資源簡介

第3章 基因的本質
3.2 DNA的結構
1.概括 DNA 分子構造的主要特點。
2.概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構成，通常由兩條堿基互補配對的反向平行長鏈形成雙螺旋結構，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。
同學們，我們一起回顧一下，組成DNA的基本單位。
名 稱：脫氧核苷酸
結構組成：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基
元素組成：C、H、O、N、P
堿 基：腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
知識點01 DNA分子雙螺旋結構模型的構建
1.構建者：沃森和克里克
2.構建過程：
3.模型的特點和意義：
（1）A-T對與G-C對具有相同的形狀和直徑，這樣組成的DNA分子具有穩定的直徑。
（2）意義：
能解釋A、T、G、C的數量關系。
能解釋DNA的復制。
模型與X射線衍射照片完全相符。
知識點02 DNA的結構
1.組成DNA的基本單位：脫氧核苷酸
2.DNA的堿基：
腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
3.平面結構：
由2條鏈按反向平行方式盤繞成雙螺旋結構；
外側：磷酸、脫氧核糖交替連接——基本骨架；
內側：堿基；2條鏈上的堿基通過氫鍵形成堿基對
4.堿基互補配對原則：
A與T配對，G與C配對；A－T之間形成2個氫鍵；C－G之間形成3個氫鍵
5.空間結構：
6.小結：
知識點03 DNA分子各種堿基的數量關系
1.在雙鏈DNA中，嘌呤＝嘧啶，即A=T、G=C；A+G=T+C，A+C=T+G；
2.雙鏈DNA中，如果一條鏈中的，則另一條鏈中，整個DNA中
如果一條鏈中的,則另一條鏈中
3.在雙鏈DNA中，一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率，還等于雙鏈DNA分子中A+T的和占整個DNA分子的堿基比率。
即：(A1+T1)% = (A2+T2)% = 總(A+T)%
同理： (G1+C1)% = (G2+C2)% = 總(G+C)%
知識點04 DNA的特性
穩定性：
1.基本骨架中脫氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不變
2.每個DNA分子具有穩定的雙螺旋結構，將易分解的堿基排列在內側
3.兩條鏈間堿基互補配對原則嚴格不變
多樣性：
堿基排列順序千變萬化
特異性：
堿基的特定的排列順序
雙鏈DNA中，有堿基數為a，堿基對個數為n，則堿基對的排列方法共an
拓展
1、某DNA分子中，鳥嘌呤占30％，那么胸腺嘧啶占多少？
T占20％
2、某DNA分子中，一條鏈上(A+G)/(T+C)=a那么它的互補鏈上(A+G)/(T+C)=
(A+G)/(T+C)=1/a
3、某DNA分子中，一條鏈上(A+T)/(G+C)=a那么它的互補鏈上(A+T)/(G+C)=
(A+T)/(G+C)=a
4、某DNA分子中，G＋C之和占全部堿基的35.8％，一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數的32.9％和17.1％，則它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數的多少？
31.3％和18.7％
探究一、經過許多科學家的不懈努力，遺傳物質之謎終于被破解，請回答下列相關問題。
（1）1928年，格里菲思以小鼠為實驗材料，研究肺炎雙球菌是如何使人患肺炎的，他用兩種不同類型的肺炎雙球菌去感染小鼠，過程如圖所示。從第一、二、三組的對照實驗可知：只有 S 型活細菌才能使小鼠死亡，在本實驗中若第四組為實驗組，則對照組是第一組和第 組。
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思實驗的基礎上將 S 型細菌中的各種物質進行了 和提純，通過一系列嚴密的科學實驗，證明 是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。
（3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立體結構是由兩條鏈反向平行盤旋成的雙螺旋結構， DNA 分子中 和磷酸交替連接，排在外側，構成基本骨架，堿基排在內側。
【答案】 三(或二、三) 分離 DNA 脫氧核糖
【分析】肺炎雙球菌體內轉化實驗：R型細菌→小鼠→存活；S型細菌→小鼠→死亡；加熱殺死的S型細菌→小鼠→存活；加熱殺死的S型細菌+R型細菌→小鼠→死亡。
在艾弗里證明遺傳物質是DNA的實驗中，艾弗里將S型細菌的DNA、蛋白質、糖類等物質分離開，單獨的、直接的觀察它們各自的作用。另外還增加了一組對照實驗，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA與R型菌混合培養。
沃森和克里克共同發現了DNA的規則的雙螺旋結構并構建了模型，DNA復制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。
DNA復制條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）；DNA復制過程：邊解旋邊復制；DNA復制特點：半保留復制。
【詳解】（1）根據題意和圖示分析可知：由于只有S型活細菌才能使小鼠死亡，在本實驗中若第四組為實驗組，則自變量為同時加入R型活菌和加熱殺死的S型菌，因此需要與只加入加熱殺死的S型菌和只加入R型活菌進行對照，即對照組是第一組和第三組；
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思實驗的基礎上將S型細菌中的各種物質進行了分離和提純，通過一系列嚴密的科學實驗，證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質；
（3）1953年，沃森和克里克提出DNA分子的立體結構是由兩條鏈反向平行盤旋成的雙螺旋結構，DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側，構成基本骨架，堿基排在內側。
【點睛】本題考查人類探索遺傳物質的相關知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查。
探究二、人類對遺傳的認知逐步深入：
（1）在孟德爾豌豆雜交實驗中，純合的黃色圓粒（YYRR）與綠色皺粒（yyrr）的豌豆雜交，若將F2中黃色皺粒豌豆自交，其子代中表現型為綠色皺粒的個體占 。進一步研究發現r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質（無酶活性）比R基因編碼的淀粉分支酶少了末端61個氨基酸，推測r基因轉錄的mRNA提前出現 。試從基因表達的角度，解釋在孟德爾“一對相對性狀的雜交實驗”中，所觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現，隱性性狀不體現的原因是 （說出兩種情況） 。
（2）摩爾根用灰身長翅（BBVV）與黑身殘翅（bbvv）的果蠅雜交，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，比例為2∶2∶48∶48，說明F1中雌果蠅產生了 種配子。實驗結果不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“ ”這一基本條件。
（3）格里菲思用于轉化實驗的肺炎雙球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型，R型菌是由SⅡ型突變產生。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養，出現了S型菌，有人認為S型菌出現是由于R型菌突變產生，但該實驗中出現的S型菌全為 ，否定了這種說法。
（4）沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型，該模型用 解釋DNA分子的多樣性，此外， 的高度精確性保證了DNA遺傳信息的穩定傳遞。
【答案】 1/6 終止密碼（子） 顯性基因表達，隱性基因不轉錄，或隱性基因不翻譯，或隱性基因編碼的蛋白質無活性、或活性低 4 非同源染色體上非等位基因 SⅢ 堿基對排列順序的多樣性 堿基互補配對
【詳解】（1）純合的黃色圓粒（YYRR）與綠色皺粒（yyrr）的豌豆雜交，F2中黃色皺粒為1/3YYrr和2/3Yyrr，若將F2中黃色皺粒豌豆自交，只有2/3Yyrr自交才會長生綠色皺粒（yyrr），因此其子代中表現型為綠色皺粒（yyrr）的個體占1/4×2/3=1/6．若r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質（無酶活性）比R基因編碼的淀粉支酶少了末端61個氨基酸，推測r基因轉錄的mRNA提前出現終止密碼（子），由于顯性基因表達，隱性基因不轉錄或不翻譯；或隱性基因編碼的蛋白質無活性或活性低，因此觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現，隱性性狀不體現。
（2）根據F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，比例為1：1：1：1，說明F1中雌果蠅產生了4種配子，實驗結果不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“非同源染色體上的非等位基因”這一基本條件。
（3）由于變異存在不定向性，而該實驗中出現的S菌全為SⅢ，說明不是突變產生的，從而否定了前面的說法。
（4）沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型，該模型用堿基對排列順序的多樣性解釋DNA分子的多樣性，此外，堿基互補配對高度精確性保證了DNA遺傳信息穩定傳遞。
考點：基因、蛋白質與性狀的關系；肺炎雙球菌轉化實驗；DNA分子結構的主要特點；基因的自由組合規律的實質及應用
探究三、雙鏈DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。
早在1966年，日本科學家岡崎提出DNA半不連續復制假說：DNA復制形成互補子鏈時，一條子鏈是連續形成，另一條子鏈不連續即先形成短鏈片段（如圖1）。為驗證這一假說，岡崎進行了如下實驗：讓T4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后，將同位素3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA分子變性、全部解螺旋，再進行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大?。ǚ肿釉叫‰x試管口距離越近），并檢測相應位置DNA單鏈片段的放射性，結果如圖2。請分析回答：
（1）以3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，最終在噬菌體DNA中檢測到放射性，其原因是 。
（2）若1個雙鏈DNA片段中有1000個堿基對，其中胸腺嘧啶350個，該DNA連續復制四次，在第四次復制時需要消耗 個胞嘧啶脫氧核苷酸，復制4次后含親代脫氧核苷酸鏈的DNA有 個。
（3）DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現。解旋酶的作用是： 。研究表明，在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中G+C的比例越高，需要解鏈溫度越高的原因是 。
（4）圖2中：與60秒結果相比，120秒結果中短鏈片段減少的原因是 。該實驗結果為岡崎假說提供的有力證據是 。
【答案】 標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復制提供原料 5200 2 破壞（打斷）氫鍵 DNA分子中的G+C比例越高，氫鍵數越多，DNA結構越穩定 短鏈片段連接成長鏈片段 在實驗時間內細胞中均能檢測到較多的短鏈片段
【分析】圖1為DNA的半保留復制過程，顯示復制方向、起點缺口等；圖2自變量有時間、離試管口的距離，因變量是放射性的強度。
【詳解】（1）以3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復制提供原料，所以在噬菌體DNA中檢測到放射性。
（2）一種1個雙鏈DNA片段中有1000個堿基對，其中胸腺嘧啶350個，則胞嘧啶有1000-350=650個，若該DNA連續復制四次，在第四次復制時需要消耗的胞嘧啶脫氧核苷酸數為24-1×650=5200個，復制4次后含最初親代脫氧核苷酸鏈的DNA有2個。
（3）DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現。解旋酶的作用是破壞（打斷）氫鍵。DNA分子中G+C的比例越高，氫鍵數越多，DNA結構越穩定，所以在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中G+C的比例越高，需要解鏈溫度越高。
（4）圖2中，與60秒結果相比，120秒時有些短鏈判斷連接成長鏈片段，所以短鏈片段減少了。該實驗結果為岡崎假說提供的有力證據是在實驗時間內細胞中均能檢測到較多的短鏈片段。
【點睛】本題考查細胞有絲分裂不同時期的特點、DNA半保留復制特點、噬菌體侵染細菌的實驗，要求考生識記細胞有絲分裂不同時期的特點；掌握DNA分子半保留復制特點及相關計算；識記噬菌體侵染細菌實驗的過程，能準確判斷上清液或沉淀物中放射性高低。
一、DNA的結構及特性
1.DNA分子的結構
2.結構層次
DNA分子結構的幾個要點：
（1）數量關系：
①除DNA末端的兩個脫氧核糖外，其余每個脫氧核糖連接著2個磷酸。每個DNA片段中，游離的磷酸基團有2個。
②A=T，G=C
③DNA分子中之間的數量比為1∶1∶1。
（2）位置關系：
①單鏈中相鄰的堿基連接方式：脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖
②互補鏈中相鄰堿基的連接方式：氫鍵
（3）DNA結構中化學鍵的形成與斷裂
①氫鍵：配對的堿基間形成堿基對，通過氫鍵相連，可用DNA解旋酶斷裂，也可用高溫斷裂。
②磷酸二酯鍵：連接磷酸和相鄰脫氧核苷酸的脫氧核糖的化學鍵，可用限制酶切斷，可用DNA連接酶或DNA聚合酶連接。
（4） DNA初步水解產物是脫氧核苷酸，徹底水解產物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。
3.DNA特性
DNA分子的雙螺旋結構能保持相對穩定，原因有以下三點：
是DNA分子雙螺旋結構的內側，通過氫鍵形成的堿基對，使兩條脫氧核苷酸長鏈穩固地并聯起來。
是堿基對之間縱向的相互作用力也進一步加固了DNA分子的穩定性。各個堿基對之間的這種縱向的相互作用力叫做堿基堆積力，它是芳香族堿基π電子間的相互作用引起的?，F在普遍認為堿基堆積力是穩定DNA結構的最重要的因素。
雙螺旋外側負電荷的磷酸基團同帶正電荷的陽離子之間形成的離子鍵，可以減少雙鏈間的靜電斥力因而對DNA雙螺旋結構也有一定的穩定作用。
【例題解析】
【例1】下面對DNA結構的敘述,錯誤的是(　　)。
A.DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側
B.DNA中的兩條鏈反向平行
C.DNA中的氫鍵數目和堿基數目一定相等
D.DNA中在兩條鏈的5'-端具有2個游離的磷酸基團
【解析】A—T間是2個氫鍵,G—C間是3個氫鍵,氫鍵數目和堿基數目不相等,C錯誤。故選C
【例2】一條雙鏈DNA,G和C占全部堿基的44%,其中一條鏈的堿基中,A占26%,C占20%,那么其互補鏈中的A和C分別占該鏈全部堿基的百分比是(　　)。
A.28%和22%　　　　　B.30%和24%
C.26%和20% D.24%和30%
【解析】由G+C/A+T+C+G=44%推出G_1+C_1/A_1+T_1+C_1+G_1=44%,又因為A1=26%,C1=20%,推出G1=44%-20%=24%,T1=1-44%-26%=30%,則A2=T1=30%,C2=G1=24%。故選B
【例3】某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成,根據測定結果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數目比值的關系圖。下列圖示結果正確的是(　　)。
【解析】由堿基互補配對原則可知,一條單鏈中(A+T)/(G+C)的值等于互補鏈中(T+A)/(C+G)的值及DNA分子中(A+T)/(G+C)的值,A錯誤,C正確;一條單鏈中(A+C)/(T+G)的值與其互補鏈中(A+C)/(T+G)的值互為倒數,一條單鏈中(A+C)/(T+G)=0.5時,互補鏈中(A+C)/(T+G)=2,B錯誤;DNA分子中,(A+C)/(T+G)的值始終等于1,D錯誤。故選C
【例4】某雙鏈DNA分子中，若甲鏈中（A+G）/（T+C）的比值為4，則此DNA分子中（A+G）/（T+C）的比值為（ ）
A．1 B．1/4 C．2 D．4
【答案】A
【解析】
DNA分子是由兩條反向、平行的脫氧核苷酸鏈組成的規則的雙螺旋結構，磷酸、脫氧核糖交替排列位于外側，兩條核苷酸鏈之間的堿基通過氫鍵連接成堿基對，位于內側，堿基對之間遵循A與T配對，G與C配對的互補配對原則。
【詳解】
由于DNA中A與T配對，G與C配對，因此A=T，G=C，所以雙鏈DNA分子中（A+G）：（T+C）=1，A正確；
故選A。
【例5】在 DNA 分子的結構中，根據堿基互補配對原則，能與胞嘧啶（C）配對的堿基是（　?。?br/>A．胞嘧啶（C） B．胸腺嘧啶（T） C．腺嘌呤（A） D．鳥嘌呤（G）
【答案】D
【解析】
堿基互補配對原則是指胞嘧啶與鳥嘌呤配對、腺嘌呤與胸腺嘧啶（尿嘧啶）互補配對的一一對應的堿基關系。
【詳解】
根據堿基互補配對原則，與胞嘧啶（C）配對的堿基是鳥嘌呤（G），D正確。
故選D。
【例6】下圖示DNA分子片段的平面結構圖，其中①、⑤分別代表（ ）
A．尿嘧啶、脫氧核苷酸 B．鳥嘌呤、核糖核苷酸
C．胸腺嘧啶、脫氧核苷酸 D．胸腺嘧啶、核糖核苷酸
【答案】C
【解析】
分析圖解：根據堿基互補配對原則可知，①表示胸腺嘧啶，②表示胞嘧啶，③表示腺嘌呤，④表示鳥嘌呤，⑤表示一個完整的鳥嘌呤脫氧核苷酸。
【詳解】
根據DNA分子結構中堿基互補配對原則可知，A一定和T配對，G一定和C配對，因此①表示胸腺嘧啶，④表示鳥嘌呤，則⑤表示鳥嘌呤脫氧核苷酸。
故選C。
【例7】人、藍細菌、噬菌體（細菌病毒）所含的堿基種類和遺傳物質的核苷酸種類依次是（ ）
A．8、5、4和8、8、4 B．5、5、4和8、4、4
C．5、5、4和4、4、4 D．5、4、4和8、4、8
【答案】C
【解析】
核酸分為DNA和RNA，DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸；細胞結構中的核酸既含有DNA也含有RNA，遺傳物質是DNA，病毒中的核酸只有一種，其遺傳物質是DNA或者RNA。
【詳解】
人和藍細菌都是細胞生物，都含有DNA和RNA兩種核酸，共5種堿基，遺傳物質都是DNA，組成DNA的核苷酸種類數為4種；噬菌體只含有DNA一種核酸，所以堿基種類和核苷酸種類數都是4種，C正確。
故選C。
【例8】下列屬于DNA分子結構特點的是（ ）
A．雙鏈直線結構 B．單鏈直線結構
C．雙鏈螺旋結構 D．單鏈螺旋結構
【答案】C
【解析】
DNA分子結構的主要特點：
1、DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結構；
2、DNA的外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成的基本骨架，內側是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對；
3、堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則，即A與T配對、C與G配對。
【詳解】
根據分析可知，DNA分子為雙螺旋結構，ABD錯誤，C正確。
故選C。
【例9】下圖是DNA分子結構模式圖，請據圖回答下列問題：
(1)DNA分子兩條鏈上的堿基通過[ ] __________連接起來。
(2)[ ] __________屬于DNA的基本組成單位。
(3)由于[ ] __________具有多種不同的排列順序，因而構成了DNA的多樣性。
(4)DNA在細胞內的空間構型為__________，它最初是由__________提出的。
【答案】(1)9 氫鍵
(2)7 脫氧核苷酸
(3)8 堿基對
(4) 雙螺旋結構 克里克和沃森
【解析】據圖分析可知：1是胞嘧啶，2是腺嘌呤，3是鳥嘌呤，4是胸腺嘧啶，5是脫氧核糖，6是磷酸，7是脫氧核苷酸，8是堿基對，9是氫鍵，10是脫氧核苷酸鏈。
(1)DNA分子兩條鏈上的堿基通過[9] 氫鍵連接。
(2)7 脫氧核苷酸是由磷酸、堿基、脫氧核糖組成，屬于DNA的基本組成單位。
(3)DNA內部堿基對的排列順序構成了DNA分子的多樣性。
(4)DNA的空間結構是規則的雙螺旋結構，最初由沃森和克里克提出。
【點睛】本題考查DNA雙螺旋結構的內容，要求考生識記DNA分子結構的主要特點。
【例10】下列關于遺傳物質的敘述，錯誤的是（　?。?br/>A．原核細胞和真核細胞中都含有兩種核酸，但只有DNA才是遺傳物質
B．小麥的遺傳物質主要是DNA
C．新冠病毒中只有RNA，RNA就是其遺傳物質
D．人體肝細胞中的遺傳物質主要分布于細胞核中的染色體上
【分析】生物根據有無細胞結構可分為細胞生物和非細胞生物，細胞生物的遺傳物質都是DNA，非細胞生物的遺傳物質可能是DNA或RNA。
【解答】解：A、原核細胞或真核細胞中都有DNA和RNA兩種核酸，但只有DNA才是遺傳物質，A正確；
B、小麥的遺傳物質是DNA，B錯誤；
C、病毒中只有DNA或RNA一種核酸，該核酸就是其遺傳物質，新冠病毒的遺傳物質是RNA，C正確；
D、人體肝細胞屬于真核細胞，有核膜包被的成形的細胞核，遺傳物質主要分布于細胞核中的染色體上，D正確。
故選：B。
【點評】本題考查生物體內的遺傳物質及其分布，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力。
【例10】如圖是大腸桿菌DNA分子結構圖（片段） ， 請據圖回答問題：
(1)圖中1、2、3結合在一起組成的結構叫________。
(2)3有_______種，若3為堿基A，則4為堿基______；若3為堿基C，則4為堿基_____。（3） DNA分子中3與4是通過___連接起來的。
(3)DNA被徹底氧化分解后，能產生含氮廢物的是________（用序號表示） 。
(4)在菠菜的葉肉細胞中，含有DNA的細胞結構有_________________________
(5)組成DNA分子的四種脫氧核苷酸中，與ATP有共同堿基的是________________。
【答案】(1)脫氧核苷酸
(2) 4 T G 氫鍵
(3)3、4
(4)葉綠體、線粒體、細胞核
(5)腺嘌呤
【解析】分析題圖：圖示為大腸桿菌DNA分子結構的一條脫氧核苷酸長鏈，其中1為磷酸，2為脫氧核糖，3和4為含氮堿基，這三者共同構成DNA分子的基本組成單位，即脫氧核糖核苷酸。
(1)由以上分析可知，1是磷酸、2是脫氧核糖、3是堿基，1、2和3結合在一起構成脫氧核苷酸。
(2)圖中3為含氮堿基，有4種，分別為A、G、C、T；若3為堿基A，則4為堿基T；若3為堿基C，則4為堿基G。DNA分子中堿基對之間通過氫鍵連接。
(3)DNA分子中的N存在于含氮堿基中，DNA被徹底氧化分解后，能產生含氮廢物的是3和4。
(4)在菠菜的葉肉細胞中，含有DNA的細胞結構有細胞核、線粒體和葉綠體。
(5)ATP中含有堿基腺嘌呤，組成DNA分子的堿基有A、T、G、C，與ATP有共同堿基的是腺嘌呤。
【點睛】本題結合大腸桿菌DNA分子結構的一條脫氧核苷酸長鏈，考查DNA分子結構的主要特點，要求考生識記DNA分子結構的主要特點，能準確判斷圖中各結構的名稱，再結合所學的知識準確答題，屬于考綱識記層次的考查。
【例11】如圖為DNA分子（片段）的結構示意圖，請據圖回答：
（1）DNA的基本單位是________，它是由________、________、________三個部分組成的。DNA的空間結構是________，兩條鏈是通過________方式聯系在一起的，這種配對的方式具體為________、_________。
（2）請用文字寫出圖中1～10的名稱。
1________；2________；3________；4________；5________；6________；7________；8________；9________；10________。
（3）若該DNA分子的一條鏈中（A+G）/（T+C）＝0．5，那么在它的互補鏈中，（A+G）/（T+C）應為________。
（4）若以放射性同位素15N標記該DNA，則放射性物質位于________中。
【答案】 脫氧核苷酸 磷酸 脫氧核糖 含氮堿基 獨特的雙螺旋結構 堿基互補配對 A—T G—C 胞嘧啶 腺嘌呤 鳥嘌呤 胸腺嘧啶 脫氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 堿基對 氫鍵 一條脫氧核苷酸鏈的片段 2 含氮堿基
【解析】分析題圖：圖示為DNA分子片段的結構示意圖，其中1為胞嘧啶，2為腺嘌呤，3為胞嘧啶，4為胸腺嘧啶，5脫氧核糖，6為磷酸，7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸，8為堿基對，9為氫鍵，10為一條脫氧核苷酸長鏈的片段。
【詳解】
（1）DNA的基本單位是脫氧核苷酸，它是由磷酸、脫氧核糖、含氮堿基三個部分組成的；DNA的空間結構是獨特的雙螺旋結構，兩條鏈是通過堿基互補配對方式聯系在一起的，種配對的方式具體為A—T、G—C。
（2）DNA分子遵循堿基互補配對原則，結合分析可知，1為胞嘧啶，2為腺嘌呤，3為胞嘧啶，4為胸腺嘧啶，5脫氧核糖，6為磷酸，7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸，8為堿基對，9為氫鍵，10為一條脫氧核苷酸長鏈的片段。
（3）DNA分子一條鏈中（A+G）與（T+C）的比值與互補鏈中的該種堿基的比值互為倒數，在整個雙鏈中該比值等于1，若該DNA分子的一條鏈中A+G/T+C=0.5，那么在它的互補鏈中，A+G/T+C應為2。
（4）若以放射性同位素15N標記該DNA，則放射性物質位于含氮堿基中。
【點睛】本題結合圖解，考查DNA分子結構的主要特點，要求考生識記DNA分子結構的主要特點，能準確判斷圖中各結構的名稱，再結合所學的知識準確答題。
【基礎提升】
1．科考團在南極海域發現一種未知細菌。關于該細菌的敘述，正確的是（ ）
A．內質網參與蛋白質的加工
B．通過有絲分裂方式進行增殖
C．細胞內核糖體是蛋白質合成的場所
D．遺傳物質存在游離的磷酸基團，由4種脫氧核苷酸組成
【答案】C
【分析】細菌是原核生物，原核生物與真核生物最大的區別是沒有核膜包被的成形的細胞核，也沒有除了核糖體以外的其他細胞器。
【詳解】A、細菌是原核生物，只存在唯一的細胞器—核糖體，A錯誤；
B、有絲分裂是真核細胞的分裂方式，細菌沒有核膜、染色體等結構，不能通過有絲分裂方式進行增殖，B錯誤；
C、核糖體是蛋白質合成的場所，C正確；
D、原核生物細胞內遺傳物質是環狀DNA分子，不存在游離的磷酸基團，D錯誤。
故選C。
2．圖表示有關DNA分子中的部分關系，下列判斷正確的是（ ）
A．若x、y分別表示DNA兩條互補鏈中（A+G）/（T+C）的量，則符合甲曲線變化
B．若x、y分別表示DNA兩條互補鏈中（G+T）/（A+C）的量，則符合甲曲線變化
C．若x、y分別表示DNA兩條互補鏈中（A+T）/（G+C）的量，則符合乙曲線變化
D．若x、y分別表示DNA一條鏈和整個DNA中嘌呤/嘧啶的量，則符合乙曲線變化
【答案】C
【分析】DNA分子結構的主要特點：DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結構；DNA的外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成的基本骨架，內側是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則（A-T、C-G）。
【詳解】A、DNA兩條互補鏈中（A+G）/（T+C）的量是互為倒數的關系，此情況不符合甲曲線變化，A錯誤；
B、DNA兩條互補鏈中（G+T）/（A+C）的量互為倒數，B錯誤；
C、根據堿基互補配對原則，DNA兩條互補鏈中（A+T）/（G+C）的量是相等的，此情況符合乙曲線變化，C正確；
D、由于DNA中A=T，G=C，A+G=T+G，嘌呤=嘧啶，嘌呤/嘧啶始終等于1，但DNA一條鏈中嘌呤/嘧啶的量不確定，D錯誤。
故選C。
3．DNA分子的一條單鏈中（A+C）/（T+G）=0．8，則它的互補鏈和整個DNA分子中（A+C）/（T+G）的值分別為
A．0．8和0．8 B．0．8和0．2
C．0．2和1．0 D．1．25和1．0
【答案】D
【詳解】DNA分子一條鏈中（A+G）/（T+C）的比值與互補鏈中的該種堿基的比值互為倒數，在整個雙鏈中該比值等于1。已知某DNA分子的一條單鏈中（A+C）/（T+G）=0．8，則其互補鏈中這些堿基的比例為1/0．8=1．25，而雙鏈DNA分子中比值為1。
故選D。
4．ecCDNA是一類獨立于染色體外的環狀DNA分子，與染色體結構相比，呈環狀、較穩定，如圖為eccDNA的結構示意圖。下列敘述正確的是（ ）
A．eccDNA可能不具有規則的雙螺旋結構
B．eccDNA中嘌呤堿基數等于嘧啶堿基數
C．脫氧核糖和堿基交替連接構成eccDNA的基本骨架
D．eccDNA的5端含有游離的磷酸基團，3'端含有羥基
【答案】B
【分析】DNA分子的結構特點是：DNA分子由兩條鏈構成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構；DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基排列在內側；兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規律，即A=T，C=G；一條單鏈相鄰的脫氧核苷酸在3'端與5'端形成磷酸二酯鍵。
【詳解】A、由圖可知，此DNA分子環狀，具有規則的雙螺旋結構，A錯誤；
B、此DNA分子是雙鏈，雙鏈DNA分子中，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則，且互補配對的堿基數目彼此相等，即A=T，C=G，因此雙鏈DNA所含的嘌呤堿基數量等于嘧啶堿基數量，B正確；
C、此DNA分子是雙鏈，每個雙鏈DNA分子中都是脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，C錯誤；
D、此DNA分子環狀，脫氧核苷酸首尾相連，每一條單鏈相鄰的脫氧核苷酸在3'端與5'端形成磷酸二酯鍵，因此該DNA分子5'端沒有游離的磷酸基團，3'端沒有羥基，D錯誤。
故選C。
5．研究人員對數千種生物的DNA堿基序列進行測定，發現沒有任何兩個物種的DNA序列是一樣的。與DNA分子多樣性無關的是（ ）
A．堿基對的數量 B．堿基對的比例
C．堿基對的排列順序 D．堿基互補配對方式
【答案】D
【分析】DNA分子的多樣性：構成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種，配對方式僅2種，但其數目卻可以成千上萬，更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變萬化，從而決定了DNA分子的多樣性。
【詳解】DNA分子多樣性與堿基對的數量、比例和排列順序有關，與堿基互補配對方式無關。
故選D。
6．下列關于雙鏈DNA的結構的敘述，正確的是（ ）
A．DNA的一條鏈中相鄰堿基之間通過氫鍵連接
B．DNA的兩條鏈中堿基的排列順序互補配對
C．沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結構模型并確定DNA是染色體的組成成分
D．DNA中每個脫氧核糖均與2個磷酸基團相連
【答案】B
【分析】DNA的雙螺旋結構：
（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的。
（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基在內側。
（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對且遵循堿基互補配對原則。
【詳解】A、DNA的一條鏈中相鄰堿基之間通過脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖之間連接，A錯誤；
B、DNA分子兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，堿基配對依據堿基互補配對原則進行，A與T配對，且有兩個氫鍵；G與C配對，且有三個氫鍵，B正確；
C、DNA雙螺旋結構模型是沃森和克里克提出的，但沒有確定DNA是染色體的組成成分，C錯誤；
D、DNA每條鏈的3'端的一個脫氧核糖只與一個磷酸基團相連，D錯誤。
故選B。
7．下列關于雙鏈DNA分子結構與功能的敘述，錯誤的是（　?。?br/>A．DNA分子中GC堿基對含量較高時，其結構穩定性相對較大
B．DNA分子脫氧核苷酸序列的多樣性是DNA多樣性的主要原因
C．DNA分子中脫氧核苷酸的連接方式不同，說明DNA分子具有特異性
D．若一單鏈中的（A+T）/（G+C）=n，則其互補鏈中的該比值為n
【答案】C
【分析】DNA分子是由兩條平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成；外側由脫氧核糖和磷酸交替連結構成基本骨架，內側是堿基對（A-T、C-G）通過氫鍵連接；DNA分子遺傳信息儲存在四種脫氧核苷酸的種類數量和排列順序；根據堿基互補配對原則，整個DNA分子中A=T，C=G；細胞分化的實質是基因的選擇性表達。
【詳解】A、DNA分子中G-C堿基對之間3個氫鍵，A-T之間2個氫鍵，則GC堿基對含量較高時，其結構穩定性較大,A正確。
B、DNA分子的多樣性主要表現為構成DNA分子的四種脫氧核苷酸的種類數量和排列順序,B正確。
C、DNA分子中脫氧核苷酸的連接方式是相同的，堿基對特定的排列順序，構成了每個DNA分子的特異性，C錯誤。
D、若一單鏈中的（A+T）/（G+C）=n，根據堿基互補配對原則，其互補鏈中和整個DNA分子的該比值為n,D正確。
故選C。
8．研究發現，多數真核生物基因中編碼蛋白質的序列被一些不編碼蛋白質的序列隔開，這些不編碼蛋白質的序列稱為內含子。這類基因經轉錄、加工后形成的成熟mRNA中只含有編碼蛋白質序列的信息。下列有關說法錯誤的是
A．真核生物基因中，兩條單鏈中(A+T)／(G+C)的比值相等
B．成熟mRNA中不含內含子對應的序列，說明內含子不會轉錄
C．基因中的模板鏈與其成熟mRNA雜交可以檢測基因中是否存在內含子
D．真核生物基因中內含子部位發生堿基對的替換往往不會導致性狀改變
【答案】B
【分析】轉錄指細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程；翻譯指以mRNA為模板合成蛋白質的過程。
【詳解】真核生物基因中，根據置換法計算可知，兩條單鏈中(A+T)/(G+C)的比值相等，且與雙鏈DNA中該比值相等，A正確；成熟mRNA中不含內含子對應的序列，是因為內含子轉錄的序列被切除，B錯誤；基因中的模板鏈與其成熟mRNA雜交，看是否完全配對，可以檢測基因中是否存在內含子，C正確；真核生物基因中內含子部位發生堿基對的替換往往不會導致性狀改變，因為成熟mRNA中不含內含子對應的序列，D正確。故選B。
9．某雙鏈DNA分子中，腺嘌呤(A)占全部堿基的20%.則胸腺嘧啶( T )占全部堿基的比例為（ ）
A．20% B．30% C．40% D．50%
【答案】A
【分析】DNA的雙螺旋結構：①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的；②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基在內側；③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對且遵循堿基互補配對原則。
【詳解】雙鏈DNA分子中，互補配對的堿基數目彼此相等。已知某雙鏈DNA分子中，腺嘌呤（A）占全部堿基的20%，A與T配對（即A=T），則胸腺嘧啶也占全部堿基的20%，BCD錯誤，A正確；
故選A。
10．科學家一直在不斷地探索遺傳的奧秘，使我們對生物的認識越來越接近生命的本質。下列說法正確的是（ ）
A．孟德爾發現遺傳因子并證實了其傳遞規律和化學本質
B．格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗證明了DNA是遺傳物質
C．蔡斯、赫爾希的噬菌體侵染細菌實驗證明了蛋白質不是遺傳物質
D．沃森和克里克根據DNA衍射圖譜相關數據，推算出DNA分子呈螺旋結構
【答案】D
【分析】1.孟德爾發現遺傳定律用了假說—演繹法，其基本步驟：提出問題→作出假說→演繹推理→實驗驗證（測交實驗）→得出結論；
2.沃森和克里克用建構物理模型的方法研究DNA的結構；
【詳解】A、孟德爾發現遺傳因子的傳遞規律，但并沒有證實其化學本質，A錯誤；
B、格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗證明了在S型死細菌中存在某種轉化因子，沒有證明轉化因子的化學本質，B錯誤；
C、蔡斯、赫爾希的噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質，沒有說明蛋白質不是遺傳物質，C錯誤；
D、沃森和克里克根據DNA衍射圖譜相關數據，推算出DNA分子呈螺旋結構，進而開展了DNA結構模型的構建，D正確。
故選D。
11．下列有關真核細胞中核DNA分子的說法，錯誤的是（ ）
A．每個DNA分子均含有兩個游離的磷酸基團
B．DNA分子中脫氧核糖一般能與兩個磷酸分子相連
C．磷酸和脫氧核糖交替排列構成DNA分子的基本骨架
D．一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的A、T堿基以氫鍵連接
【答案】D
【分析】DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的，其中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基在內側，兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對且遵循堿基互補配對原則。
【詳解】A、DNA分子的兩條鏈的一端各有一個游離的磷酸基團，每個DNA分子均含有兩個游離的磷酸基團，A正確；
B、DNA分子中，只有末端的脫氧核糖只與一個磷酸分子相連，其余的脫氧核糖都與兩個磷酸相連，B正確；
C、磷酸和脫氧核糖交替連接構成DNA分子的基本骨架，堿基排列在內側，C正確；
D、一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的A、T堿基以“-脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖-”連接，氫鍵連接的是兩條對應的脫氧核苷酸鏈上的互補堿基，D錯誤。
故選D。
12．下列關于遺傳學史上重要探究活動的敘述，正確的是（ ）
A．沃森和克里克利用DNA衍射圖推算得出堿基的配對方式
B．艾弗里用“加法原理”控制變量證明了DNA是遺傳物質
C．摩爾根用假說-演繹法證明基因在染色體上呈線性排列
D．梅塞爾森等人用同位素標記技術證明DNA的半保留復制
【答案】D
【分析】1、肺炎雙球菌轉化實驗包括格里菲思體內轉化實驗和艾弗里體外轉化實驗，其中格里菲思體內轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌；艾弗里體外轉化實驗證明DNA是遺傳物質。
2、沃森和克里克用建構物理模型的方法研究DNA的結構。
3、薩頓運用類比推理的方法提出基因在染色體上，摩爾根運用假說—演繹法證明基因在染色體上。
【詳解】A、沃森和克里克用建構物理模型的方法揭示了DNA是雙螺旋結構，磷酸和脫氧核糖交替排列構成DNA的基本骨架，A錯誤；
B、艾弗里利用“減法原理”設計實驗證明了DNA是遺傳物質，B錯誤；
C、摩爾根運用假說—演繹法證明基因在染色體上，C錯誤；
D、梅塞爾森和斯塔爾運用同位素標記法，證明了DNA的復制是半保留復制，應用的15N不具有放射性，D正確。
故選D。
13．DNA 是主要的遺傳物質，下列關于 DNA 研究的實驗，敘述錯誤的是（ ）
A．摩爾根用果蠅做實驗材料，通過假說——演繹法證明了基因在染色體上
B．沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型，提出了 DNA 半保留復制的假說
C．赫爾希和蔡斯用32 P 和 35 S 同時標記噬菌體并侵染細菌，證明DNA是遺傳物質
D．艾弗里通過用DNA酶處理 S 型菌的DNA，再與R型菌混合，反證了DNA是遺傳物質
【答案】C
【分析】1、肺炎雙球菌轉化實驗包括格里菲思體內轉化實驗和艾弗里體外轉化實驗，其中格里菲思體內轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌；艾弗里體外轉化實驗證明DNA是遺傳物質。2、沃森和克里克運用建構物理模型的方法構成了DNA雙螺旋結構模型。3、薩頓運用類比推理法提出基因在染色體上的假說，摩爾根運用假說—演繹法證明基因在染色體上。
【詳解】A、摩爾根通過假說——演繹法，利用果蠅做實驗材料證明了基因在染色體上，A正確；
B、沃森和克里克構建了DNA的雙螺旋結構模型，提出了DNA半保留復制的假說，B正確；
C、赫爾希和蔡斯用32P 和 35S 分別標記噬菌體并侵染細菌，證明DNA是遺傳物質，C錯誤；
D、在艾弗里實驗中，用DNA酶處理S型活細菌的DNA并與R型菌混合培養，結果培養基上僅有R型菌生長。該實驗與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養”的實驗形成對照，證明DNA的分解產物不是遺傳物質，進而從反面證明DNA是遺傳物質，這樣使得肺炎雙球菌轉化實驗更加嚴謹，D正確。
故選C。
14．如圖是某核苷酸與部分核苷酸鏈示意圖，下列說法錯誤的是（ ）
A．圖1所示為RNA的基本組成單位之一
B．圖2中4的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸
C．圖2中的A與圖1中的腺嘌呤相同
D．圖2中的堿基序列體現了遺傳信息的多樣性
【答案】D
【分析】分析圖1：圖1為腺嘌呤核糖核苷酸。分析圖2：圖2為脫氧核苷酸鏈的某一片段，其中1為磷酸，3為含氮堿基（胞嘧啶），2為脫氧核糖，4為胞嘧啶脫氧核苷酸，5為脫氧核苷酸鏈。
【詳解】A、圖1為腺嘌呤核糖核苷酸，為RNA的基本組成單位之一，A正確；
B、圖2中1為磷酸，3為含氮堿基（胞嘧啶），2為脫氧核糖，故4為胞嘧啶脫氧核苷酸，B正確；
C、圖2中A為腺嘌呤，與圖1中的腺嘌呤相同，C正確；
D、圖2為特定的脫氧核苷酸鏈，DNA中堿基對的排列順序體現遺傳信息多樣性，D錯誤。
故選D。
15．如圖為某核苷酸長鏈的片段，下列說法正確的是（ ）
A．5為脫氧核苷酸鏈，真核細胞中只分布在細胞核內
B．6為胞嘧啶脫氧核糖核苷酸
C．每個五碳糖不一定都連2個磷酸基團
D．除了圖中的堿基外，該長鏈還有A和U兩種堿基
【答案】C
【分析】分析題圖：圖中核苷酸鏈中含有堿基T，因此為脫氧核苷酸鏈，其中1為磷酸，2為脫氧核糖，3為堿基，4為磷酸，5為脫氧核苷酸鏈的片段，6包括磷酸、脫氧核糖和堿基。
【詳解】A、5為脫氧核苷酸鏈，真核細胞中主要分布在細胞核內，A錯誤；
B、6包括磷酸、脫氧核糖和堿基，但不能構成胞嘧啶脫氧核苷酸，B錯誤；
C、由題圖可知，大部分五碳糖連接2個磷酸集團，但脫氧核苷酸鏈的末端五碳糖與1個磷酸相連，C正確；
D、除了圖中的堿基外，該長鏈還有A一種堿基，U是RNA特有的堿基，D錯誤。
故選C。
16．“骨架或支架”常形容細胞的部分結構或物質。下列敘述錯誤的是
A．纖維素是細胞壁的基本骨架，起著支持的作用
B．氨基酸之間通過肽鍵相連，形成肽鏈的基本骨架
C．DNA分子中的核糖和磷酸交替連接，排列在外側構成基本骨架
D．磷脂雙分子層既是細胞膜的基本支架，也是其它細胞器膜的基本支架
【答案】C
【分析】1、細胞骨架是真核細胞中維持細胞形態、保持細胞內部結構有序性的網架結構，細胞骨架由蛋白質纖維組成。
2、生物膜的基本骨架是磷脂雙分子層。
3、DNA分子的基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替連接構成的。
4、生物大分子的基本骨架是碳鏈。
【詳解】A、細胞壁的主要組成成分是纖維素，起著支持的作用，A正確；
B、氨基酸之間通過肽鍵相連，形成肽鏈的基本骨架，B正確；
C、DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側構成基本骨架，C錯誤；
D、細胞膜的主要組成成分是磷脂和蛋白質，磷脂雙分子層既是細胞膜的基本支架，也是其它細胞器膜的基本支架，D正確。
故選C。
【點睛】本題以“骨架”為關鍵詞，考查生物大分子、細胞膜、DNA等知識，要求考生識記生物大分子的基本骨架；識記細胞膜的組成成分；識記DNA分子結構的主要特點，能對高中教材中涉及“骨架”的相關知識進行歸納總結。
17．雙鏈DNA分子的一個片段中，含有腺嘌呤520個，占堿基總數20%，則這個片段中含胞嘧啶（ ）
A．350個 B．420個 C．520個 D．780個
【答案】D
【分析】雙鏈DNA分子兩條鏈上的堿基遵循A與T配對、G與C配對的堿基互補配對原則，配對的堿基相等，因此雙鏈DNA分子中A=T、G=C。
【詳解】由題意知，腺嘌呤A是520，占堿基總數的20%，因此該DNA分子中堿基總數是520÷20%=2600個，胞嘧啶C的數量是（2600-520×2）÷2=780個。
故選D。
【點睛】
18．雙鏈DNA分子的一條鏈中的A ： T ： C ： G = 1 ： 4 ： 3 ：6，則另一條鏈上A ： T ： C ： G為（ ）。
A．4 ： 1 ： 6 ： 3 B．1 ： 4 ： 3 ： 6
C．6 ： 4 ： 1 ： 3 D．3 ： 1 ： 6 ： 4
【答案】A
【分析】DNA分子是由2條鏈組成的，2條鏈上的堿基遵循A與T配對、G與C配對的堿基互補配對原則。
【詳解】由DNA分子的堿基互補配對原則可知，雙鏈DNA分子中，一條鏈上的A與另一條鏈上的T配對，一條鏈上的T與另一條鏈上的A配對，一條鏈上的C與另一條鏈上的G配對，一條鏈上的G與另一條鏈上的C配對，配對的堿基數量相等，因此若雙鏈DNA分子的一條鏈的A：T：C：G=1：4：3：6，那么其另一條鏈上A：T：C：G=4：1：6：3，A正確。
故選A。
19．ecDNA是染色體外的環狀DNA，ecDNA上普遍帶有與癌變有關的基因，廣泛存在于多種癌細胞中。下列說法正確的是（ ）
A．癌癥病情的發展可能跟ecDNA的含量、表達有關
B．可通過研發降解DNA的藥物來治療癌癥
C．ecDNA含有兩個游離的磷酸基團
D．癌細胞的增殖過程中ecDNA均等分配到子細胞中
【答案】A
【分析】DNA分子的雙螺旋結構：
1、DNA分子是由兩條長鏈組成的，這兩條長鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。其中每條鏈上的一個核苷酸以脫氧核糖與另一個核苷酸上的磷酸基團結合，形成主鏈的基本骨架，并排列在主鏈的外側，堿基位于主鏈內側；
2、DNA分子一條鏈上的核苷酸堿基總是跟另一條鏈上的核苷酸堿基互補配對，由氫鍵連接。其中，腺嘌呤與胸腺嘧啶通過兩個氫鍵相連，鳥嘌呤與胞嘧啶通過三個氫鍵相連，這就是堿基互補配對原則；
3、在DNA分子中，A（腺嘌呤）和T（胸腺嘧啶）的分子數相等，G（鳥嘌呤）和C（胞嘧啶）的分子數相等，但A+T的量不一定等于G+C的量，這就是DNA中堿基含量的卡伽夫法則。
【詳解】A、根據題干信息，ecDNA上普遍帶有與癌變有關的基因，因而癌癥病情的發展可能跟ecDNA的含量、表達有關，A正確；
B、降解DNA的藥物不光能夠降解ecDNA，也能分解細胞正常的DNA，因而不能使用降解DNA的藥物來治療癌癥，B錯誤；
C、ecDNA是環狀DNA，因而不含有游離的磷酸基團，C錯誤；
D、ecDNA是染色體外的環狀DNA，屬于細胞質遺傳物質，因而在癌細胞的增殖過程中ecDNA是隨機分配的，D錯誤。
故選A。
20．下列有關科學家和科學方法的敘述，錯誤的是（ ）
A．沃森和克里克運用建構模型法構建DNA結構模型
B．薩頓和摩爾根均運用熒光標記法證明基因位于染色體上
C．孟德爾和摩爾根在遺傳實驗研究中均運用了假說—演繹法
D．赫爾希和蔡斯在噬菌體侵染細菌的實驗中運用了同位素標記法
【答案】B
【分析】假說—演繹法：在觀察和分析基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，推出預測的結果，再通過實驗來檢驗，如果實驗結果與預測相符，就可以認為假說是正確的，反之，則可以認為假說是錯誤的。
【詳解】A、沃森和克里克運用建構模型法構建DNA結構模型，A正確；
B、薩頓提出基因位于染色體上的假說，B錯誤；
C、孟德爾和摩爾根在遺傳實驗研究中均運用了假說—演繹法，C正確；
D、赫爾希和蔡斯在噬菌體侵染細菌的實驗中運用了同位素標記法，D正確。
故選B。
21． DNA分子的多樣性和特異性是由于下列哪項決定的（ ）
A．主鏈上的五碳糖與磷酸排列 B．堿基對的排列順序
C．雙螺旋結構 D．成分中的糖的種類
【答案】B
【詳解】DNA分子具有一個獨特的雙螺旋結構，是由兩條平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成；外側由脫氧核糖和磷酸交替連結構成基本骨架，內側是堿基對（A－T；C－G）通過氫鍵連接。DNA分子的多樣性主要表現為構成DNA分子的四種脫氧核苷酸的種類數量和排列順序；特異性主要表現為每個DNA分子都有特定的堿基序列。所以選Ｂ。
22．某同學成功制作了DNA雙螺旋結構模型。下列相關敘述正確的是（ ）
A．在制作脫氧核苷酸時，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基
B．制作模型時，鳥嘌呤與胞嘧啶之間用2個氫鍵連接物相連
C．制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內側
D．制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和
【答案】D
【分析】DNA的雙螺旋結構：
①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的;
②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基在內側;
③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，形成堿基對且遵循堿基互補配對原則。
【詳解】A、在制作脫氧核苷酸時，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基，堿基不會與磷酸連接，A錯誤;
B、鳥嘌呤和胞嘧啶之間由3個氫鍵連接，B錯誤;
C、DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基在內側，C錯誤；
D、DNA的兩條鏈之間遵循堿基互補配對原則，即A=T、C=G，故鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和等于腺嘌呤與胞嘧啶之和，即G+T=A+C，D正確。
故選D。
23．下圖為大腸桿菌的DNA（片段）結構示意圖，該片段含有100個堿基對，其中腺嘌呤60個。下列敘述正確的是（　?。?br/>A．DNA的基本骨架含有C、H、O、N、P五種元素
B．①與②構成脫氧核苷，④是胞嘧啶脫氧核苷酸
C．一條脫氧核苷酸鏈上的C與G通過氫鍵相連
D．該段DNA片段中堿基間的氫鍵共有240個
【答案】D
【分析】據圖可知：①表示脫氧核糖，②表示胞嘧啶，③表示磷酸，④不是一個胞嘧啶脫氧核苷酸，⑤表示腺嘌呤，⑥表示鳥嘌呤，⑦表示胸腺嘧啶。
【詳解】A、磷酸和脫氧核糖交替排列，構成DNA的基本骨架，磷酸元素為O、H、P，脫氧核糖原素為C、H、O，因此DNA的基本骨架中不含N元素，A錯誤；
B、①與②分別是脫氧核糖和胞嘧啶，合在一起構成脫氧胞苷，④不是一個胞嘧啶脫氧核苷酸，B錯誤；
C、一條脫氧核苷酸鏈上的C與G通過-脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖-相連，兩條鏈之間通過氫鍵相連，C錯誤；
D、該DNA片段含有100個堿基對，其中腺嘌呤60個，即A-T堿基對60個，所以C-G堿基對有40個，A-T之間2個氫鍵，C-G之間3個氫鍵，所以堿基間的氫鍵共有60×2+40×3=240個，D正確。
故選D。
24．下列關于DNA分子結構敘述，錯誤的是（ ）
A．DNA分子具有雙螺旋結構，磷酸和脫氧核糖交替連接構成基本骨架
B．雙鏈DNA分子中的腺嘌呤數與胸腺嘧啶數相等
C．每個脫氧核糖上均連著一個磷酸基團和一個堿基
D．G-C堿基對所占比例越高，DNA分子熱穩定性越強
【答案】C
【分析】DNA分子結構的主要特點：DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結構；DNA的外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成的基本骨架，內側是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則（A-T、C-G）。
【詳解】A、DNA分子具有雙螺旋結構，其中磷酸和脫氧核糖交替連接連接形成的長鏈構成DNA分子的基本骨架，A正確；
B、在一個雙鏈DNA分子中的片段中，堿基之間的互補配對遵循堿基互補配對原則，即A與T配對，G一定與C配對，因此，腺嘌呤數與胸腺嘧啶數一般是相同的，B正確；
C、DNA分子中的絕大多數脫氧核糖上均連著2分子磷酸和1分子堿基，只有5'端的一個脫氧核糖上連接1個磷酸和1個含氮堿基，C錯誤；
D、DNA分子中G-C堿基對中有三個氫鍵，A-T堿基對中有兩個氫鍵，因此，DNA分子中G-C堿基對所占比例越高，DNA分子熱穩定性越強，D正確。
故選C。
25．DNA分子可以為案件偵破提供證據的原理是（ ）
A．不同人體內的DNA含有的堿基不同 B．不同人體內的DNA含有的磷酸不同
C．不同人體內的DNA含有的五碳糖不同 D．不同人體內的DNA的核苷酸序列不同
【答案】D
【分析】1、DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結構，其外側由脫氧核糖和磷酸交替連結構成基本骨架，內側是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則，即A-T、C-G、T-A、G-C。
2、DNA分子的多樣性：構成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種，配對方式僅2種，但其數目卻可以成千上萬，更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變萬化，從而決定了DNA分子的多樣性（n對堿基可形成4n種）。
3、DNA分子的特異性：每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序，而特定的排列順序代表著遺傳信息，所以每個特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳信息，這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。
【詳解】ABC、不同人體內的DNA含有的堿基、磷酸、五碳糖（脫氧核糖）都是相同的，ABC錯誤；
D、生物遺傳信息儲存在DNA分子中，每個人DNA的脫氧核苷酸序列是特定的，這構成了DNA分子的特異性，故DNA樣品可為案件偵破提供證據，D正確。
故選D。
26．制作DNA雙螺旋結構模型
(1)組裝“脫氧核苷酸模型”：利用材料制作若干個 、磷酸和堿基，組裝成若干個脫氧核苷酸。
(2)制作“多核苷酸長鏈模型”：將若干個脫氧核苷酸依次穿起來，組成兩條多核苷酸長鏈。注意兩條長鏈的單核苷酸數目必須 ，堿基之間能夠 。
(3)制作DNA分子平面結構模型：按照 的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接起來，注意兩條鏈的方向 。
(4)制作DNA分子的立體結構（雙螺旋結構）模型：把DNA分子平面結構 一下，即可得到一個DNA分子的雙螺旋結構模型。
【答案】(1)脫氧核糖
(2) 相同 互補配對
(3) 堿基互補配對 相反
(4)旋轉
【解析】略
27．下圖是DNA分子的結構模式圖， 據圖回答問題：
（1）組成這個“梯子”扶手的物質是[ ] 和[ ] 形成了DNA分子的基本骨架?！半A梯”的物質是 ，它的形成靠 相連，并嚴格遵循 原則，其中 （填“A＝T”或“C＝G”）的比例越多，該結構越穩定。此原則有 種方式。
（2）圖中1的名稱是 ，2的名稱 ，4的名稱是 ， 5的中文名稱 ，6的中文名稱 。
【答案】 1磷酸 2脫氧核糖 堿基對 氫鍵 堿基互補配對 C＝G 4
磷酸 脫氧核糖 腺嘌呤脫氧核苷酸 胸腺嘧啶 腺嘌呤
【解析】DNA分子雙螺旋結構的主要特點：
DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基排列在內側。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規律：A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對；G(鳥嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對。堿基之間的這種一一對應的關系，叫做堿基互補配對原則。
題圖分析，圖示為DNA分子結構模式圖，1表示磷酸，2表示脫氧核糖，3表示腺嘌呤，4表示鳥嘌呤脫氧核苷酸，5表示胸腺嘧啶，6為鳥嘌呤。
【詳解】（1）結合DNA結構模式圖可知，組成這個“梯子”扶手的是DNA結構中的脫氧核糖和磷酸相間排列形成的兩條長鏈，即圖中的1磷酸和2脫氧核糖相間排列組成的長鏈排在DNA分子的外側形成DNA分子的基本骨架。
圖中作為“階梯”的物質是排在DNA分子內側的堿基對，堿基對之間依靠氫鍵連接，并嚴格遵循遵循堿基互補配對原則，包括A與T配對，G與C配對，根據堿基在兩條鏈中的位置可將堿基配對方式分為四種，即A＝T”、“C＝G、T＝A、G＝C，其中A與T之間有兩個氫鍵，G與C之間有三個氫鍵，因此填C＝G的比例越多，該結構越穩定。
（2）圖中1為磷酸，2為脫氧核糖，4包括一分子的堿基（G）、一分子的磷酸和一分子的脫氧核糖，因此其名稱是腺嘌呤脫氧核苷酸， 5為胸腺嘧啶，6為腺嘌呤。
【點睛】熟知DNA分子的結構是解答本題的關鍵，能正確辨析圖中的DNA分子的結構是解答本題的前提，掌握DNA分子的結構特點是解答本題的另一關鍵。
28．下圖為 DNA分子的結構模式圖，請據圖回答下列問題：
（1）請寫出圖中①和②的名稱或代表字母：① ② 。
（2）DNA 分子是由 條鏈組成的，它們按 方式盤旋成 結構。
（3）圖中有 種堿基，有 個完整的脫氧核苷酸單位。
【答案】 腺嘌呤 胞嘧啶 2 反向平行 雙螺旋 4 4
【分析】1、DNA分子雙螺旋結構的主要特點：DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規律：腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）配對，鳥嘌呤（G）與胞嘧啶（C）配對，堿基之間這種一一對應的關系，叫做堿基互補配對原則。
2、A和T之間形成兩個氫鍵，而C和G之間形成三個氫鍵，所以C和G的含量越多，DNA分子的結構越穩定。
【詳解】（1）根據堿基互補配對原則，腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）配對，鳥嘌呤（G）與胞嘧啶（C）配對，故圖中①腺嘌呤（A），②為胞嘧啶（C）。
（2）DNA 分子是由2條鏈組成的，它們按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基排列在內側。
（3）據圖分析，圖中有A、T、C、G共4種堿基，有4個完整的脫氧核苷酸單位。
【點睛】本題考查DNA分子的結構，識記DNA分子的結構特點并從題圖中獲取有效信息是解答本題的關鍵。
29．下圖是DNA分子結構片段示意圖。據圖回答下列問題:
（1）圖中堿基最多有 種，若堿基3為胞嘧啶，則堿基4的名稱為 。若該片段由100個堿基對構成，且3與4堿基對（G-C）占60%，則AT堿基對之間的氫鍵數目為 。
（2）若該DNA分子一條單鏈中（A+G）/（T+C）=n，則其互補鏈中該比例是 ，在整個DNA分子中該比例為 。
（3）DNA分子結構的主要特點有① 、② ，排列在外側，構成DNA分子的基本骨架、③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，且有一定的規律。
【答案】 4 鳥嘌呤 80 1/n 1 由兩條鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構 脫氧核糖和磷酸交替連接
【分析】DNA分子雙螺旋結構的主要特點：
DNA分子是由兩條鏈組成的，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基排列在內側。兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規律：A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對；G(鳥嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對。堿基之間的這種一一對應的關系，叫做堿基互補配對原則。
【詳解】（1）組成DNA的堿基有四種，分別為A、G、C、T，顯然圖中堿基最多有4種，若堿基3為胞嘧啶，根據堿基互補配對原則可知，堿基4的名稱為鳥嘌呤。若該片段由100個堿基對構成，且3與4堿基對（G-C）占60%，則A-T堿基對的占比為40%，由于G-C之間有三個氫鍵，A-T之間有兩個氫鍵，則該DNA片段中A-T之間的氫鍵數目為100×40%×2=80。
（2）（A+G）/（T+C）比例在DNA分子的兩條鏈中互為倒數，因此，若該DNA分子一條單鏈中（A+G）/（T+C）=n，則其互補鏈中該比例是1/n，而在整個DNA分子中由于嘌呤數等于嘧啶數，則該比例為1。
（3）結合分析可知，DNA分子結構的主要特點有：
①DNA分子由兩條互補的單鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構；
②脫氧核糖和磷酸交替連接形成長鏈，排列在外側，構成DNA分子的基本骨架；
③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，且有一定的規律。
【點睛】熟知DNA分子的結構特點和雙螺旋結構模型的內容是解答本題的關鍵，正確辨析圖示的信息是解答本題的前提，掌握DNA分子結構的有關計算是解答本題的另一關鍵。
30．鐵皮石斛具有良好的藥用和保健價值，資源瀕危、價格昂貴。常見的石斛屬植物有十多種，市場上有人用其他近緣物種假冒鐵皮石斛。質檢人員從市場上抽檢部分商品，對這類植物中較為穩定的“matK基因”進行檢測，結果如下。請回答問題：
組別 matK 基因中堿基含量（％）
T C A G
樣品1 37．4 17．4 29．5 15．7
樣品2 37．5 17．1 29．8 15．6
樣品3 37．6 16．9 30．0 15．5
樣品4 37．3 17．4 29．6 15．7
鐵皮石斛 37．5 17．1 29．8 15．6
(1)據表可知，被檢測的 matK 基因是DNA片段，判斷依據是其堿基中不含 。分析四種堿基含量，由于A和T的含量、C和G的含量不相同，表明質檢人員檢測的是該基因的 （兩條鏈／一條單鏈）。
(2)與鐵皮石斛的 matK 基因中堿基含量比較，能初步確定抽檢樣品中 為“假冒品”。
(3)僅依據上述信息，質檢人員還無法判斷樣品2一定是鐵皮石斛，理由是 。已知鐵皮石斛 matK 基因中第1015個堿基為T，若樣品2在多次隨機抽檢中該位點均為C，則可判斷樣品2 （是/不是）鐵皮石斛。該檢測方法依據的原理是DNA具有 性。
【答案】(1) U 一條單鏈
(2)1、3、4
(3) 無法確定檢測的matK基因的堿基序列是否與鐵皮石斛的 matK 基因序列是否一致 不是 多樣性和特異性
【分析】DNA的基本單位是脫氧核苷酸，雙鏈DNA中磷酸與脫氧核糖交替連接，排列在外側，構成DNA的基本骨架；堿基對排列在內側。兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結構。兩條鏈之間的堿基遵循堿基的互補配對原則（A-T、C-G）。
(1)
DNA中不含U，根據表格中A與T不相等，C與G不相等可知，質檢人員檢測的是該基因的一條單鏈。
(2)
根據表格數據可知，樣品1、3、4中各個堿基的比例均與鐵皮石斛matK基因有所區別，故推測1、3、4均為假冒品。
(3)
樣品2中堿基比例與鐵皮石斛中matK基因的堿基比例相同，但由于二者的堿基的排列順序可能不同，故無法判斷樣品2一定是鐵皮石斛。已知鐵皮石斛matK基因中第1015個堿基為T，若樣品2在多次隨機抽檢中該位點均為C，說明二者的堿基序列不同，則可判斷樣品2不是鐵皮石斛。 該檢測方法依據的原理是DNA具有多樣性和特異性性。
31．禽呼腸孤病毒（ARV）可引起禽類呼吸道、腸道等疾病，給養禽業造成了嚴重的危害。請回答下列問題:
（1）ARV病毒外殼的某種B結構蛋白受S2基因控制。通過對S2基因測定核苷酸數量發現，A有446個, C有646個，U有446個, G有646個,由此可知ARV病毒的遺傳物質最可能為 （填“DNA”、“RNA單鏈”、“RNA雙鏈”），該病毒侵入禽類細胞后增殖過程需要的原料是 。
（2）ARV病毒侵入禽類細胞后能直接進行復制，用文字和箭頭寫出ARV病毒的遺傳信息流動方向 。
（3）另有一種ARV病毒的突變株，缺失了5%的堿基對序列，不能誘發禽類患病。為了找到與誘發病變有關的部位，除了對核酸測序結果進行比較之外，請根據核酸的結構特點再尋找一種方案，簡述實驗思路，并預期實驗結果及結論。
實驗思路：
預期實驗結果及結論：
【答案】 RNA雙鏈 氨基酸和4種核糖核苷酸 獲取兩種病毒的RNA的單鏈，再將兩條單鏈RNA進行分子雜交，檢測游離單鏈區的分布 RNA單鏈上出現游離單鏈區就是誘發病變的有關部位
【分析】DNA中特有的堿基為T，RNA中特有的堿基為U，根據S2基因中含有U可知，該病毒的遺傳物質為RNA，雙鏈RNA中遵循堿基互補配對，即A=U，G=C，根據A有446個, C有646個，U有446個, G有646個，可判斷為雙鏈RNA。根據雙鏈RNA上堿基互補配對的原則，若出現病變，則病變后的RNA單鏈病變部位不能與病變前的RNA單鏈互補配對，可根據該原理判斷是否發生了病變。
【詳解】（1）由以上分析可知，該病毒的遺傳物質含有U，且A=U=446，G=C=646，可推測ARV病毒的遺傳物質最可能為雙鏈RNA。病毒的增殖包括遺傳物質的復制和蛋白質的合成，故病毒侵入禽類細胞后增殖過程需要的原料是氨基酸和4種核糖核苷酸。
（2）根據ARV病毒侵入禽類細胞后能直接進行復制，可知ARV病毒的遺傳信息流動方向。
（3）根據雙鏈RNA上堿基互補配對的原則，若出現病變，則病變后的RNA單鏈病變部位不能與病變前的RNA單鏈互補配對，可根據該原理判斷是否發生了病變。故實驗思路為：獲取兩種病毒的RNA的單鏈，再將兩條單鏈RNA進行分子雜交，檢測游離單鏈區的分布。預期實驗結果及結論為：RNA單鏈上出現游離單鏈區就是誘發病變的有關部位。
【點睛】本題考查RNA的結構以及病毒的增殖過程，能根據RNA的結構特點分析出利用分子雜交的方法判斷RNA病變是解題的關鍵。
32．人類對遺傳的認知逐步深入：
（1）在孟德爾豌豆雜交實驗中，純合的黃色圓粒（YYRR）與綠色皺粒（yyrr）的豌豆雜交，若將F2中黃色皺粒豌豆自交，其子代中表現型為綠色皺粒的個體占 。進一步研究發現r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質（無酶活性）比R基因編碼的淀粉支酶少了末端61個氨基酸，推測r基因轉錄的mRNA提前出現 。試從基因表達的角度，解釋在孟德爾“一對相對性狀 的雜交實驗”中，所觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現，隱性性狀不體現的原因是 。
（2）摩爾根用灰身長翅（BBVV）與黑身殘翅（bbvv）的果蠅雜交，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，但比例不為1∶1∶1∶1，說明F1中雌果蠅產生了 種配子。實驗結果不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“ ”這一基本條件。
（3）格里菲思用于轉化實驗的肺炎雙球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型，R型菌是由SⅡ型突變產生。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養，出現了S型菌，有人認為S型菌出現是由于R型菌突變產生，但該實驗中出現的S型菌全為 ，否定了這種說法。
（4）沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型，該模型 解釋DNA分子的多樣性，此外， 的高度精確性保證了DNA遺傳信息的穩定傳遞。
【答案】（1）1/6 終止密碼（子） 顯性基因表達，隱性基因不轉錄，或隱性基因不翻譯，或隱性基因編碼的蛋白質無活性、活性降低
（2）4 非同源染色體上非等位基因
（3）SⅢ
（4）堿基排列順序的多樣性 堿基互補配對
【分析】1、基因自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
2、肺炎雙球菌轉化實驗包括格里菲思體內轉化實驗和艾弗里體外轉化實驗，其中格里菲思體內轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌；艾弗里體外轉化實驗證明DNA是遺傳物質。
3、DNA分子具有多樣性和特異性，其具有多樣性的原因是堿基對的排序順序具有多樣性，其具有特異性的原因是每種DNA分子具有特定的堿基排列序列。
【詳解】（1）純合的黃色圓粒（YYRR）與綠色皺粒（yyrr）的豌豆雜交后代F2中，黃色皺粒豌豆基因型有YYrr、Yyrr兩種，其比例為1:2。若自交，2/3Yyrr自交后代會出現2/3×1/4=1/6的綠色皺粒（yyrr）豌豆。據題意，r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質沒有酶活性，且比R基因編碼的蛋白質少了末端61個氨基酸，說明r基因轉錄的mRNA在翻譯時提前出現終止密碼，使翻譯過程提前終止。雜合子的顯性性狀得以體現，說明顯性基因得以表達，隱性性狀不體現，說明隱性基因因轉錄或翻譯過程出現障礙而未表達，或者表達的蛋白質無活性。
（2）因測交后代的表現型及比例取決于母本產生的配子類型及比例，灰身長翅（BBVV）與黑身殘翅（bbvv）的果蠅雜交后代F1雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，說明F1中雌果蠅產生了4種配子。但比例不為1:1:1:1，說明這兩對等位基因不符合自由組合定律，不滿足該定律“非同源染色體上非等位基因” 這一基本條件。
（3）基因突變具有不定向性。據題意：S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型。若加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養，出現的S菌全為SⅢ型菌，說明S型菌出現是由于R型菌突變產生的說法不成立。
（4）沃森和克里克構建的DNA雙螺旋結構模型，用堿基對排列順序的多樣性解釋DNA分子的多樣性，堿基互補配對的高度精確性保證了DNA遺傳信息穩定傳遞?？键c：應用自由組合定律進行相關的分析和計算，基因的表達，基因突變的特點及應用，DNA分子結構、特點等。
【點睛】自交后代相關概率解題技巧：用于自交的親本基因型不止一種時，先將不同親本看做一個整體，再按照每一種基因型親本所占比例進行自交，最后計算出自交后代各基因型個體的分離比。如：Aa自交后代：1AA:2Aa:1aa，若顯性性狀個體自交，則顯性性狀個體中AA占1/3，Aa個體占2/3，其中2/3Aa自交后代會發生性狀分離且分離比為顯:隱=3:1，可計算出隱性性狀個體占的比例，進而計算出顯性性狀個體占的比例。
33．雙鏈DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。早在1966年，日本科學家岡崎提出DNA半不連續復制假說：DNA復制形成互補子鏈時，一條子鏈是連續形成，另一條子鏈不連續即先形成短鏈片段（如圖1）。為驗證這一假說，岡崎進行了如下實驗：讓T4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后，將同位素3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA分子變性、全部解螺旋，再進行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大小（分子越小離試管口距離越近），并檢測相應位置DNA單鏈片段的放射性，結果如圖2。請分析回答：
（1）以3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，最終在噬菌體DNA中檢測到放射性，其原因是 。
（2）若1個雙鏈DNA片段中有1000個堿基對，其中胸腺嘧啶350個，該DNA連續復制四次，在第四次復制時需要消耗 個胞嘧啶脫氧核苷酸，復制4次后含親代脫氧核苷酸鏈的DNA有 個。
（3）DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現。解旋酶的作用是： 。研究表明，在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中G+C的比例越高，需要解鏈溫度越高的原因是 。
（4）圖2中：與60秒結果相比，120秒結果中短鏈片段減少的原因是 。該實驗結果為岡崎假說提供的有力證據是 。
【答案】 標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復制提供原料 5200 2 破壞（打斷）氫鍵 DNA分子中的G+C比例越高，氫鍵數越多，DNA結構越穩定 短鏈片段連接成長鏈片段 在實驗時間內細胞中均能檢測到較多的短鏈片段
【分析】圖1為DNA的半保留復制過程，顯示復制方向、起點缺口等；圖2自變量有時間、離試管口的距離，因變量是放射性的強度。
【詳解】（1）以3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復制提供原料，所以在噬菌體DNA中檢測到放射性。
（2）一種1個雙鏈DNA片段中有1000個堿基對，其中胸腺嘧啶350個，則胞嘧啶有1000-350=650個，若該DNA連續復制四次，在第四次復制時需要消耗的胞嘧啶脫氧核苷酸數為24-1×650=5200個，復制4次后含最初親代脫氧核苷酸鏈的DNA有2個。
（3）DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現。解旋酶的作用是破壞（打斷）氫鍵。DNA分子中G+C的比例越高，氫鍵數越多，DNA結構越穩定，所以在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中G+C的比例越高，需要解鏈溫度越高。
（4）圖2中，與60秒結果相比，120秒時有些短鏈判斷連接成長鏈片段，所以短鏈片段減少了。該實驗結果為岡崎假說提供的有力證據是在實驗時間內細胞中均能檢測到較多的短鏈片段。
【點睛】本題考查細胞有絲分裂不同時期的特點、DNA半保留復制特點、噬菌體侵染細菌的實驗，要求考生識記細胞有絲分裂不同時期的特點；掌握DNA分子半保留復制特點及相關計算；識記噬菌體侵染細菌實驗的過程，能準確判斷上清液或沉淀物中放射性高低。
34．經過許多科學家的不懈努力，遺傳物質之謎終于被破解，請回答下列相關問題。
（1）1928年，格里菲思以小鼠為實驗材料，研究肺炎雙球菌是如何使人患肺炎的，他用兩種不同類型的肺炎雙球菌去感染小鼠，過程如圖所示。從第一、二、三組的對照實驗可知：只有 S 型活細菌才能使小鼠死亡，在本實驗中若第四組為實驗組，則對照組是第一組和第 組。
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思實驗的基礎上將 S 型細菌中的各種物質進行了 和提純，通過一系列嚴密的科學實驗，證明 是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。
（3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立體結構是由兩條鏈反向平行盤旋成的雙螺旋結構， DNA 分子中 和磷酸交替連接，排在外側，構成基本骨架，堿基排在內側。
【答案】 三(或二、三) 分離 DNA 脫氧核糖
【分析】肺炎雙球菌體內轉化實驗：R型細菌→小鼠→存活；S型細菌→小鼠→死亡；加熱殺死的S型細菌→小鼠→存活；加熱殺死的S型細菌+R型細菌→小鼠→死亡。
在艾弗里證明遺傳物質是DNA的實驗中，艾弗里將S型細菌的DNA、蛋白質、糖類等物質分離開，單獨的、直接的觀察它們各自的作用。另外還增加了一組對照實驗，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA與R型菌混合培養。
沃森和克里克共同發現了DNA的規則的雙螺旋結構并構建了模型，DNA復制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。
DNA復制條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）；DNA復制過程：邊解旋邊復制；DNA復制特點：半保留復制。
【詳解】（1）根據題意和圖示分析可知：由于只有S型活細菌才能使小鼠死亡，在本實驗中若第四組為實驗組，則自變量為同時加入R型活菌和加熱殺死的S型菌，因此需要與只加入加熱殺死的S型菌和只加入R型活菌進行對照，即對照組是第一組和第三組；
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思實驗的基礎上將S型細菌中的各種物質進行了分離和提純，通過一系列嚴密的科學實驗，證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質；
（3）1953年，沃森和克里克提出DNA分子的立體結構是由兩條鏈反向平行盤旋成的雙螺旋結構，DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側，構成基本骨架，堿基排在內側。
【點睛】本題考查人類探索遺傳物質的相關知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查。
35．請回答：
(1)正常人的一個體細胞具有( )
A．45條常染色體，1條X染色體 B．45條常染色體，1條Y染色體
C．44條常染色體，2條性染色體 D．46條常染色體
(2) 堿基互補配對原則是指 。
(3)DNA能自我復制，需要 酶和 酶，轉錄需要 酶。
(4)一對表現型正常的夫妻，生了一個既白化?。╝）又紅綠色盲(Xb)的孩子，則這對夫婦中妻子的基因型為 ，丈夫的的基因型為 ，他們的后代中，表現正常的孩子比例為 。
(5) 已知雞的羽毛顏色有蘆花（ZB）和非蘆花（Zb）之分，該性狀是伴性遺傳，請設計一個雜交實驗，對早期的雛雞就可以根據羽毛的特征來區分其雌雄。父本的基因型為 ，母本的基因型為 。
【答案】 C A-T，G-C(或T-A，C-G) DNA解旋 DNA聚合 RNA聚合酶 AaXBXb AaXBY 9/16 ZbZb ZBW
【分析】人體細胞中含有44條常染色體和2條性染色體，女性性染色體是XX，男性的性染色體組成是XY。
ZW型性別決定方式的生物，雌性的性染色體是ZW，雄性的性染色體是ZZ。
【詳解】(1)正常人的一個體細胞含有44條常染色體和2條性染色體，男性含有XY的性染色體，女性含有的性染色體是XX，故選C。
(2)組成DNA的堿基是A、G、C、T，堿基互補配對原則指A與T配對，C與G配對。 (3)DNA復制時需要解旋酶打開雙鏈，還需要DNA聚合酶催化子鏈延伸。轉錄時需要RNA聚合酶催化核糖核苷酸聚合為核糖核苷酸鏈。
(4)一對表現型正常的夫妻，生了一個既白化?。╝）又紅綠色盲(Xb)的孩子，由于白化病是常染色體隱性遺傳病，紅綠色盲是伴X隱性遺傳病，故這對夫婦白化病的基因型為Aa×Aa，色盲的基因型為：XBXb×XBY，故妻子的基因型為AaXBXb，丈夫的的基因型為AaXBY，他們的后代中表現正常的孩子A-XB-比例為3/4×3/4=9/16。
(5)非蘆花雄性ZbZb×蘆花雌性ZBW→雌性均為非蘆花，雄性均為蘆花，可以根據羽毛的特征來區分其雌雄。
【點睛】XY性別決定方式的生物中，選擇隱雌與顯雄純合子雜交，后代雌性全部是顯性性狀，雄性全部是隱性性狀。
ZW型性別決定方式的生物中，選擇隱雄和顯雌進行雜交，后代中雌性全部是隱性性狀，雄性全部是顯性性狀。
36．(一)、如圖表示構成細胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d代表不同的小分子物質，A、B、C代表不同的大分子。請分析回答下列問題：

(1)物質a是 ，在動物細胞內，與物質A作用最相近的物質是 。若物質A在動物、植物細胞均可含有，且是小分子物質，并作為細胞內的最理想的儲存能量的物質，不僅含能量多而且體積較小，則A是 。
(2)物質b是氨基酸，細胞內物質B 合成的場所是核糖體。
(3)物質c在人體細胞中共有 種，分子中 不同，決定了c的種類不同。
(4)物質C分子結構的特異性是由 決定的。
（二）、如圖為細胞膜結構示意圖，A、B表示細胞膜的兩側。請回答下列問題：

(5)該結構模型為目前公認的細胞膜模型，名稱為 。
(6)圖中1表示 ，動物細胞吸水時1的厚度會變小，這說明1具有一定的 。
(7)圖中 (填圖中字母)側是細胞膜外側，判斷的理由是這一側有糖被，而糖被存在于細胞膜的外側。
(8)用某種藥物處理細胞膜，結果Ca2+的吸收速率大幅度降低，該藥物最可能作用于 （填圖中數字）。
【答案】(1) 葡萄糖 糖原 脂肪
(2)蛋白質
(3) 4 含氮堿基
(4)堿基的種類、數目、排列順序
(5)流動鑲嵌模型
(6) 磷脂雙分子層 (一定的)流動性
(7)A
(8)3
【分析】題圖分析：染色體主要由DNA和蛋白質組成，其中DNA的組成元素是C、H、O、N、P，蛋白質的組成元素是C、H、O、N，所以圖中b是氨基酸、B是蛋白質，c是脫氧核苷酸、C是DNA；淀粉是植物體儲能的大分子物質，所以a是葡萄糖、A是淀粉；性激素能促進生殖器官的發育和生殖細胞的形成，所以d是性激素。
【詳解】（1）淀粉是植物細胞中的儲能物質，A是淀粉，a是葡萄糖；植物細胞中儲能的多糖是淀粉，在動物細胞內，與淀粉作用最相近的物質是糖原；物質A在動植物細胞內都有，且是主要的儲能物質，則A是脂肪，脂肪不僅含能量多而且體積較小，因此是良好的儲能物質。
（2）物質b是氨基酸，氨基酸是蛋白質的基本單位，故細胞內物質B是蛋白質，蛋白質合成的場所是核糖體。
（3）C是組成染色體的主要成分，代表的是DNA，而物質c是組成DNA的基本單位，為脫氧核苷酸，因此，在人體細胞中共有4種；其分子中含氮堿基的不同，決定了c的種類不同，依次為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸和胞嘧啶脫氧核苷酸。
（4）物質C是DNA，其分子結構的特異性是由分子中堿基的種類、數目、排列順序決定的。
（5）圖示的結構模型為目前公認的細胞膜模型，為流動鑲嵌結構模型，該模型闡明了細胞膜具有一定的流動性。
（6）圖中1表示磷脂雙分子層，是細胞膜的基本支架，動物細胞吸水時1的厚度會變小，這說明生物膜的結構特點，即具有一定的流動性。
（7）圖中A側是細胞膜外側，因為這一側有糖被2，糖被存在于細胞膜的外側。
（8）用某種藥物處理細胞膜，結果Ca2+的吸收速率大幅度降低，該藥物最可能作用于3，即蛋白質，因為鈣離子的轉運需要蛋白質的協助。
37．請完善下列生物學實驗分析、實驗思路及問題討論
(1)某同學為探究水稻種子的呼吸方式，以水稻休眠種子為實驗材料，設置了如下圖一、二所示的實驗裝置。實驗結果預測和結論如下表：
實驗現象 結論
裝置一液滴 裝置二液滴
不動 右移 甲：
左移 不動 乙：
左移 右移 丙：
①該實驗 （需要/不需要）遮光處理， （需要/不需要）設置以死亡種子代替實驗材料的對照組。
②表中結論丙為： 。
(2)在32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，噬菌體的量、保溫溫度等為 變量，若 ，則在懸浮液中檢測到的放射性會偏高，該實驗 （能/不能）證明DNA是遺傳物質。
(3)某同學想要制作一個盡可能長的DNA片段模型，現提供模擬10個鳥嘌呤，15個胞嘧啶和12個腺嘌呤的硬紙片，其它材料充足，用訂書釘連接堿基、磷酸基團和脫氧核糖，最終形成DNA片段，則該同學需要使用 個訂書釘。
(4)牛奶中富含蛋白質膠體，新鮮生姜根莖中的一種凝乳酶能夠水解膠體顆粒中外層的親水性蛋白質，使其它蛋白質暴露出來，與某些鹽離子相互作用，形成網狀的凝膠體，導致牛奶凝固。已知牛奶溫度為70℃時，倒在姜汁，上效果最佳。
①凝乳酶能夠水解外層的親水性蛋白，但不破壞其它蛋白質，證明了酶的 ；
②某同學發現牛奶溫度超過80℃或者過低時，與姜汁混合后都不會發生凝固，這是因為 若該同學想要長期保存凝乳酶，將其保存在70℃環境中，是否合適 （是/否）
【答案】(1) 水稻種子只進行無氧呼吸 水稻種子只進行有氧呼吸 水稻種子同時進行有氧呼吸和無氧呼吸 需要 需要 水稻種子同時進行有氧呼吸和無氧呼吸
(2) 無關 保溫時間過短或過長 不能
(3)140
(4) 專一性 溫度過低時酶活性較低，溫度過高時酶失活 否
【分析】裝置一種NaOH可吸收呼吸作用產生的二氧化碳，裝置一二形成對照。
(1)
①裝置一不動，裝置二右移，說明水稻種子只進行無氧呼吸，裝置一中無氧呼吸不消耗氧氣，產生的二氧化碳被吸收，裝置二中不消耗氧氣，產生的二氧化碳是液滴右移。
②裝置一左移，裝置二不動，說明水稻種子只進行有氧呼吸，裝置一中有氧呼吸消耗氧氣，但產生的二氧化碳被吸收，導致液滴左移，裝置二中有氧呼吸消耗氧氣和產生二氧化碳相等，液滴不動。
③裝置一左移，裝置二右移，說明水稻種子同時進行了有氧呼吸和無氧呼吸，裝置一中呼吸作用產生的二氧化碳被吸收，同時消耗了氧氣，導致液滴左移，裝置二中產生有氧呼吸消耗的氧氣和產生的二氧化碳相等，同時無氧呼吸產生了二氧化碳使液滴右移。
④該實驗需要遮光處理，以排除種子萌發后光合作用對結果造成影響。
⑤需要設置死亡種子代替實驗材料的對照組，排除種子上其他雜菌的呼吸作用對結果造成影響。
⑥根據③可知，結論丙為：水稻種子同時進行了有氧呼吸和無氧呼吸。
(2)
在32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，噬菌體的量、保溫溫度等即能影響實驗結果，但設置一致的量為無關變量，懸浮液中主要為噬菌體蛋白質外殼，一般情況下放射性較低，偏高則說明可能保溫時間過短，DNA還未侵入大腸桿菌，或保溫時間過長，子代噬菌體釋放到懸浮液中，該實驗不能證明DNA是遺傳物質，因為缺乏35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌的對照。
(3)
根據題意，盡可能長就需要盡可能把原料用完，根據堿基互補配對原則可知，10個鳥嘌呤與10個胞嘧啶配對，需要10×3=30個訂書釘，12個腺嘌呤與12個胸腺嘧啶配對，需要12×2=24個訂書釘，總共22對堿基，需要連接磷酸基團與脫氧核糖（22-1）×2=42個訂書釘，連接脫氧核糖與堿基22×2=44個訂書釘，共需要30+24+42+44=140個訂書釘。
(4)
①凝乳酶能夠水解外層的親水性蛋白，但不破壞其它蛋白質，說明該酶只能催化一種反應，證明了酶的專一性。
②溫度過低時酶活性較低，溫度較高時酶失活都會影響酶的催化效果。保存酶需要在低溫條件保存，而不是在最適溫度下保存。第3章 基因的本質
3.2 DNA的結構
1.概括 DNA 分子構造的主要特點。
2.概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構成，通常由兩條堿基互補配對的反向平行長鏈形成雙螺旋結構，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。
同學們，我們一起回顧一下，組成DNA的基本單位。
名 稱：脫氧核苷酸
結構組成：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基
元素組成：C、H、O、N、P
堿 基：腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
知識點01 DNA分子雙螺旋結構模型的構建
1.構建者：沃森和克里克
2.構建過程：
3.模型的特點和意義：
（1）A-T對與G-C對具有相同的形狀和直徑，這樣組成的DNA分子具有穩定的直徑。
（2）意義：
能解釋A、T、G、C的數量關系。
能解釋DNA的復制。
模型與X射線衍射照片完全相符。
知識點02 DNA的結構
1.組成DNA的基本單位：脫氧核苷酸
2.DNA的堿基：
腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
3.平面結構：
由2條鏈按反向平行方式盤繞成雙螺旋結構；
外側：磷酸、脫氧核糖交替連接——基本骨架；
內側：堿基；2條鏈上的堿基通過氫鍵形成堿基對
4.堿基互補配對原則：
A與T配對，G與C配對；A－T之間形成2個氫鍵；C－G之間形成3個氫鍵
5.空間結構：
6.小結：
知識點03 DNA分子各種堿基的數量關系
1.在雙鏈DNA中，嘌呤＝嘧啶，即A=T、G=C；A+G=T+C，A+C=T+G；
2.雙鏈DNA中，如果一條鏈中的，則另一條鏈中，整個DNA中
如果一條鏈中的,則另一條鏈中
3.在雙鏈DNA中，一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率等于另一條鏈中A+T的和占該鏈堿基比率，還等于雙鏈DNA分子中A+T的和占整個DNA分子的堿基比率。
即：(A1+T1)% = (A2+T2)% = 總(A+T)%
同理： (G1+C1)% = (G2+C2)% = 總(G+C)%
知識點04 DNA的特性
穩定性：
1.基本骨架中脫氧核糖和磷酸的交替排列方式固定不變
2.每個DNA分子具有穩定的雙螺旋結構，將易分解的堿基排列在內側
3.兩條鏈間堿基互補配對原則嚴格不變
多樣性：
堿基排列順序千變萬化
特異性：
堿基的特定的排列順序
雙鏈DNA中，有堿基數為a，堿基對個數為n，則堿基對的排列方法共an
拓展
1、某DNA分子中，鳥嘌呤占30％，那么胸腺嘧啶占多少？
T占20％
2、某DNA分子中，一條鏈上(A+G)/(T+C)=a那么它的互補鏈上(A+G)/(T+C)=
(A+G)/(T+C)=1/a
3、某DNA分子中，一條鏈上(A+T)/(G+C)=a那么它的互補鏈上(A+T)/(G+C)=
(A+T)/(G+C)=a
4、某DNA分子中，G＋C之和占全部堿基的35.8％，一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數的32.9％和17.1％，則它的互補鏈中，T和C分別占該鏈堿基總數的多少？
31.3％和18.7％
探究一、經過許多科學家的不懈努力，遺傳物質之謎終于被破解，請回答下列相關問題。
（1）1928年，格里菲思以小鼠為實驗材料，研究肺炎雙球菌是如何使人患肺炎的，他用兩種不同類型的肺炎雙球菌去感染小鼠，過程如圖所示。從第一、二、三組的對照實驗可知：只有 S 型活細菌才能使小鼠死亡，在本實驗中若第四組為實驗組，則對照組是第一組和第 組。
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思實驗的基礎上將 S 型細菌中的各種物質進行了 和提純，通過一系列嚴密的科學實驗，證明 是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。
（3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立體結構是由兩條鏈反向平行盤旋成的雙螺旋結構， DNA 分子中 和磷酸交替連接，排在外側，構成基本骨架，堿基排在內側。
【答案】 三(或二、三) 分離 DNA 脫氧核糖
【分析】肺炎雙球菌體內轉化實驗：R型細菌→小鼠→存活；S型細菌→小鼠→死亡；加熱殺死的S型細菌→小鼠→存活；加熱殺死的S型細菌+R型細菌→小鼠→死亡。
在艾弗里證明遺傳物質是DNA的實驗中，艾弗里將S型細菌的DNA、蛋白質、糖類等物質分離開，單獨的、直接的觀察它們各自的作用。另外還增加了一組對照實驗，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA與R型菌混合培養。
沃森和克里克共同發現了DNA的規則的雙螺旋結構并構建了模型，DNA復制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。
DNA復制條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）；DNA復制過程：邊解旋邊復制；DNA復制特點：半保留復制。
【詳解】（1）根據題意和圖示分析可知：由于只有S型活細菌才能使小鼠死亡，在本實驗中若第四組為實驗組，則自變量為同時加入R型活菌和加熱殺死的S型菌，因此需要與只加入加熱殺死的S型菌和只加入R型活菌進行對照，即對照組是第一組和第三組；
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思實驗的基礎上將S型細菌中的各種物質進行了分離和提純，通過一系列嚴密的科學實驗，證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質；
（3）1953年，沃森和克里克提出DNA分子的立體結構是由兩條鏈反向平行盤旋成的雙螺旋結構，DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側，構成基本骨架，堿基排在內側。
【點睛】本題考查人類探索遺傳物質的相關知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查。
探究二、人類對遺傳的認知逐步深入：
（1）在孟德爾豌豆雜交實驗中，純合的黃色圓粒（YYRR）與綠色皺粒（yyrr）的豌豆雜交，若將F2中黃色皺粒豌豆自交，其子代中表現型為綠色皺粒的個體占 。進一步研究發現r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質（無酶活性）比R基因編碼的淀粉分支酶少了末端61個氨基酸，推測r基因轉錄的mRNA提前出現 。試從基因表達的角度，解釋在孟德爾“一對相對性狀的雜交實驗”中，所觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現，隱性性狀不體現的原因是 （說出兩種情況） 。
（2）摩爾根用灰身長翅（BBVV）與黑身殘翅（bbvv）的果蠅雜交，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，比例為2∶2∶48∶48，說明F1中雌果蠅產生了 種配子。實驗結果不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“ ”這一基本條件。
（3）格里菲思用于轉化實驗的肺炎雙球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型，R型菌是由SⅡ型突變產生。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養，出現了S型菌，有人認為S型菌出現是由于R型菌突變產生，但該實驗中出現的S型菌全為 ，否定了這種說法。
（4）沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型，該模型用 解釋DNA分子的多樣性，此外， 的高度精確性保證了DNA遺傳信息的穩定傳遞。
【答案】 1/6 終止密碼（子） 顯性基因表達，隱性基因不轉錄，或隱性基因不翻譯，或隱性基因編碼的蛋白質無活性、或活性低 4 非同源染色體上非等位基因 SⅢ 堿基對排列順序的多樣性 堿基互補配對
【詳解】（1）純合的黃色圓粒（YYRR）與綠色皺粒（yyrr）的豌豆雜交，F2中黃色皺粒為1/3YYrr和2/3Yyrr，若將F2中黃色皺粒豌豆自交，只有2/3Yyrr自交才會長生綠色皺粒（yyrr），因此其子代中表現型為綠色皺粒（yyrr）的個體占1/4×2/3=1/6．若r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質（無酶活性）比R基因編碼的淀粉支酶少了末端61個氨基酸，推測r基因轉錄的mRNA提前出現終止密碼（子），由于顯性基因表達，隱性基因不轉錄或不翻譯；或隱性基因編碼的蛋白質無活性或活性低，因此觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現，隱性性狀不體現。
（2）根據F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，比例為1：1：1：1，說明F1中雌果蠅產生了4種配子，實驗結果不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“非同源染色體上的非等位基因”這一基本條件。
（3）由于變異存在不定向性，而該實驗中出現的S菌全為SⅢ，說明不是突變產生的，從而否定了前面的說法。
（4）沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型，該模型用堿基對排列順序的多樣性解釋DNA分子的多樣性，此外，堿基互補配對高度精確性保證了DNA遺傳信息穩定傳遞。
考點：基因、蛋白質與性狀的關系；肺炎雙球菌轉化實驗；DNA分子結構的主要特點；基因的自由組合規律的實質及應用
探究三、雙鏈DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。
早在1966年，日本科學家岡崎提出DNA半不連續復制假說：DNA復制形成互補子鏈時，一條子鏈是連續形成，另一條子鏈不連續即先形成短鏈片段（如圖1）。為驗證這一假說，岡崎進行了如下實驗：讓T4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后，將同位素3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA分子變性、全部解螺旋，再進行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大?。ǚ肿釉叫‰x試管口距離越近），并檢測相應位置DNA單鏈片段的放射性，結果如圖2。請分析回答：
（1）以3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，最終在噬菌體DNA中檢測到放射性，其原因是 。
（2）若1個雙鏈DNA片段中有1000個堿基對，其中胸腺嘧啶350個，該DNA連續復制四次，在第四次復制時需要消耗 個胞嘧啶脫氧核苷酸，復制4次后含親代脫氧核苷酸鏈的DNA有 個。
（3）DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現。解旋酶的作用是： 。研究表明，在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中G+C的比例越高，需要解鏈溫度越高的原因是 。
（4）圖2中：與60秒結果相比，120秒結果中短鏈片段減少的原因是 。該實驗結果為岡崎假說提供的有力證據是 。
【答案】 標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復制提供原料 5200 2 破壞（打斷）氫鍵 DNA分子中的G+C比例越高，氫鍵數越多，DNA結構越穩定 短鏈片段連接成長鏈片段 在實驗時間內細胞中均能檢測到較多的短鏈片段
【分析】圖1為DNA的半保留復制過程，顯示復制方向、起點缺口等；圖2自變量有時間、離試管口的距離，因變量是放射性的強度。
【詳解】（1）以3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，標記的脫氧核苷酸被大腸桿菌吸收，為噬菌體DNA復制提供原料，所以在噬菌體DNA中檢測到放射性。
（2）一種1個雙鏈DNA片段中有1000個堿基對，其中胸腺嘧啶350個，則胞嘧啶有1000-350=650個，若該DNA連續復制四次，在第四次復制時需要消耗的胞嘧啶脫氧核苷酸數為24-1×650=5200個，復制4次后含最初親代脫氧核苷酸鏈的DNA有2個。
（3）DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現。解旋酶的作用是破壞（打斷）氫鍵。DNA分子中G+C的比例越高，氫鍵數越多，DNA結構越穩定，所以在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中G+C的比例越高，需要解鏈溫度越高。
（4）圖2中，與60秒結果相比，120秒時有些短鏈判斷連接成長鏈片段，所以短鏈片段減少了。該實驗結果為岡崎假說提供的有力證據是在實驗時間內細胞中均能檢測到較多的短鏈片段。
【點睛】本題考查細胞有絲分裂不同時期的特點、DNA半保留復制特點、噬菌體侵染細菌的實驗，要求考生識記細胞有絲分裂不同時期的特點；掌握DNA分子半保留復制特點及相關計算；識記噬菌體侵染細菌實驗的過程，能準確判斷上清液或沉淀物中放射性高低。
一、DNA的結構及特性
1.DNA分子的結構
2.結構層次
DNA分子結構的幾個要點：
（1）數量關系：
①除DNA末端的兩個脫氧核糖外，其余每個脫氧核糖連接著2個磷酸。每個DNA片段中，游離的磷酸基團有2個。
②A=T，G=C
③DNA分子中之間的數量比為1∶1∶1。
（2）位置關系：
①單鏈中相鄰的堿基連接方式：脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖
②互補鏈中相鄰堿基的連接方式：氫鍵
（3）DNA結構中化學鍵的形成與斷裂
①氫鍵：配對的堿基間形成堿基對，通過氫鍵相連，可用DNA解旋酶斷裂，也可用高溫斷裂。
②磷酸二酯鍵：連接磷酸和相鄰脫氧核苷酸的脫氧核糖的化學鍵，可用限制酶切斷，可用DNA連接酶或DNA聚合酶連接。
（4） DNA初步水解產物是脫氧核苷酸，徹底水解產物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。
3.DNA特性
DNA分子的雙螺旋結構能保持相對穩定，原因有以下三點：
是DNA分子雙螺旋結構的內側，通過氫鍵形成的堿基對，使兩條脫氧核苷酸長鏈穩固地并聯起來。
是堿基對之間縱向的相互作用力也進一步加固了DNA分子的穩定性。各個堿基對之間的這種縱向的相互作用力叫做堿基堆積力，它是芳香族堿基π電子間的相互作用引起的?，F在普遍認為堿基堆積力是穩定DNA結構的最重要的因素。
雙螺旋外側負電荷的磷酸基團同帶正電荷的陽離子之間形成的離子鍵，可以減少雙鏈間的靜電斥力因而對DNA雙螺旋結構也有一定的穩定作用。
【例題解析】
【例1】下面對DNA結構的敘述,錯誤的是(　　)。
A.DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側
B.DNA中的兩條鏈反向平行
C.DNA中的氫鍵數目和堿基數目一定相等
D.DNA中在兩條鏈的5'-端具有2個游離的磷酸基團
【解析】A—T間是2個氫鍵,G—C間是3個氫鍵,氫鍵數目和堿基數目不相等,C錯誤。故選C
【例2】一條雙鏈DNA,G和C占全部堿基的44%,其中一條鏈的堿基中,A占26%,C占20%,那么其互補鏈中的A和C分別占該鏈全部堿基的百分比是(　　)。
A.28%和22%　　　　　B.30%和24%
C.26%和20% D.24%和30%
【解析】由G+C/A+T+C+G=44%推出G_1+C_1/A_1+T_1+C_1+G_1=44%,又因為A1=26%,C1=20%,推出G1=44%-20%=24%,T1=1-44%-26%=30%,則A2=T1=30%,C2=G1=24%。故選B
【例3】某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成,根據測定結果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分子中堿基數目比值的關系圖。下列圖示結果正確的是(　　)。
【解析】由堿基互補配對原則可知,一條單鏈中(A+T)/(G+C)的值等于互補鏈中(T+A)/(C+G)的值及DNA分子中(A+T)/(G+C)的值,A錯誤,C正確;一條單鏈中(A+C)/(T+G)的值與其互補鏈中(A+C)/(T+G)的值互為倒數,一條單鏈中(A+C)/(T+G)=0.5時,互補鏈中(A+C)/(T+G)=2,B錯誤;DNA分子中,(A+C)/(T+G)的值始終等于1,D錯誤。故選C
【例4】某雙鏈DNA分子中，若甲鏈中（A+G）/（T+C）的比值為4，則此DNA分子中（A+G）/（T+C）的比值為（ ）
A．1 B．1/4 C．2 D．4
【答案】A
【解析】
DNA分子是由兩條反向、平行的脫氧核苷酸鏈組成的規則的雙螺旋結構，磷酸、脫氧核糖交替排列位于外側，兩條核苷酸鏈之間的堿基通過氫鍵連接成堿基對，位于內側，堿基對之間遵循A與T配對，G與C配對的互補配對原則。
【詳解】
由于DNA中A與T配對，G與C配對，因此A=T，G=C，所以雙鏈DNA分子中（A+G）：（T+C）=1，A正確；
故選A。
【例5】在 DNA 分子的結構中，根據堿基互補配對原則，能與胞嘧啶（C）配對的堿基是（　?。?br/>A．胞嘧啶（C） B．胸腺嘧啶（T） C．腺嘌呤（A） D．鳥嘌呤（G）
【答案】D
【解析】
堿基互補配對原則是指胞嘧啶與鳥嘌呤配對、腺嘌呤與胸腺嘧啶（尿嘧啶）互補配對的一一對應的堿基關系。
【詳解】
根據堿基互補配對原則，與胞嘧啶（C）配對的堿基是鳥嘌呤（G），D正確。
故選D。
【例6】下圖示DNA分子片段的平面結構圖，其中①、⑤分別代表（ ）
A．尿嘧啶、脫氧核苷酸 B．鳥嘌呤、核糖核苷酸
C．胸腺嘧啶、脫氧核苷酸 D．胸腺嘧啶、核糖核苷酸
【答案】C
【解析】
分析圖解：根據堿基互補配對原則可知，①表示胸腺嘧啶，②表示胞嘧啶，③表示腺嘌呤，④表示鳥嘌呤，⑤表示一個完整的鳥嘌呤脫氧核苷酸。
【詳解】
根據DNA分子結構中堿基互補配對原則可知，A一定和T配對，G一定和C配對，因此①表示胸腺嘧啶，④表示鳥嘌呤，則⑤表示鳥嘌呤脫氧核苷酸。
故選C。
【例7】人、藍細菌、噬菌體（細菌病毒）所含的堿基種類和遺傳物質的核苷酸種類依次是（ ）
A．8、5、4和8、8、4 B．5、5、4和8、4、4
C．5、5、4和4、4、4 D．5、4、4和8、4、8
【答案】C
【解析】
核酸分為DNA和RNA，DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸；細胞結構中的核酸既含有DNA也含有RNA，遺傳物質是DNA，病毒中的核酸只有一種，其遺傳物質是DNA或者RNA。
【詳解】
人和藍細菌都是細胞生物，都含有DNA和RNA兩種核酸，共5種堿基，遺傳物質都是DNA，組成DNA的核苷酸種類數為4種；噬菌體只含有DNA一種核酸，所以堿基種類和核苷酸種類數都是4種，C正確。
故選C。
【例8】下列屬于DNA分子結構特點的是（ ）
A．雙鏈直線結構 B．單鏈直線結構
C．雙鏈螺旋結構 D．單鏈螺旋結構
【答案】C
【解析】
DNA分子結構的主要特點：
1、DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結構；
2、DNA的外側由脫氧核糖和磷酸交替連接構成的基本骨架，內側是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對；
3、堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則，即A與T配對、C與G配對。
【詳解】
根據分析可知，DNA分子為雙螺旋結構，ABD錯誤，C正確。
故選C。
【例9】下圖是DNA分子結構模式圖，請據圖回答下列問題：
(1)DNA分子兩條鏈上的堿基通過[ ] __________連接起來。
(2)[ ] __________屬于DNA的基本組成單位。
(3)由于[ ] __________具有多種不同的排列順序，因而構成了DNA的多樣性。
(4)DNA在細胞內的空間構型為__________，它最初是由__________提出的。
【答案】(1)9 氫鍵
(2)7 脫氧核苷酸
(3)8 堿基對
(4) 雙螺旋結構 克里克和沃森
【解析】據圖分析可知：1是胞嘧啶，2是腺嘌呤，3是鳥嘌呤，4是胸腺嘧啶，5是脫氧核糖，6是磷酸，7是脫氧核苷酸，8是堿基對，9是氫鍵，10是脫氧核苷酸鏈。
(1)DNA分子兩條鏈上的堿基通過[9] 氫鍵連接。
(2)7 脫氧核苷酸是由磷酸、堿基、脫氧核糖組成，屬于DNA的基本組成單位。
(3)DNA內部堿基對的排列順序構成了DNA分子的多樣性。
(4)DNA的空間結構是規則的雙螺旋結構，最初由沃森和克里克提出。
【點睛】本題考查DNA雙螺旋結構的內容，要求考生識記DNA分子結構的主要特點。
【例10】下列關于遺傳物質的敘述，錯誤的是（　　）
A．原核細胞和真核細胞中都含有兩種核酸，但只有DNA才是遺傳物質
B．小麥的遺傳物質主要是DNA
C．新冠病毒中只有RNA，RNA就是其遺傳物質
D．人體肝細胞中的遺傳物質主要分布于細胞核中的染色體上
【分析】生物根據有無細胞結構可分為細胞生物和非細胞生物，細胞生物的遺傳物質都是DNA，非細胞生物的遺傳物質可能是DNA或RNA。
【解答】解：A、原核細胞或真核細胞中都有DNA和RNA兩種核酸，但只有DNA才是遺傳物質，A正確；
B、小麥的遺傳物質是DNA，B錯誤；
C、病毒中只有DNA或RNA一種核酸，該核酸就是其遺傳物質，新冠病毒的遺傳物質是RNA，C正確；
D、人體肝細胞屬于真核細胞，有核膜包被的成形的細胞核，遺傳物質主要分布于細胞核中的染色體上，D正確。
故選：B。
【點評】本題考查生物體內的遺傳物質及其分布，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力。
【例10】如圖是大腸桿菌DNA分子結構圖（片段） ， 請據圖回答問題：
(1)圖中1、2、3結合在一起組成的結構叫________。
(2)3有_______種，若3為堿基A，則4為堿基______；若3為堿基C，則4為堿基_____。（3） DNA分子中3與4是通過___連接起來的。
(3)DNA被徹底氧化分解后，能產生含氮廢物的是________（用序號表示） 。
(4)在菠菜的葉肉細胞中，含有DNA的細胞結構有_________________________
(5)組成DNA分子的四種脫氧核苷酸中，與ATP有共同堿基的是________________。
【答案】(1)脫氧核苷酸
(2) 4 T G 氫鍵
(3)3、4
(4)葉綠體、線粒體、細胞核
(5)腺嘌呤
【解析】分析題圖：圖示為大腸桿菌DNA分子結構的一條脫氧核苷酸長鏈，其中1為磷酸，2為脫氧核糖，3和4為含氮堿基，這三者共同構成DNA分子的基本組成單位，即脫氧核糖核苷酸。
(1)由以上分析可知，1是磷酸、2是脫氧核糖、3是堿基，1、2和3結合在一起構成脫氧核苷酸。
(2)圖中3為含氮堿基，有4種，分別為A、G、C、T；若3為堿基A，則4為堿基T；若3為堿基C，則4為堿基G。DNA分子中堿基對之間通過氫鍵連接。
(3)DNA分子中的N存在于含氮堿基中，DNA被徹底氧化分解后，能產生含氮廢物的是3和4。
(4)在菠菜的葉肉細胞中，含有DNA的細胞結構有細胞核、線粒體和葉綠體。
(5)ATP中含有堿基腺嘌呤，組成DNA分子的堿基有A、T、G、C，與ATP有共同堿基的是腺嘌呤。
【點睛】本題結合大腸桿菌DNA分子結構的一條脫氧核苷酸長鏈，考查DNA分子結構的主要特點，要求考生識記DNA分子結構的主要特點，能準確判斷圖中各結構的名稱，再結合所學的知識準確答題，屬于考綱識記層次的考查。
【例11】如圖為DNA分子（片段）的結構示意圖，請據圖回答：
（1）DNA的基本單位是________，它是由________、________、________三個部分組成的。DNA的空間結構是________，兩條鏈是通過________方式聯系在一起的，這種配對的方式具體為________、_________。
（2）請用文字寫出圖中1～10的名稱。
1________；2________；3________；4________；5________；6________；7________；8________；9________；10________。
（3）若該DNA分子的一條鏈中（A+G）/（T+C）＝0．5，那么在它的互補鏈中，（A+G）/（T+C）應為________。
（4）若以放射性同位素15N標記該DNA，則放射性物質位于________中。
【答案】 脫氧核苷酸 磷酸 脫氧核糖 含氮堿基 獨特的雙螺旋結構 堿基互補配對 A—T G—C 胞嘧啶 腺嘌呤 鳥嘌呤 胸腺嘧啶 脫氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 堿基對 氫鍵 一條脫氧核苷酸鏈的片段 2 含氮堿基
【解析】分析題圖：圖示為DNA分子片段的結構示意圖，其中1為胞嘧啶，2為腺嘌呤，3為胞嘧啶，4為胸腺嘧啶，5脫氧核糖，6為磷酸，7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸，8為堿基對，9為氫鍵，10為一條脫氧核苷酸長鏈的片段。
【詳解】
（1）DNA的基本單位是脫氧核苷酸，它是由磷酸、脫氧核糖、含氮堿基三個部分組成的；DNA的空間結構是獨特的雙螺旋結構，兩條鏈是通過堿基互補配對方式聯系在一起的，種配對的方式具體為A—T、G—C。
（2）DNA分子遵循堿基互補配對原則，結合分析可知，1為胞嘧啶，2為腺嘌呤，3為胞嘧啶，4為胸腺嘧啶，5脫氧核糖，6為磷酸，7為胸腺嘧啶脫氧核苷酸，8為堿基對，9為氫鍵，10為一條脫氧核苷酸長鏈的片段。
（3）DNA分子一條鏈中（A+G）與（T+C）的比值與互補鏈中的該種堿基的比值互為倒數，在整個雙鏈中該比值等于1，若該DNA分子的一條鏈中A+G/T+C=0.5，那么在它的互補鏈中，A+G/T+C應為2。
（4）若以放射性同位素15N標記該DNA，則放射性物質位于含氮堿基中。
【點睛】本題結合圖解，考查DNA分子結構的主要特點，要求考生識記DNA分子結構的主要特點，能準確判斷圖中各結構的名稱，再結合所學的知識準確答題。
【基礎提升】
1．科考團在南極海域發現一種未知細菌。關于該細菌的敘述，正確的是（ ）
A．內質網參與蛋白質的加工
B．通過有絲分裂方式進行增殖
C．細胞內核糖體是蛋白質合成的場所
D．遺傳物質存在游離的磷酸基團，由4種脫氧核苷酸組成
2．圖表示有關DNA分子中的部分關系，下列判斷正確的是（ ）
A．若x、y分別表示DNA兩條互補鏈中（A+G）/（T+C）的量，則符合甲曲線變化
B．若x、y分別表示DNA兩條互補鏈中（G+T）/（A+C）的量，則符合甲曲線變化
C．若x、y分別表示DNA兩條互補鏈中（A+T）/（G+C）的量，則符合乙曲線變化
D．若x、y分別表示DNA一條鏈和整個DNA中嘌呤/嘧啶的量，則符合乙曲線變化
3．DNA分子的一條單鏈中（A+C）/（T+G）=0．8，則它的互補鏈和整個DNA分子中（A+C）/（T+G）的值分別為
A．0．8和0．8 B．0．8和0．2
C．0．2和1．0 D．1．25和1．0
4．ecCDNA是一類獨立于染色體外的環狀DNA分子，與染色體結構相比，呈環狀、較穩定，如圖為eccDNA的結構示意圖。下列敘述正確的是（ ）
A．eccDNA可能不具有規則的雙螺旋結構
B．eccDNA中嘌呤堿基數等于嘧啶堿基數
C．脫氧核糖和堿基交替連接構成eccDNA的基本骨架
D．eccDNA的5端含有游離的磷酸基團，3'端含有羥基
5．研究人員對數千種生物的DNA堿基序列進行測定，發現沒有任何兩個物種的DNA序列是一樣的。與DNA分子多樣性無關的是（ ）
A．堿基對的數量 B．堿基對的比例
C．堿基對的排列順序 D．堿基互補配對方式
6．下列關于雙鏈DNA的結構的敘述，正確的是（ ）
A．DNA的一條鏈中相鄰堿基之間通過氫鍵連接
B．DNA的兩條鏈中堿基的排列順序互補配對
C．沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結構模型并確定DNA是染色體的組成成分
D．DNA中每個脫氧核糖均與2個磷酸基團相連
7．下列關于雙鏈DNA分子結構與功能的敘述，錯誤的是（　?。?br/>A．DNA分子中GC堿基對含量較高時，其結構穩定性相對較大
B．DNA分子脫氧核苷酸序列的多樣性是DNA多樣性的主要原因
C．DNA分子中脫氧核苷酸的連接方式不同，說明DNA分子具有特異性
D．若一單鏈中的（A+T）/（G+C）=n，則其互補鏈中的該比值為n
8．研究發現，多數真核生物基因中編碼蛋白質的序列被一些不編碼蛋白質的序列隔開，這些不編碼蛋白質的序列稱為內含子。這類基因經轉錄、加工后形成的成熟mRNA中只含有編碼蛋白質序列的信息。下列有關說法錯誤的是
A．真核生物基因中，兩條單鏈中(A+T)／(G+C)的比值相等
B．成熟mRNA中不含內含子對應的序列，說明內含子不會轉錄
C．基因中的模板鏈與其成熟mRNA雜交可以檢測基因中是否存在內含子
D．真核生物基因中內含子部位發生堿基對的替換往往不會導致性狀改變
9．某雙鏈DNA分子中，腺嘌呤(A)占全部堿基的20%.則胸腺嘧啶( T )占全部堿基的比例為（ ）
A．20% B．30% C．40% D．50%
10．科學家一直在不斷地探索遺傳的奧秘，使我們對生物的認識越來越接近生命的本質。下列說法正確的是（ ）
A．孟德爾發現遺傳因子并證實了其傳遞規律和化學本質
B．格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗證明了DNA是遺傳物質
C．蔡斯、赫爾希的噬菌體侵染細菌實驗證明了蛋白質不是遺傳物質
D．沃森和克里克根據DNA衍射圖譜相關數據，推算出DNA分子呈螺旋結構
11．下列有關真核細胞中核DNA分子的說法，錯誤的是（ ）
A．每個DNA分子均含有兩個游離的磷酸基團
B．DNA分子中脫氧核糖一般能與兩個磷酸分子相連
C．磷酸和脫氧核糖交替排列構成DNA分子的基本骨架
D．一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰的A、T堿基以氫鍵連接
12．下列關于遺傳學史上重要探究活動的敘述，正確的是（ ）
A．沃森和克里克利用DNA衍射圖推算得出堿基的配對方式
B．艾弗里用“加法原理”控制變量證明了DNA是遺傳物質
C．摩爾根用假說-演繹法證明基因在染色體上呈線性排列
D．梅塞爾森等人用同位素標記技術證明DNA的半保留復制
13．DNA 是主要的遺傳物質，下列關于 DNA 研究的實驗，敘述錯誤的是（ ）
A．摩爾根用果蠅做實驗材料，通過假說——演繹法證明了基因在染色體上
B．沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型，提出了 DNA 半保留復制的假說
C．赫爾希和蔡斯用32 P 和 35 S 同時標記噬菌體并侵染細菌，證明DNA是遺傳物質
D．艾弗里通過用DNA酶處理 S 型菌的DNA，再與R型菌混合，反證了DNA是遺傳物質
14．如圖是某核苷酸與部分核苷酸鏈示意圖，下列說法錯誤的是（ ）
A．圖1所示為RNA的基本組成單位之一
B．圖2中4的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸
C．圖2中的A與圖1中的腺嘌呤相同
D．圖2中的堿基序列體現了遺傳信息的多樣性
15．如圖為某核苷酸長鏈的片段，下列說法正確的是（ ）
A．5為脫氧核苷酸鏈，真核細胞中只分布在細胞核內
B．6為胞嘧啶脫氧核糖核苷酸
C．每個五碳糖不一定都連2個磷酸基團
D．除了圖中的堿基外，該長鏈還有A和U兩種堿基
16．“骨架或支架”常形容細胞的部分結構或物質。下列敘述錯誤的是
A．纖維素是細胞壁的基本骨架，起著支持的作用
B．氨基酸之間通過肽鍵相連，形成肽鏈的基本骨架
C．DNA分子中的核糖和磷酸交替連接，排列在外側構成基本骨架
D．磷脂雙分子層既是細胞膜的基本支架，也是其它細胞器膜的基本支架
17．雙鏈DNA分子的一個片段中，含有腺嘌呤520個，占堿基總數20%，則這個片段中含胞嘧啶（ ）
A．350個 B．420個 C．520個 D．780個
18．雙鏈DNA分子的一條鏈中的A ： T ： C ： G = 1 ： 4 ： 3 ：6，則另一條鏈上A ： T ： C ： G為（ ）。
A．4 ： 1 ： 6 ： 3 B．1 ： 4 ： 3 ： 6
C．6 ： 4 ： 1 ： 3 D．3 ： 1 ： 6 ： 4
19．ecDNA是染色體外的環狀DNA，ecDNA上普遍帶有與癌變有關的基因，廣泛存在于多種癌細胞中。下列說法正確的是（ ）
A．癌癥病情的發展可能跟ecDNA的含量、表達有關
B．可通過研發降解DNA的藥物來治療癌癥
C．ecDNA含有兩個游離的磷酸基團
D．癌細胞的增殖過程中ecDNA均等分配到子細胞中
20．下列有關科學家和科學方法的敘述，錯誤的是（ ）
A．沃森和克里克運用建構模型法構建DNA結構模型
B．薩頓和摩爾根均運用熒光標記法證明基因位于染色體上
C．孟德爾和摩爾根在遺傳實驗研究中均運用了假說—演繹法
D．赫爾希和蔡斯在噬菌體侵染細菌的實驗中運用了同位素標記法
21． DNA分子的多樣性和特異性是由于下列哪項決定的（ ）
A．主鏈上的五碳糖與磷酸排列 B．堿基對的排列順序
C．雙螺旋結構 D．成分中的糖的種類
22．某同學成功制作了DNA雙螺旋結構模型。下列相關敘述正確的是（ ）
A．在制作脫氧核苷酸時，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基
B．制作模型時，鳥嘌呤與胞嘧啶之間用2個氫鍵連接物相連
C．制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內側
D．制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和
23．下圖為大腸桿菌的DNA（片段）結構示意圖，該片段含有100個堿基對，其中腺嘌呤60個。下列敘述正確的是（　　）
A．DNA的基本骨架含有C、H、O、N、P五種元素
B．①與②構成脫氧核苷，④是胞嘧啶脫氧核苷酸
C．一條脫氧核苷酸鏈上的C與G通過氫鍵相連
D．該段DNA片段中堿基間的氫鍵共有240個
24．下列關于DNA分子結構敘述，錯誤的是（ ）
A．DNA分子具有雙螺旋結構，磷酸和脫氧核糖交替連接構成基本骨架
B．雙鏈DNA分子中的腺嘌呤數與胸腺嘧啶數相等
C．每個脫氧核糖上均連著一個磷酸基團和一個堿基
D．G-C堿基對所占比例越高，DNA分子熱穩定性越強
25．DNA分子可以為案件偵破提供證據的原理是（ ）
A．不同人體內的DNA含有的堿基不同 B．不同人體內的DNA含有的磷酸不同
C．不同人體內的DNA含有的五碳糖不同 D．不同人體內的DNA的核苷酸序列不同
26．制作DNA雙螺旋結構模型
(1)組裝“脫氧核苷酸模型”：利用材料制作若干個 、磷酸和堿基，組裝成若干個脫氧核苷酸。
(2)制作“多核苷酸長鏈模型”：將若干個脫氧核苷酸依次穿起來，組成兩條多核苷酸長鏈。注意兩條長鏈的單核苷酸數目必須 ，堿基之間能夠 。
(3)制作DNA分子平面結構模型：按照 的原則，將兩條多核苷酸長鏈互相連接起來，注意兩條鏈的方向 。
(4)制作DNA分子的立體結構（雙螺旋結構）模型：把DNA分子平面結構 一下，即可得到一個DNA分子的雙螺旋結構模型。
27．下圖是DNA分子的結構模式圖， 據圖回答問題：
（1）組成這個“梯子”扶手的物質是[ ] 和[ ] 形成了DNA分子的基本骨架?！半A梯”的物質是 ，它的形成靠 相連，并嚴格遵循 原則，其中 （填“A＝T”或“C＝G”）的比例越多，該結構越穩定。此原則有 種方式。
（2）圖中1的名稱是 ，2的名稱 ，4的名稱是 ， 5的中文名稱 ，6的中文名稱 。
28．下圖為 DNA分子的結構模式圖，請據圖回答下列問題：
（1）請寫出圖中①和②的名稱或代表字母：① ② 。
（2）DNA 分子是由 條鏈組成的，它們按 方式盤旋成 結構。
（3）圖中有 種堿基，有 個完整的脫氧核苷酸單位。
29．下圖是DNA分子結構片段示意圖。據圖回答下列問題:
（1）圖中堿基最多有 種，若堿基3為胞嘧啶，則堿基4的名稱為 。若該片段由100個堿基對構成，且3與4堿基對（G-C）占60%，則AT堿基對之間的氫鍵數目為 。
（2）若該DNA分子一條單鏈中（A+G）/（T+C）=n，則其互補鏈中該比例是 ，在整個DNA分子中該比例為 。
（3）DNA分子結構的主要特點有① 、② ，排列在外側，構成DNA分子的基本骨架、③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，且有一定的規律。
30．鐵皮石斛具有良好的藥用和保健價值，資源瀕危、價格昂貴。常見的石斛屬植物有十多種，市場上有人用其他近緣物種假冒鐵皮石斛。質檢人員從市場上抽檢部分商品，對這類植物中較為穩定的“matK基因”進行檢測，結果如下。請回答問題：
組別 matK 基因中堿基含量（％）
T C A G
樣品1 37．4 17．4 29．5 15．7
樣品2 37．5 17．1 29．8 15．6
樣品3 37．6 16．9 30．0 15．5
樣品4 37．3 17．4 29．6 15．7
鐵皮石斛 37．5 17．1 29．8 15．6
(1)據表可知，被檢測的 matK 基因是DNA片段，判斷依據是其堿基中不含 。分析四種堿基含量，由于A和T的含量、C和G的含量不相同，表明質檢人員檢測的是該基因的 （兩條鏈／一條單鏈）。
(2)與鐵皮石斛的 matK 基因中堿基含量比較，能初步確定抽檢樣品中 為“假冒品”。
(3)僅依據上述信息，質檢人員還無法判斷樣品2一定是鐵皮石斛，理由是 。已知鐵皮石斛 matK 基因中第1015個堿基為T，若樣品2在多次隨機抽檢中該位點均為C，則可判斷樣品2 （是/不是）鐵皮石斛。該檢測方法依據的原理是DNA具有 性。
31．禽呼腸孤病毒（ARV）可引起禽類呼吸道、腸道等疾病，給養禽業造成了嚴重的危害。請回答下列問題:
（1）ARV病毒外殼的某種B結構蛋白受S2基因控制。通過對S2基因測定核苷酸數量發現，A有446個, C有646個，U有446個, G有646個,由此可知ARV病毒的遺傳物質最可能為 （填“DNA”、“RNA單鏈”、“RNA雙鏈”），該病毒侵入禽類細胞后增殖過程需要的原料是 。
（2）ARV病毒侵入禽類細胞后能直接進行復制，用文字和箭頭寫出ARV病毒的遺傳信息流動方向 。
（3）另有一種ARV病毒的突變株，缺失了5%的堿基對序列，不能誘發禽類患病。為了找到與誘發病變有關的部位，除了對核酸測序結果進行比較之外，請根據核酸的結構特點再尋找一種方案，簡述實驗思路，并預期實驗結果及結論。
實驗思路：
預期實驗結果及結論：
2
32．人類對遺傳的認知逐步深入：
（1）在孟德爾豌豆雜交實驗中，純合的黃色圓粒（YYRR）與綠色皺粒（yyrr）的豌豆雜交，若將F2中黃色皺粒豌豆自交，其子代中表現型為綠色皺粒的個體占 。進一步研究發現r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質（無酶活性）比R基因編碼的淀粉支酶少了末端61個氨基酸，推測r基因轉錄的mRNA提前出現 。試從基因表達的角度，解釋在孟德爾“一對相對性狀 的雜交實驗”中，所觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現，隱性性狀不體現的原因是 。
（2）摩爾根用灰身長翅（BBVV）與黑身殘翅（bbvv）的果蠅雜交，將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交，子代出現四種表現型，但比例不為1∶1∶1∶1，說明F1中雌果蠅產生了 種配子。實驗結果不符合自由組合定律，原因是這兩對等位基因不滿足該定律“ ”這一基本條件。
（3）格里菲思用于轉化實驗的肺炎雙球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型，R型菌是由SⅡ型突變產生。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養，出現了S型菌，有人認為S型菌出現是由于R型菌突變產生，但該實驗中出現的S型菌全為 ，否定了這種說法。
（4）沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型，該模型 解釋DNA分子的多樣性，此外， 的高度精確性保證了DNA遺傳信息的穩定傳遞。
33．雙鏈DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈組成。早在1966年，日本科學家岡崎提出DNA半不連續復制假說：DNA復制形成互補子鏈時，一條子鏈是連續形成，另一條子鏈不連續即先形成短鏈片段（如圖1）。為驗證這一假說，岡崎進行了如下實驗：讓T4噬菌體在20℃時侵染大腸桿菌70min后，將同位素3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，在2秒、7秒、15秒、30秒、60秒、120秒后，分離T4噬菌體DNA并通過加熱使DNA分子變性、全部解螺旋，再進行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大?。ǚ肿釉叫‰x試管口距離越近），并檢測相應位置DNA單鏈片段的放射性，結果如圖2。請分析回答：
（1）以3H標記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養基中，最終在噬菌體DNA中檢測到放射性，其原因是 。
（2）若1個雙鏈DNA片段中有1000個堿基對，其中胸腺嘧啶350個，該DNA連續復制四次，在第四次復制時需要消耗 個胞嘧啶脫氧核苷酸，復制4次后含親代脫氧核苷酸鏈的DNA有 個。
（3）DNA解旋在細胞中需要解旋酶的催化，在體外通過加熱也能實現。解旋酶的作用是： 。研究表明，在DNA分子加熱解鏈時，DNA分子中G+C的比例越高，需要解鏈溫度越高的原因是 。
（4）圖2中：與60秒結果相比，120秒結果中短鏈片段減少的原因是 。該實驗結果為岡崎假說提供的有力證據是 。
34．經過許多科學家的不懈努力，遺傳物質之謎終于被破解，請回答下列相關問題。
（1）1928年，格里菲思以小鼠為實驗材料，研究肺炎雙球菌是如何使人患肺炎的，他用兩種不同類型的肺炎雙球菌去感染小鼠，過程如圖所示。從第一、二、三組的對照實驗可知：只有 S 型活細菌才能使小鼠死亡，在本實驗中若第四組為實驗組，則對照組是第一組和第 組。
（2）1944年，艾弗里等人在格里菲思實驗的基礎上將 S 型細菌中的各種物質進行了 和提純，通過一系列嚴密的科學實驗，證明 是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。
（3）1953年，沃森和克里克提出 DNA 分子的立體結構是由兩條鏈反向平行盤旋成的雙螺旋結構， DNA 分子中 和磷酸交替連接，排在外側，構成基本骨架，堿基排在內側。
35．請回答：
(1)正常人的一個體細胞具有( )
A．45條常染色體，1條X染色體 B．45條常染色體，1條Y染色體
C．44條常染色體，2條性染色體 D．46條常染色體
(2) 堿基互補配對原則是指 。
(3)DNA能自我復制，需要 酶和 酶，轉錄需要 酶。
(4)一對表現型正常的夫妻，生了一個既白化?。╝）又紅綠色盲(Xb)的孩子，則這對夫婦中妻子的基因型為 ，丈夫的的基因型為 ，他們的后代中，表現正常的孩子比例為 。
(5) 已知雞的羽毛顏色有蘆花（ZB）和非蘆花（Zb）之分，該性狀是伴性遺傳，請設計一個雜交實驗，對早期的雛雞就可以根據羽毛的特征來區分其雌雄。父本的基因型為 ，母本的基因型為 。
36．(一)、如圖表示構成細胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d代表不同的小分子物質，A、B、C代表不同的大分子。請分析回答下列問題：

(1)物質a是 ，在動物細胞內，與物質A作用最相近的物質是 。若物質A在動物、植物細胞均可含有，且是小分子物質，并作為細胞內的最理想的儲存能量的物質，不僅含能量多而且體積較小，則A是 。
(2)物質b是氨基酸，細胞內物質B 合成的場所是核糖體。
(3)物質c在人體細胞中共有 種，分子中 不同，決定了c的種類不同。
(4)物質C分子結構的特異性是由 決定的。
（二）、如圖為細胞膜結構示意圖，A、B表示細胞膜的兩側。請回答下列問題：

(5)該結構模型為目前公認的細胞膜模型，名稱為 。
(6)圖中1表示 ，動物細胞吸水時1的厚度會變小，這說明1具有一定的 。
(7)圖中 (填圖中字母)側是細胞膜外側，判斷的理由是這一側有糖被，而糖被存在于細胞膜的外側。
(8)用某種藥物處理細胞膜，結果Ca2+的吸收速率大幅度降低，該藥物最可能作用于 （填圖中數字）。
37．請完善下列生物學實驗分析、實驗思路及問題討論
(1)某同學為探究水稻種子的呼吸方式，以水稻休眠種子為實驗材料，設置了如下圖一、二所示的實驗裝置。實驗結果預測和結論如下表：
實驗現象 結論
裝置一液滴 裝置二液滴
不動 右移 甲：
左移 不動 乙：
左移 右移 丙：
①該實驗 （需要/不需要）遮光處理， （需要/不需要）設置以死亡種子代替實驗材料的對照組。
②表中結論丙為： 。
(2)在32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，噬菌體的量、保溫溫度等為 變量，若 ，則在懸浮液中檢測到的放射性會偏高，該實驗 （能/不能）證明DNA是遺傳物質。
(3)某同學想要制作一個盡可能長的DNA片段模型，現提供模擬10個鳥嘌呤，15個胞嘧啶和12個腺嘌呤的硬紙片，其它材料充足，用訂書釘連接堿基、磷酸基團和脫氧核糖，最終形成DNA片段，則該同學需要使用 個訂書釘。
(4)牛奶中富含蛋白質膠體，新鮮生姜根莖中的一種凝乳酶能夠水解膠體顆粒中外層的親水性蛋白質，使其它蛋白質暴露出來，與某些鹽離子相互作用，形成網狀的凝膠體，導致牛奶凝固。已知牛奶溫度為70℃時，倒在姜汁，上效果最佳。
①凝乳酶能夠水解外層的親水性蛋白，但不破壞其它蛋白質，證明了酶的 ；
②某同學發現牛奶溫度超過80℃或者過低時，與姜汁混合后都不會發生凝固，這是因為 若該同學想要長期保存凝乳酶，將其保存在70℃環境中，是否合適 （是/否）

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