第6章 第25讲 DNA的结构、复制及基因的本质(Word练习)-【精讲精练】2026年高考生物一轮复习（人教版 多选）

一、选择题 1．(2024·福州一中质检)下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是(　　) A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸 B．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基 C．双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的 D．双链DNA分子中，A＋T＝G＋C 解析　DNA的基本单位为脱氧核苷酸，所以每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸，A错误；DNA分子每条链的3′端只连着一个磷酸，B错误；一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，所以每个DNA分子中，碱基、磷酸和脱氧核糖的数量都相等，C正确；双链DNA分子之间的碱基配对时，遵循碱基互补配对原则(A＝T、C＝G)，因此A＋G＝T＋C，但(A＋T)与(G＋C)不一定相等，D错误。 答案　C 2．下列关于细胞核中DNA复制的叙述，错误的是(　　) A．DNA复制发生在细胞分裂前的间期 B．DNA复制的方式为半保留复制 C．DNA复制过程需要核糖核苷酸、酶和ATP等 D．DNA复制过程中，解旋和复制是同时进行的 解析　对于细胞核中的DNA而言，DNA分子复制发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，A正确；DNA分子的复制方式为半保留复制，B正确；DNA分子的复制过程需要能量(ATP水解提供)、酶、4种游离的脱氧核苷酸等，C错误；DNA分子复制是一个边解旋边复制的过程，D正确。 答案　C 3．(2024·唐山检测)某DNA部分片段结构如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．③为磷酸二酯键，③的形成需要RNA聚合酶催化 B．①代表氢键，①的形成与断裂需要ATP提供能量 C．片段中碱基②与五碳糖构成的脱氧核苷与ATP中的腺苷相同 D．若该DNA一条链中碱基A与T之和占48%，则整个DNA中碱基C占26% 解析　③为磷酸二酯键，③的形成需要DNA聚合酶催化，A错误；①代表氢键，氢键的形成与断裂不需要消耗能量，B错误；构成脱氧核苷酸的五碳糖是脱氧核糖，而构成腺苷的五碳糖是核糖，C错误；由于DNA分子中碱基互补配对，A＝T，G＝C，所以若该DNA一条链中碱基A与T之和占48%，则整个DNA分子中碱基A与T之和占48%，G和C之和占1－48%＝52%，所以整个DNA中碱基C占26%，D正确。 答案　D 4．(2025·合肥模拟)研究人员采用化学方法人工合成了四种新碱基：P(嘌呤)、Z(嘧啶)、B(嘌呤)、S(嘧啶)，其中P和Z配对，B和S配对。研究人员进一步利用上述碱基与天然碱基成功构建了一种合成DNA分子，该DNA与天然DNA拥有十分相似的外形结构。下列关于该合成DNA的推断，不正确的是(　　) A．P—Z碱基对、B—S碱基对与天然碱基对具有相近的形态和直径 B．该合成DNA分子也是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成 C．该合成DNA分子中，碱基的比例(A＋G＋P＋Z)/(T＋C＋B＋S)＝1 D．四种新碱基加入后，同样长度的DNA能储存的遗传信息量大增 解析　人工合成碱基与天然碱基构建的合成DNA与天然DNA拥有十分相似的外形结构，说明P—Z碱基对、B—S碱基对与天然碱基对具有相近的形态和直径，A正确；合成DNA与天然DNA拥有十分相似的外形结构，说明该合成DNA分子也是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成，B正确；P和Z配对，B和S配对，则该合成DNA分子中，碱基的比例(A＋G＋P＋B)/(T＋C＋Z＋S)＝1，C错误；四种新碱基加入后，脱氧核苷酸成为8种，同样长度的DNA排列顺序的种类数量由4n变为8n，故同样长度的DNA能储存的遗传信息量大增，D正确 。 答案　C 5．某DNA分子含有1000个碱基对，其中A的含量为30%，α链中G的含量为30%，下列与该DNA分子有关的叙述正确的是(　　) A．该DNA分子中含有的氢键数为2.4×103个 B．该DNA分子的两条单链中(A＋C)/(T＋G)的值一定相等 C．该DNA分子的α链中碱基A所占的比例在0%～40%范围内 D．由于碱基互补配对，DNA分子中C与G的和一定占50% 解析　该DNA分子中A＝T＝2000×30%＝600，G＝C＝2000×20%＝400，A—T之间有2个氢键，C—G之间有3个氢键，所以该DNA分子中氢键数为600×2＋400×3＝2400(个)，即2.4×103个，A正确；DNA分子中，A与T数量相等，C与G数量相等，(A＋C)/(T＋G)＝1，而两条单链中该值互为倒数，B错误；该DNA分子中A的含量为30%，则T的含量也为30%，α链中A＋T的含量与DNA分子中A＋T的含量相等，都为60%，若α链不含A，则该链中A的含量为0，若该DNA分子中的碱基A都在α链中，则该链中A的含量为60%，所以该链中碱基A所占的比例在0%～60%范围内，C错误；该DNA分子中，A＝T＝30%，G＝C＝20%，故该DNA分子中G＋C占40%，D错误 。 答案　A 6．(2024·东莞调研)一个15N标记的、含1000个碱基对的DNA分子片段，其中一条中T＋A占30%，若将该DNA分子放在14N的培养基中连续复制3次，相关叙述正确的是(　　) A．该DNA分子的另一条链中T＋A占70% B．该DNA分子中含有A的数目为400个 C．该DNA分子第3次复制时需要消耗2800个G D．经3次复制后，子代DNA分子中含14N的比例为7/8 解析　DNA分子片段的一条链中T＋A占一条链的30%，根据碱基互补配对原则，另一条链中T＋A占另一条链的30%，A错误；根据碱基互补配对原则，该DNA分子一条链中T＋A占30%，则整个DNA分子中T＋A占30%，所以DNA分子中A＝T＝1000×2×30%÷2＝300(个)，则鸟嘌呤G＝1000－300＝700(个)，第3次复制时需要消耗G＝23－1×700＝2800(个)，B错误，C正确；经3次复制后，8个子代DNA中都含14N，故其比例为1，D错误。 答案　C 7．(2024·锦州一模)大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，下列说法错误的是(　　) A．图中DNA的复制为双向半保留复制 B．多起点复制加快了DNA的复制速度 C．复制泡3的DNA复制早于复制泡1 D．子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同 解析　由题图中复制泡的走向可知，DNA复制时以每条链为模板，沿模板链的3′→5′方向移动，图中DNA的复制为多起点不连续双向半保留复制，多起点复制加快了DNA的复制速度，A、B正确；根据复制泡的大小可以看出，复制泡3的DNA复制早于复制泡1，C正确；复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，题中复制叉的推进方向是双向的，子链的延伸方向与复制叉的推进方向不一定相同，D错误。 答案　D 8．(2024·吕梁模拟)如图表示大肠杆菌质粒DNA的复制过程，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的Y型结构。若该细菌的质粒DNA含有的碱基数目为m，胸腺嘧啶数目为a，下列叙述错误的是(　　) A．该DNA复制的特点为边解旋边复制、双向复制 B．该过程需要解旋酶和DNA酶的参与，且两种酶发挥作用时均消耗ATP C．该DNA复制n次，消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为(2n－1)×(m/2－a) D．该DNA复制一次，共形成m个磷酸二酯键 解析　据题图分析，图中有两个复制叉，部分解旋后开始进行复制，体现该DNA复制过程的特点是边解旋边复制、双向复制，A正确；该过程需要解旋酶和DNA聚合酶的参与，且两种酶发挥作用时均消耗ATP，B错误；DNA分子中含有的碱基数目为m，含有T的数目为a，则一个DNA分子中含有的碱基G的数目是(m－2a)/2，因此该DNA复制n次共需要G的数目为(2n－1)×(m－2a)/2，C正确；据题意可知，图中DNA含有的碱基数为m，即含有的脱氧核苷酸数为m，因为该DNA为环状双链分子，磷酸二酯键数等于脱氧核苷酸数，因此复制过程形成2条环状的DNA链，故形成的磷酸二酯键个数为m，D正确。 答案　B 9．(多选)(2024·济南一模)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同，图甲表示DNA分子中G＋C含量(G＋C数占全部碱基的比例)与Tm的关系；图乙表示某生物b基因正常转录过程中的局部图解，下列有关叙述不正确的是(　　) A．据图甲，DNA分子的Tm值与G＋C含量呈正相关 B．两DNA分子若Tm值相同，则G＋C数量一定相同 C．转录时的模板是基因的一条链，原料是四种游离的核糖核苷酸 D．据图乙，若b1链的(A＋T＋C)与b2链的(T＋A＋G)的比值大于1，则b2为DNA链 解析　由图甲可知，DNA分子的Tm值与C＋G含量呈正相关，A正确；两DNA分子若Tm值相同，则它们所含G＋C比例相同，但C＋G的数量不一定相同，B错误；转录的模板是基因的一条链，原料是四种游离的核糖核苷酸，C正确；据图乙转录过程图解，若b1链的(A＋T＋C)/b2链的(T＋A＋G)＞1，则b2不含T，为RNA链，D错误。 答案　BD 二、非选择题 10．沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构在生物学的发展中具有里程碑式的意义，他们提出了DNA半保留复制的假说。图甲是DNA分子的部分结构模式图。14N和15N是元素N的两种稳定的同位素，这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N的DNA。回答下列问题： 甲 乙 (1)图甲中的⑤表示________，④表示________(用文字表示)。 (2)已知该DNA片段共有4×108个碱基对，其中碱基C的数量占全部碱基的30%，则该DNA分子中碱基A有________个。该DNA分子第3次复制，需要周围环境提供________个胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 (3)科学家将被同位素标记的DNA分子(15N/14N－DNA)放到只含15N的培养液中培养，让其复制两次。将亲代DNA和每次复制的产物分别置于离心管中进行离心，结果分别对应图乙中的a、b、c。三个结果中密度为中的DNA分子的数量比为________，c结果中含15N标记的DNA单链与含14N标记的DNA单链的比例为________。 (4)将根尖分生区细胞(其核DNA分子为15N/14N－DNA)置于只含有14N的培养液中培养，在图乙中的d处画出第一次有丝分裂中期一条染色体中两条姐妹染色单体的DNA分子的相对位置。 解析　(1)据图分析，图甲中的⑤是连接两条链的碱基之间的化学键，表示氢键；④可以与腺嘌呤A配对，表示胸腺嘧啶T。(2)双链DNA分子含有4×108个碱基对，即含有8×108个碱基，C占全部碱基的30%，即G＋C＝60%，则A＝T＝(1－60%)÷2＝20%，则碱基A＝T＝20%×8×108＝1.6×108(个)；该DNA分子第3次复制，需要周围环境提供2(3－1)×1.6×108＝6.4×108(个)。(3)由于DNA分子的复制方式是半保留复制，被同位素标记的DNA分子(15N/14N－DNA)放到只含15N的培养液中培养，让其复制两次，则得到4个DNA分子，亲代中的DNA分子分布在中带，对应a，第一次复制得到的DNA分子为1/2中、1/2重(大)，对应b，第二次复制得到的DNA分子为1/4中、3/4重(大)，对应c，三个结果中密度为中的DNA分子的数量均有1个，即密度为中的DNA分子的数量比为1∶1∶1；c结果是第二次复制的结果，该过程中得到4个DNA分子，8条链，只有一条亲代DNA链是14N，则其中含15N标记的DNA单链与含14N标记的DNA单链的比例为7∶1。(4)由于DNA分子的半保留复制，第一次有丝分裂中期一条染色体中两条姐妹染色单体一条中的DNA分子是15N/14N，另一条是14N/14N，分别分布在中和轻(小)，故可绘制图形见答案。 答案　(1)氢键　胸腺嘧啶 (2)1.6×108　6.4×108 (3)1∶1∶1　7∶1 (4) 11．(2024·济宁模拟)如图是DNA复制示意图，E表示酶，α、β是新合成的子链。 资料1：所有已知DNA聚合酶的合成方向都是相同的，DNA复制时，以其中一条链为模板，连续合成一条子链(称为前导链)；以另一条链为模板，合成子链片段，在DNA连接酶的作用下将子链片段，连接成一条完整的子链(称为滞后链)。 资料2：所有已知的DNA聚合酶都不能发动新链的合成，而只能催化已有链的延长反应。然而RNA聚合酶则不同，它只需要DNA模板存在，就可以合成出新的RNA链。 资料3：DNA复制过程中，首先以DNA为模板合成几个至十几个核苷酸的RNA引物片段，然后DNA聚合酶Ⅲ继续在引物末端连接核苷酸使子链延伸。RNA引物的消除和缺口的填补是由DNA聚合酶Ⅰ来完成的。 根据资料回答问题。 (1)图中酶E是________，作用于DNA分子的________。 (2)图中________是滞后链，RNA引物在其________(填“5′端”或“3′端”)。 (3)据资料分析，DNA复制需要________种酶。现有DNA连接酶变异的温度敏感型大肠杆菌，其DNA连接酶仅在适当温度范围内起作用。根据资料1提出一个证明细胞内合成滞后链DNA片段的思路。 解析　(1)从图上看，酶E是与DNA双链结合的酶，应该是解旋酶，作用于DNA分子的氢键，使DNA双链打开，分别作复制的模板。(2)从图中看，α链是从5′端开始合成的，可以连续合成，是前导链；由于β链是以亲代模板的5′端开始碱基互补配对，只能先合成子链片段，在DNA连接酶的作用下将子链片段连接成一条完整的子链，所以是滞后链，RNA引物在β链的5′端。(3)根据资料分析，DNA复制需要5种酶：①解旋酶催化DNA打开双链；②RNA聚合酶合成RNA引物；③DNA聚合酶Ⅲ继续在引物末端连接核苷酸使子链延伸；④DNA聚合酶Ⅰ会消除RNA引物和填补缺口；⑤DNA连接酶将子链片段连接成完整的子链。DNA连接酶主要起连接滞后链的作用，酶的活性受温度的影响，若酶的活性下降，酶促反应速率下降，滞后链不能连接，就会有DNA片段的积累，故设计思路如下：在DNA连接酶不起作用的温度下培养DNA连接酶变异的温度敏感型大肠杆菌，一段时间后，测其细胞内是否有DNA片段积累。 答案　(1)解旋酶　氢键　(2)β　5′端 (3)5　在DNA连接酶不起作用的温度下培养DNA连接酶变异的温度敏感型大肠杆菌，一段时间后，测其细胞内是否有DNA片段积累。 学科网（北京）股份有限公司 $$