之间；二看外侧链是否反向平行；三看内侧链碱基之间配对是否遵循碱基互补配对原则。知识点二 DNA分子中碱基的相关计算[ 核心提炼 ]规律1：
(1)整个DNA双链中，A＝T，G＝C。
(2)1链和2链上碱基互补配对，即A1＝T2，T1＝A2，G1＝C2，C1＝G2。
规律2：DNA双链中，任意两个不互补的碱基之和恒等，占碱基总数的1/2，即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝1/2碱基总数。
规律3：DNA两条链间非互补碱基和之比互为倒数，即若(A1＋G1)/(T1＋C1)＝a，则(A2＋G2)/(T2＋C2)＝1/a。而DNA双链中，(A＋G)/(T＋C)＝1。规律4：DNA双链上与每条单链上的互补碱基和之比相等，即(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)。
规律5：若1链上某碱基所占比例为a1，2链上该碱基所占比例为a2，则DNA双链上该碱基所占比例为a＝(a1＋a2)/2。[特别提醒]
碱基数量计算的两个易错点
(1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。
(2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。[拓展深化]
(1)两个不互补的碱基和的比值相等，即(A＋G)/(C＋T)＝(A＋C)/(G＋T)＝1。由此可鉴定DNA分子是单链还是双链。若在一个DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)≠1，或A≠T、C≠G，说明此DNA分子为单链。若在一个DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)＝1，且A＝T、C＝G，说明此DNA分子为双链。
(2)若已知A/双链＝a%，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2a%，最小值为0。1．假设一个双链DNA分子片段中，含碱基C共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中，碱基A占的百分比和数目分别为
A．26% 312 B．24% 288
C．13% 156 D．12% 144[ 对点训练 ]解析 根据碱基互补配对原则及C＝26%，求得A＝(1－26%×2)÷2＝24%；再根据C＝312个，求得DNA分子中的碱基总数＝312÷26%＝1 200个；进一步求得A＝1 200×24%＝288个。
答案 B2．DNA分子的一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，则在其互补链中及整个DNA中该比例分别是
A．0.4，0.4 B．2.5，0.4
C．2.5，1.0 D．0.6，1.0
解析 由碱基互补配对原则可以推出，一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，则互补链中(A＋C)/(T＋G)＝2.5，在整个DNA链中，A＝T、G＝C，所以(A＋C)/(T＋G)＝1.0。
答案 C[方法技巧]
解答碱基计算问题的方法步骤
1．搞清楚题中所给和所求的碱基比例是占整个DNA分子的碱基比例，还是占DNA分子一条链的碱基比例。
2．画一个DNA分子的平面结构模式图，并在图中标出已知的和所要求的碱基。
3．根据碱基互补配对原则及其有关规律进行计算。[ 课堂小结 ]［综合训练·能力提升］本讲结束
请按ESC键返回第3节 DNA的复制
[随堂巩固]
1．下列关于DNA分子结构和复制的叙述，错误的是
A．DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接，构成DNA的基本骨架
B．科学家利用“假说—演绎法”证实DNA是以半保留的方式复制的
C．DNA复制时，DNA聚合酶可催化两个游离的脱氧核苷酸连接起来
D．DNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础
解析 在DNA分子的结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，A正确；科学家用放射性同位素的方法证明DNA的复制方式为半保留复制，B错误；DNA复制时，子链的延伸是在DNA聚合酶催化下，将游离的脱氧核苷酸连接起来，C正确；DNA的双螺旋结构为DNA的复制奠定了基础，D正确。
答案 B
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．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是
A．含有15N的DNA分子有两个
B．只含有14N的DNA分子占15/16
C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸320个
D．复制结果共产生32个DNA分子
解析 共复制5次，DNA的总数应为25＝32(个)。因为亲代DNA中两条脱氧核苷酸链都含有放射性，半保留复制后两条含有放射性的脱氧核苷酸链不会消失，所以复制后仍有2个DNA有放射性，所占比率是2/32，那么其余都不含有放射性即只含有14N，所占比率为1－2/32＝15/16。因为C＝60个，所以G＝60个，那么A＋T＝100×2－60×2＝80(个)，则A＝80/2＝40(个)。32个子代DNA中，相当于全新原料DNA有31个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸共40×31＝1 240(个)。
答案 C
4．某双链DNA分子共有含氮碱基1 400个，其中一条单链上(A＋T)∶(C＋G)＝2∶5。问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是
A．600个 B．400个
C．300个 D．1 200个
解析 由于一条链两个互补碱基和之间的比等于整个DNA分子的该比值，所以该DNA分子中A∶T∶G∶C＝2∶2∶5∶5。又双链DNA分子共有含氮碱基1 400个，所以A＝T＝1 400×2/14＝200个。复制1个DNA需要200个T，DNA连续复制两次相当于产生3个新的DNA，因此共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是200×3＝600，A正确。
答案 A
5．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
[限时检测]
[满分60分，限时30分钟]
一、选择题(每小题3分，共36分)
1．一个DNA分子复制完成后，新形成的两条子链
A．是DNA母链的片段
B．与DNA母链之一完全相同
C．与DNA母链相比，一定有所变化
D．与DNA的两条母链分别相同
解析 根据半保留复制的特点及碱基互补配对原则，新合成的每条DNA子链与其模板母链互补，与它的非模板链相同。
答案 D
2．细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，下图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是
A．第一次分裂的子代DNA应为⑤
B．第二次分裂的子代DNA应为①
C．第三次分裂的子代DNA应为③
D．亲代的DNA应为⑤
解析 DNA分子的复制是半保留复制，根据题干信息可知，亲代DNA的两条链都含15N，应为图⑤；一个亲代DNA分子第一次复制后产生的两个子代DNA分子，均是一条链含15N，另一条链含14N即全为15N/14N－DNA分子，经离心后，应为图②；经过第二次复制后，共得到4个DNA分子，其中2个DNA分子为15N/14N－DNA分子，另外2个DNA分子DNA的两条链均为14N，经离心后应为图①；经过第三次复制后，共得到8个DNA分子，其中2个DNA分子为15N/14N－DNA分子，其余6个DNA分子DNA的两条链均为14N，离心后应为图③。
答案 A
3．DNA分子的双链在复制时解旋，从氢键连接处分开的碱基是
A．鸟嘌呤与尿嘧啶 B．鸟嘌呤与胞嘧啶
C．腺嘌呤与尿嘧啶 D．鸟嘌呤与胸腺嘧啶
解析 在DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶、腺嘌呤与胸腺嘧啶之间以氢键相连。
答案 B
4．下列关于DNA复制的叙述中，正确的是
A．DNA复制时，亲代DNA中只有一条链是模板
B．精原细胞略微增大进行DNA复制
C．DNA复制在核糖体上进行
D．DNA复制时，以其周围的游离的脱氧核糖核酸为原料
解析 DNA复制时，亲代DNA中的两条链都是模板，A项错误；精原细胞略微增大，说明细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，B项正确；DNA复制主要在细胞核中进行，蛋白质合成在核糖体上进行，C项错误；DNA复制时，以其周围的游离的单体——脱氧核糖核苷酸为原料，D项错误。
答案 B
5．在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在
A．两条DNA母链之间
B．DNA子链与其互补的母链之间
C．两条DNA子链之间
D．DNA子链与其非互补母链之间
解析 DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。
答案 A
6．女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子可达36 mm，DNA复制速度约为4 μm/min，但复制过程仅需40 min左右即可完成。这是因为DNA分子
A．边解旋边复制
B．每个复制点双向复制，使子链迅速延伸
C．以半保留方式复制
D．复制起点多，分段同时复制
解析 DNA分子长36 mm，复制速度为4 μm/min，则如果从始端开始复制，所需复制时间大约是36×103μm÷4 μm/min＝9×103min，而实际上只需40 min左右，究其原因应该是复制起点多，分段同时复制。
答案 D
7．DNA的复制保持了亲子代间遗传信息传递的连续性，DNA的复制不可能发生在
A．细胞核 B．叶绿体
C．线粒体 D．核糖体
解析 细胞核、叶绿体、线粒体中都有DNA，均可发生DNA复制，而核糖体中无DNA。
答案 D
8．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。下列表示上述细菌细胞中这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16 n，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
9．(2019·聊城市期末)将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养，使其子代大肠杆菌细胞中的DNA双链均被15N标记。然后将被15N标记的大肠杆菌接种到普通培养基中，繁殖两代。则第二代大肠杆菌中，含有15N的DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核糖核苷酸单链的比例分别是
A．100%与50% B．50%与50%
C．50%与25% D．25%与25%
解析 设1个被15N标记的大肠杆菌接种到普通培养基中，DNA进行半保留复制，第二代大肠杆菌中，共有4个DNA，含有15N的DNA分子为2个，占全部DNA分子的50%，含有15N的脱氧核苷酸单链共有两条，共有8条脱氧核苷酸链，占全部脱氧核苷酸单链的比例为2/8＝25%，选C。
答案 C
10．下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
解析 由该DNA分子复制过程示意图可以看出：DNA分子复制有多个复制起始点，且边解旋边反向复制(箭头代表DNA复制方向)，DNA分子复制需要解旋酶参与。这种多起点复制可有效地提高复制速率。由图示不同复制起点复制出的DNA片段长度不同可知：DNA分子的多个复制起点并不是同时开始复制的。
答案 A
11．(2019·黄冈市期中)一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是
A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104
B．复制过程需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶4
解析 根据题意分析，该DNA分子有5 000个碱基对，A占20%，则A＝T＝5 000×2×20%＝2 000，G＝C＝5 000－2 000＝3 000，所以该DNA分子中含有氢键的数目＝2 000×2＋3 000×3＝1.3×104，A正确；复制3次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数＝(23－1)×3 000＝2.1×104个，B正确；子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比＝2：(23＋1－2)＝1∶7，C正确；子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比＝2∶(23－2)＝1∶3，D错误。
答案 D
12．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分子包括一条模板链和一条新链。
答案 D
二、非选择题(共24分)
13．(12分)下图是DNA的复制图解，请据图回答下列问题。
(1)DNA复制发生在__________期。
(2)②过程称为__________。
(3)指出③中的子链：__________。
(4)③过程必须遵循__________原则。
(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA的复制具有__________特点。
(6)将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，问含14N的DNA细胞占总细胞数的________。含15N的DNA细胞占总细胞数的__________。
(7)已知原来DNA中有100个碱基对，其中A40个，则复制4次，在复制过程中将需要__________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。
解析 DNA分子的复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，其特点为半保留复制，即子代DNA分子中有一条母链和一条与该母链互补的子链；亲代DNA分子复制n次产生的子代DNA分子数为2n个；设亲代DNA分子中某碱基个数为a，则复制n次需该种碱基数为a×(2n－1)个。
答案 (1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间 (2)解旋 (3)Ⅱ、Ⅲ (4)碱基互补配对 (5)半保留复制 (6)100% 12.5% (7)900
14．(12分)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。请分析并回答下列问题：
组别
1组
2组
3组
4组
培养液中唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代数
多代
多代
一代
两代
培养产物
A
B
B的子Ⅰ代
B的子Ⅱ代
操作
提取DNA并离心
离心结果
仅为轻带
(14N/14N)
仅为重带
(15N/15N)
仅为中带
(15N/14N)
1/2轻带(14N/14N)
1/2中带(15N/14N)
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过__________代培养，且培养液中的________________是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第__________组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第__________组和第__________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是________________________________。
(3)分析讨论：
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自________________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果________________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置________________，放射性强度发生变化的是________________带。
④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为________________。
解析 经过原代培养后，只能是标记DNA分子的一条单链，所以要想对所有的DNA分子全部标记，要进行多代培养；在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中，“重带”应为两条单链均被15N标记，“轻带”为两条单链均被14N标记，“中带”为一条单链被14N标记，另一条单链被15N标记。
答案 (1)多 15NH4Cl
(2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻 ④15N
课件31张PPT。第3节 DNA的复制一、对DNA分子复制的推测
1．提出者： 。
2．假说内容：
(1)解旋：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋解开，互补碱基之间的 断裂。沃森和克里克氢键(3)特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中一条链，这种复制方式称做 。两条单链 脱氧核苷酸 碱基互补配对 半保留复制二、DNA的复制
1．概念：以 为模板合成子代DNA的过程。
2．时间：细胞有丝分裂的 和减数第一次分裂前的 。
3．场所：主要是 。亲代DNA间期间期细胞核4．过程：能量解旋两条螺旋的双链母链脱氧核苷酸DNA聚合酶碱基互补配对双螺旋结构5．结果：一个DNA分子形成了_______________的DNA分子。
6．特点：①_____________；②_____________
7．意义：将_______________从亲代传给了子代，从而保持了_______________的连续性。两个与亲代完全相同边解旋边复制半保留复制遗传信息遗传信息1．经过DNA复制得到的子代DNA是由亲代DNA链和复制的新链随机结合而成的。( )
2．不同生物的DNA复制场所都相同。( )
3．新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。( )
4．DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个DNA分子。( )
提示 1.× 2.× 3.√ 4.√ [ 预习小测 ]有关DNA分子复制的总结知识点一 DNA的复制[ 核心提炼 ]1．下列关于DNA复制的叙述，正确的是
A．在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B．DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C．DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接，合成新的子链[ 对点训练 ]解析 DNA通过一次复制后产生2个DNA分子，所以B错误；DNA复制时边解旋边复制，所以C错误；单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接，合成新的子链，所以D错误。
答案 A2．下列关于DNA复制过程的正确顺序是
①互补碱基对间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶的作用下解旋 ④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．①③④②⑤ B．①④②⑤③
C．①③⑤④② D．③①④②⑤解析 考查DNA复制的过程：解旋提供准确模板→合成互补的链→合成子代DNA分子。
答案 D[方法技巧]
DNA的复制过程中“一、二、三、四”DNA的复制方式为半保留复制，一个被15N标记的DNA分子在含有14N脱氧核苷酸的培养液中复制n次。知识点二 有关DNA分子复制的计算[ 核心提炼 ]1．合成子代DNA分析2.消耗的脱氧核苷酸数
(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。
(2)第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n－1个。[特别提醒]
(1)子代DNA分子中，含14N的有2n个，n表示复制代数，只含14N的有(2n－2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。
(2)无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个，占总数比例为2/2n。
(3)子代DNA分子的总链数为2n×2＝2n＋1条。含15N的链始终是2条，占总数比例为2/2n＋1＝1/2n。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。[拓展深化]
细胞分裂与DNA复制综合应用的原理阐释
(1)首先确定细胞分裂方式是有丝分裂还是减数分裂，有丝分裂常以一条染色体为研究对象，减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。
(2)其次确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。
(3)最后用图表示细胞分裂过程，如下图：①标记DNA分子：②转至普通培养液中培养一个细胞周期：1．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．只含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸640个
D．复制结果共产生16个DNA分子 [ 对点训练 ]解析 DNA复制为半保留复制，不管复制几次，最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链，故最终有2个子代DNA含15N，所以含有15N的DNA分子占2÷24＝1/8，A项不符合题意；由于DNA分子的复制是半保留复制，最终只有2个子代DNA各含1条15N链，1条14N链，其余DNA都只含14N，故子代DNA中只含14N的DNA分子占(24－2) ÷24＝7/8，B项不符合题意；含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，由于A＋C＝碱基总数的一半＝100，则该DNA分子中A＝40个。该DNA分子连续复制4次，则复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸数＝40×(24－1)＝600个，C项符合题意；复制4次后产生24＝16个DNA分子，D项不符合题意。
答案 C2．将大肠杆菌在含15N的培养液中培养后，再转移到含14N的普通培养液中培养，8小时后提取DNA进行分析，得出含15N的DNA分子所占比例为1/16，则大肠杆菌的分裂周期是
A．2小时 B．4小时
C．1.6小时 D．1小时解析 由于DNA的半保留复制，所以不论DNA分子复制多少次，总有2条母链分别存在于2个子代DNA分子中，假设大肠杆菌的分裂周期是x小时，则有2÷(28/x)＝1/16，即x＝1.6。
答案 C[ 课堂小结 ]［综合训练·能力提升］本讲结束
请按ESC键返回第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
[随堂巩固]
1．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核苷酸排列顺序来代表，这种排列顺序就是遗传信息。
答案 D
2．下列关于DNA、染色体、基因的关系的叙述，不正确的是
A．每条染色体有一个DNA分子，经复制每条染色单体上有一个DNA分子
B．每个DNA分子上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段
C．基因在染色体上呈线性排列
D．基因在DNA分子双链上成对存在
解析 基因是DNA分子双链的片段，在一个DNA分子上不会成对存在。
答案 D
3．由80个碱基组成的DNA分子片段，可由其碱基对组成不同的序列而携带不同的遗传信息，其种类最多可达
A．4120 B．804 C．440 D．260
解析 DNA分子中特定的脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息。在DNA分子内部碱基互补配对的方式虽然只有两种，但碱基对的排列顺序有多种。因为DNA分子的两条链是遵循碱基互补配对原则结合而成的，所以一条链的碱基序列决定了另一条链的碱基序列。根据数学的排列知识，n个不同碱基对的排列有4n种，由于在一条单链上有40个碱基，其排列的种类就有440种之多。
答案 C
4．“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大，这主要是根据DNA具有
A．稳定性 B．特异性
C．多样性 D．可变性
解析 不同的DNA分子中脱氧核苷酸的碱基排列顺序各不相同，即DNA分子具有特异性，根据这一特性可辅助进行刑事侦破、案子鉴定等。
答案 B
5．下列属于基因的是
A．控制抗体合成的DNA片段
B．组成DNA的4种脱氧核苷酸及其序列
C．组成染色体的主要化学成分
D．含有编码淀粉酶遗传信息的DNA分子
解析 基因是有遗传效应的DNA片段，而非任意的DNA序列，A正确，B错误；含有编码淀粉酶遗传信息的DNA分子中可能存在无遗传效应的片段，其中含有一个或多个基因。
答案 A
[限时检测]
[满分60分，限时30分钟]
一、选择题(每小题3分，共36分)
1．染色体、DNA、基因三者关系密切，下列叙述不正确的是
A．每条染色体含一个或两个DNA分子，每个DNA分子上有很多个基因
B．复制、分离和传递，三者都能相伴随而进行
C．三者都是遗传物质，三者都能行使生物的遗传作用
D．在生物的传宗接代过程中，染色体行为决定后两者
解析 基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多个基因，通常每条染色体上含有一个DNA分子，染色体复制后，每条染色体含两个DNA分子，故A项正确；染色体是DNA与基因的载体，故B项正确；染色体、DNA、基因三者中，只有DNA是遗传物质，基因是遗传物质的结构单位和功能单位，染色体是它的载体，故C项错误。由于三者具有平行关系，故染色体行为变化决定DNA和基因的行为变化，故D项正确。
答案 C
2．(2019·济宁联考)下列关于染色体和基因关系的叙述，错误的是
A．基因的载体是染色体
B．一条染色体上有多个基因
C．基因在染色体上呈线性排列
D．等位基因是位于同源染色体的同一位置控制相对性状的基因
解析 基因主要位于染色体上，也位于线粒体、叶绿体中的DNA上，A错误；一条染色体一般含有一个DNA分子，基因是有遗传效应的DNA片段，因此一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，B、C正确；等位基因是位于同源染色体的同一位置控制相对性状的基因，D正确。
答案 A
3．通过分析，发现甲、乙两个生物细胞中的DNA总量完全相同，四种碱基的数量也分别相同，下列各项均为对此现象的解释，其中正确的是
A．这两个生物的遗传信息必定相同
B．这两个生物的DNA分子数量相同
C．这两个生物的性状相似
D．还不足以作出以上判断
解析 四种碱基数量分别相同，但排列顺序不一定相同，因此，遗传信息也不一定相同。
答案 D
4．马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，原因是
A．DNA分子中碱基配对方式不同
B．DNA分子中碱基对排列顺序不同
C．着丝点数目不同
D．生活环境不同
解析 不同DNA分子的碱基配对方式相同，但4种碱基的排列顺序是千变万化的，这就构成了DNA分子的多样性。因此，马和豚鼠的染色体数目虽然相同，但DNA所携带的遗传信息并不相同。
答案 B
5．由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子，按其碱基的排列顺序不同，可分为多少种？说明了DNA分子的什么特性
①504种 ②450种 ③425种 ④遗传性 ⑤多样性 ⑥特异性
A．①④ B．②⑤ C．②⑥ D．③⑤
解析 50个脱氧核苷酸形成25个碱基对，4种脱氧核苷酸就可形成425种DNA分子，这体现了DNA分子的多样性。
答案 D
6．下列有关真核生物基因的说法，正确的有
A．基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
B．基因存在于细胞核、核糖体等结构中
C．DNA分子上每一个片段都是一个基因
D．基因的分子结构首先由摩尔根发现
解析 基因存在于细胞核、线粒体、叶绿体等结构中，B错误；DNA分子上具有遗传效应的片段为基因部分，C错误；基因的分子结构首先由沃森、克里克发现，D错误。
答案 A
7．“人类基因组计划”最新研究表明：人体24条染色体上含有3万到3.5万个基因，这一事实说明
A．基因是有遗传效应的DNA片段
B．一个DNA分子上有许多个基因
C．基因是染色体片段
D．基因只存在于染色体上
解析 每条染色体上含有1个DNA分子，人类24条染色体上有24个DNA，却有3到3.5万个基因，说明一个DNA分子上有许多个基因。基因是有遗传效应的DNA片段，虽然说法正确但不能从题干信息中得出，DNA主要在染色体上，染色体是基因的主要载体。
答案 B
8．(2019·长沙市期中)下列有关真核细胞基因的说法，错误的一项是
A．每个基因都是DNA分子上的一个片段
B．DNA分子上的每一个片段都是基因
C．基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位
D. 核基因位于染色体上，在染色体上呈线性排列
解析 每个基因都是DNA分子上的一个特定的片段，A正确；基因是具有遗传效应的特定的DNA片段，没有遗传效应的DNA片段不是基因，B错误；基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，C正确；真核细胞的核基因位于染色体上，基因在染色体上呈线性排列，D正确。
答案 B
9．DNA分子具有特异性，体现在
A．DNA分子外侧，磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变
B．DNA分子内侧，碱基对的配对方式不变
C．DNA分子碱基对的排列顺序千变万化
D．每个DNA分子的碱基都有其特定的排列顺序
解析 A、B两项说明DNA分子具有稳定性，C项说明DNA分子具有多样性，D项说明了DNA分子具有特异性，是指对于某一生物具体的一个DNA分子而言。
答案 D
10．如图表示生物体内核酸的基本单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是
A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点在③方面
B．如果要构成三磷酸腺苷，必须在②位置上加上两个磷酸基团
C．人体内的③有5种，②有2种
D．③在细胞核内共有4种
解析 A项中DNA与RNA的不同在于②③方面，D项③在细胞核内有5种，故选C。
答案 C
11．下列关于DNA、染色体、基因的关系的叙述，正确的是
A．每条染色体上有一个DNA分子，DNA分子结构的多样性取决于4种碱基配对方式的多样性
B．每个DNA分子上有一个基因，基因是有遗传效应的DNA片段
C．基因在染色体上呈线性排列，对生物界的丰富多彩起决定作用的是DNA的多样性
D．基因在DNA分子双链上成对存在
解析 每条染色体上在没有复制时含有一个DNA分子，在复制后，染色单体分开前含有两个DNA分子，DNA分子结构的多样性取决于4种碱基对排列顺序的多样性，A错误；每个DNA分子上有多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段，B错误；基因在染色体上呈线性排列，对生物界的丰富多彩起决定作用的是DNA的多样性，C正确；基因在染色体上成对存在，在DNA分子双链的某一位置只存在一个基因，D错误。
答案 C
12．某生物体有10对同源染色体，其生殖细胞中的DNA总量约为7×109个脱氧核苷酸对，假定每个基因平均含有1.4×104个脱氧核苷酸，则此生殖细胞中，染色体上的基因个数
A．小于5×105个 B．等于5×105个
C．小于1×106个 D．等于1×106个
解析 假若DNA上的碱基全部构成了基因，则基因个数＝1×106。由于细胞质中也有少量的DNA，故染色体上的基因应小于1×106个。
答案 C
二、非选择题(共24分)
13．(12分)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
________________________________________________________________________。
(2)遗传物质的主要载体是[ ]________，基因和a的关系________________________________________________________________________。
(3)c和b的关系是________，b被彻底水解后的产物是________(填字母)。
(4)如果基因存在于________上，则其遗传方式与性别相关联，这就是________。这种遗传方式既遵循________定律，又有特殊性。
(5)b的空间结构是________。
解析 考查基因的概念、基因与DNA的关系、DNA的结构等。在解题中要注意图示中各物质之间的关系(箭头)，然后结合相关原理求解。
答案 (1)b 基因是有遗传效应的DNA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)性染色体 伴性遗传 基因分离
(5)规则的双螺旋结构
14．(12分)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
解析 基因是具有遗传效应的DNA片段，不同的基因中的脱氧核苷酸排列顺序不同。DNA上也存在一些非基因片段，这些片段不具有遗传效应，但序列也具有特异性，可用于刑事侦查。
答案 (1)一段具有遗传效应的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或数目不同
(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)基因区间B
(6)B
课件21张PPT。第4节 基因是有遗传效应的DNA片段一、基因与DNA分子的关系遗传性 独立性部分性状许多遗传效应有遗传效应DNA二、DNA片段中的遗传信息
1．遗传信息：DNA分子中__________的排列顺序。
2．DNA分子的特性
(1)多样性：__________________的千变万化。
(2)特异性：每一个DNA分子有_______________。
3．DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的________________。4种碱基碱基排列顺序特定的碱基排列顺序物质基础1．基因就是DNA片段。( )
2．基因能够准确地复制，并且能够储存遗传信息。( )
3．不同DNA分子携带遗传信息不同的根本原因在于碱基排列顺序不同。( )
4．DNA的多样性主要取决于碱基排列顺序的多样性。( )
提示 1.× 2.√ 3.√ 4.√[ 预习小测 ]1．脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系图解知识点一 基因与DNA的关系[ 核心提炼 ]2．全方位理解“基因”
(1)本质上，基因是有遗传效应的DNA片段。
(2)结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。
(3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。
(4)位置上，基因在染色体上呈线性排列。[特别提醒]
基因概念理解的两个误区
(1)不是所有的DNA片段都是基因，必须是有遗传效应的DNA片段。
(2)不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体和线粒体中也有基因。[ 对点训练 ]答案 A2．下列有关基因的说法不正确的是
A．病毒中没有基因
B．基因是有遗传效应的DNA或RNA片段
C．基因以一定的次序排列在染色体上
D．基因是控制生物性状的遗传物质的基本单位解析 病毒的核酸中也有基因，A错误；基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是有遗传效应的DNA或RNA片段，B、D正确；基因在染色体上呈线性排列，C正确。
答案 A[错混辨析]
基因概念理解的两个误区
1．不是所有的DNA片段都是基因，必须是有遗传效应的DNA片段。
2．不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体和线粒体中也有基因。DNA的特性
(1)DNA的多样性：不同种类的DNA分子，其碱基对的排列顺序(或脱氧核苷酸的排列顺序，或碱基的排列顺序)不同。
(2)DNA的特异性：对于一个确定的DNA分子来说，它的碱基排列顺序是确定的。知识点二 DNA片段中的遗传信息[ 核心提炼 ]1．下列关于遗传信息传递的叙述，不正确的是
A．遗传信息可通过细胞分裂向子细胞中传递
B．遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下一代传递
C．通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下一代传递
D．在同一个生物个体中，遗传信息不能传递[ 对点训练 ]解析 遗传信息可通过细胞分裂间期DNA的复制和细胞分裂进行传递，在同一个生物个体中可通过有丝分裂由母细胞传给子细胞，亲代个体和子代个体之间通过生殖细胞传递。
答案 D2．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；构成基因的基本组成单位是脱氧核苷酸；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[ 课堂小结 ]［综合训练·能力提升］本讲结束
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