4基因的本质例1．许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（　　）药物名称作用机理羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成放线菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响一、选择题1．感染新型冠状病毒（RNA病毒）、S型肺炎链球菌都会引发肺炎。下列关于这两种病原体的叙述，正确的是（　　）A．共有的碱基有A、G、C、T四种B．都可以在体外培养基中培养C．都可以利用人体细胞中的核糖体合成蛋白质D．遗传物质含有的单糖不同2．下列关于“探索DNA是遗传物质”实验的相关叙述，正确的是（　　）A．R型活细菌内有一种遗传因子，可以将加热杀死的S型细菌复活B．艾弗里的实验得出了DNA是遗传物质的结论C．赫尔希和蔡斯实验中，T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质3．如图为DNA局部结构图，下列叙述正确的是（　　）\nA．2、3交替连接构成DNA基本骨架B．1、2、3构成一个脱氧核苷酸C．1的数目小于T的数目D．G与C之间的磷酸二酯键比A与T之间的多1个4．下列有关染色体、DNA、基因的说法，正确的是（　　）A．豌豆体细胞中的基因都是成对存在的，在产生配子时成对的基因都彼此分离B．同源染色体上含有等位基因A、a的两个DNA分子中（A＋G）/（T＋C）的值相同C．若DNA分子的一条链中G+C=28%，则DNA分子中A占22%D．在DNA分子中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基团和一个碱基5．下列利用同位素标记法进行的实验中，所具有的同位素不具有同位素放射性信号的是（　　）A．利用32P标记RNA，研究新冠病毒遗传物质B．利用35S标记蛋白质，研究噬菌体的遗传物质不是蛋白质C．利用14N、15N标记DNA，研究DNA的复制方式为半保留复制D．利用3H标记亮氨酸，研究分泌蛋白的合成与运输过程6．下图表示洋葱根尖分生区某细胞内正在发生的某种生理过程，图中甲、乙、丙均表示DNA分子，a、b、c、d均表示DNA的一条链，A、B表示相关酶。下列相关叙述正确的是（　　）A．图中酶A能使甲解旋，酶B在c链的形成及c链和d链的连接过程中发挥作用\nB．若该DNA分子含1000个碱基对，其中鸟嘌呤300个，第三次复制时需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸5600个C．若图示过程发生在细胞核内，乙、丙分开的时期为减数第二次分裂后期D．DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成双螺旋结构的骨架7．研究发现，线虫染色体上的DNA具有多起点双向复制的特点。复制时，先在DNA的复制原点（Ori）部位结合相关因子，形成复制复合体，然后再进行DNA复制，复制复合体可以大大提高DNA复制的效率。下列叙述错误的是（　　）A．真核生物DNA上Ori的数目多于该生物的染色体数目B．复制复合体中含有解旋酶，能打开模板DNA分子中的氢键C．复制复合体中含有DNA聚合酶，能够催化磷酸二酯键的形成D．每个细胞周期中Ori处可起始多次以保证子代DNA的快速合成8．（多选）生活中，7种音符可以组成各种美妙的音乐，26个字母可以组成许许多多的词汇和句子，形成传递和交流信息的语音。在生物体中，由4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，足以储存生物必需的全部遗传信息。下列关于遗传信息的叙述，错误的是（　　）A．100个碱基组成一个基因，可以组合成4100种基因B．基因的多样性决定了DNA分子的多样性C．β-珠蛋白基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种D．对RNA病毒来说，基因就是有遗传效应的RNA片段二、非选择题9．科学家们对遗传的物质基础进行了大量的研究，分析回答下列问题：（1）艾弗里等人通过实验证实了在肺炎链球菌转化过程中，起转化作用的是DNA，某研究小组为验证促使R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA，利用DNA酶，选择适当的材料用具，设计了如下实验方案进行验证：从S型细菌中提取DNA，制备符合要求的培养基，将其均分为三份，标为甲、乙、丙，分别做如下处理。培养基编号甲乙丙处理措施加入S型细菌的DNA不加任何提取物将R型细菌分别接种到三组培养基上，接种后放在相同且适宜的条件下培养一段\n时间，观察菌落的生长情况。（1）该实验中丙组的处理措施是_________________，上述实验的预期结果是_____________组未出现S型细菌，___________组出现S型细菌。（2）在赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中。用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，从T2噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性物质含量________（填“上升”“下降”或“不变”）。用被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，如果__________________，会导致沉淀物都出现较强的放射性。10．阅读下列材料。材料一：卡伽夫发现生物的DNA分子中，碱基A和T的含量相等，G和C的含量相等。威尔金斯和富兰克林利用X射线衍射技术获得了呈对称性的DNA衍射图谱。材料二：科学家将细菌中的全部N标记为15N，并将细菌转入到以14NH4CI为唯一氮源的培养基中培养。分别取亲代、完成一次分裂和完成两次分裂的细菌，并分离出细菌的DNA进行密度梯度离心。实验证明了DNA分子通过半保留方式进行复制。回答下列问题：（1）沃森和克里克在材料一的基础上提出了DNA分子双螺旋结构模型，该模型的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成；两条链的碱基位于双链内侧且互补配对，如胞嘧啶与_____（中文名称）配对；DNA分子的两条链是_____（填“反向”或“同向”）平行的。（2）某小组进行“制作DNA分子双螺旋结构模型”的活动，计划搭建一个有34个脱氧核苷酸的DNA片段，其中含7个腺嘌呤。下列是组内同学准备的四项材料，其中正确的两项是_____（a．7个鸟嘌呤代表物；b．10个胞嘧啶代表物；c．34个核糖代表物；d．34个磷酸代表物）。（3）材料二中，分离细菌的DNA时需对细菌进行破碎处理，破碎处理_____（填“能”或“不能”）采用将细菌直接置于蒸馏水中使其吸水涨破的方法。（4）对于生物体来说，DNA分子复制的意义是什么？______________。\n答案与解析例1．【答案】BCD【解析】根据表格中的信息可知，羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响DNA复制过程中原料的供应；放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以影响DNA复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA模板；阿糖胞苷通过抑制DNA聚合酶的活性而影响DNA复制过程。据分析可知，羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA的复制过程，而转录过程需要的原料是核糖核苷酸，不会受到羟基脲的影响，A错误；又据分析可知，放线菌素D可以通过抑制DNA的模板功能，抑制DNA复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA模板，B正确；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，DNA聚合酶活性受抑制后，会使肿瘤细胞DNA复制过程中的子链无法正常延伸，C正确；将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可以抑制肿瘤细胞的增殖，由于三种药物是精准导入肿瘤细胞的，因此，它们对正常细胞的不利影响会减弱，D正确；故选BCD。1．【答案】D【解析】A．新型冠状病毒是RNA病毒，只含有RNA一种核酸，S型肺炎链球菌属于原核生物，含有两种核酸，因此这两种病原体共有的碱基只有A、U、G、C四种，A错误；B．新型冠状病毒不能独立生活，必须寄生在活细胞内，即新冠病毒不能在体外培养基中培养，B错误；C．新型冠状病毒必须在人体细胞内生活，利用人体细胞中的核糖体合成蛋白质，而S型肺炎链球菌利用自身细胞的核糖体合成蛋白质，C错误；D．新型冠状病毒的遗传物质为RNA，含有的单糖为核糖，S型肺炎链球菌的遗传物质为DNA，含有的单糖为脱氧核糖，D正确。故选D。2．【答案】B\n【解析】A．根据格里菲思肺炎链球菌体内转化实验可知，S型菌内有一种“转化因子”，可以将R型细菌转化为S型细菌，A错误；B．艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质，B正确；C．噬菌体属于病毒，没有细胞结构，不能独立在培养基上生存，因此赫尔希和蔡斯实验中，T2噬菌体的DNA标记是通过侵染被32P标记的大肠杆菌实现的，C错误；D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D错误。故选B。3．【答案】A【解析】分析题图可知，1是胸腺嘧啶，2是脱氧核糖，3、4是磷酸。因此，A．2是脱氧核糖，3是磷酸，脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA基本骨架，A正确；B．1是胸腺嘧啶，2是脱氧核糖，3、4是磷酸，1、2、4可以构成一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，但是1、2、3不能构成一个脱氧核苷酸，B错误；C．根据碱基互补原则，A与T配对，故1胸腺嘧啶的数量等于腺嘌呤的数目，C错误；D．G与C之间、A与T之间的键是氢键，D错误。故选A。4．【答案】B【解析】A．豌豆体细胞中的基因主要在细胞核中，但线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA（基因），细胞核中的基因成对存在，但细胞质中的基因不是成对存在，因此豌豆体细胞中的基因不都是成对存在的，A错误；B．由于双链DNA分子中A=T，G=C，因此同源染色体上含有等位基因A、a的两个DNA分子中（A＋G）/（T＋C）的比值都是1，B正确；C．双链DNA分子中，若一条脱氧核苷酸链中G+C=28%，则DNA分子中C+G也占28%，A＋T占72%，A=T占36%，C错误；D．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸和一个碱基，D错误。故选B。5．【答案】C【解析】A．32P含有放射性，利用32P标记RNA，研究新冠病毒遗传物质，利用了放射性同位素标记法，A不符合题意；B．35S具有放射性，利用35S标记蛋白质，研究噬菌体的遗传物质，利用了放射性同位素标记法，B不符合题意；C．14N、15N不具有放射性，利用14N、15N标记DNA，研究DNA的复制方式为半保留复制，实验结果应用密度梯度离心法分离不同质量的DNA，不能检测放射性的有无，C\n符合题意；D．3H具有放射性，利用3H标记亮氨酸，研究分泌蛋白的合成与运输过程，利用了放射性同位素标记法，D不符合题意。故选C。6．【答案】D【解析】分析图示可知，题图表示洋葱根尖分生区某细胞内正在发生的DNA复制过程，图中甲、乙、丙均表示DNA分子，a、b、c、d均表示DNA链，A表示解旋酶，B表示DNA聚合酶。DNA分子复制时，以DNA的两条链分别为模板，合成两条新的子链，所以形成的每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链，为半保留复制。因此，A．图中酶A为解旋酶，能使DNA分子解开双螺旋，酶B为DNA聚合酶，在合成新的子链c链的过程中发挥作用，d链为模板链，不是新合成的子链，A错误；B．据碱基互补配对原则，该DNA分子含1000个碱基对，其中鸟嘌呤300个，由于A＋G=1/2碱基总数，则腺嘌呤为1000－300=700个，第三次复制时需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸=2（3－1）×700=2800个，B错误；C．图示DNA复制过程发生在洋葱根尖细胞的细胞核内，洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂，乙、丙分开的时期为有丝分裂后期，C错误；D．DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成双螺旋结构的基本骨架，D正确。故选D。7．【答案】D【解析】A．由题可知，1个DNA分子上有多个Ori，而一条染色体只含有1个或者2个DNA分子，因此DNA上的Oi数目多于染色体的数目，A正确；B．DNA具有双螺旋结构，复制时要先解旋断裂氢键，因此Ori上结合的复合体具有打开氢键的作用，B正确；C．DNA子链延伸时，相关的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接起来，需要DNA聚合酶的催化，C正确；D．在一个细胞周期中，DNA只复制一次，Ori只起始一次，D错误。故选D。8．【答案】ABC【解析】A．一个由100个碱基（50个碱基对）组成的基因，最多可以组合成450种基因，A错误；B．DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同。碱基排列的顺序千变万化，构成了DNA的多样性，而不是基因的多样性决定了DNA分子的多样性，B错误；C．人体内控制β-珠蛋白的基因由1700\n个碱基对组成，其碱基对的排列方式只有一种，特定的基因有其独特的碱基对排列方式，C错误；D．RNA病毒的遗传物质为RNA，对RNA病毒来说基因就是有遗传效应的RNA片段，D正确。故选ABC。9．【答案】（1）加入S型细菌的DNA和DNA酶　　甲　　乙、丙（2）上升　　搅拌不充分【解析】（1）该实验要验证“促使R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，自变量为是否有S型菌的DNA，实验分为三组，甲组加入S型细菌的DNA；乙组是空白对照，不加任何提取物；丙组作为实验组，则应加入S型细菌的DNA和DNA酶；将R型细菌分别接种到三组培养基上，接种后放在相同且适宜的条件下培养一段时间，由于乙中没有加任何提取物，丙中的DNA分子被水解，所以乙、丙组中未出现S型细菌，而甲组出现S型细菌，说明DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌。（2）若用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳，不含放射性。若保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中，会使上清液的放射性含量上升。用被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，若搅拌不充分，有些被标记的蛋白质外壳没有与大肠杆菌分离，则会导致沉淀物都出现较强的放射性。10．【答案】（1）鸟嘌呤　　反向（2）bd（3）不能（4）保持了遗传信息的连续性【解析】（1）DNA分子中胞嘧啶与鸟嘌呤配对，DNA分子的两条链是反向平行的。（2）DNA分子中，腺嘌呤A=胸腺嘧啶T=7个，则鸟嘌呤G=胞嘧啶C=（34－14）/2=10个；该DNA片段由34个脱氧核苷酸构成，则需要34个脱氧核糖代表物和34个磷酸代表物，故选bd。（3）由于细菌有细胞壁，故不能采用将细菌直接置于蒸馏水中使其吸水涨破的方法进行破碎处理。（4）DNA复制的意义是：保持了亲子代之间遗传信息的连续性。