专题06遗传的分子基础1．（2021·湖南高考真题）细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是（）A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因BB．真校生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子【答案】ABC【分析】基因的表达的产物是蛋白质，包括转录和翻译两个过程，图中①为转录过程，②为翻译过程。【详解】A、基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中基因A表达的蛋白质分子数量明显多于基因B表达的蛋白质分子，说明基因A表达的效率高于基因B，A正确；B、核基因的转录是以DNA的一条链为模板转录出RNA的过程，发生的场所为细胞核，翻译是以mRNA为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链，翻译的场所发生在细胞质中的核糖体，B正确；C、三种RNA（mRNA、rRNA、tRNA）都是以DNA中的一条链为模板转录而来的，C正确；D、反密码子位于tRNA上，rRNA是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D错误。故选ABC。【点睛】
2．（2021·河北高考真题）许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（）药物名称作用机理羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成放线菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响【答案】BCD【分析】根据表格中信息可知，羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响DNA复制过程中原料的供应；放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以影响DNA复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA模板；阿糖胞苷通过抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程。【详解】A、据分析可知，羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程，而转录过程需要的原料是核糖核苷酸，不会受到羟基脲的影响，A错误；B、据分析可知，放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA模板，B正确；C、阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，DNA聚合酶活性受抑制后，会使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确；D、将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可以抑制肿瘤细胞的增殖，由于三种药物是精准导入肿瘤细胞，因此，可以减弱它们对正常细胞的不利影响，D正确；故选BCD。【点睛】
二、单选题3．（2021·1浙江选考）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（ ）A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质【答案】D【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验，其中活体细菌转化实验证明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；离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→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。该实验证明DNA是遗传物质。3、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。【详解】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。故选D。【点睛】本题考查人体对遗传物质的探究历程，要求考生了解人类对遗传物质的探究历程，识记不同科学家采用的实验方法及得出的实验结论，能结合所学的知识准确判断各选项。4．（2021·全国乙卷高考真题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（）A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌【答案】D【分析】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，没有证明转化因子是什么物质，而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原理，最终证明DNA是遗传物质。【详解】A、与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确；C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。故选D。5．（2021·广东高考真题）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（）①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A．①②B．②③C．③④D．①④【答案】B【分析】威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量；沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
【详解】①赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误；②沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。故选B。6．（2021·广东高考真题）金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（）A．DNA复制B．转录C．翻译D．逆转录【答案】C【分析】1、转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。2、翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。3、DNA复制是指以亲代DNA为模板，按照碱基互补配对原则，合成子代DNA的过程。4、逆转录是指以RNA为模板，按照碱基互补配对原则，合成DNA的过程。【详解】分析题意可知，金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合，使tRNA不能携带氨基酸进入核糖体，从而直接影响翻译的过程，C正确。故选C。7．（2021·河北高考真题）关于基因表达的叙述，正确的是（）A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息【答案】C【分析】
翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。【详解】A、RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；B、DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；C、翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；D、没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D错误。故选C。【点睛】8．（2021·广东高考真题）人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。回答下列问题：（1）与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要___________及线粒体等细胞器（答出两种即可）共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐，体现了细胞膜具有___________的边能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有___________。（2）URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（下图示意图），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因
是___________。（3）与空白对照组（灌服生理盐水的正常实验大鼠）相比，模型组的自变量是___________。与其它两组比较，设置模型组的目的是___________。（4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是___________，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为___________。【答案】核糖体、内质网、高尔基体选择透过性协助扩散、主动运输肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积尿酸氧化酶活性低排除血清尿酸盐含量降低的原因是由于大鼠体内尿酸氧化酶的作用（确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果）F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达高尿酸血症大鼠灌服E【分析】由图可知，模型组（有尿酸氧化酶的正常实验大鼠灌服尿酸氧化酶抑制剂）尿酸盐转运蛋白增多，血清尿酸盐含量增高；治疗组尿酸盐转运蛋白减少，F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量。分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。【详解】（1）分泌蛋白在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与，由于URAT1和GLUT9与分泌蛋白相似，因此URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜的选择透过性。借助载体蛋
白的跨膜运输的方式有协助扩散和主动运输。（2）由图可知，肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积，有利于尿酸盐的重吸收。（3）模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂，与空白对照组灌服生理盐水的正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）相比，模型组的自变量是尿酸氧化酶活性低，与空白对照组和灌服F的治疗组比较，设置模型组的目的是排除血清尿酸盐含量降低的原因是由于大鼠体内尿酸氧化酶的作用（确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果）。（4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加，灌服F的治疗组转运蛋白和空白组相同，可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F可能抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达，减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，将高尿酸血症大鼠灌服E与F进行对比，得出两者降尿酸的作用效果。【点睛】本题以高尿酸血症的治疗原理为背景，答题关键在于分析实验结果得出结论，明确分泌蛋白的合成过程、跨膜运输方式及细胞膜功能。1．（2020·全国高三开学考试）下列有关“DNA是主要的遗传物质”探索历程的叙述、正确的是（）A．32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，具有放射性子代噬菌体比例高B．将S型菌的DNA和R型菌混合培养，培养基上出现的细菌大多数是S型菌C．噬菌体利用大肠杆菌体内的氨基酸作为原料合成外壳蛋白D．格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验可证明遗传物质是DNA【答案】C【解析】【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、32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，新合成的DNA链都不含32P，故子代噬菌体中含放射性的比例低，A错误；B、S型菌的DNA分子能将R型细菌转化为S型细菌，但转化率较低，因此培养基上出现的细菌大多数是R型菌，B错误；C、T2噬菌体是一种专营寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，利用宿主细胞的原料合成自身的组成成分，C正确；D、格里菲斯的肺炎双球菌转化实验不能证明细菌的遗传物质是DNA，只是证明了S型细菌中存在某种转化因子，D错误。故选C。2．（2020·安徽高三其他）材料的选择对实验的成功与否至关重要，赫尔希和蔡斯在探索DNA是遗传物质时就是以噬菌体做为实验材料，在该实验过程中，该病毒所体现出的最突出的特点是（）A．不能在营养丰富的培养基上生存B．遗传物质是DNA，而不是RNAC．侵染细胞时只有核酸进入宿主细胞D．侵染的宿主细胞只能是大肠杆菌【答案】C【解析】【分析】探究DNA是遗传物质，而不是蛋白质等其他物质，进行实验时，应将DNA、蛋白质及其他物质分开，单独研究每种物质的作用。用同位素示踪法探究证明噬菌体遗传物质是DNA，用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液放射性高、沉淀物放射性低；用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液放射性低、沉淀物放射性高。【详解】A、噬菌体是一种细菌病毒，只能寄生在活细胞中才能生活，不能单独在营养丰富的培养基上培养，但只要是病毒，都无细胞结构，只有依赖活细胞才能生活，A错误；B、噬菌体、乙肝病毒等病毒都是以DNA为遗传物质，B错误；
C、赫尔希和蔡斯所选择的T2噬菌体在侵染大肠杆菌时只有DNA进入了大肠杆菌，实现了DNA和蛋白质的完全分离，这样可以单独的研究二者的功能，这是实验成功的关键，C正确；D、噬菌体是感染细菌、真菌、藻类等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体，T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，但这并不是实验成功的原因，D错误。故选C。3．（2020·广东广州高三其他）赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括六个步骤：①噬菌体侵染细菌②用35S或32P标记噬菌体③上清液和沉淀物的放射性检测④离心分离⑤子代噬菌体的放射性检测⑥噬菌体与大肠杆菌混合培养。最合理的实验步骤顺序为.A．⑥①②④③⑤B．②⑥①③④⑤C．②⑥①④③⑤D．②⑥①④⑤③【答案】C【解析】【分析】证明DNA是遗传物质的实验有：肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌的实验，其中肺炎双球菌转化实验分为格里菲斯的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验，体外转化实验证明DNA是遗传物质；赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质【详解】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。所以最合理的实验步骤顺序为②⑥①④③⑤。4．（2020·湖南高三其他）人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述不正确的是（）A．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更有说服力B．格里菲思实验证明了DNA是S型肺炎双球菌的遗传物质C．艾弗里实验证明了S型菌的遗传物质是DNAD．烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNA【答案】B【解析】
【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】肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，但由于当时技术水平的限制，艾弗里提纯的DNA中混有少量的蛋白质，因此其实验结论遭到后人的质疑；噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳留在细菌外，这样达到了DNA分子和蛋白质的彻底分离，因此其实验结果更具有说服力；格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，证明存在某种转化因子，能够使R型细菌转化为S型细菌；艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA与R型细菌混合后，注射进小鼠体内后可以使小鼠死亡，即转化因子是DNA，DNA是遗传物质；烟草花叶病毒感染烟草实验说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，进而说明生物界中DNA是主要的遗传物质。故A、C、D正确，B错误。故选B。5．（2020·张家口市宣化第一中学高三月考）用15N标记亲代大肠杆菌，然后转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养，已知细菌繁殖一代需20分钟，实验过程中，每隔20分钟收集并提取DNA进行密度梯度离心，如图是两次收集的子代DNA离心结果模拟示。下列有关叙述正确的是（ ）A．乙结果的出现需要40分钟B．丁中两层DNA所含的氢键数相等C．丙中每个DNA中碱基排列顺序不同D．随着繁殖次数的增加，丙图所示位置的条带将会消失【答案】B
【解析】【分析】1、DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链，称为半保留复制。2、将15N标记的大肠杆菌，转至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养，产生15N标记的只有2个DNA（一条链为14N，另一条链为15N），其余的DNA均为14N标记。【详解】A、由于DNA是半保留复制，所以乙结果中不应该出现只有15N标记的DNA，A错误；B、由于DNA复制产生的子代DNA相同，所以丁中两层DNA所含的氢键数相等，B正确；C、丙中每个DNA中碱基排列顺序相同，C错误；D、随着繁殖次数的增加，丙图所示位置的条带所占比例越来越小，但不会消失，D错误。故选B。【点睛】本题考查DNA分子半保留复制，要求考生识记DNA分子半保留复制的过程，掌握半保留复制的特点，能结合所学的知识准确判断各选项。6．（2020·福建三元·三明一中高三月考）新冠病毒和肺炎双球菌均可引发肺炎，但二者的结构不同，新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。下列相关叙述正确的是（）A．新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输B．新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成C．新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的D．新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可排查新冠病毒感染者【答案】D【解析】【分析】病毒没有细胞结构，一般都含有的结构为外部的蛋白质外壳和内部的核酸分子。肺炎双球菌为原核生物，细胞类生物细胞中既有DNA也有RNA，但遗传物质只是DNA。【详解】A、新冠病毒为大分子颗粒，进入宿主细胞的运输方式为非跨膜运输，A错误；B、新冠病毒为寄生，在寄主细胞的核糖体进行蛋白质合成，B错误；
C、新冠病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA，肺炎双球菌为细菌，遗传物质是DNA，所以二者遗传物质所含有的核苷酸是不相同的，C错误；D、新冠病毒含有的核酸为RNA，而且具有特异性，故可通过核酸检测可排查新冠病毒感染者，D正确。故选D。7．（2020·黑龙江尖山·双鸭山一中高三月考）关于DNA分子的结构与复制的叙述中，正确的有几项（）①一含有m个腺嘌吟的DNA分子复制n次，共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸（2n-1）×m个②双链DNA分子，G+C占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的M%③细胞内全部DNA被32P印标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂产生的每个子细胞染色体均有一半有32P标记④DNA双链被32P标记后，在31P中复制n次，子代DNA中有32P标记的占1/2nA．0项B．1项C．2项D．3项【答案】C【解析】【分析】DNA分子复制的计算规律：（1）已知DNA的复制次数，求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例：一个双链DNA分子，复制n次，形成的子代DNA分子数为2n个。根据DNA分子半保留复制特点，不管亲代DNA分子复制几次，子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个，占子代DNA总数的2/2n。（2）已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数，求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数：（1）设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA复制n次，需要该游离的该核苷酸数目为（2 n-1）×m个。（2）设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA完成第n次复制，需游离的该核苷酸数目为2n-1×m个。【详解】①含有m个腺嘌呤的DNA分子经n次复制，其实就是有2n-1个DNA分子在复制，每个需要
m个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n-1个DNA分子就需要(2n－1)×m个腺嘌呤脱氧核苷酸，①正确；②在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，由于两条链中G+C的数目是相等的，那么该DNA分子的每条链中G+C所占比例就相当于分子、分母各减半，其比例是不变的，②正确；③细胞内全部DNA被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，在有丝分裂后期，着丝点分开后形成的每条染色体随机分布到两极，第2次分裂产生的每个子细胞染色体不一定一半有32P标记，③错误；④DNA双链被32P标记后，不管复制多少次，都只有2个DNA带有标记，所以复制n次，子代DNA中有标记的占2/2n，④错误；综上所述，C正确，A、B、D错误。故选C。8．（2020·上海奉贤·高三二模）某班同学分组构建DNA分子模型（提供的材料数量不限），最终有10个小组正确构建出DNA分子模型。这10个小组构建的模型差异可能是（）①碱基数量不同②碱基排列顺序不同③DNA空间结构不同④脱氧核苷酸链的数目不同A．①②B．①②③C．②④D．①③④【答案】A【解析】【分析】DNA分子的立体结构为规则的双螺旋结构，具体为：（1）由两条反向平行的DNA单链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA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；碱基排列在内侧。（3）DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对(A与T通过两个氢键相连、C与G通过三个氢键相连)，碱基配对遵循碱基互补配对原则。【详解】①不同的DNA分子碱基数量可能不同，①正确；②不同的DNA分子碱基排列顺序不同，②正确；③不同的DNA分子的空间结构相同，都是独特的双螺旋结构，③错误；④不同的DNA分子的脱氧核苷酸链的数目都是2条，④错误。故选A。9．（2020·全国高三专题练习）关于DNA的分子结构和复制的叙述，错误的是
A．双链DNA分子中，嘌呤与嘧啶之比一定等于1B．DNA复制时需要细胞提供能量且需要解旋酶的作用C．在DNA分子的一条链中，相邻的碱基通过氢键相连D．双链DNA分子中，含氮碱基、脱氧核糖、磷酸、脱氧核核苷酸的数量相同【答案】C【解析】【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、双链DNA中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G），且配对碱基的数目彼此相等，因此嘌呤与嘧啶之比一定等于1，A正确；B、DNA复制时需要需要解旋酶解旋，并且需要细胞提供ATP作为能源物质，B正确；C、在DNA分子的一条链中，相邻的碱基通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-相连，C错误；D、双链DNA分子中，一分子脱氧核苷酸有一分子含氮碱基、一分子磷酸和一分子脱氧核糖组成，所以含氮碱基、脱氧核糖、磷酸、脱氧核核苷酸的数量相同，D正确。故选C。【点睛】本题考查DNA分子结构的主要特点，要求考生识记DNA分子结构的主要特点，能结合所学的知识准确判断各选项。10．（2020·大连市第一中学高三期中）图为DNA分子部分结构示意图，对该图的描述不正确的是（）
A．脱氧核糖核苷酸相互连接形成DNA单链时能够产生水B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架C．⑤⑥⑦⑧对应的碱基依次为A、G、C、TD．DNA分子的两条链是反向平行的，并且游离的磷酸基位于不同端【答案】B【解析】【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA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；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。题图分析，图示表示DNA分子部分结构，其中①是磷酸，②是脱氧核糖，③含氮碱基（胞嘧啶），④是脱氧核苷酸（含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基），⑤⑥⑦⑧对应的碱基依次为A、G、C、T，⑨是氢键。【详解】A、脱氧核糖核苷酸相互连接形成磷酸二酯键时，有水生成，A正确；B、④由一分子磷酸、一分子胞嘧啶和一分子脱氧核糖构成，④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸；脱氧核糖②和磷酸①交替连接，构成基本骨架，B错误；C、由分析可知，⑤、⑥、⑦、⑧对应的碱基依次为A、G、C、T，C正确；D、DNA分子的两条链是反向平行的，因此游离的磷酸基团位于DNA两条单链的不同端，D正确。故选B。
11．（2020·内蒙古集宁一中高三月考）根据所学知识，回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题（1）赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的菌体侵染细菌实验，下图是实验的部分步骤：写出上述实验的部分操作过程，第一步，用______标记噬菌体的蛋白质外壳，如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记?请简要说明步骤：________________。第二步：上述标记的噬菌体与没有标记过的大肠杆菌混合第三步：保温一定时间后，搅拌，离心。搅拌的目的是___________，离心的目的是____________________。（2）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液不含有放射性，而实验最终结果显示，在商心液的上层也有一定的放射性，而下层的放射性比理论值低。由此对实验过程进行误差分析①在实验过程中，从菌体与大肠杆混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性增高，其原因是_________________。②在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌中去，将会产生误差，理由是______________。（3）噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要______。A．细菌的DNA及其氨基酸B噬菌体的DNA及其氨基酸C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸D．细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸【答案】35S先将大肠杆菌置于含S标记的培养基中进行培养，再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒噬菌体增殖后从大肠杆菌中释放出来未侵人的噬菌体会使上清液中具有放射性C
【解析】【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。【详解】（1）噬菌体的蛋白质外壳用35S标记；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含35S的噬菌体，应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌。噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒。（2）①32P标记的是噬菌体的DNA，而噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌并随着细菌离心到沉淀物中，若培养时间过长，部分细菌裂解，子代噬菌体释放出来，会使上清液的放射性增高。②在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌中去，离心后分布在上清液中，从而使上清液中具有放射性。（3）噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入细菌，所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，而核糖体、氨基酸原料和酶等均由细菌提供。故选C。【点睛】本题考查噬菌体侵染细菌实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。12．（2020·福建高三学业考试）如图是DNA分子的结构模式图。据图分析回答。（[]中填序号，横线上填文字）
（1）DNA分子中的[___]脱氧核糖和[2]___________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过[7]________键连接成碱基对。（2）根据碱基互补配对原则，图中5、6代表的碱基分别是______________。（填写英文字母）（3）DNA分子复制时，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式称做_______________复制。DNA分子独特的______________结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。【答案】1磷酸氢C、A半保留双螺旋【解析】【分析】据图分析，图中1是脱氧核糖，2是磷酸，3是鸟嘌呤，4是胸腺嘧啶，5是胞嘧啶，6是腺嘌呤，据此答题。【详解】（1）DNA分子中1脱氧核糖和2磷酸交替连接构成了DNA分子的基本骨架。两条链上的碱基按照碱基互补配对原则通过氢键连接。（2）DNA分子中碱基的配对方式是A-T，G-C，因此5是C，6是A。（3）DNA分子复制时，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式称做半保留复制。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确地进行。【点睛】本题考查DNA结构和复制的相关知识，对于DNA分子的平面结构和DNA分子复制过程和特点的理解和综合应用是本题考查的重点。13．（2020·湖南雨花·雅礼中学高三月考）按照图示1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质（几乎不含P元素）侵染因子它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。请据图回答下列问题：
（1）本实验采用的方法是___________。（2）从理论上讲，离心后上清液中_______（填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，沉淀物中______（填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P出现上述结果的原因是______________。（3）如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的（NH4）232SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于_________中，少量位于______________中，产生实验误差的原因是______________。（4）一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：一般病毒侵入细胞是向宿主细胞提供______________（物质）。【答案】同位素标记法几乎不能几乎不能朊病毒只含蛋白质，几乎不含P元素，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P（或答朊病毒没有被同位素标记，合理即可）沉淀物上清液少量被35S标记的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中核酸【解析】【分析】朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞--牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中磷含量极低，所以试管2中提取的朊病毒几乎不含32P，即试管4中几乎没有32P；用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物质主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。朊病毒是一类非正常的病毒，它不含有通常病毒所含有的核酸。
【详解】（1）由图可知，本实验采用了同位素标记法。（2）由于朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P。因此，从理论上讲，离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P。（3）经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒（蛋白质）被35S标记，提取后加入试管3中，35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位于沉淀物中。同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质。（4）一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：病毒侵入细胞是向宿主细胞提供核酸，利用宿主细胞的核苷酸和氨基酸合成自身的核酸和蛋白质。【点睛】熟知病毒的相关知识，并把握知识间内在联系是解答本题的关键，能运用所学的噬菌体侵染细菌实验的相关分析进行合理的推理、判断是解答本题的突破口。
