专题06 DNA结构与复制考点梳理与计算突破（3大题型突破）（重难点训练）生物人教版必修2

专题06 DNA结构与复制考点梳理与计算突破 （4大常考题型+通关测试） 1．（2025·贵州·高考真题）下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是（　　） A．图中箭头所指碳原子上连接的基团是-OH B．甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接 C．若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为UAC D．遗传信息可从甲链流向乙链，但不能从乙链流向甲链 2．（2025·广东·高考真题）Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的（    ） A．1'-碱基 B．2'-氢 C．3'-羟基 D．5'-磷酸基团 3．（2025·北京·高考真题）1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（    ） A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 4．（2025·浙江·高考真题）多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是（    ） A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 5．（2025·福建·高考真题）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（    ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A．A B．B C．C D．D 题型突破01 DNA分子的结构和特点 1．人体细胞中遗传物质的部分结构如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．该结构为双链DNA片段 B．该物质存在于细胞核中的染色体上 C．理论上，碱基对数目越多，储存的遗传信息容量越大 D．图中虚线框内的结构为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 2．人工合成DNA片段时，一条链中相邻两个脱氧核苷酸能形成稳定连接，关键与下列脱氧核糖的哪种结构直接相关（　　） A．1'—结合碱基的位点 B．2'—氢原子 C．3'—羟基 D．5'—磷酸基团 3．下图为如皋某中学同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段，下列为几位同学对此图的评价，正确的是（    ） A．甲同学：“物质组成和结构上没有错误” B．乙同学：“有两处错误，其中U应改为T” C．丙同学：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” D．丁同学：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” 题型突破02 DNA分子复制的相关计算 4．某同学利用相关材料制作DNA双螺旋结构模型，已知该模型包含10个碱基对，其中有4个腺嘌呤。下列叙述错误的是（    ） A．模型中胸腺嘧啶与胞嘧啶之和等于10 B．模型的每个脱氧核糖上都连接着两个磷酸基团 C．模型中共有26个氢键和18个连接脱氧核苷酸的化学键 D．该同学不可能制作出410种DNA双螺旋结构模型 5．研究发现，DNA中G-C比例越高，DNA热稳定性越高，某嗜热好氧杆菌的一个DNA有1000个碱基对，A的比例为12%，下列说法错误的是（　　） A．该DNA中G的比例为38%，热稳定性较高 B．DNA中含有760个鸟嘌呤 C．提高G的含量，会改变该DNA中嘌呤的比例 D．该菌的遗传物质是DNA 6．M13噬菌体和T2噬菌体的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链环状结构，鸟嘌呤约占全部碱基的20%，后者的DNA为双链环状结构，鸟嘌呤占全部碱基的24%。下列叙述正确的是（　　） A．M13噬菌体中胞嘧啶占全部碱基的20% B．M13噬菌体中有RNA C．T2噬菌体DNA分子的一条链中胸腺嘧啶占该链碱基总数的26% D．T2噬菌体DNA分子的一条链中T+A/C+G=13/12 题型突破03 探究DNA的复制过程 7．1958年，Meselson和Stahl通过标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。下列关于该实验的叙述，正确的是（    ） A．利用的放射性可以有效地区分DNA的母链和子链 B．实验中DNA带的位置共2种，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再离心可以排除DNA全保留复制假说 D．该实验选取大肠杆菌作为实验材料的优点是其繁殖快，容易培养 8．将人的1个造血干细胞放入含15N培养基增殖一代后，转入含14N培养基继续增殖一代，共得到4个子细胞。相关叙述正确的是（    ） A．沃森和克里克通过该实验证明了DNA的半保留复制 B．通过观察细胞放射性强弱可判断DNA在分裂中的变化规律 C．造血干细胞增殖一代后得到的2个子细胞中的DNA均含15N D．造血干细胞增殖两代后得到的4个子细胞中的DNA均含15N 9．如图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验，下列叙述错误的是（　　） A．通过比较试管①和②的结果可以否定全保留复制 B．该实验的基本思路是设法区分亲代和子代的 DNA C．试管③含15N 的 DNA 分子占 1/4 D．本实验不能用噬菌体代替大肠杆菌进行 题型突破04 DNA分子复制的相关计算 10．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。下列关于DNA分子复制的叙述，正确的是（　　） A．DNA复制起始位点是DNA聚合酶与DNA的初始结合位点 B．DNA复制时DNA聚合酶沿模板链的5'端向3'端方向移动 C．DNA复制时两条模板链都只能从复制起始位点开始同时向同一个方向进行 D．含有m个腺嘌呤的DNA分子，第n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为m×（2n-1）个 11．一个含个碱基对的分子片段，其中一条链中占，若将该分子连续复制次，相关叙述正确的是（    ） A．该分子的另一条链中占 B．该分子中含有的数目为个 C．该分子经复制共产生个分子 D．该分子第次复制时需要消耗个 12．某双链DNA分子共含有1 000个碱基对，其所含氮元素用15N标记，其中含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，再将其置于含14N脱氧核苷酸的培养液中。该DNA复制n次，下列相关叙述错误的是（　　） A．第n代DNA分子中，含有15N的只有2个 B．该过程消耗的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为m（2n-1）个 C．第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基 D．第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（1000-m）（2n-1）个 建议时间：30分钟 一、单选题 1．如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段（“O”代表磷酸基团）模式图，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（    ） A．甲说：物质组成和结构上完全正确 B．乙说：只有二种错误 C．丙说：有三种错误 D．丁说：如果说他画的是RNA双链则该图是正确的 2．科学家在活细胞的端粒和某些基因的启动子区域中确认了一种新的DNA结构，即如图所示的DNA“结”。在这种DNA结构中，同一DNA链上的碱基C会彼此结合，这与双螺旋结构中的情况十分不同，在双螺旋结构中，相对链上的碱基可以相互识别，例如碱基C会与碱基G结合。下列叙述正确的是（    ） A．DNA“结”会改变DNA上的碱基序列从而影响基因的表达 B．DNA“结”可能会影响细胞的衰老及细胞的分化 C．大肠杆菌拟核的端粒上可能也存在DNA“结” D．DNA“结”中的碱基遵循互补配对的原则 3．科学家在癌细胞中发现一类存在于细胞核内，独立于染色体之外的环状DNA分子（eccDNA），相关叙述正确的是（    ） A．每个eccDNA分子含有两个游离的磷酸基团 B．双链eccDNA中碱基A+G的比例具有个体特异性 C．eccDNA可通过着丝粒与纺锤体连接，确保均等分配至子细胞 D．eccDNA一条链中相邻的两个核苷酸通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连 4．在制作DNA结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C，10个G，6个A，8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则正确的是（　　） A．最多能搭建出30个游离的脱氧核苷酸 B．所搭建的DNA分子最长为5个碱基对 C．所搭建的最长DNA分子有46种碱基的排列顺序 D．若搭建DNA的一条单链，则该链最长含有18个脱氧核苷酸 5．大肠杆菌可以在快生长和慢生长之间切换（如图），在营养丰富的条件下可进行快生长。大肠杆菌的基因组DNA约为4.6×106bp，DNA的复制叉移动速度大约为每分钟5×104bp。下列相关叙述和推断错误的是（    ） A．慢生长时，DNA复制为单起点双向复制 B．慢生长时，DNA完成复制需要大约46分钟 C．快生长时，1个DNA分子经过2轮复制后得到8个DNA分子 D．快生长情况下，细菌在上一次复制未结束时DNA已经开始新一轮复制 6．DNA复制过程中，DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链的3'端，因此在复制过程中需要RNA引物。以下关于DNA复制的说法正确的是（　　） A．DNA连接酶可将后随链上的冈崎片段直接连接，无需填补缺口 B．前导链和后随链的延伸方向均为3'→5' C．图中几种RNA引物的碱基序列完全相同 D．切除RNA引物后留下的缺口，需由DNA聚合酶填补脱氧核苷酸 7．现有DNA分子的两条单链均只含有15N（表示为15N15N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌放入含有14N的培养基中繁殖两代，再转入含有15N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是（    ） A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：3 B．有15N14N和15N15N两种，其比例为1：1 C．有15N14N和15N15N两种，其比例为3：1 D．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：1 8．大肠杆菌的局部DNA复制过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．A酶能够催化氢键和磷酸二酯键的形成 B．图示过程发生在大肠杆菌的细胞核中 C．复制起始位点处的 A—T 碱基对含量丰富有利于 B 酶解旋 D．两条子链延伸的方向与 B 酶移动的方向相同 二、多选题 9．许多生物学实验或现象会出现具有一定比例的数量关系。根据表格信息，下列正确的是（　　） 选项 物学实验或现象 比例 A 孟德尔验证分离现象的测交后代的显性性状与隐性性状 1：1 B 减数分裂Ⅱ中核DNA数与染色体数 1：1 C 双链DNA分子中（A+C）/（G+T） 1：1 D 理论上，色盲基因携带者的儿子中正常与色盲 1：1 A．A B．B C．C D．D 10．构建DNA双螺旋结构模型的实验中，若要构建一个含有100个碱基对且A=60的DNA片段，则下列说法错误的是（    ） A．需要代表磷酸的塑料片202个 B．需要代表氢键的连接物270个 C．需要代表磷酸和脱氧核糖的连接物共398个 D．该DNA片段可能的碱基排列顺序有4100种 11．如图为某生物DNA复制方式的模式图，图中“→”表示子链的复制方向。下列叙述正确的是（    ） A．DNA复制具有多起点复制和半保留复制的特点 B．复制过程中需要解旋酶和RNA聚合酶的参与 C．根据复制环的大小可推测复制开始时间的早晚 D．图示DNA分子的a侧为5′端，b侧为3′端 12．下图为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能。下列叙述正确的是（    ） A．子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致 B．rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键 C．推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对 D．图示过程体现了DNA半保留复制、边解旋边复制等特点 三、解答题 13．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，结合所学知识回答下列问题： (1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的 结构。从图乙中可以看出DNA是由 条平行且方向 的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是 。 (2)图甲中，A和B均是DNA复制过程中所需要的酶，其中B是 酶，能将游离的 连接到引物的 （选填“5’端”或“3’端”）形成 键，从而延伸子链。 (3)图乙中7是 。DNA的基本骨架由 交替连接构成。 (4)在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）的比例为 。若图乙中一单链的（A+T）/（G+C）=n，则在另一条互补链中其比例为 ，图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的 。 14．图1为DNA的基本单位脱氧核苷酸示意图，图2为某双链DNA分子片段的平面结构示意图。回答相关问题： (1)图1中磷酸基团的结合位点在 （填“①”或“②”）。 (2)图2中⑩所示物质所处的一端为 （填3'或5'）端。 (3)若该双链DNA片段中，A占27%，其中一条链中的C占该单链的18%，则另一条链中的C占该单链碱基总数的比例为 。若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）=3/2，那么在整个DNA中（A+G）/（T+C）= 。 (4)若图2中某段DNA一条链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是 。（从5'写到3'） 15．下图甲是DNA分子平面结构示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。据图回答下列问题： (1)填出图甲中结构⑤的名称： 。 (2)DNA分子的基本骨架是 ，一条链中相邻碱基通过 连接。 (3)DNA复制准确进行的原因 在此过程中，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制特点是 。 (4)将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，复制四次后含14N的DNA分子占DNA分子总数的 ，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。 16．1953 年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国的《自然》杂志上刊发，在论文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制”。甲图表示 DNA 的结构片段，乙图表示复制过程的示意图。请回答下列问题 (1)甲图中 DNA 分子两条链在空间上按 方式盘旋成 结构，其基本骨架是由 构成的。 (2)甲图中另一条脱氧核糖核苷酸链上，从 5’→3’的顺序，碱基排列顺序是 。图中① （填写“能”或者“否”）表示一个脱氧核苷酸。 (3)乙图 DNA 复制时酶 1 和酶 2 分别是 ，其中酶 2 作用的化学键是 （填名称）。 (4)DNA 复制时，新合成的子链沿模板链的 方向延伸。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 DNA结构与复制考点梳理与计算突破 （4大常考题型+通关测试） 1．（2025·贵州·高考真题）下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是（　　） A．图中箭头所指碳原子上连接的基团是-OH B．甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接 C．若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为UAC D．遗传信息可从甲链流向乙链，但不能从乙链流向甲链 【答案】B 【详解】A、图中含有尿嘧啶和胸腺嘧啶，应该代表的是转录（或逆转录）过程，图中箭头所指碳原子为脱氧核糖的2号碳原子，其上连接的基团是-H，A错误； B、甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接，即核酸中连接两个核苷酸的是磷酸二酯键，B正确； C、若图中序列编码一个氨基酸，即图示过程为转录过程，则其密码子为5’-CAU-3’，因为密码子读取的方向是5’→3’，C错误； D、遗传信息通过转录过程从甲链流向乙链，还可通过逆转录过程从乙链流向甲链，D错误。 故选B。 2．（2025·广东·高考真题）Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的（    ） A．1'-碱基 B．2'-氢 C．3'-羟基 D．5'-磷酸基团 【答案】C 【分析】在DNA复制过程中，在DNA聚合酶的催化作用下，将一个个的脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键，使子链延伸，但是DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′。 【详解】已知DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′，原因是脱氧核苷酸的3'碳有羟基，可以结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，故为了DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的3'-羟基，使其不能结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，C正确。 故选C。 3．（2025·北京·高考真题）1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（    ） A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 【答案】B 【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。 【详解】A 、15N没有放射性，它与14N只是氮元素的不同同位素，质量不同，可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的DNA，进而区分DNA的母链和子链，A错误； B、在15N标记 DNA 的实验中，得到的 DNA 带的位置有轻带（两条链都含14N）、中带（一条链含14N，一条链含15N）、重带（两条链都含15N）三个。根据不同代 DNA 在离心后出现的这些带的位置和比例，证明了 DNA 的半保留复制，B正确； C、若将DNA解链为单链后离心，无论是全保留还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA的半保留复制，C错误； D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量的子代，便于观察实验结果，而不是因为它有环状质粒DNA，D错误。 故选B。 4．（2025·浙江·高考真题）多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是（    ） A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 【答案】D 【分析】细胞生物中，既含有DNA，又含有RNA，DNA为遗传物质；病毒含有DNA或RNA，遗传物质为DNA或RNA。绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA，故一切生物的遗传物质为核酸。 【详解】A、S型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布于拟核。因此，S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核传递给子代，A错误； B、水稻、小麦和玉米三大粮食作物都是植物，都属于真核生物，真核生物的遗传物质是DNA，B错误； C、基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达遗传信息，C错误； D、烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA，其单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸，D正确。 故选D。 5．（2025·福建·高考真题）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（    ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、恩格尔曼探究叶绿体的功能时，选择水绵为实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，利用需氧细菌指示氧气释放的场所，因为需氧细菌会向氧气浓度高的部位聚集，A正确； B、艾弗里利用“减法原理”（即通过酶解法分别去除DNA、蛋白质、RNA等成分）去除某种化学成分，研究哪种成分是转化因子（遗传物质），证明DNA是遗传物质，而不是设法分离DNA和蛋白质等物质，B错误； C、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制时，选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术（用15N标记）和密度梯度离心，进行探究，C正确； D、毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与，是把酵母菌细胞放在石英砂中研磨，加水搅拌，再进行过滤，获得不含酵母菌细胞的提取液，然后进行发酵，D正确。 故选B。 题型突破01 DNA分子的结构和特点 1．人体细胞中遗传物质的部分结构如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．该结构为双链DNA片段 B．该物质存在于细胞核中的染色体上 C．理论上，碱基对数目越多，储存的遗传信息容量越大 D．图中虚线框内的结构为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 【答案】B 【详解】A、图中含有碱基T，所以该结构为双链DNA片段，A正确； B、染色体是细胞核内具有遗传性质的结构，染色体是DNA的主要载体，但是DNA在细胞质中也存在，B错误； C、核酸所储存的遗传信息的容量很大，其多样性的原因在于核苷酸碱基排列顺序的多样化，C正确； D、碱基G表示鸟嘌呤，所以虚线框内的结构为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，D正确。 故选B。 2．人工合成DNA片段时，一条链中相邻两个脱氧核苷酸能形成稳定连接，关键与下列脱氧核糖的哪种结构直接相关（　　） A．1'—结合碱基的位点 B．2'—氢原子 C．3'—羟基 D．5'—磷酸基团 【答案】C 【详解】3'-羟基是相邻脱氧核苷酸连接的关键位点，在DNA链延伸时，前一个脱氧核苷酸的3'-羟基与后一个的5'磷酸基团通过磷酸二酯键连接，C符合题意。 故选C。 3．下图为如皋某中学同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段，下列为几位同学对此图的评价，正确的是（    ） A．甲同学：“物质组成和结构上没有错误” B．乙同学：“有两处错误，其中U应改为T” C．丙同学：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” D．丁同学：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” 【答案】D 【详解】A、DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖，同时DNA不含碱基U，而是含碱基T，A错误； BD、图中有三处错误：①五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；②DNA不含碱基U，而是含碱基T；③两条链的方向表示错误，B错误，D正确； C、如果图中画的是RNA双链，两条链的方向也是错误的，C错误。 故选D。 题型突破02 DNA分子复制的相关计算 4．某同学利用相关材料制作DNA双螺旋结构模型，已知该模型包含10个碱基对，其中有4个腺嘌呤。下列叙述错误的是（    ） A．模型中胸腺嘧啶与胞嘧啶之和等于10 B．模型的每个脱氧核糖上都连接着两个磷酸基团 C．模型中共有26个氢键和18个连接脱氧核苷酸的化学键 D．该同学不可能制作出410种DNA双螺旋结构模型 【答案】B 【详解】A、已知DNA含10对碱基，A=4，则T=4，剩余碱基对为C-G，共6对，C=6，因此T+C=4+6=10，即模型中胸腺嘧啶（T）与胞嘧啶（C）之和等于10，A正确； B、DNA链中，中间的脱氧核糖通过磷酸二酯键连接两个磷酸基团，但链两端的脱氧核糖仅连接一个磷酸基团，模型中包含两条链，至少有两个脱氧核糖仅连接一个磷酸基团，B错误； C、A-T对含2个氢键，C-G对含3个氢键，4对A-T碱基对共含8个氢键，6对C-G碱基对共含18个氢键，总计26个氢键，每条链有10个脱氧核苷酸，磷酸二酯键数为10-1=9，两条链共18个，C正确； D、如果不考虑碱基比例限制，10个碱基对可能形成410种DNA结构，但本题中碱基比例已确定（A有4个等），所以能制作出的DNA双螺旋结构模型数量远小于410种，D正确。 故选B。 5．研究发现，DNA中G-C比例越高，DNA热稳定性越高，某嗜热好氧杆菌的一个DNA有1000个碱基对，A的比例为12%，下列说法错误的是（　　） A．该DNA中G的比例为38%，热稳定性较高 B．DNA中含有760个鸟嘌呤 C．提高G的含量，会改变该DNA中嘌呤的比例 D．该菌的遗传物质是DNA 【答案】C 【详解】A、根据题意，A占12%，则T也占12%。G和C共占76%（100% - 12%×2），因此G的比例为38%。由于G-C含量高（76%），DNA热稳定性较高，A正确； B、DNA共有1000个碱基对（2000个碱基），G占38%，故鸟嘌呤数量为2000×38% = 760，B正确； C、DNA中嘌呤（A+G）与嘧啶（T+C）的比例恒为1:1。若提高G的含量，C的含量同步增加，A和T减少，但嘌呤总比例仍为50%，C错误； D、嗜热好氧杆菌为原核生物，遗传物质是DNA，D正确。 故选C。 6．M13噬菌体和T2噬菌体的遗传信息都储存于DNA中，前者的DNA为单链环状结构，鸟嘌呤约占全部碱基的20%，后者的DNA为双链环状结构，鸟嘌呤占全部碱基的24%。下列叙述正确的是（　　） A．M13噬菌体中胞嘧啶占全部碱基的20% B．M13噬菌体中有RNA C．T2噬菌体DNA分子的一条链中胸腺嘧啶占该链碱基总数的26% D．T2噬菌体DNA分子的一条链中T+A/C+G=13/12 【答案】D 【详解】A、M13噬菌体的DNA为单链环状，鸟嘌呤（G）占20%，但单链DNA中碱基无互补配对关系，胞嘧啶（C）的含量无法直接确定，A错误； B、M13噬菌体为病毒，仅由DNA和蛋白质外壳组成，自身不含RNA，B错误； C、T2噬菌体的DNA为双链，G占24%，则C=24%，A+T=52%。双链中A=T=26%，但单链中的胸腺嘧啶（T）含量可能不等于26%，C错误； D、双链DNA中A+T=52%，C+G=48%，单链中A+T和C+G的比例与双链一致，故单链中（T+A）/(C+G)=52/48=13/12，D正确。 故选D。 题型突破03 探究DNA的复制过程 7．1958年，Meselson和Stahl通过标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。下列关于该实验的叙述，正确的是（    ） A．利用的放射性可以有效地区分DNA的母链和子链 B．实验中DNA带的位置共2种，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再离心可以排除DNA全保留复制假说 D．该实验选取大肠杆菌作为实验材料的优点是其繁殖快，容易培养 【答案】D 【详解】A、15N是稳定同位素，不具有放射性，该实验是通过密度梯度离心区分DNA的密度差异，A错误； B、在15N标记 DNA 的实验中，得到的 DNA 带的位置有轻带（两条链都含14N）、中带（一条链含14N，一条链含15N）、重带（两条链都含15N）三个，根据不同代 DNA 在离心后出现的这些带的位置和比例，证明了 DNA 的半保留复制，B错误； C、若将DNA解链为单链后离心，无论是全保留复制还是半保留复制，都是只有两条条带，不能排除DNA全保留复制假说，C错误； D、大肠杆菌属于原核生物，繁殖快、易培养，便于短时间内获得多代实验样本，D正确。 故选D。 8．将人的1个造血干细胞放入含15N培养基增殖一代后，转入含14N培养基继续增殖一代，共得到4个子细胞。相关叙述正确的是（    ） A．沃森和克里克通过该实验证明了DNA的半保留复制 B．通过观察细胞放射性强弱可判断DNA在分裂中的变化规律 C．造血干细胞增殖一代后得到的2个子细胞中的DNA均含15N D．造血干细胞增殖两代后得到的4个子细胞中的DNA均含15N 【答案】C 【详解】A、证明DNA半保留复制的是梅塞尔森和斯塔尔的实验，而不是沃森和克里克通过该实验证明的，A错误； B、15N没有放射性，不能通过观察细胞放射性强弱判断DNA在分裂中的变化规律，B错误； C、DNA进行半保留复制，将人的1个造血干细胞放入含15N培养基增殖一代，即进行一次DNA复制，新合成的DNA分子都含有一条含15N的母链和一条新合成的子链，所以得到的2个子细胞中的DNA均含15N，C正确； D、造血干细胞在含15N培养基增殖一代后，DNA都为一条链含15N，一条链含14N，转入含14N培养基继续增殖一代，第二次复制后形成的DNA分子有两种，一种是一条链含15N，一条链含14N，另一种是两条链都含14N，在细胞分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离并随机移向两极，所以4个子细胞中的DNA并非均含15N，D错误。 故选C。 9．如图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验，下列叙述错误的是（　　） A．通过比较试管①和②的结果可以否定全保留复制 B．该实验的基本思路是设法区分亲代和子代的 DNA C．试管③含15N 的 DNA 分子占 1/4 D．本实验不能用噬菌体代替大肠杆菌进行 【答案】C 【详解】A、比较试管①和②的结果，DNA 条带分别为全为重带和全为中带，半保留复制和分散复制子一代 DNA 都是全为中带，所以不能证明 DNA 复制为半保留复制，但可以否定 DNA 复制为全保留复制，A正确； B、该实验的基本思路是通过同位素标记法区分亲代和子代的 DNA，B正确； C、试管③DNA复制了2次，产生4个DNA ，亲代含有的两条母链（含15N）分别位于两个DNA分子中，故含15N 的 DNA 分子占 1/2，C错误； D、该实验不能用噬菌体代替大肠杆菌进行该实验，因为噬菌体是病毒，没有独立的代谢功能，必需寄生在活细胞中才能生存，因此不能完成该实验，D正确。 故选 C。 题型突破04 DNA分子复制的相关计算 10．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。下列关于DNA分子复制的叙述，正确的是（　　） A．DNA复制起始位点是DNA聚合酶与DNA的初始结合位点 B．DNA复制时DNA聚合酶沿模板链的5'端向3'端方向移动 C．DNA复制时两条模板链都只能从复制起始位点开始同时向同一个方向进行 D．含有m个腺嘌呤的DNA分子，第n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为m×（2n-1）个 【答案】D 【详解】A、DNA复制起始位点是解旋酶而非DNA聚合酶的初始结合位点，DNA聚合酶负责连接脱氧核苷酸形成新链，A错误； B、DNA聚合酶只能催化脱氧核苷酸添加到链的3′端，因此沿模板链的3′→5′方向移动，B错误； C、DNA复制时，同一复制起始位点会形成两个复制叉，向相反方向延伸，两条链的复制方向不同，C错误； D、第n次复制时，新增的DNA分子数为个，每个DNA需m个腺嘌呤，因此，第n次复制腺嘌呤的总消耗量为m×，D正确。 故选D。 11．一个含个碱基对的分子片段，其中一条链中占，若将该分子连续复制次，相关叙述正确的是（    ） A．该分子的另一条链中占 B．该分子中含有的数目为个 C．该分子经复制共产生个分子 D．该分子第次复制时需要消耗个 【答案】D 【详解】A、该DNA分子的一条链中T+A占30%，根据碱基互补配对原则，则另一条链中T+A也等于30%，A错误； B、1000个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中T+A占30%，则整个DNA中T+A也等于30%，又因A=T，A即占15%，故A=1000×2×15%=300个，B错误； C、DNA复制3次后，DNA分子数为23=8个，而非16个，C错误； D、该DNA分子的G=（1000×2-300-300）/2=700，第3次复制时，是4个该DNA分子复制，因此需要G=700×4=2800个，D正确。 故选D。 12．某双链DNA分子共含有1 000个碱基对，其所含氮元素用15N标记，其中含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，再将其置于含14N脱氧核苷酸的培养液中。该DNA复制n次，下列相关叙述错误的是（　　） A．第n代DNA分子中，含有15N的只有2个 B．该过程消耗的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为m（2n-1）个 C．第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基 D．第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（1000-m）（2n-1）个 【答案】D 【详解】A、DNA复制为半保留复制，亲代DNA的两条链含有15N，放在含有14N的培养基中复制后，第n代DNA分子中，含有15N的只有2个，A正确； B、该DNA分子含腺嘌呤脱氧核苷酸m个，则含胸腺嘧啶脱氧核苷酸数m个，该DNA复制n次需要消耗的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为m（2n-1）个，B正确； C、第n代DNA分子中都含有14N标记的碱基，其中有两个DNA分子只有一条链含有14N，C正确； D、已知具有1000个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸，则A=T=m个，G=C=（1000-m）个，所以第n次复制时，需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（1000-m）·2n-1个，D错误。 故选D。 建议时间：30分钟 一、单选题 1．如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段（“O”代表磷酸基团）模式图，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（    ） A．甲说：物质组成和结构上完全正确 B．乙说：只有二种错误 C．丙说：有三种错误 D．丁说：如果说他画的是RNA双链则该图是正确的 【答案】C 【详解】ABC、分析题图，如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段，其中的①五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；②DNA不含碱基U；③两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键，A、B错误，C正确； D、如果图中画的是RNA双链，则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确，D错误。 故选C。 2．科学家在活细胞的端粒和某些基因的启动子区域中确认了一种新的DNA结构，即如图所示的DNA“结”。在这种DNA结构中，同一DNA链上的碱基C会彼此结合，这与双螺旋结构中的情况十分不同，在双螺旋结构中，相对链上的碱基可以相互识别，例如碱基C会与碱基G结合。下列叙述正确的是（    ） A．DNA“结”会改变DNA上的碱基序列从而影响基因的表达 B．DNA“结”可能会影响细胞的衰老及细胞的分化 C．大肠杆菌拟核的端粒上可能也存在DNA“结” D．DNA“结”中的碱基遵循互补配对的原则 【答案】B 【详解】A、DNA“结”上的碱基序列不发生改变，A错误； B、端粒位于染色体的末端，根据端粒学说，细胞每分裂一次，端粒就缩短一次，推测细胞的衰老与端粒的缩短有关。而启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动转录。DNA“结”位于端粒和某些基因的启动子区域中，可能会影响端粒的缩短和启动子启动转录，从而影响细胞的衰老及细胞的分化，B正确； C、端粒是真核细胞中染色体末端的结构，大肠杆菌无染色体，拟核上无端粒，C错误； D、DNA分子中的碱基互补配对是指C与G配对、A与T配对，DNA“结”中同一DNA链上的碱基C彼此结合，未遵循碱基互补配对原则，D错误。 故选B。 3．科学家在癌细胞中发现一类存在于细胞核内，独立于染色体之外的环状DNA分子（eccDNA），相关叙述正确的是（    ） A．每个eccDNA分子含有两个游离的磷酸基团 B．双链eccDNA中碱基A+G的比例具有个体特异性 C．eccDNA可通过着丝粒与纺锤体连接，确保均等分配至子细胞 D．eccDNA一条链中相邻的两个核苷酸通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连 【答案】D 【详解】A、环状DNA分子无游离的磷酸基团，因其双链闭合，磷酸二酯键完整，A错误； B、双链DNA中（A+G）/(T+C)=1，且（A+G）占全部碱基的50%，该比例无个体特异性，B错误； C、eccDNA独立于染色体，无着丝粒结构，无法通过纺锤体均等分配，C错误； D、DNA单链中相邻核苷酸通过磷酸二酯键连接，即脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖，D正确。 故选D。 4．在制作DNA结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C，10个G，6个A，8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则正确的是（　　） A．最多能搭建出30个游离的脱氧核苷酸 B．所搭建的DNA分子最长为5个碱基对 C．所搭建的最长DNA分子有46种碱基的排列顺序 D．若搭建DNA的一条单链，则该链最长含有18个脱氧核苷酸 【答案】B 【详解】A、每个游离的脱氧核苷酸由脱氧核糖、磷酸和碱基组成，无需磷酸二酯键连接物，依据题干信息，碱基总数为30个，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18，在脱氧核糖和磷酸材料充足，则最多可搭建18个游离脱氧核苷酸，A错误； B、DNA双链中每条链的脱氧核苷酸数由磷酸二酯键连接物数量决定，双链共需连接物数为2（n-1）+2n，已知连接物18个，可求得n ≤5，即最长含5个碱基对，B正确； C、最长DNA分子为5个碱基对，由于4种核苷酸数量有限，其碱基排列方式小于45种，C错误； D、单链脱氧核苷酸数由连接物数量决定，2n-118，则单链最长含9个脱氧核苷酸，而非18个，D错误。 故选A。 5．大肠杆菌可以在快生长和慢生长之间切换（如图），在营养丰富的条件下可进行快生长。大肠杆菌的基因组DNA约为4.6×106bp，DNA的复制叉移动速度大约为每分钟5×104bp。下列相关叙述和推断错误的是（    ） A．慢生长时，DNA复制为单起点双向复制 B．慢生长时，DNA完成复制需要大约46分钟 C．快生长时，1个DNA分子经过2轮复制后得到8个DNA分子 D．快生长情况下，细菌在上一次复制未结束时DNA已经开始新一轮复制 【答案】C 【详解】A、由题图可知，大肠杆菌慢生长时，DNA复制为单起点双向复制，A正确； B、DNA 的复制叉移动速度大约为每分钟5×104bp，且为双向复制，完成时间为4.6×106÷（5×104×2）=46分钟，B正确； C、快生长时，1个DNA分子复制1次得到2个DNA，则经过2轮复制后得到4个DNA，C错误； D、由图可知，快生长情况下，细菌在上一次复制未结束时DNA已经开始新一轮复制，D正确。 故选C。 6．DNA复制过程中，DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链的3'端，因此在复制过程中需要RNA引物。以下关于DNA复制的说法正确的是（　　） A．DNA连接酶可将后随链上的冈崎片段直接连接，无需填补缺口 B．前导链和后随链的延伸方向均为3'→5' C．图中几种RNA引物的碱基序列完全相同 D．切除RNA引物后留下的缺口，需由DNA聚合酶填补脱氧核苷酸 【答案】D 【详解】A、DNA连接酶不能直接连接冈崎片段，需先切除引物并填补缺口，A错误； B、前导链和后随链的延伸方向均为5'端→3'端，B错误； C、RNA引物序列由模板链决定，不同模板链对应的引物序列不同，C错误； D、切除RNA引物后留下的缺口，由DNA聚合酶填补脱氧核苷酸，D正确。 故选D。 7．现有DNA分子的两条单链均只含有15N（表示为15N15N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌放入含有14N的培养基中繁殖两代，再转入含有15N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是（    ） A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：3 B．有15N14N和15N15N两种，其比例为1：1 C．有15N14N和15N15N两种，其比例为3：1 D．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：1 【答案】C 【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。 【详解】ABCD、DNA分子的两条单链均只含有15N，该大肠杆菌在含有14N 的培养基中繁殖两代，形成4个DNA，为2个15N14N、2个14N14N，再转到含有15N 的培养基中繁殖一代，2个15N14NDNA经复制后，形成2个15N14NDNA、2个15N15NDNA，2个14N14N再繁殖一代，4个子代DNA为15N14N，则子代DNA为15N15N和15N14N两种，其比例为3：1，C正确。 故选C。 8．大肠杆菌的局部DNA复制过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．A酶能够催化氢键和磷酸二酯键的形成 B．图示过程发生在大肠杆菌的细胞核中 C．复制起始位点处的 A—T 碱基对含量丰富有利于 B 酶解旋 D．两条子链延伸的方向与 B 酶移动的方向相同 【答案】C 【详解】A、由图可知，A酶是DNA聚合酶，它的作用是催化磷酸二酯键的形成，将单个脱氧核苷酸连接到正在合成的DNA子链上，而不催化氢键的形成，RNA聚合酶是用于转录过程的，A错误； B、大肠杆菌是原核生物，没有细胞核，其DNA复制发生在拟核区域，B错误； C、因为A-T碱基对之间是2个氢键，G-C碱基对之间是3个氢键，所以复制起始位点处A-T碱基对含量丰富，意味着氢键相对较少，有利于B酶（解旋酶）解旋，C正确； D、由图可知，两条子链延伸的方向是相反的，而B酶（解旋酶）移动的方向只有一个，所以两条子链延伸的方向与B酶移动的方向不完全相同，D错误。 故选C。 二、多选题 9．许多生物学实验或现象会出现具有一定比例的数量关系。根据表格信息，下列正确的是（　　） 选项 物学实验或现象 比例 A 孟德尔验证分离现象的测交后代的显性性状与隐性性状 1：1 B 减数分裂Ⅱ中核DNA数与染色体数 1：1 C 双链DNA分子中（A+C）/（G+T） 1：1 D 理论上，色盲基因携带者的儿子中正常与色盲 1：1 A．A B．B C．C D．D 【答案】ACD 【详解】A、孟德尔验证分离现象的测交实验中，测交后代的显性性状与隐性性状比例为1:1，A正确； B、减数分裂Ⅱ中，核DNA数与染色体数的比例在前期、中期为2:1（每条染色体含两条姐妹染色单体），在后期、末期姐妹染色单体分离后比例为1:1，B错误； C、双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则，A=T、C=G，故（A+C）的总和等于（G+T）的总和，因此（A+C）/(G+T)=1:1，C正确； D、色盲基因携带者（XBXb）的儿子从母亲处获得X染色体（XB或Xb），从父亲处获得Y染色体，儿子中理论上正常（XBY）与色盲（XbY）的比例为1:1，D正确。 故选ACD。 10．构建DNA双螺旋结构模型的实验中，若要构建一个含有100个碱基对且A=60的DNA片段，则下列说法错误的是（    ） A．需要代表磷酸的塑料片202个 B．需要代表氢键的连接物270个 C．需要代表磷酸和脱氧核糖的连接物共398个 D．该DNA片段可能的碱基排列顺序有4100种 【答案】ABD 【详解】A、组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，且一分子脱氧核苷酸含有一分子磷酸，因此若要构建一个含有100个碱基对的DNA片段，需要代表磷酸的塑料片200个，A错误； B、该DNA分子含有100个碱基对且A=60，则A=T=60，C=G=40，由于A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键，因此需要代表氢键的连接物60×2+40×3=240个，B错误； C、DNA分子中除了每条链3′端的脱氧核糖只连接一个磷酸，其余脱氧核糖均连接两个磷酸，因此需要代表磷酸和脱氧核糖的连接物共（100×2-1）×2=398个，C正确； D、该DNA分子中碱基数量已经确定，因此可能的碱基排列顺序小于4100种，D错误。 故选ABD。 11．如图为某生物DNA复制方式的模式图，图中“→”表示子链的复制方向。下列叙述正确的是（    ） A．DNA复制具有多起点复制和半保留复制的特点 B．复制过程中需要解旋酶和RNA聚合酶的参与 C．根据复制环的大小可推测复制开始时间的早晚 D．图示DNA分子的a侧为5′端，b侧为3′端 【答案】AC 【详解】A、结合图示分析，该DNA复制时有多个起点，且具有半保留复制的特点，A正确； B、DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶的参与，B错误； C、复制环越大说明解旋时间越早，复制开始越早，因此根据复制环的大小可推测复制开始时间的早晚，C正确； D、DNA的两条单链是反向平行的，DNA复制时子链的延伸方向是5'→3'，因此该DNA分子上面的一条单链左侧为3'端，下面这条单链右侧是3'端，D错误。 故选AC。 12．下图为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能。下列叙述正确的是（    ） A．子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致 B．rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键 C．推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对 D．图示过程体现了DNA半保留复制、边解旋边复制等特点 【答案】CD 【详解】A、DNA子链延伸的方向是5′→3′，两条子链中一条的合成方向与复制叉的移动方向一致，另一条的合成方向与复制叉的移动方向相反，A错误； B、rep蛋白具有解旋的功能，rep蛋白的作用是破坏 A 与 T、C与 G 之间的氢键，B错误； C、DNA单链结合蛋白缠绕在DNA单链上，故可推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对，C正确； D、根据题意和图示分析可知，DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制（新合成的DNA有一条链来自模板）的特点，D正确。 故选CD。 三、解答题 13．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，结合所学知识回答下列问题： (1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的 结构。从图乙中可以看出DNA是由 条平行且方向 的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是 。 (2)图甲中，A和B均是DNA复制过程中所需要的酶，其中B是 酶，能将游离的 连接到引物的 （选填“5’端”或“3’端”）形成 键，从而延伸子链。 (3)图乙中7是 。DNA的基本骨架由 交替连接构成。 (4)在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）的比例为 。若图乙中一单链的（A+T）/（G+C）=n，则在另一条互补链中其比例为 ，图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的 。 【答案】(1) 双螺旋 两 相反 染色体 (2) DNA聚合 脱氧核苷酸 3’端 磷酸二酯 (3) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸/胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 磷酸与脱氧核糖 (4) 1 n 1/2 【分析】据图分析：图甲表示DNA分子的复制过程，A是解旋酶，B是DNA聚合酶，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链；图乙中1是碱基C，2是碱基A，3是碱基G，4是碱基T，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。 【详解】（1）从图甲中可以看出DNA分子具有规则的双螺旋结构。分析甲图可知，a、d是DNA复制的模板链，b、c是新合成的子链，DNA分子是半保留复制，而且是边解旋边复制。从图乙中可以看出DNA是由2条平行且方向相反的长链组成的。在真核细胞中，DNA的主要载体是染色体，线粒体和叶绿体也含有少量DNA。 （2）分析题图甲可知，A是DNA解旋酶，作用是断裂氢键，使DNA解旋，形成单链DNA；B是DNA聚合酶，作用是将单个的脱氧核苷酸连接到引物的3'端形成磷酸二酯键延伸子链。 （3）图乙中，7是由磷酸、脱氧核糖和碱基T组成的，故表示胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接构成了DNA分子的基本骨架。 （4）因为双链DNA中A与T配对，C与G配对，所以在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）的比例为1。互补碱基之和的比例在两条单链中相等，故一条链中A+T/C+G=n，它的互补链中该比值也为n。在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）的比例为1。DNA在复制时，一条链上的碱基发生突变，另一条链上的碱基不发生突变，以发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是异常的，以碱基没有发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是正常的，因此不论复制多少次，发生差错的DNA都占一半。 14．图1为DNA的基本单位脱氧核苷酸示意图，图2为某双链DNA分子片段的平面结构示意图。回答相关问题： (1)图1中磷酸基团的结合位点在 （填“①”或“②”）。 (2)图2中⑩所示物质所处的一端为 （填3'或5'）端。 (3)若该双链DNA片段中，A占27%，其中一条链中的C占该单链的18%，则另一条链中的C占该单链碱基总数的比例为 。若该DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）=3/2，那么在整个DNA中（A+G）/（T+C）= 。 (4)若图2中某段DNA一条链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是 。（从5'写到3'） 【答案】(1)② (2)5' (3) 28% 1 (4)5'-GGTATC-3' 【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下： （1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构； （2）DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧； （3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤） 一定与C（胞嘧啶）配对。 【详解】（1）磷酸基团与5号碳原子相连，即图1中磷酸基团的结合位点在②。 （2）图2中⑩所示物质为磷酸，所处的一端为5'端。 （3）若该双链DNA片段中，A占27%，双链DNA中，任意不互补碱基之和占碱基总数的50%，即A%+C%=50%则C占23%；C%=（C1%+C2%）/2，其中一条链中的C占该单链的18%，假设为C1%=18%，则另一条链中的C占该单链碱基总数的比例C%=28%。不论DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）的比例是多少，在整个双链DNA中（A+G）/（T+C）都是1。 （4）若图2中某段DNA一条链的序列是5′-GATACC-3′，那么它的互补链的序列与给出的链是反向互补且平行的，所以互补链是5’-GGTATC-3’。 15．下图甲是DNA分子平面结构示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。据图回答下列问题： (1)填出图甲中结构⑤的名称： 。 (2)DNA分子的基本骨架是 ，一条链中相邻碱基通过 连接。 (3)DNA复制准确进行的原因 在此过程中，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制特点是 。 (4)将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，复制四次后含14N的DNA分子占DNA分子总数的 ，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。 【答案】(1)腺嘌呤脱氧（核糖）核苷酸 (2) 磷酸和脱氧核糖交替连接 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 (3) DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行 边解旋边复制 (4) 100% 320 【分析】DNA的空间结构：是一个独特的双螺旋结构。 （1）是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成； （2）其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T、C-G）通过氢键连接。在DNA复制时，碱基对中的氢键断裂。 【详解】（1）图甲是DNA分子平面结构示意图，由碱基A可知⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸（腺嘌呤脱氧核糖核苷酸）。 （2）DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对，一条链中相邻碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。 （3）DNA复制准确进行的原因是DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行，在此过程中，延伸的子链紧跟着解旋酶，这体现了DNA分子复制特点是边解旋边复制。 （4）将亲代DNA用15N标记，放在含有14N的培养基上培养，由于DNA的半保留复制，故复制四次后所有DNA分子都含有14N，即含有14N的DNA分子占DNA分子总数的100%，若该DNA分子共有300个碱基对，其中胞嘧啶为260个，则含有腺嘌呤为（300×2-260×2）/2=40个，故第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为24-1×40=320个。 16．1953 年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国的《自然》杂志上刊发，在论文的结尾处写道：“值得注意的是，我们提出的这种碱基特异性配对方式，暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制”。甲图表示 DNA 的结构片段，乙图表示复制过程的示意图。请回答下列问题 (1)甲图中 DNA 分子两条链在空间上按 方式盘旋成 结构，其基本骨架是由 构成的。 (2)甲图中另一条脱氧核糖核苷酸链上，从 5’→3’的顺序，碱基排列顺序是 。图中① （填写“能”或者“否”）表示一个脱氧核苷酸。 (3)乙图 DNA 复制时酶 1 和酶 2 分别是 ，其中酶 2 作用的化学键是 （填名称）。 (4)DNA 复制时，新合成的子链沿模板链的 方向延伸。 【答案】(1) 反向平行 双螺旋 磷酸和脱氧核糖交替排列 (2) 5'-CATG-3' 否 (3) 解旋酶、DNA聚合酶 磷酸二酯键 (4)3'→5' 【分析】DNA的双螺旋结构：（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】（1）甲图表示 DNA 的结构片段，甲图中 DNA 分子两条链在空间上按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构，其基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列构成的。 （2）DNA的3′端为-OH端，根据碱基互补配对原则可知，甲图中另一条脱氧核糖核苷酸链上，从5′→3′的顺序，碱基排列顺序是5'-CATG-3'。由于脱氧核苷酸的磷酸基团连在脱氧核糖的5号碳原子上，故图中①不能表示一个脱氧核苷酸。 （3）乙图中酶1负责解旋，是解旋酶，酶2负责合成子链，是DNA聚合酶，DNA聚合酶能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，DNA聚合酶可以催化形成磷酸二酯键。 （4）DNA 复制时，游离的脱氧核苷酸添加到已有链的3′端，新合成的子链与模板链反向平行，因此新合成的子链沿模板链的3′→5′方向延伸。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $