专题03遗传的分子基础（17个考点）

专题03遗传的分子基础

考点1格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验

考点2艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验

考点3噬菌体侵类细菌的实验

DNA是主要的遗传物质

考点4烟草叶细胞的感染实验

考点5DNA是主要的遗传物质

考点1DNA的结构分析

考点2DNA结构的相关计算

DNA的结构与复制考点3DNA复制的过程及实验证据

考点4DNA复制过程的相关计算

考点5DNA复制与细胞分裂的关系

考点1遗传信息、密码子和反密码子

考点2转录和翻译过程分析

考点3基因表达口的相关计算

基因表达与性状的关系考点4中心法则及其发展

考点5基因表达与性状的关系

考点6细胞分化

考点7表观遗传

____________________________________________________________________

DNA是主要的遗传物质

考点1格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验

例I：肺炎链球菌的R型和S型均存在1和2两类，其中R只能自然突变成S“R?只能自然突变成S2,而1

类和2类之间不能相互突变，且S型可引起小鼠患败I能症死亡。科学家做了以下实验：将加热杀死的&型

菌与R?型活菌混合，注入小鼠体内，小鼠死亡，体内检出的S型菌全为多型菌；单独将加热杀死的a型菌

注入小鼠体内，小鼠正常。下列叙述正确的是（）

A.该实验表明S2型菌的出现是，型菌突变的结果

R.该实验表明£型菌的出现是$型菌转化的结果

C.该实验表明S?型菌的出现是R2型菌突变的结果

D.该实验表明冬型菌的出现是R2型菌转化的结果

【答案】C

【解析】S】型菌已经加热杀死，无法突变为活的土型菌，A错误；R?型活菌可以自然突变成S2,将加热杀死

的S1型菌与R?型活菌混合，注入小鼠体内，小鼠死亡，体内检出的S型菌全为土型菌，若是转化形成的，

那么检出的S型菌应全为Si型菌，B错误；题干信息分析，R2型活菌可以自然突变成S2,将加热杀死的Si

型菌与R2型活菌混合，注入小鼠体内，小鼠死亡，体内检出的S型菌全为Sz型菌，说明S2型菌的出现是凡

型菌突变的结果，C正确；S?型菌出现的原因可能是R2自然突变，也可能是加热杀死的S2型菌将活的R2转

变为S2,但题干信息是将加热杀死的，型菌与R2型活菌混合，不可能转化出S2型菌，因此只能是突变的结

果，D错误。

【变式11］某同学对格里菲思的实验进行了改良，将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S

型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上，在适宜无菌的条件下进行培养，

一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中错误的是（）

•为R型菌落

。为S型菌落

甲乙丙T

A.「组的实验结果说明R型菌转化成了S型菌

B.S型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑，R型细菌的菌落粗糙

C.若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,得到的菌落类型与丁相同

D.甲、乙两组作为丁组的对照组，丙组培养基无菌落产生，可以不必设置

【答案】I）

【解析】丁组的实验结果说明R型菌转化成了S型菌，A正确；S型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑，

R型细菌的菌落粗糙，B止确；若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,可使部分R型菌发生转化，得

到的菌落类型与丁相同，C正确；丙组作为丁组的对照组，可以排除加热杀死的S型菌复活的可能，D错误。

【变式12】下列关于格里菲思肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是（）

A.将加热致死的S型细菌注入小鼠体内不会导致小鼠死亡

B.注射活的或致死的R型细菌都不会引起小鼠死亡

C.将R型活细菌和加热致死的S型细菌混合注射到小鼠体内，死亡小鼠体内不能分离得到R型细菌

D.该实验证明已经加热致死的S型细菌中存在某种促进R型活细菌转化的因子

【答案】C

【解析】蛋白质是生命活动的主要承担者，因此，加热杀死的S型菌蛋白质被破坏失去毒性，不会导致小

鼠死亡，A正确：R型菌无毒，因此，注射活的或致死的R型细菌都不会引起小鼠死亡，B正确；将S型细

菌杀死后与R型细菌混合注入小鼠体内，由于会发生基因重组，R型菌会转化成S型细菌进而导致小鼠死亡,

因此，由于转化的效率是低的，因此，从死亡小鼠体内能分离得到R型细菌，C错误；格里菲思细菌转化实

验证明了存在着某种“转化因子”使R型细菌转化为有毒性的S型细菌，但是并没有证明遗传物质是DNA,

D正确。

考点2艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验

例2：摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说：“我们仍然很难放弃这个可爱的假设：基因之所以稳定，是

因为它代表着一个有机的化学实体。”但是基因究竟是什么化学物质呢?科学家通过肺炎链球菌的转化实验

初步揭开了遗传物质的神秘面纱。下列相关叙述正确的是（）

A.将不含有荚膜多糖的肺炎链球菌注射到小鼠体内，一段时间后小鼠死亡

B.将用DNA酶处理后的S型绢菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，培养基中会长出两种菌落

C.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验不能证明蛋白质不是肺炎链球菌的遗传物质

D.艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组的设置体现了“减法原理”

【答案】D

【解析】不含多糖荚膜的肺炎链球菌为R型细菌，不会让小鼠致死，含多糖荚膜的是S型细菌，会让小鼠

死亡，A错误；将用DNA酶处理的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，会分解S型细菌的DNA,故

培养基中只会长R型细菌的菌落，B错误：艾弗里的实验能够证明蛋白质不是遗传物质，DNA才是遗传物质,

C错误；艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组都特异性地去除了一种物质，其设置体现

了“减法原理”，D正确。

【变式21】下图表示艾弗里和他的同事研究“转化因子”实验的部分流程图。下列叙述错误的是（）

⑤

检

测

S型细细

菌匀浆菌

类

型

乙R型细菌

②加入③接种

A.活的S型细菌破碎后，设法去除了某些成分获得S型细菌匀浆

B.本实验的自变量为步骤①中不同能的处理

C.实验可证明蛋白质不是遗传物质

D.若将蛋白酶和DMA酶同时加入S型细菌匀浆，能获得两种形态的菌落

【答案】D

【解析】活的S型细菌破碎后，设法去除了细胞壁、细胞膜等成分获得S型细菌匀浆，A正确；本实验运用

的是减法原理，每次加入一种酶去除特定的成分，来研究各自作用，所以本实验的自变量为步骤①中不同

酶的处理，B正确；本实验设法除去DNA或蛋白质，分别研究它们的作用，可以证明蛋白质不是遗传物质，

C正确；若将蛋白酶和D5IA酶同时加入S型细菌匀浆，DNA被水解，不能发挥作用，则只能获得一种形态的

菌落，D错误。

【变式22】在探索DNA是遗传物质的过程中，美国微生物学家艾弗里将加热杀死的肺炎链球菌（S型细菌）

的细胞破碎后，依次除去各种杂质，单独观察某种物质对R型细菌的作用。下列相关叙述正确的是（）

A.艾弗里的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质

B.从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡

C.实验中利用了酶的专一性，DNA酶的作用是催化水解S型细菌的DNA

D.该实验设置了对照组，对白变量控制运用了“加法原理”

【答案】C

【解析】艾弗里的“肺炎链球菌体外转化实验”证明了DMA是遗传物质，A错误；艾弗里实验证明从S型肺

炎链球菌中提取的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌，S型细菌导致小鼠死亡，B错误；酶具有专一性，

用DNA酶处理的目的是催化水解S型细菌的DNA,C正确：实验依次除去各种杂质，运用了“减法原理”，

可得出”肺炎链球菌转化因子的亿学本质是DNA”的结论，D错浜。

考点3噬菌体侵染细菌的实验

例3：%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与大肠柠菌的核糖体结合

【答案】C

【解析】/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：T?噬菌

体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，「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；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酷作用下转录出RNA,C错误；T2噬菌体的DNA

进入细菌，以噬菌体的D5IA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。

【变式31】噬菌体侵染细菌实验分析的活动如图所示（甲和丙为悬浮液，乙和丁为沉淀物）。下列叙述正确

的是（）

A.若其他操作正常，随①过程时间延K，则甲中含有35s的蛋白质外壳的量会增多

B.若各过程操作正确，则乙中存在35s标记的子代噬菌体

C.丙中可能含有32P的亲代噬菌体、亲代噬菌体蛋白质外壳、含却和不含32P的子代噬菌体

I）.若②和③操作不当，会使丁中含32P的放射性增强

【答案】c

【解析】由于知标记的是丁2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进入细菌，故正确操作后放射性主要集

中在上清液，若其他操作正常，无论①过程时间是否延长，都不会影响甲（上清液）中含小的蛋白质外

壳的量的多少，A错误；由于"标记的是4噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进入细菌，若各过程操

作正确，则乙（沉淀物）中都不存在叱标记的子代噬菌体，B错误；•叩标记的％噬菌体的DNA分子，丙（上

清液）中可能含有知的亲代噬菌体（未侵入细菌）、亲代噬菌体蛋白质外壳、含叩和不含叼的子代噬菌

体（细菌破裂后释放出来的子代噬菌体），c正确；若②和③操作不当，会使放射性物质进入上清液中，则

会导致丁（沉淀物）中含河的放射性减弱，［）错误。

【变式32］关于T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，叙述正确的是（）

A.T2噬菌体和细胞一样，都是以DNA为主要的遗传物质

B.T2噬菌体在合成其遗传物质和蛋白质时，模板和原料均由宿主细胞提供

C.用35s标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，如果搅拌不充分，上清液中放射性会减弱

D.如果用Q**p、及S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的外壳中能找到球

【答案】C

【解析】T2噬菌体和细胞一样，都是以DNA为遗传物质，A错误；T2噬菌体在合成其遗传物质和蛋白质时,

模板模板是噬菌体自身的，B错误；用35s标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，为标记的是蛋白质

的外壳，如果搅拌不充分，上清液中放射性会减弱，C正确；如果用阳、”P、共同标记噬菌体后，让其

侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的外壳中找不到咋，原料来源于大肠杆菌，无私，D错误。

考点4烟草叶细胞的感染实验

【例4】烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病的病斑不同，如下图所示。

下列说法中不正确的是（）

A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用

B.b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶，结果说明其具有感染作用

C.c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果说明该“杂种

病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV症状，并能从中分离出HRV

D.该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质

【答案】D

【解析】a过程中烟叶没有出现病斑，表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，TMV的蛋白质外壳没有侵染作用，

A正确;b过程中烟叶出现病斑，表示用HRV的RNA单独接种烟叶，其有侵染作用，B正确；c、d过程表示

用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑，并能从中分离出车前草病毒.说明该“杂

种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，C正确：该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传

物质，不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质，I）错误。

【变式41】烟草花叶病毒（TMV）与车前草病毒（HRV）的结构如图中A、B所示，侵染作物叶片的症状如图

中C、I）所示。下列相关叙述垮误的是（）

TMVHRV

蛋白质外壳

A.用E去侵染F时，F的患病症状与D相同

B.F上病毒的蛋白质在F细胞的中心体中合成

C.本实验证明了RNA是某些病毒的遗传物质

D.E病毒子代的各项特性都由HRV的RNA决定

【答案】B

【解析】通过分析可知，用E去侵染F时，F的患病症状与【）相同，A正确；F上的病毒蛋白质在F细胞的

核糖体中合成，B错误；本实验证明了RNA是某些病毒（RNA病毒）的遗传物质，C正确；E病毒的遗传物

质来自HRV,因此子代的各项特性都由HRV的RNA决定，D正确。

【变式42］如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图，下列相关叙达正确的是

翦降解

烟草叶片

TMVBRNAB感染

A.降解TMV所用的酶有蛋白酶和DM酶

B.本实验的思路和艾弗里的实验思路：单独观察RNA和蛋白质的作用

C.本实验证明烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA

D.用甲病毒去感染烟草叶片细胞，产生的子代病毒是TMVA

【答案】D

【解析】由图可知：降解TUV,获得了相应的蛋白质和RNA,因此降解TMV所用的酶不可能是蛋白酶，但由

题意和题图信息不能确定是否用DNA酶，A错误；艾弗里的实验，使用的肺炎链球菌的遗传物质是DNA,

其实验利用了控制自变量的“减法原理”，单独观察DNA和蛋白质等的作用，B错误；本实验证明烟草花叶

病毒的遗传物质是RNA,C错误；图中甲型后代的组成是蛋白B和RNAA,其中RNAA是遗传物质，因此用

甲病毒去感染烟草叶片细胞，产生的子代病毒是TMVA,D正确。

考点5DNA是主要的遗传物质

【例5】下列关于生物的遗传物质的叙述，正确的是（）

A.蓝细菌的遗传物质主要是DNA

B.烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,烟草的遗传物质是DNA

C.酵母菌细胞核中的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质是RNA

D.小麦根尖细胞的叶绿体和线粒体中含有少量DNA,其遗传遵循孟德尔遗传定律

【答案】B

【解析】蓝细菌的遗传物质是DNA,RNA不是其遗传物质，A错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,烟草

是真核生物，其遗传物质是DNA,B正确；每种生物的遗传物质只有一种，酵母菌细胞的遗传物质是DNA,C

错误；小麦根尖细胞中没有叶绿体，线粒体内含有少量DNA,其中的基因在遗传时不遵循孟德尔遗传定律，

D错误。

【变式51】下列关于生物遗传物质的说法，正确的是（）

A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA

B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA

C.真核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质都是RNA

D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质

【答案】A

【解析】同时含有DNA和RNA的生物，即细胞生物，其遗传物质是DNA,A正确；DNA是主要的遗传物质，

是指自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,某些病毒的遗传物质才是RNA,B错误；真核生物的遗传物

质都是DNA,R”病毒的遗传物质是RNA,而DNA病毒的遗传物质是DNA,C错误；肺炎链球菌转化实验和噬

菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，D错误。

【变式52】下列关于生物遗传物质的叙述中正确的是（)

A.病毒的遗传物质大多是DNA

B.细菌的遗传物质大多是DNA

C.既有DNA又有RNA的生物大多以DNA作为遗传物质

D.既有DNA又有RNA的生物体内有5种碱基，6种核甘酸

【答案】A

【解析】病毒有DNA病毒和RNA病毒，大多数病毒所含的核酸是DNA,这种类型的病毒以DNA为遗传物质；

少数病毒所含的核酸是RNA,它们以RNA作遗传物质，因此DNA是病毒的主要遗传物质，A正确；细菌是原

核生物，既有DNA,又有RNA,以DNA为遗传物质，B错误；既有DNA又有RNA的生物都是以NA作为遗传

物质，C错误；既有DNA又有RNA的生物体内有A、G、C、T、U5种碱基，8种核苜酸，D错误。

DNA的结构与复制

考点1DNA的结构分析

【例1】如图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是（

A.④代表的物质中储存着遗传信息

B.不同生物的DNA分子中④II勺种类无特异性

C.每一个磷酸基团都和两个脱氧核糖连接

D.DNA分子中A与T碱基对含量越高，其结构越稳定

【答案】B

【解析】分析题图，图示表示一个DM分子的片段，其中①是含氮碱基、②是脱氧核糖、③是磷酸，①、

②和③共同构成的④是脱氧核糖核甘酸。脱氧核甘酸的排列顺序代表遗传信息，而④是脱氧核糖核甘酸，

不能贮存遗传信息，A错误；不同生物的DNA分了•都是由四种④脱氧核甘酸组成，即不同生物的DNA分子中

④的种类无特异性，B正确；由图可知，该DNA分子片段的两条链的两端的磷酸基团只能和一个脱氧核糖连

接，C错误；A和T之间有2个氢犍，C和G之间有3个氢键，因此DNA分子中C与G碱基对含量越高，其

结构越稳定，D错误。

【变式II】沃森和克里克于1953年成功构建了DNA的双螺旋结构模型，这在生物学的发展史中具有里程碑

式的意义。下列叙述中与DNA结构特点相匹配的一项是（）

A.链状双链DNA分子的每条链都有一个游离的磷酸基团

B.双链DNA分子每条链中的璘酸基团都和两个脱氧核糖相连

C.双链DNA分子的每条链上用邻的两个碱基通过磷酸二酯键相连

D.DNA双螺旋结构模型中，碱基排列在外侧，磷酸和脱氧核糖排列在内侧

【答案】A

【解析】链状双链DNA分子的每条链都有一个游离的磷酸基团，位于5,端,A正确：双链DNA分子每条链

中的末端的磷酸基团仅和1个脱氧核糖相连，B错误；双链DNA分子的每条链上相邻的两个碱基通过脱氧核

糖磷酸脱氧核糖相连，C错误；DNA双螺旋结构模型中，碱基排列在内侧，磷酸和脱氧核糖排列在外侧，D

错误。

【变式12］某生物兴趣小组在构建1）\A平面结构模型时，所提供的卡片名称和数量如表所示，下列说法正

确的是（）

碱基种类

卡片名称磷酸脱氧核糖

AGTC

卡片数量16144433

A.最多可构建4种脱氧核甘酸，6个脱氧核甘酸对B.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连

C.可构建出不种不同的DNA分子D.构成的双链DNA片段最多有18个氢键

【答案】A

【解析】由表格中碱基的卡片数量可知，可构建3对AT碱基对和3对CG碱基对，因此，该模型最多可构

建4种脱氧核甘酸，6个脱氧核甘酸对•，A正确；DNA中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连，只有末端的

脱氧核糖与1分子磷酸相连，B错误；表格中只能提供3对AT碱基对和3对CG碱基对，因而可构建出少于

4,种不同的DNA分子，C错误；构成的双链DNA片段中含有3对AT碱基对和3对CG碱基对，因而最多有15

个氢键，D错误。

考点2DNA结构的相关计算

【例2】某双链DNA片段中共有100对碱基，其中一条链上A所占比例为35%,整个DNA分子中G所占比例

为20%。下列相关叙述正确的是（）

A.该DNA分子其中一条链上的A所占比例与T所占比例一致

B.该DNA分子另一条链上A+G的量在该链中所占比例为35%

C.若该DNA分子复制3次,则需游离的鸟喋吟脱氧核昔酸280个

D.若该D5IA发生碱基对缺失突变，则该DNA分子中噪吟与哮嚏的比值下降

【答案】C

【解析】整个双链DNA片段中，A=T,G=C,但DNA分子其中一条链上A所占比例与T所占比例不确定，A错

误；该DNA有200个碱基，由于整个DNA片段中G所占比例为20%,G=C=40,则A=T=60,一条链上A=35,

则另一条链上A=25,但每条单链上G与C数量未知，B错误；若该DNA片段复制3次，共有（2?-1）=7个

D”片段需要消耗原料，则所需游离的鸟喋吟脱氧核甘酸数为7X40=280个，C正确：由于DW中A+G=T+C,

即DNA片段中嗦吟数等于啥呢数，二者比值是1,当DNA发生碱基对的缺火突变，缺火一个A,对应缺火一

个T,即少一个喋吟，对应会少一个喀脏，该DNA分子中噂吟与喀噬的比值不变，D错误。

【变式21】在一个链状双链DNA分子中，腺喋吟与胸腺喘嘘之和占全部碱基总数的60%若其中一条链上

的胞喀咤占该链碱基总数的25%,胸腺啼嚏占30乐则另一条链上，胞喀咤、胸腺喀咤分别占该链碱基总数

的（）

A.15%、30%B.30%.15%C.25%、30%I）.30%、25%

【答案】A

【解析】腺喋吟与胸腺喀咤之和占全部碱基总数的60%,由于一条链中的A、T与另一条链中的T、A配对，

因此一条链中的A+T与DNA中的A+T相同，均为60%,若其中一条链上的胞喀咤占该链碱基总数的25%,胸

腺啥咤占30乐则A占60%30脏30$,G占40%25%=15除故另一•条链上，胞嗑咤（与另一条链的G互补）占

该桂碱基总数的15%、胸腺喀噬（与另一条链的A互补）占该链碱基总数的30席,A正确，BCD错误。

【变式22】检测某双链DNA分子得知碱基A的数目为x,其所占比例为y,以下推断正确的是（）

A.鸟喋吟的数目为x（0.5yl）

B.1吟数与嗜咤数之比为y/（ly）

C.胸腺喘嗡的比例为号^

D.氢键的数目为3x/2y—x

【答案】D

【分析】检测得知一个DNA分子中碱基A的数FI为x,其占碱基总数量比例为y,则与该碱基互补配对的碱

基T数目也为x,占碱基数量比例为y,另外两种碱基（G、C）的数目均（x/y2x）+2,据此答题。

【解析】一个DNA分子中碱基A的数目为x,其占碱基总数量比例为y,则与该碱基互补配对的碱基T数目

也为x,占碱基数量比例为y,因此鸟喋吟的数目为（x/y2x）+2=x（0.5/yl）,A错误；双链DNA分子中

喋吟与嗑咤相等，因此喋吟与喀啜的比例是1,B错误；•个DNA分子中碱基A的数目为x,其占碱基总数

量比例为y,则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x,占碱基数量比例为y,C错误；DNA分子中，C和G

之间有3个氢键,A和T之间有2人氢键。若该碱基为C或G,则该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x+2（x/2y

-x）=（x+xy）/y；若该碱基为A或T,则该DNA分子的碱基之间的氢键数是2x+3（x/2yr）=3x/2yx,D正确。

考点3DNA复制的过程及实验证据

【例3】科学家曾推测DNA的复制方式有“全保留复制”“半保留复制”和“分散复制”三种（如图）。在

含有“NHC1的培养液中生长的大肠杆菌，其DNA分子经离心后均为轻密度带，表示为力/物一口附；在含有

WhCl的培养液中生长的大肠杆菌，其DNA分子经离心后均为重密度带，表示为力/味一DNA：若DNA分子

的一条链含"N、另一条链含”N,经离心后则为中密度带，表示为“N/"NDNAo科研人员将若「DNA分子全

被叫标记的大肠杆菌转移到含有“NHE1的培养液中培养，让其连续繁殖两代，得到子代I和子代II,每繁

殖一代后，将得到的子代DNA经密度梯度离心处理后，通过查看在离心管中出现的DNA条带的位置以确定

DNA的复制方式。下列叙述错误的是（）

II

双遭DNA分子

IIrIHIS3

全保留复制半保留复制分散复制

A.若子代I的DNA离心条带出现一条轻密度带和一条重密度带，则说明DNA的复制方式不是半保留复

制

B.若子代I的DNA离心条带只有一条中密度带，由此可判断DNA的复制方式不是全保留复制

C.若子代I的DNA离心条带仅有一条中密度带，则须继续观察离心后子代HDNA条带位置才能确定其

复制方式

D.若不检测子代I的条带，直接将子代II的DNA分子解旋成脱氧核甘酸链后再进行离心，则能直接确

定出DNA的具体复制方式

【答案】D

【解析】若子代I的DNA离心条带出现一条轻密度带和一条重密度带，则说明DNA的复制方式是全保留复

制，不是半保留复制，A正确；若子代I的DNA离心条带只有一条中密度带，由此可判断DNA的复制方式不

是全保留复制，可能是半保留更制或分散复制，B正确；若子代I的DNA离心条带仅有一条中密度带，可判

断DNA的复制方式可能是半保留复制或分散当制，则须继续观察离心后子代HDNA条带位置才能确定其更

制方式，若子代II出现中密度带和轻密度带，则说明复制方式为半保留复制，若子代H出现的仍为•条中

密度带，则说明复制方式为分散复制，C正确；若不检测子代I的条带，直接将子代II的DNA分子解旋成脱

氯核甘酸链后再进行离心，若出现重带和轻带，则DNA的复制方式是全保留复制或半保留复制；若只出现

中带，则DNA的复制方式是分散复制，D错误。

【变式31］细菌在含,5NH,C1的培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基均含有15N,然后再移入含

HNH,C1的培养基中培养，抽取其子代的DMA经离心分离，如图①〜⑤为可能的结果。下列叙述错误的是

①②③④⑤

A.第一次分裂的子代DNA应为⑤

B.第二次分裂的子代DNA应为①

C.第三次分裂的子代DNA应为③

D.亲代的DNA应为⑤

【答案】A

【解析】DNA复制方式为半保留复制，笫一次分裂得到2条子代DNA,全为阳/飞，离心会得到一条中带，

应为图②，A错误；第二次分裂会得到4条子代DNA,应为2条陛/“N,2条飞/力，离心会得到一条中带

和一条轻带,且条带一样宽,应为①,B正确;第三次分裂得到8条DNA,其中2条2条％/“N,6条HN/HN,

离心会得到一条中带和一条轻带，且轻带要比中带宽，应为③，C正确；亲代DNA为J〃N,离心会得到一

条重带，条带应为⑤，D正确。

【变式32］为探究DNA的兔制方式，科学家以大肠杆菌为材料进行图1实验，并分别在第6、13、20分钟

时提取大肠杆菌（约20分钟繁殖•代）的DMA,经密度梯度离心后，测定紫外光吸收光谱，紫外光吸收光

谱的峰值越大,表明该位置的DNA最越多，结果如图2。下列相关叙述带诺的是（）

A.20分钟后，若继续培养并取样测定，吸收光谱的峰值会逐渐上移并高于Q点

B.培养至40分钟时取样测定，将在Q点及其上方出现两个大小相同的吸收峰值

C.继续培养至60分钟，取样测定,Q点峰值大小与2（）分伊、40分钟时的相同

D.若用力代替进行此实验，也会得到大致相同的实验结果

【答案】A

【解析】分析题意，大肠杆菌约20分钟繁殖一代，20分钟后继续培养并取样测定，将会在Q及Q的上方出

现两个峰值，A错误：培养至40分钟时,DNA复制两次，会出现唯在和悟以两种DNA且数目相等,取样

测定，将在Q点及其上方出现两个大小相同的吸收峰值，B正确;培养60分钟，DNA复制3次，会出现HN,5N

和“VN两种DNA,此时“N%与20分钟时相同，“VN的DNA数目多于“HN的DNA,取样测定,发现Q处

仍有峰值且大小与20分钟和40分钟时相同，C正确；4与寰）均为稳定同位素，若用件）代替4进行此实

验，也会得到大致相同的实验结果，D正确。

考点4DNA复制的过程的相关计算

［例4］某DNA分子含有1000对减基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%。该DNA分子用

力标记后，在含“N的培养基中连续复制4次，下列叙述正确的是（）

A.含有咋的子代DNA分子占全部DNA分子总数的1/16

B.子代DNA分子含"N的脱氧核甘酸链共有16条

C.第3次复制时共消耗游离的胞喀咤脱氧核甘酸1600个

【）.每个子代DNA分子的碱基对中含有氢键数为1200个

【答案】C

【解析】用15N标记该DNA分子，在含“N的培养基中连续复制4次，形成2'=16个DNA分子，由于DNA复制

方式是半保留复制，因此有"N标记的DNA分子有2个，占全部DNA分子总数的1/8,A错误；一个DNA分

子有两条链，在含“N的培养基中连续复制4次，形成16个DNA分子，共有32条链，其中含虫的脱氧核

甘酸链仍只有2条，含“N的脱氧核甘酸链共有30条，B错误；某DNA分子含有1000对碱基，其中•条链

上的碱基C和G占该链碱基总数的40%,则DNA中C+G=1000X2X40%=800,G=C=400,A=T=(2000800)/2=600。

该DNA分子第3次复制,消耗游离的胞嗑咤脱氧核昔酸400X（231）400X（221）=1600个,C正确;某DMA

分子含有1000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40船则DNA中C+G=1000X2X40%=800,

G<=400,A=T=（2000800）/2=603。A与T之间的氢键数为2个，G与C之间的氢键数为3个，故每个DNA

分子含有氢键数为600X2+400X3=2400个，D错误。

【变式41】为了验证DNA的半保留复制，某小组把一个只含“N的该DNA片段放到只含l5N的培养液中，

让其复制3次。将每次复制的产物分别置于离心管中进行离心，结果分别对应图中的a、b、co下列叙述

正确的是（）

小中大

DNA定度

A.a图所示位置的条带会随着复制次数的增加而消失

B.本实验利用l5N的放射性判断DNA在离心管中的位置

C.c结果中只含,5N的DNA分子占100%

D.三个结果中密度为中的DNA分子的数量比为1：1：1

【答案】D

【解析】一个只含“N的该DNA片段放到只含,5N的培养液中，无论更制多少次，中带“N件【的D5IA只有

2个，因此a图所示位置的条带会随着复制次数的增加不会消失，A错误；咋没有放射性，B错误：复制3

次共形成8个DMA分子，却年的DNA只有2个，c结果中只含咋的DNA为6个，占3/4,C错误：由于

DNA分子的复制是半保留复制，同位素标记的DNA分子「N/%DNA）放到只含力的培养液中培养，无论复制

多少次，三个结果中密度为中的DNA分子（"N%的DNA）的数量均有2个，即密度为中的DNA分子的数量

比为1：1：1,D正确。

【变式42］大肠杆菌在UNH,CI的培养液中生长若干代后，获得。代，将0代转移到含有"NH。的培养液中

培养，培养至子三代，下列叙述正确的是（）

A.所有的DNA分子中都含有“N

B.含有,5N的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/2

C.含有阳的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/8

D.含有“N的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/4

【答案】D

【解析】大肠杆菌在“NHC［的培养液中生长若干代后，获得0代，即此时大肠杆菌的DNA分子中两条链均

含有“N,将0代转移到含有NH。的培养液中培养，培养至子三代，获得2二8个大肠杆菌，由于DNA复制

方式是半保留复制，则获得的8个DNA分子中只有两个含有“N,A错误；将0代转移到含有的培养

液中培养，DNA复制的原料含有对，则获得的8个DNA分子中均含有物，B错误；DNA复制三次，形成了8

个DNA分子，由于DNA复制的原料含有4,因此产生的8个DNA分子中均含有C错误；DNA复制三次,

形成了8个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，因此，其中被飞标记的DNA分子只有2个，故含有“N

的DNA分子中占全部DNA分子的匕例为1/4,D正确。

考点5DNA复制与细胞分裂的关系

【例5】将一个基因型为A&X，的精原细胞＜2n=8）所有核DNA双链均用味标记后，置于含"N的培养基中

培养，经过一次有丝分裂后，又分别完成减数分裂，发现其中有一个基因型为AX7的异常精细胞。不考虑

染色体交叉互换发生，下列说法错误的是（）

A,分裂形成的初级精母细胞中，含15N标记的核DNA分子占/

B.可利用,5N的放射性追踪初级精母细胞中染色体的移动位置

C.因减数分裂I后期时同源染色体未分离导致了该异常精细胞的形成

D,正常的一个次级精母细胞中，含有0条或1条或2条X染色体

【答案】B

【解析】一个精原细胞（2n=8）所有核DNA双链均用摩标记后.置于含”N的培养基中培养，经过一次有

丝分裂后，生成的2个精原细胞，每个精原细胞的8个核DNA均由一条力标记的链和一条“N的链；该精

原细胞经过减数分裂前的间期，DMA复制后8个DNA双链均为还有8个DNA一条链含“N一条链含l5N,

含物标记的DNA占《，A正确；4没有放射性，是稳定的同位素，B错误；异常精细胞中含有XY染色体，

说明在减数第一次分裂过程中，XY染色没有分开，进入了同一个次级精母细胞；该次级精母细胞前期、中

期含有1条X染色体，后期着丝粒分裂，含有2条X染色体，同时产生的另一个次级精母细胞中不含X染

色体，所以正常的一个次级精母细胞中，含有0条或1条或2条X染色体，CD正确。

【变式51］实验一：用免疫荧光染色法（一种使特定蛋白质带二荧光素标记的示踪技术）处理一个正常小

鼠（2N=40）的初级精母细胞，得到下图，图中染色体正形成联会复合体。

实验二：用32P充分标记一个正常小鼠的精原细胞的核DNA分子,然后转入不含32P的培养基中培养，使其

完成分裂。下列叙述错误的是（）

A.图中细胞共有4（）条染色体，图示时期可能发生基因重组

B.图中细胞所处时期的下一个时期，染色体的着丝粒可排列在赤道板两侧

C.实验二中细胞第一次分裂结束后，每个细胞中的每条染色体上都有32P标记

D.实验二中细胞第二次分裂结束后，每个细胞中有一半染色体上有32P标记

【答案】D

【解析】A、该图是用该技术处理的正常小鼠（2N=40）一个初级精母细胞的染色体图像，而初级精母细胞

处于减数第一次分裂，此时细胞中的染色体数目与体细胞数目相同，故细胞中共有40条染色体；在减数第

一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生（交叉）互换，属于基因重组，A正确；

B、此时处于减数第一次分裂前期，进入下一时期即减数第一次分裂中期时同源染色体排列在赤道板两侧侧，

染色体的着丝粒可排列在赤道板两侧，B正确；

CD、用32P充分标记一个正常小鼠的精原细胞的核DNA分子，然后转入不含郑的培养基中培养，根据DNA

分子的半保留复制的特点，如果细胞进行有丝分裂，则细胞第一次分裂结束后，每个子细胞中的每条染色

体上的DNA一条链都有32P标记，子细胞再进行一次有丝分裂，DMA同期再豆制一次，含有染色单体的染色

体上的两个DNA分子，只有一个DNA上的一条链上含有加p,有丝分裂后期，着丝粒分裂含有叩的DNA的染

色体可能都移动到细胞一极，导致产生的两个子细胞一个细胞每条染色体都含有"P，一个细胞每条染色体

都没有32p。如果细胞进行减数分裂，DNA复制一次细胞连续分裂两次，则细胞减数分裂I结束后，每个细

胞中的每条染色体上的DNA一条链都有32P标记；减数分裂II细胞不进行DNA复制，分裂结束后的每个细胞

中的染色体上有郑标记，C正确，I）错误。

【变式52］将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含32P的培养基中培养。

经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（）

A.若进行有丝分裂，则含邓染色体的子细胞比例一定为1/2

B.若进行减数分裂，则含即染色体的子细胞比例一定为1

C.若子细胞中的染色体都含•斗，则一定进行有丝分裂

D.若子细胞中的染色体不都含蚱，则一定进行减数分裂

【答案】B

【解析】若进行有丝分裂，第一次有丝分裂后，子细胞都含有标记（每条染色体上的DNA分子只有1条链

被标记）：第二次有丝分裂复制后，每条染色体只有1条染色单体被标记，有丝分裂后期，染色单体随机

分开，具有用标记的染色体也随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4