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专题09 基因的本质
1．【答案】D
【解析】【解答】A、由图可知，①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，图
甲和图乙中①和②的长度不同，图甲中②比①长，图乙中①比②长，则①和②延伸时都存在暂
停现象，A正确；
B、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，①和②两条链中碱基是互补的，
如果②中多出的部分不含有A、T，则①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；
C、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，①和②两条链中碱基是互补的，
图丙中①和②长度相同，则①中A，T之和与②中A，T之和一定相等，C正确；
D、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，新链合成的方向都是5'端至3'端，
由于两条模板链方向相反，和①和②合成的方向相反，①的5'端指向解旋方向，②模板链5'端
指向解旋方向，D错误。
故答案为：D。
【分析】DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：多起点，边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：
解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保
证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分
子2个。
2．【答案】C
【解析】【解答】Ａ、由图可知，DNA的修复过程涉及到损伤片段的切除和DNA片段的形成，
需要限制酶和DNA聚合酶的参与，Ａ正确；
Ｂ、DNA链的合成方向为5'到3'端，所以填补缺口时，新链合成也是5'到3'的方向进行，Ｂ正确；
Ｃ、DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中的DNA复制时进行修复，对细胞最有利，Ｃ错误；
Ｄ、基因累积突变导致癌症，随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积
解释，D正确。
故答案为：Ｃ。【分析】1、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：多起点，边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：
解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
2、几种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将两个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA（水解）酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
3．【答案】B
【解析】【解答】A、由图可知，D基因编码152个氨基酸，但是D基因还包括D基因终止部分
的碱基，所以D基因共有459个碱基，A不符合题意；
B、由图可知，E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列是5′-GTACGC-3′，所以其互补
DNA序列是5′-GCGTAC-3′，B符合题意；
C、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，所以噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶
和4种脱氧核糖核苷酸，C不符合题意；
D、由图可知，D基因包含E基因的编码序列，即E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，
但重叠序列编码的氨基酸序列不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】1、分析图解：D基因包含E基因的编码序列，即E基因和D基因的编码区序列存在部
分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不同。
2、双链DNA中，A与T配对，G与C配对，在书写DNA序列时，要按照5′端到3′端的方向书
写。
4．【答案】B
【解析】【解答】A、研究DNA结构会建立DNA双螺旋的物理模型，研究减数分裂染色体变
化会利用橡皮泥制作染色体的物理模型来分析，A正确；B、研究卡尔文循环要利用同位素14C标记CO ，但探究酵母菌呼吸方式没有用同位素标记法，
2
B错误；
C、研究遗传物质中艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中要用对应的酶设法去除相应物质，观
察其作用，运用了减法原理，研究抗生素对细菌的选择作用时，也可以运用减法原理通过去除
抗生素进行观察，C正确；
D、孟德尔验证分离定律和摩尔根研究伴性遗传都运用了假说演绎法，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）构建模型：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括
性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手
段，有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以
实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著
名的 DNA 双螺旋结构模型就是物理模型。
（2）用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记
可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详
细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32p、3H、35S 等；有的不具有放
射性，是稳定同位素，如 15N、18O 等。
【答案】5．D
6．D
【解析】【分析】DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在DNA某些区域结合一个
甲基基团；DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，
从而控制基因表达；这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。
5．A、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生
新基因，A不符合题意；
B、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包
括两种类型：自由组合型和交叉互换型，B不符合题意；
C、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失．易位、倒位）和染色体数目变异，C不符合
题意；
D、DNA的甲基化引起的表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传
的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，D符合题意；
故答案为：D。
6．甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻
译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达；植物经5-azaC去甲基化处理后，基因启动子正常解除基因转录沉默，基因能正常转录产生mRNA，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
7．【答案】D
【解析】【解答】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗
里的肺炎链球菌体外转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的
相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误；
B、在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过
观察只有
某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例
如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA，B错误；
C、噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C
错误；
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发
现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。
故答案为：D。
【分析】肺炎链球菌转化实验的过程可以清晰地分为以下几个步骤：
一、实验材料准备
菌株：准备光滑型（S型）和粗糙型（R型）肺炎链球菌。S型菌株具有多糖类荚膜，能引发疾
病；R型菌株无此荚膜，不会引发疾病。
培养基：准备适合肺炎链球菌生长的培养基。
其他试剂：包括DNA酶、RNA酶、酯酶等，用于后续实验。
二、实验过程
1. 体内转化实验（格里菲思实验）
第一组：将R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡。
第二组：将S型活细菌注入小鼠体内，小鼠死亡，并从小鼠体内分离出S型活细菌。
第三组：将加热致死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡。
第四组：将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合注入小鼠体内，小鼠死亡，并从小鼠体内分
离出S型活细菌。
2. 体外转化实验（艾弗里实验）
步骤一：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提
取物。
步骤二：将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，观察R型细菌的变化。步骤三：为了验证DNA是转化因子，艾弗里等人还分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶处
理细胞提取物，然后将其加入R型活细菌的培养基中，观察结果。
三、实验结果与结论
体内转化实验结论：加热致死的S型细菌中含有某种转化因子，能使无毒的R型活细菌转化为
有毒的S型活细菌。
体外转化实验结论：DNA是“转化因子”，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。而其他物
质（如蛋白质、RNA等）在去除后并未引起转化，进一步证明了DNA的遗传物质作用。
噬菌体侵染实验的过程可以清晰地分为以下几个步骤，该实验主要用于证明DNA是遗传物质：
一、实验准备
1. 噬菌体的选择与标记：选择噬菌体（如T 噬菌体），并使用放射性同位素标记其蛋白质和
2
DNA。通常使用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，32P标记噬菌体的DNA。
二、实验过程
1. 标记噬菌体的制备：
第一步：由于噬菌体没有细胞结构，不能用含放射性标记的培养基直接培养，所以要先将大肠
杆菌置于含35S或32P标记的培养基中进行培养，再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌。
第二步：收集并纯化被标记的噬菌体。
2. 噬菌体侵染实验：
第三步：将标记的噬菌体与未被标记的细菌（如大肠杆菌）混合培养，让噬菌体侵染细菌。
第四步：一段时间后，通过搅拌器搅拌，使细菌与噬菌体分离，然后离心，分离上清液和沉淀
物。
3. 检测结果：
第五步：分别检测上清液和沉淀物中的放射性物质。如果^35S主要出现在上清液中，说明噬
菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内；如果^32P主要出现在沉淀物中，说明噬菌体的DNA进
入了细菌体内。
8．【答案】D
9．【答案】C
10．【答案】C
【解析】【解答】DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，DNA分子含有4种脱氧核苷酸组成
核苷酸，遗传信息储存在的DNA特定的碱基序列上，每种DNA的碱基序列不同，所以科学家
证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是二者DNA的碱基序列具有相似的部分，DNA
的空间结构都是规则的双螺旋结构，C正确，ABD错误。
故选C。【分析】遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排列顺序的千变万化构成了DNA的多
样性，而碱基特定的排列顺序又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA的多样性和特异性，
是生物多样性和特异性的物质基础，DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的
DNA片段。
11．【答案】A
【解析】【解答】①水分子通过细胞膜的速率高于通过人工膜(不含蛋白质)的速率，推测细胞膜
存在特殊的水分子通道，①正确；
②人成熟红细胞只有细胞膜，没有细胞器膜和核膜，推测细胞膜的磷脂分子为两层，②正确；
③注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡，但是注射加热致死的S型肺炎链球菌和R菌
的混合物，小鼠死亡，不能说明S型肺炎链球菌的DNA被破坏，③错误；
④DNA双螺旋结构为半保留复制提供了结构基础，推测DNA分子为半保留复制，④正确；
⑤要得到“胚芽鞘尖端产生生长素”的结论，需要将正常的胚芽鞘和去尖端的胚芽鞘两组对照，
看两组的生长状况得出结论，与题干不符，⑤错误。分析得知A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，其原因是构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分
子不是静止的，而是可以运动的。
肺炎链球菌转化实验：
（1）格里菲思的体内转化实验
结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
（2）艾弗里的体外转化实验
直接分离S型细菌的蛋白质、DNA和多糖等，将它们分别与R型细菌混合培养，研究它们各自
的遗传功能。
结论：DNA是“转化因子”，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
注意：体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠死亡：S型细菌的DNA与R型
细菌混合培养，S型细菌的DNA进入R型细菌体内，进而在R型细菌体内控制合成了S型细菌
的蛋白质，使之具有相应的毒性，因而导致小鼠死亡。
12．【答案】B
【解析】【解答】A、噬菌体是一种特异性侵染细菌的病毒， 运用噬菌体治疗时噬菌体特异性
侵染病原菌，A正确；
B、基因突变具有不定向性，B错误；
C、噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化，C正确；
D、噬菌体作为病毒，侵染细菌后利用宿主细胞的核苷酸、氨基酸和能量等来维持自身的生命活动，D正确。
故答案为：B。
【分析】噬菌体， 也称为细菌病毒， 是一种特殊的病毒， 因为它们以细菌作为宿主。 这些病毒
能够导致细菌裂解， 即分解细菌。 噬菌体的存在普遍于自然环境中， 尤其是在充满细菌群落的
地方， 如泥土和动物的肠道里。 它们在医学上引起了关注， 尤其是在尝试使用噬菌体治疗顽固
性细菌感染方面。
13．【答案】A
【解析】【解答】A、DNA分子的基本骨架是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成的，它们排列在
外侧，碱基对排列在内侧，这是DNA分子结构的重要特征之一，A符合题意；
B、DNA热变性温度与DNA分子中GC碱基对的含量有关，因为GC之间有3个氢键，AT之间
有2个氢键，GC含量越高，DNA分子越稳定，热变性温度越高；而T占比越高，意味着AT含
量越高，GC含量相对越低，DNA热变性温度越低，B不符合题意；
C、DNA两条链之间的氢键是自动形成的，不需要DNA聚合酶催化。DNA聚合酶的作用是催
化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，从而合成DNA子链，C不符合题意；
D、在双链DNA分子中，互补碱基之和在两条链中是相等的，即一条链中G+C的含量等于另一
条链中G+C的含量，一条链中A+T的含量等于另一条链中A+T的含量。若一条链的G+C占
47%，则另一条链的G+C也占47%，另一条链的A+T占1-47%=53%，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）DNA分子是由两条长链组成的，这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
其中，每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，即脱氧核糖和磷
酸基团交替连接形成主链的基本骨架，排列在主链的外侧，碱基则位于主链内侧。A（腺嘌
呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。
（2）DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上，以打开的母链为模板，以4种脱氧
核苷三磷酸（dATP、dTTP、dGTP、dCTP）为原料，遵循碱基配对的原则，从5'到3'方向合成
新生链。
14．【答案】D
【解析】【解答】子链的延伸方向为5'→3'，由题意可知，形成的双链DNA区遵循碱基互补配
对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。 即要能得到
带有荧光标记的DNA探针，扩增后所得DNA两端应带有A，且两端距离大于9个碱基。反应
管①~④中分别加入适量单链DNA，①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，双链DNA
区之外的3'端无模板，因此无法进行DNA合成，不能得到带有荧光标记的DNA探针；②中单
链DNA分子内具有自身互补的序列，由于在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，故一条单链DNA分子不发生自身环化，但两条链可以形成双链DNA区，由
于DNA合成的链中不含碱基A，不能得到带有荧光标记的DNA探针；③中两条单链DNA分子
之间具有互补的序列，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到
带有荧光标记的DNA探针；④中单链DNA分子内具有自身互补的序列，一条单链DNA分子
不发生自身环化，两条链可以形成双链DNA区，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，
因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。综上分析，能得到带有荧光标记的DNA
探针的反应管有③④。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）PCR原理：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；
然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，即将4种脱氧核苷酸加到引物的
3'端，如此重复循环多次。由于延伸后得到的产物又可以作为下一个循环的模板，因而每一次
循环后目的基因的量可以增加一倍，即呈指数形式扩增。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，
DNA分子就以2的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
（2）子链的延伸方向为5'→3'，由题意可知，在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱
基对的双链DNA区，要能得到带有荧光标记的DNA探针，需要能根据所提供的模板进行扩增，
且扩增子链含有A。
15．【答案】C
【解析】【解答】A、遗传实验绿豆和黄豆大小不同，被抓取的概率不同，为保证被抓取的概率
相同，实验一中不可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子，A错误；
B、着丝粒分裂并非纺锤丝牵引所致，B错误；
C、用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确；
D、实验一中，需另加一桶，桶内添加代表另一对等位基因的彩球，可模拟两对等位基因的自
由组合，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、用小桶分别代表雌雄生殖器官，两小桶内的小球分别代表雌雄配子，用不同彩球的
随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合。
2、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联
会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；
③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过
程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数
目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA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即A-T，G-C，
C-G，T-A。
16．【答案】C
【解析】【解答】A、由图可知，酶E的作用是催化DNA发生甲基化，A错误；
B、甲基不是DNA半保留复制的原料，DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸，B错误；
C、同卵双胞胎的基因型完全相同，但50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁
同卵双胞胎间的差异大，说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；
D、DNA甲基化不改变碱基序列，但由于DNA甲基化后会影响基因的转录，因此可能会改变生
物个体表型，D错误。
故答案为：C。
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表
观遗传。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表
达。
17．【答案】B
【解析】【解答】大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养，DNA的复制方式为半保留复制，
大肠杆菌拟核 DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条链一条被3H-标记，另一条未被标记，
大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，以两条链中一条被3H-标记，另一条未被标记的DNA分子为
模板，结合题干显色情况，DNA双链区段①为浅色，②中两条链均含有为显深色，③中一条链
含有3H-一条链不含3H-显浅色，ACD错误，B正确。
故答案为：B。
【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，
子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，
且每个子代DNA分子都含有一条母链。
18．【答案】B
【解析】【解答】A、基于DNA的半保留复制特性，数据能够被高效扩增，比如PCR技术的应
用，这有利于信息的传播，A不符合题意；
B、当使用DNA储存数据时，信息的读取依赖于测序技术，这一过程与生物体内将遗传信息表
达为蛋白质的转录翻译机制无关，B符合题意。C、DNA分子中碱基对排列具有近乎无限的多样性，使其能够编码海量数据信息，这是其作为
存储介质的显著优势，C不符合题意；
D、得益于紧凑的双螺旋分子结构，DNA在单位体积内拥有极高的信息存储密度，极大地节省
了物理空间，D不符合题意。
故选B。
【分析】DNA之所以能够完美地承担遗传物质的重任，正是因为这三大特性缺一不可：
①稳定性：保障了遗传信息能够长期储存和传递。
②精确复制性：保障了遗传信息在传递过程中的准确性和连续性。
③多样性：DNA分子中碱基对排列具有近乎无限。
这三者共同作用，使得DNA能够忠实地储存、复制遗传信息，同时又能产生必要的变异，驱动
生物多样性和进化。
19．【答案】B
【解析】【解答】A、15N是没有放射性的同位素，是稳定同位素。通过15N标记之所以能够区
分DNA的母链和子链，是利用其与14N的相对分子质量不同，复制后的产物可以通过密度梯度
离心区分含不同氮元素的DNA，A错误；
B、在利用15N标记DNA的实验中，通过密度梯度离心可观察到三种不同的DNA条带：由两条
14N链组成的DNA位于上方的轻带、由一条14N链与一条15N链组合的DNA位于中间位置的中
带以及由两条15N链构成的DNA位于下方的重带，通过分析不同繁殖代数DNA样本中这些条
带的分布情况及相对含量，验证了DNA分子以半保留方式进行复制，B正确；
C、 通过15N标记DNA的实验， 如果先将DNA完全解旋成单链再进行密度梯度离心分析，无
论是半保留复制还是全保留复制，都只会出现两条DNA条带（一条含14N，一条含15N），因此
仅凭解旋后的离心结果无法区分这两种复制方式，也就无法单独证明DNA的半保留复制机制，
C错误；
D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为它遗传物质只有位于拟核中裸露的DNA，且大肠杆菌容
易培养、繁殖快，短时间内可以获得大量的子代，D错误。
故选B。
【分析】DNA分子双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养，亲代大肠杆菌的DNA经离
心处理后，试管中只出现了一条DNA带，位置靠近试管的底部，说明其密度最大，是15N标记
的亲代双链DNA(15N/15N-DNA)；将转移培养后第一代细菌的DNA离心后，试管中也只有一条
带，但位置居中，说明其密度居中，是只有一条单链被'N标记的子代双链DNA(15N/14N-DNA)；
将第二代细菌的DNA离心后，试管中出现两条带，一条带位置居中，为15N/14N-DNA，另一条
带的位置更靠上，说明其密度最小，是两条单链都没有被15N标记的子代双链DNA(14N/14N-DNA)。实验结果证明：DNA的复制是以半保留的方式进行的。
20．【答案】A
【解析】【解答】A、同一鹦鹉个体的所有体细胞均起源于同一个受精卵的有丝分裂，理论上应
具有完全相同的基因组序列，因此羽色差异不可能源于乙醛脱氢酶基因序列的变异，A符合题
意；
B、羽色渐变现象与乙醛脱氢酶的催化功能直接相关，该酶通过将鹦鹉黄素的醛基氧化为羧基
实现颜色转变。若不同细胞中乙醛脱氢酶mRNA表达量存在差异，将导致酶蛋白合成量的变化，
最终表现为羽色转化能力的差异，B不符合题意；
C、细胞特异性微环境可能导致乙醛脱氢酶活性呈现区域差异，这种酶活性的波动会影响羽色
转化效率，从而在同一鹦鹉个体不同部位形成红黄相间的羽色分布模式，C不符合题意；
D、羽色渐变本质上是鹦鹉黄素分子修饰程度的连续变化，若不同部位醛基向羧基转化的数量
存在梯度差异，则可能直接导致红黄色谱的区域性分布，D不符合题意。
故选A。
【分析】同一生物个体内所有细胞均携带相同的遗传物质，其羽色表现的多样性主要由以下两
个机制决定：(1)基因的选择性表达调控，即特定基因在不同细胞中呈现差异性的转录激活状态；
(2)微环境因素对基因表达产物的修饰作用。
21．【答案】C
【解析】【解答】A、DNA复制、转录和翻译过程均遵循碱基互补配对原则，DNA复制以双链
为模板通过碱基配对合成子代DNA；转录以单链DNA为模板按A-U/T-A/G-C配对生成
mRNA；翻译时tRNA反密码子与mRNA密码子通过碱基互补识别，A正确；
B、在真核细胞豌豆中，淀粉酶基因存在于细胞核中，DNA复制和转录都以DNA为模板，发生
在细胞核内，B正确；
C、虽然复制和转录产物与模板严格互补可以反向推导，但翻译产物（蛋白质）因密码子简并
性（如亮氨酸6种密码子）无法唯一确定mRNA序列，C错误；
D、转录时RNA聚合酶沿DNA模板链由3'→5'方向移动，而翻译时核糖体沿mRNA模板由
5'→3'方向移动，因此RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同，D正确。
故选C。
【分析】1、遗传信息的的复制、转录和翻译三个过程关系如下：22．【答案】D
【解析】【解答】A、S型肺炎链球菌属于细菌，其遗传物质是DNA，主要存在于拟核中。质
粒是细菌细胞中独立于拟核DNA之外的小型环状DNA分子，可携带某些遗传信息，但细菌遗
传物质传递给子代的主要方式是通过拟核DNA的复制和细胞分裂，而非质粒，A不符合题意；
B、水稻、小麦和玉米均为真核生物，真核生物的遗传物质就是DNA，不存在“主要是DNA”
的说法，“主要是DNA”这种表述一般用于某些病毒，部分病毒以RNA为遗传物质，所以对所
有生物而言，遗传物质主要是DNA，B不符合题意；
C、遗传物质的半保留复制是DNA复制的方式，其作用是传递遗传信息，而遗传信息的表达是
通过转录和翻译过程实现的，并非复制过程，C不符合题意；
D、烟草叶肉细胞为真核细胞，遗传物质是DNA。DNA由脱氧核苷酸组成，水解后可得到4种
脱氧核苷酸（腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷
酸），D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）艾弗里的实验表明，RNA和蛋白质降解后与降解前，R型细菌转化为S型细菌的
能力没有发生变化，而DNA降解后与降解前，R型细菌转化为S型细菌的能力发生了变化。这
些说明在构成S型活细菌的DNA、RNA和蛋白质中，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。
（2）DNA的复制是以半保留的方式进行的。
23．【答案】C
24．【答案】A
25．【答案】B,C,D
【解析】【解答】A、父亲正常基因中位点①的碱基为C，根据碱基互补配对原则，未突变P基
因的位点①碱基对应为C-G，而不是A-T，A不符合题意；
B、患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病，而患者同时具有①和②突变位
点，且为单基因隐性遗传性多囊肾病，说明①和②位点的突变均会导致P基因功能改变，单个
突变位点不致病，两个突变位点同时存在致病，B符合题意；
C、患者同源染色体上，一条染色体有①突变位点，另一条有②突变位点，若在①和②位点间发生交换，可使一条染色体上的两个突变位点分离，从而产生正常配子（不携带①和②突变位
点），C符合题意；
D、患者弟弟从父亲获得含①突变位点的染色体，从母亲获得含②突变位点的染色体，在不考
虑其他变异（如染色体易位、交叉互换等特殊情况外，但正常减数分裂中，父母传递的染色体
是独立的），患者弟弟体细胞的①和②突变位点分别位于两条同源染色体上，不会位于同一条
染色体上，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】（1）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫
作基因突变。
（2）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，
而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少
一半。在减数分裂过程中，同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，使分配到子细胞中
的染色体组合类型出现多样性。不仅如此，在减数分裂过程中同源染色体联会时，非姐妹染色
单体间还常常发生互换，进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
26．【答案】（1）A
（2）Q；R
（3）将Ce酶基因和Er基因连接；饲喂口服药T
（4）大多数B细胞没有被BrdU标记
【解析】【解答】（1）因EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，根据碱基互补配对原则T与A配
对，因此掺入DNA的EdU和BrdU均能与A互补配对。
故填：A。
（2）将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，因EdU
和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，则EdU会与腺嘌呤
碱基互补配对，导致子链出现放射性。随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，则BrdU也
会与腺嘌呤结合，使放射性增强，最终实现双标记，随DNA复制不断进行，双标记细胞占EdU
标记细胞的百分比不断增大，且在DNA复制完成时达到最大值，因此图中反映DNA复制所需
时长的是从Q点到R点。
故填：Q；R。
（3）分析题意，要制备IK小鼠，需要将L基因敲除。因Ce酶基因编码的酶进入细胞核后作用
于x，导致两个x间的DNA片段丢失，而纯合小鼠Lx的L基因两侧已插入特异DNA序列
（x），因此需要将Ce酶基因和Er基因连接；而饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，因此
在筛选目标小鼠之后要饲喂口服药T（诱导Er蛋白进入细胞核）从而获得小鼠IK。故填：将Ce酶基因和Er基因连接；饲喂口服药T。
（4）变胖过程中增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、
分化（途径Ⅱ），由于但途径I的细胞周期时长（t ）是途径Ⅱ细胞周期时长（t ）的三倍以上，
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若先用EdU饲喂小鼠IK，t 时间后换用BrdU饲喂，再过t 时间后检测B细胞被标记的情况，
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此时已经经过途径Ⅱ的一个完整细胞周期，细胞应都含有BrdU标记；如果变胖过程中增加的B
细胞大多数来源于自身分裂，即来源于途径I，由于但途径I的细胞周期时长（t ）是途径Ⅱ细
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胞周期时长（t ）的三倍以上，该过程未完成一次细胞周期，故t 时间后用BrdU饲喂也无法被
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利用，即大多数B细胞没有被BrdU标记。
故填：大多数B细胞没有被BrdU标记。
【分析】DNA复制为半保留复制，以DNA的两条链为模版，四种脱氧核苷酸为原料，在解旋
酶和DNA聚合酶的催化作用下，根据碱基互补配对原则合成两条新的子链，每个DNA分子各
含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。DNA分子复制时间：有丝分裂和减数分裂
前的间期；过程：边解旋边复制；结果：一分子DNA复制出两分子相同的DNA。
