【生物】2020届一轮复习浙科版核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点学案

【生物】2020届一轮复习浙科版核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点学案

‎2020届 一轮复习 浙科版 核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点 学案 ‎[考纲要求]　1.噬菌体侵染细菌的实验(b)。2.肺炎双球菌转化实验(b)。3.烟草花叶病毒的感染和重建实验(a)。4.核酸分子的组成(a)。5.DNA分子的结构和特点(b)。6.活动：制作DNA双螺旋结构模型(b)。‎ 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 ‎①活体细菌转化实验过程和结论 ‎②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。‎ ‎(1)可分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体(　×　)‎ ‎(2)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等(　×　)‎ ‎(3)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 ‎(　×　)‎ ‎(4)用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌与噬菌体混合保温时间过短是上清液中出现较弱放射性的原因之一(　√　)‎ ‎(5)在活体细菌转化实验中大部分R型菌转化为S型菌(　×　)‎ ‎(6)在离体细菌转化实验中，DNA酶将S型菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型菌发生转化(　√　)‎ ‎(7)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上(　×　)‎ 分析噬菌体侵染细菌实验 ‎(1)为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记，而不用14C和18O进行标记？‎ 提示　S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素。若用14C和18‎ O进行标记，由于蛋白质和DNA都含有C和O，因此无法确认被标记的是何种物质。‎ ‎(2)搅拌、离心的目的在于把蛋白质外壳和细菌分开，再分别检测其放射性。某科研小组搅拌离心后的实验数据如图所示，则：‎ ‎①图中被侵染的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。‎ ‎②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。‎ ‎(3)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实验中含有少量放射性的原因是什么？‎ 提示　可能是搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。‎ ‎(4)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？‎ 提示　①保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。‎ ‎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 ‎3.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RNA DNA 酵母菌、玉米、人等 原核生物 DNA和RNA DNA 细菌、蓝细菌、放线菌等 非细胞 生物 大多数病毒 仅有DNA DNA 乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒等 极少数病毒 仅有RNA RNA 烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等 命题点一　噬菌体侵染细菌的实验 ‎1.(2018·浙江超级全能生联考)下列有关用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，错误的是(　　)‎ A.培养温度、离心时间等是本实验的无关变量 B.用含32P的大肠杆菌作实验材料不影响本实验结果 C.该实验结果不能证明噬菌体的DNA是其遗传物质 D.混合培养时间过长或过短都会导致上清液出现放射性 答案　B 解析　培养温度、离心时间等是本实验的无关变量，A项正确；用含32P的大肠杆菌作实验材料不能检测出放射性物质是来自噬菌体还是大肠杆菌，会影响对实验结果的分析，B项错误；该实验缺少对照，其结果不能证明噬菌体的DNA是其遗传物质，C项正确；混合培养时间过短，部分32P标记的噬菌体还未注入大肠杆菌，而培养时间过长，一部分带有32P标记的子代噬菌体已经释放出来，这两种情况都会导致上清液出现放射性，D项正确。‎ ‎2.(2019·绍兴联考)T2噬菌体侵染细菌实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)‎ A.①的培养液中含有35S或32P B.②使细菌细胞外的噬菌体更易侵染细菌 C.③需分别检测悬浮液和沉淀物中的放射性 D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质 答案　C 解析　标记噬菌体的过程是先标记大肠杆菌，然后用含有35S或32P标记的大肠杆菌来培养噬菌体，但①的培养液中不含35S或32P，A错误；搅拌是为了使噬菌体蛋白质外壳和细菌分离开，B错误；离心是为了将较轻的噬菌体和较重的大肠杆菌分离开，需要分别检测悬浮液和沉淀物中的放射性，C正确；该实验证明了DNA是遗传物质，而没有证明DNA是主要的遗传物质，D错误。‎ 命题点二　肺炎双球菌转化实验 ‎3.1928年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验：‎ 项目 第一组 第二组 第三组 第四组 注射活的S型菌 实验处理 注射活的R型菌 注射加热杀死的S型菌 注射活的R型菌与加热杀死的S型菌 实验结果 小鼠不死亡 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌 小鼠不死亡 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌 下列关于此实验的分析不正确的是(　　)‎ A.实验的关键现象是第四组小鼠死亡并分离出S型活菌 B.对第四组实验的分析必须是以第一组至第三组的实验为参照 C.本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 D.本实验结论为DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子 答案　D 解析　本实验只能得出存在某种转化因子，能使R型菌转化为S型菌，但是转化因子的化学本质需要通过离体细菌转化实验来证明，D错误。‎ ‎4.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：‎ ‎①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠 ‎②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠 ‎③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠 ‎④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是(　　)‎ A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡 C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活 答案　D 解析　肺炎双球菌转化实验中，能使小鼠死亡的是活的S型菌。①DNA酶会将S型菌的DNA水解，从而失去转化作用，因此R型菌未发生转化，小鼠存活；②虽然DNA酶存在，但因加入了S型菌，因此小鼠死亡；③中没有R型活菌，S型菌的DNA不起作用，小鼠存活；④高温加热使S型菌的蛋白质及DNA酶变性，虽然S型菌的DNA还存在，但由于后面加的是R型菌的DNA，所以不能发生转化作用，小鼠存活。‎ 命题点三　烟草花叶病毒的感染和重建实验 ‎5.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RNA B.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。‎ ‎6.(2018·浙江名校新高考联盟联考)如图为烟草花叶病毒对叶子细胞的感染和病毒重建实验示意图，相关描述正确的是(　　)‎ A.该实验证明了病毒的遗传物质是RNA B.烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成 C.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶 D.烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了逆转录 答案　B 解析　该实验只证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而不能证明其他病毒的遗传物质也是RNA，A错误；由图可知，烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成，B正确；不能用蛋白酶对烟草花叶病毒进行降解，因为蛋白酶会分解蛋白质，C错误；烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了翻译，而不是逆转录，D错误。‎ 考点二　DNA的分子结构 ‎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A＋T的量不一定等于G＋C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。‎ ‎(1)要确定核酸类型，可分析碱基类型，确定碱基比例(　√　)‎ ‎(2)DNA彻底水解后的产物是四种脱氧核苷酸(　×　)‎ ‎(3)双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的(　×　)‎ ‎(4)嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定(　√　)‎ ‎(5)DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的(　√　)‎ ‎(6)含有G、C碱基对比较多的DNA分子热稳定性较差(　×　)‎ ‎(7)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(　×　)‎ ‎(8)DNA分子中每个脱氧核糖都连接着两个磷酸基团(　×　)‎ 据图回答相关问题：‎ ‎(1)基本结构 ‎①由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成，三者之间的数量关系为1∶1∶1。‎ ‎②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 ‎①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。‎ ‎②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2n～3n，若已知A有m个，则氢键数为3n－m。‎ ‎(5)下列①～⑤中，哪些项在不同双链DNA分子中，并无特异性？‎ ‎①A/T　②(A＋G)/(T＋C)　③(A＋C)/(T＋G)‎ ‎④(A＋T)/(G＋C)　⑤G/C 提示　不同双链DNA分子中，A＝T、G＝C，且嘌呤数目与嘧啶数目相等，故①、②、③、⑤均不具特异性；但不同DNA含有的A＋T与G＋C未必相同，故④具有特异性。‎ 命题点一　DNA分子的结构和特点 ‎1.(2018·衢州一中期末)下列有关双链DNA结构特点的叙述，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1个磷酸基团和1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A＋T的量不一定等于G＋C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A＋T的量不一定等于G＋C的量，D正确。‎ ‎2.如图表示一个DNA分子的片段。下列有关表述正确的是(　　)‎ A.④代表的物质中贮存着遗传信息 B.不同生物的DNA分子中④的种类无特异性 C.转录时该片段的两条链都可作为模板链 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　遗传信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序之中，单个核苷酸则不能贮存遗传信息，A项错误；不同生物的DNA分子均由4种脱氧核苷酸(包括④)组成，B项正确；转录时以DNA的一条链为模板，C项错误；由于C—G碱基对含3个氢键，A—T碱基对含2个氢键，所以C—G碱基对含量越高，DNA分子结构越稳定，D项错误。‎ 命题点二　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G＋C＝35.8%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⇒，可推知其互补链中：T＝31.3%，C＝18.7%。‎ ‎4.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。下列图示正确的是(　　)‎ 答案　C 解析　双链DNA分子中，(A＋C)/(T＋G)一定等于1，A项错误；由于双链DNA分子中，A＝T、C＝G，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(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2‎ ‎)＝(A＋T)/(G＋C)，C项正确，D项错误。‎ DNA碱基互补配对原则的有关计算规律 规律1：互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。‎ 规律2：任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的50%。‎ 规律3：一条链中互补碱基之和等于另一条链中这两种碱基之和。‎ 规律4：若一条链中，＝n，则另一条链中＝n，＝n。即DNA分子中互补碱基对之和之比为一恒定值。‎ 规律5：若一条链中＝K，则另一条链中＝，＝1。‎ 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。‎ 命题点一　实验选材、原理、步骤 ‎1.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；腺嘌呤通过两个氢键与胸腺嘧啶配对；胞嘧啶与鸟嘌呤间形成三个氢键。‎ ‎2.(2018·绍兴模拟)在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中，可采用不同形状的纸片分别代表脱氧核糖、磷酸和不同碱基，用订书针作为连接物。现要制作一个包含4种碱基、15个碱基对的DNA分子模型。下列叙述错误的是(　　)‎ A.制作时要用到6种不同形状的纸片 B.制作时共用到90张纸片 C.制作时用到相同形状的纸片最多为30张 D.若该模型中有5个腺嘌呤，则需要68个订书针 答案　D 解析　该DNA分子模型由四种碱基、磷酸和脱氧核糖组成，因此制作时要用到6种不同形状的纸片，A正确；一个脱氧核苷酸分子需要3张纸片，该DNA分子含有15个碱基对，因此共需要纸片：15×2×3＝90(张)，B正确；该DNA分子模型含有15个碱基对，且包含四种碱基，因此制作时用到相同形状的纸片最多为30张，C正确；若该模型中有5个腺嘌呤，则含有A—T碱基对5个，C—G碱基对10个，其中A和T之间有2个氢键，C—G之间有3个氢键，则需要订书针：2×5＋10×3＋(15×2＋14)×2＝128(个)，D错误。‎ 命题点二　实验分析与拓展 ‎3.某同学制作一DNA片段模型，现有若干不同类型塑料片，如下表所示。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)‎ ‎10‎ ‎16‎ ‎16‎ ‎10‎ ‎52‎ A.32B.40C.26D.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C—G碱基对，10个A—T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个脱氧核糖的塑料片。‎ ‎4.“制作DNA双螺旋结构模型”的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C,6个G,3个A,7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物共14个，脱氧核糖塑料片共40个，磷酸塑料片共100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则(　　)‎ A.能搭建出20个脱氧核苷酸 B.搭建的分子片段中每个脱氧核糖都与2个磷酸相连 C.能搭建出47种不同的DNA分子模型 D.能搭建出一个含有4个碱基对的DNA分子片段 答案　D 解析　根据“脱氧核糖和磷酸之间的连接物共14个”可知，不能搭建出20个脱氧核苷酸，A错误；由以上分析可知，题中提供的条件只能搭建出一个含有4个碱基对的DNA分子片段，搭建的分子片段中有6个脱氧核糖都与2个磷酸相连，还有2个脱氧核糖只与1个磷酸相连，B错误、D正确；由于能搭建出一个含有4个碱基对的DNA分子片段，A＝T有3对，G＝C有4对，因此能搭建的DNA分子模型种类少于44种，C错误。‎ 探究真题　预测考向 ‎1.(2018·浙江4月选考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是(　　)‎ A.噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性 B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果 C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 D.烟草花叶病毒感染和重建实验中用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质 答案　D 解析　DNA复制为半保留复制，新链合成过程中的原料由细菌提供，因此只有少部分子代噬菌体具有放射性，A错误；肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果，B错误；肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，C错误；烟草花叶病毒感染和重建实验说明RNA是TMV A的遗传物质，D正确。‎ ‎2.(2018·浙江11月选考，18)下列关于遗传物质的叙述，正确的是(　　)‎ A.烟草的遗传物质可被RNA酶水解 B.肺炎双球菌的遗传物质主要是DNA C.劳氏肉瘤病毒的遗传物质可逆转录出单链DNA D.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸 答案　C 解析　烟草的遗传物质是DNA，不能被RNA酶水解，A错误；肺炎双球菌的遗传物质是DNA，B错误；劳氏肉瘤病毒的遗传物质是RNA，可逆转录出单链DNA，C正确；T2噬菌体的遗传物质是DNA，其初步水解产物是4种脱氧核糖核苷酸，D错误。‎ ‎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.(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.①的形成需要DNA聚合酶催化 B.②表示腺嘌呤脱氧核苷 C.③的形成只能发生在细胞核 D.若α链中A＋T占48%，则DNA分子中G占26%‎ 答案　D 解析　①是氢键，它的形成不需要DNA聚合酶催化，A错误；②是腺嘌呤，B错误；③是磷酸二酯键，合成DNA或者合成RNA的过程中都会有③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；α链中A＋T＝48%，互补链中A＋T也为48%，因此DNA分子中A＋T＝48%，则G＋C＝52%，且G＝C，所以G占26%，D正确。‎ ‎5.某双链(α链和β链)DNA分子中有2000个碱基，其中腺嘌呤占20%。下列有关分析正确的是(　　)‎ A.α链中A＋T的含量等于β链中C＋G的含量 B.α链和β链中G所占本链的比例之和等于DNA双链中G所占的比例 C.该DNA分子中含有的氢键数目为2600个 D.以该DNA分子为模板转录出的RNA中A＋U＝800个 答案　C 解析　α链中A＋T的含量等于β链中T＋A的含量，A错误；α链和β链中G所占本链的比例之和是DNA双链中G所占比例的2倍，B错误；该DNA分子中氢键数目为A的数目×2＋G的数目×3＝400×2＋600×3＝2 600(个)，C正确；一个DNA分子上有多个基因，且有非编码序列，因此无法判断转录出的RNA中A＋U的数目，D错误。‎ 课时作业 一、选择题 ‎1.(2018·湖州联考)下列关于“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的叙述中，错误的是(　　)‎ A.均有实验分组 B.均有同位素示踪 C.均有细菌培养 D.均有对子代的研究 答案　B 解析　肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验中，只有噬菌体侵染细菌的实验中利用了放射性同位素示踪法，故B项错误；两个实验均有实验分组、细菌培养和对子代的研究，故A、C、D项正确。‎ ‎2.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32‎ P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DNA C.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　由于在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近100%,32P标记在噬菌体的DNA上，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。‎ ‎3.用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示：‎ 据图分析可知(　　)‎ A.RNA是转化因子 B.荚膜多糖具有生物活性 C.DNA是转化因子 D.DNA是主要的遗传物质 答案　C 解析　分析题图可知，DNA酶使DNA水解为脱氧核苷酸，加入S型菌的荚膜多糖、RNA的两组都没有S型菌出现，只有加入S型菌的DNA的那一组出现了S型菌，说明DNA是转化因子，故选C。‎ ‎4.(2018·杭州一模)下列关于“T2噬菌体侵染细菌实验”的叙述，错误的是(　　)‎ A.用含32P的化合物培养大肠杆菌后，大肠杆菌中只有核酸含32P B.要用32P标记噬菌体，可用既含32P又含31P的细菌培养噬菌体 C.35S标记的噬菌体侵染细菌后，不搅拌就离心所得沉淀中有放射性 D.若T2噬菌体的壳体也进入细菌，则无法证明DNA是遗传物质 答案　A 解析　用含32P的化合物培养大肠杆菌后，大肠杆菌中不只有核酸含32‎ P，含磷的化合物都会含32P，A错误；要用32P标记噬菌体，可用既含32P又含31P的细菌培养噬菌体，B正确；35S标记的噬菌体侵染细菌后，不搅拌就离心所得沉淀中有放射性，C正确；若T2噬菌体的壳体也进入细菌，则无法证明DNA是遗传物质，D正确。‎ ‎5.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.人类免疫缺陷病毒与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，需要在宿主细胞中合成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；人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体分别是RNA病毒、DNA病毒，二者的核酸类型和增殖过程不相同，D错误。‎ ‎6.(2018·温州3月选考模拟)已知某双链DNA片段含有200个碱基对，其中A和T共有160个，则该片段中某一条链上C和G之和为(　　)‎ A.40个B.80个C.120个D.240个 答案　C 解析　该双链DNA片段含碱基400个，A＝T＝80个，C＝G＝120个，则一条链上C＋G＝120个，C正确。‎ ‎7.已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200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.4000个和900个 B.4000个和1800个 C.8000个和1800个 D.8000个和3600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4000个碱基对，则这个DNA分子含有8000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，该DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，则腺嘌呤的数目为4000－2200＝1800(个)。‎ ‎8.如图所示，一分子b由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子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，是组成核酸分子的基本单位，D正确。‎ ‎9.DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中G＋C含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述，不正确的是(　　)‎ A.一般地说，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关 B.Tm值相同的DNA分子中G＋C的数量有可能不同 C.维持DNA双螺旋结构的主要化学键有磷酸二酯键和氢键 D.DNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间多 答案　D 解析　分析图示可知，G＋C含量越高，DNA熔解所需温度越高，所以A项正确；Tm值与DNA分子中G＋C含量(占全部碱基的比例)有关，由于DNA中碱基总数不一定相同，因此Tm相同，G＋C的数量可能不同，B项正确；DNA两条链通过氢键相连，脱氧核苷酸间通过磷酸二酯键连接成DNA单链，C项正确；G与C之间形成三个氢键，A与T之间形成两个氢键，但由于DNA分子中(A＋T)/(C＋G)比值不定，所以不能确定哪组碱基对间的氢键总数更多，D项错误。‎ ‎10.(2018·浙江十校联考)下图为噬菌体DNA片段，且两条链均被32P标记。用该噬菌体去侵染被15N标记的细菌，在其中增殖4次。以下说法不正确的是(　　)‎ A.图中④可表示两种脱氧核糖核苷酸 B.噬菌体被标记的是图中的①结构 C.子代噬菌体的DNA大部分含15N，少部分含32P D.子代噬菌体的蛋白质在细菌的核糖体上合成，均含15N 答案　C 解析　根据氢键的数量可知，图中④可表示胞嘧啶脱氧核糖核苷酸或者鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，A正确；根据题意可知，噬菌体DNA被32P标记，即图中①磷酸被标记，B正确；子代噬菌体的DNA全部含15N，少部分含32P，C错误；子代噬菌体的蛋白质在细菌的核糖体上合成，均含15N，D正确。‎ ‎11.(2018·浙江十校联考)在用肺炎双球菌证明核酸是遗传物质的证据的历史探究实验中，科学家进行了活体细菌转化实验(实验一)和离体细菌转化实验(实验二)。以下说法正确的是(　　)‎ A.加热杀死的S型菌中的DNA和蛋白质均变性失活 B.光滑型肺炎双球菌的DNA可使小鼠患败血症死亡 C.实验一证明S型菌中的转化因子DNA进入R型菌体内 D.实验二中S型菌的DNA使R型菌转化发生了基因重组 答案　D 解析　加热杀死的S型菌中的蛋白质变性失活，而DNA没有变性失活，A错误；光滑型肺炎双球菌的蛋白质可使小鼠患败血症死亡，B错误；实验一证明S型菌中的转化因子进入R型菌体内，但是并没有证明转化因子是DNA，C错误；实验二中S型菌的DNA使R型菌转化发生了基因重组，D正确。‎ ‎12.如图为噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.本实验的现象是放射性全部分布在上清液中 B.搅拌的目的是促使35S进入细菌内 C.由于蛋白质中含有C、H、O、N等元素，所以也可以用14C、3H、18O、15N对噬菌体进行标记 D.整个噬菌体侵染细菌的实验还需要用32P标记的噬菌体侵染细菌以进行对照 答案　D 解析　由于在噬菌体侵染细菌的过程中蛋白质不侵入细菌，所以经过搅拌和离心后，35S主要分布在上清液中，但沉淀物中也可能会含有少量的放射性；搅拌的目的是使噬菌体(或噬菌体外壳)与细菌分开；由于蛋白质和DNA都具有C、H、O、N等元素，所以不能用14C、3H、18O、15N对噬菌体进行标记；根据教材中的实验可知，还需要设置另一组实验进行对照，该组需要用32P对噬菌体进行标记。‎ ‎13.(2018·浙江金、丽、衢十二校联考)人们对遗传物质和基因的认识经历了一个发展的过程，下列说法正确的是(　　)‎ A.基因就是DNA上的有效片段 B.用35S标记T2噬菌体侵染细菌实验中，混合培养时间过长会导致上清液中放射性增强 C.肺炎双球菌的转化实验证明了DNA是遗传物质 D.S型菌在小鼠体内的死亡率一般高于R型菌 答案　C 解析　基因是具有遗传效应的核酸片段，A错误；用35S标记T2噬菌体侵染细菌实验中，混合培养时间过长，上清液中放射性基本不变，B错误；埃弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质，C正确；S型菌具有致病性，在小鼠体内的死亡率一般低于R型菌，D错误。‎ 二、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]________________、[4]________________。‎ ‎(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(或腺嘌呤)　T(或胸腺嘧啶)　G(或鸟嘌呤)　C(或胞嘧啶)　(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(或空间)结构。(2)图中2表示一条脱氧核苷酸单链片段，3表示脱氧核糖，4表示腺嘌呤脱氧核苷酸。(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.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：取猪胚胎干细胞分成等量的三组，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：‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎③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)①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　②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。‎ ‎16.在研究生物遗传物质的过程中，人们做过很多的实验进行探究，包括著名的肺炎双球菌转化实验。‎ ‎(1)某人曾重复了肺炎双球菌转化实验，步骤如下。请分析以下实验并回答问题。‎ A.将一部分S型菌加热杀死；‎ B.制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上；‎ C.将接种后的培养基装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况(见图)。‎ ‎①本实验中的对照组有__________________________________________________。‎ ‎②本实验得出的结论是__________________________________________________。‎ ‎(2)科学家通过实验证实了上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型菌转化成S型菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。‎ ‎①实验设计方案：‎ 第一步：________________________________________________________________________。‎ 第二步：‎ 组合编号 A B C 处理 第三步：______________________________________________________________________。‎ 第四步：________________________________________________________________________。‎ ‎②观测实验结果并得出结论：______________________________________________________。‎ ‎③通过你设计的实验，还能得出什么新结论？_______________________________________。‎ 答案　(1)①1、2、3组 ‎②S型菌中的某种物质(或转化因子)能使R型菌转化成S型菌，产生可遗传的变异 ‎(2)①第一步：从S型菌中提取DNA，制备符合要求的培养基 第二步：‎ 组合编号 A B C 处理 不加任何提取物 加入提取出的S型菌DNA 加入提取出的S型菌DNA和DNA酶 第三步：将R型菌分别接种到三组培养基上 第四步：将接种后的培养装置放在相同且适宜的温度下培养一段时间，观察菌落生长情况 ‎②A、C组中未出现S型菌，只有B组培养基中出现S型菌，说明S型菌的DNA分子可以使R型菌转化为S型菌 ‎③DNA结构要保持完整才能促进R型菌转化为S型菌 解析　(1)①本实验中的对照组是1、2、3组，第4组是实验组，培养皿中出现S型菌落和R型菌落。②本实验能得出的结论是S型菌中的某种物质(或转化因子)能使R型菌转化成S型菌。(2)①为保证实验的顺利完成，首先需从S型菌中提取DNA，并制备符合要求的培养基；由题意“验证促进R型菌转化成S型菌的物质是DNA”可知，本实验的自变量为DNA的有无及其结构完整性，故在B组加入提取出的S型菌DNA；在C组加入提取出的S型菌DNA和DNA酶。②预测实验结果：由于A中没有加任何提取物，C中的DNA分子被水解，所以A、C组中未出现S型菌；由于B组加入了提取出的S型菌DNA，所以B组培养基中出现S型菌。③B、C组对照还可以看出DNA结构要保持完整才能完成此转化过程。‎