第六单元 第29讲 DNA分子的结构、复制和基因的本质（课时跟踪检测）-【优学精研】2026年高考生物一轮总复习学用word

第29讲　DNA分子的结构、复制和基因的本质 一、选择题 1.（2025·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 2.（2025·青海西宁五校期末联考）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 3.（2025·河北唐山高三一模）某同学欲制作长度为5个碱基对、内含2个腺嘌呤的DNA双螺旋结构模型。下列相关叙述错误的是（　　） A.需要准备18个脱氧核糖和磷酸之间的连接物 B.需要准备13个碱基之间的连接物 C.能搭建出45种不同的DNA分子模型 D.制成的模型中两条脱氧核苷酸链反向平行 4.（2025·福建龙岩期末）若生物体内DNA分子中（G＋C）/（A＋T）＝a，（A＋C）/（G＋T）＝b，则下列有关两个比值的叙述中不正确的是（　　） A.a值越大，双链DNA分子的稳定性越高 B.DNA分子一条单链及其互补链中，a值相同 C.碱基序列不同的双链DNA分子，b值不同 D.经半保留复制得到的DNA分子，b值等于1 5.（2025·江苏南京市模拟）科学家在人体快速分裂的细胞中发现了DNA的四螺旋结构，形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G4平面”，继而形成立体的“G四联体螺旋结构”（如图）。下列叙述不正确的是（　　） A.组成该结构的基本单位为脱氧核糖核苷酸 B.用DNA解旋酶可以打开该结构中的氢键 C.每个G四联体螺旋结构中含有一个游离的磷酸基团 D.该结构中（A＋G）/（T＋C）的值与双链DNA中相等 6.（2025·山东菏泽模拟）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 7.（2025·湖南株洲高三质检）几个基因共用一段DNA序列的情况，称为基因重叠。基因重叠现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下推测错误的是（　　） A.重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息 B.重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等 C.基因A、B的转录是各自独立进行的 D.重叠基因在基因A、B中指导合成的氨基酸序列完全相同 8.（2025·河北衡水高三考试）真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点，可以大大提高DNA复制速率。某科研团队通过研究揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制。下列叙述正确的是（　　） A.DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点 B.DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为转录的模板 C.DNA复制时只能从复制起始位点开始同时向同一个方向进行 D.将外源的尿嘧啶类似物掺入到新合成的DNA链中可鉴定复制起始位点 9.（2025·黑龙江大庆市质检）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，错误的是（　　） 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相同 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均由两条反向的脱氧核苷酸链双螺旋而成 二、非选择题 10.（2025·山东济宁模拟）如图是DNA复制示意图，E表示酶，α、β是新合成的子链。根据资料回答问题。 资料1　所有已知的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。 （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。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 11.（2025·河南青桐鸣联考）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，见下图。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： 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？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第29讲　DNA分子的结构、复制和基因的本质 1.C　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。 2.C　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）、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。 3.C　5个碱基对即是10个脱氧核苷酸，10个脱氧核苷酸需要10个脱氧核糖和磷酸之间的连接物，而脱氧核苷酸之间连接时（脱氧核糖与磷酸连接）需要8个连接物（形成2条脱氧核苷酸链），则共需要准备18个脱氧核糖和磷酸之间的连接物，A正确；碱基之间的连接物即氢键，2个腺嘌呤和2个胸腺嘧啶之间配对共需要4个氢键，剩余3个碱基对含有3个鸟嘌呤，每个鸟嘌呤和胞嘧啶之间有3个氢键，即这3个碱基对之间有9个氢键，则共需要准备13个碱基之间的连接物，B正确；由于含有2个腺嘌呤，则能搭建出的DNA分子模型小于45种，C错误；DNA分子两条链反向平行，故制成的模型中两条脱氧核苷酸链反向平行，D正确。 4.C　G与C之间通过三个氢键相连，A与T之间通过两个氢键相连，a值越大，（G＋C）所占比例越大，双链DNA分子的稳定性越高，A正确；DNA分子中互补碱基之和的比值即（G＋C）/（A＋T）＝a，则在每条单链中（G＋C）/（A＋T）＝a，B正确；DNA分子中非互补碱基之和的比值等于1，（A＋C）/（G＋T）＝b＝1，碱基序列不同的双链DNA分子，b值相同，C错误，D正确。 5.D　DNA的基本单位是四种脱氧核苷酸，A正确；由图可知DNA的四螺旋结构是由DNA单链螺旋而成，用DNA解旋酶可以打开该结构的氢键，B正确；DNA分子中“G四联体螺旋结构”是一条单链形成的，该结构中含有一个游离的磷酸基团，C正确；DNA双螺旋中A＝T、C＝G，所以（A＋G）/（T＋C）的值始终等于1，而该结构只有一条DNA单链，所以其中（A＋G）/（T＋C）的值不确定，D错误。 6.D　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聚合酶作用下合成的，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.D　基因是一段有遗传效应的DNA片段，重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息，A正确；根据碱基互补配对原则，A＝T，G＝C，重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等，B正确；转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程，基因A、B的转录是各自独立进行的，C正确；重叠基因在基因A、B中可能模板链不同，因此指导合成的氨基酸序列不一定完全相同，D错误。 8.A　DNA解旋成单链之后才能开始复制，而解旋酶的作用是使DNA双链中氢键打开，因此，DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点，A正确；转录是以DNA的一条链为模板进行的，B错误；DNA复制时可能从复制起始位点开始同时向两个方向进行，而且表现为多起点复制，进而提高了DNA分子的合成效率，C错误；尿嘧啶不是组成DNA的碱基，故不能将其类似物掺入到新合成的DNA链中鉴定复制起始位点，D错误。 9.A　通过题干信息可知，A型DNA更能抗逆，A错误；双链DNA分子中嘌呤与嘧啶相等，比值都等于1，B正确；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均由两条反向平行的脱氧核苷酸链双螺旋而成，D正确。 10.（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 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，分别做复制的模板。（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。 11.（1）G＋A＝C＋T　嘌呤少于嘧啶　（2）磷酸二酯　氢　（3）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 $