专题09-人类探究遗传物质的历程、DNA分子的结构和复制(解析版)

专题09人类探究遗传物质的历程、DNA分子的结构和复制1．证明DNA是遗传物质的两大实验的实验思路设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开来，单独地、直接地观察它们各自的作用。2．关于遗传物质的三个问题(1)真核生物和原核生物的遗传物质一定是DNA。(2)病毒的遗传物质是DNA或RNA。(3)绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。3．DNA的“五、四、三、二、一”“五”：五种元素：C、H、O、N、P；“四”：四种碱基对应四种脱氧核苷酸；“三”：三种物质：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；“二”：两条脱氧核苷酸长链(碱基对有A与T、G与C两种配对方式)；“一”：一种空间结构——规则的双螺旋结构。1．下列关于生物细胞中遗传物质的叙述，正确的是（）A．新冠病毒的遗传物质是其表面的蛋白质B．真核细胞的遗传物质是DNA，原核细胞的遗传物质是RNAC．绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质D．哺乳动物细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA【答案】C【分析】真核细胞、原核细胞等有细胞结构的生物的遗传物质是DNA。无细胞结构的生物的遗传物质：DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒遗传物质是RNA。【详解】A、新冠病毒的遗传物质是蛋白质外壳里面包裹的RNA，A错误；B、有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，B错误；C、绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA，例如RNA病毒。所以DNA是主要的遗传物质，C正确；D、哺乳动物细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质也是DNA，例如线粒体内的DNA，D错误。故选C。2．下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述中，不正确的是（）A．模型构建法：DNA双螺旋结构的发现B．对比实验法：探究酵母菌细胞的呼吸方式C．差速离心法：细胞中各种细胞器的分离和叶绿体中色素的分离D．放射性同位素标记法：研究光合作用的暗反应过程和噬菌体侵染细菌的实验【答案】C【分析】1、分离细胞器的方法是差速离心法，叶绿体色素的分离原理是根据色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同。2、放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。【详解】A、沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构，采用了物理模型，A正确；B、探究酵母菌细胞的呼吸方式采用有氧呼吸和无氧呼吸做对比，B正确；C、叶绿体中色素的分离用的是纸层析法，C错误；D、研究光合作用的暗反应过程采用14C做标记，噬菌体侵染细菌的实验采用35S和32P做标记，D正确。故选C。3．下列有关DNA分子的结构的叙述，错误的是（）A．在DNA单链中，每个磷酸都与两个脱氧核糖相连B．DNA的基本骨架是由排列在外侧的磷酸与脱氧核糖构成的C．DNA双链之间的G、C碱基对越多、DNA的结构越稳定D．DNA的多样性与碱基对排列顺序有关【答案】A【分析】DNA的双螺旋结构：

①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。

②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。

③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A、一条链中，游离的磷酸只与一个脱氧核糖相连，其余的磷酸都与两个脱氧核糖相连，A错误；B、磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架，B正确；C、碱基A与T之间有2个氢键，碱基G与C之间有3个氢键，可见双链之间的G与C碱基对越多，DNA的结构越稳定，C正确；D、DNA的多样性与碱基排列顺序有关，D正确。故选A。4．下列关于肺炎链球菌转化实验的说法，正确的是（）A．格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明了DNA是遗传物质B．艾弗里实验中S型菌的DNA+R型菌一起培养，培养基上生存的细菌只有S型菌C．肺炎链球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质，蛋白质不是遗传物质D．已加热杀死的S型菌种，蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性【答案】D【分析】1、格里菲思体内转化实验：证明S型菌中存在“某种转化因子”，能将R型菌转化为S型菌。2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）：（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人。（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能。（4）实验过程：①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，其后代有R型细菌和S型细菌；②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养，其后代都为R型细菌，没有发生转化现象；③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养，培养一段时间以后，只有R型菌。（5）结论：加热杀死的S型细菌体内的DNA，促使R型细菌转化为S型细菌。【详解】A、格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质，A错误；B、艾弗里的体外转化实验过程中：在R型细菌培养基中加入S型细菌的DNA后，培养一段时间，由于S型菌DNA能够将部分R型菌转化为S型菌，因此添加S型菌DNA的培养基中，既含有R型菌，也有S型菌，B错误；C、肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，C错误；D、根据以上分析可知，已加热杀死的S型细菌中，蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性，D正确。故选D。5．下列对遗传规律及遗传物质本质的探索的理解，错误的是（）A．非等位基因之间自由组合，它们之间不存在相互作用B．孟德尔提出了遗传因子的概念但未证实其化学本质C．孟德尔巧妙设计的测交方法可用于检测F1的基因型、验证遗传规律D．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力【答案】A【分析】1、孟德尔采用豌豆为实验材料，进行杂交实验发现了分离定律和自由组合定律，但是由于受当时科学发展条件的限制，提出给出了遗传因子的概念，没有对遗传因子的本质进行解释。2、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详解】A、非等位基因之间自由组合，也可能存在相互作用，如出现9：6：1、15：1等比例时，A错误；B、孟德尔通过豌豆杂交实验，提出遗传因子的概念，但没有对遗传因子的本质做出解释，B正确；C、孟德尔用测交实验检测子一代的基因型及产生配子的类型，对遗传规律进行验证，C正确；D、噬菌体的P存在于DNA中，S存在于蛋白质外壳中，标记S就是标记蛋白质外壳，标记P就是标记DNA，能将蛋白质和DNA彻底分开，肺炎双球菌的体外转化实验对蛋白质和DNA的分离不是绝对彻底，因此与噬菌体侵染细菌实验相比，说服力较弱，D正确。故选A。6．T2噬菌体蛋白质外壳的合成场所是（）A．细菌的核糖体 B．噬菌体的核糖体C．噬菌体的基质 D．细菌的拟核【答案】A【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验：①研究者：1952年，赫尔希和蔡斯。②实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等。③实验方法：放射性同位素标记法。④实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。⑤实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。⑥实验结论：DNA是遗传物质。【详解】由于T2噬菌体属于病毒，没有细胞结构，没有核糖体和基质，在侵染细菌的过程，只有DNA分子进入细菌体内，所以指导蛋白质合成的DNA（模板）来自T2噬菌体，而核糖体、酶和氨基酸原料都来自细菌，因此T2噬菌体蛋白质外壳的合成场所是细菌的核糖体中。故选A。7．如图为DNA分子部分结构示意图，以下对其相关叙述错误的是（）A．DNA分子的多样性与其中碱基对的排列序列有关B．④是一个胞嘧啶脱氧核苷酸C．⑤表示的化学键是氢键，可被解旋酶催化断开D．复制时⑦由DNA聚合酶催化形成【答案】B【分析】1.DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成；外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A－T；C－G）通过氢键连接。2.图中A链表示脱氧核苷酸链的一段，①表示磷酸，②表示脱氧核糖，③表示胞嘧啶，⑤表示氢键，⑥⑦表示磷酸二脂键。【详解】A、DNA分子中碱基对排列顺序的多样性构成了DNA分子的多样性，A正确；B、④的磷酸和脱氧核糖、胞嘧啶不属于同一个脱氧核苷酸，B错误；C、图中⑤表示氢键，DNA复制时其可以被解旋酶断开，C正确；D、⑦是磷酸二酯键，DNA复制时由DNA聚合酶催化形成，D正确。故选B。8．一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述不正确的是（）A．最初认为遗传物质是蛋白质，是推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息B．在肺炎双球菌转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组C．噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA完全分开观察D．在32P标记噬菌体侵染细菌实验中离心后只有沉淀物中才能测到放射性同位素32P【答案】D【分析】人们对遗传物质的探索历程中有两个著名的实验：肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验。熟练掌握两个实验是解题关键。【详解】A、20世纪中叶，科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成，而蛋白质的结构又具有多样性，因此人们最初认为遗传物质是蛋白质，A正确；B、在艾弗里肺炎双球菌转化实验中，R型菌转化为S型细菌，细菌转化的实质是发生了基因重组，B正确；C、由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此噬菌体侵染细菌实验更有说服力，C正确；D、噬菌体侵染细菌实验中，放射性同位素32P主要存在于离心后的沉淀物中，少量存在于上清液中，D错误。故选D。9．下列关于颤蓝细菌和小球藻的说法，错误的是（）A．小球藻和颤蓝细菌都含有核糖体这种细胞结构B．颤蓝细菌和小球藻有相似的细胞膜C．小球藻可进行光合作用，而颤蓝细菌不可以D．颤蓝细菌和小球藻都以DNA为遗传物质【答案】C【分析】小球藻是真核生物，含有核糖体、线粒体、叶绿体等多种细胞器，颤蓝细菌是原核生物，只含有核糖体一种细胞器，它们都具有细胞结构，由细胞膜、细胞质和细胞核构成，其中颤蓝细菌的细胞核无核膜包被，又称拟核，它们的遗传物质都是DNA；颤蓝细菌细胞膜折叠，附有光合色素，可以进行光合作用，称为光合膜。【详解】A、小球藻和颤蓝细菌都具有细胞结构，均含有核糖体这种细胞器，A正确；B、细胞由细胞膜、细胞质和细胞核构成，颤蓝细菌和小球藻都具有细胞结构，均含有细胞膜，B正确；C、小球藻是真核藻类，有叶绿体，可进行光合作用，颤蓝细菌是原核藻类，其细胞膜折叠，附有光合色素，也可以进行光合作用，C错误；D、小球藻和颤蓝细菌都具有细胞结构，具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，D正确。故选C。10．用32P或15N标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过保温适宜时间后，再进行搅拌、离心，再检测标记元素分布情况。下列叙述错误的是（）A．32P标记组，沉淀物中放射性明显高于悬浮液B．15N标记组，沉淀物和悬浮液中15N均较高C．32P标记组，32P只存在于部分子代噬菌体的DNA中D．15N标记组，15N存在于子代噬菌体的DNA和蛋白质中【答案】D【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）；2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放；3、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。实验结论：DNA是遗传物质。【详解】A、32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，而蛋白质外壳留在外面，因此在离心后，含有32P标记的大肠杆菌沉在底部，而蛋白质外壳留在悬浮液中，因此沉淀物中放射性明显高于悬浮液，A正确；B、15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质，因此沉淀物和悬浮液中15N含量均较高，B正确；C、32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌，利用细菌未标记的原料来合成子代噬菌体的DNA，根据半保留复制特点可知，32P只存在于部分子代噬菌体的DNA中，C正确；D、15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质，因此15N不但存在于子代噬菌体的DNA和蛋白质中，也存在于悬浮液中，D错误。故选D。11．“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验，主要过程如下：①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是（）A．①需要分别利用含有35S和32P的培养基培养细菌再用上述细菌分别培养噬菌体B．②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败C．③的作用是加速细菌的解体使溶液分成沉淀物和上清液D．35S标记的噬菌体组侵染的结果是放射性主要集中在沉淀物中【答案】A【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验：①研究者：1952年，赫尔希和蔡斯。②实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等。③实验方法：放射性同位素标记法。④实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。⑤实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。⑥实验结论：DNA是遗传物质。【详解】A、由于噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生活，所以在标记噬菌体时，需要利用细菌；故①需要分别利用含有35S和32P的培养基培养细菌再用上述细菌分别培养噬菌体，A正确；B、②中少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中放射性升高，但不会导致实验失败，B错误；C、③搅拌和离心的作用是将蛋白质外壳与细菌分开并分层，C错误；D、若用35S标记，则上清液中的放射性强；若用32P标记，则沉淀物中的放射性强，D错误。故选A。12．如图是DNA的一个片段，下列相关叙述中错误的是（）

A．该DNA片段具有10个氢键B．⑦的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸C．如果⑧处于DNA的末端，则⑧端DNA双链中的左链是3'端D．图示为DNA的平面结构模式图【答案】C【分析】分析题图，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是脱氧核糖，⑥是磷酸基团，⑦是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑧是碱基对，⑨是氢键，⑩是一条脱氧核苷酸链。【详解】A、从图中可以看出，该DNA片段有两个G-C碱基对和两个A–T碱基对，每个G-C碱基对和A-T碱基对分别含有三个氢键和两个氢键，所以该DNA片段共含有10个氢键，A正确；B、⑦中的碱基是T，所以⑦的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B正确；C、含有磷酸基团的一端为5'端，所以如果⑧处于DNA的末端，则⑧端左链是5'端，C错误；D、该图中的两条脱氧核苷酸链没有螺旋化，所以为DNA的平面结构模式图，D正确。故选C。13．如图示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，下列各项正确的是（）

A．a和c的碱基序列互补B．b和c的碱基序列互补C．a链中（A+T）/（G+C）的比值与b链中同项比值不同D．a链中（A+G）/（T+C）的比值与d链中同项比值相同【答案】B【分析】根据题意和图示分析可以知道：图示表示DNA分子片段复制的情况，其中a和d表示模板链，b和c表示新合成的子链，其中b和c的碱基序列可以互补。母链a和子链b、母链d和子链c形成两个新的DNA分子，可见DNA复制方式为半保留复制。【详解】A、a和d的碱基序列互补，c与d的的碱基序列互补，因此a和c的碱基序列相同，A错误；B、b和a的碱基序列互补，a和c的碱基序列相同，因此b和c的碱基序列互补，B正确；C、a与b的碱基序列互补，根据碱基互补配对原则，a链中的A=b链中的T，a链中的T=b链中的A，a链中的G=b链中的C，a链中的C=b链中的G，故a链中的A+T=b链中的A+T，a链中的G+C=b链中的G+C，因此a链中（A+T）/（G+C）的比值与b中的比值相同，C错误；D、a与d的碱基序列互补，根据碱基互补配对原则，a链中的A=d链中的T，a链中的T=d链中的A，a链中的G=d链中的C，a链中的C=d链中的G，故a链中的A+G=d链中的T+C，a链中的T+C=d链中的A+G，则a链中（A+G）/（T+C）=d链中（T+C）/（A+G），所以a链中（A+G）/（T+C）的比值与d链中同项比值互为倒数，D错误。故选B。14．下列科学家、实验、实验材料和结论不正确的一组是（）A．格里菲斯—肺炎双球菌的体内转化实验—肺炎双球菌+小鼠—存在转化因子B．艾弗里—肺炎双球菌的体外转化实验—肺炎双球菌—转化因子是DNA，DNA是遗传物质C．赫尔希和蔡斯—噬菌体浸染细菌的实验—噬菌体+大肠杆菌—DNA才是真正的遗传物质D．格勒和施拉姆—烟草花叶病毒浸染烟草的实验—烟草花叶病毒+烟草—DNA也是的遗传物质【答案】D【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。2、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。【详解】A、格里菲斯将肺炎双球菌注入小鼠体内，进行了体内转化实验，得出结论，加热杀死的S型菌种可能存在转化因子将R型菌转化成S型，A正确；B、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了将R型转化成S型菌的是DNA，DNA是遗传物质，B正确；C、赫尔希和蔡斯利用噬菌体浸染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，C正确；D、烟草花叶病毒浸染烟草的实验证明了RNA也可以是遗传物质，D错误。故选D。15．在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共80个，其中16个C，24个G，12个A，28个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物64个，脱氧核糖塑料片和磷酸塑料片各80个，另有足够数量的代表氢键的连接物及脱氧核糖和碱基之间的连接物，则（）A．能搭建出80个脱氧核苷酸B．所搭建的DNA分子片段最长为16碱基对C．能搭建1600种不同的DNA分子模型D．能搭建28个碱基对的DNA分子片段【答案】B【分析】在双链DNA中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C，则A=T有12对，G=C有16对。设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1，共需（2n-1）×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有64个，则n=16.5，所以最多只能搭建出一个16个碱基对的DNA分子片段。【详解】A、每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖及一分子含氮碱基组成。每个核苷酸需要一个脱氧核糖和磷酸之间的连接物以及脱氧核糖和含氮碱基之间的连接物，脱氧核糖塑料片和磷酸塑料片各80个，含氮碱基的总数为16+24+12+28=80，但是本题中脱氧核糖和磷酸的连接物数较少（脱氧核糖和磷酸之间的连接物64个），大大制约了搭建的模型中脱氧核苷酸数。因此最多能搭建出64个脱氧核苷酸，A错误；B、由于一条DNA单链中相邻的两个核苷酸之间还需要一个脱氧核糖和磷酸之间的连接物，因此64个脱氧核糖和磷酸之间的连接物分配到每条链中最多是32个，则每条单链最多可连接16个核苷酸，即所搭建的DNA分子片段最长为16碱基对，B正确；C、由于A-T、G-C碱基对的数量都是具体的数值，因此能搭建的DNA分子模型小于416种，但不一定是1600种，C错误；D、根据分析可知，能搭建16个碱基对的DNA分子片段，D错误。故选B。16．下图为一段DNA空间结构和平面结构示意图，请据图回答：（1）从图一中可以看出DNA具有规则的________结构，从图二中可以看出DNA是由_______条平行且走向________（相反/相同）长链组成。在真核细胞中，DNA的主要载体是________。（2）图二中1代表的化学键为________。与图二中碱基2相配对的碱基是________（填中文名称）由3、4、5组成的结构称为________脱氧核苷酸。（3）若在一单链中，（A＋T）/（G＋C）＝n时，在另一互补链中上述比例为________，在整个DNA中上述比例为________。【答案】双螺旋两相反染色体/染色质氢键鸟嘌呤腺嘌呤nn【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，由氢键连接形成碱基对，两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。【详解】（1）图一中DNA分子是规则的双螺旋结构；真核细胞中，染色体的主要成分是DNA和蛋白质，故DNA的主要载体是染色体。（2）图二中1是连接两条链之间的碱基的化学键，故1为氢键；2是胞嘧啶C，与之配对的是鸟嘌呤G；5是腺嘌呤A，3是脱氧核糖，4是磷酸基团，因此3、4、5组成腺嘌呤脱氧核苷酸。（3）由于每一条DNA单链中的A＋T/G＋C比例与双链DNA分子中的该比例相同，若DNA分子一单链中，A＋T/G＋C＝n，在另一互补链中，上述比例也为n；整个DNA分子中比例也为n。【点睛】本题主要考查学生理解DNA分子的结构特点并建构物理模型、分析模型，应用相关知识进行推理、计算。17．下图是噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：（1）噬菌体侵染细菌的正确顺序应是_________。（2）图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外的是______，注入细菌体内的物质是_____，合成噬菌体的组成物质时利用的原料来源于_____。（3）图中E表明____________。（4）噬菌体侵染细菌实验得出了_____是遗传物质的结论。【答案】（1）BDAEC（2）蛋白质外壳噬菌体DNA大肠杆菌（3）噬菌体复制完成（产生性状完全相同的噬菌体后代）（4）DNA【分析】分析题图：图示表示噬菌体侵染细菌的过程。A是合成，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳；B是吸附；C是释放，子代噬菌体与亲代噬菌体相同；D是注入，只有噬菌体的DNA注入细菌；E是组装。（1）噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入→合成→组装→释放，所以正确顺序是BDAEC。（2）D表明噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，而蛋白质外壳留在细菌外，进入细菌的DNA作为模板指导合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳，而合成子代噬菌体所需的原料均来自细菌。（3）据图可知，E中噬菌体数量增多，且包含噬菌体外壳和核酸，故E表明噬菌体复制完成。（4）子代噬菌体与亲代噬菌体相同，由此可得出DNA是遗传物质的结论。【点睛】本题结合噬菌体侵染细菌的过程图，考查噬菌体侵染细菌实验，要求考生识记噬菌体侵染细菌的过程，能准确判断图中各过程的名称，特别注意“注入”和“合成”步骤，这也是常考知识点；还要求考生理解和掌握该实验的结论。18．在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。（1）在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是_______________________________。（2）在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离前，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是______________________________。（3）噬菌体侵染细菌实验证明了_________________________。（4）上述实验中，____（填“能”或“不能”）用“N”来标记噬菌体的DNA，理由是______________________。【答案】理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳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DNA是遗传物质不能DNA和蛋白质中都含有N元素【分析】T2噬菌体是噬菌体的一个品系，属于T系噬菌体。这是一类专门寄生在细菌体内的病毒，具有蝌蚪状外形，头部呈正20面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹DNA作为遗传物质。侵染寄主时，尾鞘收缩，头部的DNA即通过中空的尾部注入细胞内。进而通过寄主体内的物质合成子代噬菌体。噬菌体侵染细菌的实验：用同位素示踪法分别标记噬菌体外壳（35S）和噬菌体的DNA（32P），分别检测放射性出现的部位（悬浮液/沉淀）。实验结果：32P组沉淀中出现较强的放射性，说明DNA能进入大肠杆菌，且在新的噬菌体中也发现了32P，说明DNA是噬菌体的遗传物质；35S组悬浮液中放射性较强，说明蛋白质没有进入细菌。【详解】（1）在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳。（2）在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离前，这一段时间如果过长，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，会使上清液的放射性含量升高。（3）噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。（4）上述实验中，DNA和蛋白质中都含有N元素，若用“N”来标记噬菌体的DNA，不能区分DNA和蛋白质。【点睛】核酸是生物遗传的物质基础。噬菌体侵染细菌实验是重点，也是常见的考点。学习时应注意在理解其实验原理的基础上，熟悉相关实验操作，并能分析相应的实验结果。还应注意32P和35S标记的结果不同，是常见的易错点。19．如图是某链状DNA分子的局部结构示意图，请据图回答下列问题：（1）写出下列图中序号所代表结构的中文名称：①________________，④________________，⑦________________，⑧________________________，⑨________________________________。（2）图中DNA片段中有________________对碱基对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基团，磷酸基团起始端为________________（填5'或3'）【答案】胞嘧啶氢键脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸链425'【分析】1、DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。2、分析题图：图中①是胞嘧啶，