2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练-九 基因的本质讲义

解密09遗传物质的探索及DNA的结构

考点热度★★★★★

修号易错解密

1.根据人类对遗传物质探索过程的相关知识，判断下列叙述的正误：

⑴新型冠状病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质的合成。(2020•全国卷

II.T1)(x)

分析:新型冠状病毒不含核糖体，其利用宿主细胞的核糖体合成蛋白质。

(2)艾弗里的离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌。

(2020•浙江卷・T12)(Y)

(3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA。(2019♦江苏

卷・T3)(x)

分析:由于DNA和蛋白质中均含有N,不能区分DNA和蛋白质，所以不能代替32P标记

DNAo

(4)R型细菌与S型细菌控制有无英膜性状的基因遵循分离定律。(x)

分析:基因的分离定律适用范围是进行有性生殖的真核生物核基因,细菌属于原核生物。

(5)加热杀死的S型细菌和R型细菌混合后注射给小鼠,从死亡小鼠体内可以分离出S型活细

菌和R型活细菌。(7)

(6)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。(x)

分析:噬菌体增殖需要的原料和酶由细菌提供，模板是自身提供。

(7)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。(Y)

2.根据DNA的结构和DNA复制的相关知识，判断下列叙述的正误：

⑴含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链A+T占40%,它的互补链中G与T

分另IJ占22%和18%,则其复制2次，需游离的胞口密噬脱氧核甘酸数量为180个。(2021,浙江6

月选考-T14)(4)

(2)DNA分子两条链之间通过氢键相连,A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键。

(2020•浙江卷・T3)(Y)

(3)用3H标记胸腺嗓噬后合成脱氧核甘酸,注入真核细胞，可用于研究DNA复制的场所。

(2019・天津卷・T1A)(4)

(4)某复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶。(2018•全国卷IT2C)

(T)

(5)同一条脱氧核甘酸链上相邻的两个碱基之间通过氢键相连。(x)

提示:同一条脱氧核甘酸链上相邻的两个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连。

（6）在人体内,成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制。（7）

（7）复制时，子代DNA分子的两条单链中只有一条和亲代DNA分子完全相同。（x）

分析:由于复制方式是半保留复制，子代DNA分子的2条单链和亲代DNA的2条链完全相同。

（8）真核细胞的基因只存在于细胞核中，而核酸并非仅存在于细胞核中。（x）

分析:基因是有遗传效应的DNA片段，细胞核、线粒体和叶绿体中均含有。

W诟易混解密

A:每个DNA分子均含有一个游离磷酸和一个游离的脱氧核糖。W）

易混1B:DNA分子中每个脱氧核糖都连接两个磷酸，每个碱基都连接一个脱氧核糖。

（x）

A:配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等。（4）

易混2

B:非互补碱基之和的比值在两条链中相等。（x）

A:分子大小相同、碱基含量相同的脱氧核甘酸分子所携带的遗传信息相同.

易混3（x）

B:基因中碱基的排列顺序蕴含着遗传信息。（Y）

A:DNA复制主要发生在细胞分裂的间期。（力

易混4

B:细胞分裂间期DNA复制后染色体数目加倍。（x）

A:密码子和反密码子的碱基之间通过氢键相连。N）

易混5

B:翻译时，只需要两种RNA参与，即tRNA和mRNA.（x）

A:细胞中遗传信息的传递方向包括从DNA-DNA、DNA-RNA和RNAT蛋白

质。W）

易混6

B:植物叶肉细胞中遗传信息的传递方向包括从DNA—DNA、DNA—RNA和

RNAT蛋白质。（x）

A:DNA复制时需要解旋酶解开双链，然后以每一条链为模板。（力

易混7

B:转录时也需要解旋酶解开双链，然后仅以一条链为模板。（x）

,售对点解密

考点一遗传物质的探索实验

1.图解遗传物质探究历程中两个经典实验:

直接分离：

分离S型

菌的DNA、

空”把记法:

多糖、蛋白

质等，分别处分别用同位素

处(

噬

理32P、35s标记

明

与R型菌混菌

方

体

一

比

合培养.弗DNA和蛋白质

侵

较

法

方

里

染

'①DNA是法

结

细

实①DNA是遗传

结

菌

论

遗传物质，验

而

实物质

十

蛋白质不是验②说明DNA

遗传物质能控制蛋白质

②说明了遗设法将DNA与的合成

传物质可发其他物质分开，③DNA能自

生可遗传的单独地、直接地我复制

变异研究它们各自不

同的遗传功能

2.图解噬菌体侵染大肠杆菌实验中的放射性:

(1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌：

上清液为u菽

.噬菌体外壳n射性.

全部噬菌体

离

合>

侵染细菌且心沉淀物为

包含噬菌

I未释放有放

体:DNA的射性

大肠杆菌

过部分噬菌体未

侵染大肠杆菌,离上清液

部分噬菌体增心有放射性

殖后释放出来,

(2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌:

上清液为噬菌

充―（有放射性）

分体外壳

35防示沉淀物为包含

记的口筮菌体DNA的T无放射性）

噬菌.大肠杆菌.

搅

的一

拌

少量35s噬

大肠不

充菌体蛋白

杆菌上清液放射性更

分

混合、质外壳吸

附在大肠

保温

杆菌表面

注：DNA是主要的遗传物质是针对所有生物而言的，对于某一个或两个生物不能得出DNA

是主要遗传物质。对于有细胞结构的生物,DNA就是遗传物质，而不能说DNA是主要的遗传

物质。

3.【知识拓展】艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计的比较

实验艾弗里肺炎双球菌

噬菌体侵染细菌

名称转化实验

实验

设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自的作用

思路

设计

对照原则和单一变量原则

原则

直接分离法:分离S

处理

型细菌的DNA、多

方式

糖、蛋白质等，分别同位素标记法:分别标记DNA和蛋白质的特殊元素（32p、35s）

的区

与R型细菌混合培

别

养

DNA是遗传物质，

实验

蛋白质不是遗传物DNA是遗传物质

结论

质

考点二DNA分子的结构和复制

1.巧用“五、四、三、二、一”记牢DNA的结构：

五种元素:C、H、O、N、P。

四种碱基:A、G、C、T,相应地含有四种脱氧核甘酸。

三种物质:磷酸、脱氧核糖、碱基。

二条链:两条反囱平行的脱氧核甘酸链。

一种结构:规则的双螺旋结构。

2.图解DNA复制过程（以真核细胞为例）：

有丝分裂前的间期

产虬和减数第一次分裂

前的间期

两种图中a为DNA聚合

重要酶酶,b为解旋酶

场所主要为细胞核.其次

子代为叶绿体、线粒体

DNA

分开随着丝点分裂，两条

作模板染色单体分开

则-四种脱氧核甘酸

特点半保留复制、边解旋

F复制

立』考法解密】

【典例分析】（2021•全国乙卷）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

【信息提取与转化】

关键信息转化成解题突破口

R型菌:菌落粗糙,无多糖荚膜、无毒;S型菌:菌落光滑,

R型菌和S型菌的区别

有多糖荚膜、有毒

DNA:控制生物的性状，高温变性但随温度的恢复又逐渐

DNA与蛋白质热变性的区别恢复活性;蛋白质:生物性状的体现者，高温变性后随温

度的恢复不能复性

B母题变式与长句特训

将上述D选项中S型菌的DNA经DNA醐处理后与R型菌混合注射到小鼠体内，小鼠的存

活情况及原因是:小鼠存活;S型菌的DNA经DNA酶处理后,DNA分解，失去作用,加入的R

型菌不会发生转化，因此注射到小鼠体内后，小鼠存活。

【答案】D

【解析】本题主要考查肺炎双球菌的体内转化实验。R型菌无多糖类的荚膜,S型菌有多糖类

的荚膜，所以S型菌的毒性可能与英膜多糖有关,A正确;将无毒性的R型菌与加热杀死的有毒

性的S型菌混合后注入小鼠体内，从小鼠体内分离出S型菌，说明S型菌的DNA能进入R型

菌细胞指导S型菌的相应蛋白质的合成,B正确;从小鼠体内分离出S型活细菌，说明加热使S

型活细菌的蛋白质变性失活，而其DNA的功能不受影响,C正确:DNA酶能将S型菌的DNA

水解成脱氧核昔酸而失去作用,因此将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合得不到

S型菌,D错误。

【真题探究演练】

【真题探究1］（2022•湖南•高考真题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发

生（）

A.新的噬菌体DNA合成

B.新的噬菌体蛋白质外壳合成

C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA

D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合

【答案】C

【解析】

【分析】

T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是蛋白质构成

的，头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌

体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。

【详解】

A、T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA,A

正确；

B、T?噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，Tz噬菌体会用自身的DNA

和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确；

C、噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA,C错误；

D、T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成

噬菌体的DNA,然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质

外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。

故选C。

【真题探究2］（2022•广东•高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错送的是

（）

A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律

B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上

C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质

D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式

【答案】D

【解析】

【分析】

1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法，其基本步骤:提出问题一作出假说一演绎推理-实

验验证（测交实验）一得出结论。

2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说演绎法证明基因在

染色体上。

3、赫尔希和蔡斯进行了T2噬菌体侵染细菌的实验，实验步骤:分别用35s或32P标记噬菌体

一噬菌体侵染未被标记的细菌T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，证明了DNA是遗传物质。

4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。

【详解】

A、孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例，发现了遗传规律，A正确；

B、摩尔根等基于果蝇眼色与性别的关联，证明了基因在染色体上，B正确；

C、赫尔希和蔡斯分别用32P和35s标记T2噬菌体DNA和蛋白质，通过对比两组实验结果，

证明了DNA是遗传物质，C正确；

D、沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了DNA的螺旋结构，D错误。

故选D。

【真题探究3］（2022年6月•浙江•高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验'’的叙述，正

确的是（）

A.需用同时含有32P和35s的噬菌体侵染大肠杆菌

B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来

C,离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌

D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA

【答案】C

【解析】

【分析】

1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、0、N、S）+DNA（C、H、0、N、P）。2、噬菌体

的繁殖过程：吸附一注入（注入噬菌体的DNA）一合成（控制者：噬菌体的DNA；原料:

细菌的化学成分）一组装一释放。

【详解】

A、实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35s标记噬菌体的蛋白质，A错误；

B、实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误；

C、大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；

D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。

故选C。

【真题探究4]（2022年6月浙江•高考真题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备

了足够的相关材料下列叙述正确的是（）

A.在制作脱氧核甘酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基

B.制作模型时，鸟喋吟与胞喀咤之间用2个氢键连接物相连

C.制成的模型中，腺口票吟与胞啥啜之和等于鸟噤吟和胸腺啥唾之和

D.制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧

【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甘酸长链盘旋而成的；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、在制作脱氧核甘酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误：

B、鸟喋吟和胞喀咤之间由3个氢键连接，B错误；

C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A=T、C=G,故在制作的模型中A+C=G+T,

C正确；

D、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，碱基在内侧，D

错误。

故选Co

【真题探究5]（2022年1月•浙江•高考真题）S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌

转化为s型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示

下列叙述正确的是（）

A.步骤①中，随处理时间不宜过长，以免底物完全水解

B.步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果

C.步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化

D.步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果

【答案】D

【解析】

【分析】

艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养/R型细菌的培养基中,

结果发现：只有加入DNA,R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转

化就越有效；如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA,就不能使R型细菌发生转

化。说明转化因子是DNA。题干中利用酶的专一性，研究“转化因子''的化学本质。

【详解】

A、步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误；

B、步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误；

C、步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误：

D、S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后

观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D正确。

故选D。

【真题探究61（2021辽宁）下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是（）

A.子链延伸时游离的脱氧核甘酸添加到3,端

B.子链的合成过程不需要引物参与

C.DNA每条链的5,端是羟基末端

D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链

【答案】A

【解析】

【分析】DNA复制需要的基本条件：

（1）模板：解旋后的两条DNA单链；

（2）原料：四种脱氧核昔酸;

（3）能量：ATP；

（4）酶:解旋酶、DNA聚合酶等。

【详解】A、子链延伸时5，-3,合成，故游离的脱氧核甘酸添加到3,端，A正确；

B、子链的合成过程需要引物参与，B错误；

C、DNA每条链的5,端是磷酸基团末端，3,端是羟基末端，C错误；

D、解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。

故选Ao

【真题探究7]（2021海南）已知5-漠尿喀咤（BU）可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA

上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,要使该位点由A-BU转变为G-C,则该位点所在的

DNA至少需要复制的次数是（）

A.1B.2C.3D.4

【答案】B

【分析】

基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。

【详解】

根据题意可知：5-BU可以与A配对，又可以和G配对，由于大肠杆菌DNA上某个碱基位

点己由A-T转变为A-BU,所以复制一次会得到G-5-BU,复制第二次时会得到有G-C,所

以至少需要经过2次复制后，才能实现该位点由A-BU转变为G-C,B正确。

故选B。

【真题探究8]（2021北京）酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错

误的是（）

A.DNA复制后A约占32%B.DNA中C约占18%

C.DNA中（A+G）/（T+C）=1D.RNA中U约占32%

【答案】D

【解析】

【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,RNA分子为单链结构。据此分析作答。

【详解】A、DNA分子为半保留复制，复制时遵循A-T、G-C的配对原则，则DNA复制后

的A约占32%,A正确；

B、酵母菌的DNA中碱基A约占32%,则A=T=32%,G=C=(1-2x32%)/2=18%,B正确；

C、DNA遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C,则(A+G)/(T+C)=1,C正确；

D、由TRNA为单链结构，且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来，故RNA

中U不一定占32%,D错误。

故选D。

【真题探究9](20216月浙江月选考)在DNA复制时，5-滨尿喀嗟脱氧核甘(BrdU)可

作为原料，与腺口票吟配对，掺入新合成的子链。

用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈

浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养

液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。

下列推测错误的是()

A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色

B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同

C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4

D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体

【答案】C

【解析】

【分析】DNA复制的特点为半保留复制