第六章 第2节 DNA分子的结构和复制-【5星学霸·高考白题】2026年高考生物一轮复习

学霸高春白题生物学 第2节 DNA分 乙应用提优考点全面，能力提升1限时：20min 一、选择题 1.(2025·四川眉山期末)某DNA部分片段结 构如图所示，下列叙述正确的是 0g四=-回6p CoGo Cga=回60g 09回-回60 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.一条DNA单链序列是5'-ACGTCG-3',那 么它的互补链的序列是3'-TGCAGC-5' 2.(2025·辽宁丹东期末)大肠杆菌某质粒环状 DNA双链中的N元素均为4N,该质粒含有 3000个碱基，腺嘌呤占35%。若该质粒分子 以5N标记的四种游离脱氧核苷酸为原料进 行复制，每30min复制一次，下列有关叙述正 确的是 A.90min后含15N标记的DNA占1/4 B.90min后消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸是 3150个 C.大肠杆菌的质粒复制过程需要解旋酶 RNA聚合酶、脱氧核苷酸等物质参与 D.大肠杆菌的质粒中有两个游离的磷酸基 团，且嘌呤数等于嘧啶数 3.(2025·甘肃白银三模)M13噬菌体是一种单 链DNA病毒，在大肠杆菌细胞内的合成过程 088 子的结构和复制 如图所示。该过程先合成复制型双链DNA, 其中一条链上被制造了一个切口（产生了一 个游离的3'-0H末端)，再进行滚环复制，其 中SSB是单链DNA结合蛋白，不考虑变异。 下列相关叙述错误的是 () 复制型 DNAY IDN·SSB 切口、5 3 -5B 复制型DNA SSB结合的1 单链闭合5 到新合成DNA 》④3sSB与被取代 的单链结合 A.形成复制型DNA与滚环复制的过程均按 5′→3'方向延伸子链 B.DNA单链切口的形成与闭合伴随着磷酸 二酯键的断裂与形成 C.①~⑤整个过程中消耗的嘌呤类碱基数目 与嘧啶类碱基数目不一定相等 D.复制结束后形成的新的单链环状DNA可 作为子代M13噬菌体的遗传物质 4.(2025·山东菏泽期末)真核细胞线粒体DNA 是双链环状分子，外环为H链，内环为L链， 其复制过程如图所示，先以L链为模板，合成 一段RNA引物，然后在DNA聚合酶的作用下 合成新的H链片段，当H链合成2/3时，新的 L链开始合成。下列叙述错误的是() 子链1 H 复制 →1链 起点 复制起点2 复制起点2 子链2 A.线粒体DNA复制完成后，内环中的嘧啶数 与外环中的嘌吟数一定相同 B.线粒体DNA和细胞核DNA的复制方式均 为半保留复制 C.若将该线粒体DNA放在含P的子代培养 液中复制3次，含2P的DNA有8个 D.DNA的H链和L链复制是不同步的，完成 后，子链2和L链的碱基序列不同 5.某雄性动物细胞（染色体数为46条）的DNA 双链均被5N标记，将该细胞置于含“N的培养 基中培养，经两次连续分裂后形成4个大小相 等的子细胞。下列有关说法正确的是() A.若子细胞中染色体数都为46条，则这 46条染色体的DNA双链一定为4N/4N B.若子细胞中染色体数都为23条，则这 23条染色体的DNA双链一定为5N/4N C.若子细胞中染色体数都为46条，则这 46条染色体的DNA双链一定为5N/4N D.若子细胞中染色体数都为23条，则这 23条染色体的DNA双链一定为4N/4N 6.(2025·江苏月考)某含有1000个碱基对的 环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个。该 DNA分子复制时，首先1链被断开形成3' 5'端口，接着5'剪切端与2链发生分离，随后 DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的 3'端开始延伸子链，同时还会以分离出来的 5'端单链为模板合成另一条子链，其过程如 下图。下列相关叙述错误的是 解链 滚动 周后 「剪切 A.1链被断开前后该DNA分子中游离磷酸 基团的数目分别是0、2 B.外链充当了1链延伸时的引物，需要DNA 聚合酶、解旋酶的催化作用 第六章遗传的分子基础学丽高春 C.该DNA复制时，子链都是由5'+3'方向延 伸的 D.若该DNA连续复制3次，则第三次复制需 要鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个 二、非选择题 7.（2025·天津河西区月考)研究者将1个含 4N/4N-DNA的大肠杆菌转移到以I5NH,CI 为唯一氮源的培养液中，培养24h后，提取子 代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行 密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图1 所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相 反，其中一条子链称为前导链，该链连续延 伸：另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些 片段称为冈崎片段，如图2所示。请回答下 列问题： 密度低 条带1日 冈崎片 条带1 条带2 RNA 条带2 冈崎片段 01/8 8RNA引物 密度高 DNA单链的含量 乙 图1 图2 (1)根据图1所示信息，可知该种大肠杆菌的 细胞周期大约为 ho (2)从图2中可看成DNA的复制方式是 ,此过程遵循了 原则。 (填“甲链”或“乙链”)为后随链，其 合成的方向与复制叉延伸的方向 (填“相同”或“相反”)。 (3)某双链DNA分子的一条单链中相邻的碱 基通过 相连接。若该双链DNA分 子有a个碱基，其中鸟嘌呤b个，则第n次复 制时消耗游离的胸腺嘧啶的数目为 (4)用H标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，最 终可在子代噬菌体的 中检测到放 射性。 0893.B解析：噬菌体是病毒，其没有细胞结构，不能独立生存 因此需要用被放射性同位素S或”P标记的大肠杆菌来培 养获得含放射性同位素5S或P标记的噬菌体，A错误：“S 标记的是噬菌体蛋白质外壳，搅拌的目的是将细菌与噬菌 体的蛋白质外壳分离，因此用”S标记噬菌体侵染细菌的实 验中，沉淀物有较高浓度的放射性，可能是搅拌不充分所 致，B正确；5S组中的子代噬菌体均不含有放射性标记，”P 标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时，DNA进人细菌 并作为模板控制子代噬菌体的合成，而合成子代噬菌体所 需的原料均由细菌提供，根据DNA半保留复制特点可知 P组的子代噬菌体只有少数具有放射性，C错误：该实验 和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路相似 都是设法将DNA与蛋白质分开后，研究各自的效应，D错 误。故选B。 4.B解析：鹬解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA 酶是将相应的核酸物质去除，这是减法原理（即去除某种物 质来观察实验结果的变化)，A正确。若甲组产生的子代病 毒B有放射性而乙组没有，说明子代病毒中含有2P标记的 胸腺嘧啶，说明该病毒的遗传物质是DNA,B错误。在同位 素标记法中，用P标记的胸腺密啶脱氧核苷酸追踪DNA 用P标记的尿嘧啶核糖核苷酸追踪RNA。若换用H标记 上述两种核苷酸，3H也能标记到这两种核苷酸上，可以通过 检测甲、乙两组子代病毒的放射性来判断出病毒B的遗传 物质是DNA还是RNA,能实现实验目的，C正确。若丙组 能产生子代病毒B而丁组不能产生，说明RNA被RNA酶水 解后病毒无法增殖产生子代，所以该病毒的遗传物质是 RNA,D正确。故选B。 5.B解析：噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不进人细菌细胞 内。由细菌内部出现荧光可知，荧光染料SYBR Gold标记 的是PN叮1809-36噬菌体的DNA,A正确：噬菌体在细菌内 增殖多代，由于DNA进行半保留复制，荧光染料SYBR Gold 标记的DNA只在部分子代PNJ1809-36噬菌体中出现，B错 误：PNJ1809-36噬菌体不能侵染非K,英膜大肠杆菌和非大 肠杆菌细菌，这说明其可特异性识别K,荚膜大肠杆菌，C正 确：DNA含P元素，若用P同位素（如P)标记的PNJ1809 36噬菌体进行题述实验，也可出现相似的实验现象：先在细 菌表面有大量放射性，再在细菌内部出现放射性，最后细菌 被裂解，D正确。故选B 6.(1)蛋白质是生命活动的主要承担者，一且失活，S型菌将无 法进行正常的生命活动，也就难以复活(2)Ⅱ-SⅢ-S (3)去除匀浆中的蛋白质或DNA减法R型菌 R型菌 和S型菌 解析：(1)蛋白质是生命活动的主要承担者，一旦失活，S型 菊将无法进行正常的生命活动，也就难以复活。因此若假 说一正确，则构成$型菌的蛋白质也应该具有较高的活性。 (2)由题干信息“自然状态下会有S型菌突变为同型的R型 菌”分析可知，若假设二是正确的，则Ⅱ-R型活菌应突变为 Ⅱ-S型活菌，而事实上从小鼠体内分离出来的是Ⅲ-S型活 菌，说明假设二不合理。(3)步骤①加入了蛋白酶、DNA酶 的目的是去除匀浆中的蛋白质或DNA,从而鉴定出DNA是 转化物质，蛋白质不是转化物质，该步骤在实验变量的控制 上采用了“减法原理”。步骤⑤中，若DNA是促使R型菌转 化为S型菌的转化物质，则DNA酶处理组的培养基上应只 出现R型菌的菌落，蛋白酶处理组的培养基上应同时有R 型菌和S型菌的菌落。 第2节DNA分子的结构和复制 1.D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，二者不同，C错误；DNA的两条链是反向平行 互补的，A和T配对，C和C配对，所以一条DNA单链序列是 5'-ACGTCG-3',那么它的互补链的序列是3'-TGCAGC-5' D正确。故选D。 2.B解析：DNA的复制方式为半保留复制，90min后DNA分 子复制三次，产生的DNA分子共2=8个，将含有4N标记 的质粒环状DNA双链转移到N标记的四种游离脱氧核苷 酸中进行复制，则被5N标记的DNA分子有8个，即90min 后含N标记的DNA所占的比例为1，A错误。分析题干信 息可知，该质粒含有3000个碱基，腺嘌呤占35%，在DNA 一学霸高考·白题 双链中，腺票呤与胞嘧啶之和占全部碱基总数的50%，即胞 密啶占15%，该质粒中含有胞嘧啶450个。DNA的复制方 式为半保留复制，90min后DNA分子复制三次，需要消耗游 离的胞嘧啶(2'-1)×450=3150个，B正确。大肠杆菌的质 粒复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶、脱氧核苷酸等物质参 与，C错误。大肠杆菌的质粒为环状双链DNA分子，质粒中 不含游离的磷酸基团，根据碱基互补配对原侧，嘌呤数等于 密啶数，D错误。故选B。 技巧点拨 解答有关碱基计算题的“三步曲” 第一步 搞清题中己知的碱基比例是占整个D八A 分于碱基的比例，还是占D八A分子一条 审题 链上盛基的比例 第二步 画一个D小A分子模式图，并在图中标出已 画国 知和所求的碱基 第三步 根据碱基互补配对原则及其规律选行计算 计算 3.C解析：DNA的合成方向总是从5'端到3'端，无论是复制 型DNA的形成还是滚环复制过程，子链的延伸方向都是 5'+3',A正确：DNA单链切口的形成涉及磷酸二醋键的断 裂，而切口的闭合则涉及磷酸二酯键的形成，B正确；分析题 图可知，经过①-⑤整个过程，相当于新形成了一个复制型 双链DNA分子，因此在整个过程中消耗的嘌吟类碱基数目 与嘧啶类碱基数目是相等的，C错误：M13噬菌体的遗传物 质是单链环状DNA,复制结束后形成的新的单链环状DNA 可以作为子代噬菌体的遗传物质，D正确。故选C。 4.D解析：依据碱基互补配对原则和题图分析可知：复制完 成后内环与外环中的碱基A=T、C=G,因此复制完成后，内 环中的密啶数与外环中的嘌呤数一定相同A正确：线粒体 DNA和细胞核DNA的复制方式均为半保留复制，这是DNA 复制的普遍特点，B正确；该DNA分子连续复制3次，共形 成8个DNA分子，若将该线粒体DNA放在含”P的培养液 中复制3次，含P的DNA有8个，C正确：DNA内、外环的 复制是不同步的，复制完成后，子链2和H链互补配对，其 与L链的碱基序列相同，D错误。故选D。 5.B解析：若子细胞中染色体数为46条，则这两次分裂进行 的是有丝分裂，由于DNA分子的复制方式为半保留复制， 因此第一次有丝分裂形成的两个子细胞中的46个DNA分 子的双链均为“N/“N,经过第二次间期复制后，细胞中的每 条染色体含有的两个染色单体中的DNA分子一个双链是 5NVN,一个双链是4N/N,到第二次有丝分裂后期，经过 着丝粒分裂后的细胞中含有92条染色体，其中只有46个 DNA分子双链为5N/4N,另外的46条染色体上的DNA分 子双链为4N/“N,再加上有丝分裂后期分开的染色体随机 进人不同的细胞中，因此经过第二次有丝分裂形成的四个 子细胞中含有的46条染色体上的DNA分子中不一定都为 N/“N,而是这46条染色体DNA双链表现为“N/4N的数 目可能为0~46，A错误：若子细胞中染色体数为23条，则经 过的两次分裂为减数分裂，由于该过程中DNA分子只复制 了一次，根据DNA分子半保留复制的特点，这23条染色体 的DNA双链一定都为N/4N,B正确：根据A项分析可知 若子细胞中染色体数都为46条，则该子细胞是经过两次有 丝分裂后产生的，子细胞中的这46条染色体的DNA双链为 5N/4N类型的数目可能为0~46，C错误：根据B项分析可 知，若子细胞中染色体数都为23条，则表示分裂方式为减数 分裂，由于只经过了一次DNA复制过程，则这23条染色体 的DNA双链一定都为5N/“N,D错误。故选B。 6.D解析：1链被断开前是环状DNA分子，不含游离的磷酸 基团，新开后成为双链DNA分子，含有2个游离的磷酸基 团，A正确：外链充当了1链延伸时的引物，需要DNA聚合 酶（催化子链的形成）、解旋酶（将DNA双螺旋的两条单链 解开)的催化作用，B正确：DNA复制时，引物只能与模板链 的3'端结合，故该DNA复制时，子链都是由5'→3方向延伸 的，C正确：由于1000个减基对的环状DNA分子中含腺票 生物学·32一 呤300个，则A=T=300个，所以含鸟原昤G=C=(2000- 600)÷2=700个，若该DNA连续复制3次，则第三次共需要 鸟嘌吟700×2-=2800个，D错误。故选D」 7.(1)8(2)半保留复制藏基互补配对甲链相反 (3)一脱氧核糖磷酸一脱氧核糖一21 (a-2b 2 (4)蛋白质和DNA 解析：(1)依据题图1信息可知，1个含4N/“N-DNA的大肠 杆菌转移到以5NH,C为唯一氮源的培养液中，培养24h 后，提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密 度梯度离心，得到条带1(N的DNA单链)：条带2(5N的 DNA单链)=1：7，而母链“N链只有两条，可知，DNA单链 共有16条，8个DNA分子，说明DNA分子共复制了3次，大 肠杆菌的细胞周期为24÷3=8h。(2)从题图2中每条子链 与相应的母链结合形成子代DNA,可知DNA复制的方式是 半保留复制，且并非全部解旋后才复制，而是边解旋边复 制。在DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则，即A与T C与G配对；子链的延伸方向是从5'+3'，分为前导链和后 随链，前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续的， 该链逐段延伸：后随链的合成方向是从右到左，复制叉延伸 的方向是从左到右，即后随链合成的方向与复制以及延伸 的方向相反。(3)DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过 “一脱氧核糖磷酸一脱氧核糖一”相连接：若该双链DNA 分子有a个碱基，其中鸟原吟6个，则G=C=b,A=T=-2边 第n次复制时消耗游离的胸腺嘧啶的数目为2 (4)用H标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，则大肠杆菌提供 的原料氨基酸和脱氧核苷酸中均存在H标记，子代噬菌体 的蛋白质和DNA中可检测到放射性。 第3节基因的表达 1.C解析：tRNA分子上有反密码子，翻译阶段，反密码子可 以与mRNA上的密码子发生碱基互补配对，但RNA上不止 有三个碱基，A错误：在翻译过程中，核糖体沿着mRNA移 动，氨基酸在核糖体上发生脱水缩合反应形成多肽，B错误： 由题意可知，嘌吟毒素具有与RNA分子末端类似的结构 可以代替携带有氨基酸的RNA与核糖体结合，从而阻断了 后续反应的进行，故加入漂呤毒素后，细菌合成蛋白质的过 程提前终止，C正确：由材料可知：嘌岭毒素干扰的是基因表 达过程中的翻译过程，D错误。故选C 2.B解析：酶A(DNA聚合酶)用于DNA复制，酶B(解旋酶〉 用于解开DNA双螺旋结构，酶C(RNA聚合酶)用于转录 A正确：过程②和③遵循碱基互补配对原则，但过程②（转 录)的碱基互补配对方式是A一U、T一A、G一C、C一G,过程 ③（翻译）是tRNA的反密码子与mRNA的密码子配对，配 对方式是A一U、U一A、G一C、C一G,二者碱基配对方式不 完全相同，B错误；在翻译过程（过程③）中，核糖体在 mRNA上的移动方向是从5'端向3'端，C正确：在真核细胞 中，DNA复制和转录主要发生在细胞核，翻译发生在细胞质 中的核糖体上，题图中同时展示了DNA复制、转录和翻译 过程，这些过程在空间和时间上是分隔的，不会同时发生在 细胞核中，D正确。故选B。 3.A解析：RNA聚合酶可催化转录过程，RECOL5可以与 RNA聚合酶结合减缓其运行速度，从而减缓转录速度，故蛋 白质合成速率也会减缓，A正确：转录产生的RNA包括 mRNA,RNA和rRNA,其中只有mRNA会和核糖体结合，指 导蛋白质的合成，B错误：据题图可知，转录时RNA聚合酶 从模板链的3'端移动到5'端，C错误：DNA聚合酶的催化底 物是脱氧核苷酸，形成的产物是DNA,RNA聚合酶的催化底 物是核糖核苷酸，形成的是RNA,D错误。故选A。 4.A解析：过程①是逆转录，需要的逆转录酶辅助性T细胞 中没有，由病毒自身携带，A错误：题图中的mRNA与病毒 NA的功能不同，结构决定功能，则它们的结构也不完全相 同，B正确：过程①逆转录的碱基互补配对方式为A一T U一A、G一C、CG,过程②是利用碱基互补配对原则合成 双链DNA分子，碱基互补配对方式为A一T、T一A、G一C CG,二者碱基互补配对方式不完全相同，C正确：过程⑤ 翻译合成的蛋白质包括HV衣壳蛋白以及逆转录酶等一些 酶，这些酶是HIV自身增殖所需要的，D正确。故选A。 一学霸高考·白题 5.D解析：题图中仅包含了真核细胞基因的转录和翻译过 程，没有涉及复制过程，A错误：细胞增殖一次，基因1、2、3 均复制一次，但基因1、2、3并不一定都表达，表达也并不 定是一次，B错误：生物通过基因的转录和翻译形成蛋白质 进而影响生物的性状，并不属于表观遗传现象，C错误：转录 沿DNA模板链从3'端到5'端的方向进行，翻译沿mRNA从 5'端到3端的方向进行，D正确。故选D。 6.A解析：甲基化不改变脱氧核苷酸序列，因此不能通过测 定g”基因中脱氧核糖核苷酸序列来检测基因是否发生了甲 基化，A错误；gr基因的甲基化使染色质高度螺旋化，DNA 双链不易打开，无法驱动与焦虑行为相关的激素受体基因 的转录，B正确：DNA甲基化不改变碱基互补配对原则，不 改变碱基排列顺序，能通过半保留复制将遗传信息遗传给 后代，C正确：更多的糖皮质激素与糖皮质激素受体结合，可 减少个休的焦虑行为，可使机休对有害刺激的耐受力大为 增强，D正确。故选A。 解题突破 根据题干信息“发现表现出较少育婴行为的雌鼠的后代 在gr基因启动子位点上的甲基化程度更高，并且这种差异 和焦虑行为可以遗传给下一代”，说明较少有要行为与甲基 化有关。生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表 现发生可遗传的现象称为表观遗传。 7.(1)内质网、高尔基体囊泡(2)不能转录 (3)①如图所示： 逆转录 DNA转是RNA运转杀DNA或DN转求RNA剑译委白质 翻译 蛋白质 ②研发能与NTCP特异性结合的药物，阻碍乙肝病毒包膜特 定分子与NTCP的结合，从而抑制乙肝病毒进入肝细胞：抑 制病毒蛋白质外壳的组装从而抑制病毒的繁殖 解析：(1)脚译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过 程发生在核糖体上，分析题意，NTCP位于肝细胞膜上，其合 成过程与分祕蛋白的合成类似，故细胞中NTCP经翻译后需 要精基化的加工，该过程可能发生在内质网、高尔基体：大 分子物质运输的方式是囊泡运输，故糖基化后的NTCP再经 囊泡运输到细胞膜相应位置。(2)DNA的遗传信息是指 DNA分子中碱基的排列颗序，DNA甲基化是指DNA序列上 特定的碱基在相关酶的作用下，结合一个甲基基团的过程 该过程没有改变碱基序列，故由此可知DNA甲基化不能改 变NTCP基因的遗传信息；转录是以DNA的一条链为模板 合成RNA的过程，DNA甲基化会影响DNA分子的功能，故 DNA甲基化对NTCP基因表达过程中的转录阶段起调控作 用。(3)①分析题意，乙肝病毒是一种DNA病毒，结合题图 可知，其DNA转录的RNA可正常翻译，也可进行逆转录过 程，故乙肝病毒遗传信息的传递方向如答案所示。②结合 题意可知，乙型和丁型肝炎病毒感染人体的受体为NTCP 故可研发能与NTCP特异性结合的药物.阻碍乙肝病毒包膜 特定分子与NTCP的结合，从而抑制乙肝病毒进入肝细胞： 或抑制病毒蛋白质外壳的组装从而抑制病毒的繁殖 专题探究10遗传信息传递过程中的综合分析 1,B解析：爵1为解旋酶，作用于氢键，使DNA双链解开，该 过程需要消耗能量，A正确：某DNA分子中碱基(A+T)/ (G+C)=0.4,由于A=T,G=C,则复制形成的两条子链中(A+ T)/(G+C)=0.4,B错误：复制时DNA聚合酶只能沿模板链的 3'端向5端方向移动，DNA子链的延伸方向为5-+3'，据图 可知，后随链合成是不连续的，C正确：由题图可知DNA复 制具有半保留复制（新形成的每个DNA都有一条链来自模 板链)、边解旋边复制等特点，D正确。故选B。 2.D解析：转录过程中的贼基配对方式是A—U、T一A、C G、G一C,翻译过程中的碱基配对方式是A一U、U一A、C一 G、G一C,配对方式不完全相同，A正确：转录时，RNA聚合 酶结合启动子并解开DNA双链，以其中一条链为模板合成 RNA,B正确：DNA甲基化是表观遗传的一种，甲基化可阻 碍DNA与转录因子结合，从而抑制基因转录，影响蛋白质 合成及生物表型，C正确：一个核糖体与mRNA的结合部位 会形成2个RNA的结合位点，D错误。故选D。 ·生物学·33