高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章基因的本质测试卷（Word版附解析）

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第3章　基因的本质全卷满分100分　　考试用时75分钟一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。)1.赫尔希和蔡斯所做的“噬菌体侵染细菌”实验中,三次使用大肠杆菌,两次用到噬菌体。下列说法错误的是(　　)A.第一次和第三次使用的是没有标记的大肠杆菌B.使用大肠杆菌培养噬菌体时合成蛋白质的场所均为核糖体C.第二次使用的噬菌体,其DNA分子可能同时具有32P和31PD.该实验中搅拌的目的是将噬菌体外壳与噬菌体DNA分开2.十九世纪末,科学家开展了对烟草花叶病发病机理的研究。细菌滤器是一种孔径小于细菌的过滤装置,细菌及比细菌大的细胞都不能通过。科学家进行了如下实验,下列说法错误的是(　　)实验一:将患病叶片研磨液注入正常烟草叶脉中,正常烟草患病;将患病叶片研磨液高温处理后注入,不能使正常烟草患病。实验二:将患病叶片研磨液经过细菌滤器后得到滤液注入,正常烟草患病(这种滤液被称为感染性滤液);在感染性滤液中加入蒸馏水大量稀释,也能使正常烟草患病。实验三:在无感染性滤液中加入适量感染性滤液,能使正常烟草患病。A.实验一的结果可排除烟草花叶病由非生物因素引起B.实验二中烟草患病说明感染性滤液中含有患病叶片中的致病物质C.实验三的结果说明烟草花叶病的病原体在滤液中可以进行增殖D.综上实验结果表明烟草花叶病的病原体可能是比细菌还小的“滤过性病毒”3.某研究人员在验证格里菲思和艾弗里实验的基础上,进行了如下6种方式处理肺炎链球菌,之后将处理过的细菌分别注射到健康小鼠体内,预计能导致小鼠死亡的是(　　)①R型细菌的DNA②R型细菌的DNA与S型活细菌混合培养③R型细菌的DNA与DNA酶混合后,再与S型活细菌混合培养④S型细菌的DNA⑤S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养⑥S型细菌的DNA与DNA酶混合后,再与R型活细菌混合培养A.①③⑤　　　　　　B.②③⑤　　　　C.②③⑥　　　　　　D.①④⑤4.下列关于遗传物质的叙述,正确的是(　　)A.细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNAB.“烟草花叶病毒的感染实验”证明了RNA是遗传物质C.真核细胞的遗传物质是DNA,原核细胞和大部分病毒的遗传物质是RNAD.“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质5.构建DNA模型的实验中,若有碱基塑料片A 12个,G 20个,脱氧核糖与磷酸的连接物70个,脱氧核糖塑料片50个,代表氢键的连接物、碱基与脱氧核糖连接物、磷酸塑料片、其他碱基塑料片均充足,则(　　)A.最多能搭建出32个脱氧核苷酸B.最多能搭建出425种DNA片段C.最多能搭建出一个有18个碱基对的双链DNA片段D.组装出双链DNA片段最多能利用64个碱基塑料片6.甲生物的核酸中有5种碱基,其中嘌呤占60%、嘧啶占40%;乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C;丙生物遗传物质的碱基比例为:嘌呤占40%、嘧啶占60%,则甲、乙、丙三种生物分别可能是(　　)A.果蝇、T2噬菌体、烟草花叶病毒B.大肠杆菌、T2噬菌体、酵母菌C.蓝细菌、肺炎链球菌、烟草细胞D.T2噬菌体、烟草花叶病毒、豌豆细胞7.科学家将水母的绿色荧光蛋白基因(5 170个碱基对)转入小鼠体内,结果小鼠在紫外线照射下也能发出绿色荧光。下列说法正确的是　(　　)A.基因都是有遗传效应的DNA片段B.该基因中碱基的排列方式有45 170种C.基因是生物体控制性状遗传的基本功能单位D.基因的多样性主要体现在碱基种类的多样性上8.如图是用集合的方法表示各种概念之间的关系,表中与图示相符的是(　　)9.从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的(　　)A.24%　　　　　　B.26%　　　　C.14%　　　　　　D.11%10.1952年,赫尔希和蔡斯用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,经过保温、搅拌、离心后,检测并计算不同搅拌时长下,上清液放射性强度与初始强度的比值及被侵染细菌的存活率,结果如图所示。下列说法正确的是(　　)A.被侵染细菌的存活率接近100%,表明细菌绝大部分未裂解B.搅拌时长为6 min时,上清液的32P放射性强度约为初始值的30%,是由操作过程中搅拌不充分造成的C.搅拌时长为6 min时,上清液的35S放射性强度约为初始值的80%,说明噬菌体的蛋白质和DNA未分离D.图中的实验结果可以证明DNA是大肠杆菌的遗传物质11.关于图示DNA分子的说法,正确的是(　　)A.DNA聚合酶作用于部位②B.该DNA的特异性表现在碱基种类和(A+G)/(T+C)的值上C.若该DNA中A为p个,占全部碱基的n/m(m>2n),则G的个数为pm/2n-pD.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代,子代中含15N的DNA占3/412.如图表示洋葱根尖分生区某细胞内正在发生的某种生理过程,图中甲、乙、丙均表示DNA分子,a、b、c、d均表示DNA的一条链,A、B表示相关酶。下列相关叙述正确的是(　　)A.图中酶A能使甲解旋,酶B在c链的形成及c链和d链的连接过程中发挥作用B.若该DNA分子含1 000个碱基对,其中鸟嘌呤有300个,第三次复制时需要消耗5 600个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸C.若图示过程发生在细胞核内,乙、丙分开的时期为减数第二次分裂后期D.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成双螺旋结构的骨架13.科研团队解析了一种特殊DNA的合成机制,这类特殊的DNA用二腺嘌呤(Z)完全取代正常的腺嘌呤(A),与胸腺嘧啶(T)配对,该碱基对之间形成更稳定的三个氢键,极大地改变了DNA的物理化学特征。研究发现噬菌体中都含有这种特殊的DNA。下列关于这种特殊DNA的叙述,错误的是(　　)A.该种DNA结构中碱基的种类增加,嘌呤的比例也增大B.该种DNA结构热稳定性更高,拓展了DNA的应用范围C.该种DNA复制所需酶的种类可能增加,可涉及Z的合成和A的消除D.该种DNA可能不会被细菌的防御机制识别,对细菌具有更强的杀伤力14.科学家利用大肠杆菌探究DNA分子复制方式(半保留复制、全保留复制或分散复制)的实验过程如图所示,已知大肠杆菌每20 min分裂一次。下列给出相关的实验分析中,错误的是(　　)A.本实验采用了同位素标记技术和密度梯度离心技术B.比较结果A、B、C,可排除DNA复制方式为全保留复制C.比较结果A、B、C,可说明DNA复制方式为半保留复制D.在C和D的DNA中,含14N的DNA分子所占比例均为115.1966年,科学家提出了DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链连续形成,另一条子链不连续,即先形成短片段再进行连接(如图1)。为验证假说,进行如下实验:用3H标记T4噬菌体,在培养噬菌体的不同时刻,分离出噬菌体DNA并加热使其解开双链,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,并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2(DNA片段越短,离试管口距离越近)。下列相关叙述错误的是(　　)图1图2A.与60秒相比,120秒结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段B.DNA的半不连续复制保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制C.该实验可用32P标记的脱氧核苷酸代替3H标记的脱氧核苷酸标记DNAD.通过加热破坏了DNA分子中的氢键,起到的作用和DNA酶类似二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)16.将肺炎链球菌中控制荚膜形成的相关基因记作“A”,无此相关基因记作“a”,下列对甲、乙两组转化实验的相关分析,正确的是(　　)实验甲:将加热致死的S型肺炎链球菌和R型活菌的菌液混合培养。实验乙:将加热致死的R型肺炎链球菌和S型活菌的菌液混合培养。A.实验前的S型菌、R型菌的基因组成分别为AA、aaB.甲实验中可检出R型活菌、S型活菌,S型菌由R型菌转化而来C.乙实验中可检出R型活菌、S型活菌,R型菌由S型菌转化而来D.实验甲与实验乙为一组对照实验17.DNA双螺旋结构模型的提出,进一步阐释了DNA作为遗传物质的结构基础。沃森和克里克成功提出DNA双螺旋结构模型,与他们正确的科学探究方法及科学态度密切相关。下列叙述错误的是(　　)A.沃森和克里克依据DNA衍射图谱得出碱基互补配对方式B.DNA指纹图谱用于亲子鉴定主要与DNA双螺旋结构有关C.DNA的两条链走向相同,两条链都是由5'端→3'端D.DNA的一条单链中,有游离的磷酸基团的一端称为5'端18.正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,SSB在复制过程中可以重复利用,下列有关推理不合理的是(　　)A.SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶B.SSB与单链的结合将不利于DNA复制C.SSB与DNA单链既可结合也可分开D.SSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则19.假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用一个含有这样DNA的噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌后,若共释放出100个子代噬菌体,下列叙述不正确的是　(　　)A.该过程至少需要3×103个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49D.子代噬菌体中含有31P的噬菌体为100个20.将染色体上全部DNA分子双链经32P标记的雄性哺乳动物精原细胞(染色体数为2n=20)置于不含32P的培养基中培养。下列推断中,正确的是(　　)A.若完成减数分裂,则产生的子细胞中有5对同源染色体,每条都含32PB.若完成一次有丝分裂,则产生的子细胞中含20条染色体,20条染色体都含32PC.若进行减数分裂,则减数第二次分裂后期细胞中可能含2条Y染色体且都含32PD.若进行一次有丝分裂,则分裂后期的细胞中共有40条染色体被标记三、非选择题(本题共5小题,共55分。)21.(9分)在人类探索遗传物质的历史进程中,关于蛋白质和DNA到底哪一种才是遗传物质的争论持续了很长时间,经过多位科学家的努力探索,人们终于确定了DNA才是遗传物质。艾弗里等人进行的离体转化实验过程如图所示。回答下列问题:(1)第①组为对照组,实验中甲是　　　　　　　　　　,培养基中除了有R型细菌菌落外,还有S型细菌菌落,这说明了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。第⑤组的实验结果是　　　　　,该实验控制自变量采用的是　　　　　　原理。 (2)第②至第④组用蛋白酶(或RNA酶、酯酶)处理的目的是　　　　　　　。由第①至第⑤组得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)某种感染动物细胞的病毒M由核酸和蛋白质组成。研究人员已分离出病毒M的核酸,为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,研究人员利用题述实验中控制自变量的原理展开相关实验:对照组的实验思路为病毒M的核酸+活鸡胚培养基→分离得到大量的病毒M;实验组的实验思路为  　(用文字、“+”和“→”表示)。 22.(12分)人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程,实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。回答下列问题:(1)艾弗里在进行肺炎链球菌转化实验时,选用了含有DNA酶活性的狗血清进行实验,发现狗血清能够灭活转化因子,使转化因子丧失转化活性。艾弗里用氟化钠处理狗血清,并用该血清处理S型细菌的细胞提取物,然后将S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合,结果如表所示。注:“+”代表加入,“-”代表未加入该实验的自变量是　　　　　　　　　　,推测氟化钠的作用是　　　　　　　　　　。若选用了含有蛋白酶活性的狗血清进行实验,狗血清　　　　　(填“能”或“不能”)使转化因子丧失转化活性,该实验与上述实验进行对照可说明　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,利用放射性同位素标记技术的目的是　　　　　　　　　　。若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,经离心后放射性物质分布在　　　　　　　　中。 (3)烟草花叶病毒　　　　　(填“能”或“不能”)侵染大肠杆菌。烟草花叶病毒侵染烟叶实验的设计思路是　  　。 23.(8分)正常情况下细胞内可以自主合成组成核酸的核糖核苷酸和脱氧核苷酸,某细胞系由于发生突变而不能自主合成,必须从培养基中摄取。为验证“DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸”,现提供如下实验材料,请你完成实验方案。实验材料:基本培养基,突变细胞系,12C-核糖核苷酸,12C-脱氧核苷酸,14C-核糖核苷酸,14C-脱氧核苷酸等。(1)实验步骤第一步:取基本培养基若干,随机等分成两组,分别编号为甲组和乙组。第二步:在甲组培养基中加入适量的12C-核糖核苷酸和14C-脱氧核苷酸;在乙组培养基中加入　。 第三步:在甲、乙两组培养基中分别接种　　　　　　,在5%CO2恒温培养箱中培养一段时间,使细胞增殖。 第四步:分别取出甲、乙两组培养基中的细胞,检测细胞中出现放射性的部位。(2)预期结果: 　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)实验结论:　 。 24.(12分)下图表示与遗传物质相关结构的示意图,请据图回答:(1)若①②表示某一物质在细胞不同分裂时期的两种结构形态,则②的名称为　　　　。基因是DNA中特殊的一段,“特殊的一段”指的是　　　　　　　　。若一对同源染色体上相同位置的DNA片段上是基因D与d,这两个DNA片段的的根本区别是　。 (2)请按照自上向下的顺序写出⑤中碱基的名称:　　　　　、　　　　　、　　　　(写中文名称)。图中④处指的键是　　　　　。 (3)A与T碱基数量相等,G与C碱基数量相等,这个事实说明DNA分子的合成遵循　　　　　　原则。通过生化分析得出某DNA分子中,一条链中碱基A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,则该DNA分子中上述碱基的比例应为　　　　　。 (4)若某DNA分子共有1 000个碱基对,其中碱基A有200个,该片段进行第4次复制共需要　　　　个游离的含碱基C的脱氧核苷酸。 (5)假定该DNA分子只含14N时相对分子质量为a,只含15N时相对分子质量为b。现将只含14N的该DNA分子放在只含15N的培养基中,子二代每个DNA的平均相对分子质量为　　　　　。 25.(14分)DNA复制的过程也是染色体上染色单体形成的过程,研究者将植物的根尖分生组织放在含有5-BrdU的培养液中培养,在第一个、第二个细胞周期取样,观察中期细胞染色体的颜色并绘图,结果见图1。通过对色差染色体的观察,又一次证明了“DNA的半保留复制”。请回答下列问题:图1图2(1)实验原理:5-溴尿嘧啶脱氧核苷(5-BrdU)结构与胸腺嘧啶脱氧核苷结构类似,5-BrdU中的碱基能够取代胸腺嘧啶与　　　　　(碱基名称)配对。用姬姆萨染料对根尖染色,DNA两条链均不含5-BrdU的染色单体着色为深蓝,均含5-BrdU的染色单体着色为浅蓝,请据图1分析推断,若DNA两条链中,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,染色单体着色也为深蓝。 (2)通过图1、2,推断DNA分子的复制方式:①有研究者认为,第一次分裂中期的染色体颜色能够否认“全保留复制”假说,你　　　　(填“同意”或“不同意”)此观点,理由是若DNA是“全保留复制”,两条染色单体上的DNA分子链的组成如图2中的　　　　所示,这两条染色单体的颜色应是　　　　　　　。 ②研究者认为,第二次分裂中期出现色差染色体的原因只有可能是“DNA半保留复制”。请结合图2进行分析:若DNA进行半保留复制,则两条染色单体上的DNA分子链的组成如图2中的　　　　所示,这两条染色单体的颜色应是　　　　　　　,其他复制方式均不会出现这种结果。 附加题　　　科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素标记技术及密度梯度离心技术探究DNA复制方式是全保留复制还是半保留复制,实验内容及结果见表。回答下列的问题:(1)要得到DNA中的N全部被15N标记的大肠杆菌B,必须经过　　　　代培养。 (2)综合分析本实验的DNA离心结果,第　　　组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第　　　组和第　　　组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是　　　　　　。 (3)①若B的子Ⅰ代DNA的离心结果为出现“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自　　　　,据此可判断DNA分子的复制方式不是　　　　复制。 ②若将B的子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果　　　(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。 ③若在同等条件下将B的子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是密度带的数量和位置　　　　　　　。 (4)将一个噬菌体的DNA分子的两条链用32P标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为　　　,原因是　  　。 答案与解析第3章　基因的本质1.D　第一次使用的是没有标记的大肠杆菌,将其置于含放射性35S或32P的培养基上培养;第三次使用的是没有标记的大肠杆菌,目的是让含有放射性的噬菌体侵染,A正确。蛋白质的合成场所为核糖体,B正确。第一次使用的是没有标记的噬菌体,DNA分子的复制具有半保留复制的特点,第二次使用的噬菌体,其DNA分子可能同时具有32P(来自32P标记的大肠杆菌中的原料)和31P(模板),C正确。搅拌的目的是将噬菌体外壳与大肠杆菌分开,D错误。2.C　烟草花叶病的病原体不能在滤液中进行增殖,C错误。3.B　R型细菌的DNA不会导致小鼠死亡,①不符合题意;S型活细菌会导致小鼠死亡,②③符合题意;S型细菌的DNA不会导致小鼠死亡,④不符合题意;S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养会得到S型活细菌,S型活细菌会导致小鼠死亡,⑤符合题意;S型细菌的DNA与DNA酶混合后,再与R型活细菌混合培养,不会得到S型细菌,不会导致小鼠死亡,⑥不符合题意。4.B　细胞核和细胞质内的遗传物质都是DNA,A错误;真核细胞和原核细胞的遗传物质都是DNA,只有部分病毒的遗传物质是RNA,C错误;“肺炎链球菌的体内转化实验”没有证明DNA是遗传物质,“肺炎链球菌的体外转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质,D错误。5.C　已知有脱氧核糖塑料片50个,故最多能搭建出50个脱氧核苷酸,A错误。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;设能搭建的DNA分子含有n个碱基对,则每条单链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1,已知脱氧核糖与磷酸的连接物有70个,即2(2n-1)=70,解得n=18,所以最多能搭建出一个有18个碱基对的双链DNA分子片段;但代表A的塑料片有12个,少于18个,所以能搭建的DNA分子模型种类少于418种,B错误,C正确。据分析可知,最多能搭建出一个有18个碱基对的双链DNA片段,组装出双链DNA片段最多能利用18×2=36(个)碱基塑料片,D错误。6.A　甲生物的核酸中有5种碱基,因此甲生物具有细胞结构,真核生物和原核生物都符合要求;乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C,因此乙生物只有DNA一种核酸,属于DNA病毒,T2噬菌体属于DNA病毒;丙生物的遗传物质中嘌呤和嘧啶占比不同,因此该生物可能是RNA病毒,烟草花叶病毒属于RNA病毒,综合上述分析,A项符合题意。7.C　基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段(某些病毒的遗传物质是RNA),A错误;特定的基因中只能是特定的碱基排列顺序,B错误;基因的多样性主要体现在碱基排列顺序的多样性上,D错误。8.C　染色体主要由DNA和蛋白质组成,但是RNA不属于DNA,A错误;核酸包括DNA和RNA,一个DNA分子含有很多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由含氮碱基、磷酸和脱氧核糖组成,B、D错误,C正确。9.B　已知DNA分子中,G+C=46%,则C=G=23%,A=T=50%-23%=27%,又已知一条链中腺嘌呤占该链碱基总数的比例为28%,即A1=28%,根根据碱基互补配对原则,A=(A1+A2)÷2,则A2=26%。10.A　细菌裂解后会死亡,被侵染细菌的存活率接近100%,表明细菌绝大部分未裂解,A正确;搅拌时长为6 min时,上清液的32P放射性强度约为初始值的30%,是由噬菌体侵染细菌时间过短造成的,B错误;搅拌时长为6 min时,上清液的35S放射性强度约为初始值的80%,说明部分噬菌体的蛋白质和大肠杆菌未分离,C错误;本实验并未对大肠杆菌的遗传物质进行研究,D错误。11.C　DNA聚合酶的作用是催化磷酸二酯键的形成,即作用于部位①,A错误;DNA分子的特异性表现在碱基的排列顺序上,双链DNA中(A+G)/(T+C)=1,B错误;如果该DNA中A为p个,占全部碱基的n/m,则DNA分子中的全部碱基数是pm/n,G=(pm/n-2p)÷2=pm/2n-p,C正确;如果把该DNA放在含15N的培养液中复制两代,由于DNA分子复制方式为半保留复制,所以每个子代DNA分子都含有15N,D错误。12.D　图中酶A为解旋酶,能使DNA分子解开双螺旋,酶B为DNA聚合酶,在合成新的子链c链的过程中发挥作用,c链和d链的连接遵循碱基互补配对原则,不需要DNA聚合酶的作用,A错误;根据碱基互补配对原则,该DNA分子含1 000个碱基对,其中鸟嘌呤有300个,则腺嘌呤有1 000-300=700(个),第三次复制时需要消耗23-1×700=2 800(个)游离的腺嘌呤脱氧核苷酸,B错误;图示DNA复制过程发生在洋葱根尖细胞的细胞核内,洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂,乙、丙分开的时期为有丝分裂后期,C错误。13.A　分析题意可知,该特殊DNA中用二腺嘌呤(Z)完全取代正常的腺嘌呤(A),故该种DNA的碱基由A、T、G、C替换为Z、T、G、C,碱基种类并未增加,嘌呤的比例也没有增大,A错误;正常的DNA中A与T配对,但是A与T之间只有两个氢键,而该种DNA的Z与T之间有三个氢键,热稳定性更高,拓展了DNA的应用范围,B正确;由于该种DNA需要用Z完全取代A,故复制所需酶的种类可能增加,C正确;噬菌体是一种寄生在细菌中的DNA病毒,结合题意可知,噬菌体中都含有这种特殊的DNA,且该种DNA的物理化学特征发生了极大改变,故可能不会被细菌的防御机制识别,对细菌具有更强的杀伤力,D正确。14.C　结果C中出现了杂合链,说明DNA复制方式不可能是全保留复制,即比较结果A、B、C,可排除DNA复制方式为全保留复制,说明DNA复制方式为半保留复制或分散复制,B正确,C错误。15.D　DNA酶可催化脱氧核苷酸链分解成单个的脱氧核苷酸,破坏的是磷酸二酯键,而加热破坏的是DNA碱基对间的氢键,D错误。16.B　S型菌的菌体外有荚膜,R型菌的菌体外无荚膜,细菌为原核生物,转化前的S型菌、R型菌的基因组成分别为A、a,A错误;甲实验中S型菌由R型菌转化而来,转化概率较低,因而该实验中能检出R型活菌、S型活菌,B正确;将加热致死的R型肺炎链球菌和S型活菌的菌液混合培养,只能检出S型活菌,C错误;实验甲和实验乙存在多个变量,不符合单一变量原则,不属于对照实验,D错误。17.ABC　沃森和克里克依据DNA衍射图谱得出DNA分子为螺旋结构,A错误;DNA指纹图谱用于亲子鉴定主要与DNA分子中碱基特定的排列顺序有关(即与DNA分子的特异性有关),B错误;DNA的两条链是反向平行的,一条链是由5'端→3'端,另一条链是由3'端→5'端,C错误;DNA的一条单链中,有游离的磷酸基团的一端称为5'端,有—OH的一端是3'端,D正确。18.ABD　DNA双螺旋解开后SSB与单链结合,可知SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶,A错误;SSB与单链结合可防止解旋的单链重新配对,因此SSB与单链的结合有利于DNA复制,B错误;SSB是一种DNA结合蛋白,在DNA复制过程中可重复利用,其与单链的结合不遵循碱基互补配对原则,C正确,D错误。19.AB　每个DNA分子含有鸟嘌呤=5 000×2×(1-20%×2)×1/2=3 000(个),释放出100个子代噬菌体,该过程增加了99个DNA分子,至少需要99×3 000=297 000(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸,A错误;噬菌体增殖需要细菌提供原料和酶等,增殖的模板是噬菌体的DNA,B错误;由于DNA的半保留复制,含32P的子代噬菌体有2个,只含31P的子代噬菌体有98个,比例为1∶49,C正确;由于DNA的半保留复制,大肠杆菌提供31P的原料,子代噬菌体中含有31P的噬菌体为100个,D正确。20.BCD　DNA复制的方式是半保留复制,题述DNA复制一次,子代DNA分子都是一条链含32P,另一条链不含32P,若完成减数分裂,则产生的子细胞中有10条不成对的染色体,每条都含32P,A错误;若完成一次有丝分裂,则产生的子细胞中含20条染色体,每一条都含32P,B正确;若进行减数分裂,则减数分裂Ⅱ后期细胞中含2条Y染色体或2条X染色体,且都含32P,C正确;若进行一次有丝分裂,DNA复制一次,在分裂后期的细胞中共有40条染色体被标记,D正确。21.答案　(除标注外,每空1分)(1)S型细菌的细胞提取物　S型细菌的细胞提取物中含有促使R型细菌转化为S型细菌的物质　只长R型细菌　减法　(2)去除S型细菌细胞提取物中的蛋白质(或RNA、脂质)等物质　S型细菌中的DNA是使R型细菌转化为S型细菌的物质　(3)病毒M的核酸+DNA酶+活鸡胚培养基→分离子代病毒情况、病毒M的核酸+RNA酶+活鸡胚培养基→分离子代病毒情况(3分)解析　(1)第①组是将S型细菌的细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,培养一段时间后发现培养基中除了有R型细菌菌落外,还有S型细菌菌落,说明S型细菌的细胞提取物中含有促使R型细菌转化为S型细菌的物质。第⑤组在S型细菌的细胞提取物中加入DNA酶(催化DNA水解),再与有R型活细菌的培养基混合,培养一段时间后培养基中只有R型细菌菌落。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。(2)第②至第④组用蛋白酶(或RNA酶、酯酶)处理的目的是去除S型细菌细胞提取物中的蛋白质(或RNA、脂质)等物质。(3)若要利用“减法原理”来探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,实验组应取病毒M的核酸,分别加入DNA酶、RNA酶,再用活鸡胚培养基培养,观察并分析子代病毒情况。若加入DNA酶后能分离出大量子代病毒,加入RNA酶后不能分离出子代病毒,说明病毒M的遗传物质是RNA;反之,病毒M的遗传物质是DNA。22.答案　(除标注外,每空1分)(1)狗血清中是否加入氟化钠(2分)　抑制DNA酶的活性(2分)　不能　DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质　(2)区分DNA和蛋白质　上清液和沉淀物(2分)　(3)不能　将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分开,单独研究它们各自的功能(2分)解析　(1)由表可知,该实验的自变量是狗血清中是否加入氟化钠,因变量是菌落种类。未加入氟化钠时各组只有R型细菌,加入氟化钠后各组均有S型细菌生成,说明氟化钠可能是通过抑制DNA酶的活性来发挥作用。由于使R型细菌发生转化的物质是S型细菌的DNA,若选用了含有蛋白酶活性的狗血清进行实验,则不能使转化因子丧失转化活性,S型细菌的DNA能使R型细菌转化,从而说明DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。(2)由于蛋白质和DNA中均含有H,若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,经离心后上清液和沉淀物中均能检测到放射性。(3)烟草花叶病毒侵染烟叶实验的设计思路与噬菌体侵染细菌实验类似。23.答案　(每空2分)(1)等量的14C-核糖核苷酸和12C-脱氧核苷酸　等量的突变细胞系　(2)甲组培养基中细胞的放射性部位主要在细胞核,乙组培养基中细胞的放射性部位主要在细胞质　(3)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸解析　要验证“DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸”,就需要将脱氧核苷酸和核糖核苷酸区分开,甲组培养基中加入适量的12C-核糖核苷酸和14C-脱氧核苷酸,乙组培养基中加入等量的14C-核糖核苷酸和12C-脱氧核苷酸。验证实验结论是已知的,即DNA复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,因此预期结果为甲组培养基中细胞的放射性部位主要在细胞核,乙组培养基中细胞的放射性部位主要在细胞质。24.答案　(除标注外,每空1分)(1)染色质　具有遗传效应　脱氧核苷酸的排列顺序不同　(2)胸腺嘧啶　腺嘌呤　胞嘧啶　氢键　(3)碱基互补配对　4∶6∶4∶6(2∶3∶2∶3)　(4)6 400　(5)(a+3b)/4(2分)解析　(1)①为染色体,呈圆柱状或杆状;②为染色质,呈细丝状。等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。(3)DNA分子中,一条链中碱基A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则可知,另一条链中碱基A∶C∶T∶G=3∶4∶1∶2,则该DNA分子中上述碱基的比例应为4∶6∶4∶6(2∶3∶2∶3)。(5)现将只含14N的该DNA分子放在只含15N的培养基中,子一代2个DNA分子都是一条脱氧核苷酸链含有14N,另一条脱氧核苷酸链含有15N,则子一代2个DNA分子的相对分子质量平均为(a+b)/2,子二代4个DNA分子中2个DNA分子都是一条脱氧核苷酸链含有14N,另一条脱氧核苷酸链含有15N,另外2个DNA分子都是两条脱氧核苷酸链只含15N,则子二代4个DNA分子的相对分子质量平均为(a+3b)/4。25.答案　(每空2分)(1)腺嘌呤　一条链含有5-BrdU,另一条链不含5-BrdU　(2)①同意　A和B　深蓝色和浅蓝色　②B和C　浅蓝色和深蓝色解析　(1)胸腺嘧啶与腺嘌呤配对,所以5-BrdU中的碱基可以取代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对;DNA两条链均不含5-BrdU的染色单体着色为深蓝,均含5-BrdU的染色单体着色为浅蓝,若DNA两条链中一条链含有5-BrdU,另一条链不含5-BrdU,染色单体也着色为深蓝。(2)①如果DNA是全保留复制,则每条染色体中一条染色单体的DNA两条链全部不含5-BrdU,染色成深蓝色,另一条染色单体的DNA两条链都含有5-BrdU,染色成浅蓝色,对应图2的A和B,与图1中第一次分裂中期的染色体形态不符,所以能够否认“全保留复制”的观点。②第一次分裂结束后,每个DNA分子都有一条链含有5-BrdU,当进行第二个细胞周期时,DNA进行半保留复制,每条染色体中一条染色单体的DNA分子两条链全部含有5-BrdU,染色成浅蓝色,另一条染色单体的DNA一条链含有5-BrdU,另一条链不含5-BrdU,染色成深蓝色,对应图2的B、C。附加题　答案　(1)多　(2)3　1　2　半保留复制　(3)①B　半保留　②不能　③与子Ⅱ代的相同　(4)2/n　一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子上,因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记解析　(2)第3组实验结果最为重要,因为B的DNA为15N/15N-DNA,B的子Ⅰ代的DNA为15N/14N-DNA,这就说明DNA的复制方式为半保留复制而不是全保留复制;但中带只有与轻带和重带进行比较才能得出,所以它要与第1组和第2组的结果进行比较。(3)①“轻带”的DNA为14N/14N-DNA,“重带”的DNA为15N/15N-DNA,“重带”DNA来自B。若B的子Ⅰ代DNA的离心结果为出现“轻”和“重”两条密度带,即子代DNA的两条链全是亲代的或全是新合成的,说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。②将B的子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,无法判断子代DNA的两条链的来源,所以不能判断DNA的复制方式。③将B的子Ⅱ代继续培养,子n代DNA的情况是有两个DNA为15N/14N-DNA,其余DNA全部为14N/14N-DNA,离心后得到中带和轻带,即子n代DNA离心后密度带的数量和位置与子Ⅱ代的相同。选项1234A染色体DNARNA基因BDNA基因核糖核苷酸碱基C核酸DNA脱氧核苷酸碱基D核酸染色体DNA基因狗血清中是否加入氟化钠最终菌落的种类1组2组3组-RRR+R+SR+SR+S组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子Ⅰ代B的子Ⅱ代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带仅为重带仅为中带1/2轻带、1/2中带1.D2.C3.B4.B5.C6.A7.C8.C9.B10.A11.C12.D13.A14.C15.D16.B17.ABC18.ABD19.AB20.BCD