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解密 10 遗传的分子基础
A 组 考点专练
考向一 探究遗传物质本质的经典实验
1．（2021·礼泉县第一中学高三其他模拟）下图甲是加热杀死的S型细菌与R型活菌混合后注射到小鼠体
内两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是
A．图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
B．图甲中，AB对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌的抗体
C．图乙经离心的试管中，沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性
D．图乙若用32P标记亲代噬菌体，则子代噬菌体中只有少部分具有放射性
【答案】C
【分析】
根据题意和图示分析可知：甲图中AB段由于细菌刚进入小鼠体内，小鼠还没有产生相应的抗体，所以R
型细菌会增多，该实验中部分R型菌转化成了S型菌，然后大量增殖。从理论上讲，乙图中的放射性只会
出现在上清液中，但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性。因为乙图中的实验如果搅拌过程不充分，
则很多噬菌体会附着在细菌表面，经过离心后会进入沉淀物中，使得沉淀物中的放射性增强。
【详解】
由于是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内，所以甲图中最初的S型细菌是由R型细菌转化
来的，但之后产生的S型细菌有的是由转化形成的S型细菌增殖而来，A正确；小鼠产生抗体需要经过体
液免疫过程，要一定的时间，所以甲图中AB时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体，
导致R型细菌数目增多，B正确；乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，蛋白质不能进入细菌，所以新形
成的子代噬菌体完全没有放射性，C错误；由于DNA分子的半保留复制，所以用32P标记亲代噬菌体，裂
解后子代噬菌体中少部分具有放射性，D正确。2．（2020·江西赣州市·）细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因
的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜，
菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗
糙，不致病；抗青霉素的S型（记为PenrS型）。现用PenrS型菌和R型菌进行下列实验，对其结果的分
析最合理的是
A．甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复
B．乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C．丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型菌
D．丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以无菌落生长
【答案】D
【解析】
甲实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌，所以部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗不能恢复健康，A错
误；乙实验中R型菌能转化形成抗青霉素的S型细菌，因此可观察到两种菌落，但是由于R型菌不抗青霉
素，加青霉素后只有一种菌落（S型菌）继续生长，B错误；由于R型菌在含有青霉素的培养基中不能生
长，所以不能转化出PenrS型细菌，C错误；丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以没有PenrS型细
菌的生长，且丁组中加入了青霉素，R型菌也不能生长，故丁组中无菌落生长，D正确。
3．（2020·江苏南京市·高一期末）下列有关证明DNA是遗传物质的经典实验的说法正确的是
A．格里菲思的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术
B．分别用含有放射性同位素标记的35S和32P的培养基培养噬菌体来对其进行标记
C．噬菌体能利用宿主菌的DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
D．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
【答案】D
【解析】【分析】由题意可知：该题考查肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验的知识。选项描
述涉及艾弗里的体外转化实验过程、噬菌体侵染细菌的实验原理和过程以及对实验现象的分析。
【详解】艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术，A错误；分别用含有放射性同位素标记的35S和32P的培养基培养大肠杆菌，以获得分别含35S、32P的大肠杆菌，再用分别含35S、32P
的大肠杆菌培养噬菌体来对其进行标记，B错误；噬菌体能利用自身的DNA为模板，以宿主菌细胞中的脱
氧核苷酸为原料来合成子代噬菌体的核酸，C错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时
蛋白质外壳没有进入细菌细胞中，用35S标记的噬菌体侵染实验中，沉淀物存在少量放射性的原因可能是
搅拌不充分，有少量含35S 的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中所致，D正确。
4．（2020·黑龙江双鸭山市·双鸭山一中高三月考）下列利用同位素标记法不能达到相应研究目的的是
A．研究分泌蛋白的合成和分泌过程时，用3H标记氨基酸
B．研究光合作用暗反应过程中碳的转移途径时，用14C标记CO
2
C．研究噬菌体的遗传物质时，分别用35S和32P标记蛋白质和DNA
D．研究遗传信息的转录和翻译过程时，用3H标记胸腺嘧啶
【答案】D
【分析】
放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用：
（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传
物质；
（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；
（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；
（4）卡尔文用14C标记CO，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO→C →有机物；
2 2 3
（5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】
A、用3H标记氨基酸，放射性会依次出现在核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜，因此可以
探明分泌蛋白的合成与分泌过程，正确；
B、卡尔文用14C标记CO，研究出碳原子在光合作用暗反应中的转移途径，即CO→C →有机物，正确；
2 2 3
C、用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物
质，正确；
D、DNA中的特有碱基是胸腺嘧啶，RNA中的特有碱基是尿嘧啶，用3H标记胸腺嘧啶，可以探究DNA的
复制方法，不能研究遗传信息的转录和翻译过程，错误；
故选D。
5．（2020·邵东市第一中学高二月考）下列关于病毒和细菌的说法正确的是
A．T 噬菌体的遗传物质主要是DNA
2B．硝化细菌中不存在既有蛋白质又有核酸的结构
C．大肠杆菌拟核环状DNA上含有控制所有性状的基因
D．肺炎双球菌中由G、C、T、U组成的核苷酸有6种
【答案】D
【分析】
细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。细胞生物均含核糖体，核糖体是由RNA
和蛋白质构成的。
【详解】
T 噬菌体只含DNA，遗传物质是DNA，A错误；硝化细菌为原核生物，含有核糖体，核糖体是由RNA和
2
蛋白质构成的，B错误；大肠杆菌的遗传物质主要分布在拟核，另外在细胞质的质粒中也有，故大肠杆菌
拟核环状DNA上含有控制大多数性状的基因，C错误；肺炎双球菌为原核生物，既含有DNA又含有
RNA，DNA的碱基组成为A、T、G、C，RNA的碱基组成为A、U、G、C，DNA中含有的五碳糖是脱氧
核糖，RNA中含有的五碳糖是核糖，故由G、C可分别组成两种核苷酸，而T、U则均只能组成一种核苷
酸，所以由G、C、T、U组成的核苷酸有6种，D正确。
故选D。
考向二 DNA是主要的遗传物质
6．（2019·江西南昌市·南昌十中高一月考）一切生物的遗传物质是( )
A．DNA B．核酸 C．RNA D．蛋白质
【答案】B
【分析】
细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【详解】
大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA。DNA和RNA均属于核酸。综上所述，
ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
7．（2019·四川成都市·成都七中高三一模）有关细胞中遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A．真核生物的遗传物质都是 DNA，部分原核生物的遗传物质是 RNA
B．转录和翻译过程都存在碱基 T 与碱基 A 的配对
C．遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中没有损失
D．在基因控制蛋白质合成的过程中，不会发生 DNA 酶的催化【答案】D
【解析】
【分析】
1、细胞结构生物包括真核生物和原核生物，遗传物质为DNA。非细胞生物（病毒）的遗传物质为DNA或
RNA。
2、DNA复制过程中，碱基T与碱基A配对，碱基A与碱基T的配对。遗传信息的转录过程中，碱基T与
碱基A配对，碱基A与碱基U的配对。遗传信息的转录过程中，碱基U与碱基A配对，碱基A与碱基U
的配对。
【详解】
真核生物、原核生物和大部分病毒的遗传物质都是 DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA，A错误；转录
过程存在碱基 T 与碱基 A 的配对，翻译过程存在碱基U 与碱基 A 的配对，B错误；由于有些碱基序列
并不编码氨基酸，例如终止密码。因此，遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中有损失，C错
误；DNA酶能够催化DNA水解。在基因控制蛋白质合成的过程中，需要DNA聚合酶的催化作用，不会
发生 DNA 酶的催化，D正确。故选D。
8．（2019·毕节市实验高级中学高一期中）下列有关生物遗传物质的叙述，不正确的是
A．病毒的遗传物质是DNA或RNA
B．只含有RNA的生物，遗传物质是RNA
C．既有DNA又有RNA的生物，其遗传物质是DNA或RNA
D．细胞生物的遗传物质都是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】
真核细胞和原核细胞均含有DNA和RNA两种核酸，其中DNA为遗传物质，RNA一般作为遗传信息表达
的媒介或工具。病毒只含有一种核酸。
【详解】
A、病毒只含有1种核酸，含有DNA的病毒其遗传物质是DNA，含有RNA的病毒其遗传物质是RNA，A
项正确；
B、只含有RNA 一种核酸的生物，其遗传物质一定是RNA，B项正确；
C、既有DNA又有RNA的生物，其遗传物质是DNA，C项错误；
D、所有细胞生物都含有DNA和RNA，其遗传物质是DNA，D项正确。
故选C。9．（2020·湖南长沙市·长郡中学高二期中）DNA是主要的遗传物质是指
A．一种生物的遗传物质主要是DNA
B．大多数生物的遗传物质是DNA
C．DNA大部分在染色体上
D．染色体在遗传上起主要作用
【答案】B
【分析】
具有细胞结构的生物同时含有DNA和RNA，但均以DNA为遗传物质。部分病毒以RNA为遗传物质。
【详解】
真核细胞和原核细胞内既含有DNA也含有RNA，但遗传物质是DNA。DNA病毒也以DNA作为遗传物质，
只有少数含RNA的病毒以RNA为遗传物质，由于绝大多数的生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要
的遗传物质。选B。
考向三 DNA的结构
10．（2020·七台河市第一中学高一期末）在探究核酸是遗传物质的科学历程中，有如下重要实验：噬菌体
侵染细菌试验、肺炎双球菌转化实验、烟草花叶病毒感染和重建试验。下列叙述正确的是
A．用35S标记的T 噬菌体感染不具放射性的细菌，少量子代噬菌体会含有35S
2
B．加热杀死的S型菌和活的R型菌混合注入小鼠体内，不会引起小鼠败血症
C．S型菌的DNA经DNA酶处理后，不能使活的R型菌转化成S型菌
D．用烟草花叶病毒的RNA感染烟草，烟草中不会有子代病毒
【答案】C
【解析】
用35S标记的是T 噬菌体的蛋白质外壳，T 噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳留在细菌细胞外，因此用35S
2 2
标记的T 噬菌体感染不具放射性的细菌，子代噬菌体不会含有35S， A错误；加热杀死的S型菌和活的R
2
型菌混合注入小鼠体内，会有部分活的R型菌转化为S型菌，活的S型菌有毒，会引起小鼠败血症，B错
误；S型菌的DNA经DNA酶处理后，S型菌的DNA被DNA酶催化水解，不能使活的R型菌转化成S型
菌，C正确；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，用烟草花叶病毒的RNA感染烟草，烟草中会有子代病毒，
D错误。
11．（2020·赤峰二中高二月考）分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该
分子中一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的( )A．20％ B．30％ C．40％ D．70％
【答案】C
【分析】
在双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（腺嘌呤与胸腺嘧啶配对、鸟嘌呤与胞嘧啶
配对），且互补配对的碱基两两相等，即A=T，C=G，则A+G=C+T，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
【详解】
在一个DNA分子中，有30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，即A=30%。根据碱基互补配对原则，T=A=30%，
则C=G=50%-30%=20%。该DNA分子中鸟嘌呤所占的比例为20%，则该分子中一条链上鸟嘌呤占此链碱
基总数的比例为：0～40%，所以该分子中一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的40%，综上分
析，C正确，ABD错误。
故选C。
12．（2020·黑龙江双鸭山市·双鸭山一中高二开学考试）用15N标记了两条链含有100个碱基对的DNA分
子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次。下列有关说法中不正确的是
A．该DNA分子含有的氢键数目是260个
B．该DNA分子复制3次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸160个
C．子代DNA分子中含15N的单链与含14N的单链之比为1∶7
D．子代DNA分子中含15N的DNA分子与含14N的DNA分子之比为1∶4
【答案】B
【分析】
据题文和选项的描述可知：该题考查学生对DNA分子结构的主要特点及其复制的相关知识的识记和理解
能力，以及计算能力。理解碱基互补配对原则和半保留复制的内涵是解答此题的关键。
【详解】
已知用15N标记的双链DNA分子共有A＋T＋G＋C＝200个碱基，其中C＝60个碱基。依据碱基互补配对
原则可推知，在该DNA分子中，C＝G＝60个，A＝T＝40个。在每个DNA分子中，碱基对A与T之间有
2个氢键，C与G之间有3个氢键，因此该DNA分子含有的氢键数目是3×60＋2×40＝260个，A正确；若
该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次，则共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数＝(23－1)×40＝280个，
B错误；该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次，共产生23＝8个DNA分子，依据DNA分子的半
保留复制原则，在这8个DNA分子中，有2个DNA分子的一条链含15N、另一条链含14N，有6个DNA分
子的两条链均含14N，因此子代DNA分子中含15N的单链与含14N的单链之比为2∶14＝1∶7，含15N的
DNA分子与含14N的DNA分子之比为2∶8＝1∶4，C、D正确。13．（2016·上海静安区·高三二模）如图为某个基因的部分片段，关于该结构的叙述，正确的是
A．①所圈定的部位是腺嘌呤 B．DNA连接酶作用于②处
C．限制酶作用于③处 D．解旋酶作用于④处
【答案】B
【解析】
①所圈定的部位是腺嘌呤脱氧核苷酸，A项错误；限制酶和DNA连接酶作用于两个脱氧核苷酸之间的化
学键②处，B项正确，C项错误；解旋酶作用于碱基对之间的氢键③处，D项错误。
14．（2020·安徽六安市·六安一中高一月考）核酸可通过脱水形成多聚核苷酸，与多肽一样，脱水后一个
核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连，形成了一个重复出现的糖一磷酸主链（如图），下列叙述正确
的是（ ）
A．核苷酸的组成元素只有C、H、O、N
B．图中所示为核糖核苷酸长链
C．糖一磷酸主链中一个磷酸基团大多和两个五碳糖相连
D．图中有4种核糖核苷酸
【答案】C
【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外
侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对
遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。
【详解】
A、该图所示化合物的组成元素含有C、H、O、N、P，A错误；
B、由图中碱基T可知，该链为脱氧核苷酸长链，B错误；
C、图中的一个磷酸基团一般与两个五碳糖相连，末端游离的磷酸基团与一个五碳糖相连，C正确；
D、图中有4种脱氧核苷酸，D错误。
故选C。
15．（2018·全国专题练习）现已知基因M含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具有类似如图的平面结构，下
列说法正确的是 （ ）
A．基因M共有4个游离的磷酸基，1.5N－n个氢键
B．如图a可以代表基因M ，基因M的等位基因m可以用b表示；a链含有A的比例最多为2n/N
C．基因M的双螺旋结构中，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成基本骨架
D．基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等
【答案】D
【分析】
①DNA分子结构的主要特点是：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA
的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的
配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。②碱基对A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键。③基因
是有遗传效应的DNA片段。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构
的改变。
【详解】
A、基因M的每一条链有1个游离的磷酸基，因此基因M含有2个游离的磷酸基，由题意可知：基因M共
含有A＋T＋G＋C＝N个碱基，其中A（腺嘌呤）＝T＝n个，则C＝G＝（N-2n）/2个，由于A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键，因此该基因中含有氢键数目为2n＋3×（N-2n）/2＝1.5N－n个，A错误；
B、基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，图中a和b共同组成基因M，因此基因M的等位基因m不能用b
表示，当基因M中含有的A都在a链上时，a链含有A的比例最多，此种情况下A占a链的比例为n÷(N/2)
＝2n/ N， B错误，
C、基因M的双螺旋结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，C错误；
D、等位基因是通过基因突变产生的，而基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，因此基因M和
它的等位基因m含有的碱基数可以不相等，D正确。
故选D。
考向六 DNA的复制
16．（2020·江苏扬州市·扬州中学高三月考）羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶而与腺嘌呤配对，假如一
个精原细胞在进行DNA复制时，一个DNA分子的两个胞嘧啶碱基发生羟化，不可能出现的现象是
A．减数分裂产生的四个精子中，两个精子的DNA序列改变，两个没有改变
B．产生的初级精母细胞中可能有四条姐妹染色单体含有羟化胞嘧啶
C．DNA序列发生改变的精子与正常卵细胞结合并发育成具有突变性状的个体
D．DNA序列发生改变的精子与正常卵细胞结合发育成的个体没有该性状的改变
【答案】B
【分析】
1、DNA的复制方式为半保留复制。
2、基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出
现该基因；②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因，隐性基因传给子代，子代为杂合子，则隐
性性状不会表现出来；③不同密码子可以表达相同的氨基酸；④性状是基因和环境共同作用的结果，有时
基因改变，但性状不一定表现。
【详解】
一个精原细胞在进行DNA复制时，若一个DNA分子的每条链上的一个胞嘧啶碱基发生羟化，依据半保留
复制和减数分裂过程，初级精母细胞的一对同源染色体上的四个DNA分子中，会有两个DNA序列改变，
所以减数分裂产生的4个精子中，两个精子的DNA序列改变，两个没有改变，A正确；B错误；由于基因
突变不一定引起生物性状的改变，所以DNA序列发生改变的精子和卵细胞结合可能发育成具有突变性状
的个体（即出现新的性状），也可能发育成没有突变性的个体，CD正确；故选B。
17．（2020·重庆市第七中学校高二期中）下列相关实验表述正确的是A．在低温诱导染色体加倍实验中，两次使用95%的酒精的实验目的相同
B．证明DNA的半保留复制实验用到了同位素标记法和假说一演绎的研究方法
C．酒精在“低温诱导染色体数目加倍实验”和“观察DNA、RNA在细胞中的分布实验”中的作用相同
D．杂合子高茎豌豆在自然状态下随机交配,子代基因频率和基因型频率均不会改变
【答案】B
【分析】
由选项的描述可知：该题考查学生对“低温诱导染色体数目加倍”和“观察DNA、RNA在细胞中的分
布”的实验、对DNA分子复制的推测和DNA半保留复制的实验证据、基因频率和基因型频率的计算等相
关知识的识记和理解能力。
【详解】
在“低温诱导染色体数目加倍的实验”中，第一次使用95%的酒精的目的是冲洗掉根尖上残留的卡诺氏液，
第二次使用95%的酒精的目的是与盐酸按1：1的比例混合对细胞进行解离，而在“观察DNA、RNA在细
胞中的分布实验”中，酒精作为酒精灯的燃烧剂，用于烘干载玻片，以固定并迅速杀死细胞，防止细胞死
亡时某些水解酶（或溶酶体）对核酸的破坏，A、C错误；证明DNA的半保留复制实验，是在沃森和克里
克假说（DNA的半保留复制）的基础上，通过演绎推理，以大肠杆菌为实验材料，采用同位素示踪技术和
离心处理，根据试管中DNA的分布位置确定复制方式，最终通过实验得以验证，充分体现了假说—演绎
法，B正确；豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，杂合子高茎豌豆在自然状态下随机交配，也就是进行自
交，假设高茎豌豆的基因型为Dd，依据“1个等位基因的频率＝它的纯合子的频率＋1/2杂合子的频率”
可知，D的基因频率＝d的基因频率＝1/2，自交子一代的基因型频率为1/4DD、1/2Dd、1/4dd，子一代的
D的基因频率＝d的基因频率＝1/2，可见，子代基因频率不变，但基因型频率会改变， D错误。
18．（2020·江西南昌市·南昌二中高二期中）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子片段，该DNA分子
碱基间的氢键共有260个，在含l4N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1 500个，
下列叙述正确的是 （）
A．该DNA片段中共有腺嘌呤60个，复制多次后含有14N的DNA分子占7/8
B．若一条链中（A+G）／（T+C）<1，则其互补链中该比值也小于1
C．若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4，则其互补链中该比例为4:3:2:1
D．该DNA分子经复制后产生了16个DNA分子
【答案】D
【分析】
分析题干：假设A=T=X，则C=G=100-X，由于A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此2X+3（100-X）=260，解得X=40．该DNA分子中含有嘌呤数是碱基总数的一半，即100个，假设该DNA
分子复制n次，则（2n-1）×100=1500，解得n=4。
【详解】
由以上分析可知，该DNA片段中共有腺嘌呤40个，共复制4次，根据半保留复制特点，子代含有14N的
DNA分子占100%，A错误；若一条链中（A+G）/（T+C）<1，根据碱基互补配对原则，其互补链中该比
例为其倒数，应该大于1，B错误；若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4，根据碱基互补配对原则，其互补链中该
比例为2:1:4:3，C错误；根据前面的分析计算可知，该DNA共复制4次，因此经复制后产生了24=16个
DNA分子，D正确。
19．（2019·内蒙古包头市·北重三中高二月考）2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的三位
科学家，细胞通过DNA损伤修复可使DNA在复制过程中受到损伤的结构大部分得以恢复。p53基因能编
码一个由393个氨基酸组成的蛋白质，该蛋白质可与DNA发生特异性结合以阻止损伤的DNA 复制，促使
DNA自我修复（过程如图所示）如修复失败则引起细胞出现“自杀”现象。下列有关叙述错误的是
A．DNA修复降低了突变率，减少了进化的原材料，对生物的生存和进化不利
B．p53蛋白介导的DNA修复的过程可能需要DNA聚合酶参与
C．DNA修复失败引起的细胞“自杀”现象属于细胞凋亡，对个体的生命活动有益
D．p53蛋白合成过程中，参与翻译过程的tRNA最多有61种
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查基因突变、DNA的复制、细胞凋亡和基因的表达的相关知识，基因突变对生物是有利还是有
害，取决于是否适应环境。
【详解】
DNA修复保证了遗传的稳定性，对生物的生存和进化都是有利的，A选项错误。在DNA修复的过程中，
需要合成部分的DNA片段，需要DNA聚合酶的参与，B选项正确。细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，C选项正确。翻译过程是以mRNA
为模板进行的，mRNA上能编码氨基酸的密码子是61种，所以参与翻译过程的tRNA最多有61种，D选
项正确，故选A。
20．（2020·全国高三专题练习）如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有碱基5000对，A+T占碱
基总数的34%，若该DNA分子在14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是
A．复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶
B．分子复制两次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9900个
C．④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸
D．子代中含15N的DNA分子占1/2
【答案】B
【分析】
阅读题干和题图可知，该题涉及的知识点是DNA分子的化学组成成分，DNA分子的结构特点，DNA分子
的半保留复制方式和条件，明确知识点后，对相关知识点进行梳理，然后结合题图信息，分析选项进行解
答。
【详解】
复制时作用于③处的酶为解旋酶而不是DNA聚合酶，A错误；由题意知，DNA分子中A+T占碱基总数的
34%，则C+G占66%，DNA分子中G=C=5000×2×66%÷2=3300个，该DNA分子复制2次增加3个DNA
分子，需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸是3300×3=9900个，B正确；DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，
所以④处指的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，C错误；由题图可知，该DNA分子中的两条链一条含有15N，一
条含有14N，若该DNA分子在14N的培养基中连续复制2次形成的4个DNA分子中，只有一个含有15N，
即占1/4，D错误。
考向七 DNA的复制、转录和翻译
21．（2020·辽宁朝阳市·一尺和育英高级中学）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是（ ）
A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有
C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶
D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶
【答案】 B
【解析】
【分析】据题干“DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在”可知，该题是考查染色体
（质）的成分以及DNA的复制和转录过程等，都存在DNA-蛋白质复合物，据此回答各个选项。
【详解】真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组
成，都存在DNA-蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA-蛋白质复合物，
原核细胞的拟核中也可能存在DNA-蛋白质复合物，如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA
与酶（成分为蛋白质）的结合，也能形成DNA-蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解
旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行RNA的合成,属于转录
过程，转录需要RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。
22．（2020·辽源市第五中学校高一期中）下列关于蛋白质合成的叙述错误的是（ ）
A．蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束
B．携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点
C．携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
D．最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸
【答案】C
【分析】
翻译指游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。场所为
核糖体。
【详解】
蛋白质合成中，翻译的模板是mRNA，从起始密码子开始到终止密码子结束，A正确；核糖体同时占据两
个密码子位点，携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点，通过反密码子与密码子进行
互补配对，B正确、C错误；最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸，继续运输
其他氨基酸，D正确。故选C。
23．（2021·吉林长春市·高三期末）下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子
B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板
C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA
【答案】B
【详解】
一种氨基酸对应有一种至多种密码子决定，A错。HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA，B
正确。真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错。一个基因的两条DNA链可
转录出两条互补的RNA，但转录是以基因一条链为模板的，D错。
24．（2020·江西宜春市·宜春九中高二期中）关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（ ）
A．一种tRNA可以携带多种氨基酸
B．DNA聚合酶是在细胞核中合成的
C．反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基
D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
【答案】D
【解析】
一种tRNA只对应一个反密码子，一个密码子，只能携带一种氨基酸，A错误。DNA聚合酶的化学本质
是蛋白质，在核糖体上合成，B错误。反密码子位于tRNA上，C错误。线粒体为半自主性细胞器，其中
的部分蛋白质由自身的DNA控制合成，D正确。
25．（2020·云南省玉溪第一中学高二月考）关于生物体内遗传信息传递的叙述，正确的是
A．翻译时，每种密码子都有与之对应的反密码子
B．没有外界因素干扰时，DNA分子的复制也可能出错
C．转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的起始密码结合
D．翻译时，一个核糖体上结合多条mRNA分子，有利于加快翻译的速度
【答案】B
【解析】
翻译时，终止密码子不能编码氨基酸，因此终止密码子没有与之对应的反密码子，A错误；没有外界因素
干扰时，DNA分子的复制也可能出错，B正确；启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部
位，驱动基因转录出mRNA，可见，转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的启动子结合，C错误；翻译
时，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，有利于加快翻译的速度，D
错误。考向八 中心法则及基因与性状的关系
26．（2020·石嘴山市第三中学高二期中）如图为某基因的表达过程示意图，相关叙述正确的是
A．①是DNA，其双链均可作为②的转录模板
B．一个mRNA分子相继结合多个核糖体，形成多条不同肽链
C．③是核糖体，翻译过程③由3′向5′方向移动
D．④是tRNA，能识别mRNA上的密码子
【答案】D
【分析】
基因的表达过程包括两个过程：一、DNA转录形成mRNA；二、mRNA通过翻译形成蛋白质。
【详解】
A、根据图示可知①为DNA，在转录过程中，只是以其中的一条单链为模板，A错误。
B、一个mRNA分子相继结合多个核糖体，由于是同一条信使RNA翻译的，故形成多条肽链都是相同的，
B错误。
C、③是核糖体，由④转运RNA（tRNA）的移动方向可知，它从核糖体往5′方向，则翻译过程③由5′向3′
方向移动，C错误。
D、②是mRNA，其上含有密码子，④是tRNA，能识别mRNA上的密码子，D正确。
故选D。
27．（2020·重庆南岸区·高二期末）下图为中心法则图解，a-e表示相关生理过程。以下叙述正确的是
A．b、d过程只能在细胞分裂时进行
B．图中能发生碱基互补配对的只有a、b、c
C．结构完整的活细胞都可以发生a、b、d
D．图中所有过程都可在细胞内发生【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意和图示分析可知：图示为生物的中心法则图解，其中a为DNA分子复制过程，b为转录过程，e
为逆转录过程，c为RNA分子复制过程，d为翻译过程。逆转录和RNA的复制过程只发生在被某些病毒侵
染的细胞中。
【详解】
基因的表达包括转录和翻译过程，图中b为转录过程，d为翻译过程，高度分化不分裂的细胞也能进行基
因的表达，如胰岛B细胞可合成胰岛素，A错误；中心法则表示的是遗传信息的流动，图中所有过程都能
发生碱基互补配对，B错误；a表示DNA复制，只有能分裂的细胞才能进行DNA的复制，C错误；a、
b、d过程可以发生在生物体的细胞中，而逆转录和RNA的复制过程也可发生在被某些病毒侵染的细胞中，
故图中所有过程都可在细胞内发生，D正确。
故选D。
28．（2018·全国高一专题练习）下图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的
过程，下列相关叙述错误的是( )
A．a、b、c、d、e过程都遵循碱基互补配对原则
B．以RNA作为遗传物质的病毒只能进行c、d过程
C．噬菌体在大肠杆菌细胞内可以发生a、b、d过程
D．若进行a过程时某基因发生基因突变，则生物的性状不一定改变
【答案】B
【解析】DNA分子复制（a）、转录（b）、翻译（d）、逆转录（e）和RNA复制（c）都遵循碱基互补配
对原则，A项正确；有些以RNA作为遗传物质的逆转录病毒，例如HIV，在寄主细胞内能进行逆转录
（e）、转录（b）、翻译（d）和DNA分子复制（a），B项错误；噬菌体在大肠杆菌细胞内进行增殖的过
程中将发生DNA分子复制（a）、转录（b）、翻译（d），C项正确；由于密码子具有简并性的特点，或
者基因突变产生的是隐性基因等，都可能会使生物的性状不发生改变，故D项正确。
29．（2018·辽宁营口市·高一期末）如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是A．若X是RNA，Y是DNA，试管内必须加入逆转录酶和RNA聚合酶
B．若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内必须加入氨基酸和其他RNA
C．若X和Y都是DNA，则试管内必须加入核糖核苷酸和DNA聚合酶
D．若X是DNA，Y是RNA，则试管内必须加入解旋酶和逆转录酶
【答案】B
【解析】若X是RNA，Y是DNA，则试管内模拟的是逆转录过程，必须加入逆转录酶，A错误；若X是
mRNA，Y是蛋白质，则试管内模拟的是翻译过程。翻译需要以氨基酸为原料，mRNA为模板，tRNA为
运输工具，因此试管内必须加入氨基酸和其他RNA，B正确；若X与Y都是DNA，则试管内模拟的是
DNA的复制过程，必须加入脱氧核苷酸和DNA聚合酶，C错误；若X是DNA，Y是RNA，则试管内模
拟的是转录过程，则试管内必须加入RNA聚合酶和核糖核苷酸，D错误。
30．（2019·山西大附中高一月考）下图中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。
图中a〜d表示相关过程。下列叙述正确的是
A．真核细胞中，过程a、b、c发生的场所和所需酶的种类完全相同
B．与过程a相比，b、d中特有的碱基配对方式分别是 “U—A”和“A—U”
C．根据中心法则，不同生物的相同基因表达出相同的蛋白质，从而决定相同的性状
D．逆转录病毒HIV侵染T细胞后的遗传信息传递与表达的途径为d→a→b→c
【答案】D
【分析】
据图分析可知，a表示DNA复制，b表示转录，c表示翻译，d表示逆转录，e表示RNA复制。
【详解】
A、真核细胞中，a表示DNA复制，其场所在细胞核、线粒体、叶绿体，该过程主要需要解旋酶、DNA聚
合酶；b表示DNA转录，其主要场所在细胞核，需要RNA聚合酶；c表示翻译，其场所是核糖体，A错误；
B、与a过程DNA→DNA相比，b过程是DNA→mRNA（特有“A-U”的碱基配对方式），c过程是mRNA→tRNA（特有“U-A”的碱基配对方式），B错误；
C、性状是由基因和环境条件共同决定的，且基因与性状之间并不是一一对应的关系，C错误；
D、逆转录病毒HIV侵染T细胞后，先逆转录形成DNA，再复制形成DNA，并转录、翻译合成蛋白质，
因此其遗传信息传递与表达的途径为d→a→b→c，D正确。
故选D。
B 组 专题综合练
1．（2020·河北唐山市·唐山一中高一月考）如图表示“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的过程，图中亲代噬菌
体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌，分别来自于锥形瓶和试管．下列有关叙述错误的是
（ ）
A．图中锥形瓶内的培养液要加入含32P的无机盐来培养大肠杆菌
B．图中A少量噬菌体未侵入细菌会导致沉淀物中的放射性强度偏低
C．若亲代噬菌体的DNA中含有腺嘌呤50个，3次复制需要胸腺嘧啶350个
D．C中子代噬菌体蛋白质外壳的合成，需要噬菌体的DNA和细菌的氨基酸参与
【答案】A
【解析】
【分析】
用同位素标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，短时间保温，并搅拌、离心后，根据上清液和沉淀物中的
放射性可判断进入大肠杆菌的噬菌体成分。
【详解】
图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，由于噬菌体已被标记，所以其内不需要加入32P标记的无
机盐，A错误；图中A少量噬菌体未侵入细菌，搅拌离心后出现在上清液中，所以会导致上清液中的放射
性强度偏高，而沉淀物中的放射性强度偏低，B正确；若亲代噬菌体的DNA中含有腺嘌呤50个， 则胸腺
嘧啶也是50个，所以3次复制需要胸腺嘧啶数目为50×（23-1）=350个，C正确；子代噬菌体蛋白质外壳
的合成，需要噬菌体的DNA作为模板，细菌的氨基酸作为原料，D正确。
2．（2019·新疆乌鲁木齐市·高三一模）下列有关“噬菌体侵染细菌”实验的叙述，正确的是（ ）
A．用32P和15S同时标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌以确定噬菌体的遗传物质B．用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，部分子代噬菌体的DNA不含32P
C．搅拌和离心的目的是一样的，均可使上清液中析出重量较轻的T 噬菌体颗粒
2
D．该实验也可以选择14C和15N这两种同位素分别对DNA和蛋白质进行标记
【答案】B
【解析】
【分析】
噬菌体侵染细菌过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌
的化学成分）→组装→释放T 噬菌体。
2
【详解】
A、用32P和35S分别标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌以确定噬菌体的遗传物质，A错误；
B、由于DNA复制具有半保留复制的特点，所以在子代噬菌体中能找到2个32P标记的DNA，绝大部分不
含32P，B正确；
C、搅拌和离心的目的不是一样的，搅拌的目的是让吸附在细菌表面的蛋白质外壳与细菌分开，离心可使
上清液中析出重量较轻的T 噬菌体颗粒，C错误；
2
D、用14C和15N对T 噬菌体的DNA和蛋白质进行标记时，无法分清是蛋白质起作用还是DNA在起作用，
2
D错误。
故选B。
3．（2020·山东济南市·济南外国语学校高一月考）下列关于DNA分子复制的正确顺序是
①互补碱基对间氢键断裂，解旋
②以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
③子链与母链盘旋成双螺旋结构
A．①②③ B．①③② C．②①③ D．②③①
【答案】A
【分析】
DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件：模板（DNA的双链）、
能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：
边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【详解】
复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，①在解旋酶的作用下，互补碱基对间的氢键断裂，两条
螺旋的双链解开；然后②以解开的每一条母链为模板，在DNA聚合酶的作用下，利用细胞中游离的4种
脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，互补碱基对之间形成氢键，各自合成与母链互补的一段子链；③每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。
故选：A。
4．（2020·重庆市凤鸣山中学）在搭建DNA分子模型的实验中，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14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片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．所搭建的DNA分子片段最长为7碱基对
C．能搭建出410种不同的DNA分子模型 D．能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段
【答案】D
【详解】
每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖及一分子含氮碱基组成。根据碱基互补配对规律，“4个
C，6个G，3个A，7个T”能配对4个G-C和3个A-T，共7个碱基对。但是本题中脱氧核糖和磷酸的连
接物数较少，大大制约了搭建的模型中脱氧核苷酸数。结合DNA结构图可知，14个脱氧核糖和磷酸的连
接物能搭建的模型中每条链最多4个脱氧核苷酸，因此最多能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段，共含
8个脱氧核苷酸，理论上能搭建出不同的DNA分子模型远少于410种。
综上所述，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．（2020·安徽淮北市·淮北一中高二期中）如图为基因的作用与性状的表现流程示意图，下列选项正确的
是（ ）
A．①是转录过程，它以DNA的一条链为模板、四种脱氧核苷酸为原料合成mRNA
B．②过程需要mRNA、氨基酸、核糖体、RNA聚合酶、ATP等
C．白化病是基因通过控制酶的合成而间接控制性状的实例
D．②过程中共有64个密码子对应着20种氨基酸
【答案】C
【分析】
本题结合基因的作用与性状表现的流程示意图，考查遗传信息的转录和翻译、基因与性状的关系，要求考
生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件和产物等基础知识；识记基因控制性状的两种方式，能结
合所学的知识准确判断各选项．
【详解】①为转录过程，该过程以DNA的一条链为模扳、四种核糖核苷酸为原料合成RNA，A错误。
②过程是翻译不需要RNA聚合酶，B错误.
白化病是基因通过控制酪氨酸酶的合成，进而催化黑色素的合成而间接控制性状的实例，C正确.
终止密码不决定氨基酸，所以②过程中共有61种密码子对应着20种氨基酸，D错误.
6．（2019·全国高三专题练习）基因I和基因Ⅱ在某动物染色体DNA上的相对位置如图所示，下列说法错
误的是（ ）
A．基因Ⅰ和基因Ⅱ可以是一对等位基因
B．基因I的表达产物可能影响基因Ⅱ的表达
C．基因Ⅰ和基因Ⅱ转录的模板链可能不在同一条DNA链上
D．基因Ⅰ和基因Ⅱ在结构上的主要区别是碱基的排列顺序不同
【答案】A
【解析】
等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因，而基因Ⅰ和基因Ⅱ位于同一条染
色体上，所以不是一对等位基因，A错误；基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的
相互作用，基因Ⅰ的表达产物可能影响基因Ⅱ的表达，B正确；位于同一条染色体上的基因Ⅰ和基因Ⅱ，
它们转录的模板链可能不在同一条DNA链上，C正确；基因是有遗传效应的DNA片段，基因Ⅰ和基因Ⅱ
在结构上的主要区别是碱基的排列顺序不同，D正确。
7．（2020·石河子第二中学高二月考）家蚕有结黄茧和结白茧两个品种，其茧色的遗传如图所示。下列有
关叙述错误的是
A．茧色遗传受两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律
B．AaBb 的个体为白茧，雌雄杂交，子代中白 茧:黄茧=13∶3
C．基因通过控制酶的合成来控制色素合成进 而控制蚕茧的颜色
D．基因型相同的白茧个体交配，子代仍为白茧，这样的基因型有 6 种
【答案】D
【分析】分析题图基因与性状的关系可知：黄茧的基因型为aaB_，白茧基因型为A_ _ _和aabb。
【详解】
A、茧色遗传受两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，A正确；
B、据分析可知AaBb 的个体为白茧，雌雄杂交，子代中白茧:黄茧=3/4+1/4╳1/4:1/4╳3/4=13∶3，B正确；
C、据题干可知基因通过控制酶的合成来控制色素合成进而控制蚕茧的颜色，C正确；
D、基因型相同的白茧个体交配，子代仍为白茧，这样的基因型有AABB、AAbb、AABb、Aabb、aabb，
共5种，D错误。
故选D。
二、综合题
8．（2020·全国高一课时练习）在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示
ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A-P ~P ~P 或dA-P ~P ~P）。回答下列问题；
α β γ α β γ
（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到
DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________（填“α”、“β”或γ”）位上。
（2）若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有
32P的磷酸基团应在dATP的______（填“α”、“β”或γ”）位上。
（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培
养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有
32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是______。
【答案】（1）γ （2） α （3）一个含有32P 标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的
两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记
【详解】
（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。ATP水解时，远离腺苷的
高能磷酸键断裂，产生ADP和Pi，释放的能量用于生物体的生命活动。据此并结合题意可知：若要用该酶
把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的γ位上。
（2）dA-P ～P ～P（d表示脱氧）脱去P 和P 这两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是
α β γ β γ
DNA的基本组成单位之一。因此，若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新
合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上。
（3）每个噬菌体只含有1个DNA分子。噬菌体侵染大肠杆菌时，噬菌体的DNA进入到大肠杆菌的细胞
中，而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外；在噬菌体的DNA的指导下，利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。已知某种噬菌体DNA分子的两条链都用32P进行标记，该噬菌体所感染的大肠杆菌
细胞中不含有32P。综上所述并依据DNA分子的半保留复制可知：一个含有32P标记的双链DNA分子经半
保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的n个噬菌体中只有
两个带有标记，即其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n。
三、实验题
9．（2019·四川省绵阳南山中学高三月考）将大肠杆菌的核糖体用15N标记，并使该细菌被噬菌体侵染，
然后把大肠杆菌移入含有32P和35S的培养基中培养，请回答：
（1）由实验得知，一旦噬菌体侵染细菌，细菌细胞内会迅速合成一种RNA，这种RNA含有32P，而且其
碱基能反映出噬菌体DNA的碱基比例，而不是大肠杆菌DNA的碱基比例，此实验表明：32P标记的RNA
来自于_______________________________。
（2）一部分32P标记的RNA和稍后会合成的带35S 的蛋白质均与15N标记的核糖体连在一起，这种连接关
系表明__________________________________________________________________。
（3）35S标记的蛋白质中的氨基酸来自_____________，可用于______________________。
（4）整个实验能够证明：_____________________________________________________。
【答案】（1）以噬菌体DNA为模板，在大肠杆菌细胞内合成 （2）噬菌体利用大肠杆菌的核糖体合
成噬菌体蛋白质 （3）大肠杆菌 合成噬菌体蛋白质外壳 （4）噬菌体的遗传物质是DNA
【解析】
【分析】
分析题目可知：题中的15N标记的大肠杆菌的核糖体，32P标记大肠杆菌内含P元素的各种游离氨基酸和核
苷酸；菌体外壳蛋白质的合成同样包括转录、翻译两个过程，其转录的模板是噬菌体DNA，所需的核糖核
苷酸则来自大肠杆菌（含32P标记）。
【详解】
（1）噬菌体外壳蛋白质的合成同样包括转录、翻译两个过程，其mRNA的碱基比与噬菌体DNA的碱基比
有关，而与大肠杆菌DNA的碱基比无关，说明转录的模板是噬菌体DNA；其mRNA含32P标记，说明所
需的核糖核苷酸则来自大肠杆菌（含32P标记）；
（2）合成蛋白质外壳时其翻译的场所在大肠杆菌的核糖体（含15N标记），所以一部分32P标记的RNA和
稍后会合成的带35S 的蛋白质与其连接在一起。
（3）翻译所需的氨基酸也来自大肠杆菌（含35S标记），形成蛋白质用于合成噬菌体外壳。
（4）综上，噬菌体的DNA能控制合成相应蛋白质，具有遗传效应，所以噬菌体的遗传物质是DNA。
10．（2020·安徽滁州市·高三其他模拟）已知某雌雄异株植物(2n=16，XY型)的花色受两对等位基因(A和a、B和b)控制，这两对基因与花色的关系如图所示，请回答下列问题：
(1)上图所示过程说明基因可通过控制酶的合成来控制_________，进而控制生物性状。从基因结构上分析，
基因B与b的根本区别是__________________。
(2)欲测定该种植物的基因组序列，需对_________条染色体的DNA进行测序。
(3)假如基因A(a)、B(b)位于常染色体上，现有纯合的白花、粉花和红花植株若干，欲通过一次杂交实验判
断控制酶B合成的基因是B还是b，则需选择_________进行杂交，然后观察后代的表现型，若后代
_________，则酶B是由基因b控制合成的。
(4)假如基因A、a位于常染色体上，酶B是由基因B控制合成的，现有甲(含基因B的纯合白花雌株)、乙
(纯合粉花雄株)、丙(纯合红花雄株)，请设计实验判断基因B/b的位置(不考虑XY的同源区段)：
①实验设计方案：_____________________________________________。
②若__________________，则支持基因B/b位于X染色体的非同源区段上。
【答案】（1）代谢过程 基因中脱氧核苷酸（对）的排列顺序不同 （2）9 （3）纯合的粉花植
株和纯合的红花植株 全为粉花植株 （4）选择植株甲和植株乙杂交产生F，再让F 随机交配产生
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F，统计F 的表现型及比例 F 的表现型及比例为红花：粉花：白花=9:3:4，且粉花植株全为雄株
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【解析】
【分析】
判断基因的位置常用假设法，假设基因A、a位于常染色体上、酶B是由基因B控制合成的，B基因位于
X染色体的非同源区段，则让植株甲(含基因B的纯合白花雌株)和乙（纯合粉花雄株）杂交产生F，再让
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F 随机传粉产生F 实验过程中，亲本植株甲的基因型为aaXBXB，纯合粉花雄株乙的基因型为AAXbY，F
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的基因型为AaXBXb、AaXBY，F 随机传粉产生F 的表现型及比例为红花（9A_XB_）：粉花（3A_XbY）：
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白花（3aaXB_、1aaXb-），但是粉花只有雄株。
【详解】
（1）由图可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。基因突变产生其等位基因，
等位基因B与b的根本区别是基因中脱氧核苷酸（对）的排列顺序不同。
（2）该生物的性别决定为XY型，体细胞中含有16条染色体，即常染色体14条，性染色体2条，故测定
该种植物的基因组序列，需对7条非同源染色体的常染色体和两条异型的X和Y染色体测序，即对9条染
色体的DNA进行测序。（3）现有纯合的白花、粉花和红花植株若干，要通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b，
可让纯合的粉花植株和纯合的红花植株杂交，观察后代的表现型。若酶B是由基因B控制合成的，则纯合
的粉花植株（AAbb）和纯合的红花植株（AABB）杂交后代全为红花植株（AABb）；若酶B是由基因b
控制合成的，则纯合的粉花植株（AABB）和纯合的红花植株（AAbb）杂交后代全为粉花植株
（AABb）。
（4）若已知基因A、a位于常染色体上、酶B是由基因B控制合成的，要检测基因B是否位于X染色体上，
可用植株甲(含基因B的纯合白花雌株)和乙（纯合粉花雄株）杂交产生F，再让F 随机传粉产生F，统计
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F 的表现型及比例。若基因B位于与A非同源染色体的常染色体上，则亲本中植株甲的基因型为aaBB，
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纯合粉花雄株乙的基因型为AAbb，F 的基因型为AaBb，F 随机传粉产生F 的表现型及比例为红花
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（9A_B_）：粉花（3A_bb）：白花（3aaB_、1aabb）=9：3：4，且白花植株既有雌株也有雄株。若B基
因在X染色体的非同源区段，则亲本植株甲的基因型为aaXBXB，纯合粉花雄株乙的基因型为AAXbY，F
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的基因型为AaXBXb、AaXBY，F 随机传粉产生F 的表现型及比例为红花（9A_XB_）：粉花（3A_XbY）：
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白花（3aaXB_、1aaXb-），但是粉花只有雄株。
