2027届高考生物人教版一轮复习练习DNA的结构与复制

**基本信息** 聚焦DNA结构与复制核心知识，以经典实验为载体，整合结构分析、复制机制及应用拓展，构建“结构-功能-调控”逻辑链，强化生命观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |DNA结构|1-3、6-8题|基础判断、模型构建、碱基计算|从X射线衍射证据到双螺旋结构模型，推导碱基互补配对原则及结构稳定性| |DNA复制|4-5、9-13题|实验分析（半保留复制）、酶功能、过程图解|结合同位素标记实验，阐释复制方向、酶作用及滞后链合成机制| |综合应用|14-16题|技术应用（DNA指纹）、端粒调控|联系实际应用，延伸复制末端问题及端粒酶作用，体现结构与功能观|

DNA的结构与复制 同步练习-2026-2027学年高三生物学一轮复习 一、选择题（本大题共15小题） 1 [2026广东阶段考]DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。下列为DNA呈螺旋结构提供关键证据的是（　　） A.富兰克林提供DNA的X射线衍射图谱 B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验 C.梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制的实验 D.查戈夫发现DNA单链中嘌呤含量等于嘧啶含量 2 [2025泰州中学测试]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.双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 3 构建DNA双螺旋结构模型的实验材料中，共有脱氧核糖与磷酸的连接物70个，代表碱基A的材料有12个，碱基G的有20个，其他材料均充足。下列叙述正确的是（　　） A.DNA的两条链中，脱氧核糖与磷酸的连接物数量不等 B.模拟氢键的材料最多需要84个 C.最多可搭建出一个含有18个碱基对的DNA片段 D.最多可搭建出一个含16个脱氧核苷酸对的DNA片段 4 [2026河北月考]研究人员用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，繁殖若干代后将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中培养。一段时间后，研究人员提取大肠杆菌的DNA，通过加热处理使其解开双螺旋变成单链并进行离心处理后，得出了两种DNA单链的比例，如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A.该实验可用来探究DNA的复制方式 B.加热解开双螺旋破坏了碱基对之间的磷酸二酯键 C.第二次培养的过程中，大肠杆菌的DNA复制了3次 D.第二次培养后，大肠杆菌细胞中含15N的DNA占1/8 5 [2025北京卷]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 6 当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链，如下图所示。下列说法错误的是（　　） A.物种A和物种B中的基因是碱基对随机排列形成的DNA片段 B.物种A与物种B的DNA中（A＋T）/（G＋C）的比值很可能不同 C.杂合双链区中G—C碱基对越多，双链结合越稳定 D.形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲缘关系越近 7 下列有关双链DNA分子的叙述，正确的是（　　） A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，则另一条链的碱基C所占比例为1/（2－a） B.如果一条链上（A＋T）∶（G＋C）＝m，则另一条上该比值也为m C.如果一条链上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2 D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个 8 某DNA分子含有2 000个碱基对，其中A的含量为20%，a链中G的含量为20%，下列与该DNA分子有关的叙述正确的是（　　） A.该DNA分子中含有的氢键数为个4.8×103个 B.该DNA分子的两条单链中（A＋C）/（T＋G）的值相等 C.该DNA分子的α链中碱基A所占的比例在0%～40%范围内 D.由于碱基互补配对，DNA分子中C与G的和占50% 9 [2026广州阶段考]DNA复制时，双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链，复制起点呈现叉子形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰富的AT序列，DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行，如图所示。下列有关叙述错误的是（　　） A.复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少，更容易解旋 B.酶a催化DNA两条链之间氢键的断裂，该过程需要消耗ATP C.酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3′端，形成磷酸二酯键 D.冈崎片段①先于②形成，酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来 10 哺乳动物的线粒体DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链，其复制以D环复制方式进行，如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A.线粒体DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B.子链1的延伸方向是3′端→5′端，需要DNA聚合酶的催化 C.子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同 D.若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制 3次，含15N 的DNA有6个 11 DNA分子的碱基具有吸收260 nm波长光的特性。当DNA两条链碱基紧密连接时，吸光度偏低；两条链分离时，吸光度升高，因此DNA变性可通过DNA溶液对260 nm波长光的吸光度来检测。肺炎链球菌DNA的变性曲线如图所示，吸光度达到最大值的50%时的温度称为熔解温度（Tm）。下列说法正确的是（　　） A.加热会破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键使DNA变性 B.A、T碱基对所占比例越高的DNA，变性曲线中Tm值越高 C.加热至约70 ℃时DNA两条链从一端向另一端逐渐分离 D.利用PCR技术检测目的基因时需要先将DNA变性 12 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。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是（　　） A.M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成RNA引物来引导子链延伸 B.SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，有利于DNA复制 C.过程⑥得到的单链环状DNA是过程②～⑤中新合成的DNA D.过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6 407个磷酸二酯键 13 日本学者冈崎等人发现在DNA复制过程中，滞后链的合成是由酶X催化合成的不连续较短的DNA片段通过酶Y连接而成的长链，这些不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段。下列叙述不正确的是（　　） A.由此图可知DNA是边解旋边复制，复制方式是半保留方式 B.图中的a链是滞后链，冈崎片段延伸的方向是 3′→5′ C.酶X、Z分别为DNA聚合酶、解旋酶 D.细胞中有多种引物，蛋白质m可防止DNA双链重新螺旋 14 （多选）DNA指纹技术广泛应用于刑侦领域。下图是通过DNA指纹技术鉴定真凶的实例。下列有关叙述正确的有（　　） A.DNA指纹技术的理论依据是DNA分子的多样性 B.同卵双胎的DNA指纹相同 C.图示DNA片段是用DNA酶处理获得的 D.图示中真凶最可能是怀疑对象1 15 （多选）[2026连云港期中]λ噬菌体是双链线状DNA病毒，其DNA侵入细胞后环化成双链环状DNA，然后通过滚环复制合成可被蛋白质外壳包装的双链线性DNA，过程如图。下列叙述正确的有（　　） A.复制起始需内切核酸酶切开a链的磷酸二酯键 B.a链以3′端为引物随环状DNA向左滚动连续延伸 C.b链以被置换出的a链为模板不连续延伸 D.滚环复制可快速扩增出大量的子代双链线状DNA拷贝 二、非选择题（本大题共1小题） 16 [2026南通如皋期初]图1、图2分别为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图，粗线代表母链（a链和b链），细线代表新生链（滞后链和前导链）。端粒是存在于线性染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。研究发现，在生殖系细胞和癌细胞中存在端粒酶，能够将变短的DNA末端重新加长。图3是端粒合成的示意图，请分析并回答下列问题。 图1 图2 图3 （1） 图1中，DNA解旋酶的移动方向与新生链中的________链延伸的方向相反，其合成需要______（填“一个”或“多个”）RNA引物。 （2） DNA复制结束阶段，需去除__________并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5′→3′方向进行，导致图2中________（填序号）处的引物去除后，缺口无法填补，造成DNA缩短。 （3） 图3中端粒酶的水解产物为__________，其作用与__________（填“逆转录酶”“DNA聚合酶”或“RNA聚合酶”）类似，正常人体细胞中________（填“存在”或“不存在”）端粒酶基因。 （4） 细胞中的染色体具有________个端粒。结合图示分析，端粒酶能修复因分裂而缩短的端粒，其作用机制是___________________________________。 （5） 下列有关端粒的叙述中，正确的是________。 A.端粒酶对维持染色体DNA的完整性起重要作用 B.端粒序列本身通常不直接编码蛋白质 C.原核生物如大肠杆菌分裂旺盛，可能与端粒酶活性较强有关 D.抑制细胞中端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老的过程 ·参 考 答 案· 1 A　富兰克林通过X射线衍射技术获得了DNA的衍射图谱，图谱中的对称性特征（如X型图案）直接提示了DNA的螺旋结构，为沃森和克里克构建模型提供了关键实验依据，A正确。 2 D　互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G＋C占47%，则另一条链的G＋C也占47%，A＋T占1－47%＝53%，A错误；双链DNA中G—C碱基对占比越高，DNA热变性温度越高，B错误；DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误。 3 C　DNA的两条链中，脱氧核糖与磷酸的连接物数量相同，A错误；在双链DNA中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A＝T、G＝C，设能搭建的DNA含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n－1（个），双链DNA共需（2n－1）×2（个），已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有70个，即（2n－1）×2＝70，则n＝18个，由于碱基A的材料有12个，碱基G的有20个，而A—T之间有2个氢键，G—C之间有3个氢键，最多需要的氢键材料是18×3＝54个（设全部搭建为G—C碱基对），C正确，B、D错误。 4 C　因本实验是对DNA单链进行的离心分析，若DNA进行的是全保留复制，也会得到上述结果，A错误；加热解开双螺旋破坏了两条互补单链之间的氢键，B错误；离心的结果是15N和14N之比为1∶7，由于模板DNA含有15N，因而说明经过复制共有2＋14＝16条单链，即8个DNA分子，因而复制了3次，C正确；经过3次复制，共有8个DNA，有2个含14N/15N的DNA，6个含14N/14N的DNA，可见，第二次培养后，大肠杆菌细胞中含15N的DNA占1/4，D错误。 5 B　15N没有放射性，它与14N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；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；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；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。 6 A　7 B 8 C　DNA总碱基对数为2 000，A占20%，则A—T碱基对数为800对（每个A—T对有2个氢键），G—C碱基对数为1 200对（每个G—C对有3个氢键），总氢键数＝800×2＋1 200×3＝5 200个，A错误； 根据碱基互补配对，两条单链中（A＋C）/（T＋G）的值互为倒数（一条链的A＋C等于另一条链的T＋G），因此该比值不一定相等，B错误；由于总A为800个，a链碱基数为2 000个，且a链中A的数量可在0到800之间变化（例如，当a链无A时比例为0%，当a链集中所有A时比例为40%），因此比例范围为0%～40%，C正确；总碱基数为4 000个，C和G各占30%，因此C＋G＝2 400个，占60%，不是50%，D错误。 9 D　据图可知，酶a为解旋酶，DNA复制时，解旋酶催化氢键断开，需要消耗ATP，B正确；酶b为DNA聚合酶，可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3′端，形成磷酸二酯键，C正确；前导链的合成是连续的，解旋的方向应与前导链的合成方向一致，因此冈崎片段②先于①合成，D错误。 10 C　环状DNA链首尾相连，不会有裸露的3′端和5′端，没有游离的磷酸基团，A错误；根据题图，子链1的延伸方向是5′→3′，子链合成过程需要DNA聚合酶的催化，B错误；由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，C正确；若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制3次，合成的子链中均含有15N，由于DNA进行半保留复制，故每个DNA分子都含有新合成的子链，即含15N的DNA有23＝8个，D错误。 11 D　加热是使DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂，A错误；A—T碱基对有2个氢键，G—C碱基对有3个氢键，A—T碱基对所占比例越高的DNA变性时需要的温度越低，即变性曲线中Tm值越低，B错误；加热至约70 ℃时DNA两条链同时分离，C错误。 12 B　①过程需要先合成RNA引物来引导子链延伸，③不需要，A错误；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；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，D错误。 13 B　图中a链是不连续的滞后链，DNA聚合酶只能在5′→3′方向上合成新的DNA链，因此冈崎片段延伸的方向是5′→3′，B错误；在DNA复制过程中，解旋酶解开双螺旋结构（酶 Z），DNA聚合酶将单个的脱氧核苷酸连接成DNA片段（酶 X），DNA连接酶连接冈崎片段（酶 Y），C正确；细胞中有多种引物，在图中蛋白质m可以防止已经解开的单链重新螺旋，保证复制的顺利进行，D正确。 14 BD 15 ACD　DNA复制时，子链的延伸方向是从5′到3′，由图可知，环状DNA是向右滚动的，向右滚动有利于原本的双链DNA被进一步打开，可以为b链的延伸提供模板，B错误。 16 （1） 滞后　多个　（2） （RNA）引物　③　（3） 氨基酸、核糖核苷酸 逆转录酶　存在　（4） 2或4　端粒酶以自身RNA为模板，按照碱基互补配对原则合成DNA序列，添加到染色体的末端，修复缩短的端粒 （5） AB 页） 学科网（北京）股份有限公司 $