第3章 基因的本质
1、下列有关肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述，不正确的是( ) A.两实验都运用了细菌培养技术，但观察的指标不一样 B.两实验设计思路相同，但两者的方法不同 C.两实验设计方案中均采用了对照实验方法 D.两实验的结果都能证明DNA是主要的遗传物质
2、在证明DNA是遗传物质的过程中, T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与噬菌体相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
3、艾弗里完成肺炎链球菌体外转化实验后，一些科学家认为“DNA可能只是在细胞表面起 化学作用，形成荚膜，而不是起遗传作用”。某生物学家从 S型细菌中分离出了一种抗青霉素的突变型(记为抗-S )， 提取出它的DNA，将DNA与对青霉素敏感的R型细菌(记 为非抗-R)共同培养。结果发现，某些非抗-R型细菌已 被转化为抗-S型细菌并能稳定遗传。下列关于哈赤基斯实验的分析，错误的是( )
A.抗-S型细菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因 B.非抗-R型细菌和抗-S型细菌的遗传物质不同
C.实验结果表明：上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的
D.实验证明：细菌中一些与荚膜形成无关的性状(如抗药性）也会发生转化 4、下列哪项事实能说明DNA是主要的遗传物质( )
A.人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后， 发现某些病毒的遗传物质是RNA B.噬菌侵染细菌的实验，表明DNA在亲子代嗟菌体之间起桥梁作用
C.艾弗里的体外转化实验表明，只有加入S型菌的 DNA才能使R型菌转化为S型菌 D.人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质 5、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 6、下图表示DNA分子结构的片段，下列叙述正确的是( )
A.②③交替连接构成DNA分子的基本骨架，使其具有较强的特异性 B.正常情况下，该DNA分子中的嘌呤数与嘧啶数相等 C.该片段包含了 8个脱氧核苷酸、3种碱基
D.该DNA分子中G、C碱基对的比例较高，热稳定性较高
7、某学习小组在DNA双螺旋结构模型构建活动中准备了如表所示材料。下列关于他们构建的DNA模型的叙述,错误的是( )
A.模型最多含有480个脱氧核苷酸
B.模型中作为支架的是交替排列的磷酸和脱氧核糖 C.模型中嘌呤总数和嘧啶总数的比是27: 25 D.模型中碱基对之间的氢键总数最多为600个 8、下列关于DNA结构与功能的说法，不正确的是( ) A.DNA分子中G与C碱基对含量较高，其结构稳定性相对较高
B.DNA分子碱基排列顺序及空间结构的千变万化，构成了DNA分子的多样性 C.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 D.DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是碱基互补配对形成了氢键
9、科学家在人体快速的活细胞(如癌细胞)中发现了 DNA的四螺旋结构。形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G-4平面”,继而形成立体的“G-四联体螺旋结构”(如下图)。下列叙述正确的是( )
①该结构是沃森和克里克首次发现的②该结构由一条脱氧核苷酸链形成③用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键④该结构中(A+G)/(T+C)的值与双螺旋中的该比值相等 A.①②
B.②③
C.①④
D.②④
10、科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，证实DNA复制的方式是半保留复制。如图为亲代、子一代和子二代DNA离心的结果。下列有关叙述错误的是（）
A.对亲代及子代的DNA进行离心时，用到的离心方法是密度梯度离心法 B.根据实验结果中不同条带的数量和位置可对亲代与子代DNA作出区分 C.若子一代DNA离心结果为两条密度带，则可判断DNA复制不是半保留复制 D.若继续培养子二代大肠杆菌至子N代，所得条带位置较子二代可能发生改变 11、下列有关DNA分子的叙述，正确的是( ) A.标记T2噬菌体的32P位于DNA分子内侧
B.DNA分子具有稳定的直径是因为A—T、G—C碱基对具有相同的形状和直径 C.DNA转录时产生的mRNA都与DNA分子等长
D.长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列随机组成一个基因，可排列出217种不同的基因 12、如果将精原细胞一对同源染色体的两个DNA分子都用15N标记,并只供给精原细胞含14N
的原料。则该细胞进行减数产生的四个精子,含15N和含14N的精子所占比例依次为( ) A.100%、0
B.50%、50%
C.50%、100%
D.100%、100%
13、1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料进行实验（如图），证实了DNA是以半保留方式复制的。②、③、④、⑤试管是模拟可能出现的结果。下列相关推论正确的是（ ）
A.本实验运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B.③是转入14N培养基中复制一代的结果，⑤是复制二代的结果
C.得到“DNA以半保留方式复制”这一结论起关键作用的是试管③和④的结果 D.把④中的DNA处理为单链后离心出现的结果如试管②所示
14、下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是( ) A.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 B.基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因 C.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子
D.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性主要是由脱氧核苷酸的排列顺序决定 15、下列存关真核生物基因的说法，正确的是( )
A.基因是有遗传效应的DNA片段，1个DNA分子即为1个基因 B.摩尔根等以分离定律为基础通过实验证明基因位于染色体上 C.细胞核和细胞质中均存在基因，但细胞质中的基因不具有双螺旋结构 D.基因是控制性状的基本单位，与性状的数量关系是一一对应的
16、如图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的生理过程(图乙),请据图回答问题:
1.在遗传物质的探索历程中,艾弗里在格里菲思实验的基础上,通过实验找出了导致细菌转化的转化因子,赫尔希则完成了“噬菌体侵染细菌的实验”,他们的实验同核心的设计思路是
__________。
2.图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由__________和__________交替排列构成,④为__________。
3.DNA能够准确复制的原因是__________。图乙所示的酶为__________酶,作用于图甲中的__________(填序号)。
4.若DNA分子中有1000个碱基对,其中腺嘌呤有400个,将其放在15N的培养基中复制3次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸__________个;复制完成后只含15N的DNA分子有__________个。
17、下图是DNA复制的有关图示,A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制。D→G表示哺乳动物的DNA分子复制。图中黑点表示复制起始点,“→”表示复制方向。
1.若A中含48 502个碱基对,而子链延伸速度是105个碱基对/分,则此DNA分子复制完成约需30 s。而实际上只需约16 s。根据A→C图分析,是因为__________。
2.哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长,若按A→C的方式复制,至少8 h,而实际上为6 h左右。据D→G图分析,是因为__________。
3.A→G均有以下特点:延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是__________的。 4.C与A相同,G与D相同,C、G能被如此准确地复制出来,是因为__________。 5.若DNA分子有基因a,基因a会随DNA复制产生__________个基因a。
答案以及解析
1答案及解析： 答案：D
解析：肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体染大肠杆菌实验中都需要对细菌进行培养，前者需用固体培养基培养R型肺炎双球菌，观察加入不同物质后形成菌落的形态，后者需用液体培 养基培养大肠杆菌，观察被标记的噬菌体与细菌混合液中上淸液和沉淀物中的放射性强弱，A正确。两实验设计的总体思路都是设法将DNA与其他物质分开进行单独地、直接地研究，两者总体思路相同，肺炎双球菌的体外转化实验采用人工提纯的方法将 DNA和其他物质分开，噬菌体侵染细菌实验是选择专门寄生在大肠杆菌体内的T2噬菌体为实验材料,其头部和尾部的外壳由蛋白质构成，头部内含有DNA，分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA 和蛋白质进行研究，B正确。肺炎双球菌的体外转化实验中，将S 型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，分别与R型细菌混合培养，直接观察形成的菌落情况，实验设计相互对照；噬菌体侵染细菌的实验步骤为，分别用32P标记T2噬菌体的DNA,用35S标记 T2噬菌体的蛋白质→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，两组互为对照实验，C正确。两实验的结果都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
2答案及解析： 答案：C
解析：本题主要考查病毒的相关知识及T2噬菌体侵染细菌的过程。T2噬菌体专一性地侵染大肠杆菌，而不能侵染肺炎双球菌，A错误；T2噬菌体营寄生生活，在宿主活细胞中进行遗传物质DNA的复制，合成mRNA和蛋白质，以实现增殖，B错误；用含有32P的培养基培养大肠杆菌，大肠杆菌被32P标记，T2噬菌体寄生在被标记的大肠杆菌中，利用宿主的32P合成噬菌体的核酸，C正确；人体免疫缺陷病毒，即HIV，其核酸为RNA，增殖时发生逆转录过程，T2噬菌体的核酸DNA，D 错误。
3答案及解析： 答案：B
解析：抗-S型细菌既有荚膜又具有抗青霉素的能力，说明该细菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因，A项正确；非抗-R型细菌和抗-S型细菌的遗传物质 都是DNA, B项错误；某些非抗-R型细菌被转化为抗-S型 细菌并能稳定遗传，表明DNA不只在细胞
表面起化学作用， 形成荚膜，也起遗传作用，因而上述对艾弗里所得结论的怀 疑是错误的，C项正确；分析实验过程可知，某些非抗-R型 细菌被转化为抗-S型细菌并能稳定遗传，说明与荚膜形成 无关的性状一抗药性也会发生转化，D项正确。
4答案及解析： 答案：A
解析：因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质,A正确；噬菌体侵染细菌的实验和艾弗里的体外转化实验证明了 DNA是遗传物质，但不能说明“DNA是主要的遗传物质”，B、C错误;人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质，但并不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
5答案及解析： 答案：B
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。故选B。
6答案及解析： 答案：B
解析：DNA分子是一个独特的双螺旋结构，[②]脱氧核糖和[③]磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架，但是 DNA分子的碱基排列顺序才是使其具有较强的特异性的原 因，A项错误；正常情况下，该DNA分子中的嘌呤与嘧啶通过 氢键互补配对，所以数目相等，B项正确；图示只画出了 8个脱氧核苷酸，实际上，该DNA片段含有的脱氧核苷酸数远多 于8个，C项错误；DNA分子中G、C碱基对之间含有3个氢键， 氢键越多，热稳定性越高，该图只表示DNA的片段，由图示不 能确定该DNA分子中G、C碱基对的比例较髙，D项错误。
7答案及解析： 答案：C
解析：DNA的基本单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖构成,DNA分子 中腺嘌呤只能和胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤只能和胞嘧啶配对，且嘌呤数等于嘧啶数，因此，模型中最多含有腺嘌吟脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸各120个，鸟嘌呤脱氧核苷酸和胞嘧啶脱緘核苷酸各120个,最多含有脱氧核苷酸480个，A正确、C错误。DNA双螺旋结构的支架是交转排列的磷酸和脱氧核糖，B正确.一个A—T 碱基对有2个氢键，一个G—C碱基有3个氢键，模型中碱基对之间的氢键总数最多为120 ×2 + 120×3 =600(个），D正确。
8答案及解析： 答案：C
解析：真核生物是由真核细胞组成的，遗传物质是DNA，主要存在于细胞核中，①正确；原核生物由原核细胞组成，遗传物质是DNA，主要位于拟核中，②错误；细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA，③正确，④错误；甲型HIN1流感病毒没有细胞结构，遗传物质是RNA，⑤错误。故C项符合题意。
9答案及解析： 答案：B
解析：沃森和克里克首次发现的是DNA的双螺旋结构， ①错误；由图中实线可知，该结构由一条脱氧核苷酸链形成，② 正确；DNA解旋酶能打开碱基对之间的氢键，因此用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键，③正确；DNA双螺旋中(A+G)/ (T+C )的值始终等于1，而该结构中（A+G )/ ( T+C )的值不一 定等于1，因此该结构中(A+G )/ (T+C )的值与DNA双螺旋中的该比值不一定相等，④错误。
10答案及解析： 答案：D
解析：若要分析DNA的复制方式是半保留复制还是令保留复制，需要区分亲代与子代的DNA，将提取到的DNA进行密度梯度离心，记录离心后试管中DNA的位罝，从而进行判断， A叙述正确;根据实验结果中不同条带的数虽和位置可对子代与子代DNA作出区分，B叙述正确;若DNA的复制方式是半保留复制，则子一代DNA分子各保留母链的一条链，离心后位于中带，如果离心后不位于中带，则不是半保留复制，C 叙述正确;在子N代中，因为是半保留复制，2个DNA分子各含有一条母链，位于中带，其余都位于轻带，密度带的位置不 变，仅数量发生变化，条带位置无变化，D叙述错误。
11答案及解析： 答案：B
解析：32P标记的是T2噬菌体中DNA分子的磷酸基团，位于 DNA分子外侧，A错误;具有相同形状和直径的A—T、G—C碱基对组成具有稳定直径的DNA分子，B正确；DNA转录时产 生的mRNA小于DNA分子的长度，C错误；长度为17个碱基 对的DNA分子，完全随机排列，应有417种排列方式，D错误。
12答案及解析： 答案：D
解析：由于减数过程中只进行一次DNA的复制,且DNA是半保留复制,所以合成的子代DNA中母链是15N,子链是14N,形成的四个精子中,含15N和含14N的精子所占比例都是100%。
13答案及解析： 答案：A 解析：
14答案及解析： 答案：A 解析：
15答案及解析： 答案：B
解析：基因是有遗传效应的DNA片段，但1个DNA分子上. 可以分布多个基因，A错误。摩尔根等以分离定律为基础通过实验证明基因位于染色体上，B正确。具核生物细胞核和细胞质中的基因均具有双螺旋结构，C错误。基因可以控制性状，但基因和性状的关系并不都是简单的线性关系，可能是一对一、一对多或多对 一，D错误。
16答案及解析：
答案：1.将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用
2.磷酸; 脱氧核糖; 胞嘧啶脱氧核苷酸; 3.DNA分子独特的双螺旋结构，为其复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对可以保证复制能够准确进行; 解旋; ⑨ 4.4200; 6
解析：1.他们的实验同的核心设计思路是将DNA和 蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。2.DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧， 构成基本骨架；④是由[①]磷酸、[②]脱氧核糖和[③]胞 嘧啶构成的，为胞嘧啶脱氧核苷酸。3.DNA能够准确复制 的原因是DNA分子独特的双螺旋结构，为其复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能够准确进行。图 乙表示DNA复制过程，所示的酶能够使DNA分子中碱基 对之间的氢键断裂，把两条螺旋的双链解开，因此该酶为 解旋酶，作用于图甲中的⑨所示的氢键。4.依题意可知， 该DNA分子中A+T+G+C=2 000个，其中A=400个。根据 碱基互补配对原则可知，在该DNA分子中，A=T=400个， C=G=600个。将该DNA分子放在含15N的培养基中复制3次， 生23=8个子代DNA分子.需要游离的胞嘧啶脱氧核苷 酸数=(23-l)×600=4 200个。根据DNA为半保留复制可 知，在这8个子代DNA分子中，有2个DNA分子的1条链 含15N、另1条链不含15N，其余的6个DNA分子的2条链都 含15N，因此复制完成后只含l5N的DNA分子有6个。
17答案及解析：
答案：1.复制是双向进行的; 2.从多个起始点同时进行复制; 3.边解旋边复制; 4.DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板；DNA分子的碱基互补配对能力保证了DNA分子复制准确无误地完成 5.2 解析：
