课时作业(22) DNA的结构、复制及基因的本质（Word练习）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（人教版单选版 浙江专版）

课时作业（22）　DNA的结构、复制及基因的本质 一、选择题 1．(2025·广东广州模拟)现在通过人脸识别能为手机解锁，通过刷脸与核对身份证信息，无需取火车票就能进站上车，人脸识别技术的应用使我们的生活更加便利。下列说法错误的是(　　) A．人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的 B．面部性状都是相关基因通过控制酶的合成来控制的 C．每个人相关基因的碱基排列顺序及多样化的基因组合，决定了人脸特征的多样性 D．DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础 B　解析：基因决定蛋白质的合成，人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，人脸识别技术是通过识别人面部多个性状实现的，A正确；面部性状有的是相关基因通过控制酶的合成来实现的，有的是相关基因通过直接控制蛋白质的结构来实现的，B错误；不同个体中相关基因的碱基排列顺序不同，指导合成的蛋白质不同，蛋白质的不同决定了不同个体脸部特征不同，因此人体中相关基因的碱基排列顺序及多样化的基因组合决定了人脸特征的多样性，C正确；DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础，决定了人脸识别技术的可行性，D正确。 2．(2025·河南驻马店模拟) 如图为大肠杆菌的DNA片段模式图，①②③④代表相应的物质，下列叙述正确的是(　　) A．DNA是大肠杆菌的主要遗传物质 B．①②的交替排列是DNA多样性的原因之一 C．若α链中③占该链碱基数的比例为a，则β链中④占β链碱基数的比例为(0.5－a) D．图中编号所代表的物质，在RNA中唯一不能找到的是② D　解析：大肠杆菌的遗传物质是DNA，一种生物的遗传物质只有一种，没有主次之分，A错误；DNA分子中①(磷酸)和②(脱氧核糖)的交替排列是不变的，不属于DNA多样性的原因，B错误；由于③与④互补配对，故α链中③的比例等于β链中④的比例，C错误；与DNA相比，RNA中不含脱氧核糖和碱基T，图中③④之间有三个氢键，应为G—C碱基对，图中编号所代表的物质中没有碱基T，故图中编号所代表的物质，在RNA中唯一不能找到的是②(脱氧核糖)，D正确。 3．(2025·河北石家庄模拟)在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是(　　) ①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m ②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2 ③一条链中A＋T的数量为n ④G的数量为m－n A．①②③④ B．②③④ C．③④ D．①②③ D　解析：每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基数＝m，①正确；因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键，根据碱基互补配对原则，A＝T＝n，则C＝G＝(m－2n)/2，所以碱基之间的氢键数为2n＋3(m－2n)/2＝(3m－2n)/2，②正确；双链DNA中，A＝T＝n，则根据碱基互补配对原则，一条链中A＋T的数量为n，③正确；由②中计算可知，G的数量＝(m－2n)/2，④错误。 4．(2025·吉林长春模拟)如图为生物体内常见的两种DNA结构模式：A型属于左手螺旋，B型是沃森和克里克提出的右手螺旋。A型常见于高盐或脱水情况下；B型常见于生理盐水以及92%相对湿度下。下列关于DNA结构的叙述，正确的是(　　) A．与A型DNA相比，B型DNA更能抗逆 B．A型DNA中的嘧啶与嘌呤的比值与B型DNA不同 C．在一定条件下，A型DNA与B型DNA可能会相互转变 D．A型DNA与B型DNA均是由两条同向的脱氧核苷酸链形成的双螺旋结构 C　解析：通过题干信息可知，A型DNA更能抗逆，A错误；双链DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等，比值都等于1，B错误；由题意可知，改变湿度和渗透压可能会出现A、B型DNA的相互转变，C正确；A型与B型DNA均是由两条反向平行的脱氧核苷酸链形成的双螺旋结构，D错误。 5．(2025·山西太原模拟)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 B　解析：据图分析，图中有两个复制叉，部分解旋后开始进行复制，体现了该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；该DNA中含有的碱基数目为m，含有的T的数目为a，故该DNA中含有的G的数目是(m－2a)/2，因此复制n次共需要G的数目为(2n－1)×(m－2a)/2，C正确；据题意可知，该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，因此该DNA复制一次，形成的磷酸二酯键数为m，D正确。 6．DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从3端延伸DNA链，因此在复制过程中需要RNA引物，如图表示DNA复制过程。下列相关分析错误的是(　　) A．DNA复制时存在A、U碱基配对现象 B．DNA复制是多种酶参与的物质合成过程 C．两条子链延伸的方向都是由5端到3端 D．DNA聚合酶与DNA连接酶的底物相同 D　解析：由于DNA复制过程中需要RNA引物，所以在复制时存在A、U碱基配对现象，A正确；DNA复制是解旋酶、DNA聚合酶等多种酶参与的物质合成过程，B正确；DNA分子的2条链是反向平行的，子链合成依据碱基互补配对原则，在DNA聚合酶作用下，其合成方向是从子链5端向3端延伸，C正确；DNA聚合酶与DNA连接酶的底物不同，前者作用于单个脱氧核苷酸，而后者作用于DNA片段，D错误。 7．(2025·山东济南模拟)科学家将大肠杆菌置于含15N的培养液中培养若干代，使其DNA双链均被15N标记后，转至含14N的培养液中培养，每30 min繁殖一代，下列有关叙述错误的是(　　) A．若DNA是全保留复制，90 min后含15N标记的DNA占1/8 B．若DNA是半保留复制，90 min后含15N标记的DNA占1/4 C．大肠杆菌的DNA复制过程需要DNA聚合酶、脱氧核苷酸等物质参与 D．大肠杆菌的拟核DNA中有两个游离的磷酸基团，且嘌呤数等于嘧啶数 D　解析：大肠杆菌每30 min繁殖一代，90 min可繁殖3代，以1个15N标记的DNA分子为例，复制3次，可得到23＝8个DNA分子，若DNA进行全保留复制，则15N标记的DNA只有1个，所占的比例为1/8；若DNA进行半保留复制，90 min后15N标记的DNA分子有2个，所占的比例为1/4，A、B正确；DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶等，原料为游离的脱氧核苷酸，C正确；大肠杆菌的拟核DNA为双链环状DNA，嘌呤数等于嘧啶数，但环状DNA中没有游离的磷酸基团，D错误。 8．叶绿体DNA(cpDNA)是双链(H链和L链)环状的，有两个复制起始点(OH和OL)。复制时，首先在OH处打开双链，先以H链为模板，合成一条新链。当新合成的链经过OL时，以L链为模板合成另一条新链。下列分析错误的是(　　) A．两条子链的合成方向相反，但都是从子链的5端→3端 B．两条子链合成的开始时间和结束时间均不相同 C．cpDNA的复制只与解旋酶和DNA聚合酶有关 D．cpDNA的复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点 C　解析：DNA复制时，引物结合到DNA模板链的3端，复制方向是5端→3端，DNA两条链反向平行，两条子链的合成方向相反，A正确；由题图可知，两条子链合成的开始时间和结束时间均不相同，B正确；复制后的DNA链需连接成环状，推测需要DNA连接酶，C错误；cpDNA的复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点，D正确。 二、非选择题 9．DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们推测DNA可能通过图1中三种方式进行复制。生物兴趣小组准备通过实验来探究DNA复制方式，基本思路是用14N标记大肠杆菌的DNA双链，然后在含15N的培养基上让其繁殖两代，提取每代大肠杆菌的DNA并作相应处理，可能出现的实验结果如图2所示。 (1)该实验将会用到的技术有________________技术和密度梯度离心技术。若亲代大肠杆菌繁殖一代，出现实验结果1，可以说明DNA复制方式不是全保留复制，理由是________________________________________________________________________。 (2)若亲代大肠杆菌繁殖二代，出现实验结果2，说明DNA复制方式是________复制。按照此复制方式： ①亲代大肠杆菌繁殖n代(n≥2)，实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为_____________。 ②图3中DNA片段2至少需要经过________次复制才能获得DNA片段3。 答案：(1)同位素标记　若为全保留复制，实验结果应出现轻带和重带 (2)半保留　①0∶2∶(2n－2)　②2 解析：(1)本研究使用了14N对大肠杆菌的DNA分子进行了标记，置于含15N的培养基上让大肠杆菌繁殖，应用了同位素标记技术，同时用密度梯度离心技术对DNA分子进行分离；若亲代大肠杆菌繁殖一代，出现实验结果1(离心后只有1条中带)，可以排除全保留复制，因为若为全保留复制，则DNA复制一代后形成的2个DNA分子是一个只含14N，另一个只含15N，实验结果应出现一条轻带和一条重带。(2)亲代大肠杆菌繁殖二代，形成4个DNA分子，经离心出现实验结果2，则DNA复制方式是半保留复制。①亲代大肠杆菌繁殖n代(n≥2)，形成的2n个DNA分子中只含14N的有0个，一条链含14N、一条链含15N的有两个，只含15N的有(2n－2)个，即实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为0∶2∶(2n－2)。②图3中从DNA片段2到DNA片段3，G—U替换为了A—T，进行第一次复制时会出现A—U(模板链上的碱基U与A配对)；进行第二次复制时会出现T与A配对，即至少需要经过2次复制，DNA片段2中G—U可替换为A—T，才能获得DNA片段3。 10．(2025·河南郑州模拟)将SP8噬菌体的双链DNA温和加热，两条链分离(即DNA变性)，用密度梯度离心分离两条链，如图。用SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取RNA(图中c)，分别与分离的SP8噬菌体DNA单链混合。SP8噬菌体的DNA分子由两条碱基组成很不平均的链构成，示意图如下。据图回答下列问题。 CGCTATAGCGTTT　a GCGATATCGCAAA　b (1)SP8噬菌体双链DNA中嘌呤与嘧啶量的关系可用简式表示为____________，其中a链的嘌呤与嘧啶量的关系可用文字表示为________________________________________。 (2)构成a、b链的核苷酸由________键连接，a链与b链之间由________键连接。 (3)图中显示的实验结果是____________________________________________。 (4)由实验可知，________链为“重链”，“重链”的碱基组成特点是_______________，________链为模板链。 (5)为什么要用SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取RNA分子？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)G＋A＝C＋T　嘌呤少于嘧啶 (2)磷酸二酯　氢 (3)提取的RNA只与噬菌体DNA的一条链杂交形成DNA—RNA杂合分子，不与另一条链杂交 (4)b　嘌呤多于嘧啶　b (5)噬菌体是病毒，没有自己的酶系统，只能在宿主细胞中复制和转录 解析：(1)双链DNA中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，由图可知，a链的嘌呤少于嘧啶，为“轻链”。(2)DNA分子单链上脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接，两条链之间由氢键连接。(3)实验结果显示，噬菌体DNA的b链与RNA分子杂交形成DNA—RNA杂合分子，不与a链杂交。(4)由图可知，b链嘌呤多于嘧啶，且b链密度梯度离心后位于a链下方，为“重链”。b链能与SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取的RNA杂交，说明是转录过程中的模板链。(5)噬菌体是病毒，没有自己的酶系统，只能在宿主细胞中复制和转录。 学科网（北京）股份有限公司 $$