第15练 DNA分子的结构、复制与基因的表达-【小题突破·大题攻略】2026年高考生物培优限时练

第一部分专题七遗传的分子基础 第15练 DNA分子的结构、复制与基因的表达 [小题·精讲精练] [小题·分层分练] [例题讲坛] [一层·打基础] 【例】将1个含14N一DNA的大肠杆菌转移到 知识点一 DNA分子的结构及相关计算 15N一DNA培养液中，培养若干代后提取子代大 1.如图为某DNA分子片段示意图，下列有关叙述 肠杆菌的DNA。将DNA加热处理，使双螺旋解 错误的是 ( 开形成单链，进行密度梯度离心，试管中出现两 种条带，N条带占日，5N条带占.下列叙述 正确的是 A.子代共8个DNA分子，其中4个DNA分子 @口 含有14N 尽 QG B.该实验可用于探究DNA分子的半保留复制 方式 C.加热处理会破坏DNA分子的磷酸二酯键 D.若将提取的DNA分子进行离心，也将出现两 A.图中①②③是构成DNA分子的基本单位 种条带 B.DNA复制时，④的形成不需要DNA聚合酶 [思路引导]据题干信息可知，含1“N的链是母 C.①和②交替排列构成DNA分子的基本骨架 链，含15N的链是新合成的子链，根据DNA半保 D.DNA分子中碱基对⑨越多，其热稳定性越低 留复制特点，经过n次复制，一个DNA分子形成 2.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总 的2n个DNA分子中，含14N的链占2/2n+1= 数的45.8%，其中一条链的T与C分别占该链 1/2(n表示复制次数)。题千中14N条带占1/8， 线 碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链 即1/2n=1/8,n=3,DNA经过了3次复制。 中，T和C分别占该链碱基总数的 ) [解析]A.据分析可知，DNA经过了3次复 A.32.9%和17.1%B.31.3%和18.7% 制，形成的子代DNA分子共8个，其中有2个 C.18.7%和28.7%D.21.3%和28.7% DNA分子含有4N,A错误：B.由于该实验解开 知识点二DNA分子的复制及相关计算 了双螺旋，变成了单链，无论是全保留复制，还是 半保留复制，复制相同次数以后两种条带所占的 3.下列关于细胞核中DNA复制的叙述，错误的是 ( 比例是相同的，因此不能判断DNA的复制方 式，B错误：C.加热处理，DNA会解旋，解开 A.DNA复制发生在细胞分裂间期 DNA双螺旋的实质就是破坏碱基对之间的氢 B.解旋酶可破坏DNA双链之间的氢键，使两条 键，不会破坏DNA分子的磷酸二酯键，C错误： 链解开 D.经过3次复制，一条链含1+N,一条链含15N的 C.DNA复制过程需要核糖核苷酸、酶和ATP等 DNA是2个，只含15N的DNA是6个，故若直 D.DNA分子的双螺旋结构和碱基互补配对可 接将子代DNA分子进行密度梯度离心，试管中 保证其准确进行 也将出现两种条带，D正确。故选D。 4.为探究DNA复制方式，生物学家将5N标记的 [答案]D 大肠杆菌，放到只含14N的培养基中培养，通过密 【规律归纳】DNA复制是指以亲代DNA的两条 度梯度离心技术分别将细胞分裂产生的第一代 链为模板，以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA 和第二代细胞中的5N15N一DNA、14N14N 的过程。DNA复制的方式是半保留复制，经过 DNA及15NHN-DNA分离开来。因为DNA 复制后，形成的2个子代DNA分子，各保留了一 能够强烈地吸收紫外线，所以用紫外光源照射离 条亲代DNA分子的模板母链。 心管，透过离心管在感光胶片上记录DNA带的 33 培优限时练小题突破·生物学 位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA 纵基因lac(O、启动子lacP和调节基因lacl。没有 带。下列有关叙述正确的是 乳糖存在时，调节基因编码的阻遏蛋白与操纵基 A.因为5N具有放射性，所以感光胶片上可以记 因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合 录DNA带的位置 (如下图所示)：有乳糖存在时，乳糖作为诱导物 B.根据第一代只出现居中的DNA条带，可以排 与阻遏蛋白结合，使之不能与操纵基因结合。下 除DNA是全保留复制 列相关分析不正确的是 C.第二代会出现15N5N-DNA、I4NI4N一DNA 用节基因 染纵共因 结构琳因 及I5N14N一DNA三种不同的条带 血动子 D.DNA复制过程中，DNA聚合酶是一种能调节 转求 DNA分子复制的信息分子 译 RNA 知识点三遗传信息的转录及翻译 弘蛋白 5.下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是( A.lacP位于结构基因的上游，能够与RNA聚合 A.转录合成的产物间不能发生碱基互补配对 酶结合来驱动基因的转录 B.转录过程中连接A/T和A/U碱基对的氢键 B.当培养基中缺乏乳糖时，结构基因的转录受到 均会发生断裂 抑制，不能表达出相应的酶 C.线粒体中发生的转录过程有RNA聚合酶 C.当培养基中富含乳糖时，调节基因不能表达 参与 阻遏蛋白，结构基因处于“打开”状态 D.转录过程合成的产物可能降低化学反应的活 D.上述调节机制可以使大肠杆菌避免物质和能 化能 量的浪费 知识点四 中心法则及基因与性状的关系 [小题·真题真练] 6.如图为胰岛素基因复制、表达的有关过程。下列 相关分析中错误的是 1.(2024·河北卷)某病毒具有蛋白质外壳，其遗传 物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是 1 ②→mkNA →蛋白质 ( 碱基种类 A G T U A.①过程需要模板、原料、酶和能量等条件 含量(%) 31.220.8 28.0 0 20.0 B.若要提取该基因的mRNA,则可以选择口腔 A.该病毒复制合成的互补链中G十C含量为 上皮细胞作实验材料 51.2% C.图中①②③过程一定发生碱基互补配对 B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 D.囊性纤维病体现了基因通过控制蛋白质的结 C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 构直接控制生物的性状 D.病毒基因的遗传符合分离定律 [二层·提考能] 2.(2024年1月浙江卷)大肠杆菌 7.DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科 在含有3H-脱氧核苷培养液中培 学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型 养，3H-脱氧核苷摻入到新合成 构建提供主要依据的是 ( 的DNA链中，经特殊方法显色， ①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 可观察到双链都参入3H-脱氧核 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 苷的DNA区段显深色，仅单链摻入的显浅色， ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 未摻人的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制 DNA第2次复制时，局部示意图如图。DNA双 A.①②B.②③ C.③④ D.①④ 链区段①、②、③对应的显色情况可能是() [三层·早拔尖] A.深色、浅色、浅色 8.大肠杆菌乳糖操纵子是参与乳糖分解的一个基 B.浅色、深色、浅色 因群，乳糖操纵子包含lacZ、lacY,lacA三个结构 C.浅色、浅色、深色 基因（编码参与乳糖分解的三种酶），此外还有操 D.深色、浅色、深色 34培优限时练小题突破·生物学 质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗 6,BA.①过程为DNA复制过程，该过程需要DNA的两 传物质，例如“S型菌DNA十DNA酶”组除去了DNA,B 条链为模板，四种游离航氧核苷酸为原科，并且需要能量 错误；C、噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后， (ATP)和DNA聚合酶等条件，A正确：B.基因选行选择 利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误：D、烟草 性表达。随岛素是由随岛B细胞合成分泌的，只在胰岛B 花叶病毒的道传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋 细胞中转录形成控制合成胰岛素的mRNA,而在口腔上 白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出 皮细胞中的胰岛素基因不表达，B错误；C.DNA复制、转 现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性 录及翻译过程均发生藏基互补配对，C正确：D.囊性纤维 状，D正确。故选D。 病体现了基因对蛋白质的结构的控制，属于基因对生物 2,CT2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病每， 性状的直接控制，D正确。故选B。 它的头部和尾部的外壳都是蛋白质构成的，头部含有 7.B①赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证 DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作 明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺流结构模型无 用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分， 关，①错误：②沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的 进行大量增殖。T:噬菌体侵染大肠杆菌后，其D八NA会 DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结 在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA,A正确：T: 构，②正确；③查哥夫发现的DNA中噪吟含量与密啶含 噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆 量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正 菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等 确：④沃森和克里克提出的D八NA半保留复制机制，是在 来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确：噬菌体在大肠杆 DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。故选B。 菌RNA聚合酶作用下转录出RNA,C错误；合成的噬菌 8.C当培养基中有乳糖存在时，调节基因可以表达阻通蛋 体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，合成蛋白质，D正确。 白，但乳糖作为诱导物与阻過蛋白结合，使之不能与操纵 故选C。 基因结合，结构基因处于“打开”状态，C错误。 第15练DNA分子的结构、复制与基因的表达 小题·真题真练 小题·分层分练 1.B该病每的遗传物质的碱基中无T有U,说明该病毒的 1.A图中①与②③不是同一个脱氧核苷酸的组成部分，所 遗传物质是RNA,由题表可知，A与U的含量不相等， 以①②③不是构成DNA的基本单位，A错误。 C与G的含量不相等，说明该病每的遗传物质为单链 2D已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的 RNA,以该单链RNA为模板合成的互补链中G十C的含 45.8%,则C=G=22.9%,A=T=50%-22.9%= 量为28.0%十20.8%=48.8%，A错误：某些病毒的道传 27.1%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的 物质能影响宿主细胞的DNA,从而引起基因突变，因此， 32.9%和17.1%，即T1=32.9%,C1=17.1%,根据碱基 该病毒的道传物质可能会引起宿主DNA变异，B正确： 病毒无细胞结构，病毒增殖需要的蛋白质由宿主细胞的 互补配对原则，双链DNA分子中，T=(T1十T2)÷2,计 算可得T2=21.3%,同理，C2=28.7%。故选D。 核糖体合成，C错误：分离定律的适用条件是进行有性生 殖的真核生物的翎胞核遗传，病毒基因的遗传不符合分 3.CA.DNA复制发生在如胞分梨间期（有丝分梨间期和 减数第一次分裂前的间期)，A正确：B.DNA复制过程中 离定律，D错误。 2,BDNA的复制方式为半保留复制。由题意可知，大肠 首先需要解旋酶破坏D八NA双链之间的氢键，使两条链解 杆茵拟核DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条链 开，B正确：C.DNA复制过程需要脱氧核糖核苷酸为原 一条被H标记，另一条未被标记：大肠杆菌拟核DNA第 井，还需要解旋酶和ATP等，C错误：D.DNA分子独特 的双螺蒙结构，为复制提供精确的糢板，碱基互补配对， 2次复制时，以两条链中一条被日标记、一条未被标记的 DNA单链为模板进行复制。结合题千显色情况可知， 保证了复制能够精确地进行，D正确。故选C。 4.B5N没有放射性，根据题干信息，因为DNA能够强烈地 DNA双链区段①为浅色；DNA双链区段②中两条链均 含有3H,为深色：DNA双链区段③中一条链含有3H,一 吸收紫外线，所以用紫外光源照射离心管，透过离心管在感 条链不含3H,为浅色，B符合题意。 光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密 度的DNA带，A错误；第二代中不会出现5N5N一DNA条 专题八遗传的基本规律 带，C错误：DNA聚合酶只起催化作用，没有调节作用，D 第16练孟德尔豌豆杂交实验（一） 错误。 小题·分层分练 5.AA.转录合成的产物包括mRNA,rRNA和tRNA,其 1.C豌豆是两性花，既有雄蕊，也有雌蕊，是自花传粉植 中只有mRNA可以作为翻译的模板，tRNA上的反密码 物，而且是严格的闭花受粉，即跪豆花在开花之前已经进 子可以与mRNA上的密码子发生碱基互补配对，A错 行了自花传粉。所以碗豆在自然状态下是乾种，显然是 误；B.转录过程中模板链DNA上的A与合成的RNA上 豌豆的闭花受粉特征决定了疏豆自然状态下是纯种，即C 的U配对、T与A配对形成氨键，RNA合成后会与DNA 正确。故选C。 分离，故转录过程中连接A/T和A/U碱基对的氢键均 2.DA山柳菊没有易于区别的性状，易导致观察统计失误，A 会发生断裂，B正确：C.细胞核中、线粒体中和叶绿体中 不符合题意：B山柳菊进行无性生殖时，导致子代性状表现 发生的转录过程均有RNA聚合酶的参与催化，C正确： 及比例不符合有性生殖的比例，导致统计出现误差，B不待 D.酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多 合题意：C与豌豆相比，山柳菊花太小，难以做人工杂交实 数是蛋白质，少数是RNA,故转录过程合成的产物 验，C不符合题意：D.山柳莉花为雌雄异花，可省略去雄操 RNA可能降低化学反应的活化能，D正确。故选A。 作，方便做杂交实验，D符合题意。故选D。 102