1、第第 3 3 章章 基因的本质基因的本质 章末总结章末总结 1格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论是被加热致死的 S 型细菌中存在某种能将 R 型 活细菌转化为 S 型活细菌的转化因子。 2 艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的结论是DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质， 即 DNA 是遗传物质。 3在 T2 噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有 S，P 几乎都存在于 DNA 分子中。 4证明 DNA 是遗传物质的相关实验的实验思路是将加热致死的 S 型细菌破碎后，设法去除 绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。 5病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA，细胞生物的遗传物质是 DNA。
2、 6DNA 分子的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。 7DNA 双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。 8每个双链 DNA 分子片段中，游离的磷酸基团有 2 个。 9 DNA 分子中碱基之间的配对严格遵循碱基互补配对原则， 配对的碱基之间通过氢键连接。 10DNA 分子复制时期：主要发生在细胞分裂前的间期。 11DNA 复制的过程：解旋合成子链形成子代 DNA。 12DNA 复制的基本条件：模板(DNA 分子的两条链)、原料(4 种脱氧核苷酸)、能量(由 ATP 提供)、酶(解旋酶、DNA 聚合酶等)。 13DNA 复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。 14D
3、NA 复制的意义：将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续 性。 15基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。 16基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。 17基因是控制生物性状的结构和功能单位，特定的基因控制特定的性状。 18 染色体是基因的主要载体， 但不是唯一载体， 基因还存在于线粒体和叶绿体的 DNA 上。 19DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 一、 选择题(本题共 8 小题， 在每小题给出的四个选项中， 只有一个选项是最符合题目要求的) 135S 标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性的原因( ) A含 35S 的噬菌体
4、蛋白质外壳进入细菌中 B少量 35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离 C含 35S 的噬菌体蛋白质外壳离心后沉淀在下部 D含 35S 的噬菌体蛋白质外壳和 DNA 一同进入细菌中 答案 B 解析 噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌中，A 项错误； 35S 标记的是噬菌体的 蛋白质外壳，由于搅拌不充分，少量含 35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离， 随细菌进入沉淀物中，从而使离心后的沉淀物中有少量放射性，B 项正确；含 35S 的噬菌体 蛋白质外壳离心后分布在上清液中，C 项错误；含 35S 的噬菌体蛋白质外壳不进入细菌中， DNA 能进入细菌中，D 项错误。 2(
5、2019 山东莱芜高三质量监测)下列有关噬菌体侵染细菌实验的说法，不正确的是( ) A搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 B该实验证明 T2 噬菌体的 DNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 C在该实验中 T2 噬菌体的 DNA 发生了复制 D保温、搅拌和离心操作不当都会影响实验结果 答案 B 解析 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，A 项正确；该实验证明 T2 噬菌 体的 DNA 是遗传物质，但没有证明蛋白质不是遗传物质，B 项错误；在该实验中 T2 噬菌体 在宿主细胞中发生了增殖，T2 噬菌体的 DNA 发生了复制，C 项正确；保温时间过长，细菌 会裂解，不充分搅拌
6、和离心，噬菌体和细菌的分离不彻底，都会影响实验结果，D 项正确。 3 (2019 江苏扬州中学月考)赫尔希与蔡斯用 32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合， 一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列与此有关的叙述不正确的是( ) A32P 主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性 B如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低 C本实验的目的是单独研究 DNA 在遗传中的作用 D本实验说明了 DNA 在亲子代之间的传递具有连续性 答案 B 解析 用 32P 标记 T2 噬菌体的 DNA 与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离 心， 32P 主要集中在沉淀物
7、中，也可能有少量噬菌体未侵入到细菌中，导致上清液有少量放射 性， A 项正确； 如果离心前混合时间过长， 大肠杆菌裂解， 子代噬菌体从大肠杆菌体内释放， 会导致上清液中放射性升高， B 项错误； 在噬菌体侵染细菌的过程中， 噬菌体只将自身的 DNA 注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，C 项正确；噬菌体 DNA 注入到细菌内，会产生许 多同样的子代噬菌体，说明 DNA 在亲子代之间的传递具有连续性，D 项正确。 4(2019 山东枣庄八中月考)下列有关 DNA 结构的叙述，正确的是( ) ADNA 晶体的衍射图像等资料是 DNA 具有双螺旋结构的有力证据 B每条单链上游离磷酸基团有两个，位于链
8、的两端 C单链上两个相邻碱基之间通过两个核糖、一个磷酸基团、一个磷酸二酯键连接 D某基因片段共有 20 个碱基对，则该基因片段的碱基排列顺序有 420种 答案 A 解析 沃森和克里克正是受威尔金斯和富兰克林DNA晶体的衍射图谱的启发构建了DNA双 螺旋结构模型，A 项正确；DNA 的每条单链上游离的磷酸基团有一个，位于链的一端，B 项 错误；单链上两个相邻碱基之间通过两个脱氧核糖(不是核糖)、一个磷酸基团、一个磷酸二 酯键连接，C 项错误；基因一条链上有 20 个碱基，每个碱基位点有 4 种可能，所以最多有 420种排列顺序，D 项错误。 5一个用 15N 标记的 DNA 分子，在不含15N
9、标记的培养液中经过 n 次复制后，后代中不含 15N 的 DNA 分子总数与含15N 的 DNA 分子总数之比为( ) A2n2 B(2n2)2 C2n0 D2n 12 答案 B 解析 DNA 复制方式为半保留复制，1 个 DNA 分子经过 n 次复制得到 2n个 DNA 分子，其 中有 2 个 DNA 分子含有 15N， 所以后代中不含15N 的 DNA 分子总数与含15N 的 DNA 分子总 数之比为(2n2)2。 6(2019 河北冀州中学期末)已知 DNA 分子中，碱基对 A 与 T 之间形成两个氢键，C 与 G 之间形成三个氢键。在一个双链 DNA 分子片段中有 200 个碱基对，其
10、中腺嘌呤有 90 个。则 该 DNA 片段中含有游离的磷酸基团的数目和氢键的数目依次为( ) A200 个和 400 个 B44 个和 510 个 C2 个和 400 个 D2 个和 510 个 答案 D 解析 每个链状 DNA 分子中含有游离的磷酸基团的数目均为 2 个； 由于 DNA 分子片段中有 200 个碱基对，其中腺嘌呤有 90 个，则胸腺嘧啶有 90 个，胞嘧啶和鸟嘌呤各有 110 个，腺 嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键共有 180 个，胞嘧啶和鸟嘌呤之间的氢键共有 330 个，故 DNA 分子中氢键的个数为 510 个。 7 (2019 山东新泰一中期中)在一个DNA分子中， 腺嘌呤和
11、胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%， 若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的 24%，胸腺嘧啶占 30%，则在其互补链上，胞嘧啶 和胸腺嘧啶分别占( ) A12%和 34% B21%和 24% C34%和 12% D58%和 30% 答案 C 解析 因为腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的 42%，由于 AT，则 AT21%，G C29%。设这条 DNA 分子的碱基数量是 2a，则第一条链上胞嘧啶数量设为 C1，第二条 链上胞嘧啶的数量为 C2，则C1C2 2a 29%，又由已知 C124%a，则C2 a 34%，也就是另外 一条链上胞嘧啶的含量是 34%；设第一条链上的胸腺嘧啶的数量是 T1，即
12、T130%a，第二 条链上胸腺嘧啶的数目是 T2，则T1T2 2a 21%，T2 a 12%，故选 C。 8某一个双链 DNA 分子中腺嘌呤为 200 个，复制 n 次后消耗周围环境中腺嘌呤脱氧核苷酸 共 3 000 个，则该 DNA 分子已经复制了几次(第几代)( ) A三次(第四代) B四次(第五代) C五次(第六代) D六次(第七代) 答案 B 解析 设该 DNA 分子复制了 n 次，则 3 000200(2n1)，所以 n4。 二、选择题(本题共 4 小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多 个选项正确) 9在一个双链 DNA 分子中，脱氧核苷酸数为 a，腺嘌呤碱
13、基数为 b，则下列有关说法正确 的是( ) A鸟嘌呤的数量为 ab B碱基总数磷酸数a C两条链中 AT 的数量为 2b D碱基之间的氢键数为3 2ab 答案 BCD 解析 1 分子脱氧核糖核苷酸由 1 分子磷酸、1 分子碱基和 1 分子脱氧核糖组成，因此 DNA 分子中脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数a，B 项正确；由于双链 DNA 分子中 ATb， 所以 AT2b，GC1 2(a2b) 1 2ab，A 项错误，C 项正确；由于在碱基对中，A 与 T 之间的氢键是2个， G与C之间的氢键是3个， 所以该DNA分子中氢键的总数是2b3 1 2ab 3 2ab，D 项正确。 10DNA 分子中碱基 A
14、 与 T 配对，C 与 G 配对，下列对双链 DNA 分子中AT CG的叙述正确 的是( ) A不同的生物该比值可能会相同 B如果一条链中该比值为 m，则互补链中该比值为 m C不同生物该比值越接近，亲缘关系越近 D同一生物个体不同细胞中核 DNA 分子的该比值不同 答案 AB 解析 DNA 分子中，AT，CG，但 AT 与 CG 不一定相等，因此不同的生物该比值 可能会相同，A 项正确；如果 DNA 分子中的一条单链中A1T1 C1G1m，则互补链中 A2T2 C2G2 T1A1 G1C1m，B 项正确；不同生物该比值拉近，只说明碱基含量情况，并不能说明不同生物 的 DNA 中碱基排列顺序是
15、否接近，所以亲缘关系无法确定，C 项错误；同一生物个体不同 细胞中的 DNA 分子相同，所以该比值相同，D 项错误。 11用 15N 标记含有 100 个碱基对的 DNA 分子，该 DNA 分子中有胞嘧啶 60 个。若该 DNA 分子在含 14N 的培养基中连续复制 4 次，其结果可能是( ) A含有 14N 的 DNA 分子占 100% B复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 640 个 C含 15N 的脱氧核苷酸链占总链数的 1/16 D子代 DNA 分子中嘌呤数与嘧啶数之比是 23 答案 AC 解析 含 15N 标记的 DNA 分子在含14N 的培养基中连续复制 4 次，得到 2416(
16、个)DNA 分 子，由 DNA 分子的半保留复制，可知其中含 14N 的 DNA 分子占 100%，含15N 的脱氧核苷 酸链有 2 条，占总链数的 1/16，A、C 项正确；根据已知条件，可知每个 DNA 分子中含腺嘌 呤脱氧核苷酸(1002602) 240(个)，则复制过程中需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数 为 40(241)600(个)，B 项错误；每个双链 DNA 分子中的嘌呤数和嘧啶数相等，两者之 比是 11，D 项错误。 12.某基因含有 3 000 个碱基，腺嘌呤占 35%，若该 DNA 分子用含 15N 标记的四种游离脱氧 核苷酸为原料复制 3 次，将全部复制产物进行密度梯度离心
17、，得到结果如图甲；如果将全部 复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到结果如图乙。下列有关分析正确的是( ) AX 层全部是仅含 14N 的 DNA 分子 BW 层中含 15N 标记的胞嘧啶脱氧核苷酸有 6 300 个 CX 层中含有的氢键数是 Y 层的 1/3 DW 层与 Z 层的脱氧核苷酸数之比为 71 答案 CD 解析 DNA 分子的复制方式为半保留复制，DNA 分子用含 15N 标记的脱氧核苷酸为原料复 制 3 次，产生的 8 个 DNA 分子中均含 15N 标记，A 错误；在含有 3 000 个碱基的 DNA 分子 中，腺嘌呤占 35%，因此胞嘧啶占 15%，共有 3 00015%45
18、0(个)，所以 W 层中含 15N 标 记的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 450(231)3 150(个)，B 错误；在 DNA 分子中，碱基之间通 过氢键相连，DNA 分子复制了 3 次，产生的 8 个 DNA 分子中，2 个 DNA 分子同时含 14N 和 15N，6 个 DNA 分子只含15N，所以 X 层中含有的氢键数是 Y 层的 1/3，C 正确；由于 DNA 分子复制了3 次， 产生了8 个DNA 分子， 含有16 条脱氧核苷酸链， 其中含 15N 标记的有14 条， 所以 W 层与 Z 层的脱氧核苷酸数之比为 14271，D 正确。 三、非选择题 13下面图甲中 DNA 分子有 a 和
19、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 的复制方式是_。 (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 能将单个脱氧核苷酸连接 成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则 A 是_酶，B 是_酶。 (3)图甲过程在绿色植物幼叶细胞中进行的场所有_、_、_。 (4)图乙中，7 是_。DNA 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。 (5)若用 1 个 32P 标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放出 300 个子代噬菌体。其中含有 32P 的噬菌体所占的比
20、例是_。 (6)若图甲中的亲代 DNA 分子含有 100 个碱基对， 将该 DNA 分子放在含有用 32P 标记的脱氧 核苷酸培养液中复制一次，则子代 DNA 分子的相对分子质量比原来增加_。 (7)若图乙中亲代 DNA 分子在复制时，一条链上的 G 变成了 A，则该 DNA 分子经过 n 次复 制后，发生差错的 DNA 分子占 DNA 分子总数的_。 答案 (1)半保留复制 (2)解旋 DNA聚合 (3)细胞核 叶绿体 线粒体 (4)胸腺嘧啶脱氧 核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 碱基互补配对 (5) 1 150 (6)100 (7) 1 2 解析 (1)分析图甲可知，a、d 是 DNA 复制的
21、模板链，b、c 是新合成的子链，DNA 的复制 方式是半保留复制。(2)分析题图可知，A 酶的作用是使 DNA 分子的双螺旋结构解开，因此 是解旋酶，B 酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，是 DNA 聚合酶。(3)绿 色植物幼叶细胞的 DNA 存在于细胞核、 线粒体、 叶绿体中， 因此 DNA 复制的场所是细胞核、 线粒体、叶绿体。(4)图乙中，7 是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，DNA 中的磷酸和脱氧核糖交替排列 形成 DNA 的基本骨架，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基之间遵循 A 与 T 配 对、G 与 C 配对的碱基互补配对原则。(5)用 32P 标记的 1 个噬菌体侵染
22、大肠杆菌，根据 DNA 分子半保留复制的特点，则新形成的 300 个噬菌体中，有 2 个含 32P，即含有32P 的噬菌体占 总数的 1 150。(6)亲代 DNA 分子含有 100 个碱基对，将这个 DNA 分子放在含有用 32P 标记的 脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次， 形成的 DNA 分子一条链含有 31P、 另一条链含有32P， 因此相对分子质量增加了 1003210031100312100。(7)DNA 在复制时，一条链 上的碱基发生突变，另一条链上的碱基不发生突变，以发生突变的单链为模板复制形成的 DNA 分子都是异常的，以没有发生突变的单链为模板复制形成的 DNA 分子都是正常
23、的，因 此不论复制多少次，发生差错的 DNA 分子总是占 DNA 分子总数的1 2。 14请回答下列有关双链 DNA 分子中含氮碱基的问题： (1)若双链 DNA 中 A 占 20%，则 G 占_。 (2)若双链DNA中A占20%， 且一条链中的A占20%， 则此链中C所占比例的最大值是_。 (3)一条链中AC TG0.4，互补链中的此值是_。 (4)一条链中AT CG0.4，互补链中的此值是_。 (5)若 A 有 P 个，占全部碱基数的 20%，则该 DNA 分子中的 G 有_个。 答案 (1)30% (2)60% (3)2.5 (4)0.4 (5)1.5P 解析 (1)由双链 DNA 分子
24、的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知：AG50%，因而 G 占 30%。 (2)由双链 DNA 分子中 A 占 20%可知： 该 DNA 分子中(AT)占 40%， (CG)占 60%， 对任意一条链而言，某种碱基所占比例的最大值即该对碱基所占的比例，因而，C 最多占该 链的 60%。(3)由双链 DNA 中，一条链中的AC TG与另一条链中的该比值互为倒数可知，其互 补链中的AC TG 1 0.42.5。(4)由于双链 DNA 及任意一条链中的 AT CG为一定值，可知其互补 链中的AT CG0.4。 (5)若 A 有 P 个， 占全部碱基数的 20%， 则 DNA 分子的总碱基数为 P 20%
25、 5P(个)， 而由双链DNA分子的嘌呤碱基数占总碱基数的一半可知： G占总碱基数的50%20% 30%，则 G 有 5P30%1.5P(个)。 15(2019 湖南长郡中学月考改编)如图为课堂上某小组用模型模拟的噬菌体侵染细菌实验的 过程。请回答下列问题： (1)正确的侵染过程是(用字母和箭头表示)_。 (2)DNA 复制发生在图中_过程之间，原料由_提供。 (3)以 32P 标记的噬菌体为例，搅拌和离心应在图中_过程之间进行，如果在之前或 之后搅拌离心，可能发生的不正常现象是_。 (4)以 35S 标记的噬菌体为例，如果搅拌不充分，可能造成的结果是_。 (5)如果在一组实验中同时标记，能否
26、证明 DNA 是遗传物质？为什么？_。 答案 (1)(a)debfc(a) (2)e b 细菌 (3)e f 上清液中具有较强的放射性 (4)上清液和沉淀物中都出现放射性 (5)不能。 因为同时标记和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)噬菌体侵染细菌的过程为吸附(d)注入(e)合成(b)装配(f)释放(c)。(2)分析题 图可知，DNA 复制发生在噬菌体将 DNA 分子注入细菌以后，至 b 时产生了子代噬菌体的 DNA，原料由细菌提供。(3)32P 标记的是噬菌体的 DNA，搅拌和离心必须在注入之后、新的 噬菌体释放之前进行，以确保放射性只在沉淀物中。(4)35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳， 如果搅拌不充分，吸附在细菌上的蛋白质外壳将与细菌一起存在于沉淀物中，使沉淀物中出 现放射性。(5)若同时标记 DNA 和蛋白质，则在上清液和沉淀物中都会出现放射性，这样就 无法判断遗传物质是 DNA 还是蛋白质。
