第三章 《基因的本质》同步练习-2024-2025学年高一生物下学期期末复习（人教版2019必修2）

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一、DNA是主要的遗传物质
（一）肺炎链球菌的转化实验
1.体内转化实验(1928年格里菲思)
（1）实验材料:S型和R型肺炎链球菌、小鼠。
（2）实验过程：
（3）结论:已被加热杀死的S型细菌含有某种使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——遗传因子。
2.体外转化实验(20世纪40年代艾弗里及其同事)
（1）实验材料:S型和R型细菌、培养基、蛋白酶、DNA酶、RNA酶、酯酶等。
（2）实验目的:探究S型细菌中的“转化因子”是DNA、蛋白质、脂质还是糖类。
（3）实验过程及结果
结论:S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
转化的原因实质是一种基因重组。
（6）实验原理：减法原理。
【易混易错】
(1）转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌转化成S型细菌。
(2）由于DNA的热稳定性比蛋白质高，所以加热杀死S型细菌的过程中，蛋白质永久变性失活，但其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
(3）艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，每个实验组都通过添加特定的酶特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这利用了自变量控制中的“减法原理”。
(4）格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子，但并没有证明转化因子是哪种物质；艾弗里证明DNA是遗传物质的实验则证明了转化因子是S型细菌的DNA。
（二）噬菌体侵染大肠杆菌实验
1.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等
(1)T2噬菌体的结构
(2)T2噬菌体的复制式增殖
2.实验技术:同位素标记技术。
3.实验过程及结果
(1)标记T2噬菌体--方法：用没有标记的噬菌体侵染带有标记的大肠杆菌
（2）DNA分子用32P标记；蛋白质用35S标记。
(3)T2噬菌体侵染细菌
①分别用带有32P和35S的噬菌体侵染无标记的大肠杆菌。
②结果：32P组，上清液中放射性较弱，沉淀物中放射性较强。
35S组，上清液中放射性较强，沉淀物中放射性较弱。
实验结论:T2噬菌体的遗传物质是DNA 。
【易错提醒】噬菌体侵染细菌实验的误差分析
（1）用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，上清液中出现放射性的原因如下。
①保温时间短→部分噬菌体还未吸附、侵染大肠杆菌→离心后未侵染大肠杆菌的噬菌体分布在上清液中→32P标记的实验组上清液中有放射性。
②保温时间过长→噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖→大肠杆菌裂解死亡，释放出子代噬菌体→离心后部分子代噬菌体分布在上清液中→32P标记的实验组上清液中有放射性。
③搅拌过于剧烈→大肠杆菌细胞被破坏→释放出其中的噬菌体→32P标记的实验组上清液中有放射性。
（2）用35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀物中出现放射性的原因：搅拌不充分等→吸附在大肠杆菌细胞表面的噬菌体的蛋白质外壳随大肠杆菌离心到沉淀物中→35S标记的实验组沉淀物中有放射性。
（三）RNA是遗传物质的证据
（1）实验过程及结果
（2）结论:在烟草花叶病毒中,RNA是遗传物质。
（四）不同生物的核酸和遗传物质分析
对“DNA是主要的遗传物质”的理解
生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA,因此说DNA是主要的遗传物质。
二、DNA复制
（一）DNA的分子结构
1.DNA双螺旋模型构建者:沃森和克里克。
2.DNA双螺旋结构的形成
3.DNA的双螺旋结构内容
(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成,这些链按反向互补平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧:脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成主链基本骨架。
(3)内侧:两条链上碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则:A T(两个氢键)、G C(三个氢键)。
4.DNA分子结构特点
(1)多样性,具n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。
(2)特异性,如每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
(3)稳定性,如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基对
（二）DNA分子的复制
1.概念：以亲代DNA分子为模版合成子代DNA分子的过程。
2.时间：主要发生在有丝分裂间期和减数分裂间期。
3.场所：主要在细胞核，线粒体和叶绿体中也存在。
4.过程：
（1）模版：DNA分子两条链；
（2）原料：4种脱氧核糖核苷酸；
（3）酶：解旋酶和DNA聚合酶；
（4）原则：碱基互补配对；
（5）方向：子链的5’→3’；
5.特点
（1）过程：边解旋，边复制。
（2）方式:半保留复制。
6.准确复制的原因和意义
（1）原因:DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板;碱基互补配对原则,保证了复制能准确进行。
（2）意义:DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性。
7.半保留复制分析：DNA分子复制为半保留复制,若将一个全部N原子被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下:
【易错易混】
(1）在做DNA复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA数”还是“链数”。
(2）在分析细胞分裂问题时，常以染色体或DNA为研究对象，而在分析DNA复制问题时，一定要从DNA 2条单链的角度考虑，所以复制后的1条染色体上的2个DNA分子中都含有原来的单链。
测题型
选择题
1．为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化因子是DNA还是蛋白质，艾弗里进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A．实验设计采用减法原理，甲组为对照组
B．三组培养皿中，只有丙组仅含R型菌落
C．甲丙组的实验结果说明DNA是转化因子、蛋白质不是
D．该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【分析】分析题图：根据甲组培养皿中有无S型菌落，可说明S型细菌的提取物中是否存在某种转化因子，将R型细菌转化为S型细菌；乙组实验中蛋白酶可将提取物中的蛋白质水解；丙组实验中的DNA酶可将提取物中的DNA水解。
【详解】A、艾弗里进行了肺炎链球菌体外转化实验，实验设计采用减法原理，甲组为对照组，A正确；
B、三组培养皿中，只有丙组仅含R型菌落，因为其S菌的DNA被水解了，B正确；
C、甲乙丙组的实验结果说明DNA是转化因子、蛋白质不是，C错误；
D、该实验能证明转化因子是DNA，也能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，D正确。
故选C。
2．噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下，噬菌体20分钟后会引起大肠杆菌裂解。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制
B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量
C．A组试管中有少量子代噬菌体含32P
D．B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
【答案】C
【分析】噬菌体侵染细菌的实验：
（1）实验原理：设法把DNA和蛋白质分开，直接地、单独地去观察它们地作用。实验原因：艾弗里实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质；
（2）实验过程：
①标记噬菌体：在分别含有放射性同位素35S或放射性同位素32P培养基中培养大肠杆菌；再用上述大肠杆菌培养噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体；
②噬菌体侵染细菌：用DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌；
③短时间培养后，搅拌、离心。搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌实验，主要是证明DNA是遗传物质，同时也证明了DNA能自我复制，能控制蛋白质的合成，但不能证明DNA是以半保留方式复制的，A错误；
B、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由细菌提供，噬菌体提供模板，B错误；
C、35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，32P标记的DNA进入了宿主细胞内。经多次半保留复制，A组试管中沉淀中少量DNA含有32P，C正确；
D、用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，35S标记蛋白质，蛋白质不进入细菌菌体，保温时间长短不影响上清液中的放射性强度，D错误。
故选C。
3．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解，否则细胞外P放射性会增高
B．通过用含有放射性同位素S和 P的培养基分别培养噬菌体，再用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA 的变化
C．细胞外的32P含量仍有30%，可能的原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌
D．本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中DNA起着重要作用
【答案】B
【分析】分析曲线图：细菌的感染率为100%；上清液35S先增大后保持在80%，说明有20%的噬菌体没有与细菌脱离，仍然附着在细菌外面，离心后随细菌一起沉淀了；上清液中32P先增大后保持在30%左右，说明有30%的噬菌体没有侵染细菌，离心后位于上清液。
【详解】A、图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，可作为对照组，如果细菌裂解解释放出含32P噬菌体，细胞外P放射性会增高，A正确；
B、噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含35S和32P的噬菌体，可分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌，再用被标记的大肠杆菌培养未标记的噬菌体，B错误；
C、在噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体和细菌混合培养的时间很重要，如果时间过短，部分被32P标记的噬菌体还没有进入细菌体内，如果时间过长，32P标记的噬菌体进入细菌后，细菌裂解释放出含32P噬菌体，因此，细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌或者是侵染时间过长部分子代噬菌体从细菌中释放出来，但根据A选项的判断，细菌没有裂解，C正确；
D、本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中DNA起着重要作用，证明了DNA是遗传物质，D正确。
故选B。
4．下列有关“艾弗里研究组的肺炎链球菌转化实验”和“赫尔希与蔡斯完成的噬菌体侵染细菌实验”的分析，不正确的是（ ）
A．都巧妙地设计了对比实验进行研究
B．都使用同位素示踪法证明了DNA是遗传物质
C．都选用了结构简单、繁殖快的生物作实验材料
D．都设法将DNA与蛋白质分开，单独地观察它们在遗传中的作用
【答案】B
【分析】1、艾弗里所进行的肺炎双球菌转化实验，分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶处理细胞提取液，运用了减法原理，得到DNA才是是R型细菌产生稳定遗传变化的物质；
2、噬菌体侵染细菌实验，用35S标记一部分噬菌体的蛋白质、用32P标记另一部分噬菌体的DNA，然后分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，进行噬菌体侵染细菌的实验，证明了噬菌体的遗传物质是DNA。
【详解】A、艾弗里所进行的肺炎双球菌转化实验，不同酶处理的各组之间形成对比，噬菌体侵染细菌实验，32P标记的噬菌体与35S标记的噬菌体之间形成相互对比，A正确；
B、艾弗里所进行的肺炎双球菌转化实验，没有采用同位素示踪法，B错误；
C、肺炎双球菌与噬菌体都是结构简单、繁殖快的生物，C正确；
D、两个实验都设法将DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察它们在遗传中的作用，D正确。
故选B。
5．S型肺炎链球菌的某种“转化因子”使R型菌转化为S型菌。探究“转化因子”化学本质的部分实验流程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．该实验对自变量的控制采用的是“减法原理”
B．步骤①中，所选用的蛋白酶最适pH需同DNA酶的相似
C．步骤⑤中，若检测到S型菌落，则其产生的原理是基因重组
D．该实验证明DNA是“转化因子”，而蛋白质、RNA等不是
【答案】D
【分析】艾弗里对细胞提取物分别进行不同处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细胞提取物仍具有转化活性，用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性。实验表明，细胞提取物中含有前文所述的转化因子，而转化因子很可能就是DNA。
【详解】A、该实验中加入不同种类的酶，一一排除各种物质的作用，体现了对自变量的控制采用的是“减法原理”，A正确；
B、该实验中的自变量为不同酶的处理，故pH为无关变量，应保持相同且适宜，故步骤①中，所选用的蛋白酶最适pH需同DNA酶的相似，B正确；
C、步骤⑤中，若检测到S型菌落，说明S型细菌的DNA整合到R型细菌的DNA上，则其产生的原理是基因重组，C正确；
D、该实验证明DNA是“转化因子”，但没有证明RNA等不是，D错误。
故选D。
6．某DNA中碱基T共a个，约占全部碱基的32%，下列关于此DNA分子的叙述中，不正确的是（ ）
A．G和C的比例都约占全部碱基的18%
B．每条链上的T都约占该链碱基的32%
C．复制形成的子代DNA中，A约占32%
D．复制两次需要3×9/16a个G
【答案】B
【分析】酵母菌为真核生物，细胞中含有DNA和RNA两种核酸；其中DNA分子为双链结构，A=T，G=C。
【详解】A、根据碱基互补配对原则可知，该DNA分子中A=T，G=C，所以G和C的比例都约占全部碱基的（1-32%×2）÷2=18%，A正确；
B、酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A=T=32%，但是每条链上的T都约占该链碱基的比例无法得知，B错误；
C、根据碱基互补配对原则，则复制形成的子代DNA中，A=T，约占32%，C正确；
D、C=G=1/2[（a÷32%）-2a]=9/16a，复制两次需要G的数目为（22-1）×（9/16a）=3×9/16a个G，D正确。
故选B。
7．图表示DNA分子结构的片段，下列有关叙述错误的是（ ）
A．磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架
B．⑤代表GC碱基对，互补配对的碱基间可形成氢键
C．基因中④结构的排列顺序代表遗传信息
D．双螺旋结构使DNA分子具有较强的特异性
【答案】D
【分析】DNA分子的双螺旋结构：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、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，A正确；
B、两条链上的碱基通过氢键连结成碱基对，且碱基的配对是有一定原则的，即A只能与T配对，G只能与C配对，⑤代表GC碱基对，互补配对的碱基间可形成氢键，B正确；
C、遗传信息是指蕴藏在DNA分子中碱基对的排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序，基因中④结构的排列顺序代表遗传信息，C正确；
D、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，具有独特的双螺旋结构，但碱基特定的排列顺序，使DNA分子的具有较强的特异性，D错误。
故选D。
8．“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面能发挥重要作用，这是因为DNA具有（ ）
A．特异性B．稳定性C．可变性D．多样性
【答案】A
【分析】DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序．特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【详解】每个DNA分子的碱基具有特定的排列顺序，构成了DNA分子的特异性，使得每个人的DNA都不完全相同，可以像指纹一样用来识别身份。故DNA指纹技术在刑事侦破、亲子鉴定等方面能发挥重要作用。
故选A。
9．下图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A．DNA分子中甲链和乙链的方向相同
B．解旋酶作用于①，DNA聚合酶作用于②
C．乙链③-⑥处的碱基序列依次为-TGCA-
D．若该分子中GC含量高，则热稳定性较好
【答案】D
【分析】题图分析：图示为DNA分子部分片段的示意图，其中①为磷酸二酯键，②为氢键，③为腺嘌呤，④为胞嘧啶，⑤为鸟嘌呤，⑥为胸腺嘧啶。
【详解】A、DNA分子中甲链和乙链的方向相反，A错误；
B、解旋酶作用于②氢键，DNA聚合酶作用于①磷酸二酯键，B错误；
C、根据碱基互补配对原则可知，乙链③〜⑥处的碱基序列依次为-ACGT-，C错误；
D、由于C-G之间有3个氢键，A-T之间有2个氢键，因此若该分子中GC含量高，则热稳定性较好，D正确。
故选D。
10．20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现（A+T）与（C+G）的比值如下表。结合所学知识，判断以下说法中正确的是（ ）
A．猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定
B．小麦和鼠的碱基比值相同，因此它们的DNA所携带的遗传信息相同
C．不同生物体DNA的碱基比值有所差异，原因是组成不同生物体的碱基种类不同
D．同种生物不同组织的DNA碱基比值基本相同，是因为同种生物不同组织的细胞中DNA碱基序列是相同的
【答案】D
【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。
2、C和G之间有3个氢键，而A和T之间有2个氢键，因此DNA分子中C和G所占的比例越高，其稳定性越高。
【详解】A、C和G所占的比例越高，DNA分子的稳定性就越高，据表可知，大肠杆菌DNA中（A+T）与（C+G）的比值比猪DNA中（A+T）与（C+G）的比值小，C+G含量相对更多，因此大肠杆菌的DNA结构比猪DNA结构更稳定一些，A错误；
B、小麦和鼠中（A+T）/（C+G）的比值相等，但两者的DNA分子中的碱基对的排列顺一般不同，即它们的DNA所携带的遗传信息不同，B错误；
C、不同生物体DNA的碱基比值有所差异，原因是组成不同生物体的碱基数量不同，但组成不同生物体的碱基种类相同，C错误；
D、体内细胞来源于同一受精卵，同种生物不同组织的细胞中DNA碱基序列是相同的，因此同种生物不同组织的DNA碱基比值基本相同，D正确。
故选D。
11．现将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，分裂4次，下列说法中错误的是（ ）
A．1个DNA复制4次可得16个DNA
B．离心后试管中会出现两条DNA带
C．含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1/8
D．含有14N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为7/8
【答案】D
【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。
【详解】A、1DNA分子复制4次可得24=16个DNA，A正确；
BC、将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，分裂4次，产生16个大肠杆菌，根据DNA分子半保留复制可知，其中2个大肠杆菌被15N标记，14个大肠杆菌没有被标记，含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为2/16=1/8，离心后试管中会出现两条DNA带，BC正确；
D、由于大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，故子代含有14N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为1，D错误。
故选D。
12．1958年，科学家运用同位素标记技术设计了DNA复制的实验，实验的培养条件与方法：
（1）在含15N的培养基中培养大肠杆菌若干代，使其DNA均被15N标记，离心结果如图中的甲；
（2）转至14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；
（3）取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。图中的乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。
下列有关推论，正确的是（ ）
A．从甲结果到丁结果需要60分钟
B．乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果
C．转入14N的培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4
D．由丙、丁结果证明DNA复制是以半保留方式进行的
【答案】D
【分析】1、DNA分子的复制方式为半保留复制，即新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。
2、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。
【详解】A、根据DNA半保留复制特点，转入14N培养基中复制二代后所得DNA分子中，有一半DNA分子只含14N，另一半DNA分子是一条链含有15N，一条链含有14N，离心后分布在中带和轻带上，即丁图所示结果。因此从甲结果到丁结果需要复制两次，而细菌每20分钟复制一次，则需要40分钟，A错误；
B、根据DNA半保留复制特点，转入14N培养基中复制一代后所得DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N，离心后都分布在中带上，即丙图所示结果，B错误；
C、由于DNA半保留复制，转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占100%，C错误；
D、根据DNA半保留复制特点，亲代15N15N-DNA在含14N的培养基中复制一代，子一代全为14N15N-DNA分子，离心后全位于中带，如图丙，继续在含14N的培养基中复制一代即子二代DNA中有15N14N-DNA、14N14N-DNA两种，离心后DNA分布于中带和轻带，如图丁。则由丙、丁结果证明DNA复制是以半保留方式进行的，D正确。
故选D。
13．DNA复制时，一条子链的合成是连续的，称为前导链；另一条子链的合成是不连续的（先合成一些小片段，最后连成一条完整的长链），称为后随链。下列叙述错误的是（ ）
A．前导链合成方向与复制叉移动方向一致，后随链的合成方向与之相反
B．前导链合成所需的嘌呤碱基数目等于后随链合成所需的嘌呤碱基数目
C．根据新合成子链的延伸方向，可判断图中b和c处是模板链的3′ 端
D．图中所示的“空白”区域可能由DNA聚合酶催化合成的新链来填补
【答案】B
【分析】DNA分子复制的方式是半保留复制，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的。DNA在复制过程中，边解旋边进行半保留复制。
【详解】A、由图可知：前导链（是连续合成的子链）合成方向与复制叉移动方向一致，后随链的合成方向与之相反，A正确；
B、前导链和后随链是互补的，依据碱基互补配对原则可推知：前导链合成所需的嘌呤碱基数目等于后随链合成所需的嘧啶碱基数目，B错误；
C、DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到子链的3′ 端，根据新合成子链的延伸方向，可判断图中b和c处是模板链的3′ 端，C正确；
D、由于DNA聚合酶不能发动新链的合成，只能催化已有链的延长，因此DNA合成是由引物引发的，图中所示的“空白”区域是去除引物后形成的，可能由DNA聚合酶催化合成的新链来填补，D正确。
故选B。
14．某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上A：T：G：C-1：2：3：4，则该DNA分子（ ）
A．该链中（A+G）/（T+C）=2/3，其互补链中（A+G）/（T+C）=2/3
B．连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸90个
C．该DNA分子中共含氢键300个
D．若一条链上一个T突变为A，则复制后的子代DNA分子中嘌呤含量升高
【答案】B
【分析】已知一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，即A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，根据碱基互补配对原则可知A2：T2：G2：C2=2：1：4：3；该基因中含有200个碱基，则A1=T2=10，T1=A2=20，G1=C2=30，C1=G2=40，即该DNA分子中A=T=30个，C=G=70个。据此答题。
【详解】A、一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，该链中（A+G）/（T+C）=2/3，按照碱基互补配对原则可知，其互补链上（A+G）/（T+C）=3/2，A错误；
B、依据题干信息可知，该基因中含有200个碱基，一条链上A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，根据碱基互补配对原则可知A2：T2：G2：C2=2：1：4：3，可求得该DNA分子中A=T=30个，C=G=70个。DNA连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为（22－1）×30=90个，B正确；
C、该DNA分子中A=T=30个，C=G=70个，由于A和T之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键，故该DNA分子中共含30×2＋70×3=270个，C错误；
D、若一条链上一个T突变为A，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，嘌呤数和嘧啶数相等，复制后的子代DNA分子中嘌呤含量不变，D错误。
故选B。
15．真核细胞DNA分子复制时可观察到多个复制泡，下图为其中一个复制泡的示意图，图中序号代表子链的相应位置。据图分析，下列相关叙述错误的是（ ）
A．图示DNA复制方式提高了复制速率
B．由图可知，DNA边解旋边双向复制
C．图中①处为子链的3’端，②处为5’端
D．DNA复制需要DNA聚合酶及其它酶
【答案】C
【分析】DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。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，保证了复制能够准确地进行。
【详解】A、据图可知，真核细胞的DNA分子具有多个复制起点，这种复制方式加速了复制过程，提高了复制速率，A正确；
B、图示表示DNA分子复制过程，根据箭头方向可知DNA复制是双向复制，且DNA分子是边解旋边复制的，B正确；
C、子链的延伸是从引物的3'端开始，合成方向从5'端到3'端，故图中①处为子链的5'端，②处为3'端，C错误；
D、子链的合成除需DNA聚合酶外，可能还需要其它酶，如解旋酶，D正确。
故选C。
16．真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡（如图所示）。据图推测，DNA分子具有多个复制泡的原因是（ ）
A．边解旋边复制B．半保留复制
C．单向复制D．多起点复制
【答案】D
【分析】DNA分子的复制过程是首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链，解开的两条链分别为模板，在DNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则形成子链，子链与模板链双螺旋成新的DNA分子，DNA分子是边解旋边复制的过程。
【详解】分析题图可知，真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡，说明真核细胞DNA是多起点复制，这种复制特点加速了复制过程，提高了复制速率，D正确，ABC错误。
故选D。
17．下列关于基因、DNA和染色体的关系的叙述，正确的是（ ）
A．基因是具有遗传效应的DNA片段
B．1条染色体上仅含1个DNA分子
C．1个DNA分子上一般含有多个基因
D．DNA分子的碱基总数小于其上基因的碱基总数
【答案】C
【分析】染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成；DNA是遗传信息的载体，主要存在于细胞核中；DNA上决定生物性状的小单位叫基因。
【详解】A、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，A错误；
B、当染色单体存在时，1条染色体上2个DNA分子，当染色单体不存在时，1条染色体上1个DNA分子，B错误；
C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，故1个DNA分子上一般含有多个基因，C正确；
D、DNA分子的碱基总数大于其上基因的碱基总数，D错误。
故选C。
18．生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为该种水母、DNA上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。这个资料不能（ ）
A．该基因是有遗传效应的DN片段
B．该基因是DNA上有一定功能的特异性核苷酸序列
C．基因是控制生物体性状的遗传物质的结构单位和功能单位
D．DNA的任意片段都能在另一种生物体内控制性状
【答案】D
【分析】染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是DNA的主要载体；基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸；基因在染色体上，且一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、该生物的遗传物质是DNA，其基因是具有遗传效应的DNA片段，A正确；
B、基因是具有遗传效应的DNA片段，其中的核苷酸有特定的排列顺序，因此该基因是DNA上有一定功能的特异性核苷酸序列，B正确；
C、基因是控制生物体性状的遗传物质的结构单位和功能单位，C正确；
D、基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA上的任意片段不一定是基因，不一定能在另一种生物体内控制性状，D错误。
故选D。
19．DNA 复制始于基因组中的特定位置（复制起点），即启动蛋白的靶标位点。启动蛋白识别富含A-T碱基对的序列，一旦复制起点被识别，启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物，从而解开双链DNA，形成复制叉。在原核生物中，复制起点通常为一个，在真核生物中则为多个。下列相关叙述错误的是（ ）
A．启动蛋白识别富含A-T碱基对的序列有利于将DNA双螺旋解开
B．在复制叉的部位结合有解旋酶、RNA聚合酶
C．基因组中不同基因的本质区别是碱基的排列顺序不同
D．真核细胞的DNA分子上可能有多个富含A-T碱基对的区域
【答案】B
【分析】1、真核生物DNA分子的复制可以在多个复制起点进行双向复制，提高了复制效率。
2、基因通常是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。
【详解】A、由题意可知，启动蛋白识别富含A-T碱基对的序列后，其会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物，从而解开双链DNA，故启动蛋白识别富含A—T碱基对的序列有利于将DNA双螺旋解开，A正确；
B、DNA聚合酶参与DNA复制过程，故在复制叉的部位结合有解旋酶、DNA聚合酶，B错误；
C、基因通常是有遗传效应的DNA片段，基因组中不同基因的本质区别是碱基的排列顺序不同，C正确；
D、真核细胞的DNA分子上可形成多个复制叉，故可能有多个富含A-T碱基对的区域，D正确。
故选B。
20．下列关于染色体、核酸和基因的叙述中，错误的是（ ）
A．真核细胞的基因主要分布于染色体上
B．蓝细菌和酵母菌的细胞都有两种核酸，但只有DNA是遗传物质
C．遗传信息蕴藏在碱基排列顺序之中
D．生物的基因都是具有遗传效应的DNA片段
【答案】D
【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位；染色体只分布在真核细胞的细胞核中，主要由DNA和蛋白质组成，每条染色体含有1个或2个DNA分子；每条染色体含有多个基因，且基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、真核细胞的基因是有遗传效应的DNA片段，真核细胞的DNA主要分布于细胞核中的染色体上，A正确；
B、蓝细菌和酵母菌的细胞都有DNA和RNA两种核酸，细胞生物以DNA作为遗传物质，B正确；
C、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排列顺序千变万化，蕴含的遗传信息也十分巨大，C正确；
D、细胞生物和大部分病毒的遗传物质都是DNA，它们的基因都是具有遗传效应的DNA片段，但RNA病毒的遗传物质是RNA，其基因是具有遗传效应的RNA片段，D错误。
故选D。
21．如图表示一个DNA分子片段有a、b、c三个不同基因。下列有关叙述中不正确的是（ ）
A．组成基因a、b、c的基本单位相同
B．a、b、c基因在染色体上呈线性排列
C．基因a、b、c的遗传不遵循自由组合定律
D．若利用某种药物阻止基因a的表达，则基因b、c也不能表达
【答案】D
【分析】分析题图：图中a、b、c为同一个DNA分子上的基因，它们不能进行自由组合。
【详解】A、图中a、b、c为同一个DNA分子上的基因，组成基因a、b、c的基本单位相同，均为脱氧核苷酸，A正确；
B、a、b、c基因在一条染色体上，a、b、c基因在这条染色体上呈线性排列，B正确；
C、基因a、b、c位于一条染色体上，它们的遗传不遵循自由组合定律，C正确；
D、基因a、b、c的表达互不影响，利用某种药物阻止基因a的表达，基因b、c的表达不受影响，D错误。
故选D。
22．下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是（ ）
A．有些基因不位于染色体上B．非等位基因一定位于非同源染色体上
C．一条染色体上只有一个基因D．染色体就是由基因组成的
【答案】A
【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的遗传物质的结构和功能单位。染色体的主要成分是DNA和蛋白质。染色体是DNA的主要载体，每个染色体上有一个或两个DNA分子。每个DNA分了含多个基因。每个基因中含有许多脱氧核苷酸。
【详解】A、基因绝大多数在染色体上，有些基因分布在线粒体、叶绿体，A正确；
B、非等位基因还可以位于同源染色体上以及同一条染色体上，B错误；
C、一条染色体上有多个基因，C错误；
D、染色体主要由DNA和蛋白质组成，基因是有遗传效应的DNA片段，D错误。
故选A。
23．下列有关遗传信息的叙述错误的是（ ）
A．遗传信息可以通过DNA复制传递给后代
B．遗传信息控制蛋白质的分子结构
C．遗传信息是指基因的脱氧核苷酸对的排列顺序
D．遗传信息全部以密码子的方式体现出来
【答案】D
【解析】1、基因的概念：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。
2、基因和染色体的关系：基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
3、基因和遗传信息的关系：基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息。
【详解】A、遗传信息可以通过DNA复制传递给后代，保持了遗传信息的连续性，A正确；
B、遗传信息通过转录翻译进而控制蛋白质的分子结构，B正确；
C、遗传信息是指DNA分子的脱氧核糖核苷酸（碱基对）的排列顺序，C正确；
D、有一些DNA片段是不能编码蛋白质的，但他们也是遗传信息的一部分，所以并不是所有遗传信息都以密码子的形式体现出来，D错误。
故选D。
【点睛】
24．下图是果蝇染色体上白眼基因示意图，下列叙述正确的是
A．S基因中有5种碱基、8种核苷酸
B．S基因在表达时，两条链均做模板
C．S基因在果蝇的细胞核内，遵循遗传定律
D．复制过程中解旋酶作用于a点所示的结构
【答案】C
【分析】基因是具有遗传效应的DNA片段，含有成百上千个脱氧核苷酸，DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这四种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
【详解】A、基因是具有遗传效应的DNA片段，S基因中有4种碱基、4种核苷酸，A错误；
B、S基因在表达时，只以其中一条DNA链做模板进行转录，B错误；
C、S基因存在于染色体上，染色体位于细胞核中，所以S基因在果蝇的细胞核内，遵循遗传定律，C正确；
D、复制过程中解旋酶作用于氢键，而a点所示的结构为磷酸二酯键，D错误。
故选C。
25．下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链的相互作用中发挥作用
B．若图示过程发生在细胞核内，乙、丙分开的时期为有丝分裂后期
C．若该DNA分子含1000个碱基对，其中鸟嘌呤300个，第三次复制时需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸5600个
D．DNA中核糖和磷酸交替连接，排列在内侧，构成双螺旋结构的骨架
【答案】B
【分析】分析图示可知，题图表示洋葱根尖分生区某细胞内正在发生的DNA复制过程，图中甲、乙、丙均表示DNA分子，a、b、c、d均表示DNA链，A表示解旋酶，B表示DNA聚合酶。DNA分子复制时，以DNA的两条链分别为模板，合成两条新的子链，所以形成的每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链，为半保留复制。
【详解】A、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，把一个个的脱氧核苷酸连接到正在合成新的子链c链上，不能在c链和d链的相互作用中发挥作用，A错误；
B、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，B正确；
C、据碱基互补配对原则，该 DNA 分子含1000个碱基对，其中鸟嘌呤300个，由于A+G=1/2碱基总数，则腺嘌呤为1000-300=700个，第三次复制时需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸=2（3-1）×700=2800个，C错误；
D、DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成双螺旋结构的基本骨架，D错误。
故选B。
二、非选择题
26．1928年，格里菲思用肺炎链球菌在小鼠体内进行著名的转化实验如图1所示；紧接着艾弗里团队在体外证明DNA是遗传物质的实验过程如图2所示：继格里菲思和艾弗里之后，1952年美国遗传学家赫尔希和助手蔡斯完成了另一个有说服力的实验—T2噬菌体侵染细菌实验如图3所示，请回答下列有关问题：
(1)由图1的四组实验结果可以得出什么实验结论？ 。
(2)图2实验中， 组（填序号）对照可以证明S型活细菌DNA是转化因子。
(3)图3实验过程中被标记的噬菌体与未标记的细菌混合过后还要保温一段时间，然后再进行搅拌和离心处理，最后再检测上清液和沉淀物中的放射性。上述操作中如果保温时间过短，被标记的噬菌体 （填“能”或“不能”）全部侵染到细菌体内，若保温时间过长，会使上清液中放射性含量 ，其可能的原因是 。图3实验能检测到放射性是因为利用了 技术，能否直接用35S或32P标记的培养基来培养T2噬菌体，为什么？ 。
【答案】(1)加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质—转化因子
(2)①和⑤
(3) 不能 升高 部分噬菌体在细菌体内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中 放射性同位素标记 不能，因为噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞中，不能直接用培养基培养
【分析】DNA是遗传物质的证据总结：
格里菲思肺炎链球菌转化实验的结论是：加热杀死的S型细菌中含有某种促成R型细菌转化成S型细菌的活性物质--转化因子。
艾弗里肺炎链球菌转化实验的结论是：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
噬菌体侵染实验的结论是： DNA是遗传物质；烟草花叶病毒的侵染实验的结论是： RNA是遗传物质。
【详解】（1）S型肺炎链球菌的转化因子并不能将所有的R型活细菌都转化为S型活细菌，转化只是其中的一部分。根据实验对比可知加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质—转化因子。
（2）图2实验中，①的实验结果是出现了S型细菌，这说明加热杀死的S型活细菌裂解产物中有可以将R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。⑤在加热杀死的S型活细菌裂解产物中加入DNA酶，实验结果是没有出现S型细菌，则说明转化因子不存在，通过两组实验结果说明DNA是转化因子。
（3）图3实验过程中被标记的噬菌体与未标记的细菌混合过后还要保温一段时间，然后再进行搅拌和离心处理，最后再检测上清液和沉淀物中的放射性。实验过程中，若保温时间过短，大部分噬菌体还没来得及侵染全部细菌就进行离心，离心后这些噬菌体分布于上清液中，所以被标记的噬菌体不能全部侵染到细菌体内。若保温时间过长，细菌内的子代噬菌体进行增殖，细菌被裂解释放出来，离心后这些噬菌体分布于上清液中，故上清液的放射性升高。本实验利用了放射性同位素标记技术所以能检测到放射性，不能直接用35S或32P标记的培养基来培养T2噬菌体，因为噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞里面，不能直接用培养基培养，为了获得放射性标记的噬菌体，则应该先用培养基培养出含有放射性标记的细菌，而后再用细菌培养病毒。
27．图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2所示。请分析回答下列问题：
(1)从图1可看出DNA复制的方式是 ，Ⅰ是 酶，Ⅱ是 酶。
(2)图2中，DNA分子的基本骨架由 （填序号）交替连接而成，该DNA片段中含有 个游离的磷酸基团。
(3)图2中④名称是 。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过“ ”连接。
(4)该过程发生的时间为 。
(5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，按照 原则，合成与母链互补的子链。
(6)若亲代DNA分子中C+G占60%，则子代DNA分子某一条单链中A+T占 。
(7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA，分子中不含14N的占 。
【答案】(1) 半保留复制 解旋 DNA聚合
(2) ②③ 2
(3) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
(4)细胞分裂前的间期
(5)碱基互补配对
(6)40
(7)7/8
【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。
【详解】（1）结合图1可知，DNA复制两条母链都分别充当新链的模板，因此为半保留复制；Ⅰ是解旋酶，破坏氢键打开双螺旋；Ⅱ是DNA聚合酶，可以将小分子脱氧核苷酸聚合成DNA单链。
（2）②（脱氧核糖）、③（磷酸）排列在DNA的外侧，构成DNA的基本骨架；结合图示可知，该片段有2个游离的磷酸基团，分别在左上和右下的位置。
（3）图2中④名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，由磷酸、脱氧核糖、腺嘌呤组成；结合图示可知，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过"脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖"组成。
（4）有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期均可发生DNA的复制，使DNA含量加倍。
（5）DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
（6）若亲代DNA分子中C+G占60%，A+T=1-60%=40%，由于两条链中G=C，任一单链中G+C占40%。
（7）由于DNA进行半保留复制，原料用的为15N的脱氧核苷酸，2条母链为14N，因此连续分裂4次，最终能得到16个DNA，有2条链为原来的2条母链（14N），这两条母链分别在2个DNA中，则最终获得的子代DNA分子中，含14N 的占2/16=1/8，分子中不含14N的占1-1/8=7/8。
28．关于DNA分子的复制方式主要有两种假说，如图1所示。科学家运用同位素标记、密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答问题：
(1)研究者将大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中培养一段时间，使大肠杆菌繁殖多代（大肠杆菌约20分钟繁殖一代）。培养液中的N可被大肠杆菌用于合成 ，进一步作为DNA复制的原料。
(2)从上述培养液中取部分菌液，提取大肠杆菌DNA（图2A）。经密度梯度离心后，测定溶液的紫外光吸收光谱（注：紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多），结果如图3a所示，峰值出现在离心管的P处。此时大肠杆菌内DNA分子两条链被15N标记的情况是 。该步骤的目的是 。
(3)将图2A中的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中继续培养（图2B）。在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取大肠杆菌DNA，经密度梯度离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图3中b、c、d所示。
①若全保留复制这一假说成立，则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点P的关系为 。
A．峰值个数为1，峰值出现在P点的位置
B．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点上方
C．峰值个数为1，峰值出现在Q点的位置
D．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点的位置
②现有实验结果 （选填“是”或“否”）支持半保留复制假说。
③根据半保留复制，40分钟时测定的DNA紫外吸收光谱预期有 个峰值，峰值的位置 。
(4)DNA复制时，一条子链是连续合成的，另一条子链是不连续合成的（即先形成短链片段再相互连接），这种复制方式称为半不连续复制，如图4。
①研究表明，富含G-C碱基对的DNA分子热稳定性较高，推测其原因是 。
②从图4可以看出，DNA复制的特点有 （至少答2点），过程中严格按照 原则进行，子链延伸的方向是 。
【答案】(1)脱氧（核糖）核苷酸
(2) 两条链均被15N标记 提取亲代DNA分子，作为对照组
(3) B 是 2个 一个峰值出现在Q点，一个峰值在Q点的上方
(4) DNA分子中G/C的比例高，氢键相对较多，分子结构更加稳定 边解旋边复制、半保留复制、半不连续复制（至少答2点） 碱基互补配对 从5'到3'端（5'→3'）
【分析】1、DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。
2、将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N。
【详解】（1）脱氧核糖核苷酸分子是DNA复制的原料，脱氧核糖核苷酸组成元素是C、H、O、N、P，培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种脱氧核糖核苷酸，进一步作为DNA复制的原料。
（2）据图可知，图2A中是用15N标记大肠杆菌的DNA分子，经过一段时间培养后DNA的两条链均带上15N标记，经密度梯度离心后DNA分子会靠近试管的底部，该步的主要目的是以亲代DNA分子的分布为对照看DNA复制一代并经密度梯度离心后试管中DNA分子如何分布来进一步确认DNA复制的方式：若试管中没有出现位置不同的两条带，就可以排除全保留复制。
（3）①若DNA的复制方式为全保留复制，则20分钟后（DNA复制一代）会出现15N/15N-DNA和14N/14N-DNA两种数量相等的DNA分子，显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，一个峰值15N/15N-DNA出现在P点的位置，另一个14N/14N-DNA峰值出现在Q点（15N/14N-DNA）上方。
故选B。
②若为全保留复制，子一代有15N/15N-DNA和14N/14N-DNA两种数量相等的DNA分子，若为半保留复制，则子一代只有15N/14N-DNA一种DNA分子，现有实验结果表明，子一代DNA只有一种类型，且都比亲代DNA（15N/15N-DNA）轻，否定了全保留复制假说，且支持半保留复制假说。
③若DNA复制方式为半保留复制，则40分钟后（DNA复制2代）会出现15N/14N-DNA和14N/14N-DNA两种数量相等的DNA分子，预期显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，分别在Q点和Q点的上方。
（4）①DNA分子结构遵循碱基互补配对原则，其中A与T配对，两者之间形成两个氢键，G与C配对，两者之间形成三个氢键，因此推测富含G-C碱基对的DNA分子热稳定性较高的原因是DNA分子中G/C的比例高，氢键相对较多，分子结构更加稳定。
②从图4可看出，DNA复制以亲代两条连为模板，过程中变解旋边复制，形成的子代DNA分子含有一条亲代母链和一条新和成的子链，属于半保留复制，且合成过程中，两条子链中的一条链合成不连续，会形成冈崎片段，即半不连续复制；在复制过程中，子链的合成严格遵循碱基互补配对原则，保证了复制的准确性；根据图示可知，子链延伸方向是从子链的从5'到3'端（5'→3'）。
29．DNA复制的过程也是染色体形成染色单体的过程，研究者用植物根尖分生组织做实验，通过对色差染色体的观察，又一次证明了“DNA的半保留复制”。
(1)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，能够取代后者与 （碱基的中文名称）配对。用姬姆萨染料染色对根尖染色，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，若DNA两条链中， ，染色单体着色也为深蓝。如图1。
(2)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.
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 （同意、不同意）此观点，理由是：DNA若是“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研究者一致认为，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。
(3)若继续将植物的根尖分生组织放在含有5-BrdU的培养液中培养到第三个周期，请按照图1中染色体的表示方法绘制中期染色体。（只画第三个周期的中期即可）
【答案】(1) 腺嘌呤 DNA两条链中一条链含有5-BrdU，另一条链不含5-BrdU
(2) 同意 A和B 深蓝色和浅蓝色 A、C 深蓝色和浅蓝色
(3)
【分析】以第一代细胞中的某个细胞的一条染色体为参照，DNA双链中不含BrdU的两条原始脱氧核苷酸链是不变的，第n代后由这个细胞分裂而来的共有2n个，减去两个含原始链的细胞，其他的2n-2个细胞对于这条染色体而言是纯合的。
【详解】（1）胸腺嘧啶脱氧核苷与腺嘌呤脱氧核苷酸配对，所以5-BrdU可以取代其与腺嘌呤脱氧核苷酸配对；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，也为深蓝色。
（2）①如果是全保留复制，则一条染色体中有条单体全部不含5-BrdU，为深蓝色，另一条单体全部含5-BrdU，染色成浅蓝色，与图1中第一个周期的染色体形态不符，所以能够否认全保留复制的观点；上面的分析两条染色单体的DNA分子一个全部不含5-BrdU，染色成深蓝色，另一个单体DNA两条链都含有5-BrdU，染色成浅蓝色，所以对应图2的A和B图。②第一次复制结束后，每个DNA分子都有一条链含有5-BrdU，当进行第二个周期时，进行半保留复制，每条染色体中有条单体的DNA分子全部含有5-BrdU，染色成浅蓝色，另一条单体的DNA一条链含有5-BrdU，另一条链不含5-BrdU，染色成深蓝色，分布如图2的A、C图。
（3）在第三个分裂周期的中期，细胞中存在两种情况，一条染色体中两条单体都含有5-BrdU，染色成浅蓝色，另一种染色体中有条单体的DNA分子全含有5-BrdU，另一个单体中的DNA分子一条链含有5-BrdU，另一条链不含有5-BrdU，比例为1∶1，如图所示： 。
30．学习以下材料，回答（1）～（4）题
“永生”的DNA链
DNA 序列在一定程度上发生的改变既为生物的演化所必需，又是动物体内癌症发生、影响物种相对稳定存在的主要因素，它们之间必须要有一个平衡。在环境条件相对稳定的情况下，保持 DNA 序列的稳定对生物的生存更加重要。然而细胞分裂时 DNA 的复制过程不是100%准确，而是会有一定程度的误差，这是DNA序列发生变化的重要原因。为减少DNA复制过程导致的序列变化，生物采取 2 种方式：
一是减少细胞分裂（也即 DNA 复制）的次数。多细胞生物利用干细胞补充需要替换的体细胞，而不是完全通过体细胞自己分裂繁殖。干细胞进行不对称分裂，形成 1 个新的干细胞（复制自己）和 1 个可进一步繁殖和分化的细胞（用以补充需要替换的体细胞）。 干细胞进行不对称分裂将大量的分裂任务交给要进行分化的细胞，就可极大减少干细胞自身的分裂次数。
二是干细胞在进行不对称分裂时，选择性地保留更老的DNA 链，而将较新的DNA 链（即可能带有 DNA 复制过程造成序列改变的链）交给要进行分化的、使用后要被丢弃的“子”细胞。 通过这种方式，干细胞自身的 DNA 链就不会因为细胞分裂而改变，这些 DNA 链也就被一直保留在干细胞内，成为“永生”的。选择性地保留永生 DNA 链 的现象称为 DNA 链在子细胞中的非随机分配，在原核生物中的大肠杆菌和真核生物中的真菌、植物和动物中都被发现，说明这是生物界中的一个普遍现象。干细胞保留的，还不仅是 DNA 链的“原始文件”，还包括 DNA 所携带的表观遗传修饰，达到保持干细胞自身特性的目的；而进入要进行分化的子细胞中的 DNA 链由于具有新的表观遗传修饰，就可使子细胞分化成为各种体细胞。干细胞是生殖细胞在多细胞生物身体中的延伸，干细胞选择性地保留永生的 DNA 链及其外遗传修饰的机制，与生殖细胞保留其永生的机制一脉相承。
(1)DNA在生物体内以4种 为原料，通过 方式进行复制。
(2)DNA随机均等分配发生在_________。
A．分裂期前期B．分裂期中期C．分裂期后期D．分裂期末期
(3)干细胞进行不对称分裂后，干细胞的数量将会 （增加/不变/减少）
(4)结合文中的“非随机分配”现象，绘制下图两细胞中的染色体。
(5)我国科学家研究发现：高等动物的体细胞分裂时存在“分配不均”的现象：带有DNA损伤的染色体会去向同一个子细胞，以保证另一个子细胞的健康。这一现象称为“非随机均等分离”。后续研究发现携带DNA损伤多的子细胞则倾向于发生细胞周期阻滞和细胞死亡。结合文中信息分析，说明“非随机均等分离”机制对生物体的意义。
【答案】(1) 脱氧核苷酸 半保留复制
(2)C
(3)不变
(4)
(5)遗传物质的稳定性 / 遗传信息的连续性
【分析】DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。DNA 分子结构中，两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕，构成双螺旋结构。脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面，碱基朝向里面。两条多脱氧核苷酸链反向互补，通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连，形成相当稳定的组合。
【详解】（1）脱氧核苷酸是DNA的基本单位，DNA在生物体内以4种脱氧核苷酸为原料；DNA复制为半保留复制的方式，即分别以DNA的两条链为模板，合成子链，形成两个一样的DNA。
（2）分裂期后期，着丝粒分裂，染色单体变成染色体移向两极，导致DNA随机均等分配。
（3）据图可知：一个成体干细胞经过复制、分裂后仍得到1个成体干细胞，故在生长过程中哺乳动物体内成体干细胞的数量保持不变。
（4）干细胞在进行不对称分裂时，选择性地保留更老的DNA 链，而将较新的DNA 链交给要进行分化的、使用后要被丢弃的“子”细胞。如图所示。
（5）成体干细胞其染色体非随机分配可以减少成体干细胞积累分裂的过程中产生的基因突变，保证把正确的遗传信息传递子代，保证遗传信息的稳定性。
【点睛】本题考查细胞有丝分裂不同时期的特点，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点，能结合所学的知识准确判断各选项。
对小鼠的不同处理
结果分析
结论
①注射R型活细菌→小鼠不死亡
R型细菌无毒性
已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子
②注射S型活细菌→小鼠死亡S型活细菌
S型细菌有毒性
③注射加热致死的S型细菌→小鼠不死亡
加热致死的S型细菌已失活，毒性消失
④将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射→小鼠死亡S型活细菌
R型细菌转化为
S型细菌，且性状可以遗传
增殖需要的条件
内容
模版
噬菌体DNA
合成T2噬菌体DNA的原料
大肠杆菌内的脱氧核糖核苷酸
合成T2噬菌体蛋白质
原料
大肠杆菌内的氨基酸
场所
大肠杆菌的核糖体
生物类型
病毒
原核生物
真核生物
体内核酸种类
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
体内碱基种类
4
5
5
体内核苷酸种类
4
8
8
遗传物质
DNA或RNA
DNA
DNA
实例
T2噬菌体、烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝细菌
玉米、小麦、人
DNA来源
大肠杆菌
小麦
鼠
猪肝
猪胸腺
猪脾
1．01
1．21
1．21
1．43
1．43
1．43