课时跟踪检测 (二十七) DNA的结构、复制及基因的本质（练习）-【创新方案】2026年高考生物一轮复习（单选版）

课时跟踪检测 (二十七)　DNA的结构、复制及基因的本质 一、选择题 1.(2025·青岛模拟)甲生物的核酸中有5种碱基，其中嘌呤占60%、嘧啶占40%；乙生物遗传物质的碱基比例为嘌呤占40%、嘧啶占60%，则甲、乙两种生物分别可能是 (　 ) A.大肠杆菌、烟草花叶病毒 B.肺炎链球菌、T2噬菌体 C.烟草花叶病毒、蓝细菌 D.T2噬菌体、大肠杆菌 解析：选A　甲生物的核酸中有5种碱基，其中嘌呤占60%、嘧啶占40%，说明甲生物既含DNA又含RNA，属于细胞结构生物；乙生物遗传物质的碱基比例为嘌呤占40%、嘧啶占60%，说明乙的遗传物质是单链RNA或单链DNA。大肠杆菌是细胞结构生物，烟草花叶病毒的遗传物质是单链RNA，A符合题意；肺炎链球菌是细胞结构生物，T2噬菌体的遗传物质是双链DNA，B不符合题意；烟草花叶病毒的遗传物质是单链RNA，蓝细菌是细胞结构生物，C不符合题意；T2噬菌体的遗传物质是双链DNA，大肠杆菌是细胞结构生物，D不符合题意。 2.转基因实验表明，转入水母绿色荧光蛋白基因(水母DNA上一段长度为5 170个碱基对的片段)的转基因鼠，在紫外灯照射下也能像水母一样发光。下列分析正确的是 (　 ) A.一个DNA上通常只有一个基因 B.该基因中碱基的排列方式多种多样 C.该基因在不同细胞中的遗传效应相同 D.所有生物的基因都位于DNA分子上 解析：选C　基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上通常有很多个基因，A错误；该基因具有特定的碱基排列顺序，B错误；由题意可知，水母绿色荧光蛋白基因在小鼠中也能表达出绿色荧光蛋白，说明该基因在不同细胞中的遗传效应相同，C正确；RNA病毒的遗传物质是RNA，则其基因是有遗传效应的RNA片段，其基因位于RNA分子上，D错误。 3.(2025·金华模拟)利用PCR方法克隆水通道蛋白的基因P，基因P的部分序列如图，请从①~④中选择扩增基因P的合适引物组合 (　 ) A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 解析：选A　在引物的作用下，DNA聚合酶从引物的3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的， PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，由基因P的部分序列可知，合适的引物分别为①②，A符合题意。 4.(2025·温州模拟)在含有4种碱基的DNA区段中，鸟嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b，该DNA区段在体外连续复制4次。下列相关叙述正确的是 (　 ) A.该DNA区段含腺嘌呤a(1/2b-1)个 B.该DNA区段任一单链上的(C+G)占该DNA区段的比例均为2b C.该DNA区段第4次复制时消耗7a个鸟嘌呤脱氧核苷酸 D.可用15N标记DNA的五碳糖来探究DNA的复制方式 解析：选A　该DNA分子中，鸟嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b，说明该DNA分子中共有a/b个碱基；由于A=T、C=G，两个不互补配对碱基之和等于所有碱基一半，因此该DNA区段含腺嘌呤为(a/b)÷2-a=a(1/2b-1)个，A正确。该DNA区段鸟嘌呤(G)占该区段全部碱基的比例为b，那么胞嘧啶(C)占该区段全部碱基的比例也为b，(C+G)占该区段全部碱基的比例为2b，任一单链上的(C+G)占该链的比例均为2b，但一条单链上的(C+G)占该DNA区段的比例为b，B错误。该DNA区段第4次复制时消耗a·24-1=8a(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸，C错误。DNA的五碳糖的元素组成为C、H、O，没有N元素，不能用15N标记DNA的五碳糖，D错误。 5.某活动小组在构建DNA双螺旋结构模型的过程中，选取的材料种类和数量如表所示，下列说法正确的是 (　 ) 材料名称 磷酸 脱氧核糖 碱基种类 A G T C 材料数量 16 14 5 5 3 3 A.最多可构建4种脱氧核苷酸，6个碱基对 B.这些材料构成的DNA双链中最多有18个氢键 C.双链DNA中每个脱氧核糖均与2分子磷酸相连 D.这些材料最多可构建46种不同碱基序列的DNA 解析：选A　由表格可知，题述材料最多可形成3个A—T碱基对、3个C—G碱基对，最多可构建4种脱氧核苷酸，6个碱基对，并且A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此构成的双链DNA片段最多有3×2+3×3=15(个)氢键，A正确，B错误；DNA中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连，只有末端的脱氧核糖与1分子磷酸相连，C错误；由表格可知，题述材料可形成3个A—T碱基对、3个C—G碱基对，且碱基对种类和数目确定，因此可构建的DNA种类数不可能为46种，D错误。 6.关于DNA合成原料的来源，科学家曾提出三种假说：①细胞内自主合成；②从培养基中摄取；③二者都有。为验证三种假说，设计如下实验：将被14N标记的大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代，然后对提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。图甲、乙、丙表示DNA在离心管中的可能位置。下列说法正确的是 (　 ) A.大肠杆菌的拟核DNA含有两个游离的磷酸基团 B.离心后离心管不同位置的DNA放射性强度不同 C.若支持观点①，则实验结果应为图丙所示结果 D.若支持观点②，则实验结果应为图乙所示结果 解析：选C　大肠杆菌的拟核DNA是环状DNA，不含游离的磷酸基团，A错误。14N和15N均没有放射性，B错误。由题意可知，若支持观点①，即DNA合成的原料是细胞内自主合成，则合成的DNA没有15N标记，DNA均为14N标记，离心后位于离心管顶部，对应图丙；若支持观点②，即合成DNA的原料是从培养基中摄取，则得到的子代DNA分子一条链是15N，一条链是14N，离心后位于离心管中部，对应图甲，C正确，D错误。 7.(2025·泰安模拟)如图是大肠杆菌细胞中DNA复制模式图，该DNA含有1 000个碱基对，其中腺嘌呤有200个。下列有关叙述正确的是 (　 ) A.在能量的驱动下，酶①将DNA双螺旋的两条链解开 B.酶②和酶③均沿模板链的5'端向3'端方向移动 C.复制结束后形成的甲和乙，将在有丝分裂后期分开 D.该DNA连续复制3次，共需游离的胞嘧啶2 100个 解析：选A　据题图和题干信息分析可知，酶①是解旋酶，在细胞提供的能量的驱动下，可将DNA双螺旋的两条链解开，A正确。酶②和酶③都是DNA聚合酶，DNA聚合酶在复制过程中是沿模板链的3'端向5'端方向移动的，B错误。大肠杆菌是原核生物，其细胞分裂方式为二分裂，在大肠杆菌中，复制结束后形成的甲和乙(即两个新的DNA分子)将在二分裂过程中分开，而非有丝分裂后期，C错误。该DNA含有1 000个碱基对，其中腺嘌呤(A)有200个，由DNA中碱基互补配对原则(A—T、C—G)，可以计算出胞嘧啶(C)的数量为(1 000×2-200×2)/2=800(个)；当该DNA连续复制3次后，将形成23=8(个)DNA分子，开始时有1个DNA分子，相当于形成7个新的DNA分子，每个新的DNA分子都需要800个胞嘧啶，因此共需游离的胞嘧啶为7×800=5 600(个)，D错误。 8.如果把人的精原细胞中的46个核DNA分子用14C标记，此细胞在不含14C的环境中依次经过1次有丝分裂和1次减数分裂，则下列相关描述正确的是 (　 ) A.在有丝分裂的后期，含有放射性的染色体有92条 B.在减数分裂Ⅰ后期，一个初级精母细胞中含有放射性的DNA分子有92个 C.在减数分裂Ⅱ中期，一个次级精母细胞中含放射性的DNA分子是46个 D.形成的8个精细胞中，含有放射性的细胞最少占25% 解析：选A　该精原细胞中的核DNA分子都有14C标记，在有丝分裂前的间期进行一次DNA复制后，根据DNA半保留复制可知，有丝分裂后期产生的92个核DNA分子都有14C标记，则含有放射性的染色体有92条，A正确。经过有丝分裂产生的子细胞中，每个核DNA都有放射性，但每个核DNA分子只有一条链有放射性；减数分裂前的间期进行一次核DNA复制后，形成的92个核DNA分子一半有放射性，一半没有放射性，因此减数分裂Ⅰ后期，一个初级精母细胞中有46个核DNA分子有放射性，B错误。减数分裂Ⅰ过程中的46条染色体都有放射性，每条染色体上1个DNA分子有放射性，1个DNA分子没有放射性；减数分裂Ⅰ结束时形成的一个次级精母细胞中含有23条染色体，且每条染色体上1个DNA分子有放射性，1个DNA分子没有放射性，则减数分裂Ⅱ中期，一个次级精母细胞中含有放射性的DNA分子有23个；若减数分裂Ⅱ后期，染色单体分开后形成的子染色体有放射性的全部移到同一极，没有放射性的全部移到同一极，则减数分裂产生的8个细胞中，至少有4个有放射性，占50%，C、D错误。 9.(2025·南通模拟)短串联重复序列(STR)是DNA序列中核心序列为2~6个碱基的短串联重复结构。20世纪90年代初，STR基因座首次作为一种重要的遗传标记在人类亲子鉴定中被使用，不同人体内STR序列中A—T碱基对所占的比例各不相同，但均大于同一DNA分子中C—G碱基对所占的比例。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.DNA分子彻底水解，得到6种小分子物质 B.相对于其他同长度的DNA序列，STR片段结构稳定性更强 C.不同个体短串联重复次数可能不同，是人群中STR多样性的原因之一 D.若某一STR序列一条链中(A+C)为55%，则另一条链中(A+C)为45% 解析：选B　DNA分子彻底水解，得到6种小分子物质，A正确；A—T碱基对含有两个氢键，C—G碱基对含有三个氢键，STR的A—T碱基对所占的比例较大，相对于其他同长度的DNA序列，STR片段结构稳定性可能较差，B错误；不同个体短串联重复次数可能不同，导致STR序列不同，体现出STR的多样性，C正确；STR序列一条链中(A+C)为55%，根据碱基互补配对原则，另一条链中(T+G)为55%，则另一条链中(A+C)为45%，D正确。 10.牛生长激素基因约有1 800个碱基对，将其导入小鼠受精卵内获得的转基因鼠体型明显比野生小鼠体型大，其所在DNA上部分相关基因如图所示。下列相关叙述不正确的是 (　 ) A.牛生长激素基因与牛体色基因中的嘌呤数都等于嘧啶数 B.牛生长激素基因中碱基排列方式约有41 800种 C.牛生长激素基因是有遗传效应的DNA片段 D.牛生长激素基因与牛体色基因之间不遵循自由组合定律 解析：选B　分析题图，牛生长激素基因与牛体色基因都是双链DNA片段，根据碱基互补配对原则可知，牛生长激素基因与牛体色基因中的嘌呤数都等于嘧啶数，A正确；牛生长激素基因只有1种碱基排列方式，B错误；牛生长激素基因是有遗传效应的DNA片段，C正确；牛生长激素基因与牛体色基因分布在同一条染色体上，不遵循自由组合定律，D正确。 二、非选择题 11.(9分)图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，图丙为果蝇DNA 的电镜照片，图中的泡状结构叫作 DNA 复制泡，它是DNA 上正在复制的部分。 (1)图甲中，A和B 均是 DNA 分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接到子链c的　　　　端，从而形成子链。(1分)  (2)有些 DNA 完全解旋成单链所需的温度明显高于其他DNA，其可能的原因是　　　　　。(2分)  (3)DNA 分子一条链上相邻的碱基通过　　　　　　　连接，图乙中两条链通过碱基之间的　　 　　　　相连，并且遵循碱基互补配对原则。(2分)  (4)若图甲中a链的部分序列是5'⁃GCTACT⁃3'， 那么b链相应的序列由5'→3'的碱基序列是　　　　。 (1分) (5)图丙中复制泡的形成的意义：　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。从图丙中复制泡的大小可以分析DNA 复制是　　　　　(填“同时”或“不同时”)启动复制。(3分)  解析：(1)分析图甲可知，该图为DNA分子复制过程，其中A为解旋酶，B为DNA聚合酶。DNA聚合酶能将单个的脱氧核苷酸连接到子链的3'端。(2)解旋时解旋酶将碱基对之间的氢键断裂。若有些DNA完全解旋成单链所需的温度明显高于其他DNA，可能是因为这些DNA中碱基对G—C所占的比例较高，含有的氢键较多，DNA结构比较稳定，解旋时所需的能量较多。(3)分析图乙可知，DNA分子一条链上相邻的碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接。两条链通过碱基之间的氢键相连，碱基之间遵循碱基互补配对原则。(4)DNA分子的两条单链是反向平行的，若图甲中a链的部分序列是5'⁃GCTACT⁃3'，那么根据碱基互补配对原则，b链相应的序列由5'→3'的碱基序列为AGTAGC。(5)复制泡是DNA分子中正在复制的部分，一个DNA分子上存在多个复制泡说明DNA复制是多起点复制的，由不同起点开始复制可提高DNA复制的效率。复制泡的大小不同，说明DNA复制是不同时启动复制。 答案：(1)3'　(2)这些 DNA 中碱基对G—C 所占的比例较高， DNA 结构比较稳定　(3)脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖　氢键　(4)AGTAGC　(5)提高了细胞中 DNA的复制效率　不同时 12.(11分)(2025·杭州模拟)某研究小组用放射性同位素标记T2噬菌体的一种成分后，将其与大肠杆菌混合培养，定时取样、搅拌、离心，并检测沉淀物中的放射性强度，结果如图1所示。 (1)本实验中用放射性同位素标记T2噬菌体的成分是　 　　　，随着时间的延长沉淀物中放射性强度降低的原因　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　。(3分)  (2)上述实验无法证明DNA复制的方式，研究人员为探究DNA的复制方式，将大肠杆菌置于以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，再转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养并提取不同世代大肠杆菌的DNA进行离心处理，离心结果如图2所示。已知0世代时DNA条带的平均密度为1.724，4.1世代时图示离心管最左侧DNA条带的平均密度为1.710。 ①据图2可推知，离心管管底位于图2的　　　侧，只根据1.0世代结果可以排除　 　　　　　(填“全保留复制”或“半保留复制”)，理由是　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　。(4分)  ②综合分析实验结果可判断DNA复制的方式为半保留复制，因此可推断3.0世代时右侧DNA条带的平均密度约为　　　 　，4.1世代时两个DNA条带含量比约为　 　　　　。(4分)  解析：(1)图1显示，随着混合培养时间的延长，沉淀物中放射性强度先增加后降低。如果放射性物质标记的是T2噬菌体的蛋白质，搅拌后蛋白质外壳与大肠杆菌分离，离心后蛋白质外壳存在于上清液中，则沉淀物的放射性一直很低。如果放射性物质标记的是DNA，随着混合培养时间的延长，噬菌体将DNA注入大肠杆菌增多，沉淀物放射性增加；混合培养时间过长，侵入大肠杆菌中的噬菌体DNA在大肠杆菌内合成了大量噬菌体，导致大肠杆菌裂解，沉淀物放射性降低，故放射性同位素标记的是T2噬菌体的DNA。(2)①图2中，0世代是大肠杆菌置于以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代后得到的，DNA双链都被15N标记，密度最大，离心后应在离心管底部，故离心管管底位于图2的右侧。1.0世代是DNA双链都被15N标记的大肠杆菌在以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养得到的第一代，离心后只有一条带，可排除全保留复制，因为全保留复制会得到两条链都被14N标记的子代DNA和两条链都被15N标记的亲代DNA，离心后会出现两条带，与图示不符。②3.0世代是DNA双链都被15N标记的大肠杆菌在以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养得到的第三代，含有15N/14N⁃DNA和14N/14N⁃DNA，故3.0世代右侧DNA为15N/14N⁃DNA，平均密度约为(1.724+1.710)÷2=1.717。4.0世代(4.1世代DNA复制未开始或刚开始，可以看作4.0世代)是DNA双链都被15N标记的大肠杆菌在以14NH4Cl 为唯一氮源的培养液中培养得到的第四代，可看作每个大肠杆菌中的1个15N/15N⁃DNA复制四次，得到16个DNA，其中15N/14N⁃DNA有2个，14N/14N⁃DNA有14个，则两个DNA条带含量比约为7∶1(或1∶7)。 答案：(1)DNA　随着时间的延长，侵入大肠杆菌中的噬菌体DNA在大肠杆菌内合成了大量噬菌体，使大肠杆菌裂解，放射性的DNA随噬菌体到上清液中　(2)①右　全保留复制　若DNA复制方式为全保留复制，则1.0世代应出现两条带　②1.717　 7∶1(或1∶7) 学科网（北京）股份有限公司 $$