2027届高考生物人教版一轮复习练习课时跟踪练25　DNA的结构、复制及基因的本质

**基本信息** 聚焦DNA结构、复制及基因本质，通过模拟题整合核心概念，强化结构与功能观及科学思维 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |DNA结构|1-4题|结合模型构建与计算，考查碱基互补配对、脱氧核糖连接方式|从脱氧核苷酸结构到双螺旋模型，推导碱基比例与氢键数量关系| |DNA复制|5-8、11题|围绕半保留复制、酶功能、冈崎片段，结合同位素标记实验|从复制过程（解旋→引物→子链延伸）到复制方式验证，体现科学探究逻辑| |基因本质|2、10题|联系基因与DNA关系，结合功能蛋白作用分析|从基因的化学本质（脱氧核苷酸序列）到功能（遗传信息传递），体现生命观念|

课时跟踪练25　DNA的结构、复制及基因的本质　　　　　　 　(1-8题,每题4分) 1.(2026·湖北黄石二模)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是(　　) A.若一条链的G+C占47%,则另一条链的A+T也占47% B.DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基 C.DNA双链被32P标记后,复制n次,子代DNA中有标记的占1/2n D.一个含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1×m个 解析:根据碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对),如果一条链中G+C占47%,则该链的A+T占53%,由于互补配对,另一条链的A+T比例应等于该链的A+T比例,即53%,A错误;在DNA分子中,一个脱氧核糖一般连接一个含氮碱基和两个磷酸,两端上的只连一个磷酸,B错误;由于DNA分子半保留复制,故DNA双链被32P标记后,复制n次,子代DNA中有标记的占2/2n,C错误;含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制,增加了2n-2n-1=2n-1个DNA,每个DNA分子需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸,那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×m个腺嘌呤脱氧核苷酸,D正确。 答案:D 2.(2026·江西赣州模拟)某研究小组首次在玉米中鉴定到“智慧株型”基因lacl。研究进一步证实,基因lacl控制的“上紧下松”株型具有更高的密植增产潜力,能进一步提升密植群体产量。下列有关基因lacl的叙述,正确的是(　　) A.基因lacl是由两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成的结构 B.基因lacl中每条链的两个相邻碱基之间是通过氢键连接 C.基因lacl进行复制时需要RNA聚合酶催化子链的形成 D.基因lacl的遗传信息蕴藏在4种核苷酸的排列顺序之中 解析:基因lacl是由两条脱氧核糖核苷酸链反向平行盘旋成的结构,A错误;基因lacl中每条链的两个相邻碱基之间是通过脱氧核糖—磷酸基团—脱氧核糖连接,B错误;基因lacl进行复制时需要DNA聚合酶催化子链的形成,C错误;核苷酸的排列顺序表示遗传信息,基因lacl的遗传信息蕴藏在4种核苷酸的排列顺序之中,D正确。 答案:D 3.(2026·湖南阶段练习)某小组同学想搭建DNA分子的结构模型,用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个DNA双链片段,现提供的卡片类型和数量如表所示。下列说法正确的是(　　) 类型 脱氧核糖 磷酸 碱基 A T G C 数量 30 50 6 14 12 8 A.搭建的最长的DNA片段中有24个磷酸均连接了两个订书钉 B.搭建的最长的DNA片段需要的订书钉的数量为118个 C.能搭建出414种不同的DNA分子模型 D.该模型中每个脱氧核糖均与两个磷酸相连 解析:根据提供的材料可知,最长的DNA片段含14个碱基对,28个磷酸,其中分别位于5'端的2个磷酸只连接了1个订书钉,剩余26个磷酸均连接了两个订书钉,A错误;根据提供的材料可知,最长的DNA片段含14个碱基对,每个脱氧核苷酸内部需要两个书钉,脱氧核苷酸之间需要1个书钉,A与T碱基对之间需要2个书钉,C与G碱基对之间需要3个书钉,那么使用的订书钉个数为28×2+(28-2)+6×2+8×3=118,B正确;根据提供的材料可知,最长的DNA片段含14个碱基对,其中含A—T碱基对为6,含C—G碱基对为8,所以能搭建出的DNA分子模型种类小于414种,C错误;DNA分子中,每条链3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团,D错误。 答案:B 4.(2026·天津河西二模)现已知基因M含有碱基共N个,腺嘌呤n个,具有类似如图的平面结构。下列说法正确的是(　　) A.基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等,M基因的单链中含有A的比例最多为2n/N B.基因M共有4个游离的磷酸基团,有1.5N-n个氢键 C.图中a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示 D.基因M的双螺旋结构中脱氧核糖和磷脂交替连接,排列在外侧,构成基本骨架 解析:等位基因是由基因突变产生的,基因突变是碱基对增添、替换或缺失造成的,故基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等,当基因M中含有的A都在a链上时,a链含有A的比例最多,此种情况下A占a链的比例为n÷(N/2)=2n/N,A正确;基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团,因此基因M含有2个游离的磷酸基,由题意可知:基因M共含有A+T+G+C=N个碱基,其中A(腺嘌呤)=T=n个,则C=G=(N-2n)/2个,由于A—T之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键,因此该基因中含有氢键数目为2n+3×(N-2n)/2=1.5N-n个,B错误;基因是由两条脱氧核苷酸链组成的,图中a和b共同组成基因M,因此基因M的等位基因m不能用b表示,C错误;基因M是具有遗传效应的DNA片段,基因M的双螺旋结构中,脱氧核糖和磷酸(不是磷脂)交替连接排列在外侧,构成基本骨架,D错误。 答案:A 5.(2026·河北沧州阶段练习)下图为细胞内DNA复制的局部图示。下列叙述错误的是(　　) A.在复制过程中,DNA子链由右向左延伸 B.①②③为引物,可以提供5'-OH末端 C.该复制中子链是以片段的形式不连续地完成复制的 D.该复制过程中DNA链向右解旋 解析:DNA复制过程中,子链是沿着5'→3'方向合成的,即由右向左延伸,A正确;引物为复制提供的是3'—OH端,B错误;由图可知,子链的复制是以多片段形式来完成的,不连续进行复制,C正确;根据子链片段的长短,可判断复制过程中模板DNA向右解旋,D正确。 答案:B 6.(2026·甘肃定西三模)DNA复制时双螺旋被解开,会形成DNA复制叉。下图为DNA复制叉示意图,后随链合成过程中,会形成冈崎片段,冈崎片段是相对较短的DNA核苷酸序列,它们的合成是不连续的。下列说法错误的是(　　) A.除图中所示以外,DNA复制还需要解旋酶和DNA连接酶 B.冈崎片段的形成与DNA的子链只能从5'端向3'端合成有关 C.冈崎片段的合成需要遵循碱基互补配对原则 D.原核生物的DNA分子是环状的,DNA复制时不会产生冈崎片段 解析:DNA复制过程中需要解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开;由于DNA复制的半不连续性,冈崎片段需要通过DNA连接酶连接形成一条完整的子链,A正确;DNA复制具有半不连续性,是因为DNA复制只能从5'端向3'端合成子链,形成两条子链的方向相反,因此后随链上产生了冈崎片段,B正确;DNA复制过程需按照碱基互补配对原则合成子链,C正确;冈崎片段形成的原因是DNA复制只能从5'端向3'端合成子链,原核生物DNA复制时同样会产生冈崎片段,D错误。 答案:D 7.(2026·云南红河模拟)大肠杆菌拟核主要由环状双链DNA分子等组成,其DNA复制过程是单起点双向复制,如下图。下列有关大肠杆菌DNA复制的叙述正确的是(　　) A.单起点双向复制使其DNA复制不具有边解旋边复制的特点 B.复制起点处富含A—T碱基对,易于解旋酶识别并解开双链 C.碱基互补配对原则是保证DNA能准确复制的唯一条件 D.双向复制时子链的合成方向相反,一条为5'→3',另一条为3'→5' 解析:单起点双向复制过程中DNA也是边解旋边复制的,A错误;A—T碱基对具有2个氢键,C—G碱基对有3个氢键,“富含AT”序列更易于解开DNA双链,B正确;虽然碱基互补配对原则在DNA复制中起着至关重要的作用,但它并不是唯一条件,还有影响DNA准确复制的其他重要因素,C错误;子链合成的方向都是5'→3',D错误。 答案:B 8.(2026·河北张家口三模)DNA旋转酶目前仅在原核生物中发现,左氧氟沙星可通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性,阻止细菌DNA复制而抑制其增殖。下列有关叙述正确的是(　　) A.左氧氟沙星可阻止DNA复制,因此对DNA病毒的感染也有很好的疗效 B.细菌无线粒体,其感染人体细胞后DNA复制消耗的ATP全部来自人体细胞 C.DNA复制时以每条单链为模板,沿模板链的5'→3'方向合成互补链 D.将DNA双链均被32P标记的细菌,置于仅含31P的培养基中,复制n次后,子代中DNA被32P标记的个体占1/2n-1 解析:根据题意,左氧氟沙星可通过抑制细菌DNA旋转酶的活性,阻止其DNA复制,而DNA旋转酶目前仅在原核生物中发现,因此左氧氟沙星对DNA病毒感染真核生物没有疗效,A错误;细菌无线粒体,但也可以通过自身细胞呼吸产生ATP,而不是全部消耗人体细胞产生的ATP,B错误;DNA复制时子链延伸方向是5'→3',因此是沿模板链的3'→5'方向合成互补链,C错误;一个DNA复制n次后形成2n个DNA分子,其中含有亲代母链的2个DNA分子被32P标记,占1/2n-1,D正确。 答案:D 　(9-10题,每题5分) 9．(2026·江苏南京二模)M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6 407个核苷酸的单链环状DNA。图中①～⑥表示M13噬菌体遗传物质复制的过程，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列说法错误的是(　　) A.过程①需先合成引物来引导子链延伸 B．过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6 409个磷酸二酯键 C．过程⑥得到的单链环状DNA是新合成的子链DNA D．SSB可以防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制 解析：①过程需先合成引物来引导子链延伸，A正确；该DNA为含有6 407个核苷酸的单链环状DNA，由图可知过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，一共合成6 409个磷酸二酯键，B正确；据题图可知，过程⑥得到的单链环状DNA是原来的，过程②～⑤中新合成的DNA单链存在于复制型双链DNA中，C错误；SSB是单链DNA结合蛋白，由图可知SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制，D正确。 答案：C 10．(2026·江西萍乡二模)研究发现，人体快速思考或应对突发情况容易发生DNA双链断裂，并在断裂位点进行标记，此时，Parp1基因会迅速合成Parp1蛋白。Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，进而在睡眠期高效修复损伤的DNA，所以良好的睡眠能够提高我们学习工作的效率。已知咖啡因既能抑制Parp1基因的表达也能促进DNA双链断裂。下列说法错误的是(　　) A．DNA的断裂未改变DNA分子的结构，利于Parp1蛋白与之结合 B．Parp1蛋白在断裂位点召集多种蛋白质，如DNA聚合酶，从而修复断裂的DNA片段 C．Parp1蛋白增多促进睡眠，体现了蛋白质的信息传递功能 D．喝咖啡只能短期内提神，但后期需要更多睡眠时间来修复DNA 解析：DNA双链断裂属于结构损伤，会改变DNA分子的完整性，A错误；分析题意可知，Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，进而在睡眠期高效修复损伤的DNA，据此推测Parp1蛋白在断裂位点召集多种蛋白质，如DNA聚合酶，从而修复断裂的DNA片段，B正确；Parp1蛋白通过发出睡眠信号传递损伤信息，该过程中蛋白质属于信号分子，体现蛋白质的信息传递功能，C正确；Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，而咖啡因抑制Parp1表达(减少修复信号)且促进DNA断裂，导致损伤累积，后期需更多睡眠修复DNA，D正确。 答案：A 11.(10分)(2026·天津期中)科学家利用大肠杆菌进行了DNA复制方式的实验探究,图1甲为DNA复制示意图,乙为DNA结构图。请回答下列问题。 (1)图1甲中DNA复制开始时,双链DNA分子通过酶A　　　　(填酶的名称)和酶B　　　　　(填酶的名称)的作用,使子链沿着　　　　的方向延伸。  (2)写出图1乙中序号代表的结构名称:1　　　　　　,7　　　　　　　　　　。  (3)若该DNA中,碱基对数量为n,其中A共有m个,则氢键数为　　　　。  (4)如图2表示“证明DNA半保留复制”实验中的几种可能离心结果。 ①将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代, 如果DNA为全保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图2中试管　　　　所示;  如果DNA为半保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图2中试管　　　　所示。  ②将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代,若DNA为半保留复制,则15N标记的DNA分子占　　　　。  解析:(1)据题图1甲可知,DNA复制在解旋酶(酶A)的作用下,两条螺旋的双链解开,以解开的每一条母链为模板,在DNA聚合酶(酶B)等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,子链沿着5'→3'的方向延伸,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。(2)根据碱基互补配对原则,乙图中1表示胞嘧啶,4表示胸腺嘧啶,7表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸。(3)已知G和C之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键。若某DNA片段中,碱基对为n,A有m个,则A=T=m、C=G=n-m,因此氢键数为2m+3(n-m)=3n-m。(4)①将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,即亲代DNA的两条链均含15N,若DNA复制为全保留复制,且原料是14N,则经过复制后产生的DNA分子为只含14N的DNA和只含有15N的DNA,离心的结果如图中试管C所示;若DNA复制为半保留复制,原料是14N,因此经过复制后产生的DNA分子均为一条链含有14N、一条链含有15N,离心的结果如图中B所示。②将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代,则会形成23=8个DNA分子,由于DNA为半保留复制,含15N的亲代DNA只有两条链分别参与形成子代DNA分子,则只能有2个DNA分子含有15N,因此,15N标记的DNA分子占2÷8=25%。 答案:(1)解旋酶　DNA聚合酶　5'→3'　(2)胞嘧啶　胸腺嘧啶脱氧核苷酸　(3)3n-m　(4)①C　B　②1/4或25% 12.(8分)在DNA链损伤等异常情况下,DNA的复制会遇到一系列障碍(称为复制压力),而导致复制停滞。细胞进化出多种策略来应对复制压力,如复制叉翻转等,以确保DNA复制的完整性和连续性。 (1)在DNA复制时,DNA的两条链会在　　　　的作用下解开,形成“Y”形结构,称为复制叉。复制过程中,以　　　　　　　　为模板合成子链。子代DNA分子都保留了亲代DNA分子中的一条链,该复制方式称为　　　　　　。  (2)复制叉在遇到复制压力时会改变方向,形成一种反向结构,称为复制叉翻转(如图1)。 该过程包括:DNA链损伤导致复制停滞;新合成的子链DNA从模板链解离,损伤侧子链以对侧子链为模板,根据　　　　　　　　原则继续合成以跨越损伤部位,同时两条模板链之间重新形成双链,形成类似鸡爪的结构;绕过损伤位点后,新生链可切换回原模板继续完成复制。  (3)为标记新合成的DNA链,研究人员运用胸苷类似物(EdU)代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸,通过与含　　　　(填碱基中文名称)的脱氧核苷酸配对,使EdU整合到正在合成的DNA中,而后用生物素对EdU进行标记。在电镜下可观察到复制叉的翻转(如图2)。  由图2可知,图中的R代表　　　　　　　,含有生物素信号的有　　　(选择“P”“D”或“R”填写)。  解析:(1)在DNA复制时,DNA的两条链会在解旋酶的作用下解开,形成“Y”形结构,称为复制叉。复制过程中,以DNA的每条单链为模板合成子链。子代DNA分子都保留了亲代DNA分子中的一条链,该复制方式称为半保留复制。(2)据图可知,复制叉翻转过程包括:DNA链损伤导致复制停滞;新合成的子链DNA从模板链解离,损伤侧子链以对侧子链为模板,根据碱基互补配对原则继续合成以跨越损伤部位,同时两条模板链之间重新形成双链,形成类似鸡爪的结构;绕过损伤位点后,新生链可切换回原模板继续完成复制。(3)为标记新合成的DNA链,研究人员运用胸苷类似物(EdU)代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸,通过与含腺嘌呤的脱氧核苷酸配对,使EdU整合到正在合成的DNA中,而后用生物素对EdU进行标记。在电镜下可观察到复制叉的翻转。由图2可知,P代表亲代DNA双螺旋,D代表子链和母链双螺旋,则图中的R代表子链和子链双螺旋,子链均含有EdU,可被生物素标记,图中含有生物素信号的有D、R。 答案:(1)解旋酶　DNA的每条单链　半保留复制　(2)碱基互补配对　(3)腺嘌呤　子链和子链双螺旋　D、R 学科网（北京）股份有限公司 $