第三章-基因的本质(分层作业)-(解析版)

第三章基因的本质1．下列对遗传物质探究过程的分析，错误的是（

）A．细菌和病毒作为实验材料具有个体小，结构简单和繁殖快等特点B．在控制自变量方面，艾弗里利用了添加某种酶，破坏或去除某种物质的“加法原理”C．赫尔希和蔡斯实验利用的主要技术手段有噬菌体培养技术、同位素标记技术等D．科学成果的取得必须有技术手段的保证，科学与技术相互支持、相互促进【答案】B【解析】艾弗里和赫尔希等人的实验以细菌或病毒作为实验的材料，选用这类生物作为实验材料的优点有：个体很小，结构简单，繁殖快，A正确；在控制变量方面，艾弗里利用了添加某种酶，破坏或去除某种物质利用的是“减法原理”，B错误；赫尔希和蔡斯实验中采用了放射性同位素标记技术（分别用35S或32P标记噬菌体）和噬菌体培养技术（噬菌体侵染大肠杆菌），C正确；科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的，D正确。2．随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注。一些厂家在核酸保健品的广告中用到类似的宣传语：一切疾病都与基因受损有关；基因是核酸片段；补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力。下列关于核酸的叙述正确的是（）A．核酸均可携带遗传信息，但只有DNA是生物的遗传物质B．RNA在真核细胞中广泛分布在各种具膜细胞器以及细胞质基质中C．DNA是主要的遗传物质，可通过噬菌体侵染细菌的实验来证明D．RNA病毒侵染宿主细胞时除遗传物质外，往往还有其他物质也随之进入细胞【答案】D【解析】核酸均可携带遗传信息，其中DNA是绝大多数生物的遗传物质，RNA是少数病毒的遗传物质，A错误；具膜细胞器中只有线粒体和叶绿体含有RNA，B错误；噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质，并没有证明DNA是主要的遗传物质，C错误；RNA病毒侵染宿主细胞时除遗传物质外，往往还有其他物质也随之进入细胞，如HIV侵染宿主细胞时整个病毒都进入宿主细胞，D正确。3．某生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，下列有关分析不正确的是（）A．理论上，b中不应具有放射性B．b中放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关C．上述实验过程不能证明DNA是遗传物质D．若用15N替换35S标记噬菌体来完成该实验，其实验结果与本题实验一样【答案】D【解析】35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质不是遗传物质，所以离心后，理论上b中不应具有放射性，A正确；②过程中搅拌的目的是将蛋白质外壳和细菌分开，若该过程搅拌不充分，则会导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，并随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中含较高的放射性，若搅拌充分，则沉淀物中的放射性较低，B正确；上述实验过程不能证明DNA是遗传物质，要增加一组实验，用32P标记噬菌体的DNA，与上述实验相互对照，才能证明DNA是遗传物质，C正确；由于蛋白质和DNA均含有N元素，若用15N替换35S标记噬菌体来完成该实验，会导致上清液和沉淀物都有放射性，D错误。4．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者引起的病斑不同，如甲图。将TMV的遗传物质和蛋白质分离，并分别单独感染健康烟叶，结果如乙图。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”，然后感染健康烟叶，如丙图。依据实验，下列推论合理的是（）A．甲图实验结果说明病毒的蛋白质外壳能感染烟叶B．乙图实验结果说明TMV的蛋白质外壳能感染烟叶C．丙图实验结果是烟叶被感染，并且出现b病斑D．杂种病毒产生的子代具有TMV的蛋白质外壳【答案】C【解析】甲图实验结果不能说明病毒的蛋白质外壳能感染烟叶，A错误；乙图过程中用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，烟叶没有出现病斑，说明TMV的蛋白质外壳不能感染烟叶，B错误；丙图表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的遗传物质组合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果是烟叶被感染，出现b病斑，C正确；杂种病毒中含有HRV的遗传物质，故其产生的子代为HRV，D错误。5．下列关于生物的遗传物质的叙述，错误的是（

）A．豌豆细胞内既有DNA，又有RNA，DNA是豌豆的遗传物质B．真核细胞与原核细胞的遗传物质均是DNAC．T2噬菌体的遗传物质是DNA，烟草花叶病毒的遗传物质是RNAD．酵母菌的核酸经水解后产生核苷酸的种类最多是5种【答案】D【解析】豌豆细胞内同时含有DNA和RNA，只有DNA是豌豆的遗传物质，A正确；真核细胞和原核细胞都同时含有DNA和RNA，遗传物质均为DNA，B正确；T2噬菌体的遗传物质是DNA，烟草花叶病毒不含有DNA，其遗传物质是RNA，C正确；酵母菌的核酸为DNA和RNA，DNA经水解后产生的脱氧核苷酸有4种，RNA经水解产生4中核糖核苷酸，共8种核苷酸，D错误。6．不同生物所含的核酸种类有所不同，例如新冠肺炎病毒的核酸为RNA，T2噬菌体的核酸为DNA，大肠杆菌、酵母菌和烟草都含有DNA和RNA。下列有关叙述正确的是（

）A．有细胞结构的生物，其遗传物质是DNA和RNAB．新冠肺炎病毒和T2噬菌体含有的核酸就是其遗传物质C．大肠杆菌、酵母菌和烟草的遗传物质主要是DNAD．真核生物的遗传物质都是DNA，原核生物的遗传物质都是RNA【答案】B【解析】有细胞结构的生物，含有DNA和RNA，其遗传物质是DNA，RNA不作为遗传物质，A错误；新冠肺炎病毒的核酸为RNA，T2噬菌体的核酸为DNA，都只有核酸中的一种，遗传物质是其所含的核酸，B正确；大肠杆菌、酵母菌和烟草都含有DNA和RNA，遗传物质就是DNA，不能说主要是DNA，C错误；真核生物和原核生物均为细胞生物，其遗传物质都是DNA，D错误。7．某学习小组在DNA双螺旋结构模型构建活动中，尝试利用如下表所示材料构建一个链状含脱氧核苷酸数最多的DNA双螺旋结构模型。碱基对之间的氢键都用订书针（足够多）代替，一个订书针代表一个氢键。下列叙述不正确的是（

）600个520个A150个G120个T130个C140个A．用以上材料能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型B．DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息C．在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中，一共需要用到620个订书针D．用以上材料构建的DNA分子模型可以有种碱基排列方式【答案】D【解析】根据碱基互补配对原则，用以上材料只能形成130个A-T碱基对，120个C-G碱基对，即共需要500个碱基，则需要500个脱氧核糖和500个磷酸基团，故用以上材料能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型，A正确；DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息或DNA分子中碱基对的排列顺序代表着遗传信息，B正确；用以上材料能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型，在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中，一共需要用到订书针的数目为130×2+120×3=620个，C正确；由于250个碱基对中A-T碱基对130个、C-G碱基对120个，需要在此基础上进行碱基对排列组合，而非每个碱基对都是任意的，因此碱基排列方式少于4250种，D错误。8．若（A+T）/（G+C）的值为a，（A+C）/（T+G）的值为b，下列说法错误的是（

）A．若DNA分子的一条链中a为2，则其互补链中a也为2B．若DNA分子的一条链中b为2，则其互补链中b也为2C．若DNA分子中b为1，则（A+G）/（T+C）的值也为1D．一般来说，不同的DNA分子中a的值可能是不相同的【答案】B【解析】因为两条链上的碱基互补，所以两条链的A+T相等，G+C相等，所以两条链的a相等，A正确；一条链的A+C等于另一条链的T+G，所以两条链的b互为倒数，B错误；双链DNA分子中，（A+C）/（T+G）的值与（A+G）/（T+C）的值相等，均为1，C正确；DNA分子具有特异性，一般来说，不同的DNA分子具有不同的碱基比例和排列顺序，a的值可能是不相同的，D正确。9．下列关于SARS病毒、乳酸菌、酵母菌和家兔体内核酸中的五碳糖、碱基、核苷酸的叙述，错误的是（）A．乳酸菌细胞中的核酸有2种，碱基和核苷酸各有8种B．SARS病毒的遗传物质中的五碳糖只有1种，碱基和核苷酸各有4种C．酵母菌的遗传物质是DNA，其遗传物质中的碱基和核苷酸各有4种D．家兔神经细胞中的核酸及五碳糖都有2种，其细胞核和细胞质中都有核酸分布【答案】A【解析】乳酸菌属于原核生物，其细胞中的核酸有2种，碱基（A、T、U、C、G）有5种，核苷酸有8种（4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸），A错误；SARS病毒的遗传物质是RNA，其五碳糖只有1种（核糖），碱基（（A、U、C、G））和核苷酸（4种核糖核苷酸）各有4种，B正确；酵母菌属于真核生物，其遗传物质是DNA，DNA中的碱基（A、T、C、G）和核苷酸（4种脱氧核苷酸）各有4种，C正确；家兔神经细胞中含有DNA和RNA，所以核酸及五碳糖都有2种，其细胞核和细胞质中都有核酸分布，D正确。10．将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌（拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶）放在含有32P胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到下图I、II两种类型的DNA（虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链）。下列有关该实验的结果预测与分析，不正确的是（

）A．DNA第二次复制产生的子代DNA有I、II两种类型，比例为1：1B．DNA复制后分配到两个子细胞时，其上的基因的遗传不遵循基因分离定律C．复制n次需要胞嘧啶的数目是（2n-1）[（m-2a）/2]D．复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为条【答案】D【解析】DNA第二次复制产生的子代DNA共4个，有I、Ⅱ两种类型，比例为1：1，A正确；大肠杆菌属于原核生物，不能进行减数分裂，细胞内的基因不遵循基因分离定律，B正确；拟核DNA中共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，则A=T=a，G=C=（m-2a）/2，复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n−1)[（m-2a）/2]，C正确；复制n次可以合成DNA分子2n，共有2n+1条链，只有两条母链不含放射性，所以形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n+1-2条，D错误。11．复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构，就称为复制叉。图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡，图2为DNA复制时，形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a-h代表相应位置。下列相关叙述不正确的是（

）A．根据子链的延伸方向，可以判断图2中a处是模板链的3'端B．某DNA复制时形成了n个复制泡，则该DNA上应有2n个复制叉C．图1过程发生在分裂间期，以脱氧核苷酸为原料D．图1显示真核生物有多个复制原点，可缩短复制所需的时间【答案】A【解析】子链的延伸方向是从5′端向3′端延伸，且与模板链的关系是反向平行关系，因此，根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的5′端，A错误；一个复制泡有两个复制叉（复制泡的两端各一个），则若某DNA复制时形成n个复制泡，则应有2n个复制叉，B正确；DNA复制发生在分裂的间期，复制的产物为DNA，则复制过程利用的原料为脱氧核苷酸，C正确；图1为真核细胞核DNA复制，其中一个DNA分子有多个复制点，可加快复制速率，D正确。12．T2噬菌体的核酸由m个碱基对组成，其中腺嘌呤有n个，现用一个DNA双链被32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。下列叙述错误的是（）A．该噬菌体增殖3代需要消耗含有碱基C的脱氧核苷酸数目为7（m-n）B．该噬菌体DNA分子的一条链上碱基（C+G）的数目为（m-n）C．T2噬菌体DNA分子复制所需的原料来自大肠杆菌D．该噬菌体增殖n代，具有放射性的噬菌体占1/2n【答案】D【解析】由题意可知，该噬菌体的核酸中碱基C的数目为（m-n）个，该噬菌体增殖3代共产生了8个噬菌体，则消耗碱基C的数目为7（m-n）个，A正确；根据碱基互补配对原则，该噬菌体的DNA分子的一条链上碱基（C+G）的数目即为DNA分子中的C或G的总数，故该噬菌体的DNA分子的一条链上碱基（C+G）的数目为（m-n）个，B正确；T2噬菌体DNA分子复制时模板为噬菌体自身遗传物质，所需的原料为脱氧核苷酸由宿主细胞大肠杆菌提供，C正确；D、该噬菌体增殖n代，能检测到具有放射性的噬菌体为2个，占DNA分子总数2n的比例为1/2n−1，D错误。13．已知某个完整DNA分子中共有个碱基对，其中A占全部碱基的30%，图为该DNA分子的结构模式图（部分片段）。下列说法不正确的是（

）A．该DNA分子中脱氧核糖总数与四种碱基的总和相等B．④⑤⑥不能组成DNA分子的基本单位C．碱基①和碱基②之间通过“-磷酸-脱氧核糖-磷酸-”相连接D．该DNA分子在第三次复制时需要消耗胞嘧啶的数量为个【答案】C【解析】DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，而一分子脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成，所以该DNA分子中脱氧核糖总数与四种碱基的总和相等，A正确；由图可知，④⑤⑦组成一个脱氧核糖核苷酸，⑥则是相邻脱氧核糖核苷酸的磷酸基团，即④⑤⑥不能组成DNA分子的基本单位，B正确；由图可以看出，碱基①和碱基②之间通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”相连接，C错误；该DNA分子在第三次复制时，DNA只复制了一次，由4个DNA变为8个DNA，相当于需要合成4个新的DNA，而每个DNA中（A+C）占全部碱基的50%，而A占全部碱基的30%，所以胞嘧啶（C）占全部碱基的20%，故需要消耗胞嘧啶的数量为6×106×2×20%×4=9.6×106，D正确。14．如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解，下列说法错误的是（）A．图中轻带表示14N-14N的DNA分子B．本实验证明DNA的复制方式为半保留复制C．细菌繁殖三代后取样、提取DNA，离心后离心管中出现三个条带D．若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果都是得到两个条带【答案】C【解析】由于15N与14N的分子量不同，形成的DNA的相对质量不同，因此图中轻带表示14N/14N（分子量最小）的DNA分子，A正确；如果DNA的复制方式半保留复制，则当在第二代时，有一半DNA分子一条链是15N，一条链是14N，另一半DNA分子两条链全是14N，则离心时会出现一半中带和一半的轻带，因此本实验证明DNA的复制方式为半保留复制，B正确；由于DNA分子是半保留复制，则不管复制多少代（大于或等于2），离心后离心管中都只出现轻带和中带两个条带，C错误；若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果都是得到两个条带，即15N的单链一个条带，14N的单链一个条带，D正确。15．在遗传学的发展历程中，下列科学方法或技术与相关研究不相符的是（

）项目相关研究科学方法或技术A基因与染色体的关系假说-演绎法BT2噬菌体的遗传物质归纳法CDNA的双螺旋结构建构模型DDNA的半保留复制同位素标记法A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】摩尔根利用假说-演绎法研究基因与染色体的关系，A正确；科学家利用放射性同位素标记法（分别用32P或35S标记的噬菌体侵染细菌）研究T2噬菌体的遗传物质，B错误；沃森、克里克利用物理模型研究DNA的双螺旋结构，C正确；科学家利用同位素标记法（标记15N）研究DNA的半保留复制，D正确。16．新冠病毒是一种带有包膜的RNA病毒，其侵染与释放的过程如下图所示，虚线为省略的增殖过程，相关叙述正确的是（

）A．新冠病毒的基因是有遗传效应的DNA片段B．新冠病毒的增殖过程需要逆转录酶的作用C．新冠病毒的S蛋白与其侵染宿主细胞无关D．在宿主细胞的核糖体上合成新冠病毒蛋白质【答案】D【解析】新冠病毒是一种带有包膜的RNA病毒，所以它的遗传物质是RNA，新冠病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，A错误；具有逆转录功能的RNA病毒（如艾滋病病毒）的增殖才需要逆转录酶的作用，新冠病毒是具有RNA复制功能的RNA病毒，即它是一种正链RNA病毒，侵染宿主细胞后，会发生的过程（“RNA”表示负链RNA，“+RNA”表示正链RNA），再组装成子代病毒，新冠病毒的增殖过程不发生逆转录，不需要逆转录酶的作用，B错误；据图可知，新冠病毒在侵染过程中，其S蛋白可以和宿主细胞膜上的ACE2受体结合，从而感染宿主细胞，所以，新冠病毒的S蛋白与其侵染宿主细胞有关，C错误；新冠病毒没有细胞结构，也没有核糖体，需要在宿主细胞的核糖体上合成新冠病毒蛋白质，D正确。17．能发出绿色荧光的水母DNA上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。科学家通过转基因实验发现，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因小鼠在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。下列相关叙述错误的是（

）A．水母绿色荧光蛋白基因可以在小鼠细胞内复制B．绿色荧光蛋白基因在小鼠体内复制2次需要41360个脱氧核苷酸C．水母和小鼠的基因都是有遗传效应的DNA片段D．水母和小鼠的DNA中（A+C）/（G+T）的值相同【答案】B【解析】将能发出绿色荧光的水母DNA转入小鼠体内，转基因小鼠在紫外线的照射下也能像水母一样发光，说明水母绿色荧光蛋白基因可以在小鼠细胞内复制，A正确；绿色荧光蛋白基因含有5170个碱基对，在小鼠体内复制2次，需要（22-1）×5170×2=31020个脱氧核苷酸，B错误；基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位，因此，水母和小鼠的基因都是有遗传效应的DNA片段，C正确；在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+C=G+T，因此，水母和小鼠的DNA中（A+C）/（G+T）的值相同，D正确。18．研究人员发现，人类和小鼠的软骨细胞中富含“miR140”分子，这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较，不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列关于“miR140”分子的叙述，错误的是（

）A．“miR140”分子中一定含有C、H、O、N、P五种元素B．“miR140”分子中磷酸数=脱氧核糖数=碱基数C．“miR140”分子有一个游离的磷酸基团D．“miR140”分子不是人和小鼠的遗传物质【答案】B【解析】由题意可知，“miR140”分子本质是RNA，RNA一定含有C、H、O、N、P五种元素，A正确；由题意可知，“miR140”分子本质是一种单链RNA，因此“miR140”分子中磷酸数=核糖数=碱基数，且“miR140”分子有一个游离的磷酸基团，在5’端，B错误，C正确；“miR140”分子不是人和小鼠的遗传物质，人和小鼠的遗传物质是DNA，D正确。19．图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。有关叙述错误的是（

）A．图甲中，AB对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌的物质B．图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的C．图乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性D．图乙中，若用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性【答案】D【解析】小鼠产生抗体需要经过体液免疫过程，要一定的时间，所以甲图中AB时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体，导致R型细菌数目增多，A正确；由于是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内，所以甲图中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的，但之后产生的S型细菌有的是由转化形成的S型细菌增殖而来，B正确；乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，蛋白质不能进入细菌，所以新形成的子代噬菌体完全没有放射性，C正确；由于DNA分子的半保留复制，所以用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性，D错误。20．探究遗传物质的经典实验中，科学家们利用细菌、病毒等材料，进行了肺炎链球菌转化实验，以及噬菌体侵染细菌实验。下列相关叙述正确的是（

）A．艾弗里利用肺炎链球菌设计并进行转化实验，利用了加法原理控制无关变量B．在噬菌体侵染细菌的实验中，需用标记的噬菌体侵染未标记的细菌C．用RNA酶去除S型细菌提取物中的RNA并与R型菌混合培养，结果无R型菌出现D．噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离【答案】B【解析】艾弗里的肺炎链球菌转化实验每个实验组就利用了“减法原理”，A错误；在噬菌体侵染细菌的实验中，需用标记的噬菌体侵染未标记的细菌，根据离心后上清液和沉淀物的放射性推出DNA才是噬菌体的遗传物质，B正确；用RNA酶去除S型细菌提取物中的RNA并与R型菌混合培养，结果无S型菌出现，有R型菌出现，C错误；噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，D错误。21．如图1是赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的部分步骤。回答下列问题：(1)该实验所采用的方法是__________。图1中第一步标记的是噬菌体的__________（填“DNA”或“蛋白质”），方法是________________________________________。(2)若第二步的时间过长，会使上清液的放射性含量__________，原因是____________________。第三步的目的是______________________________。(3)图2是某同学用模型模拟的噬菌体侵染细菌的过程。正确的侵染顺序是a→__________→a（用字母和箭头表示）。如果在一组实验中同时标记图2中①②，能否证明DNA是遗传物质？理由是______________________________。【答案】(1)（放射性）同位素标记法DNA先用含放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌，再让未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌(2)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使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体与细菌分离(3)d→e→b→f→c不能，因为同时标记①和②会造成上清液和沉淀物中都有放射性，无法判断遗传物质的成分【解析】（1）噬菌体侵染实验采用同位素标记法来研究DNA和蛋白质的作用，该实验中放射性集中于沉淀物，可知是用32P标记噬菌体的DNA；由于噬菌体是病毒，只能在活细胞内增殖，所以标记的方法是先用含放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌，再让未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌。（2）若第二步保温时间过程，子代噬菌体会释放，经过搅拌离心后出现在上清液中，因此上清液放射性含量会升高；第三步是搅拌，搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体与细菌分离。（3）噬菌体侵染的过程为：d吸附→e注入→b合成→f组装→c释放；如果在一组实验中同时标记①DNA和②蛋白质，那么上清液和沉淀物都有放射性，无法区分二者哪个进入大肠杆菌，哪个没进入，无法判断哪个是遗传物质。22．图1为DNA分子的局部结构模式图，请分析回答:(1)DNA分子的基本骨架由_____________构成。图中⑤的中文名称是________________。(2)碱基对形成遵循的原则是_______________。由图可以看出，组成DNA的两条链的方向是___________的。假设某DNA片段含100个碱基对，其中A有40个，那么其他3种碱基G、C、T的数目依次是_____________________。(3)以下是某同学对DNA分子双螺旋结构的理解，错误的是_______。(填字母)A．DNA分子中，两条脱氧核苷酸长链之间通过氢键连接B．DNA分子中，碱基A和T的数量等于G和C的数量C．DNA分子中，G—C碱基对占比越高，DNA的稳定性相对越强D．DNA分子中的两条链反向平行螺旋起来，形成双螺旋结构(4)图2为“制作DNA双螺旋结构模型”时，某同学搭建的第一个脱氧核苷酸模型(图中①~③代表脱氧核苷酸模型间的连接部位)，那么第二个脱氧核苷酸模型与第一个之间的连接方式可描为_________________。这样，不断重复就能得到一条脱氧核苷酸长链。【答案】(1)脱氧核糖和磷酸基团交替连接腺嘌呤脱氧核苷酸/腺嘌呤脱氧核糖核苷酸(2)碱基互补配对原则(或A与T配对，G与C配对)反向平行60、60、40(3)B(4)第二个模型的①部位与第一个模型的②部位连接(或第二个模型的②部位与第一个模型的①部位连接)【解析】（1）DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成。DNA的组成单位为脱氧核糖核苷酸，由图中①含氮碱基（腺嘌呤）、③脱氧核糖、④磷酸共同构成，根据碱基互补配对，②是腺嘌呤，则⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸。（2）图中⑥代表碱基对，碱基对形成时遵循A与T配对，G与C配对的原则。假设某DNA片段含100个碱基对，其中A有40个，由于A=T，所以T=40，由于G=C，所以G=C=(100×2−2×40)/2=60。（3）A、DNA分子中，两条脱氧核苷酸长链之间通过氢键连接，A正确；B、DNA分子中，由于碱基之间遵循碱基互补配对，所以A=T，G=C，但A和T的数量不一定等于G和C的数量，B错误；C、DNA分子中，由于A-T之间为两个氢键，G-C之间为三个氢键，所以G-C碱基对占比越高，DNA的稳定性越强，C正确；D、DNA分子中的两条链反向平行螺旋起来，形成双螺旋结构，D正确。故选B。（4）DNA分子的一条链上相邻脱氧核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接在一起，即图中第二个模型的①部位与第一个模型的②部位连接（或第二个模型的②部位与第一个模型的①部位连接）。23．DNA的复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况有全保留复制、半保留复制、分散复制。(1)根据下图中的示例对三种复制作出可能的假设：全保留复制、半保留复制、分散复制，如图：科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。实验一：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100°C条件下进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示。实验二：研究人员将含15N的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA（F1DNA），将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。①热变性处理破坏了DNA分子的_________，使得DNA双链分开，故图a中出现两个峰。②图b中出现两个峰，该结果可排除DNA的__________________复制。③本实验双链的F1DNA密度梯度离心结果若只有有一个条带，则可排除__________________复制。④图b与图a中两个峰的位置相同，本研究_________（填“能”或“不能”）证明DNA分子的复制是半保留复制。(2)某研究人员绘制了DNA复制模型，（如图1），DNA两条链的方向_________（填“相同”或“相反”）。DNA复制时，催化脱氧核苷酸加到DNA子链上的酶是_________，该酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端延伸，依据该酶催化DNA子链延伸的方向推断，图1中的DNA复制模型_________（填“是”或“不是”）完全正确。(3)为探索DNA复制的具体过程，科学家做了如下实验。让T4噬菌体在20°C时侵染大肠杆菌70min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子全部变性后，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小（分子越小离试管口距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2所示。①研究表明，富含G—C碱基对的DNA分子加热变性时需要的温度较高，推测其原因是_________。②图2中，与60秒结果相比，120秒结果中短链片段的量_________（填“减少”“增多”或“不变”），原因是_________。③若抑制DNA连接酶（将两段DNA片段拼接起来的酶）的功能，再重复上述实验，可能的实验结果是____________________。④请根据以上信息，补充下图，表示可能的DNA复制过程_________。【答案】(1)氢键分散全保留不能(2)相反DNA聚合酶不是(3)DNA分子中碱基对G/C的比例高，氢键相对较多，分子结构更加稳定减少短链片段连接成长链片段随着时间推移，与离心管顶部距离较近的位置的放射性一直较强（或短片段DNA的数量一直较多）（画出任意一个即可）【解析】（1）①热变性处理破坏了DNA分子中的氢键，使DNA分子的双螺旋打开，故图a中出现两个峰。②无论是DNA全保留复制还是半保留复制，经热变性后都能得到图b的实验结果，该结果可排除DNA的分散复制。③全保留复制双链的F1DNA密度梯，离心结果会出现2条带。本实验双链的F1DNA密度梯度离心结果若只有有一个条带，则可排除半保留复制。④图b与图a中两个峰的位置相同，本研究不能证明DNA分子的复制是半保留复制，也可能为全保留复制。（2）分析图1可知，DNA的两条模板链的方向相反。DNA的半保留复制过程是边解旋边复制。DNA复制时，DNA聚合酶可催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上，因该酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端延伸，据图分析可知，子链有一条延伸方向是3′→5′，故图1中的DNA复制模型不完全正确。（3）①由于DNA分子中碱基对G/C的比例高，氢键相对较多，分子结构更加稳定，因此，富含G—C碱基对的DNA分子加热变性时需要的温度较高。②图2中，与60秒结果相比，120秒结果中短链片段的量减少，原因是短链片段连接成长链片段。③DNA连接酶能连接不同的DNA片段，故若抑制DNA连接酶的功能，再重复以上实验