（浙江选考）2019版高考生物一轮总复习 第五单元 遗传的分子基础 第17讲 核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点学案

第17讲核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点考试标准必考加试考试标准必考加试1.噬菌体侵染细菌的实验bb4.核酸分子的组成aa2.肺炎双球菌转化实验bb5.DNA分子的结构和特点bb3.烟草花叶病毒的感染和重建实验aa6.活动：制作DNA双螺旋结构模型bb考点一核酸是遗传物质的证据1.噬菌体侵染细菌的实验(1)T2噬菌体的结构及生活方式(2)实验过程(3)结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质。2.肺炎双球菌转化实验(1)原理：活的S型菌使小鼠患败血症而死亡。(2)材料：S型(有毒)和R型(无毒)肺炎双球菌、小鼠。(3)过程活体细菌转化实验过程和结论离体细菌转化实验过程和结论3.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象(2)结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。4.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染(1)实验过程及现象(2)结果分析与结论：重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系，而不是提供蛋白质的株系。思考讨论1.利用表格比较两个肺炎双球菌转化实验的区别项目活体细菌转化实验离体细菌转化实验培养细菌在小鼠体内体外培养基实验对照R型菌与S型菌的毒性对照S型菌各组成成分的作用进行对照巧妙构思用加热杀死的S型菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用实验结论加热杀死的S型菌体内有“转化因子”S型菌的DNA是遗传物质2.体外转化实验中导致R型菌转化为S型菌时的遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？提示实现转化时遗传物质来自S型菌，原料和能量均来自R型菌。1.噬菌体的复制式增殖过程(1)模板：进入细菌体内的是噬菌体DNA。(2)合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。(3)合成噬菌体的蛋白质(4)噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌细胞，蛋白质外壳没有进入。2.噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌提示(1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。(3)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。3.肺炎双球菌离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较比较项目肺炎双球菌离体转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离：分离S型菌的DNA、荚膜物质、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA结论证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质；说明了遗传物质可发生可遗传的变异证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质；说明DNA能控制蛋白质的合成；说明DNA能自我复制4.生物体内核酸种类及遗传物质生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物DNA和RNADNA酵母菌、玉米、人原核生物DNA和RNADNA细菌、蓝细菌、放线菌非细胞生物大多数病毒仅有DNADNA乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒极少数病毒仅有RNARNA烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等题型一噬菌体侵染细菌的实验1.用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述错误的是()A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中B.沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNAC.上清液的放射性主要来自噬菌体的蛋白质外壳D.在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA答案C解析32P标记在噬菌体的DNA上，且在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近100%，因此在实验过程中上清液中出现放射性的原因可能是培养时间过短，部分噬菌体的DNA还没有注入大肠杆菌内。2.(2017浙江模拟)1952年，“噬菌体小组”的科学家赫尔希和蔡斯以噬菌体为实验材料，进行了一系列实验。如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，下列叙述错误的是()A.锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中不含32PB.测定发现在搅拌、离心后的悬浮液中含有0.8%的放射性，可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中C.当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌、离心后的悬浮液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来D.在培养基中加入用32P标记的脱氧核苷酸作为合成DNA的原料，再接种T2噬菌体，其体内的DNA会被标记上32P答案D解析锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中不含32P，A正确；测定发现在搅拌、离心后的悬浮液中含有0.8%的放射性，可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中，B正确；当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌、离心后的悬浮液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，C正确；T2噬菌体必须寄生在活细胞中，不能用培养基培养，D错误。“二看法”判断子代噬菌体标记情况题型二肺炎双球菌转化实验3.(2017浙江4月选考)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是()A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落是光滑的B.S型菌的DNA经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的答案D解析S型肺炎双球菌的菌落为光滑的，R型肺炎双球菌的菌落是粗糙的，A错误；S型菌的蛋白质经过加热后已经失活，但其DNA经加热后没有失去活性，B错误；S型菌中的DNA能将部分R型菌转化为S型菌，因此从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌有S型菌和R型菌，C错误；该实验证明S型菌中存在某种转化因子，能将R型菌转化为S型菌，但不能证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的，D正确。4.肺炎双球菌的离体转化实验中，使R型菌转化为S型菌的转化因子是()A.荚膜 B.蛋白质C.R型菌的DNA D.S型菌的DNA答案D解析实现上述转化的转化因子为S型菌的DNA。肺炎双球菌转化实验的认识误区(1)在加热杀死的S型菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活。DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验是指S型菌的DNA 片段整合到 R型菌中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。(3)转化的只是少部分R型菌：由于转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，所以转化过程中并不是所有的R型菌都转化成S型菌，而只是少部分R型菌转化成S型菌。题型三烟草花叶病毒的感染和重建实验5.(2017绍兴一中期末)如图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是()答案D6.下图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由此推断正确的是()A.烟草细胞的遗传物质是RNAB.烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体C.感染病毒的烟草体内的蛋白质中有TMV的外壳蛋白D.接种的RNA在烟草细胞中进行了逆转录答案C解析从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而提取的蛋白质却不能使烟草感染病毒，这说明RNA是烟草病毒的遗传物质，它进入烟草细胞后能控制TMV的蛋白质合成，故C正确。对探索遗传物质的经典实验的5点总结(1)一切生物(朊病毒除外)的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。(2)细胞内既有DNA又有RNA，但只有DNA是遗传物质，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。(3)病毒只含有一种核酸DNA或RNA，遗传物质是DNA或RNA。(4)原核细胞的DNA分布于拟核和细胞质中的质粒中。真核细胞的DNA主要存在于染色体上，少数存在于细胞质中的叶绿体、线粒体或质粒中。(5)只有针对“所有生物”时，才可称“DNA是主要的遗传物质”，否则，针对任何一种生物，其遗传物质均无“主要”之说任何生物的遗传物质都是“唯一”的核酸(要么为DNA，无DNA时为RNA)。考点二DNA的分子结构与特点1.DNA分子的化学组成及结构特点2.卡伽夫法则在DNA分子中，A和T的分子数相等，G和C的分子数相等，但AT的量不一定等于GC的量。3.DNA分子的特性(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。思考讨论1.据图回答相关问题：(1)基本结构由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为111。磷酸：每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。(2)水解产物DNA的初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。(3)DNA分子中的氢键和磷酸二酯键氢键：形成于碱基对之间，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键。磷酸二酯键：磷酸和脱氧核糖之间的化学键。(4)碱基对数与氢键数的关系若碱基对数为n，则氢键数为2n3n，若已知A有m个，则氢键数为3nm。2.据图分析DNA分子结构中的碱基计算(1)在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，AT，CG，AGCT，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。(2)在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如AT或CG)占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例。(3)DNA分子一条链中(AG)/(CT)的比值的倒数等于互补链中该种碱基的比值，在整个DNA分子中该比值等于1(即不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数)。(4)DNA分子一条链中(AT)/(CG)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值(即配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中比值都相等)。(5)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值一般不同，即(AT)/(CG)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。(6)若已知A占双链的比例为c%，则A1/单链的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。题型一DNA分子的结构和特点1.(2017衢州一中期末)下列有关双链DNA结构特点叙述，错误的是()A.每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团B.每个DNA分子中脱氧核糖上都连接一个磷酸基团和一个碱基C.每个DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等D.每个DNA分子中AT的量不一定等于GC的量答案B解析每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端，A正确；每个DNA分子中绝大多数脱氧核糖上连接2个磷酸基团和1个碱基，B错误；双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，且总是嘌呤和嘧啶配对，所以每个DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等，C正确；每个DNA分子中AT的量不一定等于GC的量，D正确。2.(2017浙江模拟)如图为某核苷酸长链片段的示意图，下列关于该长链的相关叙述中，错误的是()A.2和3构成核苷B.嘌呤数目等于嘧啶数目C.4为胞嘧啶脱氧核苷酸D.磷酸基团的数目等于脱氧核糖的数目答案B解析2脱氧核糖3含氮碱基构成核苷，A正确；该链为DNA单链，嘌呤数目不一定等于嘧啶数目，DNA双链中嘌呤数目等于嘧啶数目，B错误；由题图分析可知，4是胞嘧啶脱氧核苷酸，C正确；一分子磷酸1分子脱氧核糖1分子含氮碱基构成1个脱氧核苷酸，其中磷酸基团的数目等于脱氧核糖的数目，D正确。题型二卡伽夫法则的应用3.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%答案B解析由题中GC35.8%可推知，在整个DNA分子中及任意一条链中该比值都相等。一条链中，可推知互补链中：T31.3%，C18.7%。4.(2017高要期末)已知1个DNA分子中有4 000个碱基对，其中胞嘧啶有2 200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是()A.4 000个和900个 B.4 000个和1 800个C.8 000个和1 800个 D.8 000个和3 600个答案C解析一个脱氧核苷酸含有1个碱基，因此DNA分子中碱基数目与脱氧核苷酸数目相同；已知1个DNA分子中有4 000个碱基对，则这个DNA分子含有8 000个脱氧核苷酸；双链DNA分子中，非互补配对的碱基之和占全部碱基的一半；已知1个DNA分子中有4 000个碱基对，其中胞嘧啶有2 200个，则腺嘌呤的数目为4 0002 2001 800个。考点三活动：制作DNA双螺旋结构模型1.实验原理(1)DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。(2)DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。(3)DNA分子两条链上的碱基按照碱基互补配对原则两两配对，并且以氢键连接。2.实验步骤(1)用不同颜色的卡纸剪成长方形碱基，用其他颜色的卡纸剪成圆形代表磷酸，另一种颜色的卡纸剪成五边形，代表脱氧核糖。(2)使用订书机将磷酸、脱氧核糖、碱基连接，制作成一个个含有不同碱基的脱氧核苷酸模型。(3)用订书机把一个个脱氧核苷酸模型连接起来，形成一条多核苷酸的长链；根据碱基互补配对原则，制作一条与这条链完全互补的脱氧核苷酸长链。(4)将脱氧核苷酸中的磷酸固定在细铁丝上，然后把两条链平放在桌子上，用订书机把配对的碱基两两连接在一起。(5)将两条链的末端分别与硬纸方块连接在一起，两手分别提起硬纸方块，轻轻旋转，即可得到一个DNA分子双螺旋结构模型。思考讨论1. 同学们用如图所示的4种卡片分两组搭建DNA模型。有一组的卡片中有20个T和40个C；另一组同学有20个A和40个G。两组所取的卡片都恰好够搭建模型，这两组同学搭建的DNA模型最可能长度一样，顺序不一样。2.下图为某同学在学习DNA的结构后制作的含有两个碱基对的DNA片段(“”代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价，其中哪位同学的说法值得肯定？甲说：“物质组成和结构上没有错误”乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”丁说：“如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的”提示DNA中含有的戊糖应为脱氧核糖，而不是核糖；不含碱基U，而是含碱基T；两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键。倘若为RNA，则RNA一般为单链，既使呈现双链，其外侧也不该表现为磷酸基团与磷酸基团之间直接相连。故丙值得肯定。题型一实验基础1.(2015浙江10月选考)如图表示某同学制作的DNA双螺旋结构模型的一个片段。其中存在的错误有()A.3处 B.5处 C.7处 D.8处答案C解析组成DNA的五碳糖为脱氧核糖；构成DNA的碱基中不含尿嘧啶；腺嘌呤通过两条氢键与胸腺嘧啶配对；胞嘧啶与鸟嘌呤间形成三条氢键。2.某学生制作的以下碱基对模型中，正确的是()答案A解析DNA的两条链反向平行构成双螺旋结构，即C、D错误；碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A和T配对、C和G配对，且A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，即A正确、B错误。题型二实验应用3.(2017嘉定区二模)某同学制作一DNA片段模型，现有若干不同类型塑料片，见表。还应准备脱氧核糖的塑料片数目是()塑料片碱基G碱基C碱基A碱基T磷酸数量(个)1016161052A.32 B.40 C.26 D.52答案B解析根据碱基互补配对原则，该DNA分子中应该有10个CG碱基对，10个AT碱基对，共20个碱基对，40个碱基。由于一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，因此还应该准备40个脱氧核糖。4.(2017株洲一模)若用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基及DNA的两条链连接，构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA分子的片段模型，那么使用的订书钉个数为()A.58 B.78C.82 D.88答案C解析(1)A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，该DNA片段含有10个碱基对，其中有6对是A与T碱基对，则氢键数62(106)324个，即需要24个订书钉作为氢键。(2)一分子脱氧核糖核苷酸需要2个订书钉(将磷酸、脱氧核糖、碱基连接在一起)，因此共需要订书钉102240个。(3)每条链相邻两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，即需要1个订书钉，因此每条链需要9个订书钉，则共需要9218个。因此，共需要订书钉24401882个。模拟演练1.如图是“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的部分示意图，下列有关叙述正确的是()A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐B.要证明DNA是遗传物质，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律D.图示实验中，若锥形瓶内噬菌体与大肠杆菌混合时间过长，则试管上清液的放射性越弱答案B解析题图所示锥形瓶中培养液内的营养成分不应进行放射性标记，A错误；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组，B正确；大肠杆菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律，C错误；若锥形瓶内噬菌体与大肠杆菌混合时间过长，一些大肠杆菌会裂解，释放出来的子代噬菌体含有放射性，经过离心处理，上清液中的放射性会增强，D错误。2.(2017全国，2)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是()A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同答案C解析T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。3.(2017杭州学考)有关DNA分子结构的叙述，错误的是()A.DNA分子由4种脱氧核苷酸组成B.DNA单链上相邻碱基以氢键连接C.碱基与脱氧核糖相连接D.磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架答案B解析DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，DNA分子由4种脱氧核苷酸组成，A正确；DNA单链上相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连接，B错误；碱基与脱氧核糖相连接，C正确；磷酸与脱氧核糖交替连接形成DNA分子链的基本骨架，D正确。4.某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子()A.四种含氮碱基ATGC3377B.连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C.碱基排列方式共有4100种D.含有4个游离的磷酸基团答案A解析该DNA分子的一条链上ATGC1234，则另一条链上ATGC2143，整个DNA分子中ATGC3377；该DNA分子中AT30，GC70，连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为30(221)90个；该DNA分子含有100个碱基对，30个AT碱基对，70个GC碱基对，碱基排列方式小于4100种；一个DNA分子由两条DNA链组成，含有2个游离的磷酸基团。5.如图所示，一分子b由一分子磷酸、一分子碱基和一分子a构成，则下列叙述不正确的是()A.b的组成元素有C、H、O、N、P五种B.a属于不能水解的糖，是构成生物体的重要成分C.蓝细菌内含的m共四种D.b是组成核酸分子的基本单位答案C解析b是核苷酸，组成核苷酸的元素有C、H、O、N、P五种，A正确；a为五碳糖(核糖或脱氧核糖)，属于不能水解的单糖，是构成生物体的重要成分，B正确；蓝细菌内既含有DNA，又含有RNA，故蓝细菌内含的m的种类是五种(A、C、G、T、U)，C错误；由以上分析可知，b是核苷酸，是组成核酸的基本单位，D正确。课时训练一、学考选择题1.(2017虹口区二模)噬菌体侵染细菌实验不能说明的是()A.DNA能产生可遗传的变异B.DNA能自我复制C.DNA是遗传物质D.DNA能控制蛋白质合成答案A解析实验结束后，没有比较释放的噬菌体之间的差异，无法说明能否产生可遗传的变异，A错误；由于少量的DNA进入细菌，但是释放出来大量的噬菌体，说明DNA能够自我复制，B正确；噬菌体侵染细菌的实验能证明DNA是遗传物质，C正确；进入噬菌体的只是DNA，却能合成噬菌体的蛋白质外壳，说明DNA能指导蛋白质的合成，D正确。2.离体细菌转化实验中只有将S型菌的DNA加入到培养了R型肺炎双球菌的培养基中，才得到了S型肺炎双球菌，有关叙述中正确的是()A.R型菌转化成S型菌，说明这种变异是定向的B.R型菌转化为S型菌属于基因重组C.该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNAD.将S型菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型菌答案B解析该实验的生物变异属于基因重组，生物的变异都是不定向的，A错误，B正确；离体细菌转化实验中将S型菌中的荚膜物质、蛋白质和DNA等提取出来，分别加入到培养了R型菌的培养基中，结果只有加入S型菌的DNA时，才能使R型菌转化成S型菌，这说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，C错误；只将S型菌的DNA注射到小鼠体内，不能实现肺炎双球菌的转化，D错误。3.(2017温州模拟)右图表示DNA分子部分结构的示意图，下列关于图中结构叙述正确的是()A.腺嘌呤数目与胸腺嘧啶数目相等B.嘌呤数目与嘧啶数目相等C.脱氧核糖数目与磷酸二酯键数目相等D.磷酸基团数目与碱基数目相等答案D解析题图为DNA分子单链，在DNA分子单链中，A和T数目不一定相等；嘌呤数和嘧啶数也不一定相等；脱氧核糖数目比磷酸二酯键数目多一个；一个核苷酸中有一个磷酸和一个碱基，D正确。4.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是()A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B.噬菌体侵染细菌实验比离体细菌转化实验更具说服力C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA答案B解析孟德尔发现了遗传因子并证实了其传递规律，但并没有证实其化学本质，A项错误；证明DNA是遗传物质的实验中，因噬菌体侵染细菌的实验能通过同位素示踪技术将DNA和蛋白质彻底分离开来分析，故此实验比离体细菌转化实验更具说服力，B项正确；DNA双螺旋结构中嘌呤数等于嘧啶数，C项错误；烟草花叶病毒感染烟草的实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，但并不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA，如噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。5.(2017浙江模拟)如图表示DNA分子的某一片段的平面图解，据图判断下列叙述正确的是()A.S为核糖B.两条链为正向平行关系C.两条链的AT含量相等D.DNA分子如果AT含量高，则DNA分子的稳定性高答案C解析S为脱氧核糖，A错误；两条链反向平行，B错误；根据碱基互补配对原则可知，A1T2、T1A2，因此A1T1A2T2，即两条链的AT含量相等，C正确；A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此DNA分子C和G的含量越高，DNA分子越稳定，D错误。6.在遗传物质探索的过程中，赫尔希和蔡斯设计了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是()A.该实验证明了DNA是主要的遗传物质B.为了获得35S标记的噬菌体，可用含35S的完全培养基培养T2噬菌体C.细菌裂解释放的噬菌体中，可检测到32P标记的DNA，检测不到35S标记的蛋白质D.用同位素35S标记的一组实验中，放射性少量出现在试管的下层，可能是侵染时间过短所致答案C解析该实验只证明了DNA是遗传物质；为了获得35S标记的噬菌体应先获得35S标记的细菌，再用噬菌体侵染35S标记的细菌；用同位素35S标记的一组实验中放射性少量出现于试管下层，可能是由于搅拌不充分，侵染时间过短不会出现此现象。7.利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是()A.通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌C.F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组答案D解析E组没有出现S型菌，F组出现S型菌，所以通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，A正确；将从破坏菌体后的S型菌提取的DNA与R型菌混合，S型菌的DNA能与R型菌的DNA进行重新组合，进而将R型菌转化成S型菌，C正确；能导致小鼠死亡的是B、C和F组，D错误。8.下列能正确表示DNA片段的示意图是()答案D解析DNA通常为双链结构，由4种脱氧核苷酸组成，所含碱基为A、G、C、T；A与T配对，之间有两个氢键；G与C配对，之间有三个氢键；DNA分子的两条链反向平行。9.(2017泉州模拟)沃森和克里克构建出DNA分子双螺旋结构模型，该模型()A.不需利用生物材料制作B.不能用于解释DNA分子的复制C.与DNA分子的X射线衍射照片不相符D.不能用于解释A、T、G、C的数量关系答案A解析该模型属于物理模型，没有利用生物材料，A正确；以该模型为模板可以进行DNA半保留复制的模拟，即可以用于解释DNA分子的复制，B错误；该模型与DNA分子的X射线衍射照片相符，C错误；该模型中，A与T配对，G与C配对，可以用于解释A、T、G、C的数量关系，D错误。二、加试选择题10.如图表示肺炎双球菌的转化实验，下列说法中正确的是()注：“”为S型活菌；“”为R型活菌；“”表示加热处理以杀死S型活菌。A.该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则B.a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果C.从d组死亡小鼠身上分离得到的S型菌是由S型死细菌转化而成的D.从变异的角度看，肺炎双球菌的转化属于基因突变答案A解析S型菌能引起小鼠患肺炎或败血症而死亡，而不是引起小鼠免疫功能丧失，B错误；从d组死亡小鼠身上分离得到的S型菌是由R型菌转化而来的，C错误；肺炎双球菌的转化属于基因重组，D错误。11.(2017浙江11月选考)某真核生物DNA片段的结构示意图如下。下列叙述正确的是()A.的形成需要DNA聚合酶催化B.表示腺嘌呤脱氧核苷C.的形成只能发生在细胞核D.若链中AT占48%，则DNA分子中G占26%答案D解析是氢键，不需要DNA聚合酶催化，A错误；是腺嘌呤，B错误；是磷酸二酯键，只要是合成DNA或者合成RNA都会有形成，所以形成的场所还可能是线粒体、叶绿体、细胞溶胶，C错误；链中AT48%，互补链中AT也为48%，因此DNA中AT48%，则GC52%，且GC，所以G占26%，D正确。12.(2017浙江11月选考)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述，正确的是()A.噬菌体内可以合成mRNAB.搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合C.噬菌体与细菌混合培养的时间越长，实验效果越好D.噬菌体侵染细菌后，产生许多遗传信息相同的子代噬菌体答案D解析病毒不能进行独立的新陈代谢，需在宿主细胞内转录、翻译，A错误；实验搅拌的目的是让噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，不是充分混合，B错误；混合培养时间过长，大肠杆菌会破裂释放出子代噬菌体，会使沉淀物和上清液中都有放射性，造成实验结果有误差，C错误；噬菌体侵染细菌后，产生的子代噬菌体遗传信息都相同，D正确。13.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()答案C解析双链DNA分子中，(AC)/(TG)一定等于1，A项错误；由于双链DNA分子中，AT、CG，故一条单链中的值与其互补链中的的值互为倒数，B项错误；在DNA分子中，存在(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)(AT)/(GC)，C项正确，D项错误。三、非选择题14.下图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题：(1)图甲是DNA片段的_结构，图乙是DNA片段的_结构。(2)填出图中部分结构的名称：2_、3_、5_。(3)从图中可以看出，DNA分子中的一条链是由_和_交替连接构成基本骨架。(4)连接碱基对的7是_，碱基互补配对的方式如下：即_与_配对；_与_配对。(5)从图甲可以看出，组成DNA分子的两条链的方向是_的；从图乙可以看出，组成DNA分子的两条链相互缠绕成_结构。答案(1)平面立体(或空间)(2)一条脱氧核苷酸单链片段脱氧核糖腺嘌呤脱氧核苷酸(3)脱氧核糖磷酸(4)氢键A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)G(鸟嘌呤)C(胞嘧啶)(5)反向平行规则的双螺旋解析(1)从图中可以看出：甲表示的是DNA分子的平面结构，而乙表示的是DNA分子的立体(空间)结构。(2)图中2表示的是一条脱氧核苷酸单链片段，3表示脱氧核糖，而5表示的是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)从图甲的平面结构可以看出：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。(5)根据图甲可以判断，组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链是反向平行的；从图乙可以看出，组成DNA分子的两条脱氧核苷酸链相互缠绕成规则的双螺旋结构。15.(加试)下面是某兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：略。(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)实验步骤：第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。(4)请预测结果及结论：_；_。若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。答案(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理(4)若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA解析病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。 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