2025年高考生物一輪復習（新人教新高考）第六單元遺傳的物質(zhì)基礎復習講義（教師版）

第29課時DNA是主要的遺傳物質(zhì)課標要求概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上?？记榉治?.肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗2022·浙江1月選考·T202021·全國乙·T52020·浙江7月選考·T122.噬菌體侵染細菌的實驗2022·海南·T132022·湖南·T22022·浙江6月選考·T222020·浙江1月選考·T233.煙草花葉病毒感染實驗2018·全國Ⅱ·T5考點一肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗1．格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗2．艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗知識拓展1．在格里菲思實驗中，格里菲思對S型細菌進行加熱(65℃)處理，僅僅使蛋白質(zhì)永久變性，而DNA在緩慢降溫后仍然可以復性，使單鏈重新聚合，恢復雙螺旋結(jié)構(gòu)。2．R型細菌生長到一定階段時，就會分泌感受態(tài)因子，這種因子會誘導感受態(tài)特異蛋白質(zhì)(如自溶素)的表達，它的表達使R型細菌具有與DNA結(jié)合的活性。加熱致死的S型細菌遺留下來的DNA片段會與感受態(tài)的R型活細菌結(jié)合，從而進入細胞，并通過同源重組以置換(基因重組)的方式整合到R型細菌的基因組中，使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。判斷正誤(1)S型細菌與R型細菌存在致病性差異的根本原因是發(fā)生了細胞分化(×)提示肺炎鏈球菌是單細胞生物，不會發(fā)生細胞分化，S型細菌與R型細菌的致病性差異是基因不同造成的。(2)將加熱致死的S型細菌與R型活細菌混合后注射給小鼠，從死亡小鼠體內(nèi)只能分離出S型細菌(×)提示加熱致死的S型細菌只能轉(zhuǎn)化一部分R型細菌，未被轉(zhuǎn)化的R型細菌在小鼠體內(nèi)也能增殖產(chǎn)生后代。(3)由格里菲思實驗可以推斷，加熱致死的S型細菌的DNA促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌(×)提示格里菲思的結(jié)論為加熱致死的S型細菌中存在促使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的轉(zhuǎn)化因子，但不知道轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)。(4)肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，R型細菌轉(zhuǎn)化成的S型細菌不能穩(wěn)定遺傳(×)提示肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的實質(zhì)是發(fā)生了基因重組，屬于可遺傳變異，所以S型細菌能穩(wěn)定遺傳。(5)在艾弗里的實驗中，實驗組分別加入了相應的水解酶，這是利用了自變量控制中的加法原理(×)提示實驗組分別加入各種酶，一一排除各種物質(zhì)的作用，這是采用了“減法原理”。(6)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)(×)提示艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是S型細菌的遺傳物質(zhì)。1．在格里菲思實驗中如果沒有第三組實驗(注射加熱致死的S型細菌后小鼠不死亡)，能否得出結(jié)論加熱致死的S型細菌中含有促成“R型活細菌轉(zhuǎn)化成S型活細菌”的轉(zhuǎn)化因子？提示不能；因為無對照實驗無法排除“加熱致死的S型細菌”也能導致小鼠死亡的可能，因此不能說明實驗結(jié)論。2.在格里菲思第四組實驗中，小鼠體內(nèi)S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則：(1)ab段R型細菌數(shù)量減少的原因：小鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細菌的抗體，致使R型細菌數(shù)量減少。(2)bc段R型細菌數(shù)量增多的原因：b之前，已有少量R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，S型細菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細菌大量繁殖。(3)后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由R型細菌轉(zhuǎn)化成的S型細菌繁殖產(chǎn)生的。(4)在格里菲思轉(zhuǎn)化實驗中，R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌時所需轉(zhuǎn)化因子、原料、能量分別由哪方提供？提示轉(zhuǎn)化因子來自S型細菌，而原料和能量均來自R型細菌。3．某同學在格里菲思實驗的基礎上補充完成了如下第五組實驗：將加熱致死的R型細菌注入小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡；第六組實驗：將活的S型細菌和加熱致死的R型細菌混合后注入小鼠體內(nèi)，小鼠死亡。該同學由此得出了實驗結(jié)論：S型細菌未轉(zhuǎn)化為R型細菌，R型細菌體內(nèi)沒有“轉(zhuǎn)化因子”。該同學得出實驗結(jié)論的證據(jù)充足嗎？如不充足，應如何補充才能得出正確結(jié)論？提示不充足；應補充第七組實驗：抽取第六組實驗中死亡小鼠的血液，接種于固體培養(yǎng)基上，觀察記錄菌落特征?？枷蛞环窝祖溓蚓D(zhuǎn)化實驗的原理及過程分析1．某科研小組在格里菲思實驗的基礎上增加了相關(guān)實驗，實驗過程如圖所示。下列敘述正確的是()A．該實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)B．從鼠2血液中分離出來的活菌都能使小鼠死亡C．活菌甲與死菌乙混合后能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生活菌乙的原理是基因突變D．從鼠5體內(nèi)分離出活菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，都會產(chǎn)生光滑菌落答案D解析分析題圖可知，活菌乙能導致小鼠死亡，為S型細菌，活菌甲不能使小鼠死亡，為R型細菌。該實驗能體現(xiàn)S型死細菌的某種物質(zhì)能讓R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌，但不能證明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，A錯誤；實驗②過程中活菌甲與加熱致死的菌乙混合后注射到小鼠體內(nèi)，活菌甲能轉(zhuǎn)化為活菌乙，但小鼠體內(nèi)仍存在活菌甲，所以從小鼠血液中能分離出兩種活菌，其中活菌甲不能使小鼠死亡，B錯誤；活菌甲與加熱致死的菌乙混合后能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生活菌乙的原理是基因重組，C錯誤；實驗⑤過程中，死菌甲與活菌乙混合后注射到小鼠體內(nèi)，鼠5體內(nèi)只能分離出活菌乙(S型活細菌)，S型細菌的菌體有多糖類的莢膜，在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑，D正確。2．S型肺炎鏈球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學本質(zhì)的部分實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是()A．步驟①中，酶處理時間不宜過長，以免底物完全水解B．步驟②中，甲或乙的加入量不影響實驗結(jié)果C．步驟④中，固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細菌轉(zhuǎn)化D．步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態(tài)得到實驗結(jié)果答案D解析步驟①中，酶處理時間要足夠長，以使底物完全水解，A錯誤；步驟②中，甲或乙的加入量屬于無關(guān)變量，應相同且適宜，否則會影響實驗結(jié)果，B錯誤；步驟④中，液體培養(yǎng)基比固體培養(yǎng)基更有利于細菌轉(zhuǎn)化，C錯誤；S型細菌有莢膜，菌落表面光滑，R型細菌無莢膜，菌落表面粗糙。步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態(tài)，判斷是否出現(xiàn)S型細菌，D正確?？键c二噬菌體侵染細菌的實驗1．實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌。(1)T2噬菌體的模式圖(2)噬菌體的增殖過程增殖需要的條件內(nèi)容合成T2噬菌體DNA模板噬菌體的DNA原料大腸桿菌提供的4種脫氧核苷酸合成T2噬菌體蛋白質(zhì)原料大腸桿菌的氨基酸場所大腸桿菌的核糖體2.實驗方法放射性同位素標記技術(shù)，用35S、32P分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。3．實驗過程4．實驗結(jié)論(1)直接證明：DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。(2)間接證明：DNA能夠自我復制，使生物體前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)定性；DNA能夠控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物體的代謝和性狀。5．噬菌體侵染細菌實驗的誤差分析(1)32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌(2)35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌判斷正誤(1)分別用含32P、35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體，可得到被標記的噬菌體(×)提示噬菌體必須寄生在細菌內(nèi)才能繁殖，在培養(yǎng)基上無法生存，得不到被標記的噬菌體。(2)在噬菌體侵染細菌的實驗過程中，通過攪拌、離心使噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分開(×)提示在該實驗中，攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒。(3)用35S和32P同時標記噬菌體，可使實驗更具說服力(×)提示35S(標記蛋白質(zhì))和32P(標記DNA)不能同時標記在同一個噬菌體上，因為放射性檢測時，只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。(4)在用35S標記的噬菌體侵染細菌實驗中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致(√)提示35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，經(jīng)過攪拌、離心后35S主要出現(xiàn)在上清液中，若攪拌不充分會使35S標記組沉淀物的放射性偏高。(5)用1個含32P標記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含32P(√)(6)T2噬菌體可感染肺炎鏈球菌導致其裂解(×)提示T2噬菌體是專門寄生在大腸桿菌細胞內(nèi)的病毒，在大腸桿菌體內(nèi)增殖可導致其裂解，故T2噬菌體不可感染肺炎鏈球菌導致其裂解。某科研小組在利用噬菌體侵染細菌的實驗中，經(jīng)攪拌、離心后的實驗數(shù)據(jù)如圖1所示。請思考回答下列問題：(1)在上述實驗中選擇32P和35S這兩種放射性同位素分別對DNA和蛋白質(zhì)進行標記，而不用14C和18O標記的原因是S是蛋白質(zhì)的特征元素，P是DNA的特征元素。若用14C和18O進行標記，由于蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有C和O，且18O不具放射性，是穩(wěn)定同位素，因此無法確認被標記的是何種物質(zhì)。(2)用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，參照如圖2被標記的部位分別是①②(填編號)。(3)圖1中被侵染的細菌的存活率基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)意義是作為參考數(shù)據(jù)，以證明細菌未裂解。細胞外的32P含量有30%，原因是有部分被32P標記的噬菌體還沒有侵染細菌。上清液中的35S先增大后保持在80%左右，原因是有約20%的噬菌體沒有與細菌脫離。(4)T2噬菌體和細菌保溫時間長短與放射性強度的可能關(guān)系如圖3(甲組為35S標記的T2噬菌體，乙組為32P標記的T2噬菌體)，下列關(guān)系中最合理的是B(填字母)。A．甲組—上清液—① B．乙組—上清液—②C．甲組—沉淀物—③ D．乙組—沉淀物—④(5)如圖4為T2噬菌體感染大腸桿菌后，大腸桿菌內(nèi)放射性RNA與T2噬菌體DNA及大腸桿菌DNA的雜交結(jié)果，曲線b(填“a”或“b”)最可能表示放射性RNA與大腸桿菌DNA雜交的結(jié)果，出現(xiàn)該趨勢的原因可能是隨感染時間延長，以大腸桿菌DNA為模板合成的放射性RNA減少?？枷蚨删w侵染細菌的實驗原理過程分析3．(2024·黃石高三模擬)赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標記技術(shù)，對T2噬菌體的遺傳物質(zhì)進行了探究，如圖是他們所做實驗的部分過程圖。下列有關(guān)說法正確的是()A．在培養(yǎng)基中添加含35S標記的氨基酸培養(yǎng)噬菌體，不能使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼被35S標記B．圖中被噬菌體侵染的細菌為肺炎鏈球菌C．圖示過程結(jié)束后，所獲得的子代噬菌體都不含35S，可作為噬菌體蛋白質(zhì)外殼不是噬菌體遺傳物質(zhì)的證據(jù)D．若沉淀物中出現(xiàn)較高的放射性，則原因是噬菌體和細菌混合后，就馬上攪拌、離心了答案A解析T2噬菌體屬于病毒，營寄生生活，必須在活細胞內(nèi)才能生存，在培養(yǎng)基上直接培養(yǎng)不能得到子代噬菌體，A正確；病毒寄生具有專一性，圖中被T2噬菌體侵染的細菌為大腸桿菌，B錯誤；圖示過程結(jié)束后，所獲得的子代噬菌體都不含35S，證明蛋白質(zhì)外殼不能遺傳給后代，但不可作為噬菌體蛋白質(zhì)外殼不是噬菌體遺傳物質(zhì)的證據(jù)，C錯誤；若沉淀物中出現(xiàn)較高的放射性，則原因是攪拌不充分，使35S標記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼和細菌一同沉降，D錯誤。4．(2024·珠海高三模擬)某實驗小組模擬“T2噬菌體侵染細菌實驗”做了如圖所示的實驗，下列說法中錯誤的是()A．攪拌不充分會導致上清液的放射性強度減小B．改用14C標記噬菌體，可以證明噬菌體侵染細菌時蛋白質(zhì)外殼未進入細胞C．細菌裂解后得到的所有子代噬菌體都帶有32P標記D．該實驗保溫時間過短對上清液放射性強度的大小幾乎無影響答案B解析攪拌不充分，35S標記的噬菌體的蛋白質(zhì)吸附在大腸桿菌上，會導致上清液的放射性強度減小，A正確；DNA和蛋白質(zhì)都含有C，若用14C標記噬菌體，上清液和沉淀物中都有放射性，不能證明蛋白質(zhì)外殼未進入大腸桿菌，B錯誤；35S標記的噬菌體的蛋白質(zhì)不進入子代噬菌體，子代噬菌體以32P標記的脫氧核苷酸為原料合成有放射性的DNA，因此子代噬菌體的核酸有放射性，C正確；正常情況下，上清液放射性強度來自35S標記的噬菌體的蛋白質(zhì)，若保溫時間過短，未侵染大腸桿菌的噬菌體仍會進入上清液，幾乎不會影響上清液放射性強度，D正確?？键c三煙草花葉病毒感染實驗及DNA是主要的遺傳物質(zhì)1．煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗(1)實驗材料：煙草花葉病毒(只由蛋白質(zhì)和RNA組成)、煙草(高等植物)。(2)實驗過程：(3)結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，不是蛋白質(zhì)。2．DNA是主要的遺傳物質(zhì)生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例細胞生物真核生物DNA和RNADNA動物、植物、真菌原核生物DNA細菌非細胞生物DNA病毒僅有DNADNAT2噬菌體、乙肝病毒RNA病毒僅有RNARNA煙草花葉病毒、HIV病毒結(jié)論：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。3．探索“遺傳物質(zhì)”的3種方法判斷正誤(1)在真核生物中，DNA是主要的遺傳物質(zhì)(×)提示真核生物的遺傳物質(zhì)就是DNA，只有針對“所有生物”時方可描述為“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”。(2)細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，細胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA(×)提示細胞生物的遺傳物質(zhì)均為DNA，不論細胞核中還是細胞質(zhì)中。(3)乳酸菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上(×)提示乳酸菌為原核生物，沒有染色體。(4)只有細胞內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)(×)提示病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，但病毒的核酸也是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。某科研小組在某動物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)一種新型病毒，為了確定該病毒的分類，科研工作者們進行了不同研究，得出了不同結(jié)論。1．根據(jù)實際情況，分析結(jié)論是否正確，并說明理由。(1)甲方法是檢測病毒增殖時產(chǎn)生酶的種類，若有DNA聚合酶，則為DNA病毒。提示錯誤；對于逆轉(zhuǎn)錄病毒，在其增殖的過程中，先進行逆轉(zhuǎn)錄，形成DNA，再進行DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，因此，若增殖過程中產(chǎn)生了DNA聚合酶，只能說明該病毒在增殖過程中，進行了DNA復制過程，并不能判定其遺傳物質(zhì)為DNA。(2)乙方法是檢測病毒核酸中嘌呤堿基和嘧啶堿基的數(shù)量，若嘌呤數(shù)≠嘧啶數(shù)，則一定為RNA病毒。提示錯誤；病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，而DNA通常為雙鏈，RNA通常為單鏈，但在少數(shù)病毒體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了單鏈DNA和雙鏈RNA，根據(jù)嘌呤數(shù)≠嘧啶數(shù)，不能判定該病毒的遺傳物質(zhì)為RNA。(3)丙方法是分析該病毒的變異頻率，若病毒的變異頻率較低，則該病毒為DNA病毒。提示錯誤；雙鏈DNA或RNA的變異頻率低于單鏈DNA或RNA的變異頻率，因此，變異頻率只能作為判定核酸是雙鏈或單鏈的證據(jù)之一，不足以確定核酸的類型。2．若該科研小組計劃利用放射性同位素標記法探究該新型病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，請簡述該實驗的設計思路：用含同位素標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸為原料分別培養(yǎng)活細胞，再用上述標記的兩種細胞培養(yǎng)該病毒，一段時間后分別檢測子代病毒中是否出現(xiàn)放射性。考向三探究遺傳物質(zhì)的思路和方法5．為了探究煙草花葉病毒(TMV)的遺傳物質(zhì)，某實驗小組進行了如圖所示的實驗。下列說法正確的是()A．實驗1為空白對照組，以消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響，增強實驗的可信度B．根據(jù)實驗1、2、3的實驗現(xiàn)象可得出結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)C．實驗4是利用“加法原理”設計的一個補充實驗組，可以進一步驗證實驗結(jié)論D．該實驗是設法將核酸和蛋白質(zhì)分開后分別研究各自的作用答案D解析沒有作處理的為空白對照，實驗2為空白對照組，以消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響，增強實驗的可信度，A錯誤；實驗1、2、3的實驗現(xiàn)象顯示TMV病毒的RNA能引起煙草花葉病，蛋白質(zhì)不能，因而能得出結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，B錯誤；實驗4是利用“減法原理”設計的一個補充實驗組，可以進一步驗證實驗結(jié)論，得出RNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論，C錯誤；該實驗是設法將核酸和蛋白質(zhì)分開后分別研究各自的作用，D正確。6．慢性乙型肝炎病毒(HBV)是嗜肝病毒的一種，在全球占比較大，嚴重威脅人類健康。研究者利用放射性同位素標記技術(shù)，以體外培養(yǎng)的肝臟細胞等為材料，設計可相互印證的甲、乙兩組實驗，以確定該病毒的核酸類型。下列有關(guān)敘述正確的是()A．本實驗設置了空白對照組B．HBV病毒復制所需的原料、模板和酶都來自肝臟細胞C．本實驗應選用35S、32P分別標記該病毒的蛋白質(zhì)和核酸D．本實驗應先將甲、乙兩組肝臟細胞分別培養(yǎng)在含放射性同位素標記的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，再培養(yǎng)HBV病毒答案D解析本實驗設計的是對比實驗，甲、乙均為實驗組，沒有設置空白對照組，A錯誤；該病毒復制所需的原料、場所、能量、酶都來自肝臟細胞，模板來自其自身，B錯誤；DNA和RNA的化學組成存在差異，如DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是U，因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U來獲得肝臟細胞，然后用未標記的HBV病毒去侵染，最后通過檢測子代病毒的放射性來確定其遺傳物質(zhì)的種類，C錯誤；由于病毒無細胞結(jié)構(gòu)，必須寄生于活細胞中才能生存，故本實驗應先將甲、乙兩組肝臟細胞分別培養(yǎng)在含同位素標記的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，然后用該病毒去侵染肝臟細胞，D正確。7．研究發(fā)現(xiàn)，一種病毒只含一種核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是單鏈結(jié)構(gòu)也可能是雙鏈結(jié)構(gòu)。以下是探究新病毒的核酸種類和結(jié)構(gòu)類型的實驗方法。(1)酶解法：通過分離提純技術(shù)，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培養(yǎng)一段時間，再侵染其宿主細胞，若在宿主細胞內(nèi)檢測不到子代病毒，則病毒為DNA病毒。(2)侵染法：將______________培養(yǎng)在含有放射性標記的尿嘧啶的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代，之后接種____________，培養(yǎng)一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性，若檢測到子代病毒有放射性，則說明該病毒為________病毒。(3)堿基測定法：為確定新病毒的核酸是單鏈結(jié)構(gòu)還是雙鏈結(jié)構(gòu)，可對此新病毒核酸的堿基組成和A、U、T堿基比例進行測定分析。①若含有T，且_____________________________________，則說明是單鏈DNA。②若含有T，且_____________________________________，則最可能是雙鏈DNA。③若含有U，且_____________________________________，則說明是單鏈RNA。④若含有U，且A的比例等于U的比例，則最可能是雙鏈RNA。答案(1)DNA(DNA水解)(2)該病毒的宿主細胞該病毒RNA(3)①A的比例不等于T的比例②A的比例等于T的比例③A的比例不等于U的比例1．(必修2P43)格里菲思實驗中的加熱致死的S型細菌與R型活細菌混合能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型活細菌的原理是基因重組；實驗結(jié)論是在加熱致死的S型細菌中存在轉(zhuǎn)化因子可以使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。2．(必修2P44)肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中用到了自變量控制中的減法原理，實驗結(jié)論是DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。3．(必修2P45)赫爾希和蔡斯利用了放射性同位素標記技術(shù)，設計并完成了噬菌體侵染細菌的實驗，因噬菌體只有頭部的DNA進入大腸桿菌中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，因而更具說服力。4．為使得噬菌體帶上32P標記，其操作過程是先在含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體。5．用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含較高放射性的原因是保溫時間過短或過長。用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因是攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。6．(必修2P45)攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。7．僅有如圖的實驗過程不能(填“能”或“不能”)說明DNA是遺傳物質(zhì)，原因是該實驗只能說明蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌體內(nèi)，不能證明DNA進入細菌體內(nèi)并發(fā)揮遺傳物質(zhì)的作用，需要標記DNA繼續(xù)進行實驗。8．冠狀病毒的增殖過程不是簡單地將其遺傳物質(zhì)注入宿主細胞內(nèi)，而是病毒包膜與宿主細胞膜融合，最后病毒核衣殼蛋白和核酸一起進入宿主細胞，完成感染過程。新合成的病毒通過囊泡排出細胞。不能(填“能”或“不能”)利用噬菌體侵染細菌實驗的原理和方法，分別用放射性同位素32P、35S標記RNA和蛋白質(zhì)的冠狀病毒，侵染人肺細胞的方法來探究該冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是RNA還是蛋白質(zhì)。原因是冠狀病毒侵染宿主細胞時，病毒核衣殼蛋白和核酸通過胞吞作用一起進入宿主細胞，無法確定放射性來源于蛋白質(zhì)還是RNA。課時精練1．(2021·全國乙，5)在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中，無毒性的R型活細菌與被加熱致死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據(jù)上述實驗，結(jié)合現(xiàn)有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是()A．與R型細菌相比，S型細菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B．S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞指導蛋白質(zhì)的合成C．加熱殺死S型細菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D．將S型細菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型細菌混合，可以得到S型細菌答案D解析與R型細菌相比，S型細菌具有莢膜多糖，S型細菌有毒，故可推測S型細菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)，A正確；S型細菌的DNA進入R型細菌細胞后使R型細菌具有了S型細菌的性狀，可知S型細菌的DNA進入R型細菌細胞后指導蛋白質(zhì)的合成，B正確；加熱殺死的S型細菌不會使小鼠死亡，說明加熱殺死的S型細菌的蛋白質(zhì)功能喪失，而加熱殺死的S型細菌的DNA可以使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，可知其DNA功能不受影響，C正確；將S型細菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，DNA被水解為小分子物質(zhì)，故與R型細菌混合，不能得到S型細菌，D錯誤。2．如圖四幅圖表示了在“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗”(攪拌強度、時長等都合理)和“噬菌體侵染細菌的實驗”中相關(guān)含量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是()A．圖甲表示在“32P標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中，沉淀物放射性含量的變化B．圖乙表示在“35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中，沉淀物放射性含量的變化C．圖丙表示“肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗”中，R型細菌與S型細菌的數(shù)量變化D．圖丁表示“肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗”中，R型細菌與S型細菌的數(shù)量變化答案C解析“32P標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中，隨著時間的推移，細菌被裂解，子代噬菌體釋放，導致沉淀物放射性含量不斷降低，A錯誤；“35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中，沉淀物放射性含量很低，B錯誤；據(jù)圖丙可知，S型細菌曲線的起點為0，且在R細菌之后，故該圖表示“肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗”中R型細菌＋S型細菌DNA組，R型細菌與S型細菌的數(shù)量變化，C正確；在“肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗”中，開始時，R型細菌在小鼠體內(nèi)大部分會被免疫系統(tǒng)消滅，所以曲線在開始段有所下降，后隨著小鼠免疫系統(tǒng)的破壞，R型細菌數(shù)量又開始增加，所以曲線上升。而加熱致死的S型細菌的DNA能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，并通過繁殖使數(shù)量增多，曲線上升，故圖丁表示“肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗”中R型細菌＋S型細菌DNA組，R型細菌與S型細菌的數(shù)量變化，D錯誤。3．(2024·徐州高三預測)為了研究噬菌體侵染細菌的過程，研究者分別用32P和35S標記的T2噬菌體侵染了未被放射性標記的大腸桿菌。在短時間保溫后進行離心(未攪拌)，測定了上清液中的放射性，結(jié)果如表。下列相關(guān)說法中不正確的是()細菌處理噬菌體處理上清液中的放射性比例(%)加入DNA酶未加入DNA酶不處理35S21不處理32P87侵染前加熱殺死35S1511侵染前加熱殺死32P7613注：DNA酶與噬菌體同時加入；離心后長鏈DNA出現(xiàn)在沉淀物中、短鏈DNA出現(xiàn)在上清液中。A．用32P和35S分別標記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)B．細菌被殺死后會促進噬菌體DNA被DNA酶降解C．DNA被降解后產(chǎn)生的片段離心后會出現(xiàn)在上清液中D．由實驗結(jié)果中可知，噬菌體的蛋白質(zhì)沒有進入細菌答案D解析DNA含有P元素，蛋白質(zhì)含有S元素，則用32P和35S分別標記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，A正確；細菌被殺死后加入DNA酶，上清液中的放射性比例上升，說明DNA被降解后產(chǎn)生的片段離心后會出現(xiàn)在上清液中，細菌被殺死后會促進噬菌體DNA被DNA酶降解，B、C正確；本實驗不能判斷噬菌體的蛋白質(zhì)有沒有進入細菌，D錯誤。4．研究發(fā)現(xiàn)，肺炎鏈球菌的R型細菌分為R1和R2型，R1型細菌可通過基因突變形成S1型，R2型細菌也可通過基因突變形成S2型。研究人員設計了兩組實驗，甲組為R1型活細菌與S2型死細菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生S2型活細菌；乙組為R1型活細菌經(jīng)紫外線照射后產(chǎn)生S1型活細菌。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．實驗目的是證明甲組中S2型細菌是受轉(zhuǎn)化因子作用產(chǎn)生，而不是基因突變形成B．甲組實驗也可設計為R1型活細菌與S1型死細菌混合培養(yǎng)后，產(chǎn)生S1型活細菌C．若增設R2型活細菌經(jīng)紫外線照射產(chǎn)生S2型活細菌作對照組，則更有說服力D．乙組實驗可以排除S2型活細菌的產(chǎn)生是R1型活細菌基因突變導致的答案B解析甲、乙組實驗的自變量是R1型細菌接受條件的差異，本實驗目的是證明甲組中S2型細菌是受轉(zhuǎn)化因子作用產(chǎn)生的，而不是基因突變形成的，A正確；R1型細菌發(fā)生基因突變會產(chǎn)生S1型細菌，R1型活細菌與S1型死細菌混合培養(yǎng)后，R1型活細菌也可能會轉(zhuǎn)化為S1型活細菌，因此甲組實驗不可設計為R1型活細菌與S1型死細菌混合培養(yǎng)后，產(chǎn)生S1型活細菌的相關(guān)實驗，B錯誤；乙組實驗可以排除S2型活細菌的產(chǎn)生是R1型活細菌基因突變導致的，進而可以說明R1型細菌經(jīng)過細菌轉(zhuǎn)化成為S2型細菌，D正確。5．(2022·海南，13)某團隊從下表①～④實驗組中選擇兩組，模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗，驗證DNA是遺傳物質(zhì)。結(jié)果顯示：第一組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，第二組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中。該團隊選擇的第一、二組實驗分別是()材料及標記實驗組T2噬菌體大腸桿菌①未標記15N標記②32P標記35S標記③3H標記未標記④35S標記未標記A.①和④ B．②和③C．②和④ D．④和③答案C解析噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌，蛋白質(zhì)外殼沒有進入，為了區(qū)分DNA和蛋白質(zhì)，可用32P標記噬菌體的DNA，用35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，根據(jù)第一組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，說明親代噬菌體的DNA被32P標記，根據(jù)第二組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中，說明第二組噬菌體的蛋白質(zhì)被35S標記，C正確。6．(2024·福州高三模擬)在進行T2噬菌體侵染細菌實驗時，用含14C標記的尿嘧啶培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，待細菌裂解后，分離出含有14C的RNA。實驗人員把該RNA分別與細菌的DNA和噬菌體的DNA雜交，發(fā)現(xiàn)RNA可與噬菌體的DNA形成穩(wěn)定的DNA—RNA雙鏈雜交分子，但不能與細菌的DNA形成雜交分子。下列敘述不正確的是()A．用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶進行實驗，結(jié)果完全相同B．含14C標記的RNA的模板是噬菌體的DNA分子C．獲得14C噬菌體，需先用含14C的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用噬菌體侵染細菌D．據(jù)結(jié)果推測，被噬菌體侵染的細菌體內(nèi)合成的是噬菌體的蛋白質(zhì)答案A解析尿嘧啶是組成RNA的特有堿基，而胸腺嘧啶是組成DNA的特有堿基，所以不能用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶進行實驗，A錯誤；噬菌體的DNA分子能與該RNA形成穩(wěn)定的DNA—RNA雙鏈雜交分子，因此含14C標記的RNA的模板是噬菌體的DNA分子，B正確；噬菌體是病毒，營寄生生活，得先培養(yǎng)細菌，再用標記的細菌培養(yǎng)病毒，C正確；被噬菌體侵染的細菌體內(nèi)合成的是噬菌體的蛋白質(zhì)，以噬菌體的DNA為模板控制合成的，D正確。7．科研人員將感染了煙草花葉病毒的煙草葉片的提取液分成甲、乙、丙、丁四組，甲組不作處理，乙組加入蛋白酶，丙組加入RNA酶，丁組加入DNA酶。然后分別接種到正常煙草葉片上一段時間，觀察并記錄煙草葉片上病斑的數(shù)量。能正確表示結(jié)果的圖示是()答案B解析感染了煙草花葉病毒的葉片提取液中含有煙草花葉病毒，煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，在甲、乙、丙、丁四組實驗中，只有丙組加入了RNA酶，破壞了其遺傳物質(zhì)，故其接種后的子代病斑數(shù)量最少，甲、乙、丁三組實驗均未破壞煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)RNA，故這三組實驗病斑數(shù)量多且數(shù)量應一致，B符合題意。8．(2024·無錫高三模擬)煙草花葉病毒(TMV)是一種單鏈RNA病毒，具有S和HR等多種株系?？蒲腥藛T分別提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白質(zhì)，進行了如表所示的重組實驗。下列相關(guān)敘述正確的是()重組實驗過程子代病毒的類型第一組：S－RNA＋HR－蛋白質(zhì)→感染煙草S株系第二組：HR－RNA＋S－蛋白質(zhì)→感染煙草HR株系A.可以通過培養(yǎng)基上不同的菌落特征鑒別TMV的不同株系B．將TMV的遺傳物質(zhì)與二苯胺水浴加熱，溶液會變成藍色C．根據(jù)實驗結(jié)果可推測，TMV的RNA控制其蛋白質(zhì)的合成D．該病毒在增殖時，催化其RNA合成的酶由宿主細胞的基因控制合成答案C解析病毒專營活細胞寄生，不能用培養(yǎng)基培養(yǎng)，A錯誤；DNA與二苯胺試劑沸水浴加熱后，溶液才會變成藍色，而TMV的遺傳物質(zhì)為RNA，B錯誤；該病毒在增殖時，催化其RNA合成的酶由病毒的基因控制合成，D錯誤。9．科學家發(fā)現(xiàn)一種稱為朊粒的病原微生物(PrPS)，其只有蛋白質(zhì)、沒有核酸，能夠侵染牛腦組織，并將牛腦組織中的PrPC蛋白轉(zhuǎn)化為PrPS，二者的氨基酸排列順序完全相同，但后者具有感染性，可以誘導體內(nèi)更多的PrPC蛋白轉(zhuǎn)變成PrPS?？蒲行〗M欲模擬蔡斯與赫爾希的噬菌體侵染細菌實驗，采用35S標記的朊病毒侵染牛腦組織。下列說法錯誤的是()A．可先用含35S的培養(yǎng)液培養(yǎng)牛腦組織，再用朊病毒侵染牛腦組織，一段時間后獲得35S標記的朊病毒B．與赫爾希和蔡斯的實驗不同的是，模擬實驗過程中不需要攪拌C．離心后獲得上清液和沉淀物，放射性主要集中在上清液D．上述實驗說明蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化答案C解析由題意可知，朊病毒能夠侵染牛腦組織，所以要獲得被35S標記的朊病毒，可以先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)牛腦組織，再用朊病毒侵染被35S標記的牛腦組織，一段時間后獲得35S標記的朊病毒，A正確；根據(jù)蔡斯與赫爾希的噬菌體侵染細菌的實驗可知，攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，而由題意可知，朊粒(PrPS)只有蛋白質(zhì)、沒有核酸，能夠侵染牛腦組織，并將牛腦組織中的PrPC蛋白轉(zhuǎn)化為PrPS，所以朊病毒全部侵入牛腦組織，模擬實驗過程中不需要攪拌，B正確；離心后獲得上清液和沉淀物，放射性主要集中在沉淀物，C錯誤；由題意可知，PrPC蛋白可轉(zhuǎn)變成PrPS，二者的氨基酸排列順序完全相同，說明其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導致PrPS具有感染性，因此可以說明蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化，D正確。10．(2024·太原高三模擬)研究發(fā)現(xiàn)，細菌被T4噬菌體(DNA病毒)侵染后，自身蛋白質(zhì)合成停止，轉(zhuǎn)而合成噬菌體的蛋白質(zhì)，在此過程中細菌內(nèi)合成了新的噬菌體RNA。為探究細菌核糖體是否是噬菌體蛋白質(zhì)合成的場所，研究者進行了如圖所示的實驗。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．上述實驗運用了微生物培養(yǎng)技術(shù)和密度梯度離心技術(shù)B．被T4噬菌體侵染后，細菌體內(nèi)沒有合成新的核糖體C．離心結(jié)果表明新合成的噬菌體RNA與“重”核糖體結(jié)合D．細菌為子代噬菌體的形成提供了模板、原料、酶、能量等答案D解析圖示過程中有培養(yǎng)基中培養(yǎng)細菌的過程和對裂解細菌的離心技術(shù)，即運用了微生物培養(yǎng)技術(shù)和密度梯度離心技術(shù)，A正確；結(jié)合圖示過程可知，細菌最初的核糖體為“重”核糖體，此后在普通培養(yǎng)基培養(yǎng)后，經(jīng)裂解、離心得到的核糖體仍為“重”核糖體，說明被T4噬菌體侵染后，細菌體內(nèi)沒有合成新的核糖體，B正確；細菌為子代噬菌體的形成提供了原料、酶、能量等，模板是由噬菌體提供的，D錯誤。11．已知煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質(zhì)和RNA組成。如圖是探索HRV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA的操作流程圖。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．該實驗的自變量是煙草葉片上出現(xiàn)的不同病斑B．雜交病毒1和雜交病毒2產(chǎn)生的原理是基因重組C．該實驗只能說明TMV、HRV的遺傳物質(zhì)是RNAD．若實驗運用同位素標記法，則可以選擇15N進行標記答案C解析該實驗的因變量是煙草葉片上出現(xiàn)的不同病斑，自變量是不同病毒，A錯誤；雜交病毒是蛋白質(zhì)外殼和核酸重組形成的，不是基因重組，B錯誤；病毒的蛋白質(zhì)外殼和RNA均含有N，故無法用15N將蛋白質(zhì)外殼和RNA區(qū)分開，且15N不具有放射性，因此不能選擇15N進行標記，D錯誤。12．現(xiàn)有新發(fā)現(xiàn)的一種感染A細菌的病毒B，科研人員設計了如圖所示兩種方法來探究該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。一段時間后檢測甲、乙兩組子代病毒B的放射性和丙、丁兩組子代病毒B的產(chǎn)生情況。下列相關(guān)說法正確的是()A．同位素標記法中，若換用3H標記上述兩種核苷酸不能實現(xiàn)實驗目的B．酶解法中，向丙、丁兩組分別加入DNA酶和RNA酶應用了加法原理C．若甲組產(chǎn)生的子代病毒無放射性而乙組有，則說明該病毒的遺傳物質(zhì)是RNAD．若丙組能產(chǎn)生子代病毒而丁組不能產(chǎn)生，則說明該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA答案C解析同位素標記法中只需檢測子代病毒的放射性，不需確定是哪種物質(zhì)的放射性，換用3H標記后仍能實現(xiàn)實驗目的，A錯誤；酶解法中，向丙、丁兩組分別加入DNA酶和RNA酶應用了減法原理，B錯誤；若甲組產(chǎn)生的子代病毒無放射性而乙組有，說明子代病毒中含有32P標記的尿嘧啶，說明該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，C正確；若丙組能產(chǎn)生子代病毒而丁組不能產(chǎn)生，說明RNA被RNA酶水解后病毒無法增殖產(chǎn)生子代，所以該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，D錯誤。13．枯草桿菌S型對噬菌體敏感，枯草桿菌R型對噬菌體不敏感，噬菌體能特異性地侵染S型細菌。實驗小組用三組培養(yǎng)基分別培養(yǎng)S型菌株、R型菌株和混合培養(yǎng)S型＋R型菌株，一段時間后，向三組培養(yǎng)基中接入噬菌體。接入噬菌體后枯草桿菌的相對含量變化如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．S型細菌能為噬菌體的增殖提供模板、原料和相關(guān)的酶B．混合培養(yǎng)過程中，有可能發(fā)生染色體變異C．混合培養(yǎng)過程中，噬菌體能侵染被S型細菌轉(zhuǎn)化的R型枯草桿菌D．S型和R型枯草桿菌細胞膜上均含有能被噬菌體識別的受體答案C解析噬菌體增殖過程中的模板由自身提供，A錯誤；噬菌體是病毒，枯草桿菌屬于原核生物，都不含有染色體，混合培養(yǎng)過程中不會發(fā)生染色體變異，B錯誤；枯草桿菌S型對噬菌體敏感，噬菌體能特異性地侵染S型細菌，使得S型細菌裂解死亡，釋放出遺傳物質(zhì)，混合培養(yǎng)過程中，S型細菌的DNA會進入部分R型細菌中，從而使其轉(zhuǎn)化為S型細菌，因此混合培養(yǎng)過程中，噬菌體能侵染被S型細菌轉(zhuǎn)化的R型枯草桿菌，C正確；R型枯草桿菌對噬菌體不敏感，噬菌體能特異性地侵染S型細菌，則R型枯草桿菌細胞膜上不含有噬菌體識別的受體，D錯誤。14．(2024·四川眉山高三模擬)為了研究噬菌體的遺傳物質(zhì)，研究人員分別用35S或32P標記的噬菌體與未標記的大腸桿菌進行保溫，一段時間后攪拌、離心，得到上清液和沉淀物，研究人員預測的上清液放射性強度隨保溫時間的變化曲線如圖。下列敘述錯誤的是()A．攪拌是否充分會影響兩組實驗上清液的放射性B．理論上35S標記組的上清液有放射性，沉淀物無放射性C．32P標記組上清液的放射性與保溫時間的關(guān)系如圖bD．35S標記組上清液的放射性與保溫時間的關(guān)系如圖c答案A解析噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會侵入細菌體內(nèi)，會吸附在細菌外表，而噬菌體的DNA會侵入細菌體內(nèi)，故攪拌是否充分會影響35S標記組的上清液的放射性，不會影響32P標記組，A錯誤；理論上蛋白質(zhì)外殼不進入大腸桿菌，攪拌后外殼全部進入上清液，沉淀物大腸桿菌中不含有噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，因此上清液中有放射性，沉淀物中沒有，B正確；用32P標記噬菌體的DNA，然后用噬菌體侵染大腸桿菌，實驗開始一段時間，DNA逐漸進入大腸桿菌，上清液中放射性逐漸降低，但隨著時間的延長，大腸桿菌逐漸裂解，釋放出的噬菌體離心后進入上清液，上清液中的放射性逐漸增強，即圖b，C正確；35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，其外殼經(jīng)離心后一直存在于上清液中，上清液的放射性不會隨著保溫時間而變化，即圖c，D正確。15．關(guān)于艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗，一些科學家認為“DNA可能只是在細胞表面起化學作用，形成莢膜，而不是起遺傳作用”。同時代的生物學家哈赤基斯從S型肺炎鏈球菌中分離出了一種抗青霉素的突變型(抗—S，產(chǎn)生分解青霉素的酶)，提取它的DNA，將DNA與對青霉素敏感的R型細菌(非抗—R)共同培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，某些非抗—R型細菌被轉(zhuǎn)化為抗—S型細菌并能穩(wěn)定遺傳，從而否定了一些科學家的錯誤認識。關(guān)于哈赤基斯實驗的敘述，不正確的是()A．缺乏對照實驗，所以不能支持艾弗里的結(jié)論B．能證明DNA是遺傳物質(zhì)C．實驗巧妙地選用了抗青霉素這一性狀作為觀察指標D．證明細菌中一些與莢膜形成無關(guān)的性狀也能發(fā)生轉(zhuǎn)化答案A解析將DNA與對青霉素敏感的R型細菌(非抗—R)共同培養(yǎng)，非抗－R型細菌被轉(zhuǎn)化為抗—S型細菌并能穩(wěn)定遺傳，說明DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)，能支持艾弗里的結(jié)論，A錯誤；該實驗與艾弗里實驗都證明了DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)，B正確；根據(jù)題干信息，實驗選用了抗青霉素這一性狀作為觀察指標，從而可以判斷非抗—R型細菌是否發(fā)生了轉(zhuǎn)化，C正確；青霉素抗性與莢膜形成無關(guān)，證明細菌中一些與莢膜形成無關(guān)的性狀也能發(fā)生轉(zhuǎn)化，D正確。

第30課時DNA的結(jié)構(gòu)與復制課標要求1.概述DNA分子是由4種脫氧核苷酸構(gòu)成的，通常由兩條堿基互補配對的反向平行長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。2.概述DNA分子通過半保留方式進行復制?？记榉治?.DNA結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建2022·重慶·T42022·河北·T82022·浙江6月選考·T132021·廣東·T52.DNA結(jié)構(gòu)、特點與計算2023·海南·T132022·廣東·T122021·北京·T42020·浙江7月選考·T33.DNA復制過程及計算2023·山東·T52022·海南·T112021·山東·T52021·浙江6月選考·T142021·海南·T62021·遼寧·T44.DNA復制與細胞分裂2021·浙江6月選考·T222019·浙江4月選考·T25考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)與基因本質(zhì)1．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建(1)構(gòu)建者：沃森和克里克。(2)構(gòu)建過程2．DNA的結(jié)構(gòu)3．DNA結(jié)構(gòu)特點多樣性若DNA含有n個堿基對，則其可能有4n種堿基排列順序特異性每個DNA分子都有特定的堿基排列順序穩(wěn)定性兩條主鏈上磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變，堿基配對方式不變等歸納總結(jié)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的熱考點4．DNA中的堿基數(shù)量的計算規(guī)律設DNA一條鏈為1鏈，互補鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。(1)A1＋A2＝T1＋T2；G1＋G2＝C1＋C2。即：雙鏈中A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝eq\f(1,2)(A＋G＋T＋C)。規(guī)律一：雙鏈DNA中嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，任意兩個不互補堿基之和為堿基總數(shù)的一半。(2)A1＋T1＝A2＋T2；G1＋C1＝G2＋C2。eq\f(A1＋T1,N1)＝eq\f(A2＋T2,N2)＝eq\f(A＋T,N)(N為相應的堿基總數(shù))，eq\f(C1＋G1,N1)＝eq\f(C2＋G2,N2)＝eq\f(C＋G,N)。規(guī)律二：互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等，簡記為“補則等”。(3)eq\f(A1＋C1,T1＋G1)與eq\f(A2＋C2,T2＋G2)的關(guān)系是互為倒數(shù)。規(guī)律三：非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，簡記為“不補則倒”。(4)若eq\f(A1,N1)＝a，eq\f(A2,N2)＝b，則eq\f(A,N)＝eq\f(1,2)(a＋b)。規(guī)律四：某種堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每一條單鏈中所占比例和的一半。5．基因本質(zhì)基因通常是具有遺傳效應的DNA片段。有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，對于這些病毒而言，基因就是有遺傳效應的RNA片段。拓展延伸真、原核細胞基因的結(jié)構(gòu)6．基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系判斷正誤(1)沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式(×)提示沃森和克里克以DNA衍射圖譜為基礎推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)。(2)某同學制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在制作脫氧核苷酸時，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基(×)提示在制作脫氧核苷酸時，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基。(3)DNA分子中每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸和一個堿基(×)提示DNA的每條脫氧核苷酸鏈除了3′端的脫氧核糖外，其余的脫氧核糖都是連接著兩個磷酸。(4)某雙鏈DNA分子中一條鏈上A∶T＝1∶2，則該DNA分子中A∶T＝2∶1(×)提示該DNA分子為雙鏈，其中A與T互補配對，即A＝T，則該DNA分子中A∶T＝1∶1。(5)人體內(nèi)控制β－珠蛋白合成的基因由1700個堿基對組成，其堿基對可能的排列方式有41700種(×)提示人體內(nèi)控制β－珠蛋白合成的基因由1700個堿基對組成，其堿基對的排列順序是特定的。(6)DNA分子的堿基對總數(shù)與所含有的基因的堿基對總數(shù)相等(×)提示基因通常是有遺傳效應的DNA片段，所以DNA分子的堿基對總數(shù)大于所含有的基因的堿基對總數(shù)?？枷蛞籇NA的結(jié)構(gòu)分析1．(2022·廣東，12)λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會自連環(huán)化(如圖)，該線性分子兩端能夠相連的主要原因是()A．單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等B．分子骨架同為脫氧核糖與磷酸C．單鏈序列的堿基能夠互補配對D．自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同答案C解析單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等、分子骨架同為脫氧核糖與磷酸交替連接，不能決定線性DNA分子兩端能夠相連，A、B不符合題意；據(jù)圖可知，單鏈序列的堿基能夠互補配對，決定該線性DNA分子兩端能夠相連，C符合題意；DNA的兩條鏈是反向的，因此自連環(huán)化后兩條單鏈方向相反，D不符合題意。2．(2024·連云港高三期末)如圖是某學生在“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”活動中制作的一個模型，①②③④分別代表四種不同的堿基模型(①③代表嘌呤堿基，②④代表嘧啶堿基)。下列敘述正確的是()A．該模型可代表一個雙鏈脫氧核糖核酸分子B．該模型表明每個脫氧核糖都與一個磷酸相連C．①②③④位于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè)D．若要將此鏈和其互補鏈連接，則需要10個連接物代表氫鍵答案D解析該模型只有一條單鏈，不可代表一個雙鏈脫氧核糖核酸分子，A錯誤；該模型中有三個脫氧核糖都與兩個磷酸相連，有一個脫氧核糖與一個磷酸相連，B錯誤；①②③④是堿基，位于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)，C錯誤；若要將此鏈和其互補鏈連接，其中的A－T之間有2個氫鍵，C－G之間有3個氫鍵，圖中A－T堿基對有2個，C－G堿基對有2個，則需要2×2＋2×3＝10(個)連接物代表氫鍵，D正確?？枷蚨﨑NA結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算3．(2023·承德高三聯(lián)考)下列有關(guān)雙鏈DNA分子的敘述，正確的是()A．若DNA分子一條鏈中的堿基A所占比例為a，則另一條鏈中的堿基A所占比例也一定為aB．如果一條鏈上(A＋T)∶(G＋C)＝m，則另一條鏈上該比值也為mC．如果一條鏈上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，則另一條鏈上該比值為3∶3∶2∶2D．由50個堿基對組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為150個答案B解析若DNA分子一條鏈中的堿基A所占比例為a，據(jù)此無法計算出另一條鏈的堿基A所占比例，A錯誤；如果一條鏈上(A＋T)∶(G＋C)＝m，根據(jù)堿基互補配對原則，則另一條鏈上該比值也為m，B正確；如果一條鏈上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，則另一條鏈上該比值為2∶2∶3∶3，C錯誤；由50個堿基對組成的DNA分子片段中至少含有氫鍵的數(shù)量為50×2＝100(個)，最多含有氫鍵的數(shù)量為50×3＝150(個)，D錯誤。4.如圖表示不同DNA分子中各種堿基的比例關(guān)系，下列說法正確的是()A．若甲表示不同DNA分子一條單鏈中堿基G的比例變化，則乙可表示其互補鏈中C的比例變化B．若甲表示不同DNA分子一條單鏈中嘌呤堿基的比例，則乙可以表示其互補鏈中嘌呤堿基的比例C．若甲表示不同DNA分子一條單鏈中A＋T的比例，則乙可以表示其互補鏈中A＋T的比例D．若甲表示不同DNA分子一條單鏈中(A＋G)/(T＋C)，則乙可以表示其互補鏈中(A＋G)/(T＋C)答案B解析DNA分子兩條鏈中的G與C互補，二者含量相同，若甲表示不同DNA分子一條單鏈中堿基G的比例變化，則甲也可表示其互補鏈中C的比例變化，A錯誤；DNA分子單鏈中，嘌呤比例＋嘧啶比例＝1，若甲表示不同DNA分子一條單鏈中嘌呤堿基的比例，則乙可以表示其互補鏈中嘌呤堿基的比例，B正確；DNA分子中，一條鏈中的A＋T與另一條鏈中的T＋A相等，若甲表示不同DNA分子一條單鏈中A＋T的比例，則甲也可表示其互補鏈中A＋T的比例，C錯誤；非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數(shù)，若甲表示不同DNA分子一條單鏈中(A＋G)/(T＋C)，則乙可以表示其互補鏈中(T＋C)/(A＋G)，D錯誤。歸納提升三步解決DNA分子中有關(guān)堿基比例的計算第一步：搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條鏈上堿基的比例。第二步：畫一個DNA分子模式圖，并在圖中標出已知的和所求的堿基。第三步：根據(jù)堿基互補配對原則及其規(guī)律進行計算?？键c二DNA的復制1．對DNA復制方式的推測(1)假說一：全保留復制在復制過程中新的DNA分子單鏈結(jié)合在一起，形成一條新的DNA雙鏈，而親本DNA雙鏈仍然被保留在一起。(2)假說二：半保留復制①提出者：美國生物學家沃森和英國物理學家克里克。②內(nèi)容：DNA復制時，DNA雙螺旋解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵結(jié)合到作為模板的單鏈上。③特點：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈。(3)假說三：彌散型復制在復制過程中親本DNA雙鏈被切割成小片段，分散在新合成的兩條DNA雙鏈中。2．DNA半保留復制的實驗(1)實驗者：美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾。(2)研究方法：假說—演繹法。(3)實驗材料：大腸桿菌。(4)實驗技術(shù)：同位素標記技術(shù)和離心技術(shù)。(5)實驗背景：15N和14N是氮元素的兩種穩(wěn)定同位素，這兩種同位素相對原子質(zhì)量不同，含15N的DNA比含14N的DNA的密度大，因此，利用離心技術(shù)可以在試管中分離開含有不同氮元素的DNA。(6)實驗過程(7)實驗預期(演繹推理)①圖示分析：若親代DNA分子完全被15N標記，請分別按照半保留復制、全保留復制和彌散型復制的假說，分析繪制15N標記的親代DNA分子在含有14N的環(huán)境中連續(xù)復制所得子一代和子二代的DNA分子中的15N和14N的分布狀態(tài)，實線表示15N標記，虛線部分表示14N標記。②請依據(jù)上述分析，預測離心后DNA在離心管中分布的位置。提示如圖所示(8)實驗結(jié)果①立即取出，提取DNA→離心→全部重帶。②繁殖一代后取出，提取DNA→離心→全部中帶。③繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→1/2輕帶、1/2中帶。(9)實驗結(jié)論：DNA的復制是以半保留的方式進行的。3．DNA的復制(1)概念、時間、場所(2)過程(3)結(jié)果：一個DNA分子形成了兩個完全相同的DNA分子。(4)特點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(邊解旋邊復制,半保留復制))(5)DNA準確復制的原因DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復制提供精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能準確地進行。(6)DNA復制的意義：DNA通過復制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。4．“圖解法”分析DNA復制相關(guān)計算(1)將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復制n次，則：①子代DNA共2n個eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含15N的DNA分子：2個,只含15N的DNA分子：0個,含14N的DNA分子：2n個,只含14N的DNA分子：2n－2個))②脫氧核苷酸鏈共2n＋1條eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含15N的脫氧核苷酸鏈：2條,含14N的脫氧核苷酸鏈：2n＋1－2條))(2)DNA分子復制過程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)。②第n次復制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1。熱圖解讀真核生物和原核生物的DNA復制真核DNA分子復制是從多個起點開始的，但多起點并非同時進行；而原核生物的DNA是環(huán)狀雙鏈且只有一個復制起點，但其復制速度很快，彌補只有一個復制位點的不足。5．細胞分裂中標記染色體去向的分析(1)有絲分裂中染色體的標記情況用15N標記細胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進行兩次有絲分裂，情況如圖所示(以一對同源染色體為例)：(注：體細胞染色體為2n條)第一次有絲分裂中期第一次有絲分裂后期第二次有絲分裂中期第二次有絲分裂后期15N標記的染色體數(shù)2n4n2n2n15N標記的染色單體數(shù)4n02n01個細胞經(jīng)兩次有絲分裂產(chǎn)生的4個子細胞中有2或3或4個細胞含有15N標記的染色體；每個子細胞含15N標記的染色體為0～2n條。(2)減數(shù)分裂中染色體的標記情況用15N標記細胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進行正常減數(shù)分裂，情況如圖所示(以一對同源染色體為例)：由圖可以看出，子細胞中的所有染色體都含15N。(3)先進行一次有絲分裂再進行一次減數(shù)分裂細胞中染色體的標記情況用15N標記細胞的DNA分子，然后將其放到含14N的培養(yǎng)液中進行一次有絲分裂，再繼續(xù)在含14N的培養(yǎng)液中進行正常減數(shù)分裂，情況如圖所示(以一對同源染色體為例)：若該生物的正常體細胞的核DNA為2n，則經(jīng)上述過程形成的子細胞中含15N標記DNA的個數(shù)為0～n個。判斷正誤(1)在DNA復制方式的探究實驗中，若通過對第一代DNA解旋獲得的DNA單鏈進行離心，其結(jié)果也可確定DNA復制的方式是全保留復制還是半保留復制(×)提示因為兩種復制方式得到的第一代DNA分子解旋后再離心所得的條帶一樣，無法區(qū)分其復制方式。(2)DNA中氫鍵全部斷裂后，以兩條母鏈為模板各合成一條子鏈(×)提示DNA復制是一個邊解旋邊復制的過程，而非完全解開后再復制。(3)生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合，以DNA－蛋白質(zhì)復合物的形式存在。若復合物中的某蛋白質(zhì)參與DNA復制，則該蛋白質(zhì)一定是DNA聚合酶(×)提示該蛋白質(zhì)也有可能是解旋酶。(4)蛙的紅細胞和哺乳動物成熟的紅細胞中都可以發(fā)生DNA復制過程(×)提示蛙的紅細胞進行無絲分裂，可進行DNA分子的復制；哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核，也無各種細胞器，不能進行DNA分子的復制。(5)DNA雙鏈被32P標記后，復制n次，子代DNA中有標記的占1/2n(×)提示子代DNA中有標記的只有2個，占1/2n－1。(6)一個含有m個腺嘌呤的DNA分子經(jīng)過n次復制，共需要消耗腺嘌呤脫氧核苷酸2n－1×m個(×)提示n次復制共需要消耗腺嘌呤脫氧核苷酸(2n－1)×m個。據(jù)圖分析DNA復制過程：(1)圖示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？提示解旋酶使氫鍵打開，將DNA雙螺旋的兩條鏈解開；DNA聚合酶催化形成磷酸二酯鍵，將單個游離的脫氧核苷酸加到DNA鏈上，從而形成新的子鏈。(2)據(jù)圖思考：DNA聚合酶不能從頭合成DNA，而只能從3′－端以5′－端→3′－端方向催化延伸聚合子代DNA鏈(因此DNA復制需要引物，為DNA聚合酶提供3′－端)，但是DNA的兩條鏈是反向平行的，那么DNA的兩條鏈是如何同時作為模板合成其互補鏈的呢？DNA復制還需要什么酶？提示DNA復制過程中，當以a鏈為模板時，DNA聚合酶可以沿5′－端→3′－端方向連續(xù)合成新的互補鏈(稱為前導鏈)；以b鏈為模板時，DNA聚合酶也是沿5′－端→3′－端方向合成新鏈片段，但是與前導鏈的合成方向相反，最終合成的互補鏈(稱為后隨鏈)實際上是由許多沿5′－端→3′－端方向合成的DNA片段連接起來的。DNA復制還需要解旋酶等的參與。(3)通常DNA分子復制從一個復制起始點開始，有單向復制和雙向復制，如圖所示。放射性越高的3H－胸腺嘧啶脫氧核糖核苷(3H－脫氧胸苷)，在放射自顯影技術(shù)的圖像上，感光還原的銀顆粒密度越高。①請利用放射性自顯影技術(shù)、低放射性3H－脫氧胸苷和高放射性3H－脫氧胸苷，設計實驗以確定大腸桿菌DNA復制的方向。提示復制開始時，首先用含低放射性3H－脫氧胸苷培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，一段時間后轉(zhuǎn)移到含有高放射性3H－脫氧胸苷的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，用放射自顯影技術(shù)觀察復制起點和復制起點兩側(cè)銀顆粒密度情況。②預測實驗結(jié)果并得出結(jié)論。提示若復制起點處銀顆粒密度低，復制起點的一側(cè)銀顆粒密度高，則DNA分子復制為單向復制；若復制起點處銀顆粒密度低，復制起點的兩側(cè)銀顆粒密度高，則DNA分子復制為雙向復制。(4)將發(fā)生癌變的小腸上皮細胞用含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)，一段時間后再移至普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，不同間隔時間取樣，檢測到被標記的癌細胞比例減少，解釋出現(xiàn)上述結(jié)果的原因。提示依據(jù)DNA半保留復制的特點，移到普通培養(yǎng)液中的被標記的癌細胞，隨著細胞增殖次數(shù)的增加，不被標記的癌細胞開始出現(xiàn)并不斷增多，故被標記的癌細胞比例減少。(5)不進行細胞分裂的細胞中，還會發(fā)生DNA的復制嗎？提示會發(fā)生DNA的復制。葉綠體和線粒體之中也含有DNA，它們自我復制增殖時會進行DNA的自我復制，但細胞此時不一定處于分裂狀態(tài)?？枷蛉鼶NA復制過程及實驗證據(jù)辨析5．單分子熒光測序技術(shù)原理如圖所示。某種脫氧核糖核苷三磷酸(dNTP，N可代表堿基A、G、C、T)提供一個相應的脫氧核苷酸連接到DNA子鏈上的同時，會產(chǎn)生一分子的焦磷酸(PPi)，一分子的PPi可以通過一系列反應使熒光素發(fā)出一次熒光，通過檢測熒光的有無可推測模板鏈上相應位點的堿基種類。下列說法錯誤的是()A．測序過程中dNTP可以為反應提供能量B．單分子熒光測序需要在DNA復制過程中進行C．測序時需要在反應體系中同時加入4種dNTPD．利用該技術(shù)測序時可能會連續(xù)多次出現(xiàn)熒光現(xiàn)象答案C解析測序過程中的能量來自dNTP水解釋放的能量，A正確；單分子熒光測序時dNTP提供一個脫氧核苷酸作為DNA復制的原料，B正確；每一輪測序中只加入1種dNTP，C錯誤；在連續(xù)的位置可能出現(xiàn)相同堿基，則會連續(xù)多次出現(xiàn)熒光現(xiàn)象，D正確。6．(2022·海南，11)科學家曾提出DNA復制方式的三種假說：全保留復制、半保留復制和分散復制(圖1)。對此假說，科學家以大腸桿菌為實驗材料，進行了如下實驗(圖2)。下列有關(guān)敘述正確的是()A．第一代細菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，說明DNA復制方式一定是半保留復制B．第二代細菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，說明DNA復制方式一定是全保留復制C．結(jié)合第一代和第二代細菌DNA的離心結(jié)果，說明DNA復制方式一定是分散復制D．若DNA復制方式是半保留復制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，細菌DNA離心后試管中會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶答案D解析第一代細菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，則可以排除全保留復制，但不能肯定是半保留復制或分散復制，繼續(xù)做子二代DNA密度鑒定，若子二代可以分出一條中帶和一條輕帶，則可以排除分散復制，同時肯定是半保留復制，A、B、C錯誤；若DNA復制方式是半保留復制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，形成的子代DNA有兩條鏈均為14N，或一條鏈為14N、一條鏈為15N兩種類型，因此細菌DNA離心后試管中會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，D正確?？枷蛩腄NA復制過程的有關(guān)計算7．如圖為某DNA分子片段，假設該DNA分子中有5000對堿基，A＋T占堿基總數(shù)的34%。若該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制2次，下列敘述正確的是()A．復制時作用于③處的酶為DNA聚合酶B．DNA分子復制2次需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸9900個C．④處指的是腺嘌呤核糖核苷酸D．子代中含15N的DNA分子占1/2答案B解析復制時作用于③(氫鍵)處的酶為解旋酶而不是DNA聚合酶，A錯誤；由題干信息可知，G＋C＝1－34%＝66%，則G＝C＝3300(個)，則復制2次需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為3300×(22－1)＝9900(個)，B正確；DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸，所以④處指的是腺嘌呤脫氧核苷酸，C錯誤；圖示DNA分子只有一條鏈含15N，根據(jù)DNA的半保留復制特點，連續(xù)復制2次后，形成的4個DNA分子，只有1個DNA分子含有15N，因此子代中含15N的DNA分子占1/4，D錯誤。8．(2021·浙江6月選考，14)含有100個堿基對的一個DNA分子片段，其中一條鏈的A＋T占40%，它的互補鏈中G與T分別占22%和18%，如果連續(xù)復制2次，則需游離的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸數(shù)量為()A．240個B．180個C．114個D．90個答案B解析分析題意可知，該DNA片段含有100個堿基對，即每條鏈含有100個堿基，其中一條鏈(設為1鏈)的A＋T占40%，即A1＋T1＝40(個)，則C1＋G1＝60(個)；互補鏈(設為2鏈)中G與T分別占22%和18%，即G2＝22，T2＝18，可知C1＝22，則G1＝60－22＝38＝C2，故該DNA片段中C＝22＋38＝60(個)。已知DNA復制了2次，則DNA分子的個數(shù)為22＝4(個)，4個DNA分子中共有胞嘧啶脫氧核糖核苷酸的數(shù)量為4×60＝240(個)，原DNA片段中有60個胞嘧啶脫氧核糖核苷酸，則需要游離的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸數(shù)量為240－60＝180(個)，B符合題意?？枷蛭錎NA復制與細胞分裂的關(guān)系9．(2019·浙江4月選考，25)在含有BrdU的培養(yǎng)液中進行DNA復制時，BrdU會取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標記鏈。當用某種熒光染料對復制后的染色體進行染色，發(fā)現(xiàn)含半標記DNA(一條鏈被標記)的染色單體發(fā)出明亮熒光，含全標記DNA(兩條鏈均被標記)的染色單體熒光被抑制(無明亮熒光)。若將一個細胞置于含BrdU的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)到第三個細胞周期的中期進行染色并觀察(以一條模板DNA觀察)。下列推測錯誤的是()A．1/2的染色體熒光被抑制B．1/4的染色單體發(fā)出明亮熒光C．全部DNA分子被BrdU標記D．3/4的DNA單鏈被BrdU標記答案D解析第一個細胞周期結(jié)束，每條染色體DNA都是一條鏈為舊鏈，一條鏈為新鏈，發(fā)熒光；第二個細胞周期結(jié)束時，有一半染色體的DNA兩條鏈都是新鏈，熒光被抑制(記作甲類型)，有一半染色體DNA一條鏈是舊鏈、一條鏈是新鏈，發(fā)熒光(記作乙類型)；這樣的染色體再次進入下一個細胞周期，在中期時，甲類型的染色體上有一條染色單體發(fā)熒光，一條應該被抑制；乙類型的染色體上兩條染色單體都是熒光被抑制，所以有一半的染色體熒光被抑制，A正確；染色單體發(fā)出明亮熒光比例為1/2×1/2＝1/4，B正確；所有DNA分子都含有新合成的DNA鏈，所以全部DNA分子被BrdU標記，C正確；親本單鏈占的比例為1/8，所以新合成單鏈被BrdU標記比例為1－1/8＝7/8，D錯誤。10．將某雄性動物細胞的全部DNA分子的兩條鏈經(jīng)32P標記(染色體數(shù)為2n)后，置于不含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。經(jīng)過連續(xù)兩次細胞分裂后產(chǎn)生4個子細胞，檢測子細胞中的放射性情況。下列推斷正確的是()A．若進行有絲分裂，則含32P染色體的子細胞比例一定為1/2B．若進行減數(shù)分裂，則含32P染色體的子細胞比例一定為1C．若子細胞中的染色體都含32P，則一定進行有絲分裂D．若子細胞中的染色體不都含32P，則一定進行減數(shù)分裂答案B解析若子細胞中的染色體都含32P，說明DNA只復制一次，則一定進行減數(shù)分裂，C錯誤；若子細胞中的染色體不都含32P，則一定進行的是有絲分裂，D錯誤。1．DNA只含有4種脫氧核苷酸，能夠儲存足夠量遺傳信息的原因是構(gòu)成DNA的4種堿基(脫氧核苷酸)的排列順序千變?nèi)f化。2．DNA復制的特點是邊解旋邊復制、半保留復制。DNA精確復制的原因：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)提供了復制的模板，堿基互補配對原則保證了復制的精確進行。3．一個DNA連續(xù)復制n次后，DNA分子總數(shù)為2n。第n代的DNA分子中，含原DNA母鏈的有2個，占1/2n－1。若某DNA分子中含堿基T為a，則連續(xù)復制n次，所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為a×(2n－1)；第n次復制時所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為a×2n－1。4．果蠅DNA形成多個復制泡的原因：果蠅的DNA有多個復制起點，可從不同起點開始DNA的復制，由此加快了DNA復制的速率，為細胞分裂做好準備。5．某哺乳動物體細胞中的DNA分子展開長2m左右，預測復制完成至少需要8h，而實際上只需約6h。據(jù)圖分析，最可能的原因是DNA復制是多個起點、雙向復制。6．研究表明，在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中G＋C的比例越高，解鏈需要的溫度越高，原因是DNA分子中G＋C的比例越高，氫鍵數(shù)越多，DNA分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。7．將一個帶有某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其侵染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是一個含32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復制后，標記的兩條單鏈分配到2個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此得到的n個噬菌體中，只有2個帶標記。8．用一段由放射性同位素標記的DNA片段可以確定基因在染色體上的位置。某研究人員使用放射性同位素32P標記的脫氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制備了DNA片段甲(單鏈)，對W基因在染色體上的位置進行了研究，實驗流程的示意圖如下，則：(1)該研究人員在制備32P標記的DNA片段甲時，所用dATP的α位磷酸基團中的磷必須是32P，原因是dATP分子中的兩個特殊的化學鍵斷裂后形成的dA－P是組成DNA的基本單位之一，所以α位磷酸基團中的磷是32P，才能使DNA具有32P的放射性。(2)該研究人員以細胞為材料制備了染色體樣品，在混合操作之前去除了樣品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是防止RNA分子與DNA分子堿基互補配對結(jié)合，從而影響DNA與染色體對應位點的DNA結(jié)合。課時精練1．(2021·廣東，5)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀自然科學的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是()①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗②富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留復制機制A．①②B．②③C．③④D．①④答案B解析赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，與構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型無關(guān)；沃森和克里克根據(jù)富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜，推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)；查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等，沃森和克里克據(jù)此推出堿基的配對方式；DNA半保留復制機制是在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型建立之后提出的。2．某同學利用塑料片、曲別針、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等材料制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，以加深對DNA結(jié)構(gòu)特點的認識和理解。下列操作或分析錯誤的是()A．一條鏈上相鄰的兩個堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接在一起B(yǎng)．制成的模型上下粗細相同，是因為A—T堿基對與G—C堿基對的形狀和直徑相同C．在構(gòu)建的不同長度DNA分子中，堿基G和C的數(shù)量越多化學結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定D．觀察所構(gòu)建模型中只連接一個五碳糖的磷酸基團位置，可看出DNA兩條鏈方向相反答案C解析一條鏈上相鄰的兩個堿基通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接在一起，A正確；A—T堿基對與G—C堿基對具有相同的形狀和直徑，制成的模型上下粗細相同，B正確；在構(gòu)建的相同長度DNA分子中，堿基G和C的數(shù)量越多，形成的氫鍵越多，化學結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，C錯誤；DNA的兩條鏈反向平行，具有方向性，具有游離磷酸基團的一端為該脫氧核苷酸鏈的5′－端，所以當觀察所構(gòu)建模型中只連接一個五碳糖的磷酸基團位置，可看出DNA兩條鏈方向相反，D正確。3．(2024·江蘇鹽城中學高三模擬)某雙鏈DNA分子中，一條單鏈中(A＋T)/(C＋G)＝a，且(A＋C)占該鏈的比例為b，則其互補鏈中(A＋T)/(C＋G)的值及(A＋C)占該互補鏈的比例分別是()A．a(chǎn)，b B．1/a，bC．1/a,1－b D．a(chǎn),1－b答案D解析某雙鏈DNA分子中，一條單鏈(設為1鏈)，一條互補鏈(設為2鏈)。已知1鏈中(A1＋T1)/(C1＋G1)＝a，根據(jù)堿基互補配對原則，A1＝T2，C1＝G2，T1＝A2，G1＝C2，故2鏈中(A2＋T2)